内容正文:
北京市2025-2026学年度高一物理寒假作业系列
(八)
牛顿第二定律
作业时间: 月 日
(作业时长建议:45分钟)
一、知识回顾
(一)、牛顿第二定律 单位制
1.牛顿第二定律
(1)内容
物体加速度的大小跟它受到的作用力成正比、跟它的质量成反比,加速度的方向跟作用力的方向相同。
(2)表达式: 。
2.单位制
(1)单位制
由基本单位和导出单位一起组成了单位制。
(2)基本单位
在力学范围内,国际单位制规定质量、长度和时间为三个基本量,它们的单位千克、米和秒为基本单位。
(3)导出单位
由基本量根据物理关系推导出来的其他物理量的单位。
(二)、两类动力学问题
1.动力学的两类基本问题
(1)由受力情况分析判断物体的运动情况;
(2)由运动情况分析判断物体的受力情况。
2.解决两类基本问题的方法:以加速度为桥梁,由运动学公式和牛顿第二定律列方程求解。
二、强化提升
(一)已知受力,求加速度
1.如图所示,用一根细绳拴一个质量为的小球,小球用固定在墙上的水平轻弹簧支撑,小球与弹簧不粘连。平衡时细绳与竖直方向的夹角为,则剪断细线瞬间小球的加速度为( )
A. B. C. D.
2.如图1所示,一质量为2kg的物块受到水平拉力F作用,在粗糙水平面上作加速直线运动,其图像如图2所示,时其速度大小为2m/s。物块与水平面间的动摩擦因数, m/s2。下列说法错误的是( )
A. 在s时刻,物块的速度为5m/s B. 在0~2s时间内,物块的位移大于7m
C. 在s时刻,物块的加速度为m/s2 D. 在s时刻,拉力F的大小为5N
3.如图所示,质量为10kg的物体A拴在一个被水平拉伸的弹簧一端,弹簧的拉力为5N时,物体A与小车均处于静止状态。若小车以1m/s2的加速度向右运动,则(g=10m/s2)( )
A. 物体A相对小车向右运动
B. 物体A受到的摩擦力大小不变
C. 物体A受到的摩擦力减小
D. 物体A受到的弹簧的拉力增大
4.如图所示,在光滑水平面上有一质量为的足够长的木板,其上叠放一质量为的铁块。若木板和铁块之间的最大静摩擦力和滑动摩擦力相等,现给铁块施加一随时间增大的水平力,木板和铁块加速度的大小分别为和,下列反映和随时间变化的图线中正确的是( )
A. B.
C. D.
5.某同学设计了如图所示的装置测量地铁启动加速度,将该装置固定在车厢水平地面上,装置平面与地铁运行方向平行。细绳偏离竖直方向的夹角为θ,取重力加速度为g,则此时地铁的加速度等于( )
A. g B.
C. D.
6.长方体木块A、B叠在一起,放在粗糙水平桌面上。B木块受到一个水平恒力F的作用,两木块始终保持相对静止。下列说法正确的是( )
A. 若A、B在桌面上静止不动,A受到向右的摩擦力
B. 若A、B一起向右加速运动,A受到向右的摩擦力
C. 若A、B一起向右加速运动,B受到5个力
D. 无论A、B一起向右匀速还是加速运动,B受到的摩擦力都相同
7.如图A所示,一质量为的小球系于长度分别为的两根细线上,的一端悬挂在天花板上,与竖直方向夹角为,水平拉直,小球处于平衡状态。如图B所示,现将图中的细线改为长度相同、质量不计的轻弹簧。关于下列说法正确的是( )
A. 在图A中,若剪断水平的绳子,小球的加速度
B. 在图A中,若剪断绳子,小球的加速度是
C. 在图B中,若剪断水平的绳子,小球的加速度
D. 剪断水平的绳子,两者的加速度是相同并且绳子与弹簧是可以等效的
(二)力与运动结合类问题
8.如图所示,一质量m=2kg的木箱静止在粗糙水平面上.从t=0开始,木箱受到F=10N、与水平面的夹角为θ=37°的恒定拉力,沿水平面匀加速运动.已知木箱与水平面间的动摩擦因数μ=0.2,重力加速度g=10m/s2,sin37°= 0.6,cos37°= 0.8.
(1)画出木箱受力的示意图;
(2)求木箱的加速度a的大小;
(3)求0~2s时间内,木箱位移x的大小.
9.如图所示,质量m=0.5kg的物体放在水平面上,在F=3.0N的水平恒定拉力作用下由静止开始运动,物体发生位移x=4.0m时撤去力F,物体在水平面上继续滑动一段距离后停止运动。已知物体与水平面间的动摩擦因数μ=0.4,重力加速度g取10m/s2。求:
(1)物体在力F作用过程中加速度的大小;
(2)撤去力F的瞬间,物体速度的大小;
(3)撤去力F后物体继续滑动的时间。
10.如图,质量为的物块A放在一个固定在升降机中倾角为的斜面上,A和斜面之间的动摩擦因数为。A的右边被一根轻弹簧用的拉力拉着而保持静止,拉力方向平行于斜面。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,g取,sin37°= 0.6,cos37°= 0.8。
(1)当升降机静止时,求物块A受到的摩擦力的大小;
(2)如果让升降机在竖直方向上运动,当A受到的摩擦力为0时,求升降机的加速度。
11.如图所示,在一次消防演练中,为快速侦察发生火灾的楼层情况,停在地面的无人机在消防员的操控下,竖直匀加速上升掠过第一个目标楼层后,随即竖直匀减速上升到达第二个目标楼层,并悬停待命。已知无人机质量为2kg,加速上升阶段升力。若无人机飞行时所受空气阻力恒为重力的,求无人机
(1)加速上升阶段的加速度大小;
(2)减速上升阶段所需的升力大小;
(3)全程所需的时间。
12.如图所示,水平传送带以2 m/s的速度运动,传送带长AB=20 m,今在其左端将一工件轻轻放在上面,工件被带动传送到右端,已知工件与传送带间的动摩擦因数μ=0.1,试求:(g=10 m/s2)
(1)工件开始时的加速度a;
(2)工件加速到2 m/s时,工件运动的位移;
(3)工件由传送带左端运动到右端的时间.
13.质量为的新能源汽车以的速度在水平面匀速直线前进,通过激光雷达和传感器检测到正前方有静止障碍物时,系统立即自动控制汽车,首先使之做加速度大小为的匀减速直线运动,并向驾驶员发出警告。当汽车继续前行至某处速度降为时自动触发“紧急制动”,汽车切断动力系统,同时提供的总阻力使其做匀减速直线运动,最终该汽车恰好没有与障碍物发生碰撞。求:
(1)汽车在“紧急制动”过程的加速度大小;
(2)汽车检测到障碍物时到障碍物的距离;
(3)汽车在上述运动全过程中所用的总时间。
14.有一质量为的物块,从高为,倾角为光滑斜面顶端处由静止开始沿斜面滑下,斜面底端和水平面的接触处为很短的圆弧形,如图所示。物块和水平面间的动摩擦因数为,g取10m/s2。求:
(1)物块到达斜面底端的速度大小;
(2)物块在水平面能滑行的最远距离。
参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
答案
D
B
B
A
D
B
B
8.(1) (2)2.6m/s2(3)5.2m
9.(1)2m/s2;(2)4m/s;(3)1s
10.(1) (2).,方向竖直向下
11.(1). (2). (3).
12.(1)1 m/s2,方向水平向右; (2)2 m; (3)11 s;
13.(1). (2) (3)
14.(1). (2).
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