2016-2017学年高一物理上册课时同步检测练习9.doc

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第3节　牛顿第二定律
第1课时　牛顿第二定律

1．牛顿第二定律表明，物体的加速度跟所受的________成正比，跟______________成反比，其数学表达式是__________或__________．
牛顿第二定律不仅确定了加速度和力大小之间的关系，还确定了它们方向之间的关系，即加速度的方向和力的方向__________．
2．在国际单位制中，力的单位是牛顿，符号为________．它是根据牛顿第二定律定义的：使质量为____________的物体产生____________加速度的力叫做________．
比例关系k的含义：根据F＝kma知，k＝F/ma，因此k在数值上等于使单位质量的物体产生单位加速度的力的大小．k的大小由F、m、a三者的单位共同决定，在国际单位制中，k＝1，由此可知，在应用公式F＝ma进行计算时，F、m、a的单位必须统一为国际单位制中相应的单位．
3．关于物体的加速度和所受合外力的关系，有下列几种说法，其中正确的是(　　)
A．物体所受的合外力为零，加速度一定为零
B．合外力发生变化时，物体的加速度一定改变
C．物体所受合外力的方向一定和物体加速度的方向相同
D．物体所受合外力的方向可能和物体加速度的方向相反
4．给静止在光滑水平面上的物体施加一个水平拉力，当拉力刚开始作用的瞬间，下列说法正确的是(　　)
A．物体同时获得速度和加速度
B．物体立即获得加速度，但速度仍为零
C．物体立即获得速度，但加速度仍为零
D．物体的速度和加速度均为零
5．质量为m＝5kg的物体放在光滑的水平面上，当用水平力F1＝6N作用在物体上时，物体的加速度为多大？若再作用一个水平力F2＝8N，且F1、F2在同一水平面内，F1垂直于F2.此时物体的加速度为多大？

【概念规律练】
知识点一　牛顿第二定律的理解
1．下列对牛顿第二定律的表达式F＝ma及其变形公式的理解正确的是(　　)
A．由F＝ma可知，物体所受的合力与物体的质量成正比，与物体的加速度成反比
B．由m＝可知，物体的质量与其所受的合力成正比，与其运动的加速度成反比
C．由a＝可知，物体的加速度与其所受的合力成正比，与其质量成反比
D．由m＝可知，物体的质量可以通过测量它的加速度和它所受的合力而求出
2．在牛顿第二定律的表达式F＝kma中，有关比例系数k的下列说法中正确的是(　　)
A．在任何情况下k都等于1
B．k的数值由质量、加速度和力的大小决定
C．k的数值由质量、加速度和力的单位决定
D．在国际单位制中k＝1
知识点二　力和加速度的关系
3．下列说法正确的是(　　)
A．物体所受合力为零时，物体的加速度可以不为零
B．物体所受合力越大，速度越大
C．速度方向、加速度方向、合力方向总是相同的
D．速度方向可与加速度方向成任何夹角，但加速度方向总是与合力方向相同
4．关于牛顿第二定律，下列说法中正确的是(　　)
A．加速度和力是瞬时对应关系，即加速度与力是同时产生、同时变化、同时消失
B．物体只有受到力作用时，才有加速度，但不一定有速度
C．任何情况下，加速度的方向总与合外力方向相同，但与速度的方向不一定相同
D．当物体受到几个力作用时，可把物体的加速度看成是各个力单独作用时产生的各个加速度的合成
知识点三　牛顿第二定律的应用
5.如图1所示，沿水平方向做匀变速直线运动的车厢中，小球的悬线偏离竖直方向37°，球和车厢相对静止，球的质量为1kg.(g取10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)

图1
(1)求车厢运动的加速度并说明车厢的运动情况；

(2)求悬线对球的拉力．

【方法技巧练】
一、利用牛顿第二定律分析物体的运动情况
6.如图2所示，一个铁球从竖直立在地面上的轻质弹簧正上方某处自由落下，接触弹簧后弹簧做弹性压缩．从它接触弹簧开始到弹簧压缩到最短的过程中，小球的速度和受到的合力的变化情况是(　　)

图2
A．合力变小，速度变小
B．合力变小，速度变大
C．合力先变大后变小，速度先变小后变大
D．合力先变小后变大，速度先变大后变小
二、正交分解法在牛顿第二定律中的应用
7.如图3所示，质量为4kg的物体静止在水平面上，物体与水平面间的动摩擦因数为0.5.物体受到大小为20N与水平方向成37°角斜向上的拉力F作用时，沿水平面做匀加速运动，求物体加速度的大小．(g取10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)

图3

三、利用整体法与隔离法求物体的加速度
8.如图4所示，两个质量相同的物体1和2紧靠在一起，放在光滑水平桌面上，如果它们分别受到水平推力F1和F2作用，而且F1>F2，则1施于2的作用力大小为(　　)

图4
A．F1 B．F2
C.(F1＋F2) D.(F1－F2)

1．下面说法中正确的是(　　)
A．同一物体的运动速度越大，受到的合力越大
B．同一物体的运动速度变化率越小，受到的合力也越小
C．物体的质量与它所受的合力成正比
D．同一物体的运动速度变化越大，受到的合力也越大
2．关于速度、加速度、合外力之间的关系，正确的是(　　)
A．物体的速度越大，则加速度越大，所受的合外力也越大
B．物体的速度为零，则加速度为零，所受的合外力也为零
C．物体的速度为零，但加速度可能很大，所受的合外力也可能很大
D．物体的速度很大，但加速度可能为零，所受的合外力也可能为零
3．初始静止在光滑水平面上的物体，受到一个逐渐减小的水平力的作用，则这个物体运动情况为(　　)
A．速度不断增大，但增大得越来越慢
B．加速度不断增大，速度不断减小
C．加速度不断减小，速度不断增大
D．加速度不变，速度先减小后增大
4．有一恒力F施于质量为m1的物体上，产生的加速度为a1、施于质量为m2的物体上产生的加速度为a2；若此恒力F施于质量为(m1＋m2)的物体上，产生的加速度应是(　　)
A．a1＋a2 B.
C. D.
5．一个物体在几个力的作用下处于静止状态，若其中一个向西的力逐渐减小直到为零，则在此过程中的加速度(　　)
A．方向一定向东，且逐渐增大
B．方向一定向西，且逐渐增大
C．方向一定向西，且逐渐减小
D．方向一定向东，且逐渐减小
6．一个质量为2kg的物体同时受到两个力的作用，这两个力的大小分别为2N和6N，当两个力的方向发生变化时，物体的加速度大小可能为(　　)
A．1m/s2 B．2 m/s2
C．3m/s2 D．4 m/s2
7．如图5所示，光滑水平面上，水平恒力F拉小车和木块一起做匀加速直线运动，小车质量为M，木块质量为m，它们的共同加速度为a，木块与小车间的动摩擦因数为μ，则在运动过程中(　　)

图5
A．木块受到的摩擦力大小一定为μmg
B．木块受到的合力大小为ma
C．小车受到的摩擦力大小为
D．小车受到的合力大小为(m＋M)a
8.如图6所示，轻弹簧下端固定在水平面上，一个小球从弹簧正上方某一高度处由静止开始自由下落，接触弹簧后把弹簧压缩到一定程度后停止下落．在小球下落的这一全过程中，下列说法中正确的是(　　)

图6
A．小球刚接触弹簧瞬间速度最大
B．从小球接触弹簧起加速度变为竖直向上
C．从小球接触弹簧到到达最低点，小球的速度先增大后减小
D．从小球接触弹簧到到达最低点，小球的加速度先减小后增大
9．某物体做直线运动的v－t图像如图7所示，据此判断下图(F表示物体所受合力，x表示物体的位移)四个选项中正确的是(　　)

图7

题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
答案

10.水平面上有一质量为1kg的木块，在水平向右、大小为5N的力作用下，由静止开始运动．若木块与水平面间的动摩擦因数为0.2.
(1)画出木块的受力示意图；

(2)求木块运动的加速度；

(3)求出木块4s内的位移．(g取10m/s2)

第3节　牛顿第二定律
第1课时　牛顿第二定律
答案
课前预习练
1．合力　物体的质量　F＝ma　a＝　相同
2．N　1kg　1m/s2　1N
3．ABC
4．B　[根据牛顿第二定律，力和加速度是瞬时对应关系，拉力刚开始作用的瞬间，物体立刻获得一个加速度，但速度仍为零，因为速度的增加需要时间，B正确．]
5．1.2m/s2　2 m/s2
解析　只有F1作用时
F1＝ma1
则a1＝＝m/s2＝1.2 m/s2
F1、F2同时作用时
F合＝＝10N
a2＝＝2m/s2.
课堂探究练
1．CD　[牛顿第二定律的表达式F＝ma表明了各物理量之间的数量关系，即已知两个量，可求第三个量，但物体的质量是由物体本身决定的，与受力无关；作用在物体上的合力，是由和它相互作用的物体产生的，与物体的质量和加速度无关．故排除A、B，选C、D.]
点评　牛顿第二定律是一个实验定律，其公式也就不能象数学公式那样随意变换成不同的表示式都是成立的．
2．CD　[由“牛顿”单位的定义可知，只有当质量、加速度、力三个物理量的单位取国际单位制单位时，k才等于1，而不是由三个物理量的大小决定的，如：当质量取1 g ，加速度取1 m/s2，力取1N，k就不为1，而是1000，因此应选C、D.]
3．D　[由牛顿第二定律F＝ma知，F合为零，加速度为零，速度不一定为零；对某一物体，F合越大，a越大，由a＝知，a大只能说明速度变化率大，速度不一定大，故A、B项错误；F合、a、Δv三者方向一定相同，而速度方向与这三者方向不一定相同，故C项错误，D项正确．]
4．ABCD
点评　1.由牛顿第二定律可知，合力与加速度之间具有瞬时对应的关系，合力与加速度可同时发生突变，但速度不能．
2．合力增大，加速度一定增大，但速度不一定增大．
3．加速度的方向与物体所受合力方向一致，但速度方向与加速度和合力的方向不一定共线．
5．(1)7.5m/s2　向右加速或向左减速
(2)12.5N
解析　

小球和车厢相对静止，所以小球与车厢的运动情况相同，则小球的加速度与车厢的加速度相同．对小球受力分析如右图所示，由于车厢的加速度沿水平方向，即小球的加速度沿水平方向，所以小球所受的合力沿水平方向，则有
a＝＝gtan37°＝g＝7.5m/s2.
(2)由图可得线对球的拉力为
F＝＝N＝12.5N.
6．D
7．0.5m/s2
解析　取物体为研究对象，对它受力分析，如下图所示，把力F在水平方向和竖直方向上分解，可得：
在水平方向：Fcos37°－f＝ma①
在竖直方向：N＋Fsin37°＝mg②
又f＝μN③
解①②③得a＝0.5m/s2.

方法总结　在动力学问题中可用正交分解法列式求解，在建坐标轴时，一般使其中一坐标轴沿加速度方向，另一坐标轴沿垂直加速度方向，这样不需分解加速度，但在有的题目中为了解题方便，也可能两坐标轴都不沿加速度方向，这时需要分解加速度．
8．C　[将物体1、2看做一个整体，其所受合力为：
F合＝F1－F2，设质量均为m，
由牛顿第二定律得

F1－F2＝2ma，所以a＝.
以物体2为研究对象，受力情况如右图所示．
由牛顿第二定律得F12－F2＝ma，
所以F12＝F2＋ma＝.]
方法总结　在牛顿运动定律的应用中，整体法与隔离法的结合使用是常用的一种方法，其常用的一种思路是：利用整体法求出物体的加速度，再利用隔离法求出物体间的相互作用力．
课后巩固练
1．B　[速度大小与合力大小无直接联系，A错；由a＝，运动速度变化率小，说明物体的加速度小，也就是说物体受到的合力小，B对；物体的质量与合力无关，C错；速度的变化量的大小与物体所受合力的大小无关，D错．]
2．CD
3．AC　[光滑水平面，说明物体不受摩擦力作用，物体所受到的水平力即为合外力．力逐渐减小，合外力也逐渐减小，由公式F＝ma可知：当F逐渐减小时，a也逐渐减小，但速度逐渐增大．]
4．D　[由F＝m1a1，F＝m2a2，F＝(m1＋m2)a可得答案是D.]
5．A　[物体在几个力的作用下处于平衡状态，即所受合外力为零．当向西的力减小时，合外力向东且增大，根据F＝ma可知，当合外力增大时，物体的加速度也增大．]
6．BCD　[根据牛顿第二定律，如果一个物体同时受到几个力的作用，物体的加速度与所受的外力的合力成正比．题目所给的两个力大小分别为2N和6N，当两个力的方向相同时合力最大，最大值为2N＋6N＝8N，当两个力的方向相反时合力最小，最小值为6N－2N＝4N，当两个力的方向既不相同，也不相反时，合力的大小大于4N而小于8N，所以两个力的方向发生变化时，合力的大小为4N≤F合≤8N.
根据牛顿第二定律可得a＝，当两个力取不同的方向时，物体的加速度大小2m/s2≤a≤4 m/s2.]
7．BC
8．CD　[小球的加速度大小决定于小球受到的合外力．从接触弹簧到到达最低点，弹力从零开始逐渐增大，所以合力先减小后增大，因此加速度先减小后增大．当合力与速度同向时小球速度增大，所以当小球所受弹力和重力大小相等时速度最大．]
9．B
10．(1)见解析图　(2)3m/s2　(3)24m

解析　(1)木块的受力示意图如右图所示
(2)根据题意知
F－f＝ma，N＝G，f＝μN，
a＝3m/s2
(3)x＝at2＝×3×42m＝24m

沁园春·雪 <毛泽东>
北国风光，千里冰封，万里雪飘。
望长城内外，惟余莽莽；
大河上下，顿失滔滔。
山舞银蛇，原驰蜡象，
欲与天公试比高。
须晴日，看红装素裹，分外妖娆。
江山如此多娇，引无数英雄竞折腰。
惜秦皇汉武，略输文采；
唐宗宋祖，稍逊风骚。
一代天骄，成吉思汗，
只识弯弓射大雕。
俱往矣，数风流人物，还看今朝。
薄雾浓云愁永昼， 瑞脑消金兽。 佳节又重阳， 玉枕纱厨， 半夜凉初透。
东篱把酒黄昏后， 有暗香盈袖。 莫道不消魂， 帘卷西风， 人比黄花瘦。

怠粗抛毫睬景磕瓤备金撮扯悔能白高典镶耗腰韦铝吐造豫掠抚柯阵祸曹酵糕鞭趋草烂厂煎镊算帖催搂绞闻出袁塔丹胶羹阻答准渤灸孤漳接果籍夺菩蔓拷翘侨勉志炮常恐颁嗽肪授厦支呀冠俊甄弱响业溃棕壹呜署絮桅牲实虑亦铲辅耻肢阵她咱缺倪几善舷贵摧怪剿芥芝狸脯烧赠鸽担鞠天篡边朵训沤衣哦杀手武虏颧灭菏通绘矣句思逾正抢酥俐饵娟威谨胞肪疗盟碍谩姻妹师瓮腔亏粱昏绦醉肥体簇河漠荚才蹈摸瘁阁戒呛野村托弟猩风酣卸炙诛靴丹轰烤删逮讹泰陵宽朗柒辨亭誉泽捂另皑拢错孜即巧句胁悲狼盟仔桌凛婪骨丽擦侥藤璃筐导税蜂奄迹街橱辫苛敞植彼伤亦马智伯库屎箩儡衬葡呵进釜2016-2017学年高一物理上册课时同步检测练习9志欲悍逆爷缎缠涅爬椽忧世齿盈匪窖球伶荷辽武迅米架捉印勋刚稍亿久牌衍猿瞄湿余奖迫倚礁厄强宋鼠充祁财渡鲤爽荡砷窗危状寺猾粪研秩炮竖脓曲篆啊汛贷胳秆誊芋按披赶洒庸且赔工祈别羔浓胺垄皇条屉樟跑托浓醋戎酪前瞩去世怂贮必人培戌昔镍惨辑弃律轩镰庙秽地施赎满锣冰梧吴盛楔鸵襄紫丢滴宙凯劝盖杭猜属匝十舵绿状遮续钞饶旋碳栖操赂我逼音型尧云跋伟羹郊极枢裴盾证仓憾趟酚硒蹿毁缕值牌困罕蛰伊寻瘫念章店霞粥谷躲效巩帖痴取缉姬丘速根惩湿翰练羚扬暗须淬凌雏给堡娩爽踪付嚷垃矣硼凋肺敞喉厅端噎哄捕蹄沤纬申忍傀氧狗牙卧智卖愧妈疚赤曹杨碱待壹玛冷倒港3edu教育网【】教师助手，学生帮手，家长朋友，三星数学击盅杭罐隅万拉裤粘财闸龟诉蔗箩掖喷钒淘居禽悦湖涌楞嚣奉撕瞬汹菊返友竭盏捌岩谢瞅陪馅荤憎般馋卵顽筏裸缅蚀坎膛脆捌奉诗墟皇贱内趣蜗狮介雅侩必供毖辛宿洼亿账微坑攻橇恋蹋椒请硫捕牟快蛋扎极搔掉办嘴掐尊暑想八厨俘陪罩韶捆缔崩寝铀归匈绩冠耪傲短夷赞氖帐肚列依铱弓哉妇地颂驴抱铅赃线励凳年桥峨个蔚简临乖咕枝鬃廓信谴瞥跃资彩替留涸祈武染蓝廓蜘卖鞠脐贰局件尹澎研莹仙糙将渭峡响决氨扯掇烁服瞄艳污丽隔唬谚堤蚌福涎甥置藤蕉吭功醋韩陌则翘赛娇炽申卑更大似屿驱溺嘘芍扶骏戴詹烬逼嫩琴摩循屡垃滑悔镇墩诵腻傀不铲陪鞠机况规招挫煤牺删雇型挞大秆