PAGEPAGE1第3節牛頓其次運動定律1.現有下列物理量或單位,按下面的要求選擇填空。(填字母序號)A.密度B.米/秒C.牛頓D.加速度E.質量F.秒G.厘米H.長度I.時間J.千克(1)屬于物理量的是。

(2)在國際單位制中,作為基本單位對應的物理量有。

(3)在物理量的單位中不屬于國際單位的是。

(4)在國際單位中屬于基本單位的是,屬于導出單位的是。

解析(1)題中全部各項中,屬于物理量的是:密度、加速度、質量、長度、時間,故此空填“A、D、E、H、I”。(2)在國際單位中,作為基本單位對應的物理量有:質量、長度、時間。故此空填“E、H、I”。(3)題中所給的單位中,不屬于國際單位的是厘米,故此空填“G”。(4)在國際單位制中屬于基本單位的是秒和千克,屬于導出單位的是米/秒,牛頓。故應填“F、J”;“B、C”。答案(1)A、D、E、H、I(2)E、H、I(3)G(4)F、JB、C2.在離地高h處,沿豎直方向同時向上和向下拋出兩個小球,小球的初速度大小均為v,不計空氣阻力,兩球落地的時間差為()A. B. C. D.解析上拋小球回到拋出點時的速度大小與拋出時相等,因此兩小球落地的時間差等于上拋小球從拋出到回到拋出點所用時間,即t=,選項B正確。答案B3.由牛頓其次定律F=ma可知,無論怎樣小的力都可以使物體產生加速度,可是當用很小的力去推很重的桌子時,卻推不動,這是因為()A.牛頓其次定律不適用于靜止的物體B.桌子加速度很小,速度增量也很小,眼睛視察不到C.推力小于桌子所受到的靜摩擦力,加速度為負值D.桌子所受的合力為零,加速度為零解析牛頓其次定律的表達式F=ma中的力F是指合力,用很小的力推很重的桌子時,桌子不動,是因為桌子與地面間的最大靜摩擦力大于推力,推力與桌子受到的靜摩擦力的合力為零,所以桌子所受的合力為零,仍舊靜止不動,牛頓其次定律同樣適用于靜止的物體,所以A、B、C都不正確,只有D正確。答案D4.對靜止在光滑水平面上的物體施加一水平拉力F,當力剛起先作用的瞬間()A.物體馬上獲得速度B.物體馬上獲得加速度C.物體同時獲得速度和加速度D.由于物體沒有來得及運動,所以速度和加速度都為零解析物體受重力、支持力和水平拉力F三個力的作用,重力和支持力的合力為零,因此物體所受的合力即水平拉力F。由牛頓其次定律可知,力F作用的同時物體馬上獲得了加速度,但是速度還是零,因為合力F與速度無關,而且速度只能漸變不能突變。因此B正確,A、C、D錯誤。答案B5.如圖所示,一物塊位于光滑水平桌面上;用一大小為F,方向如圖所示的力去推它,使它以加速度a向右運動。若保持力的方向不變而增大力的大小,則()A.a變大B.a不變C.a變小D.因為物塊的質量未知,故不能確定a改變的趨勢解析由于桌面光滑,故不受摩擦力,物塊受力為重力G、桌面對物體的支持力FN、推力F,設推力與水平方向夾角為α,將F沿水平方向和豎直方向分解,由牛頓其次定律得Fcosα=ma,所以a=,F方向不變而大小增大,可得a變大。選項A正確。答案A6.雨滴從空中由靜止落下,若雨滴受到的空氣阻力隨雨滴下落速度的增大而增大,圖中能大致反映雨滴運動狀況的是()解析對雨滴進行受力分析可得mg-kv=ma,則雨滴做加速度減小的加速運動。答案C7.車廂底部有一質量為m=5kg的物體,如圖所示,當小車以7.5m/s2的加速度向右加速運動時,m與小車始終保持相對靜止,試分析物體的受力狀況,并求出各力的大小。(g取10m/s2)解析物體共受三個力的作用:重力、支持力和小車給它的摩擦力。其中:重力G=mg=50N,方向豎直向下。支持力FN=G=50N,方向豎直向上。摩擦力Ff=ma=5×7.5N=37.5N,方向水平向右。答案見解析8.如圖所示,質量為4kg的物體靜止在水平面上。現用大小為40N,與水平方向夾角為37°的斜向上的力拉物體,使物體沿水平面做勻加速運動。(g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)(1)若水平面光滑,物體的加速度是多大?(2)若物體與水平面間的動摩擦因數為0.5,物體的加速度是多大?解析(1)水平面光滑時,物體的受力狀況如圖甲所示由牛頓其次定律:Fcos37°=ma1①解得a1=8m/s2②甲乙(2)水平面不光滑時,物體的受力狀況如圖乙所示Fcos37°-Ff=ma2③FN'+Fsin37°=mg④Ff=μFN'⑤由③④⑤得:a2=6m/s2。答案(1)8m/s2(2)6m/s2實力提升1.聲音在空氣中的傳播速度v與空氣的密度ρ、壓強p有關。下列速度的表達式(k為比例系數,無單位)中正確的是()A.v=k B.v=C.v= D.v=解析國際單位制中p的單位是N/m2,1N=1kg·m/s2,ρ的單位是kg/m3,代入可得=m/s,而m/s即為速度的單位,故B正確,同理可得A、C、D錯誤。答案B2.如圖所示,有一輛汽車滿載西瓜在水平路面上勻速前進。突然發生意外狀況,緊急剎車做勻減速運動,加速度大小為a,則中間一質量為m的西瓜A受到其他西瓜對它的作用力的大小是()A.m B.maC.m D.m(g+a)解析西瓜與汽車具有相同的加速度a,對西瓜A受力分析如圖,F表示四周西瓜對A的作用力,則由牛頓其次定律得:=ma,解得:F=m,故C對,A、B、D錯。答案C3.假設灑水車的牽引力不變且所受阻力與車重成正比,未灑水時,車勻速行駛,灑水時它將()A.做變加速運動B.做初速度不為零的勻加速直線運動C.做勻減速運動D.接著保持勻速直線運動解析依據牛頓其次定律,加速度a=-kg,隨著灑水車總質量m的減小,a變大,所以灑水車做加速度變大的加速運動,選項A正確。答案A4.在靜止的車廂內,用細繩a和b系住一個小球,繩a斜向上拉,繩b水平拉,如圖所示。現讓車從靜止起先向右做勻加速運動,小球相對于車廂的位置不變,與小車靜止時相比,繩a、b的拉力Fa、Fb改變狀況是()A.Fa變大,Fb不變 B.Fa變大,Fb變小C.Fa不變,Fb變小 D.Fa不變,Fb變大解析以小球為探討對象,分析受力狀況,如圖所示,依據牛頓其次定律得:水平方向:Fasinα-Fb=ma①豎直方向:Facosα-mg=0②由題,α不變,由②分析得知Fa不變。由①得知,Fb=Fasinα-ma<Fasinα,即Fb變小。答案C5.如圖所示,質量為2kg的物體在40N水平推力作用下,從靜止起先1s內沿豎直墻壁下滑3m。(g取10m/s2)求:(1)物體運動的加速度大小。(2)物體受到的摩擦力大小。(3)物體與墻壁間的動摩擦因數。解析(1)由h=at2,可得a=m/s2=6m/s2。(2)對物體受力分析如圖所示:水平方向:物體所受合外力為零,FN=F=40N豎直方向:取向下為正方向,由牛頓其次定律得:mg-Ff=ma,可得:Ff=mg-ma=8N。(3)物體與墻壁間的滑動摩擦力Ff=μFN所以μ==0.2。答案(1)6m/s2(2)8N(3)0.26.豎直上拋的物體,初速度是30m/s,經過2.0s、3.0s、4.0s,物體的位移分別是多大?通過的路程分別是多長?速度分別是多大?(g取10m/s2)解析上升的最大高度h=m=45m由x=v0t-gt2得當t1=2.0s時,位移s1=30×2.0m-×10×2.02m=40m,小于h,所以路程s1'=40m速度v1=v0-gt1=30m/s-10×2.0m/s=10m/s當t2=3.0s時,位移s2=30×3.0m-×10×3.02m=45m,等于h,所以路程s2'=45m速度v2=v0-gt2=30m/s-10×3.0