高中物理 第5章 研究力和运动的关系 第3节 牛顿第二定律分层练习5 沪科版必修1

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1、牛顿第二定律练习与解析　　1　下列说法中错误的是………………………………………………………………（　　）　　　　A．长度在国际单位制中的单位是米　　　　B．小时是国际单位制中时间的单位　　　　C．N·s是国际单位制中的导出单位　　　　D．牛顿是力学单位制中采用国际单位制的一个导出单位　　解析：在国际单位制中，把物理量的单位分为基本单位和导出单位，其中长度的单位米（m）、时间的单位秒（s）、质量的单位千克（kg）属于基本单位，力的单位牛顿（N）属于导出单位．　　答案：B　　2　下列说法中正确的是………………………………………………………………（　

2、　）　　　　A．物体的质量不变，a正比于F，对a、F的单位不限　　　　B．对于相同的合外力，a反比于m，对m、a单位不限　　　　C．在公式F＝ma中，F、m、a三个量可以同时选取不同的单位　　　　D．在公式F＝ma中，当m和a分别用kg、m／s2做单位时．F必须用N做单位　　解析：用控制变量法，我们通过实验验证了在物体受到的合外力不变的情况下，物体的加速度与物体的质量成反比；在质量不变的情况下，物体的加速度与合外力成正比，进而得出了在国际单位制中的牛顿第二定律的数学表达形式．在同一个表达式中各物理量必须选择相同的单位．　　答案：ABD　　3　如

3、图5—2—7所示，小车上固定一弯折硬杆ABC，C端固定一质量为m的小球，已知θ角恒定，当小车水平向左做匀加速运动时，BC杆对小球的作用力方向为……（　　）　　　　图5—2—7　　　　A．一定沿杆向上　　　　　　　　B．一定沿杆向下　　　　C．可能水平向左　　　　　　　　D．随加速度的数值而改变　　解析：硬杆对小球作用力的方向不一定沿杆，需要根据小球受到的其他力和小球的运动状态共同确定．对小球受力分析可知，小球受到竖直向下的重力mg和杆BC对小球的作用力，如图所示，又由题意知此二力的合力方向水平且大小等于ma．　　　　由牛顿第二定律及平行四边形法

4、则可知FBC＝m，所以FBC的大小和方向与物体的加速度有关．　　答案：D　　4　一个物体受到F1＝4N的力，产生a1＝2m／s2的加速度．要使物体获得a2＝3m／s2的加速度，要对物体施加________N的力的作用．　　解析：对物体分析，由牛顿第二定律可得F1＝ma1，F2＝ma2，带入数据可得F2＝6N．　　答案：6　　5　质量为60kg的人从停在高空的直升飞机上竖直跳下，开始时他的加速度为9m／s2，他受到的空气阻力是________N．他打开降落伞后，下落的加速度为2m／s2，这时他和降落伞受到的空气阻力是________N．当他接近地

5、面时速度为5m／s，速度不再变化，这时的空气阻力是________N．　　解析：本题考查牛顿第二定律的基本应用．对人和伞整体受力分析可知，受竖直向下的重力mg和竖直向上的阻力f，由牛顿第二定律有mg—f＝ma，代入数据即可求解．　　答案：60　480　600　　6　叠放着的两个物体A和B，质量均为2kg，受一竖直向下的、大小为10N的力的作用时，浮在水面上保持静止，如图5—2—8所示．那么当撤去F的瞬间，A对B的压力的大小为________（g＝10m／s2）．　　　　图5—2—8　　解析：开始时A、B在压力F、重力2mg和浮力F浮的作用下系统

6、保持静止，撤去外力后易得系统受到的合外力大小为F，方向竖直向上．由牛顿第二定律得F＝2ma，隔离A分析，由牛顿第二定律N—mg＝ma即可解得N．　　答案：25N　　7　在倾角为30°的斜面上有一个物块沿该斜面下滑，若不计摩擦力，则物块下滑的加速度为________；若考虑摩擦，且物块与斜面间的动摩擦因数为0.1，则物块下滑的加速度为________．　　　　解析：物块沿斜面下滑时，对物块受力分析如图所示，在斜面光滑的情况下由牛顿第二定律得mgsin30°＝ma，在物块与斜面间有摩擦的情况下，由牛顿第二定律得mgsin30°—μmgcos30°＝

7、ma′，代入数据可解得答案．　　答案：g　　　g　　8　如图5—2—9所示，倾角为α的光滑斜面上放有质量为m的物体，当斜面的水平向左的加速度为多大时，物体将恰好与斜面保持相对静止?　　　　图5—2—9　　解析：对物体受力分析如图5—2—9，为使物体与斜面能保持相对静止，物体所受的重力与支持力的合力必然水平，而且物块与斜面的加速度必然相同．对物块由牛顿第二定律得，mgtanα＝ma，所以为使二者保持相对静止，斜面的加速度大小应为gtanα，方向水平向左．　　9　倾斜索道与水平面的夹角为37°，如图5—2—10所示，当载有物体的车厢以加速度a沿索道

8、方向向上运动时物体对车厢的压力为物重的1.25倍，物体与车厢保持相对静止．设物体的重力为G，则上升过程中物体受到的斜面摩擦力的大小和方向是怎样的?请你