2018-2019學年高中物理 專題4.3 牛頓第二定律試題 新人教版必修1.doc
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4.3 牛頓第二定律 一、牛頓第二定律 1.內(nèi)容:物體加速度的大小跟 成正比,跟物體的 成反比,加速度的方向跟作用力的方向相同。 2.關系式:F= ma,式中F為物體所受的 ,k是比例系數(shù)。 3.對牛頓第一定律的理解 (1)瞬時性:根據(jù)牛頓第二定律,對于質(zhì)量確定的物體而言,其加速度的大小和方向完全由物體受到的合力的大小和方向所決定。加速度和物體所受的合力是瞬時對應關系,即同時產(chǎn)生、同時變化、同時消失,保持 關系。 (2)矢量性:F=ma是一個矢量式,力和加速度都是矢量,物體的加速度的方向由物體所受 的方向決定。已知F合的方向,可推知a的方向,反之亦然。 (3)同體性:a=中各量都是屬于同一物體的,即研究對象的統(tǒng)一性。 (4)獨立性:F產(chǎn)生的a是物體的合加速度,x方向的合力產(chǎn)生x方向的加速度,y方向的合力產(chǎn)生y方向的加速度,牛頓第二定律的分量式為 。 二、力的單位 1.在國際單位制中力的單位是牛頓,符號為 ,它是根據(jù)牛頓第二定律定義的:使質(zhì)量為1 kg的物體產(chǎn)生1 m/s2的加速度的力,叫做1 N,即 。 2.比例系數(shù)k的意義 (1)在F=kma中,k的選取有一定的任意性。 (2)在國際單位制中k=1,牛頓第二定律的數(shù)學表達式為: ,式中F、m、a的單位分別為N,kg,m/s2。 作用力 質(zhì)量 合外力 一一對應 合力 Fx=max,F(xiàn)y=may N 1 N=kg m/s2 F=ma 一、牛頓第二定律的理解 【例題1】一質(zhì)點受多個力的作用,處于靜止狀態(tài)?,F(xiàn)使其中一個力的大小逐漸減小到零,再沿原方向逐漸恢復到原來的大小。在此過程中,其他力保持不變,則質(zhì)點的加速度大小a和速度大小v的變化情況是 A.a(chǎn)和v都始終增大 B.a(chǎn)和v都先增大后減小 C.a(chǎn)先增大后減小,v始終增大 D.a(chǎn)和v都先減小后增大 參考答案:C 二、力與運動的關系 (1)力是產(chǎn)生加速度的原因。 (2)作用于物體上的每一個力各自產(chǎn)生的加速度都遵從牛頓第二定律。 (3)速度的改變需經(jīng)歷一定的時間,不能突變;有力就一定有加速度,但有力不一定有速度。 【例題2】如圖所示,在水平向右做勻加速直線運動的平板車上有一圓柱體,其質(zhì)量為m且與豎直擋板及斜面間均無摩擦。當車的加速度a突然增大時,斜面對圓柱體的彈力F1和擋板對圓柱體的彈力F2的變化情況是(斜面傾角為θ) A.F1增大,F(xiàn)2不變 B.F1增大,F(xiàn)2增大 C.F1不變,F(xiàn)2增大 D.F1不變,F(xiàn)2減小 參考答案:C 三、牛頓第二定律的瞬時性 (1)剛性繩(或接觸面)——不發(fā)生明顯形變就能產(chǎn)生彈力的物體,剪斷(或脫離)后,其彈力立即消失,不需要形變恢復時間。 (2)彈簧(或橡皮繩)——兩端同時連接(或附著)有物體的彈簧(或橡皮繩),特點是形變量大,其形變恢復需要較長時間,在瞬時性問題中,其彈力的大小往往可以看成保持不變。 【例題3】(2018吉林省長春外國語學校高二下學期期末考試)如圖所示,質(zhì)量為m的球與彈簧Ⅰ和水平細線Ⅱ相連,Ⅰ、Ⅱ的另一端分別固定于P、Q。球靜止時,Ⅰ中拉力大小為T1,Ⅱ中拉力大小為T2。當僅剪斷Ⅰ、Ⅱ中的一根的瞬間,球的加速度a應是 A.若剪斷Ⅰ,則a=g,豎直向下 B.若剪斷Ⅱ,則,方向水平向左 C.若剪斷Ⅰ,則,方向沿Ⅰ的延長線 D.若剪斷Ⅱ,則a=g,豎直向上 參考答案:A 名師點睛:根據(jù)剪斷Ⅰ,球繞Q做圓周運動,對徑向合外力做向心力求得繩子拉力,即可求得合外力,進而求得加速度;根據(jù)剪斷Ⅱ,彈簧形變不能瞬變,故彈簧彈力不變求得合外力,進而求得加速度。 1.(2018云南省昭通市五校高三下學期聯(lián)考測試卷)由牛頓第二定律表達式F=ma可知 A.質(zhì)量m與合外力F成正比,與加速度a成反比 B.合外力F與質(zhì)量m和加速度a都成正比 C.物體的加速度的方向總是跟它所受合外力的方向一致 D.物體的加速度a跟其所受的合外力F成正比,跟它的質(zhì)量m成反比 2.下列說法中正確的是 A.物體的速度越大,表明物體受到的合外力越大 B.物體的速度變化越大,表明物體受到的合外力越大 C.物體的速度變化越快,表明物體受到的合外力越大 D.由牛頓第二定律可得m=,所以物體的質(zhì)量跟它受的合外力成正比,跟加速度成反比 3.(2018廣東省惠州市高一上學期期末考試)牛頓運動定律適用于 A.一切運動的物體 B.宏觀物體遠小于光速的運動 C.微觀粒子稍小于光速的運動 D.宏觀物體稍小于光速的運動 4.(2018湖北荊州市高三第一次質(zhì)量檢查)從牛頓第二定律知道,無論怎樣小的力都可以使物體產(chǎn)生加速度,可是,我們用很小的力推很重的桌子時,卻推不動,這是因為 A.牛頓第二定律不適用于很重的物體 B.桌子加速度很小,肉眼觀察不到 C.推力太小,速度增量也很小,眼睛觀察不到 D.桌子所受合力為零,沒有加速度 5.關于力和物體運動的關系,下列說法正確的是 A.一個物體受到的合外力越大,它的速度就越大 B.一個物體受到的合外力越大,它的速度的變化量就越大 C.一個物體受到的合外力越大,它的速度的變化就越快 D.一定質(zhì)量的物體受到的合外力越大,它的加速度就越大 6.如圖所示,兩個質(zhì)量相同的物體A和B緊靠在一起放在光滑水平桌面上,如果它們分別受到水平推力F1、F2,且F1>F2,則A施于B的作用力的大小為 A.F1 B.F2 C.(F1–F2)/2 D.(F1+F2)/2 7.(2018河北省大名縣第一中學高三(普通班)上學期第一次月考)一質(zhì)點做勻速直線運動?,F(xiàn)對其施加一恒力,且原來作用在質(zhì)點上的力不發(fā)生改變,則 A.質(zhì)點單位時間內(nèi)速率的變化量總是不變 B.質(zhì)點速度的方向總是與該恒力的方向垂直 C.質(zhì)點加速度的方向總是與該恒力的方向相同 D.質(zhì)點速度的方向總是與該恒力的方向相同 8.在光滑水平面上,一個質(zhì)量為m的物體受到一個與水平面成θ角的拉力F的作用,以加速度a做勻加速運動.若將此力大小改為2F、方向不變,物體仍能在水平面上做勻加速運動,加速度為a。則 A.a(chǎn)=2a B.a(chǎn)2a 9.(2018江蘇省蘇州新區(qū)一中高一下學期期末復習)如圖,物塊a、b和c的質(zhì)量相同,a和b、b和c之間用完全相同的輕彈簧和相連,通過系在a上的細線懸掛于固定點整個系統(tǒng)處于靜止狀態(tài)?,F(xiàn)將細線剪斷,將物塊a的加速度的大小記為,和相對于原長的伸長分別記為和,重力加速度大小為。在剪斷的瞬間 A. B. C. D. 10.如圖所示,小車上固定著一硬桿,桿的端點固定著一個質(zhì)量為m的小球。當小車水平向右加速且加速度逐漸增大時,桿對小球的作用力的變化(用至表示變化)可能是下圖中的(OO沿桿方向) 11.如圖所示,質(zhì)量為4 kg的物體A靜止在豎直的輕彈簧上,質(zhì)量為1 kg的物體B用細線懸掛在天花板上,B與A剛好接觸但不擠壓,現(xiàn)將細線剪斷,則剪斷后瞬間,下列結(jié)果正確的是(g?。? A.A加速度的大小為零 B.B加速度的大小為 C.彈簧的彈力大小為40 N D.A、B間相互作用力的大小為8 N 12.質(zhì)量為m的木塊置于粗糙的水平面上,若用大小為F的水平恒力拉木塊,其加速度為a。當拉力方向不變,大小變?yōu)?F,木塊的加速度為a,則 A.a(chǎn)>2a B.a(chǎn)=a C.a(chǎn)F3 C.F1>F3 D.F1=F3 39.(2016上海卷)如圖,頂端固定著小球的直桿固定在小車上,當小車向右做勻加速運動時,球所受合外力的方向沿圖中的 A.OA方向 B.OB方向 C.OC方向 D.OD方向 40.(2015上海卷)如圖,鳥沿虛線斜向上加速飛行,空氣對其作用力可能是 A. B. C. D. 41.(2014安徽卷)如圖,滑塊以初速度v0沿表面粗糙且足夠長的固定斜面,從頂端下滑,直至速度為零。對于該運動過程,若用h、s、v、a分別表示滑塊的下降高度、位移、速度和加速度的大小,t表示時間,則下列圖象最能正確描述這一運動規(guī)律的是 42.(2014重慶卷)以不同初速度將兩個物體同時豎直向上拋出并開始計時,一個物體所受空氣阻力可忽略,另一物體所受空氣阻力大小與物體速率成正比,下列用虛線和實線描述兩物體運動的v–t圖象可能正確的是 43.(2015全國新課標Ⅱ卷)在一東西向的水平直鐵軌上,停放著一列已用掛鉤鏈接好的車廂。當機車在東邊拉著這列車廂一大小為a的加速度向東行駛時,鏈接某兩相鄰車廂的掛鉤P和Q間的拉力大小為F;當機車在西邊拉著這列車廂一大小為的加速度向東行駛時,鏈接某兩相鄰車廂的掛鉤P和Q間的拉力大小仍為F。不計車廂與鐵軌間的摩擦,每節(jié)車廂質(zhì)量相同,則這列車廂的節(jié)數(shù)可能為 A.8 B.10 C.15 D.18 44.(2015海南卷)如圖所示,物塊a、b和c的質(zhì)量相同,a和b、b和c之間用完全相同的輕彈簧S1和S2相連,通過系在a上的細線懸掛于固定點O;整個系統(tǒng)處于靜止狀態(tài);現(xiàn)將細繩剪斷,將物塊a的加速度記為a1,S1和S2相對原長的伸長分別為△l1和△l2,重力加速度大小為g,在剪斷瞬間 A.a(chǎn)1=3g B.a(chǎn)1=0 C.△l1=2△l2 D.△l1=△l2 45.(2017新課標全國Ⅱ卷)為提高冰球運動員的加速能力,教練員在冰面上與起跑線距離s0和s1(s1- 配套講稿:
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