课时分层作业(十五) 牛顿第二定律
(时间:40分钟 分值:100分)
一、选择题(本题共6小题,每小题6分,共36分)
1.(多选)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,物体所受的合外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合外力成正比,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合外力成正比,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外力而求出
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,作用在物体上的合外力,可由物体的质量和加速度计算,并不由它们决定,A错;质量是物体本身的属性,由物体本身决定,与物体是否受力无关,B错;由牛顿第二定律知加速度与合外力成正比,与质量成反比,m可由其他两量求得,故C、D对.]
2.在光滑的水平桌面上,有一个静止的物体,给物体施以水平作用力,在力作用到物体上的瞬间,则( )
A.物体同时具有加速度和速度
B.物体立即获得加速度,速度仍为零
C.物体立即获得速度,加速度仍为零
D.物体的速度和加速度均为零
B [合外力与加速度是瞬时对应关系,所以在力作用到物体上的瞬间,物体立即获得加速度,但物体的速度还得从零开始增大,不可能立即具有速度,故B正确.]
3.如图所示,质量m=10 kg的物体在水平面上向右运动,物体与水平面间的动摩擦因数为0.2,与此同时物体受到一个水平向左的推力F=20 N的作用,取g=10 m/s2,则物体的加速度是( )
A.0 B.4 m/s2,水平向右
C.4 m/s2,水平向左 D.2 m/s2,水平向右
C [物体在水平面上向右运动,竖直方向受重力、支持力,其合力为0.在水平方向上受水平向左的推力、水平向左的滑动摩擦力.
推力大小为F=20 N,
滑动摩擦力大小为Ff=μFN=μmg=0.2×10×10 N=20 N
所以合力大小为F合=F+Ff=20 N+20 N=40 N,方向水平向左,根据牛顿第二定律得加速度为a== m/s2=4 m/s2,方向水平向左.选项C正确.]
4.随着居民生活水平的提高,家庭轿车越来越多,行车安全就越发显得重要.在行车过程中规定必须要使用安全带.假设某次急刹车时,由于安全带的作用,使质量为70 kg的乘员具有的加速度大小约为6 m/s2,此时安全带对乘员的作用力最接近( )
A.100 N B.400 N C.800 N D.1 000 N
B [根据牛顿第二定律:F=ma=70×6 N=420 N,B正确.]
5.静止在光滑水平面上的物体在水平推力F作用下开始运动,推力随时间的变化如图所示,关于物体在0~t1时间内的运动情况,正确的描述是( )
A.物体先做匀加速运动,后做匀减速运动
B.物体的加速度一直增大
C.物体的速度先增大后减小
D.物体的速度一直增大
D [由题可知,物体的合力等于推力F,方向始终沿正方向,根据牛顿第二定律分析可知:物体先从静止开始做加速直线运动,推力F减小时,其方向仍与速度相同,继续做加速直线运动,故C错误,D正确.物体的合力等于推力F,推力先增大后减小,根据牛顿第二定律得知:加速度先增大,后减小,选项A、B错误.]