2020版新教材高中物理课时素养评价十七牛顿第二运动定律含解析鲁科版必修1.pdf
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1、第 - 1 - 页 共 9 页 课时素养评价十七 牛顿第二运动定律课时素养评价十七 牛顿第二运动定律 一、选择题(本题共 6 小题,每题 4 分,共 24 分) 1.(2019三明市高一检测)力学中的三个基本单位分别是 kg、m、s,其他单位都可以利用物 理公式从这三个基本单位推导出来,运动学中有一重要物理量叫作动量,其表达式为 p=mv, 则下列关于动量的单位判断正确的是( ) A.kgm/s2 B.Ns C.N/s D.N/m 【解析】 选 B。 在国际单位制中质量 m 的单位是 kg, 速度 v 的单位是 m/s, 根据动量表达式 p=mv, 可得动量单位为 kgm/s;力的单位 N=k
2、gm/s2,所以 kgm/s=Ns,故 B 正确。 2.一物体静止在光滑的水平面上,现同时给它施加两个水平方向的恒定拉力,F1=9 N,F2=5 N, 如图所示,此后物体将( ) A.向右匀速运动 B.向左匀速运动 C.向右匀加速直线运动 D.向左匀加速直线运动 【解析】选 C。根据滑块的受力情况可知,物体受到的合外力 F=F1-F2=4 N,方向水平向右,根 据牛顿第二定律可知,物体将向右做匀加速直线运动,故 C 正确。 【补偿训练】 如图所示,放在光滑水平面上的一个物体,同时受到两个水平方向力的作用,其中水平 向右的力 F1=5 N,水平向左的力 F2=10 N,当 F2由 10 N 逐渐
3、减小到零的过程中,物体的加速度 大小是( ) A.逐渐减小 B.逐渐增大 C.先减小后增大D.先增大后减小 【解析】 选 C。 一开始, 物体受合力为 F=10 N-5 N=5 N, 方向水平向左, 当 F2由 10 N 逐渐减小, F 也逐渐减小, 当 F2减小到 5 N 时, F 值变为 0, 随着 F2的继续减小, F 方向变为水平向右, 从 0 第 - 2 - 页 共 9 页 逐渐增大,当 F2变为 0 的时候,F 变为最大 5 N,由牛顿第二定律,物体的加速度也是先减小 后增大,故 C 正确,A、B、D 错误。 3.在行车过程中,遇到紧急刹车,乘客可能受到伤害,为此人们设计了如图所示
4、的安全带以 尽可能地减轻猛烈碰撞,假定乘客质量为 50 kg,汽车车速为 108 km/h,从踩下刹车到车完全停止需要的时间为 5 s,安全带对乘客的作用力大小最接近 ( ) A.50 N B.300 N C.800 N D.1 080 N 【解析】选 B。乘客的加速度与车一样,即加速度 a= m/s2=-6 m/s2,负号表 示加速度方向与速度方向相反,故乘客加速度的大小为 6 m/s2,乘客在安全带的作用力下产生 加速度,根据牛顿第二定律可知,安全带对乘客的作用力为 F=ma=506 N=300 N,故 B 正确。 4.(2019泉州高一检测)如图,竖直轻弹簧下端固定,上端连接着质量为 m
5、 的小球,小球在 竖直向下 F=2mg 的力作用下处于静止状态。现突然撤去力 F,小球上升,不计空气阻力,重力 加速度为 g,则( ) A.撤去力 F 瞬间,小球加速度大小为 2g B.小球在上升的过程中,加速度先增大再减小 C.当弹簧恢复到原长时,小球速度最大 D.小球在上升的过程中,先做匀加速运动再做匀减速运动 【解析】选 A。撤去力 F 一瞬间,小球所受的合力大小为 F=2mg,方向竖直向上,加速度大小 为 a=2g,A 正确;小球上升的过程中,所受合力刚开始竖直向上,则小球做加速度逐渐减 小的加速运动,当弹簧弹力和重力相等时,小球速度最大,此时加速度为零,当小球继续上 升的过程中,合力
6、竖直向下,小球做加速度逐渐增大的减速运动,B、C、D 均错误。 第 - 3 - 页 共 9 页 5.公路上一质量为 m 的汽车, 在恒定牵引力 F 的作用下由静止做匀加速直线运动, 经过时间 t 关闭发动机,又经过 2t 时间,汽车停止。则汽车受到的阻力应为( ) A.F B. C. D. 【解析】 选 C。 设阻力为 f, 由牛顿第二定律和运动学公式可得 F-f=ma1, f=ma2, v=a1t, v=a22t, 联立四式可得 f=,故 C 正确。 【补偿训练】 一个质量为 m 的物体,放在水平桌面上,受到水平拉力 F 的作用,产生的加速度为 a, 物体受到的摩擦力为 f。当水平拉力变为
7、2F 时,有( ) A.物体的加速度变为 2a B.物体的加速度的大小增加 C.物体受到的摩擦力小于 f D.物体受到的摩擦力大于 f 【解析】 选 B。 水平桌面上的物体在水平拉力 F 作用下加速运动, 受到的摩擦力是滑动摩擦力, 因此 f=N=mg,无论水平拉力是 F 还是 2F,滑动摩擦力不变,选项 C、D 错误;根据牛顿 第二定律 F-f=ma 可得, a=, 因此, 当水平拉力 F 的大小变为 2F 时, 加速度 a= 2a,加速度大小增加了 a=a-a=,选项 B 正确,而选项 A 错误。 6.如图,木块 A、B 的质量均为 1 kg,它们与水平面间的动摩擦因数均为 0.2,它们之
8、间用一 轻质弹簧连接,取 g=10 m/s2,现用 F=10 N 的水平拉力作用在 A 上使 A、B 一起向右做匀加速 直线运动,某时刻撤去 F,则 ( ) A.撤去 F 前 A、B 的加速度为 5 m/s2 B.撤去 F 前弹簧的弹力大小为 5 N 第 - 4 - 页 共 9 页 C.撤去 F 的瞬间 A 的加速度大小为 5 m/s2 D.撤去 F 的瞬间 B 的加速度大小为 5 m/s2 【解析】选 B。撤去 F 前 A、B 的加速度为 a=3 m/s2,选项 A 错误;撤去 F 前弹 簧的弹力大小为 F1=ma+mg=5 N,选项 B 正确 ; 撤去 F 的瞬间,弹力不变,对 A: mg
9、+F1=maA,解得 aA=7 m/s2, 对 B, 因弹力和摩擦力都不变, 则加速度仍为 3 m/s2, 则选项 C、 D 错误;故选 B。 二、计算题(本题共 2 小题,共 36 分。要有必要的文字说明和解题步骤,有数值计算的要标 明单位) 7.(16 分)如图甲,质量为 m=2 kg 的物体置于倾角为 =37的固定且足够长的斜面上,对物 体施以平行于斜面向上的拉力 F, 在 t1=1 s 时撤去拉力, 物体运动的部分 v-t 图像如图乙所示, 重力加速度 g 取 10 m/s2,试求:拉力 F 的大小和物体与斜面间的动摩擦因数。 【解析】由图像可知,有力 F 时加速度的大小为 a1=20
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