块均静止，剪断细绳后，小球自由下落，滑块沿斜面下滑，可先后听到小球落地和滑块撞击挡板的声音。保持小球和滑块释放的位置不变，调整挡板位置，重复以上操作，直到能同时听到小球落地和滑块撞击挡板的声音。用刻度尺测出小球下落的高度H、滑块释放点与挡板处的高度差h和沿斜面运动的位移x。(空气阻力对本实验的影响可以忽略)
(1)滑块沿斜面运动的加速度与重力加速度的比值为________。 (2)滑块与斜面间的动摩擦因数为________。 (3)以下能引起实验误差的是________。 a．滑块的质量
b．当地重力加速度的大小 c．长度测量时的读数误差
d．小球落地和滑块撞击挡板不同时 x2?1x?
答案 (1)H (2)?h－H?2 (3)cd
??x－h21
解析 (1)由自由落体运动规律得H＝2gt2 12
由匀加速直线运动规律得x＝2at
ax所以g＝H。
(2)设斜面与水平面夹角为θ，对滑块，根据牛顿第二定律有 mgsinθ－μmgcosθ＝ma x2－h2h
又sinθ＝x，cosθ＝x x2?1?
解得μ＝?h－H?2。
??x－h2
(3)从实验原理和理论计算结果看，能引起实验误差的是c、d。
12.
(牛顿第二定律的应用)如图所示，静止在水平地面上的小黄鸭质量m＝20 kg，受到与水平面夹角为53°的斜向上的拉力，小黄鸭开始沿水平地面运动。若拉力F＝100 N，小黄鸭与地面的动摩擦因数为0.2，求：
(1)把小黄鸭看做质点，作出其受力示意图； (2)小黄鸭对地面的压力；
(3)小黄鸭运动的加速度的大小。(sin53°＝0.8，cos53°＝0.6，g＝10 m/s2) 答案 (1)见解析 (2)120 N，方向竖直向下 (3)a＝1.8 m/s2
解析 (1)受力示意图如图所示。 (2)根据平衡条件可得： Fsin53°＋N＝mg
所以解得N＝mg－Fsin53°＝ 120 N，方向竖直向上；
根据牛顿第三定律，小黄鸭对地面的压力N′＝N＝120 N，方向竖直向下。 (3)受到的摩擦力为滑动摩擦力，所以f＝μN＝24 N
根据牛顿第二定律得：Fcos53°－f＝ma，解得a＝1.8 m/s2。
课时作业2
对应学生用书P53(建议用时：30分钟)
一、选择题
1.
(牛顿第二定律的应用)如图所示，在质量为m的物体上加一个竖直向上的拉力F，使物体以加速度a竖直向上做匀加速运动，若不计阻力，下面说法正确的是( )
A．若拉力改为2F，物体加速度为2a m
B．若质量改为2，物体加速度为2a a
C．若质量改为2m，物体加速度为2 mF
D．若质量改为2，拉力改为2，物体加速度不变 答案 D
F－mgF
若拉力改为2F，
m＝m－g。
2F－mg2Fm
物体加速度a1＝＝－g>2a，故A错误；若质量改为，物体加速度a2
mm2
1F－2mg
F－2mgF2F
＝m＝m－g>2a，故B错误；若质量改为2m，物体加速度a3＝2m＝2m
2
解析 根据题意得：F－mg＝ma，解得：a＝
F1
2－2mgFamF
－g<2，故C错误；若质量改为2，拉力改为2，物体加速度a4＝m＝m－g
2＝a，故D正确。
2.
(牛顿第二定律的应用)如图所示，位于水平地面上的质量为M的小木块，在大小为F、方向与水平方向成α角的拉力作用下沿地面做加速运动。若木块与地面之间的动摩擦因数为μ，则木块的加速度为( )
FFcosαA.M B.M C.
?Fcosα－μMg?Fcosα－μ?Mg－Fsinα?
D. MM
答案 D
解析
取M为研究对象，其受力情况如图所示。在竖直方向合力为零，即Fsinα＋FN＝Mg，在水平方向由牛顿第二定律得Fcosα－Ff＝Ma，且Ff＝μFN。由以上三式可得
a＝
Fcosα－μ?Mg－Fsinα?
，D正确。
M
3．(牛顿第二定律与图象结合)如图甲所示，某人通过动滑轮将质量为m的货物提升到一定高处，动滑轮的质量和摩擦均不计，货物获得的加速度a与竖直向上的拉力T之间的函数关系如图乙所示。则下列判断正确的是( )
A．图线与纵轴的交点的绝对值为g B．图线的斜率在数值上等于物体的质量m C．图线与横轴的交点N的值TN＝mg
1
D．图线的斜率在数值上等于物体质量的倒数m 答案 A
2T
解析 由题结合牛顿第二定律可得：2T－mg＝ma，则有a＝m－g，由a－2
T图象可判断，纵轴截距的绝对值为g，A正确；图线的斜率在数值上等于m，
mg
则B、D错误；横轴截距代表a＝0时，TN＝2，则C错误。
4．(牛顿第二定律与图象结合)(多选)一质点在外力作用下做直线运动，其速度v随时间t变化的图象如图所示。在图中标出的时刻中，质点所受合外力的方向与速度方向相同的有( )
A．t1 B．t2 C．t3 D．t4 答案 AC
解析 v－t图象中，纵轴表示各时刻的速度，t1、t2时刻速度为正，t3、t4时刻速度为负，图线上各点切线的斜率表示该时刻的加速度，t1、t4时刻加速度为正，t2、t3时刻加速度为负，根据牛顿第二定律，加速度与合外力方向相同，故t1时刻合外力与速度均为正，t3时刻合外力与速度均为负，A、C正确，B、D错误。
5.
(牛顿第二定律的应用)如图所示，质量为m1和m2的两物块放在光滑的水平地面上。用轻质弹簧将两物块连接在一起。当用水平力F作用在m1上时，两物块均以加速度a做匀加速运动，此时，弹簧伸长量为x，若用水平力F′作用在m1上时，两物块均以加速度a′＝2a做匀加速运动。此时弹簧伸长量为x′。则下列关系正确的是( )
A．F′＝2F B．x′>2x C．F′>2F D．x′<2x 答案 A
解析 把两个物块看做整体，由牛顿第二定律可得：F＝(m1＋m2)a，F′＝(m1＋m2)a′，又a′＝2a，可得出F′＝2F，隔离物块m2，由牛顿第二定律得：kx＝m2a，kx′＝m2a′，解得：x′＝2x，故A正确，B、C、D均错误。
6．(牛顿第二定律与图象结合)如图甲所示，一个质量为3 kg的物体放在粗糙水平地面上，从零时刻起，物体在水平力F作用下由静止开始做直线运动。在0～3 s 时间内物体的加速度a随时间t的变化规律如图乙所示，则( )
2019-2020学年高一物理人教版必修一巩固练：第四章 第三节 牛顿第二定律 Word版含答案
