2018-2019学年教科版必修1 牛顿第二定律 第1课时 作业
2018-2019学年教科版必修1  牛顿第二定律  第1课时  作业第5页

(1)小球在上升过程中受到的空气阻力大小(视为恒定);

(2)小球在最高点时的加速度大小;

(3)若空气阻力不变,小球下落时的加速度为多大?

答案 (1)1 N (2)10 m/s2 (3)8 m/s2

解析 (1)设小球上升时,加速度为a,空气阻力为F

则v=at,mg+F=ma

把v=30 m/s,t=2.5 s,m=0.5 kg代入得F=1 N

(2)小球到达最高点时,因速度为零,故不受空气阻力,故加速度大小为g,即10 m/s2

(3)当小球下落时,空气阻力的方向与重力方向相反,设加速度为a′,则mg-F=ma′,得a′=8 m/s2.

11.质量为40 kg的物体放在水平面上,某人用绳子沿着与水平方向成37°角斜向上的方向拉着物体前进,绳子的拉力为200 N,已知物体与水平面间的动摩擦因数为0.5,物体的加速度是多少?若在拉的过程中突然松手,此时物体的加速度是多少?(g取10 m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8)

答案 0.5 m/s2,方向与运动方向相同 5 m/s2,方向与运动方向相反

解析 物体受力如图所示,将拉力F沿水平方向和竖直方向分解.在两方向分别列方程:

Fcos 37°-f=ma.Fsin 37°+N=mg.又f=μN.

联立解得a=0.5 m/s2,方向与运动方向相同.

当突然松手时,拉力F变为零,此后摩擦力变为

f′=μmg=200 N,

由牛顿第二定律得f′=ma′

解得a′=5 m/s2,方向与运动方向相反.

12.如图6所示,质量为m的木块以一定的初速度沿倾角为θ的斜面向上滑动,斜面静止不动,木块与斜面间的动摩擦因数为μ,重力加速度为g.

图6

(1)求向上滑动时木块的加速度的大小和方向;