2017_2018学年高中物理第四章牛顿运动定律第3节牛顿第二定律随堂检测含解析新人教版必修1
高中物理第四章牛顿运动定律第3节牛顿第二定律达标检测新人教版必修1
高中物理第四章牛顿运动定律第3节牛顿第二定律达标检测新人教版必修 1(本栏目内容，在学生用书中以活页形式分册装订！) 1．由牛顿第二定律知道，无论怎样小的力都可以使物体产生加速度，可是当我们用一个很小的力去推很重的桌子时，却推不动它，这是因为()A．牛顿第二定律不适用于静止的物体B．桌子的加速度很小，速度增量极小，眼睛不易觉察到C．推力小于静摩擦力，加速度是负的D．桌子所受的合力为零【解析】F＝ma中F指合力，用很小的力推桌子时，合力为零，故无加速度．【答案】 D2．关于牛顿第二定律，下列说法正确的是()A．公式F＝ma中，各量的单位可以任意选取B．某一瞬间的加速度只决定于这一瞬间物体所受合外力，而与这之前或之后的受力无关C．公式F＝ma中，a实际上是作用于该物体上每一个力所产生的加速度的矢量和D．物体的运动方向一定与它所受合外力方向一致【解析】F、m、a必须选取统一的国际单位，才可写成F＝ma的形式，否则比例系数k≠1，所以选项A错误；牛顿第二定律表述的是某一时刻合外力与加速度的对应关系，它既表明F合、m、a三者数值上的对应关系，同时也表明合外力的方向与加速度的方向是一致的，即矢量对应关系，而与速度方向不一定相同，所以选项B正确，选项D错误；由力的独立作用原理知，作用在物体上的每个力都将各自产生一个加速度，与其他力的作用无关，物体的加速度是每个力所产生的加速度的矢量和，故选项C正确．【答案】BC3．如右图所示，质量为10 kg的物体在水平面上向左运动，物体与水平面间的动摩擦因数为μ＝0.2，与此同时，物体还受到一个水平向右的推力F＝20 N，则物体产生的加速度是(g＝10 m/s2)()A．0B．4 m/s2，水平向右C．2 m/s2，水平向左D．2 m/s2，水平向右【答案】 B4．搬运工人沿粗糙斜面把一个物体拉上卡车，当力沿斜面向上，大小为F时，物体的加速度为a1；若保持力的方向不变，大小变为2F时，物体的加速度为a2，则() A．a1＝a2B．a1<a2<2a1C．a2＝2a1D．a2>2a1【解析】设总的阻力为F′，第一次推时F－F′＝ma1，式子两边同乘以2，得2F－2F′＝m·2a1第二次推时，2F－F′＝ma2，比较两个式子可以看出a2>2a1，所以D正确．【答案】 D5．力F1单独作用于某物体时产生的加速度是 3 m/s2，力F2单独作用于此物体时产生的加速度是 4 m/s2，两力同时作用于此物体时产生的加速度可能是()A．1 m/s2B．5 m/s2C．4 m/s2D．8 m/s2【解析】由题意，力F1作用于物体的加速度a1＝3 m/s2，F2作用于物体的加速度a2＝4 m/s2，F1与F2的合力F的范围|F1－F2|≤F≤F1＋F2，故两力同时作用于此物体的加速度|a1－a2|≤a≤a1＋a2.即1 m/s2≤a≤7 m/s2，故选项A、B、C正确．【答案】ABC6．在倾角为37°的光滑斜面上，质量为m的物体以加速度a匀加速下滑．现用沿斜面＝0.6，cos 37°向上的推力，使物块以 1.2a的加速度匀加速向上滑动，则推力的大小是(sin 37°＝0.8)()A．1.2mg B．1.32mgC．1.96mg D．2.2mg【解析】在沿斜面方向上，物块匀加速下滑时，有mgsin 37°＝ma，①匀加速上滑时，有F－mgsin 37°＝1.2ma.②①②联立解得推力F＝1.32mg.【答案】 B7．某物体同时受到两个在同一直线上的力F1、F2的作用做直线运动，其受力F1、F2与位移的关系如右图所示，物体由静止开始运动，当其有最大速度时的位移是() A．1 m B．2 mC．3 m D．1.4 m【答案】 B8.如右图所示，物体在水平拉力F的作用下沿水平地面做匀速直线运动，速度为v.现让拉力F逐渐减小，则物体的加速度和速度的变化情况应是()A．加速度逐渐变小，速度逐渐变大B．加速度和速度都在逐渐变小C．加速度和速度都在逐渐变大D．加速度逐渐变大，速度逐渐变小【解析】物体向右做匀速直线运动，滑动摩擦力F f＝F＝μFN＝μmg，当F逐渐减小时，F f＝μmg不变，所以产生与v方向相反即向左的加速度，加速度的数值a＝F f－Fm随F逐渐减小而逐渐增大．因为a与v方向相反，所以v减小．【答案】 D9.如右图所示，一轻质弹簧一端固定在墙上的O点，自由伸长到B点．今用一小物体m 把弹簧压缩到A点(m与弹簧不连接)，然后释放，小物体能经B点运动到C点而静止．小物体m与水平面间的动摩擦因数μ恒定，则下列说法中正确的是()A．物体从A到B速度越来越大B．物体从A到B速度先增加后减小C．物体从A到B加速度越来越小D．物体从A到B加速度先减小后增加【解析】因为速度变大还是变小，取决于速度方向和加速度方向的关系(当a与v同向时，v增大；当a与v反向时，v减小)，而加速度由合力决定，所以要分析v、a的变化情况，必须先分析物体受到的合力的变化情况．物体从A到B的过程中水平方向一直受到向左的滑动摩擦力F f＝μmg，大小不变；还一直受到向右的弹簧的弹力，从某个值逐渐减小为0.开始时，弹力大于摩擦力，合力向右，物体向右加速，随着弹力的减小，合力越来越小；到A、B间的某一位置时，弹力和摩擦力大小相等、方向相反，合力为0，速度达到最大；随后，摩擦力大于弹力，合力增大但方向向左，合力方向与速度方向相反，物体开始做减速运动．所以，小物体由A到B的过程中，先做加速度减小的加速运动，后做加速度增加的减速运动，正确选项为B、D.【答案】BD10.如右图所示，一个物体由A点出发分别到达C1、C2、C3，物体在三条轨道上的摩擦不计，则()①物体到达C1点时的速度最大②物体在三条轨道上的运动时间相同③物体到达C1的时间最短④在C3上运动的加速度最小A．①②B．③④C．①③D．②④【解析】物体沿轨道运动的加速度由重力沿斜面方向的分力提供．轨道与水平方向夹角记为θ，则a＝mgsin θm＝gsin θ．所以a1>a2>a3.运动时间满足12at2＝l，t＝2la，因为l1<l2<l3，且a1>a2>a3，故t1<t2<t3.运动到底端的速度v＝at＝gsin θ·2lgsin θ＝2glsin θ＝2gh.故速度相等．判断可得B对．【答案】 B11．质量为8×103 kg的汽车以 1.5 m/s2的加速度前进，汽车所受阻力为车重的0.3倍，则汽车的牵引力是多大？(路面水平)(g＝10 m/s2)【解析】选汽车为研究对象，对汽车进行受力分析，如右图所示，由牛顿第二定律得：F合=F-Ff=ma①依题意有：F f＝0.3mg②由①②式得F＝ma＋0.3mg＝8×103×1.5 N＋0.3×8×103×10 N＝3.6×104 N【答案】 3.6×104 N12．静止在水平地面上的物体的质量为 2 kg，在水平恒力F作用下开始运动， 4 s末它的速度达到 4 m/s，此时将F撤去，又经 6 s物体停下来．如果物体与地面间的动摩擦因数不变，求F的大小．【解析】前4 s内物体的加速度为a1＝v－0t1＝44m/s2＝1 m/s2①设摩擦力大小为F f，由牛顿第二定律得F－F f＝ma1②后6 s内物体的加速度为a2＝0－vt2＝－46m/s2＝－23m/s2③物体所受的摩擦力大小不变，由牛顿第二定律得－F f＝ma2④由②④可求得水平恒力F的大小为F＝m(a1－a2)＝2×(1＋23)N＝3.3 N.【答案】 3.3 N。
新教材高中物理第四章运动和力的关系3牛顿第二定律检测(含解析)新人教版
牛顿第二定律【基础巩固】1.若小朋友失手将一个挂有重物的氢气球放飞,氢气球下系的重物重力为G,重物只在重力和绳的拉力作用下沿图中的虚线方向加速运动,不考虑重物所受的空气阻力和风力的影响,则图中的气球和重物在运动中的相对位置可能的是( )A B C D答案:C2.(多选)质量为1 kg的物体受大小为3 N和4 N的两个共点力的作用,物体的加速度可能是( )A.5 m/s2B.7 m/s2C.8 m/s2D.9 m/s2答案:ABm的小球,用两条轻绳连接,处于平衡状态,如图所示.现突然迅速剪断轻绳1,让小球下落,在剪断轻绳的瞬间,小球A、B的加速度分别用a1和a2表示,重力加速度为g,则 ( )A.a1=g,a2=gB.a1=0,a2=2gC.a1=g,a2=0D.a1=2g,a2=0答案:A4.雨滴从空中由静止落下,若雨滴受到的空气阻力随雨滴下落速度的增大而增大,图中能大致反映雨滴运动情况的是()A B C D答案:C5.(多选)如图所示,一轻质弹簧一端固定在墙上的O点,自由伸长到B点.今用一小物体把弹簧压缩到A点(小物体与弹簧不连接),然后释放,小物体能经B点运动到C点而静止,小物体与水平面间的动摩擦因数μ恒定,则下列说法正确的是 ( )A到B速度越来越大A到B速度先增大后减小A到B加速度越来越小A到B加速度先减小后增大答案:BD6.(多选)快递分拣常常利用传送带运送货物.分拣员把一质量为2 kg的货物轻放在水平传送带左端,传送带以恒定的速度v0=2 m/s向右运行(如图),传送带左右两端距离为4 m,货物与传送带之间的动摩擦因数为0.5,g取10 m/s2,货物可看作质点处理,则货物到达右端的时间t和速度v分别是 ( )A.t=2.2 sB.t=1.6 sC.v=2 m/sD.v=8 m/s解析:该题是牛顿第二定律的应用之传送带模型,根据该题型的分析解答方法,运用牛顿第二定律和运动规律求解即可.对放上传送带的货物受力分析,应用牛顿第二定律可得μmg=ma,解得货物开始运动时的加速度a=5 m/s2;由速度位移公式可得v02-0=2ax1,解得货物加速到与传送带速度相等时滑过的距离x1v=v0=2 m/s;货物到达右端的时间t=v0v +v-v1v0=25s+4-0.42s=2.2 s.故选项A、C正确.答案:AC7.图甲是高层建筑配备的救生缓降器材,遇到突发情况时,逃生者可以将安全带系于腰部,通过钢丝绳等安全着陆.如图乙所示,某次演练中,逃生者从距地面72 m高处,由静止开始匀加速下滑27 m,随后以18 m/s的速度匀速运动,接着以大小为5 m/s2加速度减速,到达地面时速度恰好为0.不计空气阻力,g取10 m/s2.求:(1)匀加速下滑的加速度大小.(2)加速下滑时钢丝绳对逃生者的拉力与重力的比值.甲乙解析:(1)由运动学公式,知v m2=2a1x1,解得a1=6 m/s2.(2)逃生者加速下滑时,根据牛顿第二定律有mg-F T=ma1,解得F T=mg-ma1,则v Tvv=0.4.答案:(1)6 m/s2【拓展提高】8.一物块静止在粗糙的水平桌面上,从某时刻开始,物块受到一方向不变的水平拉力作用,如图甲所示.假设物块与桌面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,以a表示物块的加速度大小,F 表示水平拉力的大小.能正确描述F与a之间关系的图像是图乙中的( )甲A B C D乙解析:物块受到方向不变的水平拉力和摩擦力作用,当水平拉力小于等于摩擦力时,物体合力为0,加速度为0,处于静止状态;当水平拉力大于摩擦力时,产生加速度,由牛顿第二定律有F-F f=ma,即F=ma+F f,可知F与a成一次函数关系,选项C正确.答案:C9.(多选)质量均为mF将B球向左推压缩弹簧,平衡后,突然将力F撤去的瞬间( )v2vv 2v v v解析:弹簧的弹力不能发生突变,对A球,F撤去前后受力不变,加速度始终为0,故选项B正确;对B球,撤去F后瞬间,弹簧弹力大小不突变,大小等于F,故B的加速度变为a B=vv,故选项D正确. 答案:BD10.有一种游戏,游戏者手持乒乓球拍托球移动,乒乓球不能脱离球拍,移动距离大者获胜.若某人在游戏中沿水平面做匀加速直线运动,球拍与球保持相对静止且球拍平面和水平面之间的夹角为θ,如图所示.设球拍和球质量分别为m0、m,不计球拍和球之间的摩擦,不计空气阻力,重力加速度为g,则( )g tan θmgmg cos θD.人对球拍的作用力大小为(m0+m)g tan θ解析:乒乓球和人具有相同的加速度,对乒乓球进行受力分析如图甲所示.mg tan θ=ma,得a=g tan θF=vvcos vF'与总重力(m0+m)g的合力水平向右,产生加速度.根据几何关系可知,人对球拍的作用力为F'=(v0+v)v,选项D错误.cos v甲乙答案:A11.(多选)利用传感器和计算机可以研究快速变化的力的大小.实验时让某消防员从一平台上下落,自由下落2 m 后双脚触地,接着他用双腿弯曲的方法缓冲,使自身重心又下降了0.5 m,最后静止.用这种方法获得消防员受到地面冲击力随时间变化的图线如图所示.根据图线所提供的信息,下列判断正确的是 ( )A.t1时刻消防员的速度最大B.t2时刻消防员的速度最大C.t3时刻消防员的速度最大D.t4时刻消防员的加速度最小解析:由题图知t1时刻消防员刚开始与地接触.t1~t2时间内消防员受到的冲击力小于重力,合力方向向下,继续向下加速,故选项A错误.t2时刻,冲击力大小等于消防员重力,加速度为0,速度最大,故选项B正确.t2~t4时间内冲击力大于重力,合力方向向上,消防员减速.t3时刻速度减至0,t4时刻消防员站稳,加速度为0,故选项C错误,选项D正确.答案:BD【挑战创新】12.如图所示,质量为m'的长木板静止在粗糙水平地面上,一个质量为m、可视为质点的物块,以某一水平初速度v0从左端冲上木板.从物块冲上木板到物块和木板达到共同速度的过程中,物块和木板的v-t图像分别如图中的折线acd和bcd所示,a、b、c、d点的坐标为a(0,10)、b(0,0)、c(4,4)、d(12,0).(1)物块冲上木板做匀减速直线运动的加速度大小a1;木板开始做匀加速直线运动的加速度大小a2;达到相同速度后一起做匀减速直线运动的加速度大小a3.(2)物块质量m与长木板质量m'之比.解析:(1)由v-t图像的物理意义可得,a1=1.5 m/s2,a2=1 m/s2,a3=0.5 m/s2.(2)设物块与长木板间的动摩擦因数为μ1,长木板与地面之间的动摩擦因数为μ2,根据牛顿第二定律,得对物块有μ1mg=ma1,对长木板有μ1mg-μ2(m+m')g=m'a2,对整体有μ2(m+m')g=(m+m')a3,由以上各式解得m∶m'=3∶2.答案:(1)1.5 m/s2 1 m/s20.5 m/s2(2)3∶2。
高中物理第四章牛顿运动定律第3课时牛顿第二定律课时达标训练新人教必修
第3课时 牛顿第二定律□课前基础预习 牛顿第二定律内容：物体加速度的大小跟它受到的作用力成正比，跟它的质量成反比，加速度的方向跟作用力的方向相同．公式：F ＝kma ，F 指的是物体所受的合力． 当各物理量的单位都取国际单位时，k ＝1，F ＝ma . 力的国际单位：牛顿，简称牛，符号为N.“牛顿”的定义：使质量为1 kg 的物体产生1 m/s 2的加速度的力叫做1 N ，即1 N ＝1_kg·m/s 2. 对牛顿第二定律的理解①瞬时性：a 与F 同时产生，同时变化，同时消失，为瞬时对应关系．②矢量性：F ＝ma 是矢量表达式，任一时刻a 的方向均与合外力F 的方向一致，当合外力方向变化时a 的方向同时变化，即a 与F 的方向在任何时刻均相同． ③同体性：公式F ＝ma 中各物理量都是针对同一物体的．④独立性：当物体同时受到几个力作用时，各个力都满足F ＝ma ，每个力都会产生一个加速度，这些加速度的矢量和即为物体具有的合加速度．故牛顿第二定律可表示为⎩⎪⎨⎪⎧F x ＝ma x F y ＝ma y .合外力、加速度、速度的关系①力与加速度为因果关系．力是因，加速度是果，只要物体所受的合外力不为零，就会产生加速度．加速度与合外力方向总相同、大小与合外力成正比．②力与速度无因果关系．合外力与速度方向可以同向，可以反向；合外力与速度方向同向时，物体做加速运动，反向时物体做减速运动． ③两个加速度公式的区别a ＝Δv Δt 是加速度的定义式，是比值定义法定义的物理量，a 与v 、Δv 、Δt 均无关；a ＝Fm是加速度的决定式，加速度由其受到的合外力和质量决定．□课堂达标练习 ？1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 ＝F a 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 ＝F m 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 ＝F a可知，物体的质量可以通过测量它的加速度和它所受到的合外力求出思路点拨：力是产生加速度的原因，物体加速度的大小由所受外力和其质量共同决定，而物体所受外力的大小、自身的质量与它的加速度大小无关.CD 解析：a ＝F m是加速度的决定式，a 与F 成正比，与m 成反比；F ＝ma 说明力是产生加速度的原因，但不能说F 与m 成正比，与a 成正比；质量是物体的固有属性，与F 、a 皆无关，但物体的质量可以通过测量它的加速度和它所受到的合外力求出．？2如图所示，一质量为8 kg 的物体静止在粗糙的水平地面上，物体与地面间的动摩擦因数为0.2，用一水平力F ＝20 N 拉物体由A 点开始运动，经过8 s 后撤去拉力F ，再经过一段时间物体到达B 点停止．求：(g ＝10 m/s 2)(1)在拉力F 作用下物体运动的加速度大小； (2)撤去拉力时物体的速度大小； (3)撤去拉力F 后物体运动的距离．思路点拨：应用牛顿第二定律解题步骤：①确定研究对象；②进行受力分析和运动情况分析，作出受力和运动示意图；③求合外力F 或加速度a ；④根据F ＝ma 列方程求解． (1)0.5 m/s 2(2)4 m/s (3)4 m 解析：(1)对物体受力分析，如图所示竖直方向mg ＝F N水平方向，由牛顿第二定律得F －μF N ＝ma 1 解得a 1＝F －μF N m＝0.5 m/s 2(2)撤去拉力时物体的速度v ＝a 1t解得v ＝4 m/s(3)撤去拉力F 后由牛顿第二定律得 －μmg ＝ma 2解得a 2＝－μg ＝－2 m/s 2由0－v 2＝2a 2x 解得x ＝0－v22a 2＝4 m？3如图所示，沿水平方向做匀变速直线运动的车厢中，悬挂小球的悬线偏离竖直方向37°角，球和车厢相对静止，球的质量为1 kg.(g 取10 m/s 2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)(1)求车厢运动的加速度并说明车厢的运动情况； (2)求悬线对球的拉力大小．思路点拨：应用牛顿第二定律解题方法：①矢量合成法：若物体只受两个力作用时，应用平行四边形定则求这两个力的合外力，加速度的方向与物体所受合外力的方向相同．②正交分解法：当物体受多个力作用时，常用正交分解法求物体的合外力．建立坐标系时，通常选取加速度的方向作为某一坐标轴的正方向(也就是不分解加速度)，将物体所受的力正交分解后，列出方程F x ＝ma ，F y ＝0.特殊情况下，若物体的受力都在两个互相垂直的方向上，也可将坐标轴建立在力的方向上，正交分解加速度a .根据牛顿第二定律⎩⎪⎨⎪⎧F x ＝ma xF y ＝ma y 列方程及F ＝F 2x ＋F 2y 求合外力．(1)7.5 m/s 2，方向水平向右 车厢可能向右做匀加速直线运动或向左做匀减速直线运动 (2)12.5 N 解析：解法一(合成法)(1)小球和车厢相对静止，它们的加速度相同．以小球为研究对象，对小球进行受力分析如图所示，小球所受合力为F 合＝mg tan 37°.由牛顿第二定律得小球的加速度为a ＝F 合m ＝g tan 37°＝34g ＝7.5 m/s 2，加速度方向水平向右．车厢的加速度与小球相同，车厢做的是向右的匀加速直线运动或向左的匀减速直线运动． (2)由图可知，悬线对球的拉力大小为F T ＝mgcos 37°＝12.5 N.解法二(正交分解法)(1)建立直角坐标系如图所示，正交分解各力，根据牛顿第二定律列方程得x 方向：F T x ＝may 方向：F T y －mg ＝0即F T sin 37°＝maF T cos 37°－mg ＝0解得a ＝34g ＝7.5 m/s 2加速度方向水平向右．车厢的加速度与小球相同，车厢做的是向右的匀加速直线运动或向左的匀减速直线运动．(2)由(1)中所列方程解得悬线对球的拉力大小为F T ＝mgcos 37°＝12.5 N.□课后综合测验 1.关于速度、加速度、合外力的关系，下列说法正确的是( ) A ．物体的速度越大则加速度越大，所受合外力也越大B．物体的速度为零则加速度为零，所受合外力也为零C．物体的速度为零而加速度可能很大，所受合外力也可能很大D．物体的速度很大而加速度可能为零，所受合外力也可能为零2.一质点做匀速直线运动.现对其施加一恒力,且原来作用在质点上的力不发生改变,则( )A.质点速度的方向总是与该恒力的方向相同B.质点速度的方向不可能总是与该恒力的方向垂直C.质点加速度的方向总是与该恒力的方向相同D.质点单位时间内速率的变化量总是不变3.如图所示,固定斜面的上表面光滑,圆球用水平细线系于斜面顶端,系统处于静止状态.在剪断细线的瞬间,下列说法正确的是( )A.圆球立即获得水平向左的加速度B.圆球立即获得沿斜面向下的加速度C.圆球立即获得沿斜面向下的速度D.圆球的瞬时速度为零4.如图所示,质量分别为m、2m的小球A、B,由轻质弹簧相连后再用细线悬挂在电梯内,已知电梯正在竖直向上做匀加速直线运动,细线中的拉力为F,此时突然剪断细线,在线断的瞬间,弹簧弹力的大小和小球A的加速度的大小分别为( )A.23F ,23F g m +B.13F ,23F g m +C.23F ,3F g m +D.13F ,3F g m +5．在平直轨道上运动的车厢中的光滑水平桌面上用弹簧拴着一个小球，弹簧处于自然长度，如图所示，当旅客看到弹簧的长度变长时，对车厢运动状态的判断正确的是()A ．车厢向右运动，速度在增大B ．车厢向右运动，速度在减小C ．车厢向左运动，速度在增大D ．车厢向左运动，速度在减小6．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()A.F MB.F cos αM C.F cos α－μMgMD.F cos α－μMg －F sinαM7．如图所示，在沿平直轨道行驶的车厢内，有一轻绳的上端固定在车厢的顶部，下端拴一小球，当小球相对车厢静止时，悬线与竖直方向夹角为θ，则下列关于车厢的运动情况正确的是( )A．车厢加速度大小为g tanθ，方向沿水平向左B．车厢加速度大小为g tanθ，方向沿水平向右C．车厢加速度大小为g sinθ，方向沿水平向左D．车厢加速度大小为g sinθ，方向沿水平向右8.一物块位于光滑水平桌面上，用一大小为F、方向如图6所示的力去推它，使它以加速度a向右运动．若保持力的方向不变而增大力的大小，则( )A．a变大 B．a不变 C．a变小 D．因为物块的质量未知，故不能确定a变化的趋势9．如图所示，有一辆汽车满载西瓜在水平路面上匀速前进．突然发生意外情况，紧急刹车做匀减速运动，加速度大小为a，则中间一质量为m的西瓜A受到其他西瓜对它的作用力的大小是( )A．m g2－a2B．ma C．m g2＋a2 D．m(g＋a)10．将质量为0.5 kg的小球，以30 m/s的速度竖直上抛，经过2.5 s小球到达最高点(取g＝10 m/s2)．求：(1)小球在上升过程中受到的空气的平均阻力；(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？11．如图所示，一物体从光滑斜面的顶端由静止开始下滑，倾角θ＝30°，斜面静止不动，重力加速度g ＝10 m/s2.求：(1)物体下滑过程的加速度是多大？(2)若斜面不光滑，物体与斜面间的动摩擦因数μ＝36，物体下滑过程的加速度又是多大？ 参考答案与解析1.CD2.BC3.BD4.A5.BC6.D【解析】取M 为研究对象，其受力分析如图所示．在竖直方向合力为零， 即F sin α＋F N ＝Mg在水平方向由牛顿第二定律得F cos α－μF N ＝Ma由以上两式可得a ＝F cos α－μMg －F sin αM，D 项正确．8.A【解析】对物块受力分析如图，分解力F ，由牛顿第二定律得F cos θ＝ma ，故a ＝F cos θm，F 增大，a 变大．9. C【解析】西瓜与汽车具有相同的加速度a ，对西瓜A 受力分析如图，F 表示周围西瓜对A 的作用力，则由牛顿第二定律得：F 2－mg2＝ma ，解得：F ＝m g 2＋a 2，故C 对，A 、B 、D 错．10.(1)1 N (2)10 m/s 2(3)8 m/s 211.(1)5 m/s 2(2)2.5 m/s 2【解析】(1)根据牛顿第二定律得：mg sin θ＝ma 1 所以a 1＝g sin θ＝10×12m/s 2＝5 m/s 2(2)物体受重力、支持力和摩擦力，根据牛顿第二定律得mg sin θ－F f ＝ma 2 F N ＝mg cos θ F f ＝μF N联立解得：a 2＝g sin θ－μg cos θ＝2.5 m/s 2。
2018年高二物理学业水平测试考点解读(必修1)--第四章牛顿定律 测试卷(含解析) (1)
第四章牛顿运动定律（必修1）注意:1.第Ⅰ卷70分, 第Ⅱ卷30分, 共100分, 考试时间75分钟；2、本卷重点考查：考点1牛顿第一定律, 考点2牛顿第二定律, 考点3牛顿第三定律, 考点4力学单位制。
第Ⅰ卷（选择题70分）一、选择题（1-10为单选题, 每题4分；11-16为不定项选择题, 每题5分）1.（考点1）下列对运动的认识不正确的是( ).A.亚里士多德认为物体的自然状态是静止的, 只有当它受到力的作用才会运动B.伽利略认为力不是维持物体速度的原因C.牛顿认为力的真正效应总是改变物体的速度, 而不仅仅是使之运动D.伽利略根据理想实验推论出，如果没有摩擦，在水平面上的物体，一旦具有某一个速度，将保持这个速度继续运动下去2.（考点1.2）一汽车在路面情况相同的公路上直线行驶, 下面关于车速、惯性、质量和滑行路程的讨论, 正确的（）.A.车速越大, 它的惯性越大B、车速越大, 刹车后滑行的路程越短C.质量越大, 它的惯性越大D、车速越大, 刹车后滑行的路程越长, 所以惯性越大3.（考点2）下列有关加速度的说法中正确的是（）.A.物体加速度的方向与物体运动的方向不是同向就是反向B.物体加速度方向与物体所受合外力的方向总是相同的C.当物体速度增加时, 它的加速度也就增大D.只要加速度为正值，物体一定做加速运动4.（考点3）关于作用力和反作用力, 以下说法中正确的是（）.A.手用力拉弹簧, 使弹簧伸长之后, 弹簧才能对手有反作用力B.物体的重力和地面的支持力是一对作用力和反作用力C.作用力和反作用力总是同时产生、同时变化、同时消失的同种性质的力D.作用力和反作用力是作用在同一物体上的两个等值反向的力5.（考点2）人站在体重计的测盘上, 在人下蹲的过程中, 指针示数变化应是（）.A.先减小, 后还原B.先增加, 后还原C.始终不变D.先减小，后增加，再还原6.（考点2）静止在光滑水平面上的物体, 在开始受到水平拉力的瞬间, 下列说法正确的是（）A.物体立刻产生加速度, 但此时速度为零B.速度与加速度都为零C.物体立刻运动起来，有速度，但加速度还为零D.速度与加速度都不为零7、（考点2）在粗糙水平面上, 质量为m的物体, 受水平拉力F作用后产生的加速度为a, 物体受到的摩擦力为Ff, 如果把拉力改为2F, 则有（）A.加速度仍为aB.加速度变为2aC.摩擦力仍为FfD.摩擦力变为2Ff8、（考点2）质量为60kg的人, 站在升降机内的台秤上, 测得体重为480N, 则升降机的运动应是（）A.匀速上升或匀速下降B.加速上升C.减速上升D.减速下降9、（考点2）汽车紧急刹车后所受到的阻力的大小与汽车所受的重力的大小差不多, 当汽车以20m/s的速度行驶时, 突然制动, 它还能继续滑行的距离约为（）A.40mB.20mC.10mD.5m10、（考点2）用30N的水平外力F,拉一个放在光滑水平面上静止的质量为20kg的物体,力F作用3s后消失,则第5s末物体的速度和加速度分别是A.4.5m/s,1.5m/s2B.7.5m/s,1.5m/s2C.4.5m/s,0D.7.5m/s,011.（考点2）如下左图所示, 放在光滑水平桌面上的物体m2, 通过穿过定滑轮的绳和吊在桌面上的物体m1相连. 释放后系统加速度的大小为a1. 如果取走m1, 用大小等于m1所受重力的力F向下拉绳, m2的加速度为a2. 则（不计滑轮摩擦及绳的质量） ( )A.a1=a2B.a1＜a2C.a1＞a2D.a2=a1/212.（考点2）如上右图所示,一个劈形物体M,各面均光滑,放在固定的斜面上,上面成水平,水平面上放一光滑小球,劈形物体从静止开始释放,则小球在碰到斜面前的运动轨迹是( )A.沿斜面向下的直线B.竖直向下的直线C.无规则曲线D.抛物线13.（考点2）如下左图所示, AB.AC.AD都是光滑的轨道, A.B.C.D四点在同一竖直圆周上, 其中A D是竖直的. 一小球从A点由静止开始, 分别沿AB.AC.AD轨道滑下B.C.D点所用的时间分别为t1.t2.t3. 则（）A. t1=t2=t3B. t1＞t2＞t3C. t1＜t2＜t3D. t3＞t1＞t214.（考点2）如上右图所示, 一小球自空中自由落下, 与正下方的直立轻质弹簧接触, 直至速度为零的过程中, 关于小球运动状态的下列几种描述中, 正确的是( )A.接触后, 小球作减速运动, 加速度的绝对值越来越大, 速度越来越小, 最后等于零B.接触后, 小球先做加速运动, 后做减速运动, 其速度先增加后减小直到为零C.接触后, 速度为零的地方就是弹簧被压缩最大之处, 加速度为零的地方也是弹簧被压缩最大之处D.接触后, 小球速度最大的地方就是加速度等于零的地方15、（考点2）如下左图所示, 在原来静止的木箱内的水平底面上放着物体A, A被一伸长的弹簧（弹簧轴线沿水平方向）拉住而静止, 在以后的运动中发现物体A被拉动了, 则木箱的运动情况可能是( )A.加速下降B.减速上升C.匀速向右运动D.加速向左运动16.（考点2）如上右图所示, 人与重物的质量相等, 开始时人与重物处于同一水平高度. 当人从静止开始沿绳加速向上爬时, 人与重物的运动情况是（不计绳的质量和滑轮摩擦）( )A.人加速上升, 重物加速下降B.人加速上升, 重物静止不动C.人和重物都加速上升, 同时到顶D.人与重物都加速上升, 但人上升得快第Ⅱ卷（30分）二、计算题:17、（7分）将质量为10kg的木箱放在水平地面上, 木箱和地面间的动摩擦因数μ=0.10, 用一个与水平面成30°角斜向右上方的力F拉这个木箱, 使木箱从静止开始做匀加速直线运动。
高中物理第四章牛顿运动定律第3节牛顿第二定律练习新人教版必修1(2021年整理)
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第3节牛顿第二定律对公式F=ma的理解1.根据牛顿第二定律,下列叙述正确的是( D ）A。
物体加速度的大小跟它的质量和速度大小的乘积成反比B.物体所受合外力必须达到一定值时,才能使物体产生加速度C.物体加速度的大小跟它所受作用力中的任何一个力的大小成正比D。
当物体的质量改变但其所受合力的水平分力不变时,物体的水平加速度的大小与其质量成反比解析：根据牛顿第二定律得知,当物体受力不变时,物体加速度的大小跟质量成反比,与速度无关,选项A错误.力是产生加速度的原因,加速度与力成正比，只要有力,就会产生加速度，选项B错误.物体加速度的大小跟物体所受的合外力成正比,而不是跟它所受作用力中的任何一个力的大小成正比,选项C错误.当物体的质量改变但其所受合力的水平分力不变时，根据牛顿第二定律可知，物体水平加速度的大小与其质量成反比，选项D正确.2。
(2017·苏州高一检测）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( C ）A。
0 B.4 m/s2,水平向右C.4 m/s2，水平向左 D。
高中物理 第四章 牛顿运动定律 4.3 牛顿第二定律练习(含解析)
4。
3 牛顿第二定律课后巩固作业时间：45分钟一、单项选择题1．关于力的单位“牛",下列说法不正确的是（)A．“牛”这个单位是由质量为1 kg的物体所受重力为9。
7 N这个规定定下来的B．“牛"这个力的单位是根据在牛顿第二定律F＝kma中取k＝1时定下来的C．1 N就是使质量为1 kg的物体产生1 m/s2加速度的力D．质量是1 kg的物体所受的重力是9.8 N，并不是规定的，而是根据牛顿第二定律F ＝ma得到的结果2．如图所示，底板光滑的小车上用两个量程为20 N的完全相同的弹簧测力计甲和乙系住一个质量为1 kg的物块．在水平地面上当小车做匀速直线运动时,两弹簧测力计的示数均为10 N．当小车做匀加速直线运动时，弹簧测力计甲的示数变为8 N．这时小车运动的加速度大小是( )A．2 m/s2B．4 m/s2C．6 m/s2D．8 m/s23。
竖直向上射出的子弹，达到最高点后又返回原处，若子弹运动受到的空气阻力与速度的大小成正比，则整个过程中，加速度大小的变化是（）A．始终变大B．始终变小C．先变大后变小D．先变小后变大4。
如图所示,一个铁球从竖直在地面上的轻质弹簧的正上方某处自由落下，接触弹簧后将弹簧弹性压缩．从它接触弹簧开始到弹簧压缩到最短的过程中，小球的速度和受到的合外力的变化情况是( )A．合力变小，速度变小B．合力变小，速度变大C．合力先变小后变大,速度先变小后变大D．合力先变小后变大,速度先变大后变小5。
如图所示,在光滑的水平面上有一个质量为M的木板B处于静止状态，现有一个质量为m的木块A从B的左端以初速度v0＝3 m/s开始水平向右滑动，已知M>m.用①和②分别表示木块A和木板B的图象，在木块A从B的左端滑到右端的过程中,下面关于二者速度v随时间t的变化图象，其中可能正确的是( ）二、多项选择题6．关于牛顿第二定律,下列说法中正确的是（）A．公式F＝ma中，各量的单位可以任意选取B．某一瞬间的加速度只取决于这一瞬间物体所受的合外力,而与这之前或之后的受力无关C．公式F＝ma中，a实际上是作用于物体上的每一个力所产生的加速度的矢量和D．物体的运动方向一定与它所受合外力的方向一致7．关于物体所受合力、加速度、速度间的关系,下列说法中正确的是（）A．物体的速度越大，则物体的加速度越大，所受合力也越大B．物体的速度为零，则物体的加速度一定为零，所受合力也为零C．物体的速度为零，加速度可能很大,所受的合力也可能很大D．物体的速度很大,加速度可能为零，所受的合力也可能为零8．一个质量为2 kg的物体,在5个共点力的作用下保持静止．若同时撤消其中大小分别为15 N和10 N的两个力,其余的力保持不变，此时该物体的加速度大小可能是( ）A．2 m/s2B．3 m/s2C．12 m/s2D．15 m/s2答案1．A根据牛顿第二定律F＝kma中k＝1、m＝1 kg、a＝1 m/s2时的力叫做“一个单位的力”，后人为了纪念牛顿把这个“1个单位的力”，即1 kg·m/s2的力叫做1牛顿,用符号“1 N"表示,故选项B、C正确，A错误．地面附近的重力加速度g约为9。
2017-2018学年高中物理学业水平复习检测：专题三 牛顿运动定律 学业水平过关 含答案 精品
专题三牛顿运动定律一、单项选择题Ⅰ(在每小题列出的四个选项中，只有一项符合题目要求)1．下列对运动的认识不正确的是( )A．亚里士多德认为物体的自然状态是静止的，只有当它受到力的作用时才会运动B．伽利略认为力不是维持物体速度的原因C．牛顿认为力的真正效应是改变物体的运动速度，而不仅仅是使之运动D．伽利略根据理想实验推论出，如果没有摩擦，在水平面上的物体，一旦具有某一个速度，将保持这个速度继续运动下去解析：物体的自然状态即平衡状态，在此状态下的物体会保持静止状态或做匀速直线运动．物体做匀速直线运动时不需要受到力的作用，故A选项的说法是不正确的．伽利略根据理想实验推论出，如果没有摩擦，在水平面上的物体，一旦具有某一个速度，将保持这个速度继续运动下去．牛顿认为力是改变物体运动状态的原因，即使物体产生加速度的原因，并不是使物体运动的原因．答案：A2．一汽车在路面情况相同的公路上直线行驶，下面关于车速、惯性、质量和滑行路程的讨论正确的是( )A．车速越大，它的惯性越大B．质量越大，它的惯性越大C．车速越大，刹车后滑行的路程越短D．车速越大，刹车后滑行的路程越长，所以惯性越大解析：物体的惯性只决定于物体的质量，质量越大，惯性越大．刹车后滑行的路程与初速度和路面情况有关，初速度越大，滑行的路程越长．所以选项B是正确的．答案：B3．汽车拉着拖车在水平道路上沿直线加速行驶，根据牛顿运动定律可知( )(导学号 57230048)A．汽车拉拖车的力大于拖车拉汽车的力B．汽车拉拖车的力等于拖车拉汽车的力C．汽车拉拖车的力小于拖车受到的阻力D．汽车拉拖车的力等于拖车受到的阻力解析：汽车拉拖车的力与拖车拉汽车的力是一对作用力和反作用力，根据牛顿第三定律可知，汽车拉拖车的力与拖车拉汽车的力必定是大小相等方向相反的，因而B选项正确，A选项错误．由于题干中说明汽车拉拖车在水平道路上沿直线加速行驶，故沿水平方向拖车只受到两个外力作用：汽车对它的拉力和地面对它的阻力，因而由牛顿第二定律得知，汽车对它的拉力必大于地面对它的阻力，所以C、D选项错．正确选项为B.答案：B4．(2016·梅州模拟)如图所示，在一辆表面光滑足够长的小车上，有质量分别为m1、m2的两个小球(m1>m2)，两小球原来随车一起运动，当车突然停止时，如不考虑其他阻力，则两个小球( )A．一定相碰B．一定不相碰C．不一定相碰D．无法确定解析：小车表面光滑，因此球在水平方向上没有受到外力作用．原来两球与小车有相同速度，当车突然停止时，因为惯性，两小球的速度不变，所以不会相碰．答案：B5．根据牛顿运动定律，下列表述正确的是( )A．力是维持物体运动的原因B．力是改变物体运动状态的原因C．外力停止作用后，物体由于惯性会停止D．物体做匀速直线运动时，所受合外力不为零答案：B6．最早根据实验提出力不是维持物体运动原因的科学家是( )A．亚里士多德B．牛顿C．笛卡尔D．伽利略答案：D7．坐在小汽车前排的司机和乘客都应系上安全带，这主要是为了减轻下列哪种情况出现时，可能对人造成的伤害( )A．车速太快B．车速太慢C．突然启动D．紧急刹车解析：根据牛顿第一定律，如果没有系上安全带，当紧急刹车时，由于惯性人将继续前进与车发生撞击而造成伤害；当突然启动时由于惯性人被挤压在座椅的靠背上，对人不会造成伤害；故选D.答案：D8．下列关于作用力与反作用力的说法正确的是( )A．当两相互作用的物体都处于静止时，它们之间的作用力与反作用力大小才相等B．摩擦力的反作用力亦可能是弹力C．作用力与反作用力可以相互平衡D．作用力与反作用力的产生无先后之分解析：作用力与反作用力大小总是相等的，A错误；作用力与反作用力一定是同种性质的力，B错误；作用力与反作用力分别作用在两个物体上，不可能相互平衡，C错误；作用力与反作用力的产生是同时的，D正确．答案：D9.如图所示，弹簧测力计上端固定在升降机的顶上，另一端挂一重物，升降机静止时弹簧的伸长量为L，当升降机做下列哪种运动时，弹簧伸长量增大( )①升降机向上匀加速运动②升降机向上匀减速运动③升降机向下匀加速运动④升降机向下匀减速运动A．只有①③ B．只有②③C．只有①④ D．只有②④答案：C10．关于“牛顿”这个力的国际单位，下列说法正确的是( )A．使质量为2 kg的物体产生2 m/s2的加速度的力，叫做1 NB．使质量为0.5 kg的物体产生1.5 m/s2的加速度的力，叫做1 NC．使质量为1 kg的物体产生1 m/s2的加速度的力，叫做1 ND．使质量为2 kg的物体产生1 m/s2的加速度的力，叫做1 N答案：C11．某同学面朝列车行进方向坐在车厢中，水平桌面上放有一静止的小球．突然，他发现小球向后滚动，则可判断( )A．列车在刹车B．列车在做加速直线运动C．列车在做减速直线运动D．列车在做匀速直线运动答案：B12．在光滑的水平面上做匀加速直线运动的物体，当它所受的合力逐渐减小而方向不变时，则物体的( )A．加速度越来越大，速度越来越大B．加速度越来越小，速度越来越小C．加速度越来越大，速度越来越小D．加速度越来越小，速度越来越大答案：D13．一个质量为m的物体在水平地面上受到水平力F的作用由静止开始做加速度为a 的匀加速直线运动．那么，物体在运动中受到的摩擦力的大小为( )A．ma B．F－maC．F＋ma D．F答案：B14．某电梯中用细绳悬挂一重物，在静止或匀速直线运动状态下使物体平衡，当电梯在竖直方向做某种运动时，发现绳子突然断了，由此可知电梯的运动情况是( ) A．电梯一定是加速上升B．电梯可能是减速上升C．电梯可能匀速运动D．电梯的加速度方向一定向上答案：D15．下列说法正确的是( )A．体操运动员双手握住单杠吊在空中不动时处于失重状态B．蹦床运动员在空中上升和下落过程中都处于失重状态C．举重运动员在举起杠铃后不动的那段时间处于超重状态D．游泳运动员仰卧在水面上静止不动时处于失重状态答案：B二、单项选择题Ⅱ(在每小题列出的四个选项中，只有一项符合题目要求)16．(2016·珠海模拟)如图所示，对静止在光滑水平面上的物体施加一水平拉力，当力刚开始作用的瞬间( )A．物体立即获得速度B．物体立即获得加速度C．物体同时获得速度和加速度D．由于物体没有来得及运动，速度和加速度都为零答案：B17．一个物体放在水平桌面上，下列说法正确的是( )A．桌面对物体的支持力的大小等于物体的重力，这两个力是一对平衡力B．物体所受的重力和桌面对它的支持力是一对作用力和反作用力C．物体对桌面的压力就是物体的重力，这两个力是同一性质的力D．物体对桌面的压力和桌面对物体的支持力是一对平衡力解析：物体所受的支持力和重力是一对平衡力，故A对，B错；压力和重力性质不同，故C错；压力和支持力是一对作用力与反作用力，故D错．答案：A18.“蹦极”是一项非常有刺激的体育活动，某人身系弹性绳自高空P点自由下落，图中a点是弹性绳的原长位置，c是人所到达的最低点，b是人静止悬吊着的平衡位置．人从P点落下到最低点c的过程中( )A．人在Pa段做自由落体运动，处于完全失重状态B．在ab段绳的拉力小于人的重力，人处于完全失重状态C．在bc段绳的拉力小于人的重力，人处于失重状态D．在c点，人的速度为零，其加速度为零解析：结合题意对人受力分析可知Pa段弹性绳未被拉伸，人仅受重力，故A正确；在ab段绳子拉力小于人的重力，加速度向下为失重状态，但不是完全失重状态，B错；在bc 段绳的拉力大于人的重力，加速度向上为超重状态，故C错；在最低点c处，瞬时速度为零但加速度不为零，D错．答案：A19．宇航员乘坐宇宙飞船环绕地球做匀速圆周运动时，下列说法正确的是( )(导学号 57230049)A．地球对宇航员没有引力 B．宇航员处于失重状态C．宇航员处于超重状态D．宇航员的加速度为零答案：B20．(2016·揭阳模拟)如图所示，一物块位于光滑水平桌面上，用一大小为F、方向如图所示的力去推它，使它以加速度a向右运动．若保持力的方向不变而增大力的大小，则( )(导学号 57230050)A．a变大B．a不变C．a变小D．因为物块的质量未知，故不能确定a变化的趋势解析：由于桌面光滑，故不受摩擦力，物块受力为重力G、桌面对物体的支持力F N、推力F，设推力与水平方向夹角为α，将F沿水平方向和竖直方向分解，由牛顿第二定律得F cos α＝ma，所以a＝F cos αm，F方向不变而大小增大，可得a变大．A正确．答案：A21．用计算机辅助实验系统(DIS)做验证牛顿第三定律的实验，如图所示是把两个力传感器的挂钩钩在一起，向相反方向拉动，观察显示器屏幕上出现的结果．观察分析两个力传感器的相互作用力随着时间变化的曲线，以下结论不正确的是( )(导学号 57230051)A．作用力与反作用力方向相反B．作用力与反作用力同时存在，同时消失C．作用力与反作用力大小相等D．作用力与反作用力作用在同一物体上解析：由题图可知作用力与反作用力等大、反向、同时变化，但作用在两个不同的物体上，故错误的为D.答案：D22.如图所示，质量相同的两个物块A、B并排放在光滑水平面上，现用水平恒力F水平向右推动A，则物块A对B的推力大小为( )A．0.25F B．0.5FC．0.75F D．F解析：以A、B组成整体为对象，据牛顿第二定律F＝2ma，得a＝F2m；以B为对象，同理F′＝ma＝0.5F.答案：B23.如图所示，质量相同的两个物块A、B叠加放在光滑水平面上，现用水平恒力F水平向右推动A，使A、B一起向右运动，则物块A对B的摩擦力大小为()A．0.25F B．0.5F C．0.75F D．F解析：以A、B组成整体为对象，据牛顿第二定律F＝2ma，得a＝F2m，以B对象，同理F f＝ma＝0.5F.答案：B24.如图所示弹簧上端固定在升降机的顶上，另一端挂一重物，升降机静止时弹簧的伸长度量为L，当升降机做下列哪种运动时，弹簧伸长量增大( )(导学号 57230052)A．升降机向下加速运动B．升降机向上加速运动C．升降机以更大速度匀速上升D．升降机以较小速度匀速下降解析：当系统具有向上加速度时，测力计示数大于其真实重力．答案：B25．随着航天员在轨道舱内停留时间的增加，体育锻炼成了一个必不可少的环节，下列器材适宜航天员在轨道舱中进行锻炼的是( )(导学号 57230053)A．哑铃B．弹簧拉力器C．单杠D．跑步机解析：飞船内部处于完全失重状态，所有直接或间接利用重力进行锻炼的器材均不能使用．哑铃、单杠属于直接利用重力进行锻炼的器材，跑步机属于间接利用重力进行锻炼的器材，故三种均不能在飞船内部使用．正确选项为B.答案：B三、多项选择题(在每小题列出的四个选项中，至少有2个选项符合题目要求)26．(2016·广州模拟)关于惯性，下列说法正确的是( )A．汽车行驶越快，惯性越大B．汽车匀速运动时没有惯性C．人向前奔跑时被绊，由于惯性向前绊倒D．汽车突然启动时，车上的乘客由于惯性向后倾斜解析：惯性是保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质．惯性只与质量有关，与其他因素都无关．答案：CD27.某人坐在前进中的列车车厢内，观察水杯中水面变化，得出如下说法，其中正确的是(图表示水面后倾)( )A．水面向后倾斜，可知列车在加速前进B．水面向后倾斜，可知列车在减速前进C．若水面向前倾斜，可知列车在加速前进D．若水面处于水平状态，可知列车在匀速前进解析：当列车在加速前进时，杯中的水由于惯性将保持原来的运动状态，因此水面向后倾斜；当列车在减速前进时，同理可得水面向前倾斜．答案：AD28．2013年6月11日17时38分，“神舟十号”载人飞船在酒泉卫星发射中心发射升空，航天员聂海胜、张晓光和王亚平顺利进入太空．在“神舟十号”发射升空阶段，下列说法正确的是( )(导学号 57230054)A．航天员处于超重状态B．座椅对航天员的支持力等于航天员受到的重力C．座椅对航天员的支持力等于航天员对座椅的压力D．航天员不再受到重力作用解析：“神舟十号”发射升空阶段，航天员受到重力mg和支持力F N的作用，由牛顿第二定律可得，F N－mg＝ma，所以F N＝mg＋ma>mg，故A对，B、D错；座椅对航天员的支持力与航天员对座椅的压力是作用力与反作用力，大小始终相等，C对．答案：AC29．(2016·揭阳模拟)如下图所示，A、B两球之间系着一条轻质压缩弹簧，并用细线固定，放在光滑的水平面上，若将细线用火烧断，则( )(导学号 57230055)A．A球先产生加速度B．质量小的球先产生加速度C．两球同时产生加速度D．当A球的加速度为零时，B球的加速度也为零解析：由作用力与反作用力的关系可知，相互作用力总是同时产生、同时消失，故C、D项正确．答案：CD30．质量为m的人站在升降机里，如果升降机运动时加速度的绝对值为a，升降机底板对人的支持力F＝mg＋ma，则可能的情况是( )(导学号 57230056)A．升降机以加速度a向下加速运动B．升降机以加速度a向上加速运动C．在向上运动中，以加速度a制动D．在向下运动中，以加速度a制动解析：升降机对人的支持力F＝mg＋ma大于人所受的重力mg，故升降机处于超重状态，具有向上的加速度．而A项中加速度向下，C项中加速度也向下，即处于失重状态．故只有B、D项正确．答案：BD。
18学年高中物理第四章牛顿运动定律第3节牛顿第二定律课下作业(含解析)1
牛顿第二定律1．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，物体所受的合力与物体的质量成正比，与物体的加速度成反比 B ．由m ＝Fa 可知，物体的质量与其所受的合力成正比，与其运动的加速度成反比 C ．由a ＝F m 可知，物体的加速度与其所受的合力成正比，与其质量成反比 D ．由m ＝F a可知，物体的质量可以通过测量它的加速度和它所受到的合力而求出 解析：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，可求出第三个量，但物体的质量是由物体本身决定的，与受力无关；作用在物体上的合力，是由和它相互作用的物体作用产生的，与物体的质量和加速度无关。
故A 、B 错误，C 、D 正确。
答案：CD2．关于加速度的方向下面说法中正确的是( ) A ．加速度的方向一定与速度方向相同 B ．加速度的方向一定与速度变化方向相同 C ．加速度的方向一定与牵引力方向相同 D ．加速度的方向一定与合外力方向相同解析：根据a ＝ΔvΔt 可知加速度方向与速度变化方向一致，故B 正确，A 错。
根据牛顿第二定律a ＝F m可知，加速度方向与合外力方向一致，故D 正确。
牵引力不一定是合力，所以C 选项说加速度方向一定与牵引力方向相同是错误的。
答案：BD3．力F 1单独作用于一个物体时，物体具有的加速度大小为2 m/s 2，力F 2单独作用于同一物体时，物体具有的加速度大小为4 m/s 2，当F 1、F 2共同作用于该物体时，物体具有的加速度大小可能是( )A ．2 m/s 2B ．4 m/s 2C ．6 m/s 2D ．8 m/s 2解析：据牛顿第二定律有F 1＝2m ，F 2＝4m ，当二力同向时可使物体产生最大加速度，即2m ＋4m ＝ma 1，a 1＝6 m/s 2。
当二力方向相反时可使物体有最小加速度，即4m －2m ＝ma 2，a 2＝2 m/s 2，当二力共同作用该物体时，产生的加速度在2～6 m/s 2之间。
2016-2017学年高中物理第4章牛顿运动定律3牛顿第二定律学业分层测评新人教版必修1
牛顿第二定律(建议用时：45分钟)[学业达标]1．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【解析】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．【答案】B2．力F作用于甲物体m1时产生的加速度为a1，此力F作用于乙物体m2时产生的加速度为a2，若将甲、乙两个物体合在一起，仍受此力的作用，产生的加速度则是下列选项中的哪一个( )A.a1＋a22B.|a1－a2|2C.a1a2a1＋a2D.a1＋a2a1a2【解析】力F作用于m1时，F＝m1a1①力F作用于m2时，F＝m2a2②力F作用于m1＋m2时，F＝(m1＋m2)a3③解①②③得a3＝a1a2a1＋a2，故选项C正确．【答案】C3．如图437所示，静止在光滑水平面上的物体A，一端靠着处于自然状态的弹簧．现对物体施一水平恒力，在弹簧被压缩到最短这一过程中，物体的速度和加速度变化的情况是( ) 【导学号：16190179】图437A．速度增大，加速度增大B．速度增大，加速度减小C．速度先增大后减小，加速度先减小后增大D．速度先增大后减小，加速度先增大后减小【解析】 力F 作用在A 上的开始阶段，弹簧弹力kx 较小，合力与速度方向同向，物体速度增大，而合力(F —kx )随x 增大而减小，加速度减小，当F ＝kx 以后，随物体A 向左运动，弹力kx 大于F ，合力方向与速度反向，速度减小，而加速度a 随x 的增大而增大．综上所述，只有C 正确．【答案】 C4．(2016·南京高一检测)如图438所示，轻弹簧下端固定在水平面上．一个小球从弹簧正上方某一高度处由静止开始自由下落，接触弹簧，把弹簧压缩到一定程度后停止下落．在小球下落的这一全过程中，下列说法中正确的是( )图438A ．小球刚接触弹簧瞬间速度最大B ．从小球接触弹簧起加速度变为竖直向上C ．从小球接触弹簧至到达最低点，小球的速度先增大后减小D ．从小球接触弹簧至到达最低点，小球的加速度先增大后减小【解析】 小球从接触弹簧开始，在向下运动过程中受到重力和弹簧弹力的作用，但开始时由于弹簧的压缩量较小，弹力小于重力，合力方向竖直向下，且逐渐减小，小球将继续向下做加速度逐渐减小的变加速运动，直到重力与弹簧弹力相等；重力与弹簧弹力相等后，小球再向下运动，则弹簧弹力将大于重力，合力方向变为竖直向上，且不断增大，小球将做加速度逐渐增大的变减速运动，直到速度为零，故从接触弹簧至到达最低点，小球的速度先增大后减小，加速度先减小后增大．故选项C 正确，选项A 、B 、D 错误．【答案】 C5．将一个物体以某一速度从地面竖直向上抛出又落回原处，设物体在运动过程中所受空气阻力大小不变，则物体( ) 【导学号：16190180】A ．刚抛出时的速度最大B ．在最高点的加速度为零C ．上升时间大于下落时间D ．上升时的加速度等于下落时的加速度【解析】 由牛顿第二定律得：a 上＝g ＋f m ，a 下＝g －f m，所以上升时的加速度大于下落时的加速度，D 错误；根据h ＝12at 2，上升时间小于下落时间，C 错误；在最高点的加速度向下，不为零，B 错误；由v ＝at 可知物体刚抛出时的速度最大，A 正确．【答案】 A6．如图439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( )图439 A.F M B.F cos αM C.F cos α－μMg MD.F cos α－μMg －F sin αM 【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F sin α＋F N ＝Mg 在水平方向由牛顿第二定律得F cos α－μF N＝Ma .由以上两式可得a ＝F cos α－μMg －F sin αM，D 项正确． 【答案】 D7．(2016·衢州高一检测)如图4310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( )【导学号：16190181】图4310A ．若拉力改为2F ，物体加速度为2aB ．若质量改为m 2，物体加速度为2a C ．若质量改为2m ，物体加速度为a 2D ．若质量改为m 2，拉力改为F 2，物体加速度不变 【解析】 根据题意得：F －mg ＝ma ，解得：a ＝F －mg m ＝F m－g 若拉力改为2F ，物体加速度a 1＝2F －mg m ＝2F m－g >2a ，故A 错误； 若质量改为m 2，物体加速度a 2＝F －12mg 12m ＝2F m －g >2a ，故B 错误；若质量改为2m ，物体加速度a 3＝F －2mg 2m ＝F2m －g <a 2，故C 错误； 若质量改为m 2，拉力改为F 2，物体加速度a 4＝12F －12mg 12m ＝F m －g ＝a ，故D 正确． 【答案】 D8.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，如图4311所示．图4311(1)求向上滑动时木块的加速度的大小和方向；(2)若此木块滑到最大高度后，能沿斜面下滑，求下滑时木块的加速度的大小和方向．【解析】 (1)以木块为研究对象，因木块受到三个力的作用，故采用正交分解法求解，建立坐标系时，以加速度的方向为x 轴的正方向．木块上滑时其受力分析如图甲所示，根据题意，加速度的方向沿斜面向下，将各个力沿斜面和垂直斜面方向正交分解．根据牛顿第二定律有mg sin θ＋f ＝ma ，N －mg cos θ＝0又f ＝μN ，联立解得a ＝g (sin θ＋μcos θ)，方向沿斜面向下．(2)木块下滑时其受力分析如图乙所示，由题意知，木块的加速度方向沿斜面向下．根据牛顿第二定律有mg sin θ－f ′＝ma ′，N ′－mg cos θ＝0又f ′＝μN ′，联立解得a ′＝g (sin θ－μcos θ)，方向沿斜面向下．【答案】 (1)g (sin θ＋μcos θ)，方向沿斜面向下(2)g (sin θ－μcos θ)，方向沿斜面向下[能力提升]9．(2016·浙江大学附中高一检测)如图4312所示，A 、B 两小球分别连在弹簧两端，B 端用细线固定在倾角为30°的光滑斜面上．A 、B 两小球的质量分别为m A 、m B ，重力加速度为g ，若不计弹簧质量，在线被剪断瞬间，A 、B 两球的加速度分别为( )图4312A ．都等于B ．和0 C.m A ＋m B 2g 和0 D ．0和m A ＋m B 2m Bg 【解析】 对A 球分析，开始处于静止，则弹簧的弹力F ＝m A g sin 30°，剪断细线的瞬间，弹簧的弹力不变，对A ，所受的合力为零，则A 的加速度为0，对B ，根据牛顿第二定律得，a B ＝F ＋m B g sin 30°m B ＝m A g sin 30＋m B g sin 30°m B ＝m A ＋m B 2m Bg .故选D. 【答案】 D10．(多选)如图4313甲所示，地面上有一质量为M 的重物，用力F 向上提它，力F 变化而引起物体加速度变化的函数关系如图乙所示，则以下说法中正确的是( ) 【导学号：16190182】甲 乙图4313A ．当F 小于图中A 点值时，物体的重力Mg >F ，物体不动B ．图中A 点值即为物体的重力值C ．物体向上运动的加速度和力F 成正比D ．图线延长和纵轴的交点B 的数值绝对值等于该地的重力加速度【解析】 当0≤F ≤Mg 时，物体静止，即A 正确；当F >Mg 时，即能将物体提离地面，此时，F －Mg ＝Ma ，a ＝F －Mg M ，A 点表示的意义即为F ＝Mg ，所以B 正确；直线的斜率为1M ，故B 点数值绝对值为g ，故D 选项正确．【答案】 ABD11．如图4314所示，质量m ＝1 kg 的球穿在斜杆上，斜杆与水平方向成30°角，球与杆之间的动摩擦因数μ＝36，球受到竖直向上的拉力，F ＝20 N ，则球的加速度多大？(取g ＝10 m/s 2)图4314【解析】球受到重力mg、杆的支持力F N、杆的摩擦力F f和竖直向上的拉力F四个力的作用(如图所示)，建立直角坐标系，由牛顿第二定律得F sin 30°－mg sin 30°－F f＝maF cos 30°＝mg cos 30°＋F NF f＝μF N联立以上各式解得a＝2.5 m/s2.【答案】 2.5 m/s212．自制一个加速度计，其构造是：一根轻杆，下端固定一个小球，上端装在水平轴O 上，杆可在竖直平面内左右摆动，用白硬纸作为表面，放在杆摆动的平面上，并刻上刻度，可以直接读出加速度的大小和方向．使用时，加速度计右端朝汽车前进的方向，如图4315所示. 【导学号：16190183】图4315(1)硬纸上刻度线b在经过O点的竖直线上，则在b处应标的加速度数值是多少？(2)刻度线c和O点的连线与O b的夹角为30°，则c处应标的加速度数值是多少？(3)刻度线d和O点的连线与O b的夹角为45°.在汽车前进时，若轻杆稳定地指在d 处，则0.5 s内汽车速度变化了多少？【解析】(1)当轻杆与O b重合时，小球所受合力为0，其加速度为0，车的加速度亦为0，故b处应标的加速度数值为 0.(2)当轻杆与O c重合时，以小球为研究对象，受力分析如图所示．根据力合成的平行四边形定则和牛顿第二定律得mg tan θ＝ma1，解得a1＝g tan θ＝9.8×33m/s2≈5.66 m/s2.(3)若轻杆与O d重合，同理可得mg tan 45°＝ma2，解得a2＝g tan 45°＝9.8 m/s2，方向水平向左，与速度方向相反．所以在0.5 s内汽车速度应减少，减少量Δv＝a2Δt＝9.8×0.5 m/s＝4.9 m/s.【答案】(1)0 (2)5.66 m/s2(3)减少了4.9 m/s4 力学单位制。
高中物理第四章牛顿运动定律3牛顿第二定律课时作业含解析新人教版必修1
向与运动方向相反，故B 错误；物体所受的合力不为零时，其加速度一定不为零，故C 正确；当物体所受合力变小时，其加速度也变小，但如果此时合力的方向与物体的运动方向相同，那么物体做加速运动，故D 错误．答案：AC5．一个物体在10 N 合外力的作用下，产生了5 m/s 2的加速度，假设使该物体产生8 m/s 2的加速度，所需合外力的大小是( )A ．12 NB ．14 NC ．16 ND ．18 N解析：根据牛顿第二定律：F ＝ma ，m ＝F 1a 1＝F 2a 2，得F 2＝16 N ，C 正确．答案：C6.如右图所示，有一辆汽车满载西瓜在水平路面上匀速前进．司机发现意外情况，紧急刹车后车做匀减速运动，加速度大小为a ，那么中间一质量为m 的西瓜A 受到其他西瓜对它的作用力的大小是( )A ．m g 2－a 2B ．maC ．m g 2＋a 2D ．m (g ＋a )解析：对西瓜A 进行分析，如右图所示，西瓜所受的合力水平向右，根据平行四边形定那么得，其他西瓜对A 的作用力大小为F ＝mg 2＋ma 2＝m g 2＋a 2，应选项C 正确． 答案：C7.如下图，一木块沿倾角θ＝37°的光滑固定斜面自由下滑．g 取10 m/s 2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8.(1)求木块的加速度大小；(2)假设木块与斜面间的动摩擦因数μ＝0.5，求木块加速度的大小．解析：(1)分析木块的受力情况如图甲所示，木块受重力mg 、支持力F N 两个力作用，合外力大小为mg sin θ，根据牛顿第二定律得mg sin θ＝ma 1所以a 1＝g sin θ＝10×0.6 m/s 2＝6 m/s 2.(2)假设斜面粗糙，木块的受力情况如图乙所示，建立直角坐标系．在x 轴方向上mg sin θ－F f ＝ma 2①。
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牛顿第二定律
1．(对应要点一)关于速度、加速度、合外力的关系，下列说法中正确的是( ) A．不为零的合外力作用于原来静止物体的瞬间，物体立刻获得加速度
B．加速度的方向与合外力的方向总是一致的，但与速度的方向可能相同，也可能不同C．在初速度为零的匀加速直线运动中，速度、加速度与合外力的方向总是一致的
D．合外力变小，物体的速度一定变小
解析：由牛顿第二定律可知A、B选项正确；初速度为零的匀加速直线运动中，v、a、F 三者的方向相同，故C选项正确；合外力变小，加速度变小，但速度不一定变小，D选项错误。
答案：ABC
2．(对应要点二)质量是2 kg的物体放在水平面上，受到6 N的水平拉力后，物体由静止开始运动，10 s末的速度为8 m/s。
(g取10 m/s2)求：
(1)物体的加速度；
(2)物体与地面间的动摩擦因数；
(3)如果4 s末时撤去拉力，求5 s末物体速度的大小。
解析：(1)物体的加速度a＝Δv
Δt
＝0.8 m/s2。
(2)F－μmg＝ma，得μ＝0.22。
(3)4 s末时的速度v1＝at1＝0.8×4 m/s＝3.2 m/s，撤去拉力后物体的加速度大小为a2＝μg＝2.2 m/s2,5 s末时的速度v2＝v1－a2t2＝3.2 m/s－2.2×1 m/s＝1 m/s。
答案：(1)0.8 m/s2(2)0.22 (3)1 m/s
3．(对应要点三)如图4－3－3所示，质量分别为m A和m B的A和B两球用轻弹簧连接，A球用细线悬挂起来，两球均处于静止状态。
如果将悬挂A球的细线剪断，此时A和B两球的瞬间加速度各是多少？
图4－3－3
解析：物体在某一瞬间的加速度，由这一时刻的合外力决定，分析线断瞬间两球的受力情况是关键。
由于轻弹簧两端连着物体，物体要发生一段位移，需要一定的时间，故剪断细线瞬间，弹簧弹力与断前相同。
先分析平衡(细线未剪断)时，A和B的受力情况。
如图所示，A球受重力、弹簧弹力F1及细线拉力F2，且m A g＋F1＝F2；B球受重力、弹簧弹力F1′，且F1′＝m B g。
甲乙
剪断细线瞬间，F 2消失，但弹簧尚未收缩，仍保持原来的形变，F 1不变，故B 球所受的力不变，此时a B ＝0，而A 球的加速度为：
a A ＝m A g ＋F 1m A ＝m A ＋m B m A
g ，方向竖直向下。
答案：a A ＝
m A ＋m B m A g ，方向竖直向下 a B ＝0。