4.3牛顿第二定律 随堂检测—2021-2022学年高一上学期物理人教版（2019）必修第一册（Word版含解析）
文档属性
| 名称 | 4.3牛顿第二定律 随堂检测—2021-2022学年高一上学期物理人教版（2019）必修第一册（Word版含解析） |
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| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 718.3KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2021-10-12 00:00:00 | ||
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文档简介
牛顿第二定律
一、单选题
1．质量为0.5kg的篮球在竖直方向上加速下落，若某时刻加速度为，则篮球在该时刻所受空气阻力大小为（取）（ ）
A．0.2N B．0.5N C．1N D．5N
2．如图所示，在直线行驶的汽车中（车窗关闭、未开空调），用轻绳拴住的氢气球和挂在中央后视镜上的车挂件都偏离了竖直方向。则（ ）
A．汽车速度越大，氢气球的惯性越大
B．由氢气球的状态表明汽车在做减速运动
C．空气对氢气球有斜向右上方的作用力
D．空气对氢气球的作用力大于氢气球对空气的作用力
3．牛顿第二定律的表达式F=ma中涉及的物理量均属于矢量的是（ ）
A．F，m B．F，a C．m，a D．F，m，a
4．如图所示，质量均为m的物块a、b之间用竖直轻弹簧相连，系在a上的细线竖直悬挂于固定点O，a、b与竖直粗糙墙壁接触，整个系统处于静止状态。重力加速度大小为g，则（ ）
A．弹簧弹力小于mg
B．细线的拉力可能等于mg
C．剪断细线瞬间物块b的加速度大小为g
D．剪断细线瞬间物块a的加速度大小为2g
5．两木块A、B由同种材料制成，，并随木板一起以相同速度向右匀速运动，如图所示，设木板足够长，当木板突然停止运动后，则（ ）
A．若木板光滑，由于A质量大惯性大，故B与A间距离可能将增大
B．若木板粗糙，由于A受的阻力大，A、B间距离将变大
C．无论木板是否光滑，A、B间距离将保持不变
D．无论木板是否光滑，A、B两物体一定能相碰
6．如图，雄鹰向下扇翅膀获得竖直向上的加速度，这是由翅膀上、下部分的空气对雄鹰的压强差形成的。设雄鹰上方空气对它向下的作用力的合力大小为F1，下方空气对它向上的作用力的合力大小为F2，雄鹰重力大小为G，则它向下扇翅膀起飞过程中（ ）
A．F1=G B．F2 =G C．F2=G+F1 D．F2>G+F1
7．一个质量为2kg的物体，仅受到不在一条直线上的两个力的作用，大小分别为4N和8N，物体能获得的加速度不可能是多少（ ）
A．2m/s2 B．3m/s2 C．4m/s2 D．5m/s2
8．质量相等的甲、乙、丙三个物体，分别只受大小为F1和F2、方向如图的两个力作用。甲、乙、丙三个物体产生的加速度大小分别为a甲、a乙、a丙，则（ ）
A．a甲>a乙>a丙 B．a丙>a乙>a甲
C．a甲=a乙=a丙 D．a乙>a丙>a甲
9．如图所示，一个小球用两根轻弹簧和一根轻绳连接，其中弹簧和轻绳水平，弹簧倾斜，与轻绳的夹角为60°，弹簧的弹力与弹簧的弹力大小相等，重力加速度为，当剪断轻绳的瞬间，小球的加速度为（ ）
A．，方向竖直向下
B．，方向水平向左
C．，方向沿与的角平分线斜向上
D．，方向竖直向上
10．如图所示，一辆汽车在平直公路上运动，从某时刻开始计时，汽车在第1s、第2s、第3s内前进的距离分别是5.4m、7.2m、9.0m。某同学根据题目所提供的信息，猜想汽车在这3s内做匀加速直线运动。如果他的猜想是正确的，可进一步推断汽车所受的合力（ ）
A．保持不变 B．越来越大 C．越来越小 D．先变大后变小
11．对静止在光滑水平面上的物体施加一水平拉力，在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．由于物体未来得及运动，所以速度和加速度都为零
12．和谐号电力动车组是我国铁路全面实施自主创新战略取得的重大成果，标志着我国铁路客运装备的技术水平达到了世界先进水平，中国也由此成为世界上少数几个能够自主研制时速380公里动车组的国家。图是和谐号列车内部屏幕显示的相关信息。列车在匀减速进站过程中，从受力的角度分析，这是因为列车所受的合力（ ）
A．保持不变 B．越来越大 C．越来越小 D．先变小后变大
13．质量为m的物体，它的v-t如图所示，该物体在哪一段时间所受的合外力最大（ ）
A．0~2s B．2~6s C．6~9s D．9~10s
14．如图所示，轻质弹簧上端固定，下端悬挂一个物体，静止时弹簧伸长了4cm，现用外力向下拉物体，使弹簧再伸长1cm，保持物体静止，当撤去外力时，则物体的加速度大小为（g为重力加速度）（ ）
A．0.25g B．0.75g C．0 D．1.25g
15．下列说法中，正确的是（ ）
A．跳远运动员起跳之前以尽可能大的加速度起跑，是为了增加自己的惯性
B．只要作用在物体上的某个力增大了，物体的加速度就一定会增大
C．加速度-3 m/s2比1 m/s2小
D．加速度方向就是速度变化的方向
二、多选题
16．如图所示，自由下落的小球下落一段时间后与弹簧接触，从它接触弹簧开始，到弹簧压缩到最短的过程中，以下说法正确的是（ ）
A．小球加速度先减小再增大 B．小球速度先增大再减小
C．小球刚接触弹簧时，小球速度最大 D．弹簧被压缩最短时小球的加速度为零
解答题
17．一辆载货汽车，总质量是4×103Kg，运动过程中所受阻力是车重的0.04倍，汽车从静止开始运动，经过t=10s前进了40m，求汽车受到的牵引力大小？
18．随着冬天的来临，虽然我国的新冠病毒疫情已经被控制得非常好，但人们仍然不敢大意，大家勤洗手，常戴口罩，减少不必要的接触。在广州市的餐馆里，出现了一批特殊的“工作人员”——人工智能机器人，他们担负起送餐的职责。送餐时，餐盘被放在水平托盘中央，边缘不与护栏接触。某时刻，天娱广场某餐馆正在一动不动地“休息”的机器人小美，在得到送餐指令后，沿预定的路径开始做加速度大小为a1的匀加速直线运动，当他的速度大小为v=1m/s时，他发现正前方不远处站着一位顾客，于是立即制动做匀减速直线运动，在顾客前及时停下。若减速运动的加速度大小a2=2a1，小美运动的总时间为t=3s。（不考虑反应时间，重力加速度g取10m/s2。）求：
（1）小美减速运动的时间t2；
（2）为使制动时，餐盘不会与水平托盘发生相对滑动，餐盘与托盘间的静摩擦系数μ至少为多少？（静摩擦系数等于最大静摩擦力与正压力之比。）
试卷第2页，共2页
试卷第1页，共1页
参考答案
1．C
【详解】
篮球在竖直方向上加速下落，加速度方向向下，根据牛顿第二定律，有
代入数据，可得
故选C。
2．C
【详解】
A．惯性只和质量有关，与物体的运动状态无关，A错误；
B．挂件受到斜向右上方的拉力及重力作用，合力水平向右，故汽车在做加速运动，B错误；
C．氢气球受到重力、浮力、轻绳斜向左下方的拉力，要随车一起加速，故空气对氢气球有斜向右上方的作用力，C正确；
D．由牛顿第三定律可知，空气对氢气球的作用力等于氢气球对空气的作用力，D错误。
故选C。
3．B
【详解】
质量是标量只有大小，没有方向，F与a为矢量，既有大小又有方向，ACD错误，B正确，故选B。
4．D
【详解】
A．物块b受力平衡，故弹簧弹力等于mg。故A错误；
B．整个系统受力平衡，则细线的拉力等于2mg。故B错误；
C．剪断细线瞬间物块b的受力没有变化，加速度大小为零。故C错误；
D．剪断细线瞬间物块a所受细线拉力消失，其他力没变化，则有
可得加速度大小为2g。
故选D。
5．C
【详解】
如木板光滑，则两物体受力均为0，根据牛顿第一定律，均保持匀速直线运动，故间距不变。若粗糙，由于材料相同，则减速的加速度相同，所以间距仍相同。
故选C。
6．D
【详解】
当雄鹰向下扇翅膀起飞过程中，其加速度方向向上，合外力方向向上，则有
即
故选D。
7．A
【详解】
由于两个力不在一条直线上，故合力范围为
4N由可知，加速度范围为
2m/s2故2m/s2不可能，A正确。
故选A。
8．A
【详解】
根据平行四边形法则，分力大小恒定，夹角越小，合力越大，所以合力大小甲大于乙大于丙，根据牛顿第二定律
所以加速度
a甲>a乙>a丙
故选A。
9．B
【详解】
设、弹簧的弹力大小为，轻绳的拉力为，两弹簧夹角为120°，它们的合力与夹角为60°，大小
对小球有
，
解得
两弹簧的弹力、小球的重力的合力与轻绳的拉力相平衡，方向水平向左，大小为。当剪断轻绳的瞬间，轻绳拉力消失，两弹簧的弹力不变，两弹簧弹力、小球重力的合力瞬间水平向左，大小为，小球的加速度方向水平向左，大小为。
故B正确。
故选B。
10．A
【详解】
根据牛顿第二定律可知，做匀加速直线运动的物体，所受合力一定，BCD错误，A正确。
故选A。
11．B
【详解】
根据牛顿第二定律可知，力与加速度具有瞬时对应关系，它们同时存在、同时消失、同增同减。但力与速度无瞬时对应关系，由运动学知识知故静止的物体要获得一个速度，除有一个加速度外，还要经历一定的时间，故A、C、D都错，B选项正确。
故选B。
12．A
【详解】
列车在匀减速进站过程中，加速度不变，根据牛顿第二定律，合力也保持不变。
故选A。
13．D
【详解】
由牛顿第二定律可知，质量m不变时，加速度越大，则合外力越大，v-t图象的斜率表示加速度，由图可知，图中9~10s加速度最大，所以该段时间合外力最大。
故选D。
14．A
【详解】
当物体不受外力静止时，有
当用外力向下拉物体，物体保持静止，有
当撤去外力时，有
解得
故选A。
15．D
【详解】
A．惯性只与质量有关，与速度无关，故A错误；
B．根据牛顿第二定律可知，合外力增大，加速度才增大，某个力增大，合外力不一定增大，故B错误；
CD．加速度是矢量，方向与速度变化量的方向相同，则-3m/s2比1m/s2大，故C错误，D正确。
故选D。
16．AB
【详解】
A．小球与弹簧接触后，弹簧弹力随形变量增大而增加，分成两个阶段来分析，当
根据牛顿第二定律，有
可知小球加速度减小，且加速度方向向下。
当
根据牛顿第二定律，有
可知小球加速度增大，且加速度方向向上。故小球加速度先减小再增大。
故A正确；
B．依题意可知，所研究过程中小球运动方向始终向下，根据A项分析易知，当小球加速度向下时，速度增加，做加速运动，当小球加速度向上，速度减小，做减速运动。故小球速度先增大再减小。故B正确；
C．根据B项分析，可知小球刚接触弹簧时，小球速度不是最大。应该是先加速一段时间，达到最大，然后减速到零。故C错误；
D．根据A项分析，弹簧被压缩最短时小球的加速度不为零，此时有
故D错误。
故选AB。
17．4800N
【详解】
汽车做静止开始的匀加速直线运动，有
对汽车受力分析，根据牛顿第二定律有
联立，可得
18．（1）1s；（2）
【详解】
（1）设加速过程的加速度为a1，减速过程的加速度为加速和减速的时间分别为t1、t2，则
，，t1+t2＝t
解得
t2＝1s
（2）根据公式，有
解得
制动时，餐盘不相对支架滑动，设餐盘质量为M，最大静摩擦力为f，则
，
解得
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页
一、单选题
1．质量为0.5kg的篮球在竖直方向上加速下落，若某时刻加速度为，则篮球在该时刻所受空气阻力大小为（取）（ ）
A．0.2N B．0.5N C．1N D．5N
2．如图所示，在直线行驶的汽车中（车窗关闭、未开空调），用轻绳拴住的氢气球和挂在中央后视镜上的车挂件都偏离了竖直方向。则（ ）
A．汽车速度越大，氢气球的惯性越大
B．由氢气球的状态表明汽车在做减速运动
C．空气对氢气球有斜向右上方的作用力
D．空气对氢气球的作用力大于氢气球对空气的作用力
3．牛顿第二定律的表达式F=ma中涉及的物理量均属于矢量的是（ ）
A．F，m B．F，a C．m，a D．F，m，a
4．如图所示，质量均为m的物块a、b之间用竖直轻弹簧相连，系在a上的细线竖直悬挂于固定点O，a、b与竖直粗糙墙壁接触，整个系统处于静止状态。重力加速度大小为g，则（ ）
A．弹簧弹力小于mg
B．细线的拉力可能等于mg
C．剪断细线瞬间物块b的加速度大小为g
D．剪断细线瞬间物块a的加速度大小为2g
5．两木块A、B由同种材料制成，，并随木板一起以相同速度向右匀速运动，如图所示，设木板足够长，当木板突然停止运动后，则（ ）
A．若木板光滑，由于A质量大惯性大，故B与A间距离可能将增大
B．若木板粗糙，由于A受的阻力大，A、B间距离将变大
C．无论木板是否光滑，A、B间距离将保持不变
D．无论木板是否光滑，A、B两物体一定能相碰
6．如图，雄鹰向下扇翅膀获得竖直向上的加速度，这是由翅膀上、下部分的空气对雄鹰的压强差形成的。设雄鹰上方空气对它向下的作用力的合力大小为F1，下方空气对它向上的作用力的合力大小为F2，雄鹰重力大小为G，则它向下扇翅膀起飞过程中（ ）
A．F1=G B．F2 =G C．F2=G+F1 D．F2>G+F1
7．一个质量为2kg的物体，仅受到不在一条直线上的两个力的作用，大小分别为4N和8N，物体能获得的加速度不可能是多少（ ）
A．2m/s2 B．3m/s2 C．4m/s2 D．5m/s2
8．质量相等的甲、乙、丙三个物体，分别只受大小为F1和F2、方向如图的两个力作用。甲、乙、丙三个物体产生的加速度大小分别为a甲、a乙、a丙，则（ ）
A．a甲>a乙>a丙 B．a丙>a乙>a甲
C．a甲=a乙=a丙 D．a乙>a丙>a甲
9．如图所示，一个小球用两根轻弹簧和一根轻绳连接，其中弹簧和轻绳水平，弹簧倾斜，与轻绳的夹角为60°，弹簧的弹力与弹簧的弹力大小相等，重力加速度为，当剪断轻绳的瞬间，小球的加速度为（ ）
A．，方向竖直向下
B．，方向水平向左
C．，方向沿与的角平分线斜向上
D．，方向竖直向上
10．如图所示，一辆汽车在平直公路上运动，从某时刻开始计时，汽车在第1s、第2s、第3s内前进的距离分别是5.4m、7.2m、9.0m。某同学根据题目所提供的信息，猜想汽车在这3s内做匀加速直线运动。如果他的猜想是正确的，可进一步推断汽车所受的合力（ ）
A．保持不变 B．越来越大 C．越来越小 D．先变大后变小
11．对静止在光滑水平面上的物体施加一水平拉力，在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．由于物体未来得及运动，所以速度和加速度都为零
12．和谐号电力动车组是我国铁路全面实施自主创新战略取得的重大成果，标志着我国铁路客运装备的技术水平达到了世界先进水平，中国也由此成为世界上少数几个能够自主研制时速380公里动车组的国家。图是和谐号列车内部屏幕显示的相关信息。列车在匀减速进站过程中，从受力的角度分析，这是因为列车所受的合力（ ）
A．保持不变 B．越来越大 C．越来越小 D．先变小后变大
13．质量为m的物体，它的v-t如图所示，该物体在哪一段时间所受的合外力最大（ ）
A．0~2s B．2~6s C．6~9s D．9~10s
14．如图所示，轻质弹簧上端固定，下端悬挂一个物体，静止时弹簧伸长了4cm，现用外力向下拉物体，使弹簧再伸长1cm，保持物体静止，当撤去外力时，则物体的加速度大小为（g为重力加速度）（ ）
A．0.25g B．0.75g C．0 D．1.25g
15．下列说法中，正确的是（ ）
A．跳远运动员起跳之前以尽可能大的加速度起跑，是为了增加自己的惯性
B．只要作用在物体上的某个力增大了，物体的加速度就一定会增大
C．加速度-3 m/s2比1 m/s2小
D．加速度方向就是速度变化的方向
二、多选题
16．如图所示，自由下落的小球下落一段时间后与弹簧接触，从它接触弹簧开始，到弹簧压缩到最短的过程中，以下说法正确的是（ ）
A．小球加速度先减小再增大 B．小球速度先增大再减小
C．小球刚接触弹簧时，小球速度最大 D．弹簧被压缩最短时小球的加速度为零
解答题
17．一辆载货汽车，总质量是4×103Kg，运动过程中所受阻力是车重的0.04倍，汽车从静止开始运动，经过t=10s前进了40m，求汽车受到的牵引力大小？
18．随着冬天的来临，虽然我国的新冠病毒疫情已经被控制得非常好，但人们仍然不敢大意，大家勤洗手，常戴口罩，减少不必要的接触。在广州市的餐馆里，出现了一批特殊的“工作人员”——人工智能机器人，他们担负起送餐的职责。送餐时，餐盘被放在水平托盘中央，边缘不与护栏接触。某时刻，天娱广场某餐馆正在一动不动地“休息”的机器人小美，在得到送餐指令后，沿预定的路径开始做加速度大小为a1的匀加速直线运动，当他的速度大小为v=1m/s时，他发现正前方不远处站着一位顾客，于是立即制动做匀减速直线运动，在顾客前及时停下。若减速运动的加速度大小a2=2a1，小美运动的总时间为t=3s。（不考虑反应时间，重力加速度g取10m/s2。）求：
（1）小美减速运动的时间t2；
（2）为使制动时，餐盘不会与水平托盘发生相对滑动，餐盘与托盘间的静摩擦系数μ至少为多少？（静摩擦系数等于最大静摩擦力与正压力之比。）
试卷第2页，共2页
试卷第1页，共1页
参考答案
1．C
【详解】
篮球在竖直方向上加速下落，加速度方向向下，根据牛顿第二定律，有
代入数据，可得
故选C。
2．C
【详解】
A．惯性只和质量有关，与物体的运动状态无关，A错误；
B．挂件受到斜向右上方的拉力及重力作用，合力水平向右，故汽车在做加速运动，B错误；
C．氢气球受到重力、浮力、轻绳斜向左下方的拉力，要随车一起加速，故空气对氢气球有斜向右上方的作用力，C正确；
D．由牛顿第三定律可知，空气对氢气球的作用力等于氢气球对空气的作用力，D错误。
故选C。
3．B
【详解】
质量是标量只有大小，没有方向，F与a为矢量，既有大小又有方向，ACD错误，B正确，故选B。
4．D
【详解】
A．物块b受力平衡，故弹簧弹力等于mg。故A错误；
B．整个系统受力平衡，则细线的拉力等于2mg。故B错误；
C．剪断细线瞬间物块b的受力没有变化，加速度大小为零。故C错误；
D．剪断细线瞬间物块a所受细线拉力消失，其他力没变化，则有
可得加速度大小为2g。
故选D。
5．C
【详解】
如木板光滑，则两物体受力均为0，根据牛顿第一定律，均保持匀速直线运动，故间距不变。若粗糙，由于材料相同，则减速的加速度相同，所以间距仍相同。
故选C。
6．D
【详解】
当雄鹰向下扇翅膀起飞过程中，其加速度方向向上，合外力方向向上，则有
即
故选D。
7．A
【详解】
由于两个力不在一条直线上，故合力范围为
4N
2m/s2
故选A。
8．A
【详解】
根据平行四边形法则，分力大小恒定，夹角越小，合力越大，所以合力大小甲大于乙大于丙，根据牛顿第二定律
所以加速度
a甲>a乙>a丙
故选A。
9．B
【详解】
设、弹簧的弹力大小为，轻绳的拉力为，两弹簧夹角为120°，它们的合力与夹角为60°，大小
对小球有
，
解得
两弹簧的弹力、小球的重力的合力与轻绳的拉力相平衡，方向水平向左，大小为。当剪断轻绳的瞬间，轻绳拉力消失，两弹簧的弹力不变，两弹簧弹力、小球重力的合力瞬间水平向左，大小为，小球的加速度方向水平向左，大小为。
故B正确。
故选B。
10．A
【详解】
根据牛顿第二定律可知，做匀加速直线运动的物体，所受合力一定，BCD错误，A正确。
故选A。
11．B
【详解】
根据牛顿第二定律可知，力与加速度具有瞬时对应关系，它们同时存在、同时消失、同增同减。但力与速度无瞬时对应关系，由运动学知识知故静止的物体要获得一个速度，除有一个加速度外，还要经历一定的时间，故A、C、D都错，B选项正确。
故选B。
12．A
【详解】
列车在匀减速进站过程中，加速度不变，根据牛顿第二定律，合力也保持不变。
故选A。
13．D
【详解】
由牛顿第二定律可知，质量m不变时，加速度越大，则合外力越大，v-t图象的斜率表示加速度，由图可知，图中9~10s加速度最大，所以该段时间合外力最大。
故选D。
14．A
【详解】
当物体不受外力静止时，有
当用外力向下拉物体，物体保持静止，有
当撤去外力时，有
解得
故选A。
15．D
【详解】
A．惯性只与质量有关，与速度无关，故A错误；
B．根据牛顿第二定律可知，合外力增大，加速度才增大，某个力增大，合外力不一定增大，故B错误；
CD．加速度是矢量，方向与速度变化量的方向相同，则-3m/s2比1m/s2大，故C错误，D正确。
故选D。
16．AB
【详解】
A．小球与弹簧接触后，弹簧弹力随形变量增大而增加，分成两个阶段来分析，当
根据牛顿第二定律，有
可知小球加速度减小，且加速度方向向下。
当
根据牛顿第二定律，有
可知小球加速度增大，且加速度方向向上。故小球加速度先减小再增大。
故A正确；
B．依题意可知，所研究过程中小球运动方向始终向下，根据A项分析易知，当小球加速度向下时，速度增加，做加速运动，当小球加速度向上，速度减小，做减速运动。故小球速度先增大再减小。故B正确；
C．根据B项分析，可知小球刚接触弹簧时，小球速度不是最大。应该是先加速一段时间，达到最大，然后减速到零。故C错误；
D．根据A项分析，弹簧被压缩最短时小球的加速度不为零，此时有
故D错误。
故选AB。
17．4800N
【详解】
汽车做静止开始的匀加速直线运动，有
对汽车受力分析，根据牛顿第二定律有
联立，可得
18．（1）1s；（2）
【详解】
（1）设加速过程的加速度为a1，减速过程的加速度为加速和减速的时间分别为t1、t2，则
，，t1+t2＝t
解得
t2＝1s
（2）根据公式，有
解得
制动时，餐盘不相对支架滑动，设餐盘质量为M，最大静摩擦力为f，则
，
解得
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页