4.3牛顿第二定律 同步练习-2021-2022学年高一上学期物理人教版（2019）必修第一册（word含答案）
文档属性
| 名称 | 4.3牛顿第二定律 同步练习-2021-2022学年高一上学期物理人教版（2019）必修第一册（word含答案） |  | |
| 格式 | doc | ||
| 文件大小 | 1.6MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2021-11-02 06:35:58 | ||
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文档简介
牛顿第二定律专项训练
一、单选题
1．为了让乘客乘车更为舒适，某探究小组设计了一种新的交通工具，乘客的座椅能随着坡度的变化而自动调整，使座椅始终保持水平，如图所示。当此车减速上坡时，则乘客（仅考虑乘客与水平面之间的作用）（ ）
A．处于失重状态
B．不受摩擦力的作用
C．受到向前（水平向右）的摩擦力作用
D．所受合力竖直向上
2．如图所示，一轻质弹箦竖直放置，上端与物体A相连，下端与水平地面上的物体B相连，整体都处于静止状态。现用一竖直向上的恒力F拉物体A ，使之向上一直做加速直线运动，则从物体A开始运动到物体B刚要离开地面的过程中，下列说法正确的是（弹簧始终在弹性限度内） （ ）
A．物体A的加速度大小不变
B．物体A的加速度逐渐变小
C．物体A的加速度逐渐变大
D．物体A的加速度先逐渐变小后逐渐变大
3．一个质量为2kg的物体在合力F的作用下从静止开始沿直线运动。F随时间t变化的图像如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．时物体的加速度是 B．时物体的开始反向运动
C．时物体的动量大小是5kg·m/s D．时物体的速度大小是1m/s
4．如图所示为小明玩蹦床的情景，其中A位置表示床面未受压力时的平衡位置，位置是他从最高点直立下落的过程中将床面所压到的最低位置。若床面始终在弹性限度内，空气阻力及床面的质量均可忽略不计，对于小明从最高点下落到最低点的过程，下列说法中正确的是（ ）
A．床面从A位置下降到位置的过程中，小明的速度先增大后减小
B．床面在位置时，小明所受合外力为零
C．小明接触床面前处于失重状态，接触床面后处于超重状态
D．床面从A位置下降到位置的过程中，加速度方向始终向下
5．一个热气球与沙包的总质量为，在空气中以加速度下降。为了使它以同样大小的加速度上升，应该抛掉的沙的质量为（ ）
A． B． C． D．
6．如图所示，货车上一圆柱形货物A被放在V型物体B中，以防止A前后滚动。固定在货车上的B物体由一斜面插上竖直挡板构成。若竖直挡板与A之间的弹力为N1，斜面与A之间的弹力为N2，货车向右运动过程中，A和B保持相对静止，下列说法正确的是（ ）
A．货车加速，则N1增大，N2减小
B．货车加速，则N1增大，N2不变
C．货车减速，则N1减小，N2增大
D．货车减速，则N1不变，N2增大
7．小亮在沿水平直线向左运动的高铁中做了一个实验，他用细线将小球A悬挂于行李架上，质量为m的箱子B放在车厢地板上且始终相对于车厢静止，箱子与车厢地板间的动摩擦因数为μ，且最大静摩擦力等于滑动摩擦力。某时刻观察到细线偏离竖直方向θ角，如图所示，则此刻车厢对箱子B作用力的大小为（ ）
A． B．
C． D．
8．如图所示，质量为m的小球用水平弹簧系住，并用倾角为30°的光滑木板AB托住，小球恰好处于静止状态。当木板AB突然向下撤离的瞬间，小球的加速度为（ ）
A．0 B．大小为g，方向竖直向下
C．大小为，方向垂直木板向下 D．大小为，方向水平向右
9．如图所示，甲、乙两球分别固定在光滑斜面上的A、B两点，先释放甲球，当甲运动距离为s1时，再释放乙球，结果两球同时到达C点，则A、C间的距离为（ ）
A．若BC间的距离为s1，则AC距离为2s1
B．若BC间的距离为s1，则AC距离为3s1
C．若BC间的距离为4s1，则AC距离为9s1
D．若BC间的距离为4s1，则AC距离为5s1
10．一块质量为，受到方向相反的两个力和作用，产生的加速度大小为。如果将其中的大小增加到原先3倍（其余条件不变），该物体获得的加速度大小变为。若，则大小为（ ）
A． B． C． D．
二、多选题
11．全国2021年跳水冠军赛上，谢思埸、王宗源摘得男子双人3米板冠军，如图所示为比赛时的精彩瞬间，若不计空气阻力，下列说法正确的是（ ）
A．运动员与水接触后便立即开始减速
B．运动员在向下运动时，先失重后超重
C．运动员在向上运动时，一直处于超重状态
D．入水过程中，水对运动员的作用力一定等于运动员对水的作用力
12．一块很大的不带电的钢板表面敷有一层光滑的绝缘膜，搭成一个倾角为的斜面。在钢板上沿斜面取相距L的A、B两点，在与A等高的C处固定一个点电荷，AC距离为，如图所示。将一个质量为m、带电量为的小滑块可视为质点从A处由静止释放，若电荷量保持不变，滑块由A滑到B的过程中（ ）
A．滑块的加速度可能大于 B．滑到B处时重力的功率为
C．滑块的电势能先增大后减小 D．滑块受重力的冲量大小为
13．如图1所示，轻弹簧竖直固定在水平面上，一质量为的小球，从弹簧上端某高度处自由下落，从它接触弹簧到弹簧压缩至最短的过程中弹簧始终在弹性限度内，其速度v和弹簧压缩量之间的函数图象如图2所示，其中A为曲线的最高点，小球和弹簧接触瞬间机械能损失不计，取，则下列说法正确的是（ ）
A．该弹簧的劲度系数为
B．当时，小球处于超重状态
C．小球刚接触弹簧时速度最大
D．从接触弹簧到压缩至最短的过程中，小球的加速度先增大后减小
14．如图所示，质量为3kg的物体A静止在竖直的轻弹簧上，质量为2kg的物体B用细线悬挂，A、B间相互接触但无压力，重力加速度g=10m/s2。某时刻将细线剪断，则细线剪断瞬间（ ）
A．物体A的加速度为零
B．弹簧弹力大小为30N
C．物体B的加速度大小为4m/s2
D．物体B对物体A的压力大小为12N
15．物体A、B、C均静止在同一水平面上，它们的质量分别为mA、mB、mC，与水平面间的动摩擦因数分别为μA、μB、μC，用平行于水平面的拉力F分别拉物体A、B、C，所得加速度a与拉力F的关系图像如图中甲、乙、丙所示，则以下说法正确的是（ ）
A．μA＝μB，mAC．μB＝μC，mB>mC D．μA<μC，mA三、实验题
16．小王想测量家中自已锻炼用的两个不同沙袋的质量，但没有直接测量质量的工具，于是他利用家中已有的如下器材进行测量：悬挂沙袋的轻质细绳、大小和质量均不计的光滑定滑轮、一套总质量为（各方块的质量已知）的玩具方块、毫米刻度尺、带有秒表软件的手机。请完成下列步骤。
（1）如图所示，两沙袋用轻绳跨过定滑轮连接安装好，设右边沙袋的质量为、左边沙袋的质量为。
（2）取出质量为的玩具方块放入中，剩余玩具方块都放入B中，放手后发现下降、B上升。
（3）用毫米刻度尺测出从静止下降的距离，用手机中的秒表软件测出下降距离所用的时间，则下降的加速度大小__________（用和表示）。
（4）从B中取出部分玩具方块放入中，以改变，测量相应的加速度大小，得到多组及的数据，利用图像处理数据。为使图像直观，应作出随__________（选填“”或“”）变化的关系图线。
（5）若图线的斜率，图线在纵轴上的截距，取重力加速度大小，则__________、__________。
17．用下列器材测量小车质量。小车，一端带有定滑轮的平直轨道，垫块，细线，打点计时器，纸带，频率为的交流电源，直尺，6个槽码，每个槽码的质量均为。
（1）完成下列实验步骤中的填空：
i.按图甲安装好实验器材，跨过定滑轮的细线一端连接在小车上，另一端悬挂着6个槽码。改变轨道的倾角，用手轻拨小车，直到打点计时器在纸带上打出一系列_________的点，表明小车沿倾斜轨道匀速下滑；
ii.保持轨道倾角不变，取下1个槽码（即细线下端悬挂5个槽码），让小车拖着纸带沿轨道下滑，根据纸带上打的点迹测出加速度a；
iii.依次减少细线下端悬挂的槽码数量，重复步骤ii；
iv.以取下槽码的总个数的倒数为横坐标，为纵坐标，在坐标纸上作出关系图线。
（2）已知重力加速度大小，计算结果均保留三位有效数字，请完成下列填空：
①下列说法错误的是___________；
A．接通电源后，再将小车从靠近打点计时器处释放
B．小车下滑时，位于定滑轮和小车之间的细线应始终跟倾斜轨道保持平行
C．实验中必须保证细线下端悬挂槽码的质量远小于小车的质量
D．若细线下端悬挂着2个槽码，则小车在下滑过程中受到的合外力大小为
②某次实验获得如图乙所示的纸带，相邻计数点间均有4个点未画出，则在打“5”点时小车的速度大小__________，加速度大小__________；
③写出随变化的关系式__________（用，，，，表示）；
④测得关系图线的斜率为，则小车质量__________。
四、解答题
18．冰壶比赛是冬奥会比赛项目之一，如图为比赛场地示意图。比赛时，运动员从起滑架处推着冰壶出发，在投掷线处将冰壶以一定的初速度推出，按比赛规则，投掷冰壶运动员的队友，可以用毛刷在冰壶滑行的前方来回摩擦冰面，以调节冰壶的运动。已知冰壶和冰面的动摩擦因数为0.02，冰面被摩擦后，动摩擦因数减小为原来的90%，投掷线与O之间的距离为30 m，重力加速度。
（1）运动员以多大的速度沿图中虚线将冰壶推出，队友不用摩擦冰面，冰壶能恰好停在O点；
（2）若运动员以3.4 m/s的速度将冰壶推出，队友应该在冰壶滑出多长的距离后，开始一直连续摩擦前方冰面，才能使冰壶停在O点；
19．滑雪运动中当滑雪板压在雪地上时会把雪内的空气逼出来，在滑雪板与雪地间形成一个暂时的“气垫”，从而减小雪地对滑雪板的摩擦，然而当滑雪板相对雪地速度较小时，与雪地接触时间超过某一值就会陷下去，使得它们间的摩擦力增大。假设滑雪者的速度超过4m/s时，滑雪板与雪地间的动摩擦因数就会由突变为，如图所示，一滑雪者从倾角，坡长的雪坡顶端A处由静止开始自由下滑，滑至坡底B后又滑上一段水平雪地。不计空气阻力，取，，。求：
（1）滑雪者从开始下滑到动摩擦因数第一次发生突变所经历的时间；
（2）滑雪者到达B处的速度。
20．如图所示，在足够长的光滑水平面上，放置一长为L=3m、质量为m1=1kg的木板A，一质量为m2=2kg的物体B以初速度v0滑上木板A上表面，同时对木板A施加一个水平向右的力F，A与B之间的动摩擦因数为，g取10。
（1）当F=1N，物体B在木板A上相对滑动时，求A、B的加速度的大小aA和aB；
（2）当F=1N，v0=4m/s时，求A、B的相对位移大小；
（3）若物体B恰好不从A板右端滑下，求F的最大值和对应初速度v0的大小。
21．质量m=4kg的物体，与水平面间的动摩擦因数μ=0.1，沿水平面向右做直线运动，经过A点时速度v0=6m/s。物体过A点时开始计时，对物体施加水平恒力F作用，经过t0=0.5s物体向右移动了s0=2.5m到达B点；若t时刻撤去水平恒力F，物体最后停在A的右方L=3. 75m处。g=10m/s2。求时间t。
22．如图，光滑的左侧斜面的倾角为30°，斜面上A点到B点的距离为2.5m，BC的长2.5m，BC两点为一可转动的水平传送带的两个端点。右侧斜面倾角为37°，物块与斜面的摩擦因数为μ2=0.3，斜面上D点与A点等高。传送带处于静止，现将物块从A点静止释放，恰能运动到C点（不计物块过B，C点的能量损失，已知cos37°=0.8， sin37°=0.6， g=10m/s2）。求：
（1）物块与传送带的摩擦因数μ1；
（2）如果将物块从D点静止释放，停下时物块与B点的位置关系；
（3）如果使传送带以2m/s的速度顺时针转动，将物块从右斜面某点静止释放，要使它能滑过传送带，求物块至少要从离C点多远的点静止释放。
牛顿第二定律专项训练参考答案
1．A
【详解】
A．当此车减速上坡时，整体的加速度沿斜面向下，乘客具有向下的分加速度，所以处于失重状态。故A正确；
BC．同理，乘客具有水平向左的分加速度，所以静摩擦力水平向左。故BC错误；
D．根据牛顿第二定律，可知乘客所受合力沿斜面向下。故D错误。
故选A。
2．B
【详解】
对物体A从开始运动到弹簧恢复到原长的过程，由牛顿第二定律可知
则随弹力的减小，加速度减小；从弹簧恢复原长到B物体将要离地的过程
则随弹簧弹力的变大，加速度减小，可知整个过程中物体A的加速度逐渐变小。
故选B。
3．D
【详解】
A．由图可知，t=1s时F=2N，由牛顿第二定律可得，物体加速度为
故A错误；
B．时物体的开始反向运动，加速度开始变向，物体达到最大速度，即将开始匀减速运动，故B错误；
C．由动量定理可得
代入数据，解得
故C错误；
D．由动量定理可得
代入数据，解得
故D正确。
故选D。
4．A
【详解】
A．床面从A位置下降到位置的过程中，刚开始弹力小于重力，小明加速下降，后来弹力大于重力，小明减速下降，故小明的速度先增大后减小，A正确；
B．床面在位置时，小明所受弹力大于重力，合外力大于零，方向向上，B错误；
CD．小明接触床面前自由下落处于失重状态，接触床面后前一段时间弹力小于重力，加速度向下，仍处于失重状态，后来弹力大于重力，加速度向上，处于超重状态，CD错误。
故选A。
5．C
【详解】
设热气球受到的浮力大小为F，热气球下降的加速度大小为，则由牛顿第二定律可得
解得
由题意知，热气球上升时的加速度大小为，则由牛顿第二定律可得
解得
故抛掉的沙的质量为
ABD错误，C正确。
故选C。
6．B
【详解】
AB．货车向右加速，以A为研究对象，在竖直方向有
水平方向
A和B保持相对静止，所以不变，则变大，故B正确，A错误；
CD．若货车减速，加速度水平向左，以A为研究对象，在竖直方向有
水平方向有
A和B保持相对静止，所以不变，则减小，故CD错误。
故选B。
7．D
【详解】
设车厢的加速度为a，则小球速度和车厢加速度一样，都为a，由牛顿第二定律得
箱子相对车厢静止，故箱子的加速度为a，对箱子受力分析，由牛顿第二定律有
整理得
故D正确，ABC错误。
故选D。
8．C
【详解】
木板撤去前，小球处于平衡态，受重力、支持力和弹簧的拉力，如图
根据共点力平衡条件，有
，
解得
，
木板AB突然撤去后，支持力消失，重力和拉力不变，合力等于支持力N，方向与N反向，故加速度为
方向垂直木板向下。故C正确，ABD错误。
故选C。
9．C
【详解】
因两球在光滑斜面上下滑时，根据牛顿第二定律，可知加速度相同，设为a，甲运动距离为s1时用时为t1，乙用时为t2，A、C间的距离为s。
AB．若BC间的距离为s1，则有
联立解得
故AB错误；
CD．若BC间的距离为4s1，则有
联立解得
故C正确，D错误。
故选C。
10．B
【详解】
和反向，又，设改变后加速度与原加速度同向，则有
解得
不合题意，假设错误；
设改变后加速度与原加速度反向，则有
解得
假设正确。
故选B。
11．BD
【详解】
A．运动员刚入水时，水的阻力小于重力，运动员继续向下加速运动，当入水一定深度后，阻力大于重力，运动员开始向下减速运动，故A错误；
B．运动员刚入水时，水的阻力小于重力，运动员继续向下加速运动，处于失重状态，运动员在向下运动入水一段时间后，水对人的作用力大于重力后，运动员的加速度向上，人处于超重状态，所以运动员在向下运动时，先失重后超重，故B正确；
C．运动员在上升过程只受重力，加速度方向都是向下，所以处于失重状态，故C错误；
D．水对运动员的作用力和运动员对水的作用力是作用力和反作用力，所以二者大小是相等的，故D正确。
故选BD。
12．BD
【详解】
A．由于静电感应，在钢板附近的电场方向垂直钢板，因此小滑块下滑的过程中，电场力始终垂直于运动方向，整个下滑的过程中，小滑块的加速度始终为
故A错误；
C．由于电场力不做功，因此滑块的电势能保持不变，故C错误；
B．从A滑到B的过程中，只有重力做功，机械能守恒
可得
滑到B处时重力的功率为
故B正确；
D．根据
可得从A到B的运动时间
重力的冲量
解得
故D正确。
故选BD。
13．AB
【详解】
AC．由小球的速度图象知，开始小球的速度增大，说明小球的重力大于弹簧对它的弹力，当△x为0.1m时，小球的速度最大，然后减小，说明当△x为0.1m时，小球的重力等于弹簧对它的弹力。则有
解得
选项A正确，C错误；
B．当△x=0.3m时，物体的速度减小，加速度向上，说明物体处于超重状态，选项B正确；
D．图中的斜率表示加速度，则由图可知，从接触弹簧到压缩至最短的过程中，小球的加速度先减小后增大，选项D错误。
故选AB。
14．BCD
【详解】
ABC．细线剪断瞬间，弹簧的弹力F仍然不变，有
对AB整体，它们具有共同的加速度，由牛顿第二定律可知
代入数据解得
故A错误，B、C正确；
D．设物体B对物体A的压力大小为FN，对物体A，由牛顿第二定律可知
FN+mAg-F=mAa
解得
FN=12N
故D正确。
故选BCD。
15．ABD
【详解】
根据牛顿第二定律有
F-μmg =ma
所以有
由此可知图象斜率为质量的倒数，在纵轴上的截距大小为μg，故由图象可知
μA=μB<μC
mA故选ABD。
16． 5.5 3.5
【详解】
(3)下降距离所用的时间，据匀变速直线运动的位移公式可得
解得下降的加速度大小为
(4)设玩具方块总质量为M，整体据牛顿第二定律可得
整理得
为使图像直观，应作出随变化的关系图线。
(5)图线的斜率为
纵轴的截距为
带入数据解得
5.5、3.5
17．等间距 CD 0.723 0.820 0.19
【详解】
(1)[1]若小车匀速下滑则a=0，由
故纸带上打出一系列等间距的点。
(2) ①A．先接通电源，后释放小车，小车应从靠近打点计时器处释放，故A正确；
B．小车下滑时，为保证实验的准确性，应使细线始终与轨道平行，故B正确；
C．由于该实验每个槽码的质量已知道，故不需要使质量远小于小车质量，故C错误；
D．若细线下端悬挂着2个槽码，小车加速下滑，槽码加速上升，槽码超重，故细线对小车的拉力大于2个槽码的重力，所以小车下滑过程中受到的合外力小于，故D错误。
故选CD。
②根据图乙，点5是点4、6的中间时刻
由
解得
③对于小车匀速时有
减小n个槽码后，对小车和槽码分别有
，
则
即
④由③可得斜率
即得
18．（1）；（2）19 m
【详解】
解：（1）设队友不摩擦冰面，冰壶滑行的加速度大小为
由运动学公式得
解得
（2）由运动公式可得
设队友摩擦冰面后冰壶滑行的加速度为
联立解得
19．（1）1s；（2）16m/s
【详解】
（1）设滑雪者质量为m，滑雪者在斜坡上从静止开始加速至速度期间，由牛顿第二定律有
解得
故由静止开始到动摩擦因数发生变化所经历的时间为
（2）则根据牛顿定律和运动学公式有
代入数据解得
20．（1），；（2）；（3），
【详解】
（1）对A由牛顿第二定律可得
解得
对B由牛顿第二定律可得
解得
（2）设经过时间t，物体B与木板A达到共速，则
物体B在木板A滑动时的相对位移的大小等于B的位移与A的位移之差，即
联立解得
（3）设当物体B运动到木板A右端时恰好与A速度相等，AB间的摩擦力为最大静摩擦力，对整体由牛顿第二定律得
联立解得
对A由牛顿第二定律可得
解得
设经过时间，物体B与木板A达到共速，则
物体B在木板A滑动时的相对位移的大小等于木板长度，即
联立解得
若物体B恰好不从A板右端滑下，则
，
21．2s
【详解】
根据
解得
解得
负号表示F方向向左，若速度未减到零时撤去F，则物体先向右做加速度为4m/s2的匀减速运动，设位移为s1，末速度为v。撤去F后，加速度
物体做加速度大小为1m/s的匀减速运动，设位移为s′
如果全程以加速度4m/s2做匀减速运动，达到v时位移为s1，减到速度为零的位移
显然
物体全程以4m/s2的加速度做匀减速运动到速度为零时的位移
速度未减到零时撤去外力情况下的位移
则
物体全程以4m/s2的加速度做匀减速运动到速度为零时的位移
速度未减到零时撤去外力情况下的位移
不可能停在A点右方L=3.75m处。
所以物体的运动形式是：先向右以4m/s2的加速度做匀减速运动，然后以
向左做匀加速运动，外力撤后向左以的加速度向左做匀减速运动。
向右减速运动时间设为t1，位移
s= s1+s′=4.5m
向左加速的时间为t-t1，向左加速运动的位移设为s左，末速度设为v′，向左减速运动的位移为s左′。
解得
t=2s
22．（1）0.5；（2）距B点1m；（3）3.47m
【详解】
（1）物体从A到B，由牛顿第二定律得
mgsin30°=ma1
解得
a1=5m/s2
AB段运动，有
2a1x1=v12
解得
v1=5m/s
物块从B到C距离x2，加速度为
a2=μ1g
到C刚好静止，有
-2a2x 2＝0- v12
解得
μ1=0.5
（2）物块在右斜面下滑加速度为a3，根据牛顿第二定律，有
mgsin37° μ2mgcos37°=ma3
解得
a3=3.6m/s2
下滑位移
滑到C点速度v2，则有
2a3x 3=v22
解得
v22=15m2/s2
物块在传送带上滑行距离d，有
-2a2d＝0 v22
解得
d＝1.5m
所以距B点距离为
（3）物块达到C点速度v3≥ v1=5m/s就可过B点，设释放点距C至少为x4，则有
2a3x 4=v32
解得
试卷第1页，共3页
一、单选题
1．为了让乘客乘车更为舒适，某探究小组设计了一种新的交通工具，乘客的座椅能随着坡度的变化而自动调整，使座椅始终保持水平，如图所示。当此车减速上坡时，则乘客（仅考虑乘客与水平面之间的作用）（ ）
A．处于失重状态
B．不受摩擦力的作用
C．受到向前（水平向右）的摩擦力作用
D．所受合力竖直向上
2．如图所示，一轻质弹箦竖直放置，上端与物体A相连，下端与水平地面上的物体B相连，整体都处于静止状态。现用一竖直向上的恒力F拉物体A ，使之向上一直做加速直线运动，则从物体A开始运动到物体B刚要离开地面的过程中，下列说法正确的是（弹簧始终在弹性限度内） （ ）
A．物体A的加速度大小不变
B．物体A的加速度逐渐变小
C．物体A的加速度逐渐变大
D．物体A的加速度先逐渐变小后逐渐变大
3．一个质量为2kg的物体在合力F的作用下从静止开始沿直线运动。F随时间t变化的图像如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．时物体的加速度是 B．时物体的开始反向运动
C．时物体的动量大小是5kg·m/s D．时物体的速度大小是1m/s
4．如图所示为小明玩蹦床的情景，其中A位置表示床面未受压力时的平衡位置，位置是他从最高点直立下落的过程中将床面所压到的最低位置。若床面始终在弹性限度内，空气阻力及床面的质量均可忽略不计，对于小明从最高点下落到最低点的过程，下列说法中正确的是（ ）
A．床面从A位置下降到位置的过程中，小明的速度先增大后减小
B．床面在位置时，小明所受合外力为零
C．小明接触床面前处于失重状态，接触床面后处于超重状态
D．床面从A位置下降到位置的过程中，加速度方向始终向下
5．一个热气球与沙包的总质量为，在空气中以加速度下降。为了使它以同样大小的加速度上升，应该抛掉的沙的质量为（ ）
A． B． C． D．
6．如图所示，货车上一圆柱形货物A被放在V型物体B中，以防止A前后滚动。固定在货车上的B物体由一斜面插上竖直挡板构成。若竖直挡板与A之间的弹力为N1，斜面与A之间的弹力为N2，货车向右运动过程中，A和B保持相对静止，下列说法正确的是（ ）
A．货车加速，则N1增大，N2减小
B．货车加速，则N1增大，N2不变
C．货车减速，则N1减小，N2增大
D．货车减速，则N1不变，N2增大
7．小亮在沿水平直线向左运动的高铁中做了一个实验，他用细线将小球A悬挂于行李架上，质量为m的箱子B放在车厢地板上且始终相对于车厢静止，箱子与车厢地板间的动摩擦因数为μ，且最大静摩擦力等于滑动摩擦力。某时刻观察到细线偏离竖直方向θ角，如图所示，则此刻车厢对箱子B作用力的大小为（ ）
A． B．
C． D．
8．如图所示，质量为m的小球用水平弹簧系住，并用倾角为30°的光滑木板AB托住，小球恰好处于静止状态。当木板AB突然向下撤离的瞬间，小球的加速度为（ ）
A．0 B．大小为g，方向竖直向下
C．大小为，方向垂直木板向下 D．大小为，方向水平向右
9．如图所示，甲、乙两球分别固定在光滑斜面上的A、B两点，先释放甲球，当甲运动距离为s1时，再释放乙球，结果两球同时到达C点，则A、C间的距离为（ ）
A．若BC间的距离为s1，则AC距离为2s1
B．若BC间的距离为s1，则AC距离为3s1
C．若BC间的距离为4s1，则AC距离为9s1
D．若BC间的距离为4s1，则AC距离为5s1
10．一块质量为，受到方向相反的两个力和作用，产生的加速度大小为。如果将其中的大小增加到原先3倍（其余条件不变），该物体获得的加速度大小变为。若，则大小为（ ）
A． B． C． D．
二、多选题
11．全国2021年跳水冠军赛上，谢思埸、王宗源摘得男子双人3米板冠军，如图所示为比赛时的精彩瞬间，若不计空气阻力，下列说法正确的是（ ）
A．运动员与水接触后便立即开始减速
B．运动员在向下运动时，先失重后超重
C．运动员在向上运动时，一直处于超重状态
D．入水过程中，水对运动员的作用力一定等于运动员对水的作用力
12．一块很大的不带电的钢板表面敷有一层光滑的绝缘膜，搭成一个倾角为的斜面。在钢板上沿斜面取相距L的A、B两点，在与A等高的C处固定一个点电荷，AC距离为，如图所示。将一个质量为m、带电量为的小滑块可视为质点从A处由静止释放，若电荷量保持不变，滑块由A滑到B的过程中（ ）
A．滑块的加速度可能大于 B．滑到B处时重力的功率为
C．滑块的电势能先增大后减小 D．滑块受重力的冲量大小为
13．如图1所示，轻弹簧竖直固定在水平面上，一质量为的小球，从弹簧上端某高度处自由下落，从它接触弹簧到弹簧压缩至最短的过程中弹簧始终在弹性限度内，其速度v和弹簧压缩量之间的函数图象如图2所示，其中A为曲线的最高点，小球和弹簧接触瞬间机械能损失不计，取，则下列说法正确的是（ ）
A．该弹簧的劲度系数为
B．当时，小球处于超重状态
C．小球刚接触弹簧时速度最大
D．从接触弹簧到压缩至最短的过程中，小球的加速度先增大后减小
14．如图所示，质量为3kg的物体A静止在竖直的轻弹簧上，质量为2kg的物体B用细线悬挂，A、B间相互接触但无压力，重力加速度g=10m/s2。某时刻将细线剪断，则细线剪断瞬间（ ）
A．物体A的加速度为零
B．弹簧弹力大小为30N
C．物体B的加速度大小为4m/s2
D．物体B对物体A的压力大小为12N
15．物体A、B、C均静止在同一水平面上，它们的质量分别为mA、mB、mC，与水平面间的动摩擦因数分别为μA、μB、μC，用平行于水平面的拉力F分别拉物体A、B、C，所得加速度a与拉力F的关系图像如图中甲、乙、丙所示，则以下说法正确的是（ ）
A．μA＝μB，mA
16．小王想测量家中自已锻炼用的两个不同沙袋的质量，但没有直接测量质量的工具，于是他利用家中已有的如下器材进行测量：悬挂沙袋的轻质细绳、大小和质量均不计的光滑定滑轮、一套总质量为（各方块的质量已知）的玩具方块、毫米刻度尺、带有秒表软件的手机。请完成下列步骤。
（1）如图所示，两沙袋用轻绳跨过定滑轮连接安装好，设右边沙袋的质量为、左边沙袋的质量为。
（2）取出质量为的玩具方块放入中，剩余玩具方块都放入B中，放手后发现下降、B上升。
（3）用毫米刻度尺测出从静止下降的距离，用手机中的秒表软件测出下降距离所用的时间，则下降的加速度大小__________（用和表示）。
（4）从B中取出部分玩具方块放入中，以改变，测量相应的加速度大小，得到多组及的数据，利用图像处理数据。为使图像直观，应作出随__________（选填“”或“”）变化的关系图线。
（5）若图线的斜率，图线在纵轴上的截距，取重力加速度大小，则__________、__________。
17．用下列器材测量小车质量。小车，一端带有定滑轮的平直轨道，垫块，细线，打点计时器，纸带，频率为的交流电源，直尺，6个槽码，每个槽码的质量均为。
（1）完成下列实验步骤中的填空：
i.按图甲安装好实验器材，跨过定滑轮的细线一端连接在小车上，另一端悬挂着6个槽码。改变轨道的倾角，用手轻拨小车，直到打点计时器在纸带上打出一系列_________的点，表明小车沿倾斜轨道匀速下滑；
ii.保持轨道倾角不变，取下1个槽码（即细线下端悬挂5个槽码），让小车拖着纸带沿轨道下滑，根据纸带上打的点迹测出加速度a；
iii.依次减少细线下端悬挂的槽码数量，重复步骤ii；
iv.以取下槽码的总个数的倒数为横坐标，为纵坐标，在坐标纸上作出关系图线。
（2）已知重力加速度大小，计算结果均保留三位有效数字，请完成下列填空：
①下列说法错误的是___________；
A．接通电源后，再将小车从靠近打点计时器处释放
B．小车下滑时，位于定滑轮和小车之间的细线应始终跟倾斜轨道保持平行
C．实验中必须保证细线下端悬挂槽码的质量远小于小车的质量
D．若细线下端悬挂着2个槽码，则小车在下滑过程中受到的合外力大小为
②某次实验获得如图乙所示的纸带，相邻计数点间均有4个点未画出，则在打“5”点时小车的速度大小__________，加速度大小__________；
③写出随变化的关系式__________（用，，，，表示）；
④测得关系图线的斜率为，则小车质量__________。
四、解答题
18．冰壶比赛是冬奥会比赛项目之一，如图为比赛场地示意图。比赛时，运动员从起滑架处推着冰壶出发，在投掷线处将冰壶以一定的初速度推出，按比赛规则，投掷冰壶运动员的队友，可以用毛刷在冰壶滑行的前方来回摩擦冰面，以调节冰壶的运动。已知冰壶和冰面的动摩擦因数为0.02，冰面被摩擦后，动摩擦因数减小为原来的90%，投掷线与O之间的距离为30 m，重力加速度。
（1）运动员以多大的速度沿图中虚线将冰壶推出，队友不用摩擦冰面，冰壶能恰好停在O点；
（2）若运动员以3.4 m/s的速度将冰壶推出，队友应该在冰壶滑出多长的距离后，开始一直连续摩擦前方冰面，才能使冰壶停在O点；
19．滑雪运动中当滑雪板压在雪地上时会把雪内的空气逼出来，在滑雪板与雪地间形成一个暂时的“气垫”，从而减小雪地对滑雪板的摩擦，然而当滑雪板相对雪地速度较小时，与雪地接触时间超过某一值就会陷下去，使得它们间的摩擦力增大。假设滑雪者的速度超过4m/s时，滑雪板与雪地间的动摩擦因数就会由突变为，如图所示，一滑雪者从倾角，坡长的雪坡顶端A处由静止开始自由下滑，滑至坡底B后又滑上一段水平雪地。不计空气阻力，取，，。求：
（1）滑雪者从开始下滑到动摩擦因数第一次发生突变所经历的时间；
（2）滑雪者到达B处的速度。
20．如图所示，在足够长的光滑水平面上，放置一长为L=3m、质量为m1=1kg的木板A，一质量为m2=2kg的物体B以初速度v0滑上木板A上表面，同时对木板A施加一个水平向右的力F，A与B之间的动摩擦因数为，g取10。
（1）当F=1N，物体B在木板A上相对滑动时，求A、B的加速度的大小aA和aB；
（2）当F=1N，v0=4m/s时，求A、B的相对位移大小；
（3）若物体B恰好不从A板右端滑下，求F的最大值和对应初速度v0的大小。
21．质量m=4kg的物体，与水平面间的动摩擦因数μ=0.1，沿水平面向右做直线运动，经过A点时速度v0=6m/s。物体过A点时开始计时，对物体施加水平恒力F作用，经过t0=0.5s物体向右移动了s0=2.5m到达B点；若t时刻撤去水平恒力F，物体最后停在A的右方L=3. 75m处。g=10m/s2。求时间t。
22．如图，光滑的左侧斜面的倾角为30°，斜面上A点到B点的距离为2.5m，BC的长2.5m，BC两点为一可转动的水平传送带的两个端点。右侧斜面倾角为37°，物块与斜面的摩擦因数为μ2=0.3，斜面上D点与A点等高。传送带处于静止，现将物块从A点静止释放，恰能运动到C点（不计物块过B，C点的能量损失，已知cos37°=0.8， sin37°=0.6， g=10m/s2）。求：
（1）物块与传送带的摩擦因数μ1；
（2）如果将物块从D点静止释放，停下时物块与B点的位置关系；
（3）如果使传送带以2m/s的速度顺时针转动，将物块从右斜面某点静止释放，要使它能滑过传送带，求物块至少要从离C点多远的点静止释放。
牛顿第二定律专项训练参考答案
1．A
【详解】
A．当此车减速上坡时，整体的加速度沿斜面向下，乘客具有向下的分加速度，所以处于失重状态。故A正确；
BC．同理，乘客具有水平向左的分加速度，所以静摩擦力水平向左。故BC错误；
D．根据牛顿第二定律，可知乘客所受合力沿斜面向下。故D错误。
故选A。
2．B
【详解】
对物体A从开始运动到弹簧恢复到原长的过程，由牛顿第二定律可知
则随弹力的减小，加速度减小；从弹簧恢复原长到B物体将要离地的过程
则随弹簧弹力的变大，加速度减小，可知整个过程中物体A的加速度逐渐变小。
故选B。
3．D
【详解】
A．由图可知，t=1s时F=2N，由牛顿第二定律可得，物体加速度为
故A错误；
B．时物体的开始反向运动，加速度开始变向，物体达到最大速度，即将开始匀减速运动，故B错误；
C．由动量定理可得
代入数据，解得
故C错误；
D．由动量定理可得
代入数据，解得
故D正确。
故选D。
4．A
【详解】
A．床面从A位置下降到位置的过程中，刚开始弹力小于重力，小明加速下降，后来弹力大于重力，小明减速下降，故小明的速度先增大后减小，A正确；
B．床面在位置时，小明所受弹力大于重力，合外力大于零，方向向上，B错误；
CD．小明接触床面前自由下落处于失重状态，接触床面后前一段时间弹力小于重力，加速度向下，仍处于失重状态，后来弹力大于重力，加速度向上，处于超重状态，CD错误。
故选A。
5．C
【详解】
设热气球受到的浮力大小为F，热气球下降的加速度大小为，则由牛顿第二定律可得
解得
由题意知，热气球上升时的加速度大小为，则由牛顿第二定律可得
解得
故抛掉的沙的质量为
ABD错误，C正确。
故选C。
6．B
【详解】
AB．货车向右加速，以A为研究对象，在竖直方向有
水平方向
A和B保持相对静止，所以不变，则变大，故B正确，A错误；
CD．若货车减速，加速度水平向左，以A为研究对象，在竖直方向有
水平方向有
A和B保持相对静止，所以不变，则减小，故CD错误。
故选B。
7．D
【详解】
设车厢的加速度为a，则小球速度和车厢加速度一样，都为a，由牛顿第二定律得
箱子相对车厢静止，故箱子的加速度为a，对箱子受力分析，由牛顿第二定律有
整理得
故D正确，ABC错误。
故选D。
8．C
【详解】
木板撤去前，小球处于平衡态，受重力、支持力和弹簧的拉力，如图
根据共点力平衡条件，有
，
解得
，
木板AB突然撤去后，支持力消失，重力和拉力不变，合力等于支持力N，方向与N反向，故加速度为
方向垂直木板向下。故C正确，ABD错误。
故选C。
9．C
【详解】
因两球在光滑斜面上下滑时，根据牛顿第二定律，可知加速度相同，设为a，甲运动距离为s1时用时为t1，乙用时为t2，A、C间的距离为s。
AB．若BC间的距离为s1，则有
联立解得
故AB错误；
CD．若BC间的距离为4s1，则有
联立解得
故C正确，D错误。
故选C。
10．B
【详解】
和反向，又，设改变后加速度与原加速度同向，则有
解得
不合题意，假设错误；
设改变后加速度与原加速度反向，则有
解得
假设正确。
故选B。
11．BD
【详解】
A．运动员刚入水时，水的阻力小于重力，运动员继续向下加速运动，当入水一定深度后，阻力大于重力，运动员开始向下减速运动，故A错误；
B．运动员刚入水时，水的阻力小于重力，运动员继续向下加速运动，处于失重状态，运动员在向下运动入水一段时间后，水对人的作用力大于重力后，运动员的加速度向上，人处于超重状态，所以运动员在向下运动时，先失重后超重，故B正确；
C．运动员在上升过程只受重力，加速度方向都是向下，所以处于失重状态，故C错误；
D．水对运动员的作用力和运动员对水的作用力是作用力和反作用力，所以二者大小是相等的，故D正确。
故选BD。
12．BD
【详解】
A．由于静电感应，在钢板附近的电场方向垂直钢板，因此小滑块下滑的过程中，电场力始终垂直于运动方向，整个下滑的过程中，小滑块的加速度始终为
故A错误；
C．由于电场力不做功，因此滑块的电势能保持不变，故C错误；
B．从A滑到B的过程中，只有重力做功，机械能守恒
可得
滑到B处时重力的功率为
故B正确；
D．根据
可得从A到B的运动时间
重力的冲量
解得
故D正确。
故选BD。
13．AB
【详解】
AC．由小球的速度图象知，开始小球的速度增大，说明小球的重力大于弹簧对它的弹力，当△x为0.1m时，小球的速度最大，然后减小，说明当△x为0.1m时，小球的重力等于弹簧对它的弹力。则有
解得
选项A正确，C错误；
B．当△x=0.3m时，物体的速度减小，加速度向上，说明物体处于超重状态，选项B正确；
D．图中的斜率表示加速度，则由图可知，从接触弹簧到压缩至最短的过程中，小球的加速度先减小后增大，选项D错误。
故选AB。
14．BCD
【详解】
ABC．细线剪断瞬间，弹簧的弹力F仍然不变，有
对AB整体，它们具有共同的加速度，由牛顿第二定律可知
代入数据解得
故A错误，B、C正确；
D．设物体B对物体A的压力大小为FN，对物体A，由牛顿第二定律可知
FN+mAg-F=mAa
解得
FN=12N
故D正确。
故选BCD。
15．ABD
【详解】
根据牛顿第二定律有
F-μmg =ma
所以有
由此可知图象斜率为质量的倒数，在纵轴上的截距大小为μg，故由图象可知
μA=μB<μC
mA
16． 5.5 3.5
【详解】
(3)下降距离所用的时间，据匀变速直线运动的位移公式可得
解得下降的加速度大小为
(4)设玩具方块总质量为M，整体据牛顿第二定律可得
整理得
为使图像直观，应作出随变化的关系图线。
(5)图线的斜率为
纵轴的截距为
带入数据解得
5.5、3.5
17．等间距 CD 0.723 0.820 0.19
【详解】
(1)[1]若小车匀速下滑则a=0，由
故纸带上打出一系列等间距的点。
(2) ①A．先接通电源，后释放小车，小车应从靠近打点计时器处释放，故A正确；
B．小车下滑时，为保证实验的准确性，应使细线始终与轨道平行，故B正确；
C．由于该实验每个槽码的质量已知道，故不需要使质量远小于小车质量，故C错误；
D．若细线下端悬挂着2个槽码，小车加速下滑，槽码加速上升，槽码超重，故细线对小车的拉力大于2个槽码的重力，所以小车下滑过程中受到的合外力小于，故D错误。
故选CD。
②根据图乙，点5是点4、6的中间时刻
由
解得
③对于小车匀速时有
减小n个槽码后，对小车和槽码分别有
，
则
即
④由③可得斜率
即得
18．（1）；（2）19 m
【详解】
解：（1）设队友不摩擦冰面，冰壶滑行的加速度大小为
由运动学公式得
解得
（2）由运动公式可得
设队友摩擦冰面后冰壶滑行的加速度为
联立解得
19．（1）1s；（2）16m/s
【详解】
（1）设滑雪者质量为m，滑雪者在斜坡上从静止开始加速至速度期间，由牛顿第二定律有
解得
故由静止开始到动摩擦因数发生变化所经历的时间为
（2）则根据牛顿定律和运动学公式有
代入数据解得
20．（1），；（2）；（3），
【详解】
（1）对A由牛顿第二定律可得
解得
对B由牛顿第二定律可得
解得
（2）设经过时间t，物体B与木板A达到共速，则
物体B在木板A滑动时的相对位移的大小等于B的位移与A的位移之差，即
联立解得
（3）设当物体B运动到木板A右端时恰好与A速度相等，AB间的摩擦力为最大静摩擦力，对整体由牛顿第二定律得
联立解得
对A由牛顿第二定律可得
解得
设经过时间，物体B与木板A达到共速，则
物体B在木板A滑动时的相对位移的大小等于木板长度，即
联立解得
若物体B恰好不从A板右端滑下，则
，
21．2s
【详解】
根据
解得
解得
负号表示F方向向左，若速度未减到零时撤去F，则物体先向右做加速度为4m/s2的匀减速运动，设位移为s1，末速度为v。撤去F后，加速度
物体做加速度大小为1m/s的匀减速运动，设位移为s′
如果全程以加速度4m/s2做匀减速运动，达到v时位移为s1，减到速度为零的位移
显然
物体全程以4m/s2的加速度做匀减速运动到速度为零时的位移
速度未减到零时撤去外力情况下的位移
则
物体全程以4m/s2的加速度做匀减速运动到速度为零时的位移
速度未减到零时撤去外力情况下的位移
不可能停在A点右方L=3.75m处。
所以物体的运动形式是：先向右以4m/s2的加速度做匀减速运动，然后以
向左做匀加速运动，外力撤后向左以的加速度向左做匀减速运动。
向右减速运动时间设为t1，位移
s= s1+s′=4.5m
向左加速的时间为t-t1，向左加速运动的位移设为s左，末速度设为v′，向左减速运动的位移为s左′。
解得
t=2s
22．（1）0.5；（2）距B点1m；（3）3.47m
【详解】
（1）物体从A到B，由牛顿第二定律得
mgsin30°=ma1
解得
a1=5m/s2
AB段运动，有
2a1x1=v12
解得
v1=5m/s
物块从B到C距离x2，加速度为
a2=μ1g
到C刚好静止，有
-2a2x 2＝0- v12
解得
μ1=0.5
（2）物块在右斜面下滑加速度为a3，根据牛顿第二定律，有
mgsin37° μ2mgcos37°=ma3
解得
a3=3.6m/s2
下滑位移
滑到C点速度v2，则有
2a3x 3=v22
解得
v22=15m2/s2
物块在传送带上滑行距离d，有
-2a2d＝0 v22
解得
d＝1.5m
所以距B点距离为
（3）物块达到C点速度v3≥ v1=5m/s就可过B点，设释放点距C至少为x4，则有
2a3x 4=v32
解得
试卷第1页，共3页