4.3牛顿第二定律课时练习—湖南省邵阳武冈市展辉学校2020-2021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牛顿第二定律课时练习—湖南省邵阳武冈市展辉学校2020-2021学年高一上学期物理人教版（2019）必修第一册（word含答案） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 623.0KB | ||
| 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 07:22:40 | ||
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文档简介
湖南武冈市展辉学校2020-2021学年高一物理
第四章运动与力的关系第3节牛顿第二定律课时练习
（人教版Word版，含答案）
一、单选题
1．新疆长绒棉因质量美誉世界。长绒棉从犁地、播种、植保到采收，已基本实现全自动化。如图为无人机为棉花喷洒农药。无人机悬停在某一高度，自静止开始沿水平方向做匀加速运动，2.8s达到作业速度，开始沿水平方向匀速作业，已知作业前无人机和农药总质量为25kg，无人机作业速度为7m/s，重力加速度为。则在加速阶段空气对无人机的作用力约为（ ）
A．250N B．258N C．313N D．358N
2．如图所示，在动摩擦因数μ＝0.2的水平面上有一个质量m＝1 kg的小球，小球与水平轻弹簧及与竖直方向成θ＝45°角的不可伸长的轻绳一端相连，此时小球处于静止状态，且水平面对小球的弹力恰好为零。在剪断轻绳的瞬间（g取10 m/s2），最大静摩擦力等于滑动摩擦力，下列说法正确的是（ ）
A．小球受力个数不变
B．水平面对小球的弹力仍然为零
C．小球将向左运动，且a＝8 m/s2
D．小球将向左运动，且a＝10 m/s2
3．如图甲所示，“蹦极”运动中，长弹性绳的一端固定，另一端绑在人身上，人从几十米高处跳下。将蹦极过程简化为人沿竖直方向的运动，运动过程中不计空气阻力。把长弹性绳简化为竖直放置的轻弹簧，弹力大小F=kΔx（Δx为长弹性绳的形变量，k为常量）。弹性绳原长为h，人的质量为m。从人开始下落到第一次下降至最低点的过程中，人的速度v随时间t的变化图像如图乙所示，其中OA段为直线，AB段是与OA相切于A点的曲线，BCD是平滑的曲线。若以人开始下落的位置为坐标原点，沿竖直向下方向建立坐标轴Ox，则关于A、B、C、D各点对应人的位置坐标x及所对应弹力的大小，以下说法正确的是（ ）
A．xA=h，FA=mg B．xB=h+，FB>mg
C．xC=h+2，FC=2mg D．xD=h+2，FD>2mg
4．木块A、B的质量分别为、，用细线通过滑轮连接，如图所示、已知A、B静止时两条细线都处绷紧状态。现将物块下方的细线剪断。忽略滑轮摩擦及一切阻力。设剪断细线前后A、B间的细线弹力分别为、，则（ ）
A． B．
C． D．
5．在光滑水平面上有一物块受水平恒力F的作用而运动，在其正前方固定一个足够长的轻质弹簧，如图所示，当物块与弹簧接触并将弹簧压至最短的过程中，下列说法错误的是（ ）
A．当弹簧处于压缩量最大时，物块的加速度不等于零
B．当物块的速度为零时它所受的合力不为零
C．物块接触弹簧后即做减速运动
D．物块接触弹簧后先加速后减速
6．如图所示，底板光滑的小车上用两个量程为20 N、劲度系数k不相同的弹簧测力计甲和乙系住一个质量为1 kg的物块。已知k甲=2k乙，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为4 N，这时小车运动的加速度大小是（ ）
A．9 m/s2 B．5 m/s2 C．12 m/s2 D．8 m/s2
7．无人乘坐时扶梯运转得很慢，当有人站上扶梯时，它会先加速，再匀速运转。一同学在乘坐电动扶梯时，（该同学与电动扶梯保持相对静止），恰好经历了这两个过程，如图所示。那么下列说法中正确的是（ ）
A．该同学对扶梯的压力大小始终等于他所受的重力大小
B．该同学始终受到摩擦力作用
C．该同学所受的摩擦力大小与扶梯的加速度大小无关
D．该同学受到扶梯的作用力大小先大于重力后等于重力
8．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．
9．如图所示，质量为m的小球用细线分别连在天花板和竖直墙壁上，小球处于静止状态，细线与竖直方向的夹角为，细线处于水平，重力加速度为g，则在剪断细线的瞬间，小球的加速度和细线的拉力大小分别为（ ）
A． B． C． D．
10．如图所示，人站在“电动平衡车”上在水平地面上沿直线运动，人受到的空气阻力与速度成正比，则下列说法正确的是（ ）
A．加速运动时，“电动平衡车”对人的作用力竖直向上
B．加速运动时，“电动平衡车”对人的作用力与运动方向相同
C．不管速度大小，只要匀速运动，“电动平衡车”对人的作用力不变
D．地面对“电动平衡车”的摩擦力与其运动方向相同
11．如图所示，一小车在光滑水平面上匀速运动，用细线OA和AB将一质量为m的小球悬挂在小车中，其中OA与竖直方向成30°角，∠AOB=15°，AB水平并与固定在小车侧壁上的拉力传感器相连。重力加速度g取10m/s2，不计空气阻力，现使小车在水平外力作用下做匀变速直线运动，且欲使传感器示数为零，则 （ ）
A．小车所受水平外力一定向右
B．小车可能向右运动，加速度大小为16m/s2
C．小车的加速度一定向左，大小可能为20m/s2
D．小车的加速度一定向左，大小一定为m/s2
二、多选题
12．一物体在几个力的共同作用下处于平衡状态，现使其中向东的一个力F的值逐渐增大到2F，又马上使其恢复到原值（方向不变），则（ ）
A．物体始终向东运动
B．物体先向东运动后向西运动
C．物体的加速度先增大后减小
D．物体的速度先增大后减小
13．质量为2kg的质点在平面上做曲线运动，在x方向的速度图象和y方向的位移图象如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．质点的初速度大小为5m/s B．质点所受的合力大小为3N
C．质点初速度的方向与合外力方向垂直 D．2s末质点速度大小为6m/s
14．物体在几个力作用下保持静止，现只有一个力逐渐减小到零又逐渐增大到原值，则在力变化的整个过程中，物体的运动情况是（ ）
A．加速度由零逐渐增大到某一数值后，又逐渐减小到零
B．速度由零逐渐增大到某一数值后，又逐渐减小到零
C．位移一直增大
D．物体先沿该力的反方向运动，再沿力的方向运动
15．如图所示，A、B、C三个物体分别用轻绳和轻弹簧连接，放置在倾角为θ的光滑斜面上，当用沿斜面向上的恒力F作用在物体A上时，三者恰好保持静止。已知A、B、C三者质量相等，重力加速度为g，下列说法正确的是（ ）
A．在轻绳被烧断的瞬间，A的加速度大小为
B．在轻绳被烧断的瞬间，的加速度大小为
C．在轻绳被烧断的瞬间，C的加速度大小为0
D．突然撤去外力的瞬间，A的加速度大小为
三、解答题
16．某物理兴趣小组设计了一款游戏装置。如图所示，A为位于一定高度处的质量为m的小球，B为位于水平地面上的质量为M的长方形中空盒子，且，盒子与地面间的动摩擦因数，盒子的上表面开有一系列略大于小球直径的小孔，孔间距满足一定的关系，所开小孔与小球在同一竖直平面内，使得小球进出盒子的过程中始终不与盒子接触。游戏时小球从同一高度静止下落，已知小球进入盒子后就会受到盒内装置对其施加竖直向上的作用力F，F恒为2mg，小球在盒外不受此作用力。设盒子足够长，不计小球进出小孔的时间，且小球不与盒子底部相碰。某次游戏中，为了使小球恰能依次从各个小孔进出盒子，当小球A以1m/s的速度从孔1进入盒子瞬间开始计时，同时盒子B以的初速度开始向右滑行。试求：
（1）小球A从第一次进入盒子到第二次进入盒子所经历的时间；
（2）从小球第一次进入盒子时至第三次进入盒子瞬间的过程中，盒子通过的位移；
（3）盒子上至少要开多少个小孔，才能保证小球始终不与盒子接触。
17．某市启动“机动车文明礼让斑马线”活动，交警部门为样板斑马线配上了新型电子警察.一辆质量为2.0×103 kg的汽车，以54 km/h的速度沿平直道路匀速行驶，距斑马线还有30 m的距离时，驾驶员发现有行人通过斑马线，经过0.5 s的反应时间，汽车制动，开始做匀减速运动，恰好在斑马线前停住。重力加速度g=10 m/s2。
（1）求汽车制动过程中所受的合力大小；
（2）若汽车正常行驶时所受阻力为车重的，要使汽车从静止开始匀加速经10 s使速度重新达到54 km/h，求牵引力的大小。
四、填空题
18．牛顿第二定律确定了物体______和力的关系：加速度的大小与物体______的大小成正比，与物体的______成反比；加速度的方向与物体______的方向相同。
19．动力学的两类基本问题
（1）由物体的受力情况求解运动情况的基本思路先求出几个力的合力，由牛顿第二定律（F合＝ma）求出_____，再由运动学的有关公式求出速度或位移。
（2）由物体的运动情况求解受力情况的基本思路，已知加速度或根据运动规律求出_____，再由牛顿第二定律求出合力，从而确定未知力。
参考答案
1．B【详解】
根据加速度定义得
根据力的合成得
故选B。
2．C【详解】
AB．在剪断轻绳前，小球在自身重力、绳子的拉力以及弹簧的弹力作用下处于平衡状态，根据共点力平衡条件得弹簧的弹力
F＝mgtan 45°＝10 N
剪断轻绳的瞬间，弹簧的弹力仍然为10 N，小球此时受重力、支持力、弹簧弹力和摩擦力四个力作用。小球的受力个数发生改变，故选项AB错误；
CD．小球所受的最大静摩擦力
Ff＝μmg＝0.2×10 N＝2 N
根据牛顿第二定律得小球的加速度大小为
a＝＝m/s2＝8 m/s2
合力方向向左，小球将向左运动，故选项C正确，D错误。
故选C。
3．C【详解】
A．OA段时自由落体运动，则
A点弹性绳没有发生形变，拉力为0，故A错误；
B．由图可知，B点是速度最大的地方，此时有
则
B点位置坐标为
故B错误；
C．根据运动的对称性可知，由A点到B点的形变量为，则由B点到C点的形变量也为，所以C点的形变量为，此时有
C点位置坐标为
故C正确；
D．到达D点，速度为0，所以达到D点时形变量要大于C点的形变量，则D点坐标
故D错误。
故选C。
4．D【详解】
AB．剪断细线前，木块A、B均静止，且两绳均处于绷紧状态，即两绳均有弹力，分别对A、B受力分析由平衡条件有：对A
对B
则
故AB错误；
CD．剪断细线后，木块A、B一起加速运动，设加速度为a，分别对A、B由牛顿第二定律有：对A
解得
对B
解得
则
故C错误，D正确。
故选D。
5．C【详解】
物体接触弹簧后，受到弹簧弹力的作用，物体受到的合外力逐渐变小，由牛顿第二定律可知物体加速度减小，但仍然向右加速;随着弹力的增大，当力F等于弹力时，加速度减为零速度最大；当弹力继续增大，弹力大于F时加速度反向，物体做减速运动直至速度减到零，此时物体的加速度最大，合力不为零，故 ABD正确，C错误。
此题选择不正确的，故选C。
6．A
【详解】
因为弹簧的弹力与其形变量成正比，当弹簧秤甲的读数由10N变为4N时，其形变量减少，弹簧秤乙的形变量增大，且两弹簧秤的形变量的大小相等，由k甲=2k乙，所以弹簧秤乙的读数为，物体在水平方向所受到的合力为
根据牛顿第二定律可得物体运动的加速度大小为
小车与物体相对静止，所以加速度相等，则A正确；BCD错误；
故选A。
7．D【详解】
AB．在匀速运动的过程中，该同学处于平衡状态，只受重力和支持力;在慢慢加速的过程中，加速度与速度同方向，该同学受重力、支持力和摩擦力三个力作用，如下图所示，此时支持力大小大于重力大小，故AB错误；
C．该同学和扶梯没有相对运动，所受的摩擦力为静摩擦力，扶梯的加速度增大，静摩擦力也随之增大，故C错误；
D．在加速上升过程中，扶梯水平方向给同学摩擦力，竖直方向有向上的加速度，故竖直方向的支持力大于重力，所以合力大于重力，在匀速运转时，扶梯对该同学的力与重力平衡，大小等于重力，所以该同学受到扶梯的作用力大小先大于重力后等于重力，故D正确。
故选D。
8．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。
9．A【详解】
剪断细线L2的瞬间，细线L1不可伸缩，它对小球的拉力发生突变，小球将绕细线L1摆动，根据力的合成可得小球受到的合力为
F合=mgsinα
细线L1对小球的拉力为
F1=mgcosα
由牛顿第二定律可得，小球的加速度为
故选A。
10．D【详解】
AB．“电动平衡车”对人的作用力沿水平方向的分力与空气阻力等大反向，沿竖直方向的分力与重力等大反向，则“电动平衡车”对人的作用力应斜向右上方，与运动方向不在同一直线上， 故“电动平衡车”对人的作用力不是竖直向上，AB错误；
C．速度越大，电动车对人水平方向的作用力越大，所以“电动平衡车”对人的作用会发生变化，C错误；
D．整体分析可知，地面对“电动平衡车”的摩擦力与其运动方向相同，D正确。
故选D。
11．B【详解】
A．欲使传感器示数为零，则小球只受细线OA拉力和自身重力作用，需满足小车具有水平向左的加速度，小车要么向左加速，要么向右减速，则由牛顿第二定律可知小车所受水平外力一定向左，故A错误；
BCD．对小球受力分析，如下图所示小球的位置应该处于A和之间
设OA与竖直方向的夹角为，此时
根据牛顿第二定律，可得
解得
代入数据得
结合A选项，可得B正确，CD错误。
故选B。
12．C【详解】
一物体在几个力的共同作用下处于静止状态，知合力为零，使其中向东的一个力F的值逐渐增大到2F，又马上使其恢复到原值，如果物体初速度向东，物体向东加速，知加速度先增大后减小，加速度方向不变，始终与速度方向相同，则物体始终向东运动，速度一直增大。如果物体初速度向西，则物体向西减速，最终合力为零，匀速运动。
故选C。
13．AB【详解】
A．x轴方向初速度为vx=3m/s，y轴方向初速度vy=－4m/s，质点的初速度
故A正确；
B．x轴方向的加速度
y轴方向的加速度为0，质点的合力
故B正确；
C．合力沿x轴方向，而初速度方向既不在x轴，也不在y轴方向，质点初速度的方向与合外力方向不垂直，故C错误；
D．2s末质点速度应该为
故D错误。
故选AB。
14．AC【详解】
物体在几个共点力作用下处于静止状态，合力等于零，其中一个力逐渐变小到零后又逐渐复原，合力先增大后减小，根据牛顿第二定律得，加速度先增大后减小。加速度的方向始终与速度方向相同，速度逐渐增大直到最大值，物体一直沿该力的反方向运动，位移一直增大。
故选AC。
15．AC【详解】
A．把A、B、C看成是一个整体进行受力分析，根据平衡条件可得拉力
在轻绳被烧断的瞬间，A、B之间的绳子拉力为零，对A由牛顿第二定律
解得
故A正确；
B．在轻绳被烧断前，对C根据平衡条件可得弹簧弹力
在轻绳被烧断瞬间，对B分析，由于绳子拉力消失，弹簧弹力不变，根据牛顿第二定律
解得
故B错误；
C．在轻绳被烧断的瞬间，弹簧的拉力不发生改变，所以C的受力情况不变，处于平衡状态，加速度为0，故C正确；
D．突然撤去外力的瞬间，对A、B整体，由牛顿第二定律
解得
故D错误。
故选AC。
16．（1）0.4s；（2）；（3）11个
【详解】
解：（1）A在盒子内运动时
由上式得
A在盒子外运动时，也有
A在盒子内运动的时间
A在盒子外运动的时间
则A从第一次进入盒子到第二次进入盒子的时间
（2）小球在盒子内运动时，盒子的加速度
小球在盒子外运动时，盒子的加速度
小球第一次在盆内运动的过程中，盒子前进的距离为
小球第一次从盒子出来时，盒子的速度
小球第一次在盒外运动的过程中，盒子前进的距离为
小球第二次进入盒子时，盒子的速度
小球第二次在盒子内运动的过程中，盒子前进的距离为
小球第二次从盒子出来时，盒子的速度
小球第二次在盒外运动的过程中，盒子前进的距离为
则从小球第一次进入盒子至第三次进入盒子的过程中，盒子通过的位移为
（3）小球运动一个周期盒子减少的速度为
从小球第一次进入盒子到盒子停下，小球运动的周期数为
故要保证小球始终不与盒子相碰，盒子上的小孔数至少为2n+1个，即11个。
17．（1）1.0×104 N ；（2）4.0×103 N
【详解】
（1）设汽车在反应时间内行驶的距离为x1，制动过程中行驶的距离为x2，加速度大小为a1，所受的合力大小为Ff1，由牛顿第二定律有
由匀速和匀变速直线运动规律有
联立解得
（2）设汽车从静止开始经10 s使速度重新达到54 km/h的过程中，加速度大小为a2，牵引力大小为F，由牛顿第二定律有
由匀变速直线运动规律有
联立解得
18．加速度 所受合力 质量 受到的合力
【详解】
略
19．加速度 加速度
【详解】
（1）由物体的受力情况求解运动情况的基本思路先求出几个力的合力，由牛顿第二定律（F合＝ma）求出加速度，再由运动学的有关公式求出速度或位移
（2）由物体的运动情况求解受力情况的基本思路，已知加速度或根据运动规律求出加速度，再由牛顿第二定律求出合力，从而确定未知力。
第四章运动与力的关系第3节牛顿第二定律课时练习
（人教版Word版，含答案）
一、单选题
1．新疆长绒棉因质量美誉世界。长绒棉从犁地、播种、植保到采收，已基本实现全自动化。如图为无人机为棉花喷洒农药。无人机悬停在某一高度，自静止开始沿水平方向做匀加速运动，2.8s达到作业速度，开始沿水平方向匀速作业，已知作业前无人机和农药总质量为25kg，无人机作业速度为7m/s，重力加速度为。则在加速阶段空气对无人机的作用力约为（ ）
A．250N B．258N C．313N D．358N
2．如图所示，在动摩擦因数μ＝0.2的水平面上有一个质量m＝1 kg的小球，小球与水平轻弹簧及与竖直方向成θ＝45°角的不可伸长的轻绳一端相连，此时小球处于静止状态，且水平面对小球的弹力恰好为零。在剪断轻绳的瞬间（g取10 m/s2），最大静摩擦力等于滑动摩擦力，下列说法正确的是（ ）
A．小球受力个数不变
B．水平面对小球的弹力仍然为零
C．小球将向左运动，且a＝8 m/s2
D．小球将向左运动，且a＝10 m/s2
3．如图甲所示，“蹦极”运动中，长弹性绳的一端固定，另一端绑在人身上，人从几十米高处跳下。将蹦极过程简化为人沿竖直方向的运动，运动过程中不计空气阻力。把长弹性绳简化为竖直放置的轻弹簧，弹力大小F=kΔx（Δx为长弹性绳的形变量，k为常量）。弹性绳原长为h，人的质量为m。从人开始下落到第一次下降至最低点的过程中，人的速度v随时间t的变化图像如图乙所示，其中OA段为直线，AB段是与OA相切于A点的曲线，BCD是平滑的曲线。若以人开始下落的位置为坐标原点，沿竖直向下方向建立坐标轴Ox，则关于A、B、C、D各点对应人的位置坐标x及所对应弹力的大小，以下说法正确的是（ ）
A．xA=h，FA=mg B．xB=h+，FB>mg
C．xC=h+2，FC=2mg D．xD=h+2，FD>2mg
4．木块A、B的质量分别为、，用细线通过滑轮连接，如图所示、已知A、B静止时两条细线都处绷紧状态。现将物块下方的细线剪断。忽略滑轮摩擦及一切阻力。设剪断细线前后A、B间的细线弹力分别为、，则（ ）
A． B．
C． D．
5．在光滑水平面上有一物块受水平恒力F的作用而运动，在其正前方固定一个足够长的轻质弹簧，如图所示，当物块与弹簧接触并将弹簧压至最短的过程中，下列说法错误的是（ ）
A．当弹簧处于压缩量最大时，物块的加速度不等于零
B．当物块的速度为零时它所受的合力不为零
C．物块接触弹簧后即做减速运动
D．物块接触弹簧后先加速后减速
6．如图所示，底板光滑的小车上用两个量程为20 N、劲度系数k不相同的弹簧测力计甲和乙系住一个质量为1 kg的物块。已知k甲=2k乙，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为4 N，这时小车运动的加速度大小是（ ）
A．9 m/s2 B．5 m/s2 C．12 m/s2 D．8 m/s2
7．无人乘坐时扶梯运转得很慢，当有人站上扶梯时，它会先加速，再匀速运转。一同学在乘坐电动扶梯时，（该同学与电动扶梯保持相对静止），恰好经历了这两个过程，如图所示。那么下列说法中正确的是（ ）
A．该同学对扶梯的压力大小始终等于他所受的重力大小
B．该同学始终受到摩擦力作用
C．该同学所受的摩擦力大小与扶梯的加速度大小无关
D．该同学受到扶梯的作用力大小先大于重力后等于重力
8．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．
9．如图所示，质量为m的小球用细线分别连在天花板和竖直墙壁上，小球处于静止状态，细线与竖直方向的夹角为，细线处于水平，重力加速度为g，则在剪断细线的瞬间，小球的加速度和细线的拉力大小分别为（ ）
A． B． C． D．
10．如图所示，人站在“电动平衡车”上在水平地面上沿直线运动，人受到的空气阻力与速度成正比，则下列说法正确的是（ ）
A．加速运动时，“电动平衡车”对人的作用力竖直向上
B．加速运动时，“电动平衡车”对人的作用力与运动方向相同
C．不管速度大小，只要匀速运动，“电动平衡车”对人的作用力不变
D．地面对“电动平衡车”的摩擦力与其运动方向相同
11．如图所示，一小车在光滑水平面上匀速运动，用细线OA和AB将一质量为m的小球悬挂在小车中，其中OA与竖直方向成30°角，∠AOB=15°，AB水平并与固定在小车侧壁上的拉力传感器相连。重力加速度g取10m/s2，不计空气阻力，现使小车在水平外力作用下做匀变速直线运动，且欲使传感器示数为零，则 （ ）
A．小车所受水平外力一定向右
B．小车可能向右运动，加速度大小为16m/s2
C．小车的加速度一定向左，大小可能为20m/s2
D．小车的加速度一定向左，大小一定为m/s2
二、多选题
12．一物体在几个力的共同作用下处于平衡状态，现使其中向东的一个力F的值逐渐增大到2F，又马上使其恢复到原值（方向不变），则（ ）
A．物体始终向东运动
B．物体先向东运动后向西运动
C．物体的加速度先增大后减小
D．物体的速度先增大后减小
13．质量为2kg的质点在平面上做曲线运动，在x方向的速度图象和y方向的位移图象如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．质点的初速度大小为5m/s B．质点所受的合力大小为3N
C．质点初速度的方向与合外力方向垂直 D．2s末质点速度大小为6m/s
14．物体在几个力作用下保持静止，现只有一个力逐渐减小到零又逐渐增大到原值，则在力变化的整个过程中，物体的运动情况是（ ）
A．加速度由零逐渐增大到某一数值后，又逐渐减小到零
B．速度由零逐渐增大到某一数值后，又逐渐减小到零
C．位移一直增大
D．物体先沿该力的反方向运动，再沿力的方向运动
15．如图所示，A、B、C三个物体分别用轻绳和轻弹簧连接，放置在倾角为θ的光滑斜面上，当用沿斜面向上的恒力F作用在物体A上时，三者恰好保持静止。已知A、B、C三者质量相等，重力加速度为g，下列说法正确的是（ ）
A．在轻绳被烧断的瞬间，A的加速度大小为
B．在轻绳被烧断的瞬间，的加速度大小为
C．在轻绳被烧断的瞬间，C的加速度大小为0
D．突然撤去外力的瞬间，A的加速度大小为
三、解答题
16．某物理兴趣小组设计了一款游戏装置。如图所示，A为位于一定高度处的质量为m的小球，B为位于水平地面上的质量为M的长方形中空盒子，且，盒子与地面间的动摩擦因数，盒子的上表面开有一系列略大于小球直径的小孔，孔间距满足一定的关系，所开小孔与小球在同一竖直平面内，使得小球进出盒子的过程中始终不与盒子接触。游戏时小球从同一高度静止下落，已知小球进入盒子后就会受到盒内装置对其施加竖直向上的作用力F，F恒为2mg，小球在盒外不受此作用力。设盒子足够长，不计小球进出小孔的时间，且小球不与盒子底部相碰。某次游戏中，为了使小球恰能依次从各个小孔进出盒子，当小球A以1m/s的速度从孔1进入盒子瞬间开始计时，同时盒子B以的初速度开始向右滑行。试求：
（1）小球A从第一次进入盒子到第二次进入盒子所经历的时间；
（2）从小球第一次进入盒子时至第三次进入盒子瞬间的过程中，盒子通过的位移；
（3）盒子上至少要开多少个小孔，才能保证小球始终不与盒子接触。
17．某市启动“机动车文明礼让斑马线”活动，交警部门为样板斑马线配上了新型电子警察.一辆质量为2.0×103 kg的汽车，以54 km/h的速度沿平直道路匀速行驶，距斑马线还有30 m的距离时，驾驶员发现有行人通过斑马线，经过0.5 s的反应时间，汽车制动，开始做匀减速运动，恰好在斑马线前停住。重力加速度g=10 m/s2。
（1）求汽车制动过程中所受的合力大小；
（2）若汽车正常行驶时所受阻力为车重的，要使汽车从静止开始匀加速经10 s使速度重新达到54 km/h，求牵引力的大小。
四、填空题
18．牛顿第二定律确定了物体______和力的关系：加速度的大小与物体______的大小成正比，与物体的______成反比；加速度的方向与物体______的方向相同。
19．动力学的两类基本问题
（1）由物体的受力情况求解运动情况的基本思路先求出几个力的合力，由牛顿第二定律（F合＝ma）求出_____，再由运动学的有关公式求出速度或位移。
（2）由物体的运动情况求解受力情况的基本思路，已知加速度或根据运动规律求出_____，再由牛顿第二定律求出合力，从而确定未知力。
参考答案
1．B【详解】
根据加速度定义得
根据力的合成得
故选B。
2．C【详解】
AB．在剪断轻绳前，小球在自身重力、绳子的拉力以及弹簧的弹力作用下处于平衡状态，根据共点力平衡条件得弹簧的弹力
F＝mgtan 45°＝10 N
剪断轻绳的瞬间，弹簧的弹力仍然为10 N，小球此时受重力、支持力、弹簧弹力和摩擦力四个力作用。小球的受力个数发生改变，故选项AB错误；
CD．小球所受的最大静摩擦力
Ff＝μmg＝0.2×10 N＝2 N
根据牛顿第二定律得小球的加速度大小为
a＝＝m/s2＝8 m/s2
合力方向向左，小球将向左运动，故选项C正确，D错误。
故选C。
3．C【详解】
A．OA段时自由落体运动，则
A点弹性绳没有发生形变，拉力为0，故A错误；
B．由图可知，B点是速度最大的地方，此时有
则
B点位置坐标为
故B错误；
C．根据运动的对称性可知，由A点到B点的形变量为，则由B点到C点的形变量也为，所以C点的形变量为，此时有
C点位置坐标为
故C正确；
D．到达D点，速度为0，所以达到D点时形变量要大于C点的形变量，则D点坐标
故D错误。
故选C。
4．D【详解】
AB．剪断细线前，木块A、B均静止，且两绳均处于绷紧状态，即两绳均有弹力，分别对A、B受力分析由平衡条件有：对A
对B
则
故AB错误；
CD．剪断细线后，木块A、B一起加速运动，设加速度为a，分别对A、B由牛顿第二定律有：对A
解得
对B
解得
则
故C错误，D正确。
故选D。
5．C【详解】
物体接触弹簧后，受到弹簧弹力的作用，物体受到的合外力逐渐变小，由牛顿第二定律可知物体加速度减小，但仍然向右加速;随着弹力的增大，当力F等于弹力时，加速度减为零速度最大；当弹力继续增大，弹力大于F时加速度反向，物体做减速运动直至速度减到零，此时物体的加速度最大，合力不为零，故 ABD正确，C错误。
此题选择不正确的，故选C。
6．A
【详解】
因为弹簧的弹力与其形变量成正比，当弹簧秤甲的读数由10N变为4N时，其形变量减少，弹簧秤乙的形变量增大，且两弹簧秤的形变量的大小相等，由k甲=2k乙，所以弹簧秤乙的读数为，物体在水平方向所受到的合力为
根据牛顿第二定律可得物体运动的加速度大小为
小车与物体相对静止，所以加速度相等，则A正确；BCD错误；
故选A。
7．D【详解】
AB．在匀速运动的过程中，该同学处于平衡状态，只受重力和支持力;在慢慢加速的过程中，加速度与速度同方向，该同学受重力、支持力和摩擦力三个力作用，如下图所示，此时支持力大小大于重力大小，故AB错误；
C．该同学和扶梯没有相对运动，所受的摩擦力为静摩擦力，扶梯的加速度增大，静摩擦力也随之增大，故C错误；
D．在加速上升过程中，扶梯水平方向给同学摩擦力，竖直方向有向上的加速度，故竖直方向的支持力大于重力，所以合力大于重力，在匀速运转时，扶梯对该同学的力与重力平衡，大小等于重力，所以该同学受到扶梯的作用力大小先大于重力后等于重力，故D正确。
故选D。
8．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。
9．A【详解】
剪断细线L2的瞬间，细线L1不可伸缩，它对小球的拉力发生突变，小球将绕细线L1摆动，根据力的合成可得小球受到的合力为
F合=mgsinα
细线L1对小球的拉力为
F1=mgcosα
由牛顿第二定律可得，小球的加速度为
故选A。
10．D【详解】
AB．“电动平衡车”对人的作用力沿水平方向的分力与空气阻力等大反向，沿竖直方向的分力与重力等大反向，则“电动平衡车”对人的作用力应斜向右上方，与运动方向不在同一直线上， 故“电动平衡车”对人的作用力不是竖直向上，AB错误；
C．速度越大，电动车对人水平方向的作用力越大，所以“电动平衡车”对人的作用会发生变化，C错误；
D．整体分析可知，地面对“电动平衡车”的摩擦力与其运动方向相同，D正确。
故选D。
11．B【详解】
A．欲使传感器示数为零，则小球只受细线OA拉力和自身重力作用，需满足小车具有水平向左的加速度，小车要么向左加速，要么向右减速，则由牛顿第二定律可知小车所受水平外力一定向左，故A错误；
BCD．对小球受力分析，如下图所示小球的位置应该处于A和之间
设OA与竖直方向的夹角为，此时
根据牛顿第二定律，可得
解得
代入数据得
结合A选项，可得B正确，CD错误。
故选B。
12．C【详解】
一物体在几个力的共同作用下处于静止状态，知合力为零，使其中向东的一个力F的值逐渐增大到2F，又马上使其恢复到原值，如果物体初速度向东，物体向东加速，知加速度先增大后减小，加速度方向不变，始终与速度方向相同，则物体始终向东运动，速度一直增大。如果物体初速度向西，则物体向西减速，最终合力为零，匀速运动。
故选C。
13．AB【详解】
A．x轴方向初速度为vx=3m/s，y轴方向初速度vy=－4m/s，质点的初速度
故A正确；
B．x轴方向的加速度
y轴方向的加速度为0，质点的合力
故B正确；
C．合力沿x轴方向，而初速度方向既不在x轴，也不在y轴方向，质点初速度的方向与合外力方向不垂直，故C错误；
D．2s末质点速度应该为
故D错误。
故选AB。
14．AC【详解】
物体在几个共点力作用下处于静止状态，合力等于零，其中一个力逐渐变小到零后又逐渐复原，合力先增大后减小，根据牛顿第二定律得，加速度先增大后减小。加速度的方向始终与速度方向相同，速度逐渐增大直到最大值，物体一直沿该力的反方向运动，位移一直增大。
故选AC。
15．AC【详解】
A．把A、B、C看成是一个整体进行受力分析，根据平衡条件可得拉力
在轻绳被烧断的瞬间，A、B之间的绳子拉力为零，对A由牛顿第二定律
解得
故A正确；
B．在轻绳被烧断前，对C根据平衡条件可得弹簧弹力
在轻绳被烧断瞬间，对B分析，由于绳子拉力消失，弹簧弹力不变，根据牛顿第二定律
解得
故B错误；
C．在轻绳被烧断的瞬间，弹簧的拉力不发生改变，所以C的受力情况不变，处于平衡状态，加速度为0，故C正确；
D．突然撤去外力的瞬间，对A、B整体，由牛顿第二定律
解得
故D错误。
故选AC。
16．（1）0.4s；（2）；（3）11个
【详解】
解：（1）A在盒子内运动时
由上式得
A在盒子外运动时，也有
A在盒子内运动的时间
A在盒子外运动的时间
则A从第一次进入盒子到第二次进入盒子的时间
（2）小球在盒子内运动时，盒子的加速度
小球在盒子外运动时，盒子的加速度
小球第一次在盆内运动的过程中，盒子前进的距离为
小球第一次从盒子出来时，盒子的速度
小球第一次在盒外运动的过程中，盒子前进的距离为
小球第二次进入盒子时，盒子的速度
小球第二次在盒子内运动的过程中，盒子前进的距离为
小球第二次从盒子出来时，盒子的速度
小球第二次在盒外运动的过程中，盒子前进的距离为
则从小球第一次进入盒子至第三次进入盒子的过程中，盒子通过的位移为
（3）小球运动一个周期盒子减少的速度为
从小球第一次进入盒子到盒子停下，小球运动的周期数为
故要保证小球始终不与盒子相碰，盒子上的小孔数至少为2n+1个，即11个。
17．（1）1.0×104 N ；（2）4.0×103 N
【详解】
（1）设汽车在反应时间内行驶的距离为x1，制动过程中行驶的距离为x2，加速度大小为a1，所受的合力大小为Ff1，由牛顿第二定律有
由匀速和匀变速直线运动规律有
联立解得
（2）设汽车从静止开始经10 s使速度重新达到54 km/h的过程中，加速度大小为a2，牵引力大小为F，由牛顿第二定律有
由匀变速直线运动规律有
联立解得
18．加速度 所受合力 质量 受到的合力
【详解】
略
19．加速度 加速度
【详解】
（1）由物体的受力情况求解运动情况的基本思路先求出几个力的合力，由牛顿第二定律（F合＝ma）求出加速度，再由运动学的有关公式求出速度或位移
（2）由物体的运动情况求解受力情况的基本思路，已知加速度或根据运动规律求出加速度，再由牛顿第二定律求出合力，从而确定未知力。