4.3牛顿第二定律 同步练习（Word版含解析）
文档属性
| 名称 | 4.3牛顿第二定律 同步练习（Word版含解析） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 2.4MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-04-10 23:17:51 | ||
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文档简介
人教版必修第一册 4.3 牛顿第二定律
一、单选题
1．拉力（拉力是合力）2F作用在质量为m的物体上，产生的加速度为a，若拉力变为4F，产生的加速度为（ ）
A．0.5a B．a C．2a D．5a
2．一个质量为的物体在光滑水平面上受到三个水平恒力的作用，三个力的大小分别为：、、，则该物体的加速度大小不可能是（ ）
A． B． C． D．
3．如图所示，两根轻弹簧连接质量均为的两个小球、，上面一根弹簧的上端固定在天花板上，、之间通过一根不可伸长的细线连接，平衡时细线中的张力大小等于。突然细线断裂，此时球的加速度大小为、球的加速度大小为，重力加速度大小为，下列判断正确的是（ ）
A．、 B．、
C．、 D．、
4．力F1作用在物体上产生的加速度a1=3m/s2，力F2作用在该物体上产生的加速度a2=4m/s2，则F1和F2同时作用在该物体上，产生的加速度的大小不可能为（ ）
A．7m/s2 B．5m/s2 C．1m/s2 D．8m/s2
5．伽利略通过理想斜面实验推翻了亚里士多德的观点：力是维持物体运动原因。实验时，水平面上铺上不同的材料，将小车由斜面体的同一高度静止释放，经过一段时间小车停止时距离斜面体底端的距离不同。则下列说法正确的是（ ）
A．通过该实验直接得出了牛顿第一定律
B．该实验说明，质量一定时作用力越小加速度越小
C．如果小车与水平面间没有摩擦力，则小车最终会停止
D．实验时，将小车由同一高度释放是为了使小车到斜面体底端的速度相等
6．如图所示，一小车在水平面上做匀变速直线运动，车厢内两质量相同的小球通过轻绳系于车厢顶部，轻绳OA、OB与竖直方向夹角均为45°，其中一球用水平轻绳AC系住，重力加速度为g，下列说法正确的是（ ）
A．小车运动方向向右
B．小车的加速度大小为
C．轻绳OA拉力大小大于轻绳OB拉力大小
D．轻绳CA拉力大小是轻绳OA拉力的 倍
7．某同学想测地铁在平直轨道上启动过程中的加速度，他把一根细绳的下端绑着一支圆珠笔，细绳的上端用电工胶布固定在地铁的竖直扶手上，在地铁启动后的某段加速过程中，细绳偏离了竖直方向，他用手机拍摄了当时的情景，如图所示，拍摄方向跟地铁前进方向垂直，已知当地重力加速度为g，根据这张照片，以下说法正确的是（ ）
A．此时地铁的速度方向向右 B．此时地铁的加速度方向向右
C．此时绳子拉力小于圆珠笔的重力 D．由图可以估算出此时地铁加速度的大小
8．如图所示，一根轻弹簧上端悬挂在小车顶部，下端和一条与竖直方向成 角的轻绳共同拴接一小球，此时小车和小球相对静止，一起在水平面上运动，弹簧竖直，下列说法正确的是（ ）
A．若轻绳拉力为零，小车一定向右匀速直线运动
B．若小车做匀变速直线运动，小车一定是向右加速
C．若小车做匀变速直线运动，小车的加速度一定向右
D．无论小车做何种运动，弹簧一定处于伸长状态
9．如图所示，餐厅服务员水平托举菜盘给顾客上菜。若服务员托举菜盘先匀速前行，此时手对菜盘的作用力大小为；服务员快到餐桌前变为减速向前运动，此时手对菜盘的作用力大小为，下列说法正确的是（ ）
A． B．
C． D．
10．如图所示，中国三一重工的一台62米长的泵车，参与某次消防救火冷却作业。对泵车在水平路面上以加速度a做匀加速运动的过程，下列分析正确的是（ ）
A．泵车受到的重力和地面对泵车的支持力是一对平衡力
B．轮胎上凹凸不平的花纹是为了增加车对地面的压力
C．开车时要求系安全带是为了减小司机的惯性
D．若泵车发动机的牵引力增大为原来的2倍时，泵车的加速度将等于2a
11．如图所示，置于水平地面上质量为m的小木块，在与水平方向成α角的拉力F作用下，沿地面做初速度为零的匀加速直线运动。已知木块与地面间动摩擦因数为μ，则（ ）
A．木块速度越来越大，其惯性也越来越大
B．木块的加速度大小为
C．木块在第3秒内的平均速度大小大于它在2.5秒末的瞬时速度大小
D．木块开始运动时算起，前三段连续相邻相等时间内的位移大小之比是1∶4∶9
12．“蹦极”就是跳跃者把一端固定好的长弹性绳另一端绑在踝关节处，从几十米高处跳下的一种极限运动。将蹦极近似为在竖直方向的运动，重力加速度为g，忽略空气阻力。下列说法正确的是（ ）
A．下落过程中，弹性绳对人有向上的拉力之前，人的加速度可以大于g
B．下落过程中，弹性绳对人有向上的拉力之后，人的加速度可以大于g
C．下落过程中，弹性绳对人刚要有向上的拉力时，人的速度最大
D．下落过程中，弹性绳伸长到最长时，人的速度最大
13．2021年11月11日，是第72个中国人民解放军空军建军节。某次训练中，空军飞行员驾驶我国自主研发的新一代隐形战斗机“歼-20”沿直线水平向左做匀加速飞行时（如图），气体对它的作用力的合力方向可能为（ ）
A． B． C． D．
14．2021年6月28日，绵泸高速铁路泸州到成都正式开通运行。其中内自泸段由内江北站至泸州站，全长128km，设7座车站，设计时速250km/h，如图所示。这天，李蕾同学登上了首发列车，该趟列车于06：23从泸州出发，经1小时37分到达成都东站。
为判断列车在某段平直轨道上的运动情况，李蕾同学将一支笔用细线悬挂在车厢顶部，笔相对列车静止时如图所示。由此可判断列车正在（ ）
A．加速 B．减速 C．匀速 D．静止
15．将质量为m的砖块靠在足够高的竖直墙壁上，对其施加F＝kt（k为正的常数）的水平推力，如图所示，t＝0时将砖块由静止释放，用f、a、v分别表示它的摩擦力、加速度和速度，下列图像正确的是（ ）
A． B．
C． D．
二、填空题
16．质量是的物体在空中竖直下落，加速度是 。空气作用于物体的阻力是________。
17．某物体所受合力为10N时，物体的加速度大小为5m/s2，物体的质量是______kg：若合力变为 4N，物体的加速度大小为_____m/s2。
18．如图所示，质量为m＝1kg的小球与水平轻弹簧及与竖直方向成θ＝角的不可伸长的轻绳一端相连，此时小球处于静止平衡状态，当剪断轻绳的瞬间，取g＝10m/s2，此时轻弹簧的弹力大小为________；小球的加速度大小为________。
三、解答题
19．在平直路面上，质量为1100的汽车在进行研发的测试，当速度达到100时取消动力，经过70s停了下来。汽车受到的阻力是多少？重新起步加速时牵引力为2000N，产生的加速度是多少？假定试车过程中汽车受到的阻力不变。
20．一辆货车运载着完全相同的圆柱形光滑空油桶（质量均为m）在水平路面行驶。在车厢底，一层油桶平整排列，相互紧贴并被牢牢固定，一只桶C自由地摆放在桶A、B之间，和汽车一起保持静止，如图所示，已知重力加速度为g。
（1）若汽车向左匀速运动，求桶A对C的支持力大小；
（2）若汽车向左以的加速度加速运动时，桶C即将脱离A，求此时桶C对桶B的压力大小。
21．如图所示，一辆质量为的汽车在平直公路上以的速度匀速行驶，前方有一个收费站，汽车经过距收费站的标示牌A点时开始减速，到达收费站时刚好停下，设汽车整个减速过程为匀减速直线运动。在减速运动过程中，观察到汽车通过中途的和两个连续区间所用时间均为，且测得B、C相距。求：
（1）汽车减速过程中的加速度以及所受的合外力大小。
（2）从开始减速到停止运动所用的时间。
（3）D点离收费站的距离（保留三位有效数字）。
22．一种巨型娱乐器械由升降机送到离地面75m的高处，然后让座舱自由落下，落到离地面30m高时，制动系统开始启动，座舱均匀减速，到地面时刚好停下。若座舱中某人用手托着m=5kg的铅球，取g=10m/s2，试求：
（1）从开始下落到最后着地经历的总时间；
（2）当座舱落到离地面35m的位置时手对球的支持力；
（3）当座舱落到离地面15m的位置时手对球的支持力。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．C
【详解】
由牛顿第二定律可得
若拉力变为4F，产生的加速度为
ABD错误，C正确。
故选C。
2．A
【详解】
、、的合力范围为
由牛顿第二定律可知，加速度大小的范围为
故A不可能，符合题意；BCD可能，不符合题意。
故选A。
3．D
【详解】
细线断裂之前，、之间通过一根不可伸长的细线连接，平衡时细线中的张力大小等于，细线对A有向下的拉力，对B有向上的拉力，突然细线断裂，细线拉力突然消失，而弹簧的弹力在细线断裂的瞬间不变，则此时，对于A，根据牛顿第二定律有
解得
同理可得
故ABC错误D正确。
故选D。
4．D
【详解】
力F1作用在物体上产生的加速度a=3m/s2，力F2作用在该物体上产生的加速度a=4m/s2，因为加速度是矢量，则合加速度1m/s2≤a≤7m/s2，两个力作用在该物体上产生的加速度，可以看成每个力产生的加速度的合加速度。ABC正确，不符合题意，D错误，符合题意。
故选D。
5．D
【详解】
A．牛顿第一定律不是实验定律，A错误；
B．牛顿第二定律表明，物体的质量一定时，作用力越小加速度越小，B错误；
C．摩擦力越小，则小球运动得越远，由此得出的结论是如果水平面光滑，小球受到的合外力为0，则小球将沿着水平面一直运动下去，C错误；
D．控制小车从斜面同一高度滑下是为了让小车滑到水平面时的初速度相同，D正确。
故选D。
6．D
【详解】
AB．对右侧小球进行受力分析，结合牛顿第二定律可知加速度大小为
方向向左，但小车的运动方向不确定，即小车可能向右做匀减速运动，也可能向左做匀加速运动，小车与小球具有共同的加速度，选项AB错误；
CD．由于两小球质量相同，则
故轻绳OA、OB拉力大小相等，即
故轻绳CA拉力大小
选项D正确，C错误。
故选D。
7．D
【详解】
AB．圆珠笔的受力如图所示
有图可知，拉力有一个水平向左的分离，所以圆珠笔有一个向左的加速度，启动过程，速度在增加，所以此时地铁的速度方向向左，故AB错误；
CD．要想求出加速度的大小，根据竖直方向
水平方向
可得
可知此时绳子拉力大于圆珠笔的重力，由图可以估计角大小，算出此时地铁加速度的大小，故D正确，C错误。
故选D。
8．C
【详解】
A．若轻绳拉力为零，小球受到重力和弹簧弹力而平衡，所以整体受力平衡。则小车可能向右做匀速直线运动，也可能向左做匀速直线运动，A错误；
B．若小车做匀变速直线运动，则轻绳一定有拉力，小球在水平方向受到的合外力方向向右，所以小车可能是向右加速，也可能是向左减速，B错误；
C．若小车做匀变速直线运动，则轻绳一定有拉力，小球在水平方向受到的合外力方向向右，小车的加速度一定向右，C正确；
D．如果小车的加速度方向向右，轻绳有拉力，如果拉力在竖直方向的分力大于小球的重力，则弹簧处于压缩状态，D错误。
故选C。
9．B
【详解】
若服务员托举菜盘先匀速前行，此时手对菜盘的作用力大小为
服务员快到餐桌前变为减速向前运动，如图
则手对菜盘的作用力大小为
即
故选B。
10．A
【详解】
A．以泵车为研究对象，竖直方向受重力和地面对泵车的支持力，竖直方向受力平衡，则泵车受到的重力和地面对泵车的支持力是一对平衡力，故A正确；
B．轮胎上凹凸不平的花纹是为了增加地面对车的摩擦力，故B错误；
C．惯性仅与质量有关，与运动状态无关，开车时要求系安全带是为了减小惯性带来的危害，故C错误；
D．当牵引力为时有
当牵引力为时有
所以加速度大于，故D错误。
故选A。
11．B
【详解】
A．惯性只与质量有关，与速度无关，A错误；
B．根据牛顿第二定律
根据平衡条件
解得
B正确；
C．因为平均速度等于其中间时刻的瞬时速度，所以木块在第3秒内的平均速度大小等于它在2.5秒末的瞬时速度大小，C错误；
D．木块开始运动时算起，前三段连续相邻相等时间内的位移大小之比是1∶3∶5，D错误。
故选B。
12．B
【详解】
A．下落过程中，弹性绳对人有向上的拉力之前，人做自由落体运动，其加速度为g。故A错误；
B．下落过程中，弹性绳对人有向上的拉力之后，受到自身重力和弹性绳的拉力作用，当拉力大于重力的两倍时，可得
解得
即加速度可以大于g。故B正确；
CD．下落过程中，弹性绳对人刚要有向上的拉力时，自身重力大于拉力，人仍然要加速一段时间，所以此时人的速度不是最大。当重力与拉力平衡时，受到达到最大，之后减速，弹性绳伸长到最长时，人的速度减到零。故CD错误。
故选B。
13．C
【详解】
战机水平向左做匀加速飞行时，合力水平向左，战机受重力、气体对它的作用力（包括浮力、阻力等），重力方向向下，则说明气体对战机的作用力一定斜向左上。
故选C。
14．A
【详解】
对笔受力分析，如图所示
笔受到沿绳子向上的拉力、竖直向下的重力作用；则笔所受合外力水平向左，故笔的加速度水平向左；由于小球相对列车静止，列车的加速度水平向左，而列车速度水平向左，加速度方向与速度方向相同，因此列车做加速运动。
故选A。
15．B
【详解】
AB．物块运动过程中
当物块静止时
保持不变，图象从斜直线变为水平线有一突变，A错误，B正确；
C．物块运动过程中，当
根据牛顿第二定律得
得
a随着t增大而减小，物块做加速度减小的变加速运动；v-t图象的斜率应减小。当
根据牛顿第二定律得
随着t增大，a反向增大，物块做加速度增大的变减速运动；v-t图象的斜率应增大，直到停止，CD错误。
故选B。
16．
【详解】
根据牛顿第二定律得
解得
17． 2 2
【详解】
[1]根据
解得
[2] 若合力变为 4N，根据
解得
18． 10N 14.14m/s2
【详解】
[1]小球的受力分析图如图所示，根据共点力平衡得，弹簧的弹力
剪断细线的瞬间，弹簧弹力不变，则轻弹簧的弹力
[2]此时小球所受的合力
则小球的加速度
19．437N，方向与运动方向相反；1.42，方向与运动方向相同。
【详解】
以汽车为研究对象。设汽车运动方向为x轴正方向，建立一维坐标系。取消动力后，汽车做匀减速直线运动。初速度，末速度为0，滑行时间。
根据匀变速直线运动速度与时间的关系式，加速度为
汽车受到的阻力为
汽车受到的阻力是437N，方向与运动方向相反。
重新起步后，汽车所受的合力为
由牛顿第二定律可以得到汽车的加速度
重新起步产生的加速度是1.42，方向与运动方向相同。
20．（1）；（2）
【详解】
（1）对桶C受力分析如图，由平衡条件得
联立解得
（2）桶C刚脱离A时，对桶C受力分析如图，由牛顿第二定律得：
解得：
由牛顿第三定律得桶C对桶B的压力为。
21．（1），；（2）100s；（3）141m
【详解】
（1）汽车的初速度大小为
v0＝72km/h＝20m/s
汽车减速过程中的加速度为
根据牛顿第二定律可得汽车减速过程中所受合外力大小为
（2）从开始减速到停止运动所用的时间为
（3）汽车通过中途的BC和CD两个连续区间所用时间均为T=5s，所以有
解得
汽车通过C点时的速度为
设C点到收费站的距离为xC收，由位移速度关系式有
收
解得
D点离收费站的距离为
xD收＝xC收－xCD＝181m－40m＝141m
22．（1）5s；（2）0；（3）125N
【详解】
（1）由题意可知先自由下降h1=75-30m=45m
有
t1 = 3s
v1 = 30m/s
t = t1+t2 = 5s
（2）离地面35m时，座舱自由下落，处于完全失重状态，所以手对球的支持力为零；
（3）根据
由此得
a=15m/s2
根据牛顿第二定律
FN-Mg=Ma
得
FN=125 N
答案第1页，共2页
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一、单选题
1．拉力（拉力是合力）2F作用在质量为m的物体上，产生的加速度为a，若拉力变为4F，产生的加速度为（ ）
A．0.5a B．a C．2a D．5a
2．一个质量为的物体在光滑水平面上受到三个水平恒力的作用，三个力的大小分别为：、、，则该物体的加速度大小不可能是（ ）
A． B． C． D．
3．如图所示，两根轻弹簧连接质量均为的两个小球、，上面一根弹簧的上端固定在天花板上，、之间通过一根不可伸长的细线连接，平衡时细线中的张力大小等于。突然细线断裂，此时球的加速度大小为、球的加速度大小为，重力加速度大小为，下列判断正确的是（ ）
A．、 B．、
C．、 D．、
4．力F1作用在物体上产生的加速度a1=3m/s2，力F2作用在该物体上产生的加速度a2=4m/s2，则F1和F2同时作用在该物体上，产生的加速度的大小不可能为（ ）
A．7m/s2 B．5m/s2 C．1m/s2 D．8m/s2
5．伽利略通过理想斜面实验推翻了亚里士多德的观点：力是维持物体运动原因。实验时，水平面上铺上不同的材料，将小车由斜面体的同一高度静止释放，经过一段时间小车停止时距离斜面体底端的距离不同。则下列说法正确的是（ ）
A．通过该实验直接得出了牛顿第一定律
B．该实验说明，质量一定时作用力越小加速度越小
C．如果小车与水平面间没有摩擦力，则小车最终会停止
D．实验时，将小车由同一高度释放是为了使小车到斜面体底端的速度相等
6．如图所示，一小车在水平面上做匀变速直线运动，车厢内两质量相同的小球通过轻绳系于车厢顶部，轻绳OA、OB与竖直方向夹角均为45°，其中一球用水平轻绳AC系住，重力加速度为g，下列说法正确的是（ ）
A．小车运动方向向右
B．小车的加速度大小为
C．轻绳OA拉力大小大于轻绳OB拉力大小
D．轻绳CA拉力大小是轻绳OA拉力的 倍
7．某同学想测地铁在平直轨道上启动过程中的加速度，他把一根细绳的下端绑着一支圆珠笔，细绳的上端用电工胶布固定在地铁的竖直扶手上，在地铁启动后的某段加速过程中，细绳偏离了竖直方向，他用手机拍摄了当时的情景，如图所示，拍摄方向跟地铁前进方向垂直，已知当地重力加速度为g，根据这张照片，以下说法正确的是（ ）
A．此时地铁的速度方向向右 B．此时地铁的加速度方向向右
C．此时绳子拉力小于圆珠笔的重力 D．由图可以估算出此时地铁加速度的大小
8．如图所示，一根轻弹簧上端悬挂在小车顶部，下端和一条与竖直方向成 角的轻绳共同拴接一小球，此时小车和小球相对静止，一起在水平面上运动，弹簧竖直，下列说法正确的是（ ）
A．若轻绳拉力为零，小车一定向右匀速直线运动
B．若小车做匀变速直线运动，小车一定是向右加速
C．若小车做匀变速直线运动，小车的加速度一定向右
D．无论小车做何种运动，弹簧一定处于伸长状态
9．如图所示，餐厅服务员水平托举菜盘给顾客上菜。若服务员托举菜盘先匀速前行，此时手对菜盘的作用力大小为；服务员快到餐桌前变为减速向前运动，此时手对菜盘的作用力大小为，下列说法正确的是（ ）
A． B．
C． D．
10．如图所示，中国三一重工的一台62米长的泵车，参与某次消防救火冷却作业。对泵车在水平路面上以加速度a做匀加速运动的过程，下列分析正确的是（ ）
A．泵车受到的重力和地面对泵车的支持力是一对平衡力
B．轮胎上凹凸不平的花纹是为了增加车对地面的压力
C．开车时要求系安全带是为了减小司机的惯性
D．若泵车发动机的牵引力增大为原来的2倍时，泵车的加速度将等于2a
11．如图所示，置于水平地面上质量为m的小木块，在与水平方向成α角的拉力F作用下，沿地面做初速度为零的匀加速直线运动。已知木块与地面间动摩擦因数为μ，则（ ）
A．木块速度越来越大，其惯性也越来越大
B．木块的加速度大小为
C．木块在第3秒内的平均速度大小大于它在2.5秒末的瞬时速度大小
D．木块开始运动时算起，前三段连续相邻相等时间内的位移大小之比是1∶4∶9
12．“蹦极”就是跳跃者把一端固定好的长弹性绳另一端绑在踝关节处，从几十米高处跳下的一种极限运动。将蹦极近似为在竖直方向的运动，重力加速度为g，忽略空气阻力。下列说法正确的是（ ）
A．下落过程中，弹性绳对人有向上的拉力之前，人的加速度可以大于g
B．下落过程中，弹性绳对人有向上的拉力之后，人的加速度可以大于g
C．下落过程中，弹性绳对人刚要有向上的拉力时，人的速度最大
D．下落过程中，弹性绳伸长到最长时，人的速度最大
13．2021年11月11日，是第72个中国人民解放军空军建军节。某次训练中，空军飞行员驾驶我国自主研发的新一代隐形战斗机“歼-20”沿直线水平向左做匀加速飞行时（如图），气体对它的作用力的合力方向可能为（ ）
A． B． C． D．
14．2021年6月28日，绵泸高速铁路泸州到成都正式开通运行。其中内自泸段由内江北站至泸州站，全长128km，设7座车站，设计时速250km/h，如图所示。这天，李蕾同学登上了首发列车，该趟列车于06：23从泸州出发，经1小时37分到达成都东站。
为判断列车在某段平直轨道上的运动情况，李蕾同学将一支笔用细线悬挂在车厢顶部，笔相对列车静止时如图所示。由此可判断列车正在（ ）
A．加速 B．减速 C．匀速 D．静止
15．将质量为m的砖块靠在足够高的竖直墙壁上，对其施加F＝kt（k为正的常数）的水平推力，如图所示，t＝0时将砖块由静止释放，用f、a、v分别表示它的摩擦力、加速度和速度，下列图像正确的是（ ）
A． B．
C． D．
二、填空题
16．质量是的物体在空中竖直下落，加速度是 。空气作用于物体的阻力是________。
17．某物体所受合力为10N时，物体的加速度大小为5m/s2，物体的质量是______kg：若合力变为 4N，物体的加速度大小为_____m/s2。
18．如图所示，质量为m＝1kg的小球与水平轻弹簧及与竖直方向成θ＝角的不可伸长的轻绳一端相连，此时小球处于静止平衡状态，当剪断轻绳的瞬间，取g＝10m/s2，此时轻弹簧的弹力大小为________；小球的加速度大小为________。
三、解答题
19．在平直路面上，质量为1100的汽车在进行研发的测试，当速度达到100时取消动力，经过70s停了下来。汽车受到的阻力是多少？重新起步加速时牵引力为2000N，产生的加速度是多少？假定试车过程中汽车受到的阻力不变。
20．一辆货车运载着完全相同的圆柱形光滑空油桶（质量均为m）在水平路面行驶。在车厢底，一层油桶平整排列，相互紧贴并被牢牢固定，一只桶C自由地摆放在桶A、B之间，和汽车一起保持静止，如图所示，已知重力加速度为g。
（1）若汽车向左匀速运动，求桶A对C的支持力大小；
（2）若汽车向左以的加速度加速运动时，桶C即将脱离A，求此时桶C对桶B的压力大小。
21．如图所示，一辆质量为的汽车在平直公路上以的速度匀速行驶，前方有一个收费站，汽车经过距收费站的标示牌A点时开始减速，到达收费站时刚好停下，设汽车整个减速过程为匀减速直线运动。在减速运动过程中，观察到汽车通过中途的和两个连续区间所用时间均为，且测得B、C相距。求：
（1）汽车减速过程中的加速度以及所受的合外力大小。
（2）从开始减速到停止运动所用的时间。
（3）D点离收费站的距离（保留三位有效数字）。
22．一种巨型娱乐器械由升降机送到离地面75m的高处，然后让座舱自由落下，落到离地面30m高时，制动系统开始启动，座舱均匀减速，到地面时刚好停下。若座舱中某人用手托着m=5kg的铅球，取g=10m/s2，试求：
（1）从开始下落到最后着地经历的总时间；
（2）当座舱落到离地面35m的位置时手对球的支持力；
（3）当座舱落到离地面15m的位置时手对球的支持力。
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参考答案：
1．C
【详解】
由牛顿第二定律可得
若拉力变为4F，产生的加速度为
ABD错误，C正确。
故选C。
2．A
【详解】
、、的合力范围为
由牛顿第二定律可知，加速度大小的范围为
故A不可能，符合题意；BCD可能，不符合题意。
故选A。
3．D
【详解】
细线断裂之前，、之间通过一根不可伸长的细线连接，平衡时细线中的张力大小等于，细线对A有向下的拉力，对B有向上的拉力，突然细线断裂，细线拉力突然消失，而弹簧的弹力在细线断裂的瞬间不变，则此时，对于A，根据牛顿第二定律有
解得
同理可得
故ABC错误D正确。
故选D。
4．D
【详解】
力F1作用在物体上产生的加速度a=3m/s2，力F2作用在该物体上产生的加速度a=4m/s2，因为加速度是矢量，则合加速度1m/s2≤a≤7m/s2，两个力作用在该物体上产生的加速度，可以看成每个力产生的加速度的合加速度。ABC正确，不符合题意，D错误，符合题意。
故选D。
5．D
【详解】
A．牛顿第一定律不是实验定律，A错误；
B．牛顿第二定律表明，物体的质量一定时，作用力越小加速度越小，B错误；
C．摩擦力越小，则小球运动得越远，由此得出的结论是如果水平面光滑，小球受到的合外力为0，则小球将沿着水平面一直运动下去，C错误；
D．控制小车从斜面同一高度滑下是为了让小车滑到水平面时的初速度相同，D正确。
故选D。
6．D
【详解】
AB．对右侧小球进行受力分析，结合牛顿第二定律可知加速度大小为
方向向左，但小车的运动方向不确定，即小车可能向右做匀减速运动，也可能向左做匀加速运动，小车与小球具有共同的加速度，选项AB错误；
CD．由于两小球质量相同，则
故轻绳OA、OB拉力大小相等，即
故轻绳CA拉力大小
选项D正确，C错误。
故选D。
7．D
【详解】
AB．圆珠笔的受力如图所示
有图可知，拉力有一个水平向左的分离，所以圆珠笔有一个向左的加速度，启动过程，速度在增加，所以此时地铁的速度方向向左，故AB错误；
CD．要想求出加速度的大小，根据竖直方向
水平方向
可得
可知此时绳子拉力大于圆珠笔的重力，由图可以估计角大小，算出此时地铁加速度的大小，故D正确，C错误。
故选D。
8．C
【详解】
A．若轻绳拉力为零，小球受到重力和弹簧弹力而平衡，所以整体受力平衡。则小车可能向右做匀速直线运动，也可能向左做匀速直线运动，A错误；
B．若小车做匀变速直线运动，则轻绳一定有拉力，小球在水平方向受到的合外力方向向右，所以小车可能是向右加速，也可能是向左减速，B错误；
C．若小车做匀变速直线运动，则轻绳一定有拉力，小球在水平方向受到的合外力方向向右，小车的加速度一定向右，C正确；
D．如果小车的加速度方向向右，轻绳有拉力，如果拉力在竖直方向的分力大于小球的重力，则弹簧处于压缩状态，D错误。
故选C。
9．B
【详解】
若服务员托举菜盘先匀速前行，此时手对菜盘的作用力大小为
服务员快到餐桌前变为减速向前运动，如图
则手对菜盘的作用力大小为
即
故选B。
10．A
【详解】
A．以泵车为研究对象，竖直方向受重力和地面对泵车的支持力，竖直方向受力平衡，则泵车受到的重力和地面对泵车的支持力是一对平衡力，故A正确；
B．轮胎上凹凸不平的花纹是为了增加地面对车的摩擦力，故B错误；
C．惯性仅与质量有关，与运动状态无关，开车时要求系安全带是为了减小惯性带来的危害，故C错误；
D．当牵引力为时有
当牵引力为时有
所以加速度大于，故D错误。
故选A。
11．B
【详解】
A．惯性只与质量有关，与速度无关，A错误；
B．根据牛顿第二定律
根据平衡条件
解得
B正确；
C．因为平均速度等于其中间时刻的瞬时速度，所以木块在第3秒内的平均速度大小等于它在2.5秒末的瞬时速度大小，C错误；
D．木块开始运动时算起，前三段连续相邻相等时间内的位移大小之比是1∶3∶5，D错误。
故选B。
12．B
【详解】
A．下落过程中，弹性绳对人有向上的拉力之前，人做自由落体运动，其加速度为g。故A错误；
B．下落过程中，弹性绳对人有向上的拉力之后，受到自身重力和弹性绳的拉力作用，当拉力大于重力的两倍时，可得
解得
即加速度可以大于g。故B正确；
CD．下落过程中，弹性绳对人刚要有向上的拉力时，自身重力大于拉力，人仍然要加速一段时间，所以此时人的速度不是最大。当重力与拉力平衡时，受到达到最大，之后减速，弹性绳伸长到最长时，人的速度减到零。故CD错误。
故选B。
13．C
【详解】
战机水平向左做匀加速飞行时，合力水平向左，战机受重力、气体对它的作用力（包括浮力、阻力等），重力方向向下，则说明气体对战机的作用力一定斜向左上。
故选C。
14．A
【详解】
对笔受力分析，如图所示
笔受到沿绳子向上的拉力、竖直向下的重力作用；则笔所受合外力水平向左，故笔的加速度水平向左；由于小球相对列车静止，列车的加速度水平向左，而列车速度水平向左，加速度方向与速度方向相同，因此列车做加速运动。
故选A。
15．B
【详解】
AB．物块运动过程中
当物块静止时
保持不变，图象从斜直线变为水平线有一突变，A错误，B正确；
C．物块运动过程中，当
根据牛顿第二定律得
得
a随着t增大而减小，物块做加速度减小的变加速运动；v-t图象的斜率应减小。当
根据牛顿第二定律得
随着t增大，a反向增大，物块做加速度增大的变减速运动；v-t图象的斜率应增大，直到停止，CD错误。
故选B。
16．
【详解】
根据牛顿第二定律得
解得
17． 2 2
【详解】
[1]根据
解得
[2] 若合力变为 4N，根据
解得
18． 10N 14.14m/s2
【详解】
[1]小球的受力分析图如图所示，根据共点力平衡得，弹簧的弹力
剪断细线的瞬间，弹簧弹力不变，则轻弹簧的弹力
[2]此时小球所受的合力
则小球的加速度
19．437N，方向与运动方向相反；1.42，方向与运动方向相同。
【详解】
以汽车为研究对象。设汽车运动方向为x轴正方向，建立一维坐标系。取消动力后，汽车做匀减速直线运动。初速度，末速度为0，滑行时间。
根据匀变速直线运动速度与时间的关系式，加速度为
汽车受到的阻力为
汽车受到的阻力是437N，方向与运动方向相反。
重新起步后，汽车所受的合力为
由牛顿第二定律可以得到汽车的加速度
重新起步产生的加速度是1.42，方向与运动方向相同。
20．（1）；（2）
【详解】
（1）对桶C受力分析如图，由平衡条件得
联立解得
（2）桶C刚脱离A时，对桶C受力分析如图，由牛顿第二定律得：
解得：
由牛顿第三定律得桶C对桶B的压力为。
21．（1），；（2）100s；（3）141m
【详解】
（1）汽车的初速度大小为
v0＝72km/h＝20m/s
汽车减速过程中的加速度为
根据牛顿第二定律可得汽车减速过程中所受合外力大小为
（2）从开始减速到停止运动所用的时间为
（3）汽车通过中途的BC和CD两个连续区间所用时间均为T=5s，所以有
解得
汽车通过C点时的速度为
设C点到收费站的距离为xC收，由位移速度关系式有
收
解得
D点离收费站的距离为
xD收＝xC收－xCD＝181m－40m＝141m
22．（1）5s；（2）0；（3）125N
【详解】
（1）由题意可知先自由下降h1=75-30m=45m
有
t1 = 3s
v1 = 30m/s
t = t1+t2 = 5s
（2）离地面35m时，座舱自由下落，处于完全失重状态，所以手对球的支持力为零；
（3）根据
由此得
a=15m/s2
根据牛顿第二定律
FN-Mg=Ma
得
FN=125 N
答案第1页，共2页
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