人教版必修第一册4.3牛顿第二定律 练习（word版含答案）
文档属性
| 名称 | 人教版必修第一册4.3牛顿第二定律 练习（word版含答案） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 1.8MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-04-13 05:53:29 | ||
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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．无人机航拍以无人驾驶飞机作为空中平台进行摄影。某款质量m=1kg的摄影无人机开始悬停在湖面一定高度处，为了全景拍摄景物，无人机先加速下降至v1=4m/s再匀速下降最后减速下降至速度为零。接着无人机加速上升达到v2=6m/s随即减速上升为零时，恰好升至原来高度。已知加速和减速的加速度大小分别为a1=2m/s2，a2=1m/s2.忽略空气阻力影响，求无人机：减速上升时受到竖直升力F大小（ ）
A．6N B．9N C．12N D．15N
2．物理观念是物理概念和规律等在头脑中的提炼和升华，下列对初步形成的物质观念、运动观念、相互作用观念等说法正确的是（ ）
A．物体的重心一定在物体上
B．物体的加速度的方向一定与其所受合外力方向相同
C．物体不受摩擦力作用，物体间的动摩擦因数一定为零
D．物体所受的合力大小一定大于其中一个分力
3．“共享单车”是指企业在校园、地铁站点、公交站点、居民区、商业区等提供自行车单车共享服务，是一种分时租赁模式，也是一种新型绿色环保共享经济。若将一箱矿泉水放在车篮内，下列说法正确的是（ ）
A．自行车加速前进时，车篮对矿泉水的作用力向前
B．自行车匀速前进时，车篮对矿泉水的作用力向前
C．自行车突然刹车时，矿泉水会向前倾是因为受到车篮对矿泉水向前的推力
D．自行车突然刹车时，矿泉水离开车篮掉下的过程中，矿泉水受到重力和空气阻力的作用
4．有一直角V形槽，固定放在水平面上，槽的两侧壁与水平面夹角均为45°，如下图所示，有一质量为m的正方体均匀木块放在槽内，木块与槽两侧面间的动摩擦因数分别为μ1和μ2（μ1>μ2）。现用水平力推木块使之沿槽运动，则木块受到的摩擦力为（ ）
A．(μ1＋μ2)mg B．(μ1＋μ2)mg
C．mg D．μ2mg
5．7月30日下午结束的东京奥运会蹦床女子决赛中，中国名将朱雪莹夺得金牌。若A位置表示床面未受压力时的位置，B位置是她从空中最高点直立下落的过程中将床面压到的最低位置。假设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，对于朱雪莹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B位置过程中，朱雪莹的速度不断变小
B．床面在B位置时，朱雪莹所受弹力等于重力
C．朱雪莹接触床面后加速度不断减小
D．朱雪莹的加速度方向改变发生在A、B之间的某位置
6．一辆汽车在平直路面上运动，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3m、5m、7m。某同学根据上述所提供的信息，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，可推断汽车所受的合力（ ）
A．越来越大 B．越来越小 C．先变大后变小 D．保持不变
7．如图所示，质量的小车放在水平光滑的平面上，在小车左端加一水平推力。当小车向右运动的速度达到3m/s时，在小车前端轻轻地放上一个大小不计、质量为的小物块，小物块与小车间的动摩擦因数，小车足够长。求：放上小物块后，小车的加速度为（ ）
A．0.2m/s2 B．0.3m/s2 C．0.5m/s2 D．0.8m/s2
8．如图，吊篮用轻绳悬挂于天花板上，吊篮底部安装一轻质弹簧，弹簧上端连接一与吊篮质量相同的小球，整个装置处于静止状态，重力加速度大小为。在悬挂吊篮的轻绳被剪断的瞬间，、的加速度大小分别为（ ）
A．， B．，0 C．，0 D．，
9．下列物理关系式中，表示牛顿第二定律的是（ ）
A． B． C． D．
10．动手能力是科学实验能力的基础。某同学在课后用石块摆弄出图示情景（从上往下计数），下列说法正确的是（ ）
A．手抓压石块的压力越大，石块受到的摩擦力越大
B．若石块③的下表面与石块④的上表面形成30°的角，则石块③与石块④间的动摩擦因数至少为
C．地面对石块⑤的摩擦力一定水平向左
D．迅速抽出石块⑤后的瞬间，上面三个石块相互间的作用力为0
11．如图所示，质量分别为2m、m的物块A和B通过一轻弹簧连接，并放置于倾角为的光滑固定斜面上，用一轻绳一端连接B，另一端固定在墙上，绳与斜面平行，物块A和B静止。突然剪断轻绳的瞬间，设A、B的加速度大小分别为aA和aB，（弹簧在弹性限度内，重力加速度为g）则（ ）
A．
B．
C．
D．
12．关于牛顿第二定律，下列说法中正确的是（ ）
A．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
B．质量大的物体，其加速度一定小
C．物体所受到的合外力与物体的质量成正比
D．表达式中的比例系数k恒为1
13．如图，一机械臂铁夹夹起质量为m的小球，机械臂与小球沿水平方向做加速度为a的匀加速直线运动，则铁夹对球的作用力（ ）
A．大小与小球的加速度大小无关
B．方向与小球的加速度大小有关
C．大小为mg，方向竖直向上
D．大小为ma，方向水平向右
14．如图所示，某竖直弹射装置由两根劲度系数为k的轻弹簧以及质量不计的底盘构成，当将质量为m的物体竖直射向空中时，底盘对物体的支持力为6mg（g为重力加速度），已知两根弹簧与竖直方向的夹角为θ＝30°，则此时每根弹簧的伸长量为（ ）
A． B． C． D．
15．如图所示为课堂的演示实验，A1、A2、A3和B1、B2、B3为完全相同的较大刚性球，A1、A2、A3之间用轻质软弹簧连接，B1、B2、B3之间用轻质细线连接，A1和B1用细线挂在水平木杆上，且离地面高度相等，A1、A2、A3之间距离和B1、B2、B3之间距离均相等．现同时将与木杆相连的细线剪断，不计空气阻力，重力加速度为g，则（ ）
A．A3和B3一定会同时落地
B．剪断瞬间A2与B2的加速度均为g
C．B1与B2的落地时间差与B2与B3的落地时间差相等
D．落地前，A1、A2、A3之间可能碰撞，B1、B2、B3之间不会碰撞
二、填空题
16．牛顿第一定律______牛顿第二定律的推论（选填“是”或“不是”）；______用牛顿第二定律来解释质量是物体惯性大小的量度（选填“能”或“不能”）。
17．物体在力作用下获得向正西方向的加速度，在力和力共同作用下获得向正北方向的加速度。那么物体在力单独作用下的加速度大小是________。
18．如图所示，长度相同的轻质细线和轻弹簧分别系有两个完全相同的灯笼甲和乙，，的上端都系在天花板上，下端用轻质水平细线连接，使和与竖直方向的夹角都为，两个灯笼处于静止状态，不计空气阻力，将灯笼视为质点。现将细线从中间剪断，则剪断瞬间甲、乙两灯笼的加速度大小比值为________。
三、解答题
19．某高速列车总质量为4.5×105kg，在以216km/h的速度直线行驶时紧急制动，要求从开始制动到完全停止的行驶距离不超过2000m。该高速列车在制动过程中受到的阻力至少为多大？
20．有些人喜欢在小汽车车头悬挂小铃铛等装饰物。汽车在平直路面上行驶，某瞬间小铃铛向车后方摆动，如图所示。若忽略空气阻力，则：
（1）此时铃铛受到哪些力的作用？
（2）请根据图示，分析判断汽车可能的运动状态，并说明理由。
（3）根据交通法规，禁止在车头悬挂小物件，因摆动的小物件会影响驾驶员的视线与注意力。根据所学物理知识解释为什么悬挂着的小物件在行驶的汽车中会时常摆动？
21．如图所示，质量为2kg的物体静止于水平面上，物体与水平面间的动摩擦因数为0.5，物体受到大小为20N，与水平方向成θ＝30°角斜向上的拉力F作用时沿水平面做匀加速运动，求：
(1)物体的加速度的大小？（g取10m/s2）
(2)如果拉力大小为40N，物体的加速度为多少？（g取10 m/s2）
22．如图甲所示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，逃生者从离地面高处，由静止以大小为加速度开始下滑，随后以的速度匀速运动后，紧接着做匀减速运动，到达地面时速度恰好为零。不计空气阻力，求：
(1)加速下滑的位移；
(2)减速过程的加速度的大小；
(3)若逃生者的质量为，则减速下滑时钢丝绳对逃生者的拉力为多大。
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．B
【详解】
由牛顿第二定律得
得
B正确，ACD错误。
故选B。
2．B
【详解】
A．物体的重心不一定在物体上，故A错误；
B．由牛顿第二定律可知，物体的加速度的方向一定与其所受合外力方向相同，故B正确；
C．物体间的动摩擦因数由接触面的粗糙程度决定，物体不受摩擦力时动摩擦因数不发生改变，故C错误；
D．两分力等大反向时，合力为零，小于任何一个分力，故D错误。
故选B。
3．D
【详解】
A．自行车加速前进时，车篮内的矿泉水也加速前进，则矿泉水所受重力和车篮对矿泉水作用力的合力水平向前，所以车篮对矿泉水的作用力斜向上，故A错误；
B．自行车匀速前进时，矿泉水受到的合力为零，车篮对矿泉水的作用力竖直向上，故B错误；
C．自行车突然刹车时，矿泉水会向前倾是由于惯性而继续保持原来的运动状态，不是因为受到车篮向前的推力，故C错误；
D．自行车突然刹车时，矿泉水离开车篮后不再受车篮的作用力，在下落过程中受到重力和空气阻力的作用，故D正确；
故选D。
4．A
【详解】
木块对槽两边的压力均为
所以用水平力推木块使之沿槽运动，则木块受到的摩擦力为
故A正确，BCD错误。
故选A。
5．D
【详解】
床面从A位置下降到B位置过程中，床面的弹力从零开始逐渐增大，弹力先小于重力，朱雪莹加速度方向仍向下，速度不断增大，且由于弹力与重力的合力逐渐减小，所以加速度不断减小，当弹力增大到与重力大小相等时，朱雪莹的加速度减小至零，速度达到最大，此后弹力开始大于朱雪莹的重力，朱雪莹的加速度方向变为向上，速度开始不断减小，且由于弹力与重力的合力不断增大，加速度不断增大，在B位置时加速度达到最大。综上所述可知ABC错误，D正确。
故选D。
6．D
【详解】
若汽车在这3s内做匀加速直线运动，则其加速度恒定，由牛顿第二定律有
故汽车所受的合力恒定不变。
故选D。
7．C
【详解】
对小车和物体受力分析，由牛顿第二定律可得，小物块的加速度为
小车的加速度为
ABD错误，C正确。
故选C。
8．B
【详解】
设P、Q的质量均为m，开始时弹簧对Q有方向竖直向上且大小为mg的弹力，对P有方向竖直向下且大小也为mg的弹力，在悬挂吊篮的轻绳被剪断的瞬间，弹簧的弹力不会发生突变，设此时P、Q的加速度大小分别为a1、a2，根据牛顿第二定律可得
故选B。
9．A
【详解】
A．表示牛顿第二定律。故A正确；
B．表示匀变速直线运动速度与时间的关系式。故B错误；
C．表示加速度的定义式。故C错误；
D．表示匀变速直线运动位移与时间的关系式。故D错误。
故选A。
10．D
【详解】
A．由图可知石块①被手抓住在空中静止，石块受的静摩擦力等于石块的重力大小，则即使手抓压石块的压力变大，石块受到的摩擦力是不变的，选项A错误；
B．若石块③的下表面与石块④的上表面形成30°的角，但是石块③与石块④间的摩擦力为静摩擦力，且不知道两块石头之间的静摩擦是否达到了最大值，则无法求解两者之间的动摩擦因数，选项B错误；
C．若地面与石块⑤的接触面水平，则对整体而言水平方向受力为零，则地面对石块⑤无摩擦力作用，选项C错误；
D．迅速抽出石块⑤后的瞬间，上面三个石块悬空，此时三者的加速度均为g，则它们之间的相互间的作用力为0，选项D正确。
故选D。
11．C
【详解】
剪断细绳前细绳的拉力为
剪断细绳的瞬间，弹簧的弹力不能突变，则此时A受力情况不变，加速度仍为零，即
小球B受合力为T，则加速度
故选C。
12．A
【详解】
A．根据牛顿第二定律可知，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，选项A正确；
B．根据牛顿第二定律可知，当物体受的合外力一定时，质量大的物体，其加速度一定小，选项B错误；
C．物体所受到的合外力与物体的质量无关，选项C错误；
D．表达式中的比例系数k只有在国际单位制中的情况下才等于1，选项D错误。
故选A。
13．B
【详解】
A．根据平行四边形定则，铁夹对球的作用力大小为
即与加速度的大小有关，故A错误；
B．因为合力的方向水平，设铁夹对球的作用力与竖直方向成，则
所以方向与加速度大小有关，故B正确；
CD．对小球受力分析可知，小球受重力、铁夹对球的作用力。当机械臂与小球沿水平方向做加速度为a的匀加速直线运动时，根据牛顿第二定律可知，合力沿水平方向，则铁夹对球的作用力斜向上方，故CD错误。
故选B。
14．D
【详解】
物体受重力和支持力，根据牛顿第二定律，有
N－mg＝ma
其中N＝6mg，解得
a＝5g
再对质量不计的底盘和物体m整体受力分析，整体受重力和两个拉力，根据牛顿第二定律，在竖直方向满足
2Fcos 30°－mg＝ma
解得
根据胡克定律，有
故选D。
15．D
【详解】
AB．由于剪断细线时弹簧的弹力不能突变，所以A2、A3的合力仍然等于零，其加速度也为零，而细线的拉力可以突变，所以细线剪断瞬间由于重力作用B1、B2、B3均做自由落体运动，所以B3比A3先着地，故AB错误；
C．由于B1、B2、B3均做自由落体运动，所以时间越长速度越大，而B1、B2之间的距离和B2、B3之间的距离相等，所以B1与B2的落地时间差小于B2与B3的落地时间差，故C错误；
D．由于B1、B2、B3均做自由落体运动，所以三小球的速度总是相同，不会相撞，而剪断细线的瞬间A1具有向下的加速度，A2、A3的加速度为零，所以之后A1比A2、A3运动得快，A1、A2、A3之间可能碰撞，故D正确。
故选D。
16． 不是 能
【详解】
[1] 由于实际上不存在完全不受其它物体作用的孤立物体，所以第一定律不能用实验直接加以验证，主要是由它所推出的结论和实验事实符合而得到验证。第一定律指出了物体在不受力的情况下处于怎样的运动状态，这样就可以研究物体在受力情况下的运动状态，因此，在牛顿力学的理论系统中牛顿第一定律是第二定律的前提和基础，则牛顿第一定律不是牛顿第二定律的推论。
[2]根据公式
F = ma
质量越大，加速度就越小，物体也就越能保持它原有的状态，惯性也就越大了，则能用牛顿第二定律来解释质量是物体惯性大小的量度。
17．5m/s2
【详解】
[1]设物体质量为m，力F2的方向与正北方向的夹角为θ，由题意并根据牛顿第二定律有
F2sinθ=F1=ma1
F2cosθ=ma2
设F2单独作用时物体的加速度大小为a3，则
F2=ma3
由题意知
a1=4m/s2,a2=3m/s2
解得
a3=5m/s2
18．
【详解】
细线被剪断的瞬间，因细线对甲的弹力突然消失，而引起上的张力发生突变，使甲的受力情况改变，根据牛顿第二定律有
可得
方向垂直于斜向下方；当细线被剪断时，细线对乙的弹力突然消失，而弹簧的形变还来不及变化（变化要有一个过程，不能突变），因而弹簧的弹力不变，它与重力的合力与细线对乙的弹力是一对平衡力，等大反向，所以细线被剪断的瞬间，根据牛顿第二定律有
可得乙加速度的大小为
方向水平向右，则甲乙两图中小球的加速度大小之比为
19．
【详解】
根据运动学公式
可得制动过程中的加速度大小为
由牛顿第二定律，可得该高速列车在制动过程中受到的阻力大小至少为
20．（1）此时铃铛受到自身重力，绳对它的拉力的作用；（2）见解析；（3）见解析
【详解】
（1）依题意，可知此时铃铛受到自身重力及悬绳对它的拉力的作用；
（2）根据题图图示，利用牛顿第二定律可判断知此时铃铛的合力方向向前，所以铃铛的加速度方向向前，由于车的加速度与铃铛的加速度相同，可判断知车可能突然向前加速或向后减速。
（3）在行驶的汽车中会时常加速或者减速，或转弯等，而对于悬挂在车头的小物件，由于惯性，因而会出现向前，向后或者左右摆动，摆动的小物件会影响驾驶员的视线与注意力，甚至会与驾驶员头部发生碰撞，从而引发交通安全事故，所以根据交通法规，禁止在车头悬挂小物件。
21．（1）6.16m/s2；（2）17.32m/s2
【详解】
(1) 对物体受力分析得
代入数据解得
(2)当时，代入数据得
22．（1）；（2）；（3）
【详解】
（1）根据
可得加速下滑的位移
（2）匀速运动的位移
减速过程中加速度
（3）根据牛顿第二定律
可得
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页
一、单选题
1．无人机航拍以无人驾驶飞机作为空中平台进行摄影。某款质量m=1kg的摄影无人机开始悬停在湖面一定高度处，为了全景拍摄景物，无人机先加速下降至v1=4m/s再匀速下降最后减速下降至速度为零。接着无人机加速上升达到v2=6m/s随即减速上升为零时，恰好升至原来高度。已知加速和减速的加速度大小分别为a1=2m/s2，a2=1m/s2.忽略空气阻力影响，求无人机：减速上升时受到竖直升力F大小（ ）
A．6N B．9N C．12N D．15N
2．物理观念是物理概念和规律等在头脑中的提炼和升华，下列对初步形成的物质观念、运动观念、相互作用观念等说法正确的是（ ）
A．物体的重心一定在物体上
B．物体的加速度的方向一定与其所受合外力方向相同
C．物体不受摩擦力作用，物体间的动摩擦因数一定为零
D．物体所受的合力大小一定大于其中一个分力
3．“共享单车”是指企业在校园、地铁站点、公交站点、居民区、商业区等提供自行车单车共享服务，是一种分时租赁模式，也是一种新型绿色环保共享经济。若将一箱矿泉水放在车篮内，下列说法正确的是（ ）
A．自行车加速前进时，车篮对矿泉水的作用力向前
B．自行车匀速前进时，车篮对矿泉水的作用力向前
C．自行车突然刹车时，矿泉水会向前倾是因为受到车篮对矿泉水向前的推力
D．自行车突然刹车时，矿泉水离开车篮掉下的过程中，矿泉水受到重力和空气阻力的作用
4．有一直角V形槽，固定放在水平面上，槽的两侧壁与水平面夹角均为45°，如下图所示，有一质量为m的正方体均匀木块放在槽内，木块与槽两侧面间的动摩擦因数分别为μ1和μ2（μ1>μ2）。现用水平力推木块使之沿槽运动，则木块受到的摩擦力为（ ）
A．(μ1＋μ2)mg B．(μ1＋μ2)mg
C．mg D．μ2mg
5．7月30日下午结束的东京奥运会蹦床女子决赛中，中国名将朱雪莹夺得金牌。若A位置表示床面未受压力时的位置，B位置是她从空中最高点直立下落的过程中将床面压到的最低位置。假设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，对于朱雪莹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B位置过程中，朱雪莹的速度不断变小
B．床面在B位置时，朱雪莹所受弹力等于重力
C．朱雪莹接触床面后加速度不断减小
D．朱雪莹的加速度方向改变发生在A、B之间的某位置
6．一辆汽车在平直路面上运动，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3m、5m、7m。某同学根据上述所提供的信息，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，可推断汽车所受的合力（ ）
A．越来越大 B．越来越小 C．先变大后变小 D．保持不变
7．如图所示，质量的小车放在水平光滑的平面上，在小车左端加一水平推力。当小车向右运动的速度达到3m/s时，在小车前端轻轻地放上一个大小不计、质量为的小物块，小物块与小车间的动摩擦因数，小车足够长。求：放上小物块后，小车的加速度为（ ）
A．0.2m/s2 B．0.3m/s2 C．0.5m/s2 D．0.8m/s2
8．如图，吊篮用轻绳悬挂于天花板上，吊篮底部安装一轻质弹簧，弹簧上端连接一与吊篮质量相同的小球，整个装置处于静止状态，重力加速度大小为。在悬挂吊篮的轻绳被剪断的瞬间，、的加速度大小分别为（ ）
A．， B．，0 C．，0 D．，
9．下列物理关系式中，表示牛顿第二定律的是（ ）
A． B． C． D．
10．动手能力是科学实验能力的基础。某同学在课后用石块摆弄出图示情景（从上往下计数），下列说法正确的是（ ）
A．手抓压石块的压力越大，石块受到的摩擦力越大
B．若石块③的下表面与石块④的上表面形成30°的角，则石块③与石块④间的动摩擦因数至少为
C．地面对石块⑤的摩擦力一定水平向左
D．迅速抽出石块⑤后的瞬间，上面三个石块相互间的作用力为0
11．如图所示，质量分别为2m、m的物块A和B通过一轻弹簧连接，并放置于倾角为的光滑固定斜面上，用一轻绳一端连接B，另一端固定在墙上，绳与斜面平行，物块A和B静止。突然剪断轻绳的瞬间，设A、B的加速度大小分别为aA和aB，（弹簧在弹性限度内，重力加速度为g）则（ ）
A．
B．
C．
D．
12．关于牛顿第二定律，下列说法中正确的是（ ）
A．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
B．质量大的物体，其加速度一定小
C．物体所受到的合外力与物体的质量成正比
D．表达式中的比例系数k恒为1
13．如图，一机械臂铁夹夹起质量为m的小球，机械臂与小球沿水平方向做加速度为a的匀加速直线运动，则铁夹对球的作用力（ ）
A．大小与小球的加速度大小无关
B．方向与小球的加速度大小有关
C．大小为mg，方向竖直向上
D．大小为ma，方向水平向右
14．如图所示，某竖直弹射装置由两根劲度系数为k的轻弹簧以及质量不计的底盘构成，当将质量为m的物体竖直射向空中时，底盘对物体的支持力为6mg（g为重力加速度），已知两根弹簧与竖直方向的夹角为θ＝30°，则此时每根弹簧的伸长量为（ ）
A． B． C． D．
15．如图所示为课堂的演示实验，A1、A2、A3和B1、B2、B3为完全相同的较大刚性球，A1、A2、A3之间用轻质软弹簧连接，B1、B2、B3之间用轻质细线连接，A1和B1用细线挂在水平木杆上，且离地面高度相等，A1、A2、A3之间距离和B1、B2、B3之间距离均相等．现同时将与木杆相连的细线剪断，不计空气阻力，重力加速度为g，则（ ）
A．A3和B3一定会同时落地
B．剪断瞬间A2与B2的加速度均为g
C．B1与B2的落地时间差与B2与B3的落地时间差相等
D．落地前，A1、A2、A3之间可能碰撞，B1、B2、B3之间不会碰撞
二、填空题
16．牛顿第一定律______牛顿第二定律的推论（选填“是”或“不是”）；______用牛顿第二定律来解释质量是物体惯性大小的量度（选填“能”或“不能”）。
17．物体在力作用下获得向正西方向的加速度，在力和力共同作用下获得向正北方向的加速度。那么物体在力单独作用下的加速度大小是________。
18．如图所示，长度相同的轻质细线和轻弹簧分别系有两个完全相同的灯笼甲和乙，，的上端都系在天花板上，下端用轻质水平细线连接，使和与竖直方向的夹角都为，两个灯笼处于静止状态，不计空气阻力，将灯笼视为质点。现将细线从中间剪断，则剪断瞬间甲、乙两灯笼的加速度大小比值为________。
三、解答题
19．某高速列车总质量为4.5×105kg，在以216km/h的速度直线行驶时紧急制动，要求从开始制动到完全停止的行驶距离不超过2000m。该高速列车在制动过程中受到的阻力至少为多大？
20．有些人喜欢在小汽车车头悬挂小铃铛等装饰物。汽车在平直路面上行驶，某瞬间小铃铛向车后方摆动，如图所示。若忽略空气阻力，则：
（1）此时铃铛受到哪些力的作用？
（2）请根据图示，分析判断汽车可能的运动状态，并说明理由。
（3）根据交通法规，禁止在车头悬挂小物件，因摆动的小物件会影响驾驶员的视线与注意力。根据所学物理知识解释为什么悬挂着的小物件在行驶的汽车中会时常摆动？
21．如图所示，质量为2kg的物体静止于水平面上，物体与水平面间的动摩擦因数为0.5，物体受到大小为20N，与水平方向成θ＝30°角斜向上的拉力F作用时沿水平面做匀加速运动，求：
(1)物体的加速度的大小？（g取10m/s2）
(2)如果拉力大小为40N，物体的加速度为多少？（g取10 m/s2）
22．如图甲所示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，逃生者从离地面高处，由静止以大小为加速度开始下滑，随后以的速度匀速运动后，紧接着做匀减速运动，到达地面时速度恰好为零。不计空气阻力，求：
(1)加速下滑的位移；
(2)减速过程的加速度的大小；
(3)若逃生者的质量为，则减速下滑时钢丝绳对逃生者的拉力为多大。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．B
【详解】
由牛顿第二定律得
得
B正确，ACD错误。
故选B。
2．B
【详解】
A．物体的重心不一定在物体上，故A错误；
B．由牛顿第二定律可知，物体的加速度的方向一定与其所受合外力方向相同，故B正确；
C．物体间的动摩擦因数由接触面的粗糙程度决定，物体不受摩擦力时动摩擦因数不发生改变，故C错误；
D．两分力等大反向时，合力为零，小于任何一个分力，故D错误。
故选B。
3．D
【详解】
A．自行车加速前进时，车篮内的矿泉水也加速前进，则矿泉水所受重力和车篮对矿泉水作用力的合力水平向前，所以车篮对矿泉水的作用力斜向上，故A错误；
B．自行车匀速前进时，矿泉水受到的合力为零，车篮对矿泉水的作用力竖直向上，故B错误；
C．自行车突然刹车时，矿泉水会向前倾是由于惯性而继续保持原来的运动状态，不是因为受到车篮向前的推力，故C错误；
D．自行车突然刹车时，矿泉水离开车篮后不再受车篮的作用力，在下落过程中受到重力和空气阻力的作用，故D正确；
故选D。
4．A
【详解】
木块对槽两边的压力均为
所以用水平力推木块使之沿槽运动，则木块受到的摩擦力为
故A正确，BCD错误。
故选A。
5．D
【详解】
床面从A位置下降到B位置过程中，床面的弹力从零开始逐渐增大，弹力先小于重力，朱雪莹加速度方向仍向下，速度不断增大，且由于弹力与重力的合力逐渐减小，所以加速度不断减小，当弹力增大到与重力大小相等时，朱雪莹的加速度减小至零，速度达到最大，此后弹力开始大于朱雪莹的重力，朱雪莹的加速度方向变为向上，速度开始不断减小，且由于弹力与重力的合力不断增大，加速度不断增大，在B位置时加速度达到最大。综上所述可知ABC错误，D正确。
故选D。
6．D
【详解】
若汽车在这3s内做匀加速直线运动，则其加速度恒定，由牛顿第二定律有
故汽车所受的合力恒定不变。
故选D。
7．C
【详解】
对小车和物体受力分析，由牛顿第二定律可得，小物块的加速度为
小车的加速度为
ABD错误，C正确。
故选C。
8．B
【详解】
设P、Q的质量均为m，开始时弹簧对Q有方向竖直向上且大小为mg的弹力，对P有方向竖直向下且大小也为mg的弹力，在悬挂吊篮的轻绳被剪断的瞬间，弹簧的弹力不会发生突变，设此时P、Q的加速度大小分别为a1、a2，根据牛顿第二定律可得
故选B。
9．A
【详解】
A．表示牛顿第二定律。故A正确；
B．表示匀变速直线运动速度与时间的关系式。故B错误；
C．表示加速度的定义式。故C错误；
D．表示匀变速直线运动位移与时间的关系式。故D错误。
故选A。
10．D
【详解】
A．由图可知石块①被手抓住在空中静止，石块受的静摩擦力等于石块的重力大小，则即使手抓压石块的压力变大，石块受到的摩擦力是不变的，选项A错误；
B．若石块③的下表面与石块④的上表面形成30°的角，但是石块③与石块④间的摩擦力为静摩擦力，且不知道两块石头之间的静摩擦是否达到了最大值，则无法求解两者之间的动摩擦因数，选项B错误；
C．若地面与石块⑤的接触面水平，则对整体而言水平方向受力为零，则地面对石块⑤无摩擦力作用，选项C错误；
D．迅速抽出石块⑤后的瞬间，上面三个石块悬空，此时三者的加速度均为g，则它们之间的相互间的作用力为0，选项D正确。
故选D。
11．C
【详解】
剪断细绳前细绳的拉力为
剪断细绳的瞬间，弹簧的弹力不能突变，则此时A受力情况不变，加速度仍为零，即
小球B受合力为T，则加速度
故选C。
12．A
【详解】
A．根据牛顿第二定律可知，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，选项A正确；
B．根据牛顿第二定律可知，当物体受的合外力一定时，质量大的物体，其加速度一定小，选项B错误；
C．物体所受到的合外力与物体的质量无关，选项C错误；
D．表达式中的比例系数k只有在国际单位制中的情况下才等于1，选项D错误。
故选A。
13．B
【详解】
A．根据平行四边形定则，铁夹对球的作用力大小为
即与加速度的大小有关，故A错误；
B．因为合力的方向水平，设铁夹对球的作用力与竖直方向成，则
所以方向与加速度大小有关，故B正确；
CD．对小球受力分析可知，小球受重力、铁夹对球的作用力。当机械臂与小球沿水平方向做加速度为a的匀加速直线运动时，根据牛顿第二定律可知，合力沿水平方向，则铁夹对球的作用力斜向上方，故CD错误。
故选B。
14．D
【详解】
物体受重力和支持力，根据牛顿第二定律，有
N－mg＝ma
其中N＝6mg，解得
a＝5g
再对质量不计的底盘和物体m整体受力分析，整体受重力和两个拉力，根据牛顿第二定律，在竖直方向满足
2Fcos 30°－mg＝ma
解得
根据胡克定律，有
故选D。
15．D
【详解】
AB．由于剪断细线时弹簧的弹力不能突变，所以A2、A3的合力仍然等于零，其加速度也为零，而细线的拉力可以突变，所以细线剪断瞬间由于重力作用B1、B2、B3均做自由落体运动，所以B3比A3先着地，故AB错误；
C．由于B1、B2、B3均做自由落体运动，所以时间越长速度越大，而B1、B2之间的距离和B2、B3之间的距离相等，所以B1与B2的落地时间差小于B2与B3的落地时间差，故C错误；
D．由于B1、B2、B3均做自由落体运动，所以三小球的速度总是相同，不会相撞，而剪断细线的瞬间A1具有向下的加速度，A2、A3的加速度为零，所以之后A1比A2、A3运动得快，A1、A2、A3之间可能碰撞，故D正确。
故选D。
16． 不是 能
【详解】
[1] 由于实际上不存在完全不受其它物体作用的孤立物体，所以第一定律不能用实验直接加以验证，主要是由它所推出的结论和实验事实符合而得到验证。第一定律指出了物体在不受力的情况下处于怎样的运动状态，这样就可以研究物体在受力情况下的运动状态，因此，在牛顿力学的理论系统中牛顿第一定律是第二定律的前提和基础，则牛顿第一定律不是牛顿第二定律的推论。
[2]根据公式
F = ma
质量越大，加速度就越小，物体也就越能保持它原有的状态，惯性也就越大了，则能用牛顿第二定律来解释质量是物体惯性大小的量度。
17．5m/s2
【详解】
[1]设物体质量为m，力F2的方向与正北方向的夹角为θ，由题意并根据牛顿第二定律有
F2sinθ=F1=ma1
F2cosθ=ma2
设F2单独作用时物体的加速度大小为a3，则
F2=ma3
由题意知
a1=4m/s2,a2=3m/s2
解得
a3=5m/s2
18．
【详解】
细线被剪断的瞬间，因细线对甲的弹力突然消失，而引起上的张力发生突变，使甲的受力情况改变，根据牛顿第二定律有
可得
方向垂直于斜向下方；当细线被剪断时，细线对乙的弹力突然消失，而弹簧的形变还来不及变化（变化要有一个过程，不能突变），因而弹簧的弹力不变，它与重力的合力与细线对乙的弹力是一对平衡力，等大反向，所以细线被剪断的瞬间，根据牛顿第二定律有
可得乙加速度的大小为
方向水平向右，则甲乙两图中小球的加速度大小之比为
19．
【详解】
根据运动学公式
可得制动过程中的加速度大小为
由牛顿第二定律，可得该高速列车在制动过程中受到的阻力大小至少为
20．（1）此时铃铛受到自身重力，绳对它的拉力的作用；（2）见解析；（3）见解析
【详解】
（1）依题意，可知此时铃铛受到自身重力及悬绳对它的拉力的作用；
（2）根据题图图示，利用牛顿第二定律可判断知此时铃铛的合力方向向前，所以铃铛的加速度方向向前，由于车的加速度与铃铛的加速度相同，可判断知车可能突然向前加速或向后减速。
（3）在行驶的汽车中会时常加速或者减速，或转弯等，而对于悬挂在车头的小物件，由于惯性，因而会出现向前，向后或者左右摆动，摆动的小物件会影响驾驶员的视线与注意力，甚至会与驾驶员头部发生碰撞，从而引发交通安全事故，所以根据交通法规，禁止在车头悬挂小物件。
21．（1）6.16m/s2；（2）17.32m/s2
【详解】
(1) 对物体受力分析得
代入数据解得
(2)当时，代入数据得
22．（1）；（2）；（3）
【详解】
（1）根据
可得加速下滑的位移
（2）匀速运动的位移
减速过程中加速度
（3）根据牛顿第二定律
可得
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