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 | 1.2MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-04-16 00:49:10 | ||
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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．如图甲所示，轻质弹簧的左端与固定在墙上的拉力传感器连接，在右端拉力T的作用下从原长开始沿水平方向缓慢伸长，通过刻度尺可以读出弹簧的总长l，通过拉力传感器可以读出弹簧的弹力F；如图乙所示是图像，弹簧与水平面不接触，下列说法正确的是（ ）
A．弹簧的劲度系数为
B．由乙图所给的条件得，弹簧的原长为
C．当弹力增大，图像变弯曲，是由于测量误差偏大造成的
D．如果弹簧做加速运动，拉力T与拉力传感器对弹簧的弹力F大小相等
2．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
3．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
4．质量为3kg的物体，在0 ~ 4s内受水平力F的作用，在4 ~ 10s内因受摩擦力作用而停止，其v-t图像如图所示。在0 ~ 4s内物体所受的拉力为（ ）
A．5 N B．12 N C．10 N D．15 N
5．在梯井中，由钢索悬挂竖直电梯C，顶部用绳子悬挂了球A，A下方焊接一个弹簧，弹簧下端悬挂球B，整个装置处于静止状态，简化示意图如图所示。已知绳子、弹簧的质量远小于两球质量，两球质量又远小于电梯质量。若悬挂电梯的钢索突然断裂，在电梯下落瞬间，球A、球B、电梯C各自加速度约为（ ）
A．9.8m/s2，9.8m/s2，0 B．19.6m/s2，0，9.8m/s2
C．0，9.8m/s2，9.8m/s2 D．9.8m/s2，0，9.8m/s2
6．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．，
7．一辆洒水车在平直的路面上匀速行驶，洒水车的牵引力不变，所受阻力与车重成正比。那么，当洒水车开始洒水后，它的运动情况将是（ ）
A．变加速直线运动 B．匀加速直线运动
C．匀速直线运动 D．匀减速直线运动
8．“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
9．中国高速铁路最高运行时速350km，被誉为中国“新四大发明”之一。几年前一位来中国旅行的瑞典人在网上发了一段视频，高速行驶的列车窗台上，放了一枚直立的硬币，如图所示。在列车行驶的过程中，硬币始终直立在列车窗台上，直到列车转弯的时候，硬币才倒下。这一视频证明了中国高铁极好的稳定性。关于这枚硬币，下列判断正确的是（ ）
A．硬币直立过程中，列车一定做匀速直线运动
B．硬币直立过程中，一定只受重力和支持力，处于平衡状态
C．硬币直立过程中，可能受到与列车行驶方向相同的摩擦力作用
D．列车加速或减速行驶时，硬币都可能受到与列车运动方向相反的摩擦力作用
10．2022年2月6日，中国女足时隔16年重夺亚洲杯冠军。某学习小组在研究足球运动规律时，将足球在地面上方某高度处竖直向上抛出，足球在空中运动过程中受空气阻力的大小与速率成正比。规定竖直向上为正方向，关于反映足球运动的v-t图像，下列正确的是（ ）
A． B．
C． D．
11．汽车以10m/s的速度在公路上匀速行驶，驾驶员发现正前方15m处的斑马线上有行人，于是刹车礼让，汽车恰好停止在斑马线前，假设驾驶员反应时间为0.5s，汽车运动的v-t图像如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．汽车在驾驶员反应时间内发生的位移大小为15m
B．汽车刹车时所受合外力方向与加速度方向相反
C．汽车减速的加速度大小为4m/s2
D．从驾驶员发现行人到汽车停止共需2.5s
12．某同学平伸手掌托起砖块，保持静止；当手突然向上加速运动时，砖对手的压力大小（ ）
A．小于砖的重力大小 B．大于手对砖的支持力大小
C．小于手对砖的支持力大小 D．等于手对砖的支持力大小
13．如图所示，倾角为的斜面固定在水平地面上，斜面上有两个质量均为的小球、，它们用劲度系数为的轻质弹簧相连接，重力加速度为。现对施加一个水平向右、大小为的恒力，使、在斜面上都保持静止，如果斜面和两个小球的摩擦均忽略不计，此时弹簧的长度为，则下列说法错误的是（ ）
A．弹簧的原长为
B．斜面的倾角为
C．撤掉恒力的瞬间，小球的加速度为
D．撤掉恒力的瞬间，小球的加速度为0
14．如图所示，一汽车在水平路面上匀速直线行驶，行车记录仪用吸盘式支架固定在倾斜的挡风玻璃上，行车记录仪和支架的重量分别为G1和G2.下列说法正确的是（ ）
A．挡风玻璃对支架的力方向垂直玻璃面向下 B．挡风玻璃对支架的力大于G1+G2
C．支架对行车记录仪的力方向水平向前 D．若汽车加速，支架对行车记录仪的力大于G1
15．如图所示，小球A的质量为2kg，木块B的质量为4kg，两物体通过竖直轻弹簧连接放置在水平面上.现对小球A施加一个竖直向下的压力，使小球A在较低的位置达到平衡，突然撤去压力，小球A向上运动。当小球运动到某位置时，木块B对地面的压力为零，则此时小球A的加速度大小为（取重力加速度）（ ）
A． B． C． D．
二、填空题
16．判断下列说法的正误：
（1）根据物体加速度的方向可以判断物体所受合力的方向( )
（2）根据物体加速度的方向可以判断物体受到的每个力的方向( )
（3）物体运动状态的变化情况是由它的受力决定的( )
（4）物体运动状态的变化情况是由它对其他物体的施力情况决定的( )
17．某同学为研究雨滴下落的规律，通过查阅资料了解到：较大的雨滴是从大约1000m的高空形成并下落的。g取。
(1)假设雨滴下落过程受到的空气阻力可以忽略不计，估算雨滴从1000 m高空下落至地面时速度的大小。( )
(2)实际上，较大的雨滴从大约1000m的高空下落至地面的速度大约为，这与雨滴下落过程中受到的空气阻力有关。已知雨滴受到的空气阻力随着雨滴速度的增大而增大，请你描述雨滴从1000m高空开始下落直至地面的过程中，其加速度和速度的变化情况_____，并在图中定性画出雨滴下落过程的图像。( )
(3)该同学继续查阅资料得知，若将雨滴看作半径为r的球体，其竖直落向地面的过程中所受空气阻力，其中v是雨滴的速度，k是比例系数。不计雨滴间的相互作用且雨滴质量不变。半径分别为、的雨滴在空气中无初速度下落，下落过程中的最大速度分别为、，则___（选填“大于”、“小于”或“等于”），请通过推导说明你的理由_____。（球的体积公式，雨滴的密度为）
18．质量为的物体，在两个大小相等、夹角为的共点力作用下，产生的加速度大小为，当两个力的大小不变，夹角变为时，物体的加速度大小变为________；夹角变为时，物体的加速度大小变为_______。
三、解答题
19．一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。
20．2021年9月29日万里黄河第一隧“济南黄河济泺路隧道”建成通车，隧道全长。一位质量为的司机驾驶某小型汽车从起点处由静止以的加速度匀加速起步，速度达到后保持匀速行驶，到达终点前开始匀减速运动，到达终点时刚好停下，假设司机相对汽车始终静止，汽车在运动过程中始终可以看做水平面上的直线运动，重力加速度取，求
（1）汽车通过全程所用时间；
（2）司机匀加速过程中所受汽车作用力的大小。
21．如图所示，甲和乙各站在一块滑板上，分别抓着轻绳的一端。甲与滑板的总质量为，乙与滑板的总质量为。忽略地面摩擦力、空气阻力。当甲以水平恒力F收回绳子时，乙双手不动，只紧抓着绳子。
（1）在收绳过程中，分析说明甲与乙各做什么运动；
（2）证明收绳过程中的任意瞬间，甲乙速度比等于质量比的倒数，即。
22．如图所示，A为电磁铁，C为胶木秤盘，A和C（包括支架）的总质量为M。B为铁片，质量为m。当电磁铁通电时，铁片被吸引加速上升，设某时刻铁片的加速度为a，则轻绳上拉力F的大小为多少？
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．D
【详解】
A．图像的斜率是弹簧的劲度系数
A错误；
B．图像的横轴截距是弹簧的原长，由相似三角形可得
解得
B错误；
C．当弹力增大，图像变弯曲，是由于弹簧超过了最大弹性限度造成的，C错误；
D．对弹簧应用牛顿第二定律有
由于弹簧是轻质弹簧，则有，所以不管弹簧是加速还是缓慢运动，都有
D正确。
故选D。
2．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。
3．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。
4．D
【详解】
在0 ~ 4 s内，由牛顿第二定律
在4 ~ 10s内，物体因受摩擦力作用减速到零，由牛顿第二定律
v-t图像的斜率表示加速度，则前后两个阶段的加速度分别为
联立以上各式可得
故ABC错误，D正确。
故选D。
5．D
【详解】
假设球A与电梯之间的绳子无弹力，则钢索突然断裂的瞬间，电梯只受重力其加速度为g，而A受到弹簧向下的拉力其加速度大于g，则假设不成立，可知球A与电梯之间的绳子有弹力，可得电梯与球A的加速度相同，因为电梯质量远大于两球质量，钢索断裂后，电梯可视为在自身重力下运动，因此加速度大小为g=9.8m/s2，弹簧形变量在瞬间不会发生突变，因此球B受力不变，其加速度为0。
故选D。
6．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。
7．A
【详解】
设洒水车的牵引力为F，洒水车的质量为m，阻力为kmg，由牛顿第二定律有
得
开始时
F＝kmg，a＝0
随着m减小，a逐渐增大，故洒水车做加速度逐渐增大的加速运动。
故选A。
8．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。
9．C
【详解】
A．硬币直立过程中，硬币与列车间可能存在一定的摩擦力，列车做匀速直线运动时可以直立，列车在做加速度较小的加速运动时，所需要的摩擦力也会较小，也能使硬币处于直立的状态，故A错误；
B．硬币直立的过程，也可能处于加速运动状态，故不一定处于平衡状态，故B错误；
C．硬币直立过程中，可能受到与列车行驶方向相同的摩擦力作用，故C正确；
D．列车加速时，硬币受到的摩擦力与列车的运动方向相同，列车减速行驶时，硬币受到摩擦力与列车运动方向相反，故D错误。
故选C。
10．D
【详解】
上升阶段，小球受到重力和向下的空气阻力，根据牛顿第二定律，有
mg+f=ma
又
f=kv
得
知加速度随着速度减小而减小，当v=0时，a=g；
下降阶段，小球受到重力和向上的空气阻力，根据牛顿第二定律，有
mg-f=ma
又
f=kv
得
知加速度随着速度减小而减小，结合v-t图象的斜率等于加速度，知图象的切线斜率不断减小，故ABC错误，D正确。
故选D。
11．D
【详解】
A．汽车在驾驶员反应时间内做匀速直线运动，发生位移大小为
故A错误；
B．根据牛顿第二定律，汽车刹车所受合外力方向与加速度方向相同；故B错误；
C．汽车刹车做匀减速运动，发生位移大小为
由运动学公式
可得汽车减速的加速度大小为
故C错误；
D．汽车刹车到停下的时间
从驾驶员发现行人到汽车刹车停下共需2.5s，故D正确。
故选D。
12．D
【详解】
BCD．砖对受的压力和手对砖的支持力是作用力和反作用力，大小相等。故BC错误，D正确；
A．开始静止时，手对砖的支持力等于砖的重力，当手突然向上加速运动时，则砖的加速度方向向上，根据牛顿第二定律知
则
所以砖对手的压力也一定大于砖的重力。故A错误。
故选D。
13．A
【详解】
AB．对、整体分析，沿斜面方向根据平衡条件可得
解得
对小球进行受力分析，沿斜面方向由平衡条件得
解得
所以弹簧原长为
故B正确，A错误；
C．撤掉恒力的瞬间，对A进行受力分，沿斜面方向根据牛顿第二定律可得
小球此时的加速度
故C正确；
D．撤掉恒力的瞬间，弹簧弹力不变，球所受合力不变，故球的加速度为零，故D正确。
本题选错误项，故选A。
14．D
【详解】
AB．因为汽车匀速直线运动，故挡风玻璃对支架的力与行车记录仪和支架的重量的和平衡，等于G1+G2，竖直向上；故AB错误；
C．以行车记录仪为研究对象，支架对行车记录仪的力与行车记录仪的重力平衡，方向竖直向上，故C错误；
D．若汽车加速，合外力水平向前，支架对行车记录仪的力大于G1；故D正确。
故选D。
15．C
【详解】
当B对地面的压力为零时，弹簧处于伸长状态，对B受力分析，此时有
根据牛顿运动定律，对A有
解得
故选C。
16． 正确 错误 正确 错误
略
17． 加速度开始逐渐减小，然后为0，速度先逐渐变大，然后不变 大于 见解析所示
【详解】
(1)[1]若不计空气阻力，雨滴在重力作用下做自由落体运动，根据运动学公式，解得
(2)[2][3]加速度开始逐渐减小，然后为0，速度先逐渐变大，然后不变,图像如图所示
(3)[4][5]大于，根据牛顿第二定律
得
当加速度为零时，雨滴的最大速度，雨滴质量
雨滴最大速度
因为，所以
18．
【详解】
[1] 设两个相等的共点力大小为F，当它们之间的夹角为60°时，由等边三角形的知识可知
所以
当两个力的大小不变，夹角变为时，则
根据牛顿第二定律得：物体的加速度大小变为
[2] 夹角变为时，则
根据牛顿第二定律得：物体的加速度大小变为
19．（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。
20．（1）；（2）
【详解】
（1）加速过程由运动学公式
减速过程
匀速过程
总时间
（2）作用力克服重力并提供了加速度，根据力的合成
21．（1）见解析；（2）见解析
【详解】
（1）乙受到恒定拉力F，做匀加速直线运动； 甲受到恒定的反作用力，做匀加速直线运动；
（2）由牛二定律
在收绳过程中，经过任意时间t
22．Mg＋mg＋ma
【详解】
在铁片B上升的过程中，轻绳上的拉力F大小等于AC的重力Mg和B对A的引力F引′的和。在铁片B上升的过程中，对B有
所以
由牛顿第三定律可知B对A的引力F引′与A对B的引力F引大小相等、方向相反，所以
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页
一、单选题
1．如图甲所示，轻质弹簧的左端与固定在墙上的拉力传感器连接，在右端拉力T的作用下从原长开始沿水平方向缓慢伸长，通过刻度尺可以读出弹簧的总长l，通过拉力传感器可以读出弹簧的弹力F；如图乙所示是图像，弹簧与水平面不接触，下列说法正确的是（ ）
A．弹簧的劲度系数为
B．由乙图所给的条件得，弹簧的原长为
C．当弹力增大，图像变弯曲，是由于测量误差偏大造成的
D．如果弹簧做加速运动，拉力T与拉力传感器对弹簧的弹力F大小相等
2．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
3．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
4．质量为3kg的物体，在0 ~ 4s内受水平力F的作用，在4 ~ 10s内因受摩擦力作用而停止，其v-t图像如图所示。在0 ~ 4s内物体所受的拉力为（ ）
A．5 N B．12 N C．10 N D．15 N
5．在梯井中，由钢索悬挂竖直电梯C，顶部用绳子悬挂了球A，A下方焊接一个弹簧，弹簧下端悬挂球B，整个装置处于静止状态，简化示意图如图所示。已知绳子、弹簧的质量远小于两球质量，两球质量又远小于电梯质量。若悬挂电梯的钢索突然断裂，在电梯下落瞬间，球A、球B、电梯C各自加速度约为（ ）
A．9.8m/s2，9.8m/s2，0 B．19.6m/s2，0，9.8m/s2
C．0，9.8m/s2，9.8m/s2 D．9.8m/s2，0，9.8m/s2
6．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．，
7．一辆洒水车在平直的路面上匀速行驶，洒水车的牵引力不变，所受阻力与车重成正比。那么，当洒水车开始洒水后，它的运动情况将是（ ）
A．变加速直线运动 B．匀加速直线运动
C．匀速直线运动 D．匀减速直线运动
8．“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
9．中国高速铁路最高运行时速350km，被誉为中国“新四大发明”之一。几年前一位来中国旅行的瑞典人在网上发了一段视频，高速行驶的列车窗台上，放了一枚直立的硬币，如图所示。在列车行驶的过程中，硬币始终直立在列车窗台上，直到列车转弯的时候，硬币才倒下。这一视频证明了中国高铁极好的稳定性。关于这枚硬币，下列判断正确的是（ ）
A．硬币直立过程中，列车一定做匀速直线运动
B．硬币直立过程中，一定只受重力和支持力，处于平衡状态
C．硬币直立过程中，可能受到与列车行驶方向相同的摩擦力作用
D．列车加速或减速行驶时，硬币都可能受到与列车运动方向相反的摩擦力作用
10．2022年2月6日，中国女足时隔16年重夺亚洲杯冠军。某学习小组在研究足球运动规律时，将足球在地面上方某高度处竖直向上抛出，足球在空中运动过程中受空气阻力的大小与速率成正比。规定竖直向上为正方向，关于反映足球运动的v-t图像，下列正确的是（ ）
A． B．
C． D．
11．汽车以10m/s的速度在公路上匀速行驶，驾驶员发现正前方15m处的斑马线上有行人，于是刹车礼让，汽车恰好停止在斑马线前，假设驾驶员反应时间为0.5s，汽车运动的v-t图像如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．汽车在驾驶员反应时间内发生的位移大小为15m
B．汽车刹车时所受合外力方向与加速度方向相反
C．汽车减速的加速度大小为4m/s2
D．从驾驶员发现行人到汽车停止共需2.5s
12．某同学平伸手掌托起砖块，保持静止；当手突然向上加速运动时，砖对手的压力大小（ ）
A．小于砖的重力大小 B．大于手对砖的支持力大小
C．小于手对砖的支持力大小 D．等于手对砖的支持力大小
13．如图所示，倾角为的斜面固定在水平地面上，斜面上有两个质量均为的小球、，它们用劲度系数为的轻质弹簧相连接，重力加速度为。现对施加一个水平向右、大小为的恒力，使、在斜面上都保持静止，如果斜面和两个小球的摩擦均忽略不计，此时弹簧的长度为，则下列说法错误的是（ ）
A．弹簧的原长为
B．斜面的倾角为
C．撤掉恒力的瞬间，小球的加速度为
D．撤掉恒力的瞬间，小球的加速度为0
14．如图所示，一汽车在水平路面上匀速直线行驶，行车记录仪用吸盘式支架固定在倾斜的挡风玻璃上，行车记录仪和支架的重量分别为G1和G2.下列说法正确的是（ ）
A．挡风玻璃对支架的力方向垂直玻璃面向下 B．挡风玻璃对支架的力大于G1+G2
C．支架对行车记录仪的力方向水平向前 D．若汽车加速，支架对行车记录仪的力大于G1
15．如图所示，小球A的质量为2kg，木块B的质量为4kg，两物体通过竖直轻弹簧连接放置在水平面上.现对小球A施加一个竖直向下的压力，使小球A在较低的位置达到平衡，突然撤去压力，小球A向上运动。当小球运动到某位置时，木块B对地面的压力为零，则此时小球A的加速度大小为（取重力加速度）（ ）
A． B． C． D．
二、填空题
16．判断下列说法的正误：
（1）根据物体加速度的方向可以判断物体所受合力的方向( )
（2）根据物体加速度的方向可以判断物体受到的每个力的方向( )
（3）物体运动状态的变化情况是由它的受力决定的( )
（4）物体运动状态的变化情况是由它对其他物体的施力情况决定的( )
17．某同学为研究雨滴下落的规律，通过查阅资料了解到：较大的雨滴是从大约1000m的高空形成并下落的。g取。
(1)假设雨滴下落过程受到的空气阻力可以忽略不计，估算雨滴从1000 m高空下落至地面时速度的大小。( )
(2)实际上，较大的雨滴从大约1000m的高空下落至地面的速度大约为，这与雨滴下落过程中受到的空气阻力有关。已知雨滴受到的空气阻力随着雨滴速度的增大而增大，请你描述雨滴从1000m高空开始下落直至地面的过程中，其加速度和速度的变化情况_____，并在图中定性画出雨滴下落过程的图像。( )
(3)该同学继续查阅资料得知，若将雨滴看作半径为r的球体，其竖直落向地面的过程中所受空气阻力，其中v是雨滴的速度，k是比例系数。不计雨滴间的相互作用且雨滴质量不变。半径分别为、的雨滴在空气中无初速度下落，下落过程中的最大速度分别为、，则___（选填“大于”、“小于”或“等于”），请通过推导说明你的理由_____。（球的体积公式，雨滴的密度为）
18．质量为的物体，在两个大小相等、夹角为的共点力作用下，产生的加速度大小为，当两个力的大小不变，夹角变为时，物体的加速度大小变为________；夹角变为时，物体的加速度大小变为_______。
三、解答题
19．一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。
20．2021年9月29日万里黄河第一隧“济南黄河济泺路隧道”建成通车，隧道全长。一位质量为的司机驾驶某小型汽车从起点处由静止以的加速度匀加速起步，速度达到后保持匀速行驶，到达终点前开始匀减速运动，到达终点时刚好停下，假设司机相对汽车始终静止，汽车在运动过程中始终可以看做水平面上的直线运动，重力加速度取，求
（1）汽车通过全程所用时间；
（2）司机匀加速过程中所受汽车作用力的大小。
21．如图所示，甲和乙各站在一块滑板上，分别抓着轻绳的一端。甲与滑板的总质量为，乙与滑板的总质量为。忽略地面摩擦力、空气阻力。当甲以水平恒力F收回绳子时，乙双手不动，只紧抓着绳子。
（1）在收绳过程中，分析说明甲与乙各做什么运动；
（2）证明收绳过程中的任意瞬间，甲乙速度比等于质量比的倒数，即。
22．如图所示，A为电磁铁，C为胶木秤盘，A和C（包括支架）的总质量为M。B为铁片，质量为m。当电磁铁通电时，铁片被吸引加速上升，设某时刻铁片的加速度为a，则轻绳上拉力F的大小为多少？
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．D
【详解】
A．图像的斜率是弹簧的劲度系数
A错误；
B．图像的横轴截距是弹簧的原长，由相似三角形可得
解得
B错误；
C．当弹力增大，图像变弯曲，是由于弹簧超过了最大弹性限度造成的，C错误；
D．对弹簧应用牛顿第二定律有
由于弹簧是轻质弹簧，则有，所以不管弹簧是加速还是缓慢运动，都有
D正确。
故选D。
2．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。
3．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。
4．D
【详解】
在0 ~ 4 s内，由牛顿第二定律
在4 ~ 10s内，物体因受摩擦力作用减速到零，由牛顿第二定律
v-t图像的斜率表示加速度，则前后两个阶段的加速度分别为
联立以上各式可得
故ABC错误，D正确。
故选D。
5．D
【详解】
假设球A与电梯之间的绳子无弹力，则钢索突然断裂的瞬间，电梯只受重力其加速度为g，而A受到弹簧向下的拉力其加速度大于g，则假设不成立，可知球A与电梯之间的绳子有弹力，可得电梯与球A的加速度相同，因为电梯质量远大于两球质量，钢索断裂后，电梯可视为在自身重力下运动，因此加速度大小为g=9.8m/s2，弹簧形变量在瞬间不会发生突变，因此球B受力不变，其加速度为0。
故选D。
6．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。
7．A
【详解】
设洒水车的牵引力为F，洒水车的质量为m，阻力为kmg，由牛顿第二定律有
得
开始时
F＝kmg，a＝0
随着m减小，a逐渐增大，故洒水车做加速度逐渐增大的加速运动。
故选A。
8．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。
9．C
【详解】
A．硬币直立过程中，硬币与列车间可能存在一定的摩擦力，列车做匀速直线运动时可以直立，列车在做加速度较小的加速运动时，所需要的摩擦力也会较小，也能使硬币处于直立的状态，故A错误；
B．硬币直立的过程，也可能处于加速运动状态，故不一定处于平衡状态，故B错误；
C．硬币直立过程中，可能受到与列车行驶方向相同的摩擦力作用，故C正确；
D．列车加速时，硬币受到的摩擦力与列车的运动方向相同，列车减速行驶时，硬币受到摩擦力与列车运动方向相反，故D错误。
故选C。
10．D
【详解】
上升阶段，小球受到重力和向下的空气阻力，根据牛顿第二定律，有
mg+f=ma
又
f=kv
得
知加速度随着速度减小而减小，当v=0时，a=g；
下降阶段，小球受到重力和向上的空气阻力，根据牛顿第二定律，有
mg-f=ma
又
f=kv
得
知加速度随着速度减小而减小，结合v-t图象的斜率等于加速度，知图象的切线斜率不断减小，故ABC错误，D正确。
故选D。
11．D
【详解】
A．汽车在驾驶员反应时间内做匀速直线运动，发生位移大小为
故A错误；
B．根据牛顿第二定律，汽车刹车所受合外力方向与加速度方向相同；故B错误；
C．汽车刹车做匀减速运动，发生位移大小为
由运动学公式
可得汽车减速的加速度大小为
故C错误；
D．汽车刹车到停下的时间
从驾驶员发现行人到汽车刹车停下共需2.5s，故D正确。
故选D。
12．D
【详解】
BCD．砖对受的压力和手对砖的支持力是作用力和反作用力，大小相等。故BC错误，D正确；
A．开始静止时，手对砖的支持力等于砖的重力，当手突然向上加速运动时，则砖的加速度方向向上，根据牛顿第二定律知
则
所以砖对手的压力也一定大于砖的重力。故A错误。
故选D。
13．A
【详解】
AB．对、整体分析，沿斜面方向根据平衡条件可得
解得
对小球进行受力分析，沿斜面方向由平衡条件得
解得
所以弹簧原长为
故B正确，A错误；
C．撤掉恒力的瞬间，对A进行受力分，沿斜面方向根据牛顿第二定律可得
小球此时的加速度
故C正确；
D．撤掉恒力的瞬间，弹簧弹力不变，球所受合力不变，故球的加速度为零，故D正确。
本题选错误项，故选A。
14．D
【详解】
AB．因为汽车匀速直线运动，故挡风玻璃对支架的力与行车记录仪和支架的重量的和平衡，等于G1+G2，竖直向上；故AB错误；
C．以行车记录仪为研究对象，支架对行车记录仪的力与行车记录仪的重力平衡，方向竖直向上，故C错误；
D．若汽车加速，合外力水平向前，支架对行车记录仪的力大于G1；故D正确。
故选D。
15．C
【详解】
当B对地面的压力为零时，弹簧处于伸长状态，对B受力分析，此时有
根据牛顿运动定律，对A有
解得
故选C。
16． 正确 错误 正确 错误
略
17． 加速度开始逐渐减小，然后为0，速度先逐渐变大，然后不变 大于 见解析所示
【详解】
(1)[1]若不计空气阻力，雨滴在重力作用下做自由落体运动，根据运动学公式，解得
(2)[2][3]加速度开始逐渐减小，然后为0，速度先逐渐变大，然后不变,图像如图所示
(3)[4][5]大于，根据牛顿第二定律
得
当加速度为零时，雨滴的最大速度，雨滴质量
雨滴最大速度
因为，所以
18．
【详解】
[1] 设两个相等的共点力大小为F，当它们之间的夹角为60°时，由等边三角形的知识可知
所以
当两个力的大小不变，夹角变为时，则
根据牛顿第二定律得：物体的加速度大小变为
[2] 夹角变为时，则
根据牛顿第二定律得：物体的加速度大小变为
19．（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。
20．（1）；（2）
【详解】
（1）加速过程由运动学公式
减速过程
匀速过程
总时间
（2）作用力克服重力并提供了加速度，根据力的合成
21．（1）见解析；（2）见解析
【详解】
（1）乙受到恒定拉力F，做匀加速直线运动； 甲受到恒定的反作用力，做匀加速直线运动；
（2）由牛二定律
在收绳过程中，经过任意时间t
22．Mg＋mg＋ma
【详解】
在铁片B上升的过程中，轻绳上的拉力F大小等于AC的重力Mg和B对A的引力F引′的和。在铁片B上升的过程中，对B有
所以
由牛顿第三定律可知B对A的引力F引′与A对B的引力F引大小相等、方向相反，所以
答案第1页，共2页
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