人教版（新课程标准）学业水平测试物理考前冲刺第七讲 牛顿第二运动定律 学案（含答案）

中小学教育资源及组卷应用平台


第七讲 牛顿运动定律（二）
1.探究、实验：探究加速度与力、质量的关系
（1）实验思路：本实验的基本思路是采用控制变量法。
（2）实验方案：本实验要测量的物理量有质量、加速度和外力。测量质量用天平，需要研究的是怎样测量加速度和外力。
①测量加速度的方案：采用较多的方案是使用打点计时器，根据连续相等的时间T内的位移之差ΔS=aT2 求出加速度。
②测量物体所受的外力的方案：由于我们上述测量加速度的方案只能适用于匀变速直线运动，所以我们必须给物体提供一个恒定的外力，并且要测量这个外力。
（3）实验注意示项
①在“验证牛顿第二定律”的实验中，小车包括砝码的质量要远大于砂和砂桶的总质量。
②在利用打点计时器和小车做“验证牛顿第二定律”的实验时，实验前要平衡摩擦力
2.考点填空
（1）通过试验探究加速度、质量和力三者之间的关系，首先在实验的指导思想上应该采用 的方法。
首先保持物体的 不变，测量物体在不同的力的作用下的加速度，分析 与 的关系，如果a与F成比， 则a—F图象是一条过 的直线．
然后保持物体所受的 相同，测量不同质量的物体在该力作用下的加速度，分析 与 的关系 ．如a与m成反比，可转换为a与 成正比，则图象就是一条过 的直线．
（2）实验操作技巧
（1）砝码（及盘）质量 （填“大于”、“小于”、“远小于”、“远大于”）小车质量，细绳对小车的拉力可近似地等于砝码（及盘）所受的 ．
（2）实验前要平衡
（3）实验结论
物体的加速度与它所受的力成 比，与质量成 比。
常见题型一：实验操作
例题1：下列关于“探究加速度与力、质量的关系”实验的说法中，正确的是（　　）
A．在探究加速度与质量的关系时，应该改变拉力的大小
B．在探究加速度与质量的关系时，为了直观判断二者间的关系，应作出a﹣图象
C．在探究加速度与力的关系时，只需测量一次，记录一组数据即可
D．在探究加速度与力的关系时，作a﹣F图象应该用折线将所描的点依次连接
例题2：如图所示为探究加速度与力及质量关系的实验装置图，图中A为小车，B为装有砝码的小桶，C为一端带有定滑轮的长木板，小车通过纸带与电火花打点计时器相连，计时器接50Hz交流电。小车的质量为m1，小桶（及砝码）的质量为m2。
（1）下列说法正确的是　 　。
A．每次改变小车质量时，应重新平衡摩擦力
B．实验过程中牵引小车的细绳可以不与木板平行
C．在用图象探究加速度与物体受力关系时，应作a﹣图象
D．在用图象探究加速度与质量关系时，应作a﹣图象

（2）实验中平衡小车所受阻力的做法是：在不挂细绳和钩码的情况下，改变板的倾斜程度，使小车能拖动纸带沿木板做　 　运动。
（3）如图所示为某次实验得到的纸带，纸带中相邻计数点间的距离已标出，相邻计数点间还有四个点没有画出。由此可求得小车的加速度大小　 　m/s2．（结果保留两位有效数字）

跟踪训练1：小明用如图所示实验装置做“探究加速度和力的关系”实验时，重物和小车的质量分别用m和M表示。为把重物的重力当做小车受到的牵引力，应（　　）
A．将长木板的B端适当垫高，m比M小很多
B．将长木板的B端适当垫高，M比m小很多
C．将长木板的A端适当垫高，m比M小很多
D．将长木板的A端适当垫高，M比m小很多
跟踪训练2．（1）如图是某同学利用教材提供的方案进行“探究加速度与力、质量的关系”实验时，正要打开夹子时的情况。某同学指出了实验时的几个错误，其说法不正确的有（　　）
A．该实验前没有平衡摩擦力
B．拉小车的细线应平行桌面
C．实验电源应为交流电电源
D．释放小车前打点计时器应向左移动以靠近小车
（2）关于“探究加速度与力、质量的关系”实验，下列说法中正确的是（　　）
A．本实验采用的方法是控制变量法
B．探究加速度与质量的关系时，应该改变拉力的大小
C．探究加速度与力的关系时，作a﹣F图象应该用线段依次将各点连接起来
D．探究加速度与质量的关系时，为了直观判断二者间的关系，应作出a﹣M图象
（3）下列关于探究“力的合成的平行四边形定则”实验说法中不正确的是（　　）
A．拉力大小可以直接由弹簧秤读出
B．记录拉力方向时可以用铅笔沿细线画一条线来表示
C．实验过程中应该让弹簧秤的轴线与纸面平行
D．作力的图示时，不同的拉力标度应相同
3.牛顿第二定律
【考点填空】
（1）牛顿第二定律的内容：物体的加速度与 成正比，与 成反比，加速度方向与 的方向一致。
表达式为 。
（2）只要受到外力的作用，物体就立即产生加速度，合外力和物体的加速度是 对应关系。
（3）国际单位制由 和 组成。
国际单位制中力学范畴的三个基本单位分别是长度的单位 ，质量的单位 和时间的单位 。
用基本单位表示，1N= 。
常见题型二：牛顿第二定律公式应用
例题1：水平地面上有一质量为m=10Kg的物体，受水平方向的拉力F=80N的作用而做初速为2m/s的匀加速直线运动，已知物体与地面间的动摩擦因素为μ=0.3，求：
（1）物体受到的摩擦力大小（g取10m/s2）；
（2）物体运动的加速度；
（3）8s内的位移大小。
例题2：质量为m的木箱在粗糙水平地面上，当用水平推力F作用于物体上时，物体产生的加速度为α，若作用力变为2F，而方向不变，则木箱产生的加速度α′（　　）
A．大于2α B．等于20
C．小于2α，大于α D．等于α
跟踪训练1：放在水平地面上的一物块，受到方向不变的水平推力F的作用，力F的大小与时间t的关系如甲图所示；物块的运动速度v与时间t的关系如乙图所示，6s后的速度图象没有画出，g取10m/s2．下列说法正确的是（　　）
A．滑动时受的摩擦力大小是3N
B．物块的质量为1.5kg
C．物块在6﹣9s内的加速度大小是1.5m/s2
D．物块前6s内的平均速度大小是4.0m/s
跟踪训练2:如图所示，一个质量为2kg的物体静止在光滑水平面上. 现沿水平方向对物体施加10N的拉力，取10m/s2，求：
（1）物体运动时加速度的大小；
（2）物体运动3s时速度的大小；
（3）物体从开始运动到位移为10m时经历的时间.



巩固练习
1．在“探究加速度与力、质量的关系”实验中，某同学在坐标纸上画出四张a﹣图线．其中作图正确的是（　　）
A． B．
C． D．
2．在“探究加速度与力、质量的关系”的实验步骤中，下列做法中正确的是（　　）
A．同时改变拉力 F 和小车质量m的大小
B．先保持小车质量 m 不变，研究加速度 a 与拉力 F 的关系，再保持 F 不变，研究 a 与 m 的关系，最后导出a与 m 及 F 的关系
C．只改变拉力 F 的大小，小车质量 m 的大小始终保持不变
D．只改变小车质量 m 的大小，拉力 F 的大小始终保持不变
3．如图所示，竖直放置的弹簧，小球从弹簧正上方某一高处落下，从球接触弹簧到弹簧被压缩到最大的过程中，关于小球运动的下述说法中正确的是（　　）
A．加速度的大小先减小后增大
B．加速度的大小先增大后减小
C．速度大小不断增大
D．速度大小不断减小
4．如图所示，一根轻质弹簧固定在天花板上，下端系着质量为m的物体A，A的下面再用细绳挂另一质量也为m的物体B．平衡时将绳剪断，在此瞬时，A和B的加速度大小分别等于（　　）
A．aA=g，aB=0
B．aA=g，aB=g
C．aA=g，aB=2g
D．aA=0，aB=g．
5．某同学用如图所示的装置探究小车加速度与合外力的关系．图1中小车A左端连接一纸带并穿过打点计时器B的限位孔，右端用一轻绳绕过滑轮系于拉力传感器C的下端，A、B置于水平放置的一端带有定滑轮的足够长的木板上．不计绳与滑轮的摩擦及滑轮的质量．实验时，先接通电源再释放小车，打点计时器在纸带上打下一系列点．该同学在保证小车A质量不变的情况下，通过改变P的质量来改变小车A所受的外力，由传感器和纸带测得的拉力F和加速度a数据如下表所示．
（1）第4次实验得到的纸带如图2所示，O、A、B、C和D是纸带上的五个计数点，每两个相邻点间有四个点没有画出，A、B、C、D四点到O点的距离如图．打点计时器电源频率为50Hz．根据纸带上数据计算出加速度为　 　m/s2．
（2）在实验中，　 　（选填“需要”或“不需要”）满足重物P的质量远小于小车的质量．
（3）根据表中数据，在图示坐标系图3中作出小车加速度a与力F的关系图象．
（4）根据图象推测，实验操作中重要的疏漏是　 　．

次数 1 2 3 4 5
F/N 0.10 0.18 0.26 0.30 0.40
a/（m?s﹣2） 0.08 0.22 0.37 　 　 0.59
6. 一质量为50kg的人站在电梯中，电梯加速上升，加速大小为，g为重力加速度．人对电梯底部的压力为多大? 如果电梯加速下降，加速大小为，人对电梯底部的压力为多大? (g取10m/s2 )






课堂作业
一．选择题（共3小题）
1．静止在光滑水平面上的物体，受到一个水平拉力．当力刚开始作用的瞬间，下列说法正确的是（　　）
A．物体同时获得速度和加速度
B．物体立即获得加速度，但速度仍为零
C．物体立即获得速度，但加速度仍为零
D．物体的速度和加速度仍为零
2．已知A、B两物体的质量之比为5：3，所受合外力之比为2：1，则A、B的加速度之比为（　　）
A．5：6 B．6：5 C．3：10 D．10：3
3． “探究加速度与力、质量的关系”的实验装置如图所示．实验中，为使小车运动时所受的拉力近似等于盘和重物的总重力，则盘和重物的总质量m与小车的质量M应满足的关系是（　　）

A．m远大于M B．m远小于M C．m略大于M D．m略小于M
二．填空题（共1小题）
4． “探究加速度与力的关系”实验装置如图1所示．
（1）为减小实验误差，盘和砝码的质量应比小车的质量　 　（选填“小”或“大”）得多．
（2）图2为某同学在实验中打出的一条纸带，计时器打点的时间间隔为0.02s．他从比较清晰的点起，每五个点取一个计数点，则相邻两计数点间的时间间隔为　 　s．为了由v﹣t图象求出小车的加速度，他量出相邻两计数点间的距离，分别求出打各计数点时小车的速度．其中打计数点3时小车的速度为　 　m/s．

三．计算题（共1小题）
5．某同学骑车沿平直道路驶向十字路口，发现信号灯还剩5s变为红灯，他立即以1m/s2的加速度刹车做匀减速运动，在信号灯变为红灯时恰好停在路口．已知该同学和车的总质量为80kg．求该同学和车在此过程中
（1）受到阻力的大小F；
（2）初速度的大小v0；
（3）位移的大小x．




参考答案
常见题型一
例题1：B
例题2：D,匀速，0.45
跟踪训练1：A
跟踪训练2．D,A
常见题型二
例题1：30N,5m/s2，176m
例题2：C
跟踪训练1：B
跟踪训练2: 5m/s2, 10m/s,2s
巩固练习ACAD 5、（1）0.43 m/s2,（2）不需要，（3）没有平衡摩擦力或者平衡摩擦力不够
6、600N
课堂作业
1． 选择题
BBB
二．填空题
4．（1）小（2）0.1（3）0.46
三．计算题
5．（1）80N（2）5 m/s（3）12.5m





21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）



HYPERLINK "http://21世纪教育网(www.21cnjy.com)
" 21世纪教育网(www.21cnjy.com)