人教版（2019）高一物理必修第一册4.3牛顿第二定律同步练习（含答案）

人教版（2019）高中物理必修第一册第四章运动和力的关系3牛顿第二定律同步练习
第I卷（选择题）
1．雨滴从高空由静止下落，由于空气阻力作用，其加速度逐渐减小，直到为零，在此过程中雨滴的运动情况是（ ）
A．速度不断减小，加速度为零时，速度最小
B．速度不断增大，加速度为零时，速度最大
C．速度一直保持不变
D．速度的变化率越来越大
2．如图，一橡皮筋上端固定在O点，自然伸直后另一端位于O点正下方的A点，在A点固定一光滑铁钉，将橡皮筋跨过铁钉与位于粗糙地面上P点的物块相连，由静止释放物块，物块沿水平地面向左运动并能经过O点正下方。已知橡皮筋的弹力跟其形变量成正比，橡皮筋始终在弹性限度内，地面上各点动摩擦因数处处相同。则物块从P点运动至O点正下方的过程中，以下说法正确的是（　　）
A．物块所受摩擦力越来越小 B．物块对地面的压力越来越小
C．物块加速度越来越小 D．物块加速度先减小后增大
3．如图，A、B、C三个小球质量均为false，A、B之间用一根没有弹性的轻质细绳连在一起，B、C之间用轻弹簧拴接，整个系统用细线悬挂在天花板上并且处于静止状态，现将A、B之间的细绳剪断，则在剪断细绳的瞬间，A、B、C三个小球的加速度大小分别是（　　）
A．0，false，false B．0，false，0 C．false，false，false D．false，false，false
4．质量为2kg的物体，受到4个力的作用而处于静止状态，当撤去其中一个力F1后，其它力保持不变，物体运动的加速度为2m/s2，方向向北，则F1的大小和方向为 ( )
A．2N、方向向北 B．2N、方向向南
C．4N、方向向南 D．4N、方向向北
5．如图所示，质量为false的木箱静止在水平地面上，其顶部用轻弹簧悬挂一质量为false的小球，将小球向下拉至某一位置由静止释放，当小球运动到最高点时，木箱对地面的压力恰好为零，已知重力加速度为false，此时小球的加速度大小为（　　）
A．0 B．false C．false D．false
6．如图所示，两个质量分别为m1＝3 kg、m2＝2 kg的物体置于光滑的水平面上，中间用轻质弹簧测力计连接．两个大小分别为F1＝30 N、F2＝20 N的水平拉力分别作用在m1、m2上，则(　　)
A．弹簧测力计的示数是50 N
B．弹簧测力计的示数是24 N
C．在突然撤去F2的瞬间，m2的加速度大小为4 m/s2
D．在突然撤去F2的瞬间，m1的加速度大小为10 m/s2
7．如图所示,物体在水平拉力F作用下沿水平地面做匀速直线运动，速度为 v．现让拉力逐渐减小，则物体的加速度和速度的变化情况是（ ）
A．加速度逐渐变小，速度逐渐变大 B．加速度逐渐变大，速度逐渐变小
C．加速度和速度都在逐渐变大 D．加速度和速度都在逐渐变小
8．一轻质弹簧一端固定在墙上O点，自由伸长到B点，今将一小物体m压着弹簧，将弹簧压缩到A点，然后释放，小物体能运动到C点静止，物体与水平地面的动摩擦因数恒定，如图所示，下列说法正确的是（　　）
A．物体从A到C先摩擦力逐渐减小再保持不变
B．物体从A到B的加速度越来越小
C．物体从B到C的速度越来越大
D．物体从A到B，先加速后减速，从B到C一直做减速运动
9．如图所示，质量M=1kg的框架放在水平地面上，一劲度系数k=1×102N/m的轻质弹簧固定在框架上，下端连接个质量m=0.5kg的小球。让小球在弹簧作用下上跳动（未超出弹性范围），框架始终没有离开地面，取重力加速度大小g=10m/s2，不计空气阻力。则（　　）
A．当框架对地面的压力大小F=20N时，弹簧缩短了10m
B．当框架对地面的压力大小F=20N时，弹簧的形变量为5m
C．当框架对地面的压力大小F=5N时，小球的加速度大小为10m/s2，方向竖直向上
D．当框架对地面的压力大小F=5N时，小球的加速度大小为20m/s2，方向竖直向下
10．静止在光滑水平面上的物体在水平推力F作用下开始运动，推力随时间的变化如图所示，关于物体在0—t1时间内的运动情况，正确的描述是
A．物体先做匀加速运动，后做匀减速运动 B．物体的加速度一直增大
C．物体的速度先增大后减小 D．物体的速度一直增大
11．如图所示，小车内一根轻质弹簧沿竖直方向和一条与竖直方向成α角的细绳拴接一小球．当小车和小球相对静止，一起在水平面上运动时，下列说法正确的是
A．细绳一定对小球有拉力的作用
B．轻弹簧一定对小球有弹力的作用
C．细绳不一定对小球有拉力的作用，但轻弹簧对小球一定有弹力
D．细绳不一定对小球有拉力的作用，轻弹簧对小球也不一定有弹力
12．两个物体在同一高度同时由静止开始下落，经过一段时间分别与水平地面发生碰撞(碰撞过程时间极短)后反弹，速度大小不变．一个物体所受空气阻力可忽略，另一个物体所受空气阻力大小与物体速率成正比．下列用虚线和实线描述两物体运动的v?t图象可能正确的是(　 　)
A． B．
C． D．
第II卷（非选择题）
13．用2N的水平力拉一个物体沿水平面运动时，物体可获得加速度是1m/s2；用3N的水平力拉物体沿原地面运动，加速度是2m/s2，那么改用4N的水平力拉物体，物体在原地面上运动的加速度是___________m/s2，物体在运动中受滑动摩擦力大小为__________N。
14．一个质量为4kg的物体受到几个共点力的作用而处于平衡状态。若将物体受到的一个向东方向、大小为8N的力改为向西，其它力均不变。物体的加速度大小为_______m/s2，方向为________。
15．如图甲所示，一质量为m的物体系于长度分别为L1、L2的两根细线上，L1的一端悬挂在天花板上，与竖直方向夹角为θ=45°，L2水平拉直，物体处于平衡状态。如图乙所示，将L1换成弹簧后，仍处于平衡状态。现将线L2剪断，则剪断L2的瞬间甲、乙两种情况下物体的加速度之比为________________。
通过该题分析总结绳子产生弹力与弹簧产生弹力的特点：_______________________
16．如图所示，质量为m的光滑小球，用轻绳连接后挂在三角劈的顶端斜面平行，劈置于光滑水平面上，当劈水平向右匀加速加速度false________时，球与斜面相对静止且细绳的拉力恰好为零；当劈以加速度false向左匀加速运动时，绳的拉力false________。
17．质量为10kg的物体，在10N水平拉力作用下，刚好沿水平方向做匀速运动，当水平拉力为15N时求：
（1）物体与水平面间的动摩擦因数；
（2）物体运动的加速度。
18．如图所示的装置可以测量飞行器在竖直方向上做匀加速直线运动的加速度。该装置是在矩形箱子的上、下壁上各安装一个可以测力的传感器，分别连接两根劲度系数相同（可拉伸可压缩）的轻弹簧的一端，弹簧的另一端都固定在一个滑块上，滑块套在光滑竖直杆上。现将该装置固定在一飞行器上，传感器P在上，传感器Q在下。飞行器在地面静止时，传感器P、Q 显示的弹力大小均为10N。求：
(1)滑块的质量（地面处的 g＝10m/s2）
(2)若此飞行器在地面附近沿竖直方向向上加速运动时，传感器 P 显示的弹力大小为20N，此时飞行器的加速度多大？
19．静止在水平地面上的物体，质量为20kg，在一个水平推力作用下，物体做匀加速直线运动，物体与地面间的动摩擦因数为μ=0.1，当物体运动9m时，速度达到6m/s。取g=10m/s2。求：
(1)物体的加速度多大？
(2)物体受到的水平推力多大？
参考答案
1．B
【详解】
ABC．雨滴的加速度方向与速度方向相同，雨滴做加速运动，当加速度减小到零，速度达到最大．故AC错误，B正确．
D．加速度是反映速度变化快慢的物理量，加速度逐渐减小，则速度变化率逐渐减小，故D错误．
2．C
【详解】
AB．AP的长度为弹簧的形变量，设为x，在竖直方向上由平衡条件得
false
因为xcosα的乘积保持不变，则FN保持不变，由牛顿第三定律，物块对地面的压力也不变，B错误；由
false
摩擦力也不变，A错误；
CD．由牛顿第二定律得
false
因为x和α都减小，则a也减小，D错误，C正确。
故选C。
3．B
【详解】
A、B之间的细绳剪断细线前：
以ABC为整体由平衡条件可知A上端的细线的拉力为
false
以BC为整体由平衡条件可知A、B之间细绳的拉力为
false
以C为研究对象由平衡条件可知轻弹簧的拉力为
false
A、B之间的细绳在剪断细线的瞬间：
轻弹簧中拉力不变，依旧为false，小球C所受合外力为零，所以C的加速度
false
A上端的细线的拉力突变为false，小球A所受合外力为零，所以A的加速度
false
A、B之间细绳的拉力突变为false，对小球B由牛顿第二定律可得
false
解得
false
选项B正确，ACD错误。
故选B。
4．C
【详解】
根据牛顿第二定律得到其余两个力的合力大小F合=ma=4N，方向向北．而原来物体处于平衡状态，F1、F2两个力的合力与其余两个力的合力大小相等，方向相反，所以F1、F2的合力是4N，方向向南。
故选C。
5．C
【详解】
以木箱和小球的整体为研究对象，则由牛顿第二定律
false
解得小球的加速度大小
false
故选C。
6．B
【详解】
对两物体和弹簧测力计组成的系统，根据牛顿第二定律得整体的加速度false．隔离m2，根据牛顿第二定律有F－F2＝m2a，解得F＝24 N，所以弹簧测力计的示数为24 N，选项A错误，B正确；在突然撤去F2的瞬间，弹簧的弹力不变，m1的加速度不变，为2 m/s2，m2的加速度false，选项CD错误．
7．B
【详解】
开始物体在水平方向上受拉力和滑动摩擦力平衡，当拉力逐渐减小，根据牛顿第二定律，false，知加速度逐渐增大，方向水平向左，方向与速度的方向相反，则速度逐渐减小．
A．加速度逐渐变小，速度逐渐变大，与结论不相符，选项A错误；
B．加速度逐渐变大，速度逐渐变小，与结论相符，选项B正确；
C．加速度和速度都在逐渐变大，与结论不相符，选项C错误；
D．加速度和速度都在逐渐变小，与结论不相符，选项D错误；
故选B.
8．D
【详解】
A．物体竖直方向受到重力与地面的支持力平衡，水平方向受到弹簧的弹力和滑动摩擦力。由于滑动摩擦力false可知摩擦力大小不变，A错误；
BCD．从A到B过程中由于弹力与形变量成正比，则弹簧的弹力先大于摩擦力，后小于摩擦力，故加速度先减小后增大，速度先加速后减小，从B到C过程中弹力和摩擦力都向左，故做减速运动，速度越来越小，BC错误，D正确。
故选D。
9．D
【详解】
AB. 当框架对地面的压力大小F=20N时，弹簧对框架的作用力向下，弹簧处于压缩状态，由共点力平衡条件
false
可得：false，弹簧伸长了10cm，AB错误；
CD．当框架对地面的压力大小F=5N时，弹簧对框架的作用力向上，弹簧处于由共点力平衡条件
false
小球受到竖直向下的重力，竖直向下的弹力，由牛顿第二定律可得
false
联立可得：false，方向竖直向下，C错误，D正确；
故选D。
10．D
【解析】
试题分析：由题可知：物体的合力等于推力F，方向始终沿正方向，根据牛顿第二定律分析可知：物体先从静止开始做加速直线运动，推力F减小时，其方向仍与速度相同，继续做加速直线运动，故C错误，D正确．物体的合力等于推力F，推力先增大后减小，根据牛顿第二定律得知：加速度先增大，后加速度减小．故AB错误．故选D．
考点：牛顿第二定律
11．D
【详解】
小球做匀速直线运动，则水平方向和竖直方向受力都是平衡的，可知细线对小球一定没有拉力作用，弹簧对小球有向上的支持力作用，若小车向右做匀加速运动，且加速度false时，细线对小球的拉力在竖直方向上的分力与重力二力平衡，此时，弹簧的弹力为0，所以细绳不一定对小球有拉力的作用，轻弹簧对小球也不一定有弹力，故D正确，ABC错误．故选D．
12．D
【详解】
若不计空气阻力，则小球下落后，先做匀加速直线运动，与地面碰撞后做竖直上抛运动（匀减速直线运动），加速度不变，若考虑空气阻力，下落过程中，速度越来越大，则空气阻力越来越大，根据牛顿第二定律可知，加速度越来越小且小于g，与地面碰撞后，速度越来越小，则空气阻力越来越小，根据牛顿第二定律可知，加速度越来越大且大于g，根据速度时间图象的斜率表示加速度可知，D正确。
故选D。
13．3 1
【详解】
[1][2]根据牛顿第二定律F-f=ma可得
2-f=1×m
3-f=2×m
解得
m=1kg
f=1N
改用4N的水平力拉物体时，则加速度
false
14．4 向西
【详解】
[1][2]．物体受到几个共点力的作用处于平衡状态时，物体的合力为零，向东方向、大小为8N的力与其余所有力的合力大小相等、方向相反，则其余力的合力方向向西，大小为8N．将物体受到的一个向东方向、大小为8N的力改为向西，其它力均不变时，则物体的合力大小为16N，方向向西．
根据牛顿第二定律得，加速度大小
false
方向向西．
15．false 绳子上力能发生突变，弹簧上力只能渐变
【详解】
图甲中将L2线剪断瞬后，物体将绕悬点做圆周运动，在将L2线剪断间，物体受到的合力沿圆的切线方向，由牛顿第二定律得
false
得 false。图乙中将L2线剪断瞬间，弹簧弹力不能突变，物体受重力与弹簧弹力作用，弹簧弹力与重力不变，由牛顿第二定律得
false
得加速度为false，故false。绳子的弹力可以发生突变，弹簧的弹力不能发生突变。
16．false false
【详解】
[1]球与斜面相对静止且细绳的拉力恰好为零时，小球受力如图所示：
由牛顿第二定律得：
false
解得：
false
[2]当劈加速度向左，球恰好刚要离开斜面，即斜面对球的作用力恰好为零时，球受力如图所示：
由牛顿第二定律得：
false
解得：
false
所以当加速度：false水平向左匀加速运动时，小球离开斜面，受力如图所示：
所以绳子的拉力：
false
17．（1）0.1；（2）0.5m/s2
【详解】
根据共点力平衡得
false
（1）根据竖直方向平衡有
false
false
代入数据，解得
false
（2）根据牛顿第二定律得
false
18．(1)2kg；(2)10m/s2
【详解】
(1)滑块静止时两弹簧的示数均为 10N 进行判断，若两力均竖直向下，重力也竖直向下，所以滑块不可能受力平衡；若弹力一个竖直向下，另一个竖直向上，而重力竖直向下，则此时滑块受力一定不平衡；所以两弹力只能竖直向上与竖直向下的重力平衡，得
2F＝mg
解得
m＝2kg
(2)由于两弹力只能竖直向上，所以上面的弹簧被拉长，下面的弹簧被压缩，传感器 P显示的拉力大小为 20N，下面的弹簧向上的弹力也为 20N， 由牛顿第二定律得
2F﹣mg＝ma
解得
a＝10 m/s2
19．（1）false；（2）false
【详解】
（1）物体做初速度为零的匀加速直线运动，由运动学公式有
false
解得
false
（2）由牛顿第二定律有
false
解得