4.3 牛顿第二定律 练习题—2021-2022学年高一上学期物理人教版（2019）必修第一册word版含答案
文档属性
| 名称 | 4.3 牛顿第二定律 练习题—2021-2022学年高一上学期物理人教版（2019）必修第一册word版含答案 |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 851.0KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2021-08-02 16:08:30 | ||
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文档简介
牛顿第二定律
一、单选题
1．用国际单位制的基本单位表示重力的单位，下列正确的是（
）
A．N
B．kgm/s
C．kgm/s2
D．N/kg
2．一个做直线运动的物体受到的合外力的方向与物体运动的方向一致，当合外力增大时，则物体运动的加速度和速度的变化是
A．加速度不变
B．加速度减小
C．速度增大
D．速度减小
3．如图所示是跳水运动员入水时的情形，她接触到水面时的速度为，完全入水时速度为，从接触水面到完全入水历时，运动员质量为，则运动员在入水过程中（ ）
A．加速度方向一直竖直向下
B．加速度大小不变
C．所受合力不断减小
D．速度先增大后减小
4．古诗：西塞山前白鹭飞，桃花流水鳜鱼肥。假设白鹭起飞后在某段时间内向前加速直线飞行，用F表示此时空气对白鹭的作用力，下列关于F的示意图最有可能正确的是（ ）
A．
B．
C．
D．
5．如图所示，在一辆表面粗糙的小车上，放有质量分别为的两个小球，它们与车表面的动摩擦因数相同，两球随车一起作匀速直线运动。当车突然停止运动，则两小球（设车无限长）（ ）
A．一定不相碰
B．一定相碰
C．若，则肯定相碰
D．无法确定是否相碰
6．某质点受到五个恒力的作用而做匀速直线运动，现将其中一个与速度方向相反的恒力的大小逐渐减小到零，保持其他四个力不变，则此过程中（ ）
A．质点可能做曲线运动
B．质点可能继续做匀速直线运动
C．质点加速度方向与原速度方向相同，速度增加得越来越快
D．质点加速度方向与原速度方向相反，速度减小得越来越慢
7．下列式子属于用比值法定义加速度的是（ ）
A．
B．
C．
D．
8．如图所示，物块1、2间用刚性轻质杆连接，物块3、4间用轻质弹簧相连，物块1、3质量为m，2、4质量为M，两个系统均置于水平放置的光滑木板上，并处于静止状态。现将两木板沿水平方向突然抽出，设抽出后的瞬间，物块1、2、3、4的加速度大小分别为a1、a2、a3、a4.重力加速度大小为g，则有(
)
A．a1＝a2＝a3＝a4＝0
B．a1＝a2＝a3＝a4＝g
C．a1＝a2＝g，a3＝0，a4＝g
D．a1＝g，a2＝g，a3＝0，a4＝g
9．如图所示，在前进的车厢的竖直后壁上放一个物体，物体与壁间的动摩擦因数为μ，要使物体不致下滑（最大静摩擦力等于滑动摩擦力），车厢至少应以多大的加速度前进（ ）
A．
B．μg
C．
D．g
10．如图所示为杂技“顶竿”表演，一人站在地上，肩上扛一质量为M的竖直竹竿，竿上有一质量为m的人可以看成质点，当此人沿着竖直竿以加速度a加速下滑时，竿对地面上的人的压力大小为（ ）
A．（M+m）g+ma
B．（M+m）g-ma
C．（M+m）g
D．（M-m）g
11．力是改变物体运动状态的原因，由物体的受力情况可以对物体的运动状态作出判断。如图所示，一个固定有光滑凹形槽的小车置于水平地面上，槽内有一小球，某时刻发现小球相对凹形槽静止于点，由此可以判断（ ）
A．小车保持静止
B．小车可能向左运动
C．小车一定向左运动
D．小车一定向右运动
12．某人把一根细绳的下端绑着一支圆珠笔，上端临时固定在地铁竖直扶手上。地铁起动后的某段运动过程中，细绳偏离了竖直方向，他用手机拍摄了当时的照片，拍摄方向跟地铁前进方向垂直（ ）
A．从图中可以判断地铁的运动方向
B．从图中可以判断地铁的加速度方向
C．若细绳与杆子的夹角增大，则地铁速度增大
D．若细绳与杆子的夹角增大，则地铁的加速度减小
13．如图所示，一辆装满石块的货车在平直道路上以加速度a向前加速运动。货箱中石块B的质量为m，下列说法正确的是（ ）
A．B只受到重力和车厢底部的支持力
B．B受到车厢底部的支持力与B受到的重力是一对平衡力
C．石块B周围与它接触的物体对石块B作用力的合力竖直向下
D．B受到的合力大小为ma
14．如图所示，质量m＝10
kg的物体在水平地面上向左运动，物体与水平地面间的动摩擦因数为0.2，与此同时物体受到一个水平向右的推力F＝20
N的作用，g取10
m/s2，则物体产生的加速度是（ ）
A．0
B．4
m/s2，水平向右
C．2
m/s2，水平向左
D．2
m/s2，水平向右
15．如图所示为某新型夹砖机，它能用两只巨大的“手臂”将几吨砖夹起，大大提高了工作效率。已知某夹砖机能夹起总质量为m的砖，若要使这批砖以0.2g的加速度提起，则单只“手臂”与砖之间的摩擦力为（ ）
A．0.6mg
B．0.8mg
C．mg
D．1.2mg
二、解答题
16．磁悬浮飞机的运行速度可达v=150m/s，假设“飞机”的总质量m=5000kg，沿水平直轨道以a=1m/s2的加速度从静止匀加速至最大速度，忽略一切阻力的影响，求：
(1)
“飞机”所需的动力F；
(2)
“飞机”由起动至最大速度所需的时间t。
17．如图为运动员在进行原地纵跳摸高训练时的情景。一质量为60kg的运动员原地静止站立时摸高为2.20m。某次训练中，该运动员先下蹲，重心下降0.5m，然后发力跳起摸到了3.00m的高度。运动员从开始起跳至刚要离地的过程可视为初速度为0的匀加速直线运动，空中身体保持竖直，不计空气阻力的影响，重力加速度g取10m/s2。求：
（1）运动员刚跳离地面时的速度大小；
（2）起跳过程中运动员对地面的压力大小；
（3）从开始起跳到双脚刚落地所经历的时间。
试卷第2页，总2页
试卷第1页，总1页
参考答案
1．C
【详解】
国际单位制的基本单位有七个，分别是长度m，时间s，质量kg，热力学温度(开尔文温度)K，电流A，光强度cd(坎德拉)，物质的量mol。
A.N是力的单位，但N不是用国际单位制的基本单位表示重力的单位，1N=1kgm/s2，故A错误；
B.kgm/s是用国际单位制的基本单位表示的动量的单位，不是重力的单位，故B错误；
C.kgm/s2是用国际单位制的基本单位表示的重力的单位，故C正确；
D.N/kg不是用国际单位制的基本单位表示的重力的单位，是G=mg中g的单位，故D错误。
2．C
【解析】
合力增大，根据牛顿第二定律知，加速度增大，因为合力方向与速度方向相同，速度增大．故C正确，ABD错误．故选C.
点睛：解决本题的关键会通过合力的变化判断加速度的变化，以及知道当加速度方向与速度方向相同时，做加速运动，当加速度方向与速度方向相反时，做减速运动.
3．D
【详解】
跳水运动员刚接触水面到合力等于重力，随着入水深度的增加，浮力逐渐增大，合力逐渐减小，根据牛顿第二定律可知加速度逐渐减小、速度逐渐增大，当运动员受到的浮力与重力相等时，合力为零、加速度为零、速度最大；运动员再向下运动，浮力大于重力、合力反向增大、加速度反向增大、速度减小。
故选D。
4．B
【详解】
白鹭向前加速直线飞行，则合力水平向前，因重力竖直向下，则空气对白鹭的作用力应该斜向前上方，故B图正确。
故选B。
5．A
【详解】
车突然停止前，两个小球和小车一起作匀速直线运动，并且两个小球和小车具有相同的速度。当小车突然停止时，两个小球由于惯性，且由于小车上表面粗糙，则小球将做减速运动，因两球与车表面的动摩擦因数相同，根据
可知两球的加速度相同，因此两个小球间的距离不变，一定不会相碰。
故选A。
6．C
【详解】
质点做匀速直线运动，说明五个恒力的合力为零；现将与速度方向相反的恒力的大小逐渐减小到零，说明其他四个力的合力的方向与速度的方向相同，现保持该四个力不变，则这四个力的合力的大小也不变；随着与速度方向相反的恒力的大小逐渐减小到零，则五个力的合力的大小逐渐增大，方向与速度方向相同；根据牛顿第二定律，质点的加速度方向与原速度方向相同，加速度大小越来越大，速度增加得越来越快。
故选C。
7．B
【详解】
比值定义的基本特点是被定义的物理量往往反映物质的最本质的属性，它不随定义所用的物理量的大小取舍而改变，故加速度的大小
与式中物理量的大小无关，属于比值定义法。
故选B。
8．C
【详解】
在抽出木板的瞬间，物块1、2与刚性轻杆接触处的形变立即消失，受到的合力均等于各自重力，所以由牛顿第二定律知a1＝a2＝g；而物块3、4间的轻弹簧的形变还来不及改变，此时弹簧对3向上的弹力大小和对物块4向下的弹力大小仍为mg，因此物块3满足
mg＝F弹
则
a3＝0
由牛顿第二定律得物块4满足
a4＝＝g
综上所述，ABD错误，C正确。
故选C。
9．A
【详解】
竖直方向有
水平方向有
根据摩擦力公式
得
故选A。
10．B
【详解】
对竹竿上的人由牛顿第二定律知
所以
由牛顿第三定律知竹竿上的人对竹竿的摩擦力竖直向下，对竹竿由平衡条件知
由牛顿第三定律知竹竿对底人的压力
故B正确ACD错误。
故选B。
11．B
【详解】
由图可知小球受到支持力和重力作用，合外力方向向左，根据牛顿第二定律可知加速度向左，则小车可能向左加速运动，也可能向右减速运动。
故选B。
12．B
【详解】
AB．由于地铁的加速度方向与笔的加速度方向相同，所以通过判断笔的加速度方向可知地铁的加速度方向；但是由于不知道地铁速度的变化情况，故地铁运动方向与加速度方向可能相同，也可能相反，所以不能判断地铁朝向哪一个方向运动，故A错误，B正确；
CD．以笔为研究对象，笔受到重力及细绳拉力的共同作用，设绳子与杆子的夹角为，则由牛顿第二定律可得笔的加速度大小为
增大，则笔加速度增大，地铁加速度增大，但是地铁的速度不一定增大，CD错误。
故选B。
13．D
【详解】
货车在水平直道上以加速度a向右匀加速运动，石块B受到周围物体对它的作用力F和重力mg，合力方向向右，如图所示
由牛顿第二定律可知，B受到的合力大小为ma。
故选D。
14．B
【详解】
物体在水平地面上向左运动，滑动摩擦力方向向右，由牛顿第二定律有
代入数据解得
，方向水平向右
所以B正确；ACD错误；
故选B。
15．A
【详解】
根据牛顿第二定律，则有
代入得
故A正确，BCD错误。
故选A。
16．(1)5000N；(2)
150s
【详解】
(1)由牛顿第二定律得
(2)
“飞机”由起动至最大速度所需的时间t
17．（1）4m/s；（2）1560N；（3）1.05s
【详解】
（1）运动员离开地面后上升的高度m
由
可得
（2）起跳过程中，由
其中
可得
由牛顿第二定律
可得
N
由牛顿第三定律得运动员对地面的压力大小
N
（3）起跳时间
在空中运动时间
总时间
答案第1页，总2页
答案第1页，总2页
一、单选题
1．用国际单位制的基本单位表示重力的单位，下列正确的是（
）
A．N
B．kgm/s
C．kgm/s2
D．N/kg
2．一个做直线运动的物体受到的合外力的方向与物体运动的方向一致，当合外力增大时，则物体运动的加速度和速度的变化是
A．加速度不变
B．加速度减小
C．速度增大
D．速度减小
3．如图所示是跳水运动员入水时的情形，她接触到水面时的速度为，完全入水时速度为，从接触水面到完全入水历时，运动员质量为，则运动员在入水过程中（ ）
A．加速度方向一直竖直向下
B．加速度大小不变
C．所受合力不断减小
D．速度先增大后减小
4．古诗：西塞山前白鹭飞，桃花流水鳜鱼肥。假设白鹭起飞后在某段时间内向前加速直线飞行，用F表示此时空气对白鹭的作用力，下列关于F的示意图最有可能正确的是（ ）
A．
B．
C．
D．
5．如图所示，在一辆表面粗糙的小车上，放有质量分别为的两个小球，它们与车表面的动摩擦因数相同，两球随车一起作匀速直线运动。当车突然停止运动，则两小球（设车无限长）（ ）
A．一定不相碰
B．一定相碰
C．若，则肯定相碰
D．无法确定是否相碰
6．某质点受到五个恒力的作用而做匀速直线运动，现将其中一个与速度方向相反的恒力的大小逐渐减小到零，保持其他四个力不变，则此过程中（ ）
A．质点可能做曲线运动
B．质点可能继续做匀速直线运动
C．质点加速度方向与原速度方向相同，速度增加得越来越快
D．质点加速度方向与原速度方向相反，速度减小得越来越慢
7．下列式子属于用比值法定义加速度的是（ ）
A．
B．
C．
D．
8．如图所示，物块1、2间用刚性轻质杆连接，物块3、4间用轻质弹簧相连，物块1、3质量为m，2、4质量为M，两个系统均置于水平放置的光滑木板上，并处于静止状态。现将两木板沿水平方向突然抽出，设抽出后的瞬间，物块1、2、3、4的加速度大小分别为a1、a2、a3、a4.重力加速度大小为g，则有(
)
A．a1＝a2＝a3＝a4＝0
B．a1＝a2＝a3＝a4＝g
C．a1＝a2＝g，a3＝0，a4＝g
D．a1＝g，a2＝g，a3＝0，a4＝g
9．如图所示，在前进的车厢的竖直后壁上放一个物体，物体与壁间的动摩擦因数为μ，要使物体不致下滑（最大静摩擦力等于滑动摩擦力），车厢至少应以多大的加速度前进（ ）
A．
B．μg
C．
D．g
10．如图所示为杂技“顶竿”表演，一人站在地上，肩上扛一质量为M的竖直竹竿，竿上有一质量为m的人可以看成质点，当此人沿着竖直竿以加速度a加速下滑时，竿对地面上的人的压力大小为（ ）
A．（M+m）g+ma
B．（M+m）g-ma
C．（M+m）g
D．（M-m）g
11．力是改变物体运动状态的原因，由物体的受力情况可以对物体的运动状态作出判断。如图所示，一个固定有光滑凹形槽的小车置于水平地面上，槽内有一小球，某时刻发现小球相对凹形槽静止于点，由此可以判断（ ）
A．小车保持静止
B．小车可能向左运动
C．小车一定向左运动
D．小车一定向右运动
12．某人把一根细绳的下端绑着一支圆珠笔，上端临时固定在地铁竖直扶手上。地铁起动后的某段运动过程中，细绳偏离了竖直方向，他用手机拍摄了当时的照片，拍摄方向跟地铁前进方向垂直（ ）
A．从图中可以判断地铁的运动方向
B．从图中可以判断地铁的加速度方向
C．若细绳与杆子的夹角增大，则地铁速度增大
D．若细绳与杆子的夹角增大，则地铁的加速度减小
13．如图所示，一辆装满石块的货车在平直道路上以加速度a向前加速运动。货箱中石块B的质量为m，下列说法正确的是（ ）
A．B只受到重力和车厢底部的支持力
B．B受到车厢底部的支持力与B受到的重力是一对平衡力
C．石块B周围与它接触的物体对石块B作用力的合力竖直向下
D．B受到的合力大小为ma
14．如图所示，质量m＝10
kg的物体在水平地面上向左运动，物体与水平地面间的动摩擦因数为0.2，与此同时物体受到一个水平向右的推力F＝20
N的作用，g取10
m/s2，则物体产生的加速度是（ ）
A．0
B．4
m/s2，水平向右
C．2
m/s2，水平向左
D．2
m/s2，水平向右
15．如图所示为某新型夹砖机，它能用两只巨大的“手臂”将几吨砖夹起，大大提高了工作效率。已知某夹砖机能夹起总质量为m的砖，若要使这批砖以0.2g的加速度提起，则单只“手臂”与砖之间的摩擦力为（ ）
A．0.6mg
B．0.8mg
C．mg
D．1.2mg
二、解答题
16．磁悬浮飞机的运行速度可达v=150m/s，假设“飞机”的总质量m=5000kg，沿水平直轨道以a=1m/s2的加速度从静止匀加速至最大速度，忽略一切阻力的影响，求：
(1)
“飞机”所需的动力F；
(2)
“飞机”由起动至最大速度所需的时间t。
17．如图为运动员在进行原地纵跳摸高训练时的情景。一质量为60kg的运动员原地静止站立时摸高为2.20m。某次训练中，该运动员先下蹲，重心下降0.5m，然后发力跳起摸到了3.00m的高度。运动员从开始起跳至刚要离地的过程可视为初速度为0的匀加速直线运动，空中身体保持竖直，不计空气阻力的影响，重力加速度g取10m/s2。求：
（1）运动员刚跳离地面时的速度大小；
（2）起跳过程中运动员对地面的压力大小；
（3）从开始起跳到双脚刚落地所经历的时间。
试卷第2页，总2页
试卷第1页，总1页
参考答案
1．C
【详解】
国际单位制的基本单位有七个，分别是长度m，时间s，质量kg，热力学温度(开尔文温度)K，电流A，光强度cd(坎德拉)，物质的量mol。
A.N是力的单位，但N不是用国际单位制的基本单位表示重力的单位，1N=1kgm/s2，故A错误；
B.kgm/s是用国际单位制的基本单位表示的动量的单位，不是重力的单位，故B错误；
C.kgm/s2是用国际单位制的基本单位表示的重力的单位，故C正确；
D.N/kg不是用国际单位制的基本单位表示的重力的单位，是G=mg中g的单位，故D错误。
2．C
【解析】
合力增大，根据牛顿第二定律知，加速度增大，因为合力方向与速度方向相同，速度增大．故C正确，ABD错误．故选C.
点睛：解决本题的关键会通过合力的变化判断加速度的变化，以及知道当加速度方向与速度方向相同时，做加速运动，当加速度方向与速度方向相反时，做减速运动.
3．D
【详解】
跳水运动员刚接触水面到合力等于重力，随着入水深度的增加，浮力逐渐增大，合力逐渐减小，根据牛顿第二定律可知加速度逐渐减小、速度逐渐增大，当运动员受到的浮力与重力相等时，合力为零、加速度为零、速度最大；运动员再向下运动，浮力大于重力、合力反向增大、加速度反向增大、速度减小。
故选D。
4．B
【详解】
白鹭向前加速直线飞行，则合力水平向前，因重力竖直向下，则空气对白鹭的作用力应该斜向前上方，故B图正确。
故选B。
5．A
【详解】
车突然停止前，两个小球和小车一起作匀速直线运动，并且两个小球和小车具有相同的速度。当小车突然停止时，两个小球由于惯性，且由于小车上表面粗糙，则小球将做减速运动，因两球与车表面的动摩擦因数相同，根据
可知两球的加速度相同，因此两个小球间的距离不变，一定不会相碰。
故选A。
6．C
【详解】
质点做匀速直线运动，说明五个恒力的合力为零；现将与速度方向相反的恒力的大小逐渐减小到零，说明其他四个力的合力的方向与速度的方向相同，现保持该四个力不变，则这四个力的合力的大小也不变；随着与速度方向相反的恒力的大小逐渐减小到零，则五个力的合力的大小逐渐增大，方向与速度方向相同；根据牛顿第二定律，质点的加速度方向与原速度方向相同，加速度大小越来越大，速度增加得越来越快。
故选C。
7．B
【详解】
比值定义的基本特点是被定义的物理量往往反映物质的最本质的属性，它不随定义所用的物理量的大小取舍而改变，故加速度的大小
与式中物理量的大小无关，属于比值定义法。
故选B。
8．C
【详解】
在抽出木板的瞬间，物块1、2与刚性轻杆接触处的形变立即消失，受到的合力均等于各自重力，所以由牛顿第二定律知a1＝a2＝g；而物块3、4间的轻弹簧的形变还来不及改变，此时弹簧对3向上的弹力大小和对物块4向下的弹力大小仍为mg，因此物块3满足
mg＝F弹
则
a3＝0
由牛顿第二定律得物块4满足
a4＝＝g
综上所述，ABD错误，C正确。
故选C。
9．A
【详解】
竖直方向有
水平方向有
根据摩擦力公式
得
故选A。
10．B
【详解】
对竹竿上的人由牛顿第二定律知
所以
由牛顿第三定律知竹竿上的人对竹竿的摩擦力竖直向下，对竹竿由平衡条件知
由牛顿第三定律知竹竿对底人的压力
故B正确ACD错误。
故选B。
11．B
【详解】
由图可知小球受到支持力和重力作用，合外力方向向左，根据牛顿第二定律可知加速度向左，则小车可能向左加速运动，也可能向右减速运动。
故选B。
12．B
【详解】
AB．由于地铁的加速度方向与笔的加速度方向相同，所以通过判断笔的加速度方向可知地铁的加速度方向；但是由于不知道地铁速度的变化情况，故地铁运动方向与加速度方向可能相同，也可能相反，所以不能判断地铁朝向哪一个方向运动，故A错误，B正确；
CD．以笔为研究对象，笔受到重力及细绳拉力的共同作用，设绳子与杆子的夹角为，则由牛顿第二定律可得笔的加速度大小为
增大，则笔加速度增大，地铁加速度增大，但是地铁的速度不一定增大，CD错误。
故选B。
13．D
【详解】
货车在水平直道上以加速度a向右匀加速运动，石块B受到周围物体对它的作用力F和重力mg，合力方向向右，如图所示
由牛顿第二定律可知，B受到的合力大小为ma。
故选D。
14．B
【详解】
物体在水平地面上向左运动，滑动摩擦力方向向右，由牛顿第二定律有
代入数据解得
，方向水平向右
所以B正确；ACD错误；
故选B。
15．A
【详解】
根据牛顿第二定律，则有
代入得
故A正确，BCD错误。
故选A。
16．(1)5000N；(2)
150s
【详解】
(1)由牛顿第二定律得
(2)
“飞机”由起动至最大速度所需的时间t
17．（1）4m/s；（2）1560N；（3）1.05s
【详解】
（1）运动员离开地面后上升的高度m
由
可得
（2）起跳过程中，由
其中
可得
由牛顿第二定律
可得
N
由牛顿第三定律得运动员对地面的压力大小
N
（3）起跳时间
在空中运动时间
总时间
答案第1页，总2页
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