高中物理3 牛顿第二定律精练

4.3牛顿第二定律同步练习2021—2022学年高中物理人教版（2019）必修第一册

一、选择题（共15题）

1．下列物理学家中被称为“动力学的奠基者”的是（　　）

A．牛顿 B．伽利略 C．笛卡尔 D．胡克

2．质量为2kg的滑块，在光滑水平面上以4m/s2的加速度作匀加速直线运动时，它所受合外力的大小是(        )

A．8N B．6N C．2N D．N

3．如图所示，质量为m的小球被一根橡皮筋AC和一根不可伸长的轻绳BC系住，当小球静止时，橡皮筋处在水平方向上。下列判断中正确的是（　　）

A．在AC被突然剪断的瞬间，BC对小球的拉力不变

B．在AC被突然剪断的瞬间，小球的加速度大小为gsinθ

C．在BC被突然剪断的瞬间，小球的加速度大小为gcosθ

D．在BC被突然剪断的瞬间，小球的加速度大小为gsinθ

4．关于运动和力的关系，下列说法中正确的是（　　）

A．物体所受合外力不变时，物体一定做匀速直线运动

B．物体所受合外力越大，速度一定增大得越多

C．物体运动速度越小，它受到的合外力一定越小

D．物体某时刻速度为零，其所受合外力不一定为零

5．关于速度、加速度、合外力之间的关系，正确的是（　　）

A．物体的速度越大，则加速度越大，所受的合外力也越大

B．物体的速度为零，但加速度可能很大，所受的合外力也可能很大

C．物体的速度变化很大，加速度一定大，所受的合外力也可能很大

D．物体的速度变化很快，但加速度可能为零，所受的合外力也可能为零

6．下列关于力与运动的说法中正确的是（　　）

A．牛顿最早指出力不是维持物体运动的原因

B．物体加速度的方向一定与所受合外力的方向相同

C．物体加速度的大小决定了物体所受合外力的大小

D．一个运动的物体，如果不再受力了，它总会逐渐停下来，这说明，静止状态才是物体长时间不受力时的“自然状态”

7．如图甲所示，一小物块开始在水平恒力F=4N的作用下以v=4m/s做匀速直线运动，之后撤去F，做减速运动，乙图表示F撤去前后一段时间的v-t图像．物块与地面的动摩擦因数和物块质量m未知，重力加速度g已知．下列判断正确的是

A．可以确定，不能确定m

B．可以确定m，不能确定

C．可以确定m和

D．无法确定m和

8．关于牛顿第二定律，以下说法中错误的是（　　）

A．由可知质量与外力成正比，与加速度成反比

B．运动物体的加速度方向必定与合外力方向一致

C．几个力同时作用在一个物体上，当改变其中一个力的方向或大小时，该物体的加速度一定会发生变化

D．作用在物体上的所有外力突然撤销后，物体的加速度立即变为零

9．如图所示，质量为M、中间为半球形的光滑凹槽放置于光滑水平地面上，光滑槽内有一质量为m的小铁球，现用一水平向右的推力F推动凹槽，小铁球与光滑凹槽相对静止时，凹槽球心和小铁球的连线与竖直方向成α角．则下列说法正确的是(　　)

A．小铁球受到的合外力方向水平向左

B．F＝(M＋m)gtanα

C．系统的加速度为a＝gsinα

D．F＝mgtanα

10．随着人们生活水平的提高，打高尔夫球将逐渐成为普通人的休闲娱乐方式。如图所示，某人从高出水平地面h的坡上水平击出一个质量为m的高尔夫球。由于恒定的水平风力的作用，高尔夫球竖直地落入距击球点水平距离为L的A穴。则（　　）

A．球被击出后做平抛运动

B．球被击出时的初速度大小为

C．该球从被击出到落入A穴所用的时间为

D．球被击出后受到的水平风力的大小为

11．如图所示，水平桌面由粗糙程度不同的AB、BC两部分组成，且，小物块P（可视为质点）以某一初速度从A点滑上桌面，最后恰好停在C点，已知物块经过AB与BC两部分的时间之比为1:4，则物块P与桌面上AB、BC部分之间的动摩擦因数μ1、μ2之比为（P物块在AB、BC上所做的运动均可看作匀变速直线运动）（        ）

A．1:4 B．4:1 C．8:1 D．16:1

12．牛顿第二定律的表达式可以写成m=F/a，对某个物体来说，它的质量m （   ）

A．跟合外力F成正比 B．跟它的加速度a成反比

C．跟合外力F与加速度a都无关 D．跟合外力F成反比，跟它的加速度a成正比

13．如图所示为工件检测流水线上的水平传送带（顺时针转动），将工件轻放于点，对检测不合格的工件，传送带上方某位置的弹性挡板下压，挡板与工件发生弹性碰撞将工件弹回后被工人取下，碰撞时间极短，碰撞后工件等速率反弹。下列关于从工件放上传送带至工件与挡板发生第二次碰撞前瞬间这一过程的图像合理的是（　　）

A． B．

C． D．

14．放在光滑水平面上的物体受到三个平行于水平面的共点力作用而平衡，如图，已知F2和F3垂直，三个力中若去掉F1可产生2.5m/s2的加速度，若去掉F2可产生1.5m/s2的加速度。若去掉F3，则物体的加速度为（　　）

A．1.5m/s2 B．2m/s2

C．2.5m/s2 D．4m/s2

15．竖直墙壁间有质量分别是m和2m的半圆球A和圆球B，其中B球球面光滑，半球A与左侧墙壁之间存在摩擦，两球心之间连线与水平方向的夹角θ=30°，两球能够一起以加速度a匀加速竖直下滑，已知a<g（g为重力加速度），则半球A与左侧墙壁之间的动摩擦因数为（　　）

A． B．2 C． D．

二、填空题（共4题）

16．用弹簧秤在水平桌面上沿水平方向拉动一个物体做匀速运动，弹簧秤读数为0.5牛。然后物体以1.5米/秒的加速度做加速运动时，弹簧秤读数为2.0牛，则此物体的质量为________；若弹簧秤的读数为1.5牛，则此物体的加速度大小为________。

17．牛顿第二定律确定了物体______和力的关系：加速度的大小与物体______的大小成正比，与物体的______成反比；加速度的方向与物体______的方向相同。

18．如图，顶端固定着小球的直杆固定在小车上，当小车向右做匀加速运动时，球所受合外力的方向沿图中的_____（选填“OA方向”、“OB方向”、“OC方向”、“OD方向”）

19．某学习小组的同学欲探究“滑块与桌面间的动摩擦因数”．他们在实验室组装了一套如图1所示的装置,另外他们还找到打点计时器及所用的学生电源、天平、刻度尺、导线、纸带、钩码若干．

小组同学的实验步骤如下:用天平称量滑块的质量M=300 g,将滑块放在水平桌面上并连接上纸带．用细线通过滑轮挂上两个钩码(每个钩码质量为100 g),调整滑轮高度使细线与桌面平行．让钩码拉动滑块、纸带由静止开始加速运动,用打点计时器记录其运动情况．实验记录的纸带如图2所示,图中前几个点模糊,因此从点迹清晰的A点开始研究,每隔4个点取一个计数点．若电源频率为50 Hz,则打点计时器打下B点时,滑块的速度为__ m/s;滑块运动的加速度为_____ m/s2;滑块与桌面间的动摩擦因数μ=__(重力加速度为g=10 m/s2,结果保留两位有效数字)．

三、综合题（共4题）

20．短跑运动员进行体能训练，质量M=69kg的运动员腰部系着不可伸长的轻绳，绳长L=2m，拖着质量m=22kg的轮胎。最初绳子绷紧，运动员从百米跑道的起点由静止开始，沿着笔直的跑道加速奔跑，绳与水平跑道的夹角是37°，5s末绳突然断裂，运动员保持绳断时的速度跑到百米跑道的终点。轮胎运动的图像如图所示，运动员的跑鞋与地面不打滑，不计空气阻力，，g取，求：

（1）绳上的拉力大小；

（2）运动员冲过终点线时与轮胎之间的距离。

21．有一个推矿泉水瓶的游戏节目，规则是：选手们从起点开始用力推瓶一段时间后，放手让瓶向前滑动，若瓶最后停在桌上有效区域内，视为成功；若瓶最后末停在桌上有效区域内或在滑行过程中倒下，均视为失败。其简化模型如图所示，AC是长度为L1=5m的水平桌面，选手们可将瓶子放在A点，从A点开始用一恒定不变的水平推力推瓶，BC为有效区域。已知BC长度L2=1m，瓶子质量m=1kg，瓶子与桌面间的动摩擦因数μ=0.2.某选手作用在瓶子上的水平推力F=10N，瓶子沿AC做直线运动，假设瓶子可视为质点，滑行过程中未倒下，g取10m/s2，那么该选手要想游戏获得成功，试问：

(1)推力作用在瓶子上的时间最长不得超过多少？

(2)推力作用在瓶子上的距离最小为多少？

22．在平直的高速公路上，一辆汽车正以32m/s的速度匀速行驶，因前方出现事故，司机立即刹车，直到汽车停下，已知汽车的质量为1.5×103kg，刹车时汽车所受的阻力为1.2×104N，求：

(1)刹车时汽车的加速度；

(2)第2s末汽车的速度；

(3)5s内汽车前进的距离。

23．如图所示，一名同学站在自动扶梯上随扶梯匀加速上升，不计空气阻力。扶梯的台阶水平。请作出该同学受力的示意图。

参考答案：

1．A

2．A

3．B

4．D

5．B

6．B

7．C

8．A

9．B

10．D

11．D

12．C

13．C

14．B

15．C

16．     1kg     1m/s2

17．     加速度     所受合力     质量     受到的合力

18．OD方向

19．     0.74     0.64     　0.56

20．（1）140N；（2）66.6m

21．（1）0.5s；（2）0.8m

22．(1)8m/s2；(2)16m/s；(3)64m

23．