高中物理人教版 (2019)必修 第一册3 牛顿第二定律同步练习题

这是一份高中物理人教版 (2019)必修 第一册3 牛顿第二定律同步练习题，共11页。试卷主要包含了单选题，多选题，解答题等内容，欢迎下载使用。
一、单选题
1．电梯由第三层向第四层运动时，在接近第四层楼时以0.6m/s2的加速度减速，电梯内一名学生的质量为60kg，此时学生对电梯底面的压力大小为（取g=10m/s2）
A．636NB．600NC．564ND．36N
2．物体受一恒力F作用，则关于单位时间内物体速度的变化量，下列说法中正确的是
A．初速度越大，变化量越大
B．初速度越小，变化量越小
C．初速度为零，变化量为零
D．变化量大小与初速度大小无关
3．如图所示，竖直平面内两个完全相同的轻弹簧a、b，一端固定在水平面上，另一端均与质量为m的小球相连接，轻绳c一端固定在天花板上，另一端与小球拴接。弹簧a、b和轻绳互成120°角，且弹簧a、b弹力大小均为mg，g为重力加速度，如果将轻绳突然剪断，则剪断瞬间小球的加速度大小可能为（ ）
A．B．C．D．
4．小陈在地面上从玩具枪中竖直向上射出初速度为的塑料小球，若小球运动过程中受到的空气阻力与其速率成正比，小球运动的速率随时间变化的规律如图所示，时刻到达最高点，再落回地面，落地速率为，下列说法中正确的是（ ）
A．小球在上升过程中的加速度小于下降过程中的加速度
B．小球上升过程中的平均速度大于
C．小球下降过程中的平均速度大于
D．小球下降过程中加速度越来越大
5．质量为m的金属盒获得大小为v0的初速度后在水平面上最多能滑行s距离，如果在盒中填满油泥，使它的总质量变为2m，再使其以v0初速度沿同一水平面滑行，则它滑行的最大距离为( )
A．B．2s
C．D．s
6．关于物体的惯性，下列说法正确的是（ ）
A．同一物体速度大时更难停下来，说明速度大时物体的惯性大
B．在相同的外力作用下，惯性大的物体产生的加速度大
C．竖直向上抛出的物体速度越来越小，是因为它的惯性越来越小
D．乒乓球可以快速抽杀，是乒乓球惯性小的缘故
7．如图所示，两相同的木块A、B均静止在光滑水平面上，弹簧处于伸长状态，两细绳均有拉力，现将右侧细绳剪断，则剪断瞬间下列说法正确的是（ ）
A．弹簧弹力为零
B．左侧细绳拉力为零
C．A受到合外力为零
D．B受到合外力为零
8．如图所示，M、N两物体叠放在一起，在恒力F作用下，一起沿竖直墙向上做匀加速直线运动，则关于两物体受力情况的说法正确的是（ ）
A．物体M一定受到5个力B．物体N可能受到4个力
C．物体M与墙之间一定有弹力和摩擦力D．物体M与N之间一定有摩擦力
二、多选题
9．为了更直观地反映物体的加速度a与物体质量m和合力的关系，往往用两者的关系图象来表示，该关系图象正确的是（ ）
A．B．
C．D．
10．如图所示，用一根弹簧将小球A悬挂在天花板上，用细绳将小球B悬挂在A的下面，它们处于静止状态。已知A、B质量相等，重力加速度为g，在细线被剪断的瞬间，A与B的加速度大小应是下列哪一种情况（ ）
A．A的加速度大小是0B．A的加速度大小是g
C．B的加速度大小是0D．B的加速度大小是g
11．在光滑水平面上有一物块受水平恒力F的作用而运动,在其正前方固定一个足够长的轻质弹簧,如图,当物块与弹簧接触并将弹簧压缩至最短的过程中,下列说法正确的是（）
A．物块接触弹簧后立即做减速运动
B．物块接触弹簧后先加速运动后减速运动
C．当弹簧处于压缩量最大时，物块的加速度等于零
D．当物块的速度为零时，物体所受的合力不为零
12．如图所示，质量相等的a、b两物体，从斜面上的同一位置A由静止下滑，经B点在水平面上滑行一段距离后停下，不计经过B点时的能量损失，用传感器采集到它们的速度—时间图象，下列说法正确的是（ ）
A．a在斜面上滑行的加速度比b的大
B．a在水平面上滑行的距离比b的长
C．a与斜面间的动摩擦因数比b的大
D．a先在水平面上停下
三、解答题
13．某科技兴趣小组试飞一架自制的无人机。该无人机的质量m=1.5kg，由静止开始从地面沿竖直方向匀加速上升，加速度a=2m/s2。求：
（1）该无人机2s末速度的大小v；
（2）该无人机2s末上升的高度h；
（3）该无人机所受合力的大小F。
14．某校举行托乒乓球跑步比赛，赛道为水平直道，比赛距离为x.比赛时，某同学将球置于球拍中心，以大小为a的加速度从静止开始做匀加速直线运动，当速度达到v0时，再以v0做匀速直线运动跑至终点．整个过程中球一直保持在球拍中心不动．比赛中，该同学在匀速直线运动阶段保持球拍的倾角为θ0，如图所示．设球在运动中受到的空气阻力大小与其速度大小成正比，方向与运动方向相反，不计球与球拍之间的摩擦，球的质量为m，重力加速度为g.
(1)求空气阻力大小与球速大小的比例系数k；
(2)求在加速跑阶段球拍倾角θ随速度v变化的关系式；
15．在动摩擦因数μ=0.2的水平面上有一个质量为m=1 kg的小球，小球与水平轻弹簧及与竖直方向成θ=45°角的不可伸长的轻绳一端相连，如图所示，此时小球处于静止状态，且水平面对小球的弹力恰好为零，当剪断轻绳的瞬间，取g=10 m/s2，求：
(1)此时轻弹簧的弹力大小
(2)小球的加速度大小和方向
参考答案：
1．C
【详解】根据牛顿第二定律可知
mg-FN=ma
解得
FN=mg-ma=（10-0.6）×60N=564N
故选C。
2．D
【详解】由题，物体受一恒力F作用，根据牛顿第二定律得知，物体的加速度恒定不变，由加速度的定义式知道，加速度在数值上等于单位时间内速度的变化量，加速度恒定不变，则单位时间内物体速度的变化量恒定不变，与初速度无关，故选项D正确，选项ABC错误．
点睛：物体受一恒力F作用，加速度恒定，根据加速度的定义式分析单位时间内速度变化量与初速度的关系．
3．D
【详解】当两弹簧处于拉伸状态时，则两弹簧对小球的合力竖直向下，大小为mg，此时
方向竖直向下。当两弹簧处于压缩状态时，则两弹簧对小球的合力竖直向上，大小为mg，此时小球所受合力为零，加速度为0。
故选D。
4．C
【详解】A．根据牛顿第二定律，上升过程有
下降过程有
可知
则小球在上升过程中的加速度大于下降过程中的加速度，故A错误；
B．上升过程若是匀减速直线运动，其平均速度为，而从图中可以看出其面积小于匀减速直线运动的面积，即小球实际上升的位移小于做匀减速上升的位移，而平均速度等于位移与时间之比，故其平均速度小于匀减速运动的平均速度，即小于，故B错误；
C．同理，可知小球下降过程中的平均速度大于匀加速下降的平均速度，即大于，故C正确；
D．根据牛顿第二定律，下降过程有
解得
下降过程，速度增大，则减小，即小球下降过程中加速度越来越下，故D错误。
故选C。
5．D
【详解】根据牛顿第二定律可知加速度为
与质量无关，故加速度与质量无关，所以两次情况下加速度没有变化，初末速度都没有发生变化，所以根据公式可知，位移保持s不变。
故选D。
6．D
【详解】A．惯性与物体的速度无关，A错误；
B．惯性大的物体质量大，根据牛顿第二定律，在相同的外力作用下，产生的加速度小，B错误；
C．竖直向上抛出的物体速度越来越小，是因为合力与运动方向相反的缘故，惯性没有减小，C错误；
D．乒乓球可以快速抽杀，是乒乓球的质量小惯性小的缘故，D正确。
故选D。
7．C
【详解】将右侧的细绳剪断的瞬间，弹簧弹力不变，A仍然受到绳的拉力和弹簧弹力作用，合力为零，B所受的合力等于弹簧的弹力，合力不为零。
故选C。
8．D
【详解】C．M、N两物体一起向上做匀加速直线运动，则合力向上。对M、N整体进行受力分析，受到重力和F；墙对M没有弹力，否则合力不能向上，也就不可能有摩擦力，故C错误；
BD．对N进行受力分析可得：N受到重力，M对N的支持力，这两个力的合力不能向上，所以还受到M对N向上的静摩擦力，共3个力，故B错误，D正确；
A．对M进行受力分析可得：M受到重力、推力F，N对M的压力以及N给M沿斜面向下的静摩擦力，一共4个力，故A错误。
故选D。
9．CD
【详解】由牛顿第二定律可得
故F一定时图像为直线，质量一定时，图像为直线。
故选CD。
10．BD
【详解】AB．剪断细线之前，A、B整体受到重力和弹簧的弹力F静止，此时
F=2mg
剪断之后，绳的拉力消失，而弹力不变，对A
F﹣mg=maA
解得
aA=g
故A错误，B正确；
CD．剪断之后，绳的拉力消失，B只受重力，故B的加速度为g，故C错误，D正确。
故选BD。
11．BD
【详解】物体接触弹簧后，开始恒力F大于弹簧的弹力，加速度方向向右，做加速度逐渐减小的加速运动，当加速度减小到零后，速度达到最大，然后弹簧的弹力大于恒力F，加速度方向向左，做加速度逐渐增大的减速运动，速度减小到零，弹簧压缩量最大，可知物体接触弹簧后先加速后减速，压缩量最大时，速度为零，加速度不等于零，合外力也不为零。
故BD正确。
12．AB
【详解】图中斜率的绝对值等于物体的加速度，且两物体在速度达到最大之前在斜面上，由图可得，在斜面上时，a的加速度大于b的加速度，在速度到达最大值之后，物体在水平面上运动，运动的位移为从最大速度到0过程与时间轴围成的面积，显然a大于b，在斜面上加速度等于
所以a与斜面的动摩擦因数比b小，由图可得，b的速度先减为0所以b先停下。
故选AB。
13．（1）4m/s；（2）4m；（3）3N
【详解】（1）根据匀变速直线运动规律有
（2）根据匀变速直线运动规律有
（3）根据牛顿第二定律有

14．(1) (2)
【详解】(1) 在匀速运动阶段，有
mgtanθ0=kv0
得：
(2) 加速阶段，设球拍对球的支持力为N′，有
N′sinθ-kv=ma
N′csθ=mg
解得：

15．(1)10N ；(2)
【详解】(1)水平面对小球的弹力为零，小球在绳没有断时受到绳的拉力F、重力mg和弹簧的弹力T作用而处于平衡状态，由平衡条件得：
竖直方向

水平方向

解得

(2)剪断轻绳后小球在竖直方向仍平衡，水平面支持力与重力平衡：
N=mg
由牛顿第二定律得

解得
a=8m/s2
方向向左。