高一上学期物理人教版（2019）必修第一册4.3牛顿第二定律 同步练习同步讲义

这是一份高一上学期物理人教版（2019）必修第一册4.3牛顿第二定律 同步练习同步讲义，共13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．如图所示，一轻弹簧的左端固定在墙壁上，右端连接一个小球，小球放置在光滑水平地面上。弹簧处于原长时，小球在位置O。将小球拉至位置A（弹簧处于弹性限度内），然后由静止释放，各示意图中正确反映小球速度v随时间t变化关系的是（ ）
A．B．
C．D．
2．如图所示，一轻弹簧的左端固定在墙壁上，右端连接一个小球，小球放置在光滑水平地面上。弹簧处于原长时，小球在位置O。将小球拉至位置A（弹簧处于弹性限度内），然后由静止释放，小球开始的加速度（ ）
A．保持不变B．逐渐减小
C．逐渐增大D．先增大后减小
3．如图所示，停在水平地面上的小车内，用细绳AB、BC拴住一个重球，绳BC呈水平状态，绳AB的拉力为T1，绳BC的拉力为T2，当小车从静止开始向左加速运动，但重球相对于小车的位置不发生变化，那么两根绳子上拉力变化的情况为（ ）
A．T1变大B．T1变小C．T2不变D．T2变小
4．如图所示，一粗细均匀的玻璃管内装有5cm长的水银柱，封闭着一段空气柱，水平放置，设外界大气压p0=75cmHg，则当玻璃管以加速度a=2m/s2向右匀加速运动时，封闭空气柱的压强为（ ）
A．75cmHgB．76cmHgC．77cmHgD．80cmHg
5．2018年10月20日，我国自行设计研制的大型水陆两栖飞机“鲲龙”AG600水上首飞成功，AG600在水面起飞时，其在水面加速滑行过程中受到的合外力（ ）
A．方向与滑行方向相同B．方向竖直向上
C．大小为零D．方向沿滑行方向斜向上
6．在汽车内的悬线上挂着一个小球m，实验表明当汽车做匀变速直线运动时，悬线将与竖直方向成某一固定角度，如图所示。若在汽车底板上还有一个跟它相对静止的物体M，则关于汽车的运动情况和物体M的受力情况分析正确的是
A．汽车一定向右做加速运动
B．汽车一定向左做加速运动
C．M除受到重力、底板的支持力作用外，还一定受到向左的摩擦力的作用
D．M除受到重力、底板的支持力作用外，还一定受到向右的摩擦力的作用
7．如图所示，A、B两球用细线悬挂于天花板上且静止不动，两球质量，两球间是一个轻质弹簧，如果突然剪断悬线，则在剪断悬线瞬间（ ）
A．A球加速度为，B球加速度为0B．A球加速度为，B球加速度为0
C．A球加速度为，B球加速度为gD．A球加速度为，B球加速度为g
8．如图所示，光滑斜面固定于水平面，滑块A、B叠放后一起沿斜面下滑，且始终保持相对静止，A上表面水平，则在斜面上运动时，B受力的示意图为（ ）
A．B．
C．D．
二、多选题
9．如图所示，质量分别为m1＝0.2 kg、m2＝0.1 kg 的小球1和2用轻质弹簧连接。某人用手通过轻绳给小球1施加F＝3 N的竖直恒力，使整个装置一起竖直向上运动。某时刻突然松手，此时小球1、2的加速度大小分别为a1和a2；重力加速度g＝10 m/s2，忽略空气阻力，则下列说法正确的是（ ）
A．装置在恒力F作用下运动时，弹簧的弹力大小为3 N
B．装置在恒力F作用下运动时，弹簧的弹力大小为1 N
C．松手的瞬间，a1＝25 m/s2, a2＝10 m/s2
D．松手的瞬间，a1＝15 m/s2, a2＝0 m/s2
10．关于运动与力的关系，下列说法中正确的是（ ）
A．物体受到的合力为零时，它一定处于静止状态
B．物体的运动方向与它所受的合力的方向可能相同
C．物体受到不为零的合力作用时，它的运动状态可能不发生改变
D．物体受到不为零的合力作用时，它的运动状态一定发生改变
11．如图甲所示，水平地面上轻弹簧左端固定，右端通过滑块压缩0.4m后锁定，t＝0时解除锁定释放滑块。计算机通过滑块上的速度传感器描绘出滑块的图像如图乙所示，其中Oab段为曲线，bc段为直线，倾斜直线Od是t=0时的速度图线的切线，已知滑块质量m＝2.0kg，取g＝10m/s2。则以下说法正确的是（ ）
A．滑块与地面间的动摩擦因数为0.3B．滑块与地面间的动摩擦因数为0.5
C．弹簧的劲度系数为175N/mD．弹簧的劲度系数为150N/m
12．中国传统杂技“爬杆”屡获国际大奖，某次表演中杂技演员双手紧握竹竿匀速攀升和匀加速下滑时，所受的摩擦力分别是和，则（ ）
A．向上，向上B．向下，向上C．D．
三、解答题
13．如图所示，质量的物块在水平向右的外力F的作用下沿水平地面向右匀速运动，物块与水平面的动摩擦因数，g取。
（1）求水平力F的大小；
（2）若物块做匀速运动的速度为，某时刻将水平向右的外力F的大小变为，求F变化后物块的加速度大小和末物体的速度；
（3）若将F的方向改为与水平方向成的夹角，斜向右上方，使物块匀速滑动，，，求此情况下F的大小。
14．在探索测定轨道中人造天体质量的方法过程中做了这样的一个实验：用已知质量为m1的宇宙飞船去接触正在轨道上运行的火箭组（后者的发动机已熄灭）。接触后，开动宇宙飞船的推进器，使飞船和火箭组共同加速，如图所示。推进器的平均推力为F，开动时间为t，测出飞船和火箭组的速度变化是Δv，求火箭组的质量m2。
15．在平直高速公路上，一辆质量为的汽车以108km/h的速度行驶，驾驶员发现前方出现事故立即刹车，制动力恒为。求：
（1）刹车过程中汽车的加速度；
（2）汽车刹车后5s内所行驶的位移大小。
16．如图所示是小孩子玩的一种惯性滑板小车。小孩站在小车上用一只脚向后蹬地，使小车获得初速度后人与车一起靠惯性向前滑行。假设小孩子用脚向后蹬地的水平平均作用力为30N，小孩与车的总质量为20kg，运动中所受阻力恒为5N。求：
（1）当小孩用脚蹬地时，小车获得的加速度a1；
（2）当小车获得5m/s初速度后，停止蹬地，人与小车停下所用的时间t；
（3）在上述问题（2）条件下，人与小车一起能够滑行的最大距离x。
参考答案
1．A
【详解】
将小球拉至位置A（弹簧处于弹性限度内），然后由静止释放。释放后小球在向左的弹力作用下做加速运动，根据牛顿第二定律可知
随着弹簧形变量的减小，则加速度减小，速度增加，即小球做加速度减小的变加速运动。
故选A。
2．B
【详解】
将小球拉至位置A（弹簧处于弹性限度内），然后由静止释放。释放后小球在向左的弹力作用下做加速运动，根据牛顿第二定律可知
随着弹簧形变量的减小，则加速度减小，速度增加，即小球做加速度减小的变加速运动。
故选B。
3．D
【详解】
以小球为研究对象，分析受力：重力mg、绳AB的拉力T1和绳BC的拉力T2，如图：
设小车的加速度为a，绳AB与水平方向的夹角为θ，根据牛顿第二定律得：
T1sinθ=mg
T1csθ-T2=ma
得
由表达式可知绳AB的拉力T1与加速度a无关，则T1保持不变；由T2的表达式得绳BC的拉力随着加速度的增大而减小，可知T2减小；故ABC均错误，D正确；
故选D。
4．B
【详解】
对水银柱受力分析可知
即
解得

故选B。
5．A
【详解】
根据牛顿第二定律可知“鲲龙”AG600在水面加速滑行过程中受到的合外力与速度方向相同，即合外力方向与滑行方向相同。
故选A。
6．D
【详解】
AB．小球所受的合外力方向向右，可知汽车的加速度向右，则汽车可能向右做加速运动，也可能向左做减速运动，选项AB错误；
CD．M除受到重力、底板的支持力作用外，因加速度向右，则还一定受到向右的摩擦力的作用，选项C错误，D正确。
故选D。
7．A
【详解】
平衡时，对B球由平衡条件可知，弹簧上的弹力为
剪断悬线瞬间，悬线上的拉力消失，弹簧上的弹力不变，对A球由牛顿第二定律可得
解得
B球仍处于平衡状态，加速度为0，A正确。
故选A。
8．A
【详解】
整体向下匀加速直线运动，加速度方向沿斜面向下，则B的加速度方向沿斜面向下。根据牛顿第二定律知，B的合力沿斜面向下，则B一定受到水平向左的摩擦力以及重力和支持力的作用。
故选A。
9．BD
【详解】
AB．因为
F=3N=(m1+m2)g
可知两球向上匀速运动，此时弹簧的弹力大小为
F弹=m2g=1 N
选项A错误，B正确；
CD．松手的瞬间，弹簧的弹力不变，对球1

解得
a1＝15 m/s2
此时球2受力不变，则
a2＝0 m/s2
选项C错误，D正确。
故选BD。
10．BD
【详解】
A．根据牛顿第一定律得知，物体受到的合力为零时，它处于静止状态或匀速直线运动状态，故A错误；
B．物体匀加速直线运动则物体的运动方向与它所受的合力的方向相同，物体做曲线运动物体的运动方向与它所受的合力的方向不相同，故B正确；
CD．根据牛顿第二定律可知，力是改变物体运动状态的原因，故C错误，D正确；
故选BD。
11．BC
【详解】
AB．根据v－t图线的斜率表示加速度，由题中图象知，滑块脱离弹簧后的加速度大小
由牛顿第二定律得，摩擦力大小为
所以
故A错误，B正确；
CD．刚释放时滑块的加速度为
由牛顿第二定律得
代入数据解得
故C正确，D错误。
故选BC。
12．AD
【详解】
AB．杂技演员双手紧握竹竿匀速攀升时，手与竹竿之间存在静摩擦力，且手有相对竹竿下滑的趋势，所以此时杂技演员所受的静摩擦力f1方向沿竹竿向上，大小为
杂技演员匀加速下滑时，杂技演员所受的滑动摩擦力f2方向沿竹竿向上，根据牛顿第二定律
即
则
故选AD。
13．（1）F=15N；（2）a=5m/s2,v=20m/s;（3）
【详解】
（1）物块在水平向右的外力F的作用下沿水平地面向右匀速运动，所以物块处于平衡状态
解得
（2）某时刻将水平向右的外力F的大小变为，列牛顿第二定律
解得
物块此时做匀加速直线运动，2s末的速度v
解得
（3）若将F的方向改为与水平方向成的夹角，斜向右上方，使物块匀速滑动，此时物块处于平衡状态，对物块受力分析可知
水平方向
竖直方向
联立可解
14．
【详解】
根据加速度定义可得，飞船和火箭组的共同加速度为
选取飞船和火箭组整体为研究对象，由牛顿第二定律可得
F=(m1＋m2)a
联立解得，火箭组的质量为
15．（1），方向与初速度方向相反；（2）56.25m
【详解】
（1）刹车过程根据牛顿第二定律得
解得
方向与初速度方向相反。
（2）根据运动学规律可得停止时间
所以汽车刹车后5s已经停止。
由运动学规律有
解得
则
16．（1）；（2）20s；（3）50m
【详解】
（1）由题意可知，小孩蹬地时受到地面水平向前的作用力F=30N
由牛顿第二定律，
得
（2）小孩停止蹬地后只受阻力，初速度V0=5m/s,末速度V=0
由牛顿第二定律有
由运动学公式
得人与小车滑行最大距离所用的时间为
t=20s
（3）由运动学中速度与位移的关系可得
代入数据，得人与小车一起能够滑行的最大距离
x=50m