2020-2021学年【新教材】人教版（2019）高中物理必修一第四章 运动和力的关系 第3-4节同步练习

运动和力的关系同步练习

牛顿第二定律同步练习

（答题时间：30分钟）

1. 下列对牛顿第二定律的理解正确的是（　　）

A. 由F＝ma可知，m与a成反比

B. 牛顿第二定律说明当物体有加速度时，物体才受到外力的作用

C. 加速度的方向总跟合外力的方向一致

D. 当合外力停止作用时，加速度随之消失

2. 2018年11月10日，在国际泳联游泳世界杯东京站的决赛中，我国选手李朱濠在7名日本选手的“围剿”下，一路领先，以1分50秒92的成绩夺得200米蝶泳决赛冠军。该成绩也打破了由他自己保持的全国纪录。当李朱濠加速冲刺时，关于池水对他的作用力F的方向，下图中大致正确的是（　　）

3. 如图3所示，水平轻弹簧的左端固定在墙上，右端固定在放于粗糙水平面的物块M上，当物块处在O处时弹簧处于自然状态，现将物块拉至P点后释放，则在物块从P点返回O处的过程中（　　）

图3

A. 物块的速度不断增大，而加速度不断减小

B. 物块的速度先增后减，而加速度先减后增

C. 物块的速度不断减小，而加速度不断增大

D. 物块的速度先增后减，而加速度不断减小

4. 如图4所示，在与水平方向成θ角、大小为F的力作用下，质量为m的物块沿竖直墙壁加速下滑，已知物块与墙壁间的动摩擦因数为μ。则下滑过程中物块的加速度大小为（重力加速度为g）（　　）

图4

A. a＝g－μg B. a＝g－

C. a＝g－ D. a＝g－

5. 如图5所示，一个物体从固定斜面的顶端由静止开始下滑，斜面倾角θ＝30°，斜面始终静止不动，重力加速度g＝10 m/s2。

图5

（1）若斜面光滑，则物体下滑过程的加速度是多大？

（2）若斜面不光滑，物体与斜面间的动摩擦因数μ＝，物体下滑过程的加速度又是多大？

牛顿第二定律同步练习参考答案

1. 答案：CD

解析：虽然F＝ma，但m与a无关，因a是由m和F共同决定的，即a∝，且a与F同时产生、同时消失、同时存在、同时改变；a与F的方向永远相同。综上所述，A、B错误，C、D正确。

2. 答案：C

解析：当李朱濠在水中加速冲刺时，用力向后划水，水对他有一个向前的力使其向前运动，而AB中水对他的力的方向向后，故AB错误；D中水对他的力的方向是竖直向上的，不能使其向前运动，故D错误；C正确。

3. 答案：B

解析：物体从P点向左运动到O点的过程中，受到向左的弹力和向右的摩擦力，当弹力大于摩擦力时，物体向左做加速运动，由于弹力逐渐减小，故加速度逐渐减小，当加速度减小到零时，速度达到最大，此后由于弹力小于摩擦力，物体所受合外力方向变为向左，加速度方向也改变，a、v反向，故物体继续向左做减速运动，由于受到的合力增大，故加速度增大，做加速度增大的减速运动，故物块的速度先增后减，而加速度先减后增，故B正确。

4. 答案：D

解析：将F分解可得，F在水平方向的分力为Fcos，由平衡条件，墙壁对物块的支持力为FN＝Fcosθ；物块受到的滑动摩擦力为Ff＝μFN＝μFcosθ；由牛顿第二定律，得mg－Fsinθ－Ff＝ma，得a＝g－。

5. 答案：（1）5 m/s2　（2）2.5 m/s2

解析：（1）根据牛顿第二定律得：mgsinθ＝ma1

所以a1＝gsinθ＝10×m/s2＝5 m/s2

（2）物体受重力、支持力和摩擦力，根据牛顿第二定律得

mgsinθ－Ff＝ma2

FN＝mgcosθ

Ff＝μFN

联立解得：a2＝gsinθ－μgcosθ＝2.5 m/s2。

力学单位制同步练习

（答题时间：30分钟）

1. 下列有关力学单位制的说法中正确的是（　　）

A. 在有关力学的分析计算中，只能采用国际单位制，不能采用其他单位制

B. 力学单位制中，选为基本单位的物理量有长度、质量和速度

C. 力学单位制中，国际单位制中的基本单位有kg、m和N

D. 单位制中的导出单位可以用基本单位来表达

2. （多选）用国际单位制验证下列表达式，可能正确的是（　　）

A. x＝at（x为位移、a为加速度、t为时间）

B. a＝μg（a为加速度、μ为动摩擦因数、g为重力加速度）

C. F＝m（F为作用力、m为质量、v为速度、R为半径长度）

D. v＝（v为速度、R为半径长度、g为重力加速度）

3. （多选）在研究匀变速直线运动的实验中，取计数时间间隔为0.1 s，测得相邻相等时间间隔的位移差的平均值Δx＝1.2 cm，若还测出小车的质量为500 g，则关于加速度、合外力大小及单位，既正确又符合一般运算要求的是（　　）

A. a＝＝ m/s2＝120 m/s2

B. a＝＝ m/s2＝1.2 m/s2

C. F＝ma＝500×1.2 N＝600 N

D. F＝ma＝0.5×1.2 N＝0.6 N

4. 如图所示，圆锥的高是h，底面半径是r，某同学记的圆锥体积公式是V＝πr3h。

（1）圆锥的高h、半径r的国际单位各是什么？体积的国际单位又是什么？

（2）将h、r的单位代入公式V＝πr3h，计算出的体积V的单位是什么？这说明该公式对还是错？

5. 为了安全，在公路上行驶的汽车之间应保持必要的距离。已知某高速公路的最高限速v＝120 km/h，假设前方车辆突然停止，汽车司机从发现这一情况，经操控刹车，到汽车开始减速所经历的时间（即反应时间）t＝0.50 s，刹车时汽车受到阻力的大小Ff为汽车重力的0.40倍，则该高速公路上汽车间的安全距离x至少为多少？重力加速度g取10 m/s2。

力学单位制同步练习参考答案

1. 答案：D

解析：在有关力学的分析和计算中，可以采用任何一种单位制，只要单位统一即可，但是为了方便，常常采用国际单位制，所以A错误；在力学单位制中，选用长度、质量和时间三个物理量作为基本单位的物理量，在国际单位制中，相对应的单位是米、千克和秒，所以B、C错误；按照单位制的概念，导出单位都可以用基本单位来表达，如1 N＝1 kg·m/s2，所以D正确。

2. 答案：BD

解析：x为位移，国际单位是m，a为加速度，国际单位是m/s2，t为时间，国际单位是s，所以at的国际单位是m/s，所以x＝at是错误的，A错误；a为加速度，国际单位是m/s2，μ为动摩擦因数，无单位，g为重力加速度，国际单位是m/s2，所以a＝μg可能正确，B正确；F为作用力，国际单位是N，m为质量，国际单位是kg，v为速度，国际单位是m/s，R为半径长度，国际单位是m。1 N＝1 kg·m/s2，所以F＝m是错误的，C错误；v为速度，国际单位是m/s，g为重力加速度，国际单位是m/s2，R为半径长度，国际单位是m，的国际单位是m/s，所以v＝可能正确，D正确。

3. 答案：BD

解析：选项A中Δx＝1.2 cm没变成国际单位，C项中的小车质量m＝500 g没变成国际单位，所以A、C错误，B、D正确。

4. 答案：（1）米（m）、米（m）、立方米（m3）。

（2）m4，说公式是错的。

解析：（1）圆锥的高h的国际单位是米（m）；半径r的国际单位是米（m）；体积的国际单位是立方米（m3）。

（2）将h、r的单位代入公式V＝πr3h，可得出体积V的单位是m3，与体积的国际单位m3相矛盾，这说明该公式是错误的。

5. 答案：156 m

解析：v＝120 km/h＝m/s，在反应时间内，汽车做匀速运动，运动的距离x1＝vt。设刹车时汽车的加速度大小为a，汽车的质量为m，有a＝＝＝0.40g＝4 m/s2

从刹车到停下，汽车运动的距离x2＝，

所求安全距离x＝x1＋x2＝vt＋＝×0.50 m＋ m≈156 m。