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高中物理教科版 (2019)必修 第一册3 牛顿第二定律练习题
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这是一份高中物理教科版 (2019)必修 第一册3 牛顿第二定律练习题，共7页。试卷主要包含了对牛顿第二定律的理解正确的是，解析等内容，欢迎下载使用。
1．对牛顿第二定律的理解正确的是( )
A．由F＝ma可知，F与a成正比，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．当外力停止作用时，加速度不会消失
2．对静止在光滑水平面上的物体施加一水平拉力，当力刚开始作用的瞬间( )
A．物体立即获得加速度
B．物体立即获得速度
C．物体同时获得速度和加速度
D．由于物体来不及运动，所以物体的速度和加速度都为零
3．根据牛顿第二定律，无论多大的力都会使物体产生加速度，可当我们用一个不太大的水平力推静止在水平地面上的物体时，物体却没动．关于这个现象以下说法中正确的是( )
A．这个现象说明牛顿第二定律有它的局限性
B．这是因为这个力不够大，产生的加速度很小，所以我们肉眼看不出来
C．这是因为此时所加的外力小于物体受到的摩擦力，所以物体没有被推动
D．这是因为此时物体受到的静摩擦力等于所加的水平推力，合外力为零，所以物体的加速度也就为零，物体保持静止状态
4．原来做匀加速直线运动的物体，当它的合外力逐渐减小时( )
A．它的加速度将减小，它的速度也减小
B．它的加速度将减小，它的速度在增加
C．它的加速度和速度都保持不变
D．情况复杂，加速度和速度的变化均无法确定
5．关于运动状态与所受外力的关系，下面说法中正确的是( )
A．物体受到恒定的力作用时，它的运动状态不发生改变
B．物体受到不为零的合力作用时，它的运动状态要发生改变
C．物体受到的合力为零时，它一定处于静止状态
D．物体的加速度方向与它所受的合力的方向可能不同
6.
如图所示，鸟沿虚线斜向上加速飞行，空气对其作用力可能是( )
A．F1 B．F2
C．F3 D．F4
7．如图所示，质量为1 kg的物体在大小为3 N的水平向右拉力F的作用下，沿水平面向右做直线运动．物体与桌面间的动摩擦因数为0.2.重力加速度g取10 m/s2，则该物体的加速度大小为( )
A．1 m/s2 B．2 m/s2
C．3 m/s2 D．4 m/s2
8．如图所示，底板光滑的小车上用两个量程为20 N，完全相同的弹簧测力计甲和乙系住一个质量为1 kg的物块．在水平地面上，当小车做匀速直线运动时，两弹簧测力计的示数均为10 N，当小车做匀加速直线运动时，弹簧测力计甲的示数变为8 N，这时小车运动的加速度大小是( )
A．2 m/s2 B．4 m/s2
C．6 m/s2 D．8 m/s2
9．如图为用索道运输货物的情景，已知倾斜的索道与水平方向的夹角为37°，重物与车厢地板之间的动摩擦因数为0.30.当载重车厢沿索道向上加速运动时，重物与车厢仍然保持相对静止状态，重物对车厢内水平地板的正压力为其重力的1.15倍，sin 37°＝0.6，cs 37°＝0.8，那么这时重物对车厢地板的摩擦力大小为( )
A．0.35mg B．0.30mg
C．0.23mg D．0.20mg
10．某商场工作人员用大小为F＝100 N的水平力推动质量为m＝40 kg的木箱，在粗糙水平面上做匀速运动．某时刻工作人员突然撤掉外力F的作用，木箱做匀减速直线运动，取g＝10 m/s2.求：
(1)木箱与地面间的动摩擦因数；
(2)撤掉外力后木箱的加速度大小．
B组 选择性考试练
11.(多选)如图所示，A、B、C、D为空间固定点，一轻弹簧水平放置在光滑的水平面上，其右端固定在竖直墙上，自由状态时弹簧的最左端在B点．一小物块静止在A点，在水平向右的恒力F作用下运动到D点时速度为零，小物块在C点时受到的合力为零，整个过程弹簧始终处于弹性限度内，下列说法正确的是( )
A．从A点到B点的过程中，物块做匀加速运动
B．从B点到C点的过程中，物块做减速运动
C．从C点到D点的过程中，物块做减速运动
D．从C点到D点的过程中，物块的加速度增大
12．(多选)如图所示，当小车水平向右加速运动时，物块M相对静止于车厢后竖直壁上．当小车的加速度增大时( )
A．M所受的静摩擦力增大
B．M对车厢的作用力增大
C．M仍相对车厢静止
D．M受到的合外力为零
13．(多选)如图所示，质量分别为m1＝1 kg、m2＝4 kg的A、B两物体置于光滑的水平面上，中间用轻质弹簧测力计连接，大小均为20 N的水平拉力F1、F2分别作用在A、B上，系统处于静止状态．下列说法正确的是( )
A．弹簧测力计的示数是0 N
B．弹簧测力计的示数是20 N
C．撤去F2的瞬间，B的加速度大小为5 m/s2
D．撤去F1后，当A、B加速度相同时，弹簧测力计的示数是16 N
14．如图所示，在建筑装修中，工人用质量为5.0 kg的磨石A对水平地面和与竖直方向的夹角为θ的斜壁进行打磨，已知A与地面、A与斜壁之间的动摩擦因数均为μ.(g取10 m/s2，sin 37°＝0.6，cs 37°＝0.8)
(1)当A在与水平方向的夹角θ＝37°的斜向下的推力F1＝50 N的作用下打磨地面时，A恰好在水平地面上做匀速直线运动，求A与地面间的动摩擦因数μ；
(2)若用A对倾角θ＝37°的斜壁进行打磨，当对A施加竖直向上的推力F2＝60 N时，则磨石A从斜壁下端由静止开始沿斜壁向上运动2 m(斜壁长大于2 m)时的速度大小为多少？
课时素养评价16 牛顿第二定律
1．解析：虽然牛顿第二定律的表达式为F＝ma，但F由外界决定，与a无关，因为a是由m和F共同决定的，即a∝ eq \f(F,m)，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，可知A、B、D错误，C正确．
答案：C
2．解析：根据牛顿第二定律F＝ma知，加速度与合外力是瞬时对应的关系，合外力变化，加速度同时随着变化．当力刚开始作用的瞬间，立即获得了加速度；根据v＝at可知，物体获得速度需要一定的时间，故A正确，B、C、D错误．
答案：A
3．解析：牛顿第二定律表明，物体的加速度的大小与物体所受的合外力大小成正比，而不是与其中某个力大小成正比，故A错误；当外力小于地面对物体的最大静摩擦力时，物体保持静止，故B错误；此时物体所受的摩擦力与水平外力平衡，故C错误，D正确．
答案：D
4．解析：物体原来做匀加速直线运动，所以合外力逐渐减小时，加速度也逐渐减小，而速度仍在增加．
答案：B
5．解析：A错，B对：力是改变物体运动状态的原因，只要物体受力(合力不为零)，它的运动状态就一定会改变．C错：物体不受力或合力为零，其运动状态一定不变，处于静止状态或匀速直线运动状态．D错：根据牛顿第二定律可知，加速度的方向一定与合力方向相同．
答案：B
6．解析：小鸟沿虚线斜向上加速飞行，说明合外力方向沿虚线斜向上，小鸟受两个力的作用，空气的作用力F和重力G，如图所示．故选B.
答案：B
7．解析：由题意可知，物体受到的滑动摩擦力大小为：f＝μmg＝0.2×1×10 N＝2 N，方向水平向左；物体受到的合外力为：F合＝F－f＝(3－2) N＝1 N；根据牛顿第二定律：F合＝ma得：a＝1 m/s2.所以A正确，B、C、D错误．
答案：A
8．解析：当弹簧测力计甲的示数变为8 N时，弹簧测力计乙的示数变为12 N，这时物块所受的合力为4 N．由牛顿第二定律F＝ma得物块的加速度a＝ eq \f(F,m)＝4 m/s2，故选项B正确．
答案：B
9．解析：
对加速度沿水平方向和竖直方向分解如图所示，由于重物对车厢内水平地板的正压力为其重力的1.15倍，在竖直方向上，由牛顿第二定律得：N－mg＝ma竖直，解得a竖直＝0.15g.设水平方向上的加速度为a水平，则 eq \f(a竖直,a水平)＝tan 37°＝ eq \f(3,4)，解得a水平＝0.20g，在水平方向上，由牛顿第二定律得：f＝ma水平＝0.20mg，故D正确．
答案：D
10．解析：(1)木箱做匀速运动时，对其受力分析可知，水平方向有f＝F，竖直方向有N＝mg，又因为f＝μN，联立解得μ＝0.25.(2)撤掉外力后木箱在滑动摩擦力作用下做匀减速运动，由牛顿第二定律可得F合＝f＝μmg＝ma，则a＝μg，解得a＝2.5 m/s2.
答案：(1)0.25 (2)2.5 m/s2
11．解析：从A到B物块在水平方向上只受水平恒力F作用，所以物块做匀加速直线运动，故A正确；物块刚接触弹簧时恒力F大于弹簧的弹力，所以从B到C物块做加速运动，在C点时F＝F弹，物块的速度最大，故B错误；在C点时F＝F弹，在C点右侧弹簧弹力大于恒力F，合力方向向左，所以物块从C到D做减速运动，故C正确；从C点到D点的过程中，物块在水平方向上受恒力F和弹簧弹力作用，由于弹簧弹力增大，所以合力增大，加速度增大，故D正确．
答案：ACD
12.
解析：小车向右做匀加速直线运动，物块M相对小车静止，加速度与车的加速度相同，以物块为研究对象，受力分析如图所示，对物块，由牛顿第二定律得N＝Ma，a增大，表明N增大，由牛顿第三定律可知，M对车厢壁的压力N′＝N增大，物块受到的最大静摩擦力增大，物块不可能沿壁下滑，M仍相对车厢静止，在竖直方向，M所受合外力为零，由平衡条件得f＝Mg，M所受的静摩擦力不变；M受到的合外力不为零，竖直方向的合力不变，水平方向的合力增大，所以车厢与M的相互作用力增大，故A、D错误，B、C正确．
答案：BC
13．解析：A错，B对：两水平拉力作用下两物体受力平衡，根据平衡条件可知弹簧测力计的示数为T＝20 N．C对：在突然撤去F2的瞬间，因为弹簧的弹力不能发生突变，所以m2的加速度大小为a＝ eq \f(T,m2)＝ eq \f(20,4) m/s2＝5 m/s2.D错：撤去F1后，当A、B加速度相同时，加速度为a′＝ eq \f(F,m1＋m2)＝ eq \f(20,1＋4) m/s2＝4 m/s2，则弹簧测力计的示数为T′＝m1a′＝4 N.
答案：BC
14.
解析：(1)A恰好在水平地面上做匀速直线运动，滑动摩擦力等于推力的水平分力，即f＝F1cs θ＝40 N，则μ＝ eq \f(f,N)＝ eq \f(f,mg＋F1sin θ)＝0.5.(2)先将重力及向上的推力合成，再将二者的合力沿垂直于斜面方向和沿斜面方向分解可得，沿斜面方向有(F2－mg)cs θ－f′＝ma，垂直于斜面方向有N′＝(F2－mg) sin θ，由f′＝μN′，解得a＝1 m/s2，由2ax＝v2，解得v＝2 m/s.
答案：(1)0.5 (2)2 m/s
1．对牛顿第二定律的理解正确的是( )
A．由F＝ma可知，F与a成正比，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．当外力停止作用时，加速度不会消失
2．对静止在光滑水平面上的物体施加一水平拉力，当力刚开始作用的瞬间( )
A．物体立即获得加速度
B．物体立即获得速度
C．物体同时获得速度和加速度
D．由于物体来不及运动，所以物体的速度和加速度都为零
3．根据牛顿第二定律，无论多大的力都会使物体产生加速度，可当我们用一个不太大的水平力推静止在水平地面上的物体时，物体却没动．关于这个现象以下说法中正确的是( )
A．这个现象说明牛顿第二定律有它的局限性
B．这是因为这个力不够大，产生的加速度很小，所以我们肉眼看不出来
C．这是因为此时所加的外力小于物体受到的摩擦力，所以物体没有被推动
D．这是因为此时物体受到的静摩擦力等于所加的水平推力，合外力为零，所以物体的加速度也就为零，物体保持静止状态
4．原来做匀加速直线运动的物体，当它的合外力逐渐减小时( )
A．它的加速度将减小，它的速度也减小
B．它的加速度将减小，它的速度在增加
C．它的加速度和速度都保持不变
D．情况复杂，加速度和速度的变化均无法确定
5．关于运动状态与所受外力的关系，下面说法中正确的是( )
A．物体受到恒定的力作用时，它的运动状态不发生改变
B．物体受到不为零的合力作用时，它的运动状态要发生改变
C．物体受到的合力为零时，它一定处于静止状态
D．物体的加速度方向与它所受的合力的方向可能不同
6.
如图所示，鸟沿虚线斜向上加速飞行，空气对其作用力可能是( )
A．F1 B．F2
C．F3 D．F4
7．如图所示，质量为1 kg的物体在大小为3 N的水平向右拉力F的作用下，沿水平面向右做直线运动．物体与桌面间的动摩擦因数为0.2.重力加速度g取10 m/s2，则该物体的加速度大小为( )
A．1 m/s2 B．2 m/s2
C．3 m/s2 D．4 m/s2
8．如图所示，底板光滑的小车上用两个量程为20 N，完全相同的弹簧测力计甲和乙系住一个质量为1 kg的物块．在水平地面上，当小车做匀速直线运动时，两弹簧测力计的示数均为10 N，当小车做匀加速直线运动时，弹簧测力计甲的示数变为8 N，这时小车运动的加速度大小是( )
A．2 m/s2 B．4 m/s2
C．6 m/s2 D．8 m/s2
9．如图为用索道运输货物的情景，已知倾斜的索道与水平方向的夹角为37°，重物与车厢地板之间的动摩擦因数为0.30.当载重车厢沿索道向上加速运动时，重物与车厢仍然保持相对静止状态，重物对车厢内水平地板的正压力为其重力的1.15倍，sin 37°＝0.6，cs 37°＝0.8，那么这时重物对车厢地板的摩擦力大小为( )
A．0.35mg B．0.30mg
C．0.23mg D．0.20mg
10．某商场工作人员用大小为F＝100 N的水平力推动质量为m＝40 kg的木箱，在粗糙水平面上做匀速运动．某时刻工作人员突然撤掉外力F的作用，木箱做匀减速直线运动，取g＝10 m/s2.求：
(1)木箱与地面间的动摩擦因数；
(2)撤掉外力后木箱的加速度大小．
B组 选择性考试练
11.(多选)如图所示，A、B、C、D为空间固定点，一轻弹簧水平放置在光滑的水平面上，其右端固定在竖直墙上，自由状态时弹簧的最左端在B点．一小物块静止在A点，在水平向右的恒力F作用下运动到D点时速度为零，小物块在C点时受到的合力为零，整个过程弹簧始终处于弹性限度内，下列说法正确的是( )
A．从A点到B点的过程中，物块做匀加速运动
B．从B点到C点的过程中，物块做减速运动
C．从C点到D点的过程中，物块做减速运动
D．从C点到D点的过程中，物块的加速度增大
12．(多选)如图所示，当小车水平向右加速运动时，物块M相对静止于车厢后竖直壁上．当小车的加速度增大时( )
A．M所受的静摩擦力增大
B．M对车厢的作用力增大
C．M仍相对车厢静止
D．M受到的合外力为零
13．(多选)如图所示，质量分别为m1＝1 kg、m2＝4 kg的A、B两物体置于光滑的水平面上，中间用轻质弹簧测力计连接，大小均为20 N的水平拉力F1、F2分别作用在A、B上，系统处于静止状态．下列说法正确的是( )
A．弹簧测力计的示数是0 N
B．弹簧测力计的示数是20 N
C．撤去F2的瞬间，B的加速度大小为5 m/s2
D．撤去F1后，当A、B加速度相同时，弹簧测力计的示数是16 N
14．如图所示，在建筑装修中，工人用质量为5.0 kg的磨石A对水平地面和与竖直方向的夹角为θ的斜壁进行打磨，已知A与地面、A与斜壁之间的动摩擦因数均为μ.(g取10 m/s2，sin 37°＝0.6，cs 37°＝0.8)
(1)当A在与水平方向的夹角θ＝37°的斜向下的推力F1＝50 N的作用下打磨地面时，A恰好在水平地面上做匀速直线运动，求A与地面间的动摩擦因数μ；
(2)若用A对倾角θ＝37°的斜壁进行打磨，当对A施加竖直向上的推力F2＝60 N时，则磨石A从斜壁下端由静止开始沿斜壁向上运动2 m(斜壁长大于2 m)时的速度大小为多少？
课时素养评价16 牛顿第二定律
1．解析：虽然牛顿第二定律的表达式为F＝ma，但F由外界决定，与a无关，因为a是由m和F共同决定的，即a∝ eq \f(F,m)，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，可知A、B、D错误，C正确．
答案：C
2．解析：根据牛顿第二定律F＝ma知，加速度与合外力是瞬时对应的关系，合外力变化，加速度同时随着变化．当力刚开始作用的瞬间，立即获得了加速度；根据v＝at可知，物体获得速度需要一定的时间，故A正确，B、C、D错误．
答案：A
3．解析：牛顿第二定律表明，物体的加速度的大小与物体所受的合外力大小成正比，而不是与其中某个力大小成正比，故A错误；当外力小于地面对物体的最大静摩擦力时，物体保持静止，故B错误；此时物体所受的摩擦力与水平外力平衡，故C错误，D正确．
答案：D
4．解析：物体原来做匀加速直线运动，所以合外力逐渐减小时，加速度也逐渐减小，而速度仍在增加．
答案：B
5．解析：A错，B对：力是改变物体运动状态的原因，只要物体受力(合力不为零)，它的运动状态就一定会改变．C错：物体不受力或合力为零，其运动状态一定不变，处于静止状态或匀速直线运动状态．D错：根据牛顿第二定律可知，加速度的方向一定与合力方向相同．
答案：B
6．解析：小鸟沿虚线斜向上加速飞行，说明合外力方向沿虚线斜向上，小鸟受两个力的作用，空气的作用力F和重力G，如图所示．故选B.
答案：B
7．解析：由题意可知，物体受到的滑动摩擦力大小为：f＝μmg＝0.2×1×10 N＝2 N，方向水平向左；物体受到的合外力为：F合＝F－f＝(3－2) N＝1 N；根据牛顿第二定律：F合＝ma得：a＝1 m/s2.所以A正确，B、C、D错误．
答案：A
8．解析：当弹簧测力计甲的示数变为8 N时，弹簧测力计乙的示数变为12 N，这时物块所受的合力为4 N．由牛顿第二定律F＝ma得物块的加速度a＝ eq \f(F,m)＝4 m/s2，故选项B正确．
答案：B
9．解析：
对加速度沿水平方向和竖直方向分解如图所示，由于重物对车厢内水平地板的正压力为其重力的1.15倍，在竖直方向上，由牛顿第二定律得：N－mg＝ma竖直，解得a竖直＝0.15g.设水平方向上的加速度为a水平，则 eq \f(a竖直,a水平)＝tan 37°＝ eq \f(3,4)，解得a水平＝0.20g，在水平方向上，由牛顿第二定律得：f＝ma水平＝0.20mg，故D正确．
答案：D
10．解析：(1)木箱做匀速运动时，对其受力分析可知，水平方向有f＝F，竖直方向有N＝mg，又因为f＝μN，联立解得μ＝0.25.(2)撤掉外力后木箱在滑动摩擦力作用下做匀减速运动，由牛顿第二定律可得F合＝f＝μmg＝ma，则a＝μg，解得a＝2.5 m/s2.
答案：(1)0.25 (2)2.5 m/s2
11．解析：从A到B物块在水平方向上只受水平恒力F作用，所以物块做匀加速直线运动，故A正确；物块刚接触弹簧时恒力F大于弹簧的弹力，所以从B到C物块做加速运动，在C点时F＝F弹，物块的速度最大，故B错误；在C点时F＝F弹，在C点右侧弹簧弹力大于恒力F，合力方向向左，所以物块从C到D做减速运动，故C正确；从C点到D点的过程中，物块在水平方向上受恒力F和弹簧弹力作用，由于弹簧弹力增大，所以合力增大，加速度增大，故D正确．
答案：ACD
12.
解析：小车向右做匀加速直线运动，物块M相对小车静止，加速度与车的加速度相同，以物块为研究对象，受力分析如图所示，对物块，由牛顿第二定律得N＝Ma，a增大，表明N增大，由牛顿第三定律可知，M对车厢壁的压力N′＝N增大，物块受到的最大静摩擦力增大，物块不可能沿壁下滑，M仍相对车厢静止，在竖直方向，M所受合外力为零，由平衡条件得f＝Mg，M所受的静摩擦力不变；M受到的合外力不为零，竖直方向的合力不变，水平方向的合力增大，所以车厢与M的相互作用力增大，故A、D错误，B、C正确．
答案：BC
13．解析：A错，B对：两水平拉力作用下两物体受力平衡，根据平衡条件可知弹簧测力计的示数为T＝20 N．C对：在突然撤去F2的瞬间，因为弹簧的弹力不能发生突变，所以m2的加速度大小为a＝ eq \f(T,m2)＝ eq \f(20,4) m/s2＝5 m/s2.D错：撤去F1后，当A、B加速度相同时，加速度为a′＝ eq \f(F,m1＋m2)＝ eq \f(20,1＋4) m/s2＝4 m/s2，则弹簧测力计的示数为T′＝m1a′＝4 N.
答案：BC
14.
解析：(1)A恰好在水平地面上做匀速直线运动，滑动摩擦力等于推力的水平分力，即f＝F1cs θ＝40 N，则μ＝ eq \f(f,N)＝ eq \f(f,mg＋F1sin θ)＝0.5.(2)先将重力及向上的推力合成，再将二者的合力沿垂直于斜面方向和沿斜面方向分解可得，沿斜面方向有(F2－mg)cs θ－f′＝ma，垂直于斜面方向有N′＝(F2－mg) sin θ，由f′＝μN′，解得a＝1 m/s2，由2ax＝v2，解得v＝2 m/s.
答案：(1)0.5 (2)2 m/s
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