高中物理人教版 (2019)必修 第一册3 牛顿第二定律精品同步练习题

4.3.1牛顿第二定律课后练

1. 下列对牛顿第二定律表达式及其变形公式的理解，正确的是（　　）

A. 由可知，物体所受的合外力与物体的质量成正比，与物体的加速度成正比

B. 由可知，物体的质量与其所受合外力成正比，与其运动加速度成反比

C. 由可知，物体的加速度与其所受合外力成正比，与其质量成反比

D. 由可知，物体的质量可以通过测量它的加速度和它受到的合外力而求得

2. 在牛顿第二定律公式F=kma中，比例系数k的数值（　　）

A. 在任何情况下都等于1

B. 是由质量m、加速度a利力F三者的大小所决定的

C. 在国际单位制中一定等于1

D. 是由质量m、加速度a和力F三者的单位所决定的

3. 物体静止在光滑的水平桌面上.从某一时刻起用水平恒力F推物体，则在该力刚开始作用的瞬间（　　）

A. 立即产生加速度，但速度仍然为零 B. 立即同时产生加速度和速度

C. 速度和加速度均为零 D. 立即产生速度，但加速度仍然为零

4. 由牛顿第二定律可知，无论怎样小的力都可以使物体产生加速度，可是当我们用一个力推桌子没有推动时是因为（　　）

A. 牛顿第二定律不适用于静止的物体

B. 桌子的加速度很小，速度增量很小，眼睛不易觉察到

C. 推力小于摩擦力，加速度是负值

D. 推力、重力、地面的支持力与摩擦力的合力等于零，物体的加速度为零，所以物体仍静止

5. 质量为m的物体放在粗糙的水平面上，水平拉力F作用于物体上，物体产生的加速度为a，若作用在物体上的水平拉力变为2F，则物体产生的加速度（　　）

A. 小于a B. 等于a

C. 在a和2a之间 D. 大于2a

6. 用力单独作用于某一物体上可产生加速度为，力单独作用于这一物体上可产生的加速度为。若、同时作用于该物体上，可能产生的加速度为（　　）

A.  B.  C.  D.

7. 从地面竖直上抛一小球。设小球上升到最高点所用的时间为t1，下落到地面所用的时间为t2.若考虑到空气阻力的作用，则（　　）

A. t1>t2           B. t1＜t2

C. t1=t2           D. 因不知速度和空气阻力的关系，故无法断定t1、t2哪个较大

8. 某物体受一对平衡力作用处于静止状态，现将其中一个力先减小到零再增大恢复到原来的大小，方向不变，而另一个力保持不变。在此过程中，该物体的速度变化情况是（　　）

A. 逐渐增大       B. 先增大后减小        C. 逐渐减小      D. 先减小后增大

9. 一物块静止在粗糙的水平桌面上．从某时刻开始，物块受到一方向不变的水平拉力作用．假设物块与桌面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力．以a表示物块的加速度大小，F表示水平拉力的大小．能正确描述F与a之间的关系的图像是（　　）

A.  B.  C.  D.

10. 为了节能，商场安装了智能电动扶梯，如图所示。无人乘行时，扶梯运转得很慢；有人站上扶梯水平踏板时，扶梯会先加速、再匀速运转。一顾客乘扶梯上楼，恰好经历了这两个过程。则下列说法正确的是（　　）

A. 在扶梯加速时，扶梯对顾客的摩擦力方向为水平向右

B. 扶梯加速、匀速运转时，对顾客摩擦力方向都为水平向右

C. 扶梯对顾客的弹力大小始终等于重力

D. 顾客始终受到三个力的作用

11. 力F1单独作用在物体A上时产生的加速度a1大小为5m/s2，力F2单独作用在物体A上时产生的加速度a2大小为2m/s2，那么，力F1和F2同时作用在物体A上时产生的加速度a的大小可能是（　　）

A. 5m/s2 B. 2m/s2 C. 8m/s2 D. 6m/s2

12. 如图所示，有一辆汽车满载西瓜在水平路面上匀速前进．突然发现意外情况，紧急刹车做匀减速运动，加速度大小为a，则中间一质量为m的西瓜A受到其他西瓜对它的作用力的大小是（　　）

A. m      B. ma           C. m      D. m(g+a)

13. 在静止的车厢内，用细绳a和b系住一个小球，绳a斜向上拉，绳b水平拉，如图所示；让车从静止开始向右做匀加速运动，小球相对于车厢的位置不变，与小车静止时相比，绳a、b的拉力Fa、Fb变化情况是（　　）

A. Fa变大，Fb不变 B. Fa变大，Fb变小

C. Fa不变，Fb变小 D. Fa不变，Fb变大

14. 如图所示，当车厢以某一加速度加速前进时，物块M相对车厢静止于竖直车厢壁上，则当车厢的加速度增大时（　　）

A. 物块会滑落下来      B. 物块仍然保持相对于车厢静止的状态

C. 物块所受车厢壁的静摩擦力增大   D. 物块所受车厢壁的弹力增大

15. 甲、乙两物体的质量之比为5∶3，所受外力大小之比为2∶3，则甲、乙两物体加速度大小之比为（　　）

A. 2：5 B. 3：5 C. 4：5 D. 5：2

16. 质量为m的木块，以一定的初速度沿倾角为θ的斜面向上滑动，斜面静止不动，木块与斜面间的动摩擦因数为μ，如图所示．

(1)求向上滑动时木块的加速度的大小和方向；

(2)若此木块滑到最大高度后，能沿斜面下滑，求下滑时木块的加速度的大小和方向

17. 一个放在水平地面上的物体，质量为10kg，物体与地面间的动摩擦因数为μ=0.5现以与水平方向夹角为37°的斜向下的力推动物体，若物体获得向右的加速度为a=2 m/s2，求力F的大小。（取g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）

18. 在风洞实验室里，一根足够长的均匀直细杆与水平面成θ＝37°固定，质量为m＝1kg的小球穿在细杆上静止于细杆底端O，如图甲所示．开启送风装置，有水平向右的恒定风力F作用于小球上，在t1＝2s时刻风停止．小球沿细杆运动的部分v－t图象如图乙所示，取g＝10m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，忽略浮力．求：

（1）小球在0~2s内的加速度a1和2~5s内的加速度a2

（2）小球与细杆间的动摩擦因数μ和水平风力F的大小．

参考答案

1.CD

【详解】A．物体的合外力与物体的质量和加速度无关，故A错误；

B．物体的质量与合外力以及加速度无关，由本身的性质决定，故B错误；

C．根据牛顿第二定律可知，物体的加速度与其所受合外力成正比，与其质量成反比，故C正确；

D．由可知，物体的质量可以通过测量它的加速度和它受到的合外力而求得，故D正确；

故选CD

2.CD

【详解】AC．在

中，当各个物理量都运用国际单位制单位，则

A错误C正确；

BD．k的大小与m、a、F的大小无关，与三者的单位有关，B错误D正确。

故选CD。

3.A

【详解】根据牛顿第二定律，有力就有加速度，力与加速度具有同时性；而速度是一个渐变量，其改变需要一定的时间．所以，该力刚开始作用的瞬间，物体立即产生加速度，但速度仍然为零，A正确．

4. D

【详解】ABC．由牛顿第二定律知，无论怎样小的力都可以使物体产生加速度，这里的力指的是合外力，当我们用一个力推桌子时没有推动，因为桌子还受地面的摩擦力，只有当推力大于摩擦力时，桌子才会有加速度，桌子不动，说明合外力为零，即推力等于摩擦力，故ABC错误；

D．桌子在竖直方向还受重力，地面支持力，竖直方向合力也为零，故推力、重力、地面的支持力与摩擦力的合力等于零，物体的加速度为零，所以原来静止仍静止，故D正确。

故选D。

5.D

【详解】设物体所受的滑动摩擦力大小为f，当拉力变为2F时物体的加速度为a′．由牛顿第二定律得：F﹣f＝ma，2F﹣f＝ma′，则，即a′＞2a，故D正确，ABC错误．

6.BCD

【详解】根据力的独立性

所以、合力范围为

所以同时作用于该物体，产生的加速度范围为

故选BCD。

7.B

【详解】设阻力恒为 ，根据牛顿第二定律

上升过程有

下降过程有

由此可知

由于上升过程和下降过程位移大小相等，根据

可知

故选B。

8.A

【详解】由于质点初始处于静止状态，则其所受合力为零，这就相当于受两个等大反向的力，即某个力和其余几个力的合力。其中某个力逐渐减小，而其余几个力的合力是不变的，则其合力就在这个力的反方向逐渐增大，这个力再由零增大到原来大小，则合力又会逐渐减小直到变为零，所以合力变化为先增大后减小，故加速度a先增大后减小，加速度方向始终与速度方向相同，所以其速度会一直增大。故选A。

9.C

【详解】根据物体受力可知：物体受到拉力、摩擦力、重力和支持力，其中重力和支持力为平衡力，物体所受合力为拉力和摩擦力的矢量和．当时，物块受静摩擦力，物块始终静止，物体所受合力为零，加速度为0；当时，物块受滑动摩擦力且大小不变，合力大于零，物块做加速运动．由牛顿第二定律可得，又，则有，根据图像可知，综上所述，正确答案为C．

10.【答案】A

【详解】

在扶梯加速运转时，顾客受重力、支持力、向右的摩擦力以产生向右上方的加速度，此时弹力大于重力；当扶梯匀速运转时，顾客受到的合力为零，摩擦力为零，弹力等于重力，故A正确BCD错误。

故选A。

11.AD

【详解】设物体A的质量为m，则

F1＝ma1

F2＝ma2

当F1和F2同时作用在物体A上时，合力的大小范围是

|F1－F2|≤F≤F1＋F2

即

|ma1－ma2|≤ma≤ma1＋ma2

加速度的大小范围为

3m/s2≤a≤7m/s2

故AD正确。

故选AD。

12.C

【详解】西瓜受到重力和其它西瓜给它的作用力而减速运动，加速度水平向右，其合力水平向右，作出西瓜A受力如图所示：

由牛顿第二定律可得： , 所以： ，故ABD错误，C正确．故选C．

13. C

【详解】以小球为研究对象，分析受力情况，作出力图，根据牛顿第二定律得：

水平方向

Fasinα-Fb=ma ①

竖直方向

Facosα-mg=0   ②

由题，α不变，由②分析得知Fa不变

由①得知，Fb=Fasinα-ma＜Fasinα，即Fb变小。

故选C。

14.BD

【详解】AB．物块受重力G，弹力F，摩擦力f，如图

其中重力和静摩擦力是一对平衡力，在车厢在水平方向的加速度增大后，重力并没有变，由静摩擦力的性质知道它是应变力，所以静摩擦力也不会变，因此竖直方向仍受力平衡，所以物块不会滑下来，故A错误，B正确；

C．由A的分析知道静摩擦力是应变力，与其平衡的重力没变，则静摩擦力也就没变，故C错误；

D．由A的受力分析知道，车厢对物块的弹力F提供物块的加速度，又物块与车厢加速度相同，车厢加速度增大，则物块加速度同样增大，由牛顿第二定律F=ma，知物块所受车厢的弹力增大，故D正确。

故选BD。

15. A

【详解】根据

质量之比为5∶3，所受外力大小之比为2∶3，则甲、乙两物体加速度大小之比为2：5

故选A。

16.【答案】(1) a=g(sinθ＋μcosθ)，方向沿斜面向下(2) g(sinθ－μcosθ)，方向沿斜面向下

【详解】（1）以木块为研究对象，因木块受到三个力的作用，故采用正交分解法求解，根据牛顿第二定律有

又

联立解得

，方向沿斜面向下．

（2）木块下滑时其受力分析如图乙所示，由题意知，木块的加速度方向沿斜面向下．根据牛顿第二定律有

又Ff′=μN′，联立解得

，方向沿斜面向下

17. 【答案】140N

【详解】在F作用下，有

解得

18. 【答案】（1）小球在0～2s内的加速度15m/s2，方向沿杆向上；2～5s内的加速度，方向沿杆向下．（2）和N．

【详解】(1) 取沿杆向上为正方向，由图象可知：

在0～2s内小球的加速度为：

m/s2，方向沿杆向上

在2～5s球的加速度为：

m/s2，负号表示方向沿杆向下．

(2)有风力时的上升过程，小球的受力情况如图甲所示

在y方向，由平衡条件得：

在x方向，由牛顿第二定律得：

停风后上升阶段，小球的受力情况如图乙所示

在y方向，由平衡条件得：

在x方向，由牛顿第二定律得：

联立以上各式可得：，＝50N