高中物理沪科版 (2019)必修 第一册第4章 牛顿运动定律4.3 牛顿第二定律练习题

【精选】4.3牛顿第二定律-1同步练习

一．单项选择

1．如图所示，一足够长的木板，上表面与木块之间的动摩擦因数为，重力加速度为，木板与水平面成角，让木块从木板的底端以大小恒定的初速度沿木板向上运动，随着的改变，木块沿木板向上滑行的距离x将发生变化，则x的最小值为（　　 ）

A． B． C． D．

2．一座大楼中有一部直通高层的客运电梯，电梯的简化模型如图甲所示。已知电梯在t=0时由静止开始上升，电梯的加速度a随时间t的变化如图乙所示。图甲中有一质量为M的乘客站在电梯里，电梯对乘客的支持力为F。根据a-t图像可以判断力F大小不变且F<Mg的时间段为（　 　）

A．1~8 s内 B．8~9 s内

C．15~16 s内 D．16~23 s内

3．在下列各组仪器中可用来测量国际单位制中选定的三个力学基本单位所对应物理量的是（　　）

A. 天平．秒表．刻度尺

B. 天平．刻度尺．弹簧测力计

C. 天平．秒表．速度计

D. 秒表．刻度尺．弹簧测力计

4．我国自行研制，具有完全自主知识产权的新一代大型喷气式客机C919首飞成功后，拉开了全面试验试飞的新征程，假设飞机在水平跑道上的滑跑是初速度为零的匀加速直线运动，当位移时才能达到起飞所要求的速度，已知飞机质量，滑跑时受到的阻力为自身重力的0.2倍，重力加速度取g=10m/s2，则飞机滑跑过程中牵引力为（　　）

A． B．

C． D．

5．下列说法中正确的是（　　）

A. 质点．位移都是理想化模型

B. 牛顿第一定律．牛顿第二定律都可以通过实验来验证

C. 单位．．．是一组属于国际单位制的基本单位

D. 在研究落体运动快慢的影响因素时，伽利略运用逻辑分析首先提出了落体运动的快慢与物体轻重无关

6．如下图所示，有两条质量相等的有蓬小船，用绳子连接(绳子质量忽略不计)，其中一条船内有人在拉绳子，如果水的阻力不计，下列判断中正确的是(　　)

A. 绳子两端的拉力不等，跟有人的船连接的一端拉力大

B. 根据两船运动的快慢，运动快的船里肯定有人，因为是他用力，船才运动的

C. 运动慢的船里肯定有人，因为绳子对两条船的拉力是相等的，但有人的船连同人的总质量大，所以加速度小

D. 绳子对两条船的拉力大小关系无法判断

7．关于力学单位制，下列说法正确的是（　　）

A. kg．m．N都是基本单位 B. kg．m．s都是基本单位

C. N．A．S都是导出单位 D. kg．．都是导出单位

8．以下关于物理学研究方法的叙述正确的是（　 　）

A．在探究加速度．力和质量三者之间的关系时，先保持质量不变研究加速度与力的关系，再保持力不变研究加速度与质量的关系，该探究运用了类比的方法

B．在推导匀变速直线运动位移公式时，把整个运动过程等分成很多小段，每一小段可近似看做匀速直线运动，然后把各小段的位移相加，这里运用了微元法

C．在不需要考虑物体本身的大小和形状时，用质点来代替物体的方法叫假设法

D．根据速度的定义式，当△t非常小时，就可以表示物体在t时刻的瞬时速度，该定义运用了微量放大的方法

9．某飞行器兴趣小组设计了一个质量为m的火箭，可提供恒定的推动力，大小为F=1.5mg，推动力持续时间为t。并且该火箭采用二级推进的方式，即当火箭飞行经过时，火箭丢弃掉的质量，剩余时间，火箭推动剩余的继续飞行。若不考虑燃料消耗引起的质量变化，重力加速度取g，则该火箭竖直点火起飞后最高可上升的高度为（　　）

A． B． C． D．

10．如图所示，一固定杆与水平方向夹角，将质量为的滑块套在杆上，通过轻绳悬挂一个质量为的小球，杆与滑块之间的动摩擦因数。 若滑块与小球保持相对静止以相同的加速度a一起向上做匀减速直线运动，重力加速度取．则关于加速度大小a和绳子与竖直方向夹角β，下列说法正确的是（    ）

A．     B．   

C．     D．   

11．水平路面上质量30kg的手推车，在受到60N的水平推力时做加速度为1.5m/s2的匀加速运动．如果撤去推力，车的加速度的大小是（　　）

A. 0m/s2 B. 1.5m/s2 C. 1.0m/s2 D. 0.5m/s2

12．如图所示，质量均为m的圆环P．Q套在倾角为＝30°的固定直杆上，P．Q分别通过轻绳与质量均为3m的小球A．B相连，P．Q均沿杆向下滑动且分别与A．B保持相对静止，PA绳与杆垂直，QB绳竖直。重力加速度大小为g。下列说法正确的是（　 　）

A．P不受摩擦力

B．P的加速度大小为g

C．Q受到的摩擦力大小为mg

D．Q受到杆的作用力大小为mg

13．如图甲所示，某人正通过定滑轮将质量为 m 的货物提升到高处．滑轮的质量和摩擦均不 计，货物获得的加速度 a 与绳子对货物竖直向上的拉力 T 之间的关系图像如图乙所示． 由图可以判断下列说法错．误．的是(重力加速度为 g)

图甲                             图乙

A. 图线与纵轴的交点 M 的值

B. 图线的斜率等于物体质量的倒数

C. 图线与横轴的交点 N 的值

D. 图线的斜率等于物体的质量

14．下列说法正确是（　　）

A. 单位米（）．千克（）．牛顿（）是一组属于国际单位制的基本单位

B. 曲线运动一定是变速运动

C. 由可知，物体的加速度与速度变化量成正比，与时间成反比

D. 由和可知，物体加速度的方向与合力的方向相同，与速度的方向也一定相同

15．如图所示，C为质量不计的足够长且形变可忽略的浅色硬质膜，放在光滑的水平面上，其上分别静置两个灰色物体A和B。A的质量为10kg，B的质量为5kg，与膜之间的动摩擦因数均为μ=0.2，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g取10m/s2。t=0时刻，A在水平拉力F=50N的作用下开始运动2s，下列说法正确的是（　 　）

A．若C的质量不能忽略，A．B与C之间的摩擦力相等

B．A．B与C之间均为滑动摩擦力

C．A的加速度大小aA=2m/s2，B的加速度大小aB=4m/s2

D．A物体无划痕，B物体的划痕长为4m

16．如图所示，水平面O点左侧光滑，O点右侧粗糙且足够长，有10个质量均为m完全相同的小滑块（可视为质点）用轻细杆相连，相邻小滑块间的距离为L，滑块1恰好位于O点，滑块2．3……依次沿直线水平向左排开，现将水平恒力F作用于滑块1，经观察发现，在第4个小滑块进入粗糙地带后到第5个小滑块进入粗糙地带前这一过程中，小滑块做匀速直线运动，已知重力加速度为g，则下列说法正确的是（ ）

A．第一个滑块进入粗糙地带后，第二个滑块进入前各段轻杆的弹力大小相等

B．粗糙地带与滑块间的动摩擦因数

C．匀速运动过程中速度大小

D．在水平恒力F作用下，10个滑块全部可以进入粗糙地带

17．如图所示，质量为m1和m2的两个材料相同的物体用细线相连，在大小恒定的拉力F作用下，先沿光滑水平面做匀加速运动，再沿粗糙水平面做匀加速运动，最后沿粗糙斜面做匀加速运动，不计空气阻力，在三个阶段的运动中，线上的拉力大小（　 　）

A．由大变小 B．由小变大再变小

C．由大变小再变大 D．大小始终不变

18．公元前4世纪末，我国《墨经》中提到“力，形之所以奋也”，意为力是使有形之物突进或加速运动的原因。力的单位用国际单位制的基本单位符号来表示，正确的是（　　）

A.  B.  C.  D.

参考答案与试题解析

1．【答案】B

【解析】

当变化时，取沿斜面向上为正方向，木块的加速度为a，则木块沿木块斜面方向由牛顿第二定律有

设木块的位移为x，有

根据数学关系知木块加速度最大时位移最小，有

根据数学关系有

其中

则

当

时加速度有最大值，且最大值为

所以此时

加速度最大值为

即有

代入数据解得

ACD错误，B正确。

故选B。

2．【答案】D

【解析】

0~9s内电梯加速上升，对人由牛顿第二定律可得

故

15~24s内电梯减速上升，对人由牛顿第二定律可得

故

其中16~23s内加速度大小恒定，电梯对乘客的支持力F大小不变。

故选D。

3．【答案】A

【解析】

【详解】国际单位制中选定的三个力学基本单位为，所对应物理量是，质量．长度．时间，质量可以用天平测量．长度可以用刻度尺测量．时间可以用秒表测量，弹簧测力计是测量力的，速度计可以测量瞬时速率。

故选A。

4．【答案】D

【解析】

飞机做初速度为零的匀加速直线运动，设其加速度为a，有

解得

由牛顿第二定律，可知

解得

故选D。

5．【答案】D

【解析】

【详解】A．质点是用来代替物体的有质量的点，是理想化的物理模型．而位移表示物体位置的变化，不是理想化的模型．A错误；

B．牛顿第一定律反映了物体不受外力情况下运动规律，而不受力的物体在我们生活中不存在的，故该定律不能用实验验证．而牛顿第二定律可以用实验验证．B错误；

C．单位．．是国际单位制的基本单位，而牛顿不是国际单位制的基本单位．C错误；

D．在研究落体运动快慢的影响因素时，伽利略运用逻辑分析首先提出了落体运动的快慢与物体轻重无关的观点，D正确。

故选D。

6．【答案】C

【解析】

【详解】因为绳子对两船的拉力大小相等，根据牛顿第二定律得，质量大的加速度小，所以有人的船的总质量答，加速度小．故C正确，A．B．D错误．故选C．

【点睛】解决本题的关键知道绳子对两船的拉力大小相等，在合力一定的条件下，加速度与质量成反比．

7．【答案】B

【解析】

【详解】在国际单位制中，规定了力学三个基本物理量：长度．质量和时间，对应的单位kg．m．s都是基本单位；电流单位A也是基本单位。故ACD错误，B正确。

故选B。

8．【答案】B

【解析】

A．在探究加速度．力和质量三者之间的关系时，先保持质量不变研究加速度与力的关系，再保持力不变研究加速度与质量的关系，该探究运用了控制变量的方法，故错误；

B．在推导匀变速直线运动位移公式时，是把整个运动过程等分成很多小段，每一小段可近似看成匀速直线运动，然后把各小段的位移相加，这种研究方法叫微元法，故B正确；

C．在不需要考虑物体本身的大小和形状时，用质点来代替物体的方法叫做理想模型法，故C错误；

D．根据速度的定义式，当△t非常小时，就可以表示物体在t时刻的瞬时速度，该定义运用了极限思维法，故D错误。

故选B。

9．【答案】A

【解析】

加速过程，由牛顿第二定律可得

根据运动学公式，则前上升的高度为

得到的速度为

后段，加速度为

则后上升的高度为

得到的速度为

减速过程上升的高度为

则总的高度为

BCD错误，A正确。

故选A。

10．【答案】A

【解析】

分析滑块和小球整体的受力，由牛顿第二定律沿杆方向

垂直杆方向

摩擦力

联立各式解得

对小球平行杆方向根据牛顿第二定律有

整理得

可知

则

故选A。

11．【答案】D

【解析】

【分析】

【详解】手推车所受摩擦力f，根据牛顿第二定律得

F-f=ma

代入数据得

f=F-ma=60-30×1.5N=15N

撤去拉力后，车的加速度大小为

故选D。

12．【答案】A

【解析】

AB．A球运动时，由牛顿第二定律可得

则加速度为

则P球由

可得

故A正确，B错误；

CD．B球受方向的重力和拉力，做直线运动，所以B球受力平衡，即做匀速直线运动，所以Q也做匀速直线运动，则Q受重力．拉力和杆对Q的支持力．摩擦力，如图

由平衡关系可得Q受到杆的作用力大小即支持力跟摩擦力的合力

故CD错误。

故选A。

13．【答案】D

【解析】

【详解】对货物受力分析，受重力mg和拉力T，根据牛顿第二定律，有：T-mg=ma，得：a=？g；当a=0时，T=mg，故图线与横轴的交点N的值TN=mg，故C正确；当T=0时，a=-g，即图线与纵轴的交点M的值aM=-g，故A正确；图线的斜率表示质量的倒数1/m，故C正确，D错误；本题选错误的，故选D．

点睛：本题关键是根据牛顿第二定律求出加速度的表达式，找到a-T函数关系，再根据数学知识讨论截距和斜率的值．

14．【答案】B

【解析】

【详解】A．在国际单位制中，m．kg．s是力学中的三个基本单位，牛顿不是国际单位制的基本单位，A错误；

B．曲线运动物体的速度方向在变化，所以一定是变速运动，故B正确；

C．加速度是由比值定义法定义出来的物理量，与速度变化量．时间无关，C错误；

D．由可知，物体的加速度a方向与合力F方向相同，但与v方向无必然联系，故D错误。

故选B。

15．【答案】D

【解析】

物体A与膜C的最大摩擦力为

物体B与膜C的最大摩擦力为

因为膜C无质量，所以物体B最先达最大摩擦力。所以B的加速度大小

膜的合外力必为零，即A与膜的摩擦力也为10N；

静摩擦时，A和膜C一起运动得

解得

aA=4m/s2

2s时，物体A与膜C的速度为

vA=aAt=8m/s

物体B的速度为vB=4m/s，此时物体B运动了

膜C和物体A运动了

所以划痕长度L=4m（向左划）

ABC错误，D正确。

故选D。

16．【答案】C

【解析】

A．第一个滑块进入粗糙地带后，整体仍然做加速运动，各个物体的加速度相同，隔离分析，由于选择的研究对象质量不同，根据牛顿第二定律知，各段轻杆子的弹力大小不相等，故A错误；

B．对整体分析，根据共点力平衡得

F=4μmg

解得

故B错误；

C．根据动能定理得

解得

故C正确；

D．在水平恒力F作用下，由于第5个滑块进入粗糙地带，整体将做减速运动，所以10个滑块不能全部进入粗糙地带，故D错误。

故选C。

17．【答案】D

【解析】

在光滑水平面有

对m1进行受力分析，则有

所以

在粗糙水平面滑动时，设物体与接触面的动摩擦因数为μ，有

对m 1进行受力分析，则有

所以

在粗糙斜面上有

对m1受力分析则有

T 3？μm 1gcosθ？m1 gsinθ=m 1a 3

解得

所以绳子的拉力始终不变且大小为F，故D正确，ABC错误。

故选D。

18．【答案】B

【解析】

【分析】

【详解】AB．根据牛顿第二定律的表达式可知力的单位为，A错误，B正确；

C．根据压强的表达式可知力的单位可知力的单位为，但压强单位不是基本单位，C错误；

D．根据做功的表达式可知力的单位为，但功的单位不是基本单位，D错误。

故选B。