人教版 (新课标)必修13 牛顿第二定律当堂达标检测题

这是一份人教版 (新课标)必修13 牛顿第二定律当堂达标检测题，共10页。试卷主要包含了5 kg的物体产生1等内容，欢迎下载使用。

题组一 对牛顿第二定律的理解
1.(多选)下列对牛顿第二定律的表达式F=ma及其变形公式的理解,正确的是( )
A.由F=ma可知,物体所受合外力与物体的质量成正比,与物体的加速度成反比
B.由m=Fa可知,物体的质量与其所受合外力成正比,与其运动的加速度成反比
C.由a=Fm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m=Fa可知,物体的质量可以通过测量它的加速度和所受的合外力而求出
2.关于力的单位“牛顿”,下列说法正确的是( )
A.使质量是2 kg的物体产生2 m/s2的加速度的力,叫作1 N
B.使质量是0.5 kg的物体产生1.5 m/s2的加速度的力,叫作1 N
C.使质量是1 kg的物体产生1 m/s2的加速度的力,叫作1 N
D.使质量是2 kg的物体产生1 m/s2的加速度的力,叫作1 N
3.如图为第八届珠海航展上中国空军“八一”飞行表演队驾驶“歼-10”战机大仰角沿直线加速爬升的情景。则战机在爬升过程中所受合力方向( )
A.竖直向上B.与速度方向相同
C.与速度方向相反D.与速度方向垂直
题组二 牛顿第二定律的简单应用
4.(2019江西南昌十中高一上测试)水平路面上有一质量是10 kg的手推车,在受到60 N的水平推力时做加速度为2.5 m/s2的匀加速直线运动。如果撤去推力,车的加速度是多少( )
A.6 m/s2B.3.5 m/s2C.5 m/s2D.3 m/s2
5.(2019湖北孝感高中高一上期中)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/s2B.4 m/s2C.6 m/s2D.8 m/s2
6.(2019河南郑州高一上期末)如图所示,一个质量为50 kg的沙发静止在水平地面上,甲、乙两人同时从背面和侧面分别用F1=120 N、F2=160 N的力推沙发,F1与F2相互垂直,且平行于地面。沙发与地面间的动摩擦因数μ=0.3。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度g=10 m/s2下列说法正确的是( )
A.沙发不会被推动
B.沙发将沿着F1的方向移动,加速度为0.6 m/s2
C.由于F1小于滑动摩擦力,沙发将沿着F2的方向移动,加速度为0.2 m/s2
D.沙发的加速度大小为1 m/s2
7.(2020天津一中高一上期末)(多选)如图所示,物体A放在固定的斜面B上,在A上施加一个竖直向下的恒力F,下列说法中正确的有( )
A.若A原来是静止的,则施加力F后,A仍保持静止
B.若A原来是静止的,则施加力F后,A将加速下滑
C.若A原来是加速下滑的,则施加力F后,A的加速度不变
D.若A原来是加速下滑的,则施加力F后,A的加速度将增大
题组三 牛顿第二定律的瞬时性问题
8.(2018广东惠州高一上期末)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
能力提升练
题组一 牛顿第二定律的简单应用
1.(2020重庆北碚高一上期末,★★☆)如图所示,固定在小车上的竖直杆与斜杆的夹角为θ,在斜杆下端固定有质量为m的小球,下列关于斜杆对球的作用力F的判断中,正确的是( )
A.小车静止时,F=mg sin θ,方向沿斜杆向上
B.小车静止时,F=mg cs θ,方向垂直斜杆向上
C.小车向右以加速度a运动时,一定有F=masinθ
D.小车向右以加速度a运动时,F=(ma)2+(mg)2
2.(2019江西南昌二中高一上期末,★★☆)如图所示,位于光滑固定斜面上的小物块P受到一水平向右的推力F的作用,已知物块P沿斜面加速下滑,现保持F的方向不变,使其减小,则加速度( )
A.一定不变
B.一定变小
C.一定变大
D.可能变小,可能变大,也可能不变
3.(2019湖北华中师大一附中高一上期末,★★☆)如图所示,在水平面沿直线运动的小车内,用轻绳AB、BC拴住一个重力为G的小球,轻绳AB、BC与水平方向夹角分别为30°和45°,绳AB的拉力为T1,绳BC的拉力为T2,下列叙述不正确的是( )
A.小车向右以加速度g匀加速运动时T1=0
B.小车向右以加速度g匀加速运动时T2=2G
C.小车向右以加速度3g匀减速运动时T2=0
D.小车向右以加速度3g匀减速运动时T1=2G
题组二 连接体问题
4.(2019吉林省实验中学高一上期末,★★☆)五个质量相等的物体置于光滑水平面上,如图所示,现向右施加大小为F、方向水平向右的恒力,则第2个物体对第3个物体的作用力等于( )
A.15FB.25FC.35FD.45F
5.(2019河南郑州高一上期末,★★★)(多选)如图所示,光滑水平桌面上的物体a系一细绳,细绳跨过桌沿的定滑轮后悬挂着物体b,物体a和物体b的质量均为m。物体a和滑轮间的细绳与桌面平行。先用手使a、b静止(细绳质量及滑轮摩擦均不计)。放手后细绳上张力设为T。下列说法正确的有( )
A.放手后物体a、b一起运动的过程中,绳上张力大小T=mg
B.只将物体b的质量增为2m,放手后绳上张力大小变为43T
C.只将物体a的质量增为2m,放手后绳上张力大小变为43T
D.将物体a、b的质量都增为2m,放手后绳上张力大小变为2T
题组三 瞬时加速度问题
6.(2019江西九江一中高一上期末,★★☆)(多选)如图所示,A、B球的质量相等,弹簧的质量不计,倾角为θ的斜面光滑,系统静止时,弹簧与细线均平行于斜面,在细线被烧断的瞬间,下列说法正确的是( )
A.两个小球的瞬时加速度均沿斜面向下,大小均为g sin θ
B.B球的受力情况未变,瞬时加速度为零
C.A球的瞬时加速度沿斜面向下,大小为2g sin θ
D.B球的瞬时加速度方向向上,A球的瞬时加速度方向向下,瞬时加速度都不为零
7.(2019山东青岛高一上期末,★★☆)(多选)如图所示,在动摩擦因数μ=0.1的水平地面上,质量m=2 kg的物块与水平细绳相连,物块在与水平方向成θ=53°的拉力F作用下处于静止状态,此时水平面对物块的弹力恰好为零。g取10 m/s2,sin 53°=0.8,cs 53°=0.6,以下说法正确的是( )
A.此时细绳的弹力大小为13 N
B.当撤去拉力F的瞬间,物块的加速度为0
C.若剪断水平细绳,则剪断的瞬间物块的加速度大小为7.5 m/s2,方向向右
D.若剪断水平细绳,则剪断的瞬间物块的加速度大小为6.5 m/s2,方向向右
答案全解全析
3 牛顿第二定律
基础过关练
1.CD a=Fm是加速度的决定式,a与F成正比,与m成反比;力是指物体间的相互作用,不能说F与m成正比,与a成正比;质量是物体的固有属性,与F、a皆无关,但可以由Fa求出,故C、D正确,A、B错误。
2.C 使质量是1 kg的物体产生1 m/s2的加速度的力叫作1 N,故C正确。
3.B “歼-10”战机大仰角沿直线加速爬升,说明加速度方向与速度方向相同,合力方向与加速度方向又相同,所以合力方向与速度方向相同,故B正确。
4.B 根据牛顿第二定律有F-f=ma,解得f=F-ma=35 N;撤去拉力后,加速度a'=fm=3510 m/s2=3.5 m/s2,方向与推力方向相反,故B正确。
5.B 因弹簧的弹力与其形变量成正比,当弹簧测力计甲的示数由10 N变为8 N时,其形变量减少,则弹簧测力计乙的形变量必增大,且甲、乙两弹簧测力计形变量变化的大小相等,所以,弹簧测力计乙的示数应为12 N;物体在水平方向所受到的合外力为F=T乙-T甲=12 N-8 N=4 N;根据牛顿第二定律得物块的加速度大小为a=Fm=41 m/s2=4 m/s2,故B正确。
6.D 由二力合成可知,两力的合力大小为F=F12+F22=200 N,方向在水平面内与F1夹角的正弦值为sin θ=F2F=0.8,即θ=53°;而fmax=μFN=μmg=0.3×500 N=150 N,因F>fmax,则沙发要做匀加速直线运动,由牛顿第二定律有F-fmax=ma,可得a=1 m/s2,方向沿水平面与F1成53°角,故D正确。
7.AD 斜面倾角为α,原来物体静止时,设此时静摩擦力等于滑动摩擦力,则有mg sin α=μmg cs α,即sin α=μ cs α,与物体的重力无关,则施加竖直向下的力F等于增加了物体的重力,则物体仍然静止,故A正确,B错误。若物体A原来加速下滑,有mg sin α>μmg cs α,将F分解,则F sin α>μF cs α,则动力的增加大于阻力的增加,加速度变大,故C错误,D正确。
8.A 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。
能力提升练
1.D 当小车静止时,球处于平衡状态,则斜杆对小球的作用力F=mg,方向竖直向上,故A、B错误。当小车向右以加速度a运动时,则球所受的合力为F合=ma,根据平行四边形定则知,斜杆对球的作用力F=(ma)2+(mg)2,因为斜杆对球的作用力方向不一定沿斜杆,则作用力不一定等于masinθ,故C错误,D正确。
2.C 小物块P沿光滑固定斜面加速下滑时,受重力、推力及斜面的支持力共三个力的作用,将重力mg、推力F分解到沿斜面方向上,如图所示(设斜面倾角为θ)。
根据牛顿第二定律有:mg sin θ-F cs θ=ma,解得:a=g sin θ-Fcsθm,由此式可知,当保持F的方向不变,使其减小时,则加速度a一定变大,故C正确。
3.D 当小车向右加速运动,且AB绳的拉力恰为零时,根据牛顿第二定律有:mg tan 45°=ma1,解得:a1=g,所以小车向右以加速度g匀加速运动时,T1=0,T2=2G,选项A、B的叙述正确。当小车向右做减速运动时,且BC绳的拉力恰为零时,根据牛顿第二定律有:mg tan 60°=ma2,解得:a2=3g,所以小车向右以加速度3g匀减速运动时,T2=0,T1=2G,故选项C的叙述正确,D的叙述错误;此题选D。
4.C 设每个物体的质量为m,对整体运用牛顿第二定律有:a=F5m,对后3个物体运用牛顿第二定律有:a=N3m,解得:N=35F,故C正确。
5.BCD 对a受力分析,由牛顿第二定律可得:T=maa;两物体加速度的大小相同,对b受力分析,由牛顿第二定律得mbg-T=mba,联立得:T=ma·mbgma+mb。当ma=mb=m时,解得T=m·mgm+m=mg2,故A错误;当ma=m,mb=2m时,解得T1=m·2mgm+2m=2mg3=43T,故B正确;当ma=2m,mb=m时,解得T2=2m·mg2m+m=2mg3=43T,故C正确;当ma=2m,mb=2m时,解得T3=2m·2mg2m+2m=mg=2T,故D正确。
6.BC 系统静止,对B球有F弹=mg sin θ,对A球有F绳=F弹+mg sin θ=2mg sin θ;细线被烧断的瞬间,细线的拉力立即减为零,但弹簧的弹力不发生改变,对A球根据牛顿第二定律有a=F合m=F弹+mgsinθm=2mgsinθm=2g sin θ,而B球受力情况未变,瞬时加速度为零,故选项A、D错误,B、C正确。
7.BC 物块受重力、绳子的弹力T以及拉力F处于平衡状态,根据共点力平衡有:F sin θ=mg,T=F cs θ,解得:F=25 N,T=15 N,故A错误。撤去拉力F的瞬间,细绳的弹力突变为0,物块的加速度为0,故B正确。剪断水平细绳,物块受重力、拉力F,由牛顿第二定律有F cs θ=ma,解得:a=7.5 m/s2,方向向右,故C正确,D错误。