高中物理人教版 (2019)必修 第一册3 牛顿第二定律当堂检测题

这是一份高中物理人教版 (2019)必修 第一册3 牛顿第二定律当堂检测题，共7页。试卷主要包含了理解牛顿运动定律等内容，欢迎下载使用。

1．理解牛顿运动定律．
2．能用牛顿运动定律解释生活生产中的有关现象、解决有关问题．
核心素养目标
必备知识·自主学习——突出基础性 素养夯基
一、牛顿第二定律的表达式
1．内容：物体加速度的大小跟它受到的作用力成________，跟它的质量成________，加速度的方向跟作用力的方向________．
2．表达式F＝________，其中力F指的是物体所受的________．
【情境思考】 如图，如果推轿车，轿车没有被推动，根据牛顿第二定律，有力就能产生加速度，但为什么轿车一直没有动呢？
答：

二、力的单位
1．力的国际单位：牛顿，简称______，符号为______．
2．“牛顿”的定义：使质量为1 kg的物体获得1 m/s2的加速度的力叫作1 N，即1 N＝________．
3．在质量的单位取kg，加速度的单位取m/s2，力的单位取N时，F＝kma中的k＝________，此时牛顿第二定律可表示为F＝________．
【思考辨析】 判断正误，正确的画“√”，错误的画“×”．
(1)物体的加速度方向一定与它的合力方向相同．( )
(2)由牛顿第二定律知，合外力大的物体的加速度一定大．( )
(3)物体的加速度方向一定与它的速度方向相同．( )
(4)由F＝ma可知，m与a成反比．( )
(5)两单位N/kg和m/s2是等价的．( )
关键能力·合作探究——突出综合性 素养形成
探究点一 牛顿第二定律的理解
导学探究
1.在如图a、b中，分别用较大的力和较小的力推质量相同的购物车，两种情况下购物车的速度变化有什么特点？
答：
2．如图c、d中，人施加大小相同的推力，分别作用在质量不同的购物车上，两种情况下购物车的速度变化有什么特点？
答：

归纳总结
1.力与运动的关系：力是改变物体运动状态的原因，即力→加速度→速度变化(运动状态变化)．物体所受的合力决定了物体加速度的大小，而加速度的大小决定了单位时间内速度变化量的大小，但加速度的大小与速度的大小无必然的联系．
注意：
2．牛顿第二定律的五个性质
3．加速度两个公式的区别
(1)a＝ΔvΔt是加速度的定义式，它给出一种测量物体加速度的方法．式中加速度a与速度变化量Δv与速度变化时间Δt无关．
(2)a＝Fm是加速度的决定式，它揭示了物体产生加速度的原因及影响物体加速度的因素．
典例示范
例1 (多选)下列对牛顿第二定律公式的理解正确的是( )
A．由F＝ma可知，物体所受的合力与物体的质量成正比，与物体的加速度成正比
B．由m＝Fa可知，物体的质量与其所受的合力成正比，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的合力成正比，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它所受的合力而求出
针对训练1 (多选)关于速度、加速度和合外力之间的关系，下述说法正确的是 ( )
A．做匀变速直线运动的物体，它所受合外力是恒定不变的
B．做匀变速直线运动的物体，它的速度、加速度、合外力三者总是在同一方向上
C．物体受到的合外力增大时，物体的运动速度一定加快
D．物体所受合外力为零时，可能处于匀速直线运动状态
探究点二 牛顿第二定律的简单应用
导学探究
仔细观察下列图片，分析下列问题
(1)马拉雪橇的力沿什么方向？画出雪橇的受力示意图．
(2)雪橇在水平地面上做变速运动，雪橇受到的合力沿什么方向？
(3)怎么求雪橇受到的合力？
(4)如何求雪橇的加速度？
答：






归纳总结
1.应用牛顿第二定律解题的一般步骤
2．根据受力情况求加速度的方法
(1)矢量合成法：若物体只受两个力作用，应用平行四边形定则求这两个力的合力，再由牛顿第二定律求出物体的加速度的大小及方向．
(2)正交分解法：当物体受多个力作用时，常用正交分解法分别求物体在x轴、y轴上的合力Fx、Fy，再应用牛顿第二定律分别求加速度ax、ay.在实际应用中常将受到的力分解，且将加速度所在的方向选为x轴或y轴，有时也可分解加速度，即Fx=maxFy=may.
典例示范
例2 (一题多解)如图所示，沿水平方向做匀变速直线运动的车厢中，悬挂小球的悬线偏离竖直方向的夹角θ＝37°，小球和车厢相对静止，小球的质量为1 kg. sin 37°＝0.6，cs 37°＝0.8，g取10m/s2.求：
(1)车厢运动的加速度并说明车厢的运动情况；
(2)悬线对小球的拉力大小．
针对训练2 如图，甲、乙两人同时从背面和侧面分别用F1＝150 N、F2＝200 N的力推质量为50 kg的沙发，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＝0.4.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．沙发的加速度大小为1 m/s2
B．沙发将沿着F1的方向移动
C．沙发不会被推动
D．由于F1小于最大静摩擦力，因此沙发将沿着F2的方向移动

针对训练3
如图所示，一物体沿倾角为α的斜面下滑时，恰好做匀速运动，若物体以某一初速度冲上斜面，则上滑时物体加速度为( )
A．g sin α B．g tan α
C．2g sin α D．2g tan α
3．牛顿第二定律
必备知识·自主学习
一、
1．正比 反比 相同
2．kma 合力
情境思考：提示：轿车没有动，是因为轿车所受的合力为0，加速度为0.
二、
1．牛 N
2．1 kg·m/s2
3．1 ma
思考辨析
答案：(1)√ (2)× (3)× (4)× (5)√
关键能力·合作探究
探究点一
1．提示：用较大的力推购物车时，其速度变化快；用较小的力推购物车时，其速度变化慢．
2．提示：质量较大的购物车速度变化慢，质量较小的购物车速度变化快．
【例1】 【解析】 注意物理公式不同于数学公式，不能单从形式上判断正比和反比关系，还要考虑物理量的物理意义及决定因素等。可以利用物理公式求未知量，如已知F、a，可根据m＝Fa求m.A错：作用在物体上的合力，可由物体的质量和加速度计算，但并不由它们决定．B错：质量是物体的属性，由物体本身决定，与物体是否受力无关．C、D对：由牛顿第二定律知，加速度与合力成正比，与质量成反比，m可由其他两个量求得．
【答案】 CD
针对训练1 解析：做匀变速直线运动的物体，加速度恒定不变，由牛顿第二定律知，它所受合外力是恒定不变的，故选项A正确；由牛顿第二定律可知加速度与合外力方向相同，与速度不一定在同一方向上，故选项B错误；物体受到的合外力增大时，加速度一定增大，物体的运动速度变化一定加快，而速度不一定加快，故选项C错误；物体所受合外力为零时，物体的加速度一定等于零，处于静止状态或匀速直线运动状态，故选项D正确．
答案：AD
探究点二
提示：(1)马拉雪橇的力斜向上．
雪橇受力如图所示
提示：(2)雪橇受到的合力沿水平方向．
(3)用正交分解法求合力．
(4)根据牛顿第二定律求解加速度．
【例2】 【解析】 解法一：合成法
(1)由于车厢沿水平方向运动，所以小球有水平方向的加速度，所受合力F沿水平方向．
选小球为研究对象，受力分析如图甲所示．
由几何关系可得F＝mg tan θ.
小球的加速度a＝Fm＝g tan θ＝7.5 m/s2，方向向右，则车厢向右做匀加速直线运动或向左做匀减速直线运动．
(2)悬线对小球的拉力大小为
FT＝mgcsθ＝1×100.8 N＝12.5 N.
解法二：正交分解法
以水平向右为x轴正方向建立坐标系，并将悬线对小球的拉力FT正交分解，如图乙所示．
则沿水平方向有
FTsin θ＝ma
竖直方向有
FTcs θ－mg＝0
联立解得a＝7.5 m/s2，FT＝12.5 N，且加速度方向向右，故车厢向右做匀加速直线运动或向左做匀减速直线运动。
【答案】 (1)见解析 (2)12.5 N
针对训练2 解析：已知 F1＝150 N、F2＝200 N、FN＝mg＝500 N，根据力的合成法则可求得，两个相互垂直的力F1、F2的合力为F合＝250 N，沙发受到的最大静摩擦力f＝μFN＝μmg＝0.4×500 N＝200 N，因为F1、F2的合力大于最大静摩擦力，所以沙发被推动，运动方向沿合力方向．由F＝ma可得a＝Fm＝F合 -fm＝250-20050m/s2＝1 m/s2，故A正确．
答案：A
针对训练3 解析：当物体匀速下滑时对其进行受力分析，如图甲所示

根据平衡条件得Ff＝mg sin α
物体以某一初速度冲上斜面，对物体进行受力分析，如图乙所示
物体所受的合力大小为F合＝mg sin α＋Ff＝2mg sin α，根据牛顿第二定律得a＝F合m＝2g sin α，故选C.
答案：C
物理观念
理解牛顿第二定律的内容，知道其表达式的含义．
科学思维
真实情境下，应用牛顿第二定律分析问题．
科学态度
与责任
从生活实际中，体会加速度与力、质量的关系，认识科学、技术、社会、环境的关系．