高中物理人教版 (2019)必修 第一册牛顿第二定律课堂检测

这是一份高中物理人教版 (2019)必修 第一册牛顿第二定律课堂检测，共7页。试卷主要包含了牛顿第二定律的表达式，力的单位等内容，欢迎下载使用。
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正比，跟它的质量成反比，加速度的方向跟作用力的方向相同．
2．表达式F＝kma，其中力F指的是物体所受的合力．
二、力的单位
1．力的国际单位：牛顿，简称牛，符号为N.
2．“牛顿”的定义：使质量为1 kg的物体产生1 m/s2的加速度的力叫作1 N，即1 N＝1_kg·m/s2.
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＝1，此时牛顿第二定律可表示为F＝ma.
大重点：对牛顿第二定律的理解
(1)a＝eq \f(F,m)是加速度的决定式，该式揭示了加速度的大小取决于物体所受的合力大小及物体的质量，加速度的方向取决于物体所受的合力的方向．
(2)a＝eq \f(Δv,Δt)是加速度的定义式，但加速度的大小与速度变化量及所用的时间无关．
(3)公式F＝ma，单位要统一：表达式中F、m、a三个物理量的单位都必须是国际单位．
(4)公式F＝ma中，若F是合力，加速度a为物体的实际加速度；若F是某一个分力，加速度a为该力产生的分加速度．
2．牛顿第二定律的四个性质
(1)因果性：力是产生加速度的原因，只要物体所受的合力不为0，物体就具有加速度．
(2)矢量性：F＝ma是一个矢量式．物体的加速度方向由它受的合力方向决定，且总与合力的方向相同．
(3)瞬时性：加速度与合力是瞬时对应关系，同时产生，同时变化，同时消失．
(4)独立性：作用在物体上的每一个力都产生加速度，物体的实际加速度是这些加速度的矢量和．
3、合力、加速度、速度的关系
1．力与加速度为因果关系：力是因，加速度是果．只要物体所受的合力不为零，就会产生加速度．加速度与合力方向是相同的，大小与合力成正比(物体质量一定时)．
2．力与速度无因果关系：合力方向与速度方向可以相同，可以相反，还可以有夹角．合力方向与速度方向相同时，物体做加速运动，相反时物体做减速运动．
4、牛顿第二定律的简单应用
1．应用牛顿第二定律解题的一般步骤
(1)确定研究对象．
(2)进行受力分析和运动状态分析，画出受力分析图，明确运动性质和运动过程．
(3)求出合力或加速度．
(4)根据牛顿第二定律列方程求解．
2．应用牛顿第二定律解题的方法
(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，物体所受合力的方向即加速度的方向．
(2)正交分解法：当物体受多个力作用时，常用正交分解法求物体所受的合力．
①建立直角坐标系时，通常选取加速度的方向作为某一坐标轴的正方向(也就是不分解加速度)，将物体所受的力正交分解后，列出方程Fx＝ma，Fy＝0(或Fx＝0，Fy＝ma)．
②特殊情况下，若物体的受力都在两个互相垂直的方向上，也可将坐标轴建立在力的方向上，正交分解加速度a.根据牛顿第二定律eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(Fx＝max,Fy＝may))列方程求解．
二：考点题型归纳
题型一：牛顿第二定律的定义理解
1．(2022·全国·高一)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，物体所受的合外力与物体的质量和加速度成正比
B．由可知，物体的质量与其所受的合外力成正比，与其运动的加速度成反比
C．由可知，物体的加速度与其所受的合外力成正比，与其质量成反比
D．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
2．(2022·河南·鄢陵县职业教育中心高一期末)关于对牛顿第二定律的认识，下列说法中正确的是( )
A．某物体受到的合外力越大，物体的速度就越大 B．某物体受到的合外力越大，物体速度变化越大
C．某物体受到的合外力越大，物体速度变化越快
D．由得物体的质量跟它受到的合外力成正比，跟它的加速度成反比。
3．(2022·湖北·武汉东湖新技术开发区教育发展研究院高一期末)关于牛顿第二定律，下列说法中正确的是( )
A．物体加速度的大小跟它受到的作用力成正比，跟它的质量成反比 B．质量大的物体，其加速度一定小
C．物体所受到的合外力与物体的质量成正比 D．表达式中的比例系数k恒为1
题型二：牛顿第二定律的同向性
4．(2022·湖北武汉·高一期末)如图所示，在倾斜固定的杆上套一个质量为m的圆环，圆环通过轻绳悬挂着一个质量为M的小球，在圆环沿杆向下滑动的过程中，小球与圆环相对静止，且悬挂小球的轻绳始终处于竖直方向，则下列说法正确的是( )
A．圆环做匀速直线运动B．圆环不受摩擦力的作用
C．圆环受到合力不等于零D．绳对小球的拉力小于Mg
5．(2022·陕西·宝鸡市金台区教育体育局教研室高一期末)如图，放置在粗糙水平面上的斜劈上固定有一个短直轻杆，直杆的上端固定一个小球，现用一力F水平作用在斜劈上，使斜劈和小球一起水平向左做直线运动，下列说法正确的是( )
A．当斜劈做匀速直线运动时，直杆对小球的弹力沿杆斜向上
B．当斜劈做匀加速直线运动时，直杆对小球的弹力一定沿杆斜向上
C．当斜劈做匀加速直线运动时，直杆对小球的弹力有可能不沿杆，方向斜向左上方
D．当斜劈做匀减速直线运动时，直杆对小球的弹力沿杆斜向下
6．(2021·山东·招远市第二中学高一阶段练习)如图所示，沿平直轨道运动的车厢内有一个光滑水平桌面，一水平放置的弹簧分别与车厢侧壁和放在桌面上的小球拴接。开始时弹簧处于自然长度状态，如果旅客看到弹簧的长度变长了，则火车的运动状态可能是( )
A．火车在向右运动，速度不断增大B．火车在向右运动，速度不断减小
C．火车在向左运动，速度保持不变D．火车在向左运动，速度不断减小
题型三：牛顿第二定律求突变问题
7．(2022·江苏·海安高级中学高一期中)如图所示，A、B两物体用两根轻质细线分别悬挂在天花板上，两细线与水平方向夹角分别为60°和45°，A、B间拴接的轻弹簧恰好水平，A、B两物体处于静止状态，则( )
A．A、B所受弹簧弹力大小之比为
B．A、B的质量之比为
C．悬挂A、B的细线上拉力大小之比为
D．同时剪断两细线的瞬间，A、B的瞬时加速度大小之比为
8．(2022·江西·赣南师范大学附属中学高一期末)如图所示，一根弹簧一端固定在左侧竖直墙上，另一端连着A小球，同时水平细线一端连着A球，另一端固定在右侧竖直墙上，弹簧与竖直方向的夹角是60°，A、B两小球分别连在另一根竖直弹簧两端。开始时A、B两球都静止不动，A、B两小球的质量相等，重力加速度为g，若不计弹簧质量，在水平细线被剪断瞬间，A、B两球的加速度分别为( )
A．aA=aB=gB． aA=2g，aB=0
C．aA=3g，aB=0D．，aB=0
9．(2022·全国·高一)如图所示，质量分别是m和2m的两个物体用一根轻质弹簧连接后再用细绳悬挂，稳定后将细绳剪断，则剪断的瞬间，下列说法正确的是(g是重力加速度)( )
A．质量为m的物体加速度是0B．质量为2m的物体加速度是g
C．质量为m的物体加速度是3gD．质量为2m的物体加速度是3g
题型四：牛顿第二定律分析动态运动过程
10．(2022·北京·清华附中高一期末)弹簧的一端固定在墙上，另一端系一质量为m的木块，弹簧为自然长度时木块位于水平地面上的O点，如图所示。现将木块从O点向右拉开一段距离L后由静止释放，木块在粗糙水平面上先向左运动，然后又向右运动，往复运动直至静止。已知弹簧始终在弹性限度内，且弹簧第一次恢复原长时木块的速率为，则( )
A．木块第一次向左运动经过O点时速率最大
B．木块最终停在O点
C．整个运动过程中木块速率为的时刻只有一个
D．整个运动过程中木块速率为的时刻只有两个
11．(2021·北京·人大附中高一期末)奥运会蹦床比赛项目是我国的优势项目。如图所示，在蹦床比赛过程中，运动员从空中下落到弹簧床面后，直到向下速度减为零，忽略空气阻力，下列说法正确的是( )
A．运动员运动至弹簧床最低点时加速度为零 B．运动员刚接触弹簧床面时速度最大
C．运动员从接触弹簧床面到运动至最低点过程中先加速后减速
D．运动员从接触弹簧床面到运动至最低点过程中一直做减速运动
12．(2022·安徽省六安中学高一期末)如图所示，小球自a点由静止自由下落，到b点时与弹簧接触，到c点时弹簧被压缩到最短。若不计弹簧质量和空气阻力，在小球由a→b→c的运动过程中( )
A．b点到c点先加速后减速 B．b点到c点一直减速
C．b点的加速度小于重力加速度g D．c点的加速度方向竖直向下
题型五：牛顿第二定律的简单应用
13．(2022·全国·高一)高铁已成为中国的名片，某人为了测量高铁启动过程的加速度，将一支笔(可视为质点)用细线系于高铁车厢内的顶壁上，高铁启动过程中，发现系笔的细线偏离竖直线的夹角为θ＝37°(如图所示)，此时笔和车厢相对静止，设笔的质量为0.1kg(取sin37°＝0.6，cs37°＝0.8，g取10m/s2)。求：
(1)车厢运动的加速度大小；
(2)细线对笔的拉力大小。
14．(2022·全国·高一)水平地面上的木箱质量为20kg，用大小为100N的水平力推木箱，恰好能使木箱匀速前进；若用同样大小的力与水平方向成37°角斜向上拉木箱，如图所示，(取，，)，求
(1)木块与地面间的动摩擦因数是多少？
(2)木箱的加速度多大？
15．(2022·黑龙江·穆棱市第二中学高一期末)如图甲所示，质量为的物体置于水平桌面上，对物体施以水平拉力，当作用时间为时撤去拉力，物体运动的部分图像如图乙所示，。求：
(1)物体分别在和内加速度的大小；
(2)物体与桌面的动摩擦因数；
(3)拉力的大小。
三：课堂过关精练
一、单选题
16．(2023·全国·高一课时练习)下列关于速度、加速度、合外力之间的关系，正确的是( )
A．物体的速度越大，则加速度越大，所受的合外力也越大
B．物体的速度为0，则加速度为0，所受的合外力也为0
C．物体的速度为0，但加速度可能很大，所受的合外力也可能很大
D．物体的速度很大，但加速度可能为0，所受的合外力可能很大
17．(2022·江苏·镇江市实验高级中学高一期中)如图所示，汽车里有一水平放置的硅胶魔力贴，魔力贴上放置一质量为m的小花瓶。若汽车在水平公路向前做匀加速直线运动，则以下说法正确的是( )
A．小花瓶所受合力为零 B．若汽车突然刹车，小花瓶会受到水平向前的摩擦力
C．若汽车突然加速，小花瓶会受到水平向前的摩擦力 D．魔力贴对小花瓶的作用力为mg
18．(2022·江苏·宿迁市文昌高级中学高一期中)如图所示，在粗糙的水平桌面上，有一个物体在水平力作用下向右做匀加速直线运动。现在使力逐渐减小直至为0，但方向不变，则该物体在向右运动的过程中，加速度和速度的大小变化为( )
A．不断减小，不断增大 B．不断增大，不断减小
C．先增大再减小，先减小再增大 D．先减小再增大，先增大再减小
19．(2022·上海市行知中学高一期中)如图甲所示，水平的实验台上固定着一个力传感器，力传感器与一个质量为2.5kg的物块用水平轻绳连接，物块放置在粗糙的长木板上。用力水平向左拉长木板，传感器记录的F—t图像如图乙所示。下列说法正确的是( )
A．t=5s时，物块受到木板的摩擦力方向为向右 B．t=5s后，长木板一定保持匀速直线运动
C．物块受到的滑动摩擦力大小约为10N D．物块与长木板间的动摩擦因数约为0.28
20．(2022·黑龙江·建三江分局第一中学高一期中)如图所示，一只猫在桌边猛地将桌布从鱼缸下拉出，鱼缸最终没有滑出桌面。若鱼缸、桌布、桌面两两之间的动摩擦因数均相等，则在上述过程中( )
A．桌布对鱼缸摩擦力的方向向左B．鱼缸在桌布上的滑动时间和在桌面上的相等
C．若猫增大拉力，鱼缸受到的摩擦力将增大D．若猫增大拉力，鱼缸有可能滑出桌面
21．(2022·安徽省皖西中学高一期末)如图所示，A、B两木块间连一轻弹簧，A、B质量相等，一起静止地放在一块光滑木板上，重力加速度为g。若将此木板突然抽去，在此瞬间，A、B两木块的加速度分别是( )
A．，B．，
C．，D．，
22．(2022·全国·高一)如图所示，一质量为8kg的物体静止在粗糙的水平地面上，物体与地面间的动摩擦因数为0.2，用一水平力拉物体由A点开始向右运动，经过8s后撤去拉力F，再经过一段时间物体到达B点停止，g取10m/s2。求：
(1)在拉力F作用下物体运动的加速度；
(2)撤去拉力F时物体的加速度。
23．(2022·全国·高一)如图所示，手拉着小车静止在倾角为的光滑斜坡上。已知小车的质量为，求：
(1)绳子对小车的拉力；
(2)斜面对小车的支持力；
(3)如果绳子突然断开，求车的加速度大小。