人教版 (2019)必修 第一册牛顿第二定律当堂达标检测题

这是一份人教版 (2019)必修 第一册牛顿第二定律当堂达标检测题，共9页。试卷主要包含了3牛顿第二定律，4m，25m/s等内容，欢迎下载使用。
专项巩固
一、单选题
1．（25-26高一上·天津西青·期末）关于物体的加速度，下列说法正确的是（ ）
A．物体的位置变化越快，加速度越大B．物体的速度变化越快，加速度越大
C．物体的加速度减小，速度一定减小D．物体受到的合力变化，加速度可能不变
【答案】B
【详解】A．物体的位置变化越快，即速度越大，故A错误；
B．加速度定义为速度的变化率，速度变化越快，加速度越大，故B正确；
C．加速度减小仅表示速度变化率减小，但速度方向与加速度同向时，速度仍增大，故C错误；
D．根据牛顿第二定律可知，合力变化时加速度必然变化，故D错误。
故选B。
2．（25-26高一上·安徽宿州·期末）下列关于牛顿运动定律说法不正确的是（ ）
A．牛顿第一定律不是实验定律，不可以通过实验直接检验
B．由牛顿第一定律可知，物体不受力时，保持匀速直线运动状态或静止状态
C．由牛顿第二定律可知，物体加速度方向与合力的方向有关，与速度方向无关
D．由牛顿第三定律可知，跳高运动员起跳时，人对地面的压力就是人受的重力
【答案】D
【详解】A．牛顿第一定律是理想化的定律，无法在现实中完全通过实验直接检验，因为无法实现绝对无摩擦或无外力的环境，故A正确；
B．牛顿第一定律明确指出，物体在不受外力作用时，将保持匀速直线运动状态或静止状态，故B正确；
C．牛顿第二定律表明，物体加速度方向与合力方向相同，与速度方向无关，故C正确；
D．牛顿第三定律指出，作用力与反作用力大小相等、方向相反、作用在不同物体上。跳高运动员起跳时，人对地面的压力是作用在地面上的力，而人受的重力是地球对人的引力，二者作用对象不同，人对地面的压力与人受的重力不是同一力，故D错误。
选不正确的，故选D。
3．（25-26高一上·山西太原·期末）关于力与运动的关系，下列说法不正确的是（ ）
A．力可以改变速度的方向
B．物体的运动需要力来维持
C．力是物体运动状态改变的原因
D．加速度的方向跟合力的方向相同
【答案】B
【详解】A．根据牛顿第二定律，力可产生加速度，加速度可改变速度的方向（如圆周运动中向心力改变速度方向），故A正确。
B．根据牛顿第一定律，物体在不受外力作用时保持静止或匀速直线运动状态，运动不需要力来维持，力是改变运动状态的原因，故B错误。
C．根据牛顿第二定律，力是产生加速度的原因，加速度导致速度大小或方向改变（即运动状态改变），故C正确。
D．根据牛顿第二定律，加速度方向与合外力方向相同，故D正确。
此题选择不正确的，故选B。
4．（25-26高一下·河北沧州·开学考试）如图，A、B、C三球的质量均为m，轻质弹簧一端固定在斜面顶端、另一端与A球相连，A、B间固定一个轻杆，B、C间由一轻质细线连接。倾角为θ的光滑斜面固定在地面上，弹簧、轻杆与细线均平行于斜面，初始时系统处于静止状态，重力加速度为g，则细线被烧断的瞬间，下列正确的是（ ）
A．A球的受力情况未变，加速度为零
B．C球的加速度沿斜面向下，大小为g
C．A、B之间杆的拉力大小为
D．A、B两个小球的加速度均沿斜面向上，大小均为2gsinθ
【答案】C
【详解】AD．以A、B、C组成的系统为研究对象，烧断细线前，A、B、C静止，处于平衡状态，合力为零，弹簧的弹力
以C为研究对象可知，细线的拉力为
对A、B组成的系统受力分析，烧断细线的瞬间，由于弹簧弹力不能突变，弹簧弹力不变，由牛顿第二定律得
则加速度大小为，故AD错误；
B．对球C，由牛顿第二定律得
解得
方向沿斜面向下，故B错误；
C．以B为研究对象，由牛顿第二定律得
解得，故C正确。
故选C。
5．（25-26高一上·陕西西安·期末）小球A、B用不同的连接方式悬挂，系统处于静止。如图甲，A与天花板用轻弹簧连接，A、B用细绳连接；如图乙，A与天花板用细绳连接，A、B用轻弹簧连接。，重力加速度大小为g，取竖直向下为正方向，则剪断甲、乙图中细绳瞬间，甲、乙图中A的加速度分别为（ ）
A． B． C． D．
【答案】C
【详解】甲图中，剪断细绳前，以A、B为整体，可知弹簧弹力为
竖直向下为正方向，剪断细绳瞬间，弹簧弹力保持不变，则A的加速度为
乙图中，剪断细绳前，以B为对象，可知弹簧弹力为
取竖直向下为正方向，剪断细绳瞬间，弹簧弹力保持不变，则A的加速度为
故选C。
6．（25-26高一上·江西抚州·期末）如图所示，一质量为m的小球处于平衡状态。后将绳L2剪断，则剪断L2的瞬间小球的加速度（ ）
A．剪断前绳L2的拉力大小为mgcsθ
B．小球受到的弹力大小为mgsinθ
C．剪断后小球加速度为a=gtanθ，水平向右
D．剪断后小球加速度为a=gsinθ，水平向左
【答案】C
【详解】剪断L2后，由于弹簧弹力不会发生突变，所以小球受到弹力和重力，根据牛顿第二定律可得，小球加速度为
方向水平向右。
故选C。
7．（25-26高一上·河北雄安·期末）蹦极，结合了冒险与美景的双重享受，为一项广受游客欢迎的极限娱乐活动。已知某户外蹦极项目使用的蹦极绳的劲度系数为20N/m，要求参与者的质量不得超过100kg，蹦极过程中人能承受的最大加速度为2g（g为重力加速度，取）。若蹦极绳符合胡克定律，则蹦极绳的最大伸长量为（ ）
A．50mB．100mC．150mD．200m
【答案】C
【详解】在蹦极绳伸长量最大时（最低点），弹力 与重力的合力提供向上的加速度。由牛顿第二定律
人能承受的最大加速度
代入解得
由胡克定律
解得蹦极绳的伸长量的最大值为
故选 C。
8．（25-26高一上·山东聊城·期末）如图所示，一倾角为的光滑斜面固定在水平地面上，斜面上有质量均为的三个小球a、b、c，轻质弹簧一端固定在斜面顶端，另一端与a球相连；两小球用一个轻杆连接；b、c两小球用一轻质细线连接，弹簧、轻杆与细线均平行于斜面，系统处于静止状态。重力加速度为。某时刻细线被烧断，在细线被烧断的瞬间，下列说法正确的是（ ）
A．小球a的加速度为零
B．小球b的加速度大小为
C．轻杆对小球b的拉力大小为
D．轻杆对小球b的拉力大小为
【答案】D
【详解】AB．将A、B看成一个整体，细线烧断的瞬间，细线对B的拉力消失，弹簧弹力不变，则整体的受力情况发生变化，加速度不为零，整体的合力大小等于细线的拉力，为
则A、B的加速度为，故AB错误；
CD．对B受力分析，有
可得A、B两小球之间杆的拉力大小为，故C错误D正确。
故选D。
9．（25-26高一上·宁夏中卫·期末）一物体在水平面上受水平拉力F作用，由静止开始运动，一段时间后拉力减小，物体的速度仍在增大。关于这一过程，下列说法正确的是（ ）
A．拉力减小后，物体的加速度减小
B．拉力减小后，物体的加速度增大
C．加速度减小的过程中，物体的速度一定减小
D．加速度与速度方向一定相反
【答案】A
【详解】AB．在水平面上，物体受水平拉力和摩擦力（假设恒定），根据牛顿第二定律有
可知拉力减小后，加速度减小，故A正确，B错误；
C．加速度减小的过程中，只要拉力大于摩擦力，加速度就大于零，速度就在增大，故C错误；
D．速度仍在增大，说明加速度方向与速度方向相同，故D错误。
故选A。
10．（25-26高一上·河南洛阳·期末）如图所示，水平面上放置一个质量m＝1kg的小球，小球右端与固定于墙上的水平轻弹簧相连，左端与一条固定于天花板上的不可伸长的轻绳相连。已知轻绳与竖直方向夹角，小球与水平面间的动摩擦因数。小球静止于水平面上，且对水平面的弹力恰好为零，取，则下列说法正确的是（ ）
A．若仅剪断轻绳，则剪断瞬间小球受力个数不变
B．若仅剪断轻绳，则剪断瞬间小球加速度的大小
C．若仅剪断弹簧左端，则剪断瞬间小球与地面间的弹力仍为0
D．若仅剪断弹簧左端，则剪断瞬间小球加速度的大小
【答案】B
【详解】AB．如图所示在未剪断细绳时对小球进行受力分析，小球受到3个力的作用
根据矢量合成原则可知，
所以弹簧弹力为
当剪断细绳的瞬间，弹簧弹力不变，小球此时的受力分析如图所示
小球受到了4个力的作用，此时有
其中
可解得，故A错误，B正确；
CD．剪断弹簧的左端后，绳上拉力瞬间变为0，小球会静止在地面上，此时
小球只受到重力与地面的支持力，地面的弹力大小等于mg，故CD错误。
故选B。
二、解答题
11．（25-26高一上·江苏扬州·月考）某同学用一根细绳拉着一个质量为1kg的物体在粗糙水平面上做匀加速直线运动，加速2s时绳子突然断裂，若已知绳与水平方向的夹角为37°，绳子拉力大小为10N，物体与水平面之间的动摩擦因数，重力加速度，求：
(1)绳子断裂前物体的加速度大小；
(2)整个运动过程中物体位移的大小。
【答案】(1)
(2)26.4m
【详解】（1）对物体受力分析，由牛顿第二定律
竖直方向有
其中
联立解得绳子断裂前物体的加速度大小
（2）由运动学公式绳子断裂时物体的速度大小
由运动学公式得加速阶段的位移大小为
绳子断裂后，由牛顿第二定律
由运动学公式
联立解得减速阶段的位移大小为
则整个运动过程中物体位移的大小为
12．（25-26高一上·辽宁鞍山·期末）如图，质量为的物体被两根轻质细绳OA、OB挂在小车上，绳OA水平，绳与水平车顶的夹角为。现使小车从静止开始沿水平路面向右做匀加速运动，加速度大小为。若忽略空气阻力，物体m可视为质点，整个过程中物体相对于小车静止。重力加速度取，，。试求：
(1)小车在5秒内位移的大小；
(2)加速过程中细绳OA对物体拉力的大小。
【答案】(1)25m
(2)34N
【详解】（1）由
得小车在5秒内位移的大小
（2）对物体受力分析并建立如图的直角坐标系
水平方向有
竖直方向有
解得加速过程中细绳OA对物体拉力的大小
13．（25-26高一上·贵州贵阳·期末）如图，在倾角为的固定斜面上，质量为1kg的木块受到一水平向右的推力作用。已知木块与斜面间的动摩擦因数为0.5，重力加速度大小取，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。（，）
(1)当木块与斜面间恰好无摩擦时，请在答题卡的图中画出木块的受力示意图，并求出木块此时受到的支持力和水平推力大小；
(2)当木块沿斜面向上做加速度大小为的匀加速直线运动时，求木块此时受到的水平推力大小。
【答案】(1)，支持力，水平推力
(2)
【详解】（1）设当木块与斜面间恰好无摩擦时，木块受到的推力为、支持力为，木块的受力分析如图
根据平衡条件有，
解得，
（2）设木块以加速度沿斜面向上做匀加速直线运动时，所受推力大小为，摩擦力大小为，木块受力分析如图
沿斜面方向有
垂直斜面方向有
因为
联立解得
14．（四川省广安市2025-2026学年高一上学期期末考试物理试题）如图所示，一足够长的光滑斜面固定在水平面上，斜面倾角为37°，在斜面顶端固定一与斜面垂直的挡板，一原长为l0=10cm的轻弹簧上端固定在挡板上，下端与一质量为m=1kg的小车连接，轻弹簧与斜面保持平行。当小车静止时，轻弹簧的长度为l=15cm。小车可视为质点，重力加速度大小取g=10m/s2，sin37°=0.6。
(1)求轻弹簧的劲度系数；
(2)如果轻弹簧突然断开，求小车在2s内下滑的距离。
【答案】(1)120N/m
(2)12m
【详解】（1）对小车，根据平衡条件可得
代入数据解得
（2）如果轻弹簧突然断开，对小车，根据牛顿第二定律可得
解得
所以小车在2s内下滑的距离为
15．（25-26高一上·天津·期末）航模兴趣小组设计出一架遥控飞行器，其质量为m，动力系统能提供的恒定的升力。试飞时，飞行器从地面由静止开始沿竖直方向加速上升，当飞到高度为H处时飞行器发生故障而失去动力。已知重力加速度为，不计一切阻力。求：
(1)失去动力时飞行器的速度大小；
(2)飞行器失去升力后继续向上运动的时间；
(3)飞行器落回地面时速度的大小。
【答案】(1)
(2)
(3)
【详解】（1）根据牛顿第二定律可知
由运动公式
得
（2）失去动力后做竖直上抛运动，则由
得
（3）失去动力后还能上升的高度
从最高点下落到地面时
得
16．（25-26高一上·四川巴中·期中）如图所示，两条轻绳将一质量为的小球悬挂在小车的车厢内，其中轻绳沿水平方向，轻绳与竖直方向的夹角，重力加速度为。
(1)若小车静止在水平地面上，求两轻绳拉力的大小：
(2)若小车在水平路面上以加速度向右做匀加速直线运动，求两轻绳拉力的大小。（结果均可保留根号）
【答案】(1)，
(2)，
【详解】（1）若小车静止在水平地面上，对小球根据平衡条件可得，
解得，
（2）当OA绳恰好没有拉力时，对小球根据牛顿第二定律
解得
结合（1）可知，若小车在水平路面上以加速度向右做匀加速直线运动，绳、OB两轻绳拉力的大小为0，
17．（24-25高一上·福建莆田·期末）2024年巴黎奥运会跳水男子3米跳台（跳台离水面高度）决赛，谢思埸夺得金牌，实现卫冕，王宗源获得银牌。运动员（可视为从跳台处开始运动的质点）从跳台竖直上起跳后做匀减速运动、再做自由落体运动、入水后做匀减速直线运动。其速度与时间关系图像如图所示，选竖直向下为正方向，时以的速率向上跳起，空气阻力不计，重力加速度取；求：
(1)运动员向上做匀减速运动的高度；
(2)运动员在空中自由落体的时间；
(3)若运动员在水中匀减速运动的时间是自由落体运动时间的一半，运动员质量为50kg，则运动员在水中所受平均阻力大小。
【答案】(1)0.2m
(2)0.8s
(3)1500N
【详解】（1）根据图像可知，初速度为，向上匀减速运动的加速度和自由落体运动的加速度相同，所以
上升的高度是
解得
（2）运动员向上做匀减速运动的时间
解得
运动员距水面的最大高度
自由落体运动
解得自由落体的时间
（3）运动员落水时的速度
解得
设运动员在水中做匀减速运动的加速度大小为，运动员在水中匀减速运动的时间是自由落体运动时间的一半，可得
可得
由
可得平均阻力大小
18．（25-26高一上·北京海淀·月考）如图所示，小孩与冰车的总质量。大人用恒定拉力使冰车由静止开始沿水平冰面移动，拉力，方向与水平面的夹角，已知冰车与冰面间的动摩擦因数，重力加速度，，。求：
(1)小孩与冰车整体的受力示意图；
(2)小孩与冰车受到的支持力N的大小；
(3)小孩与冰车的加速度a的大小。
【答案】(1)
(2)
(3)
【详解】（1）小孩与冰车整体受到重力，地面的支持力，地面的滑动摩擦力，大人的拉力共计四个力的作用，受力示意图如图所示
（2）对小孩与冰车受力分析，在竖直方向上，有
（3）在水平方向上，根据牛顿第二定律，有
其中
代入数据可得
19．（25-26高一上·广东东莞·月考）如图所示，斜面BC固定不动，且水平面AB与斜面BC平滑连接，斜面倾角为37°。质量m=11kg的物体在拉力F1作用下沿水平面向右匀速运动，F1=50 N，方向与水平方向夹角也为37°。滑上斜面后，立即改用拉力F2，使物体沿斜面继续匀速上行。设物体与斜面间和水平面间的动摩擦因数相同，已知sin37° =0.6，cs37° =0.8，重力加速度大小g取10 m/s2，求：
(1)动摩擦因数μ的大小；
(2)若F2平行于斜面向上，F2的大小；
【答案】(1)0.5
(2)
【详解】（1）物体做匀速直线运动，将正交分解有
水平方向
竖直方向
滑动摩擦力，，
联立解得
（2）改用拉力，物体沿斜面继续匀速上行，由力的正交分解可知，沿斜面方向
垂直于斜面方向
滑动摩擦力，，
联立解得
20．（25-26高二上·浙江·月考）电磁起重机是工业中重要的运送装备。如图所示，一台电磁起重机利用电磁铁吸着一块质量为m=1000kg的铁柱，由静止开始竖直匀加速上升5m达到最大速度2m/s，接着匀速上升10m后再匀减速直至停止，整个过程总用时20s，重力加速度g取10m/s2，不计空气阻力。铁柱上升过程中，求：
(1)匀加速上升的加速度大小。
(2)电磁铁对铁柱的作用力最大值。
(3)整个上升过程中铁柱的平均速度大小。
【答案】(1)0.4m/s2
(2)
(3)1.25m/s
【详解】（1）根据运动学公式
可得加速度
（2）加速上升阶段电磁铁对铁柱的作用力最大，根据牛顿第二定律
解得
（3）匀加速上升阶段，
匀速上升阶段，
匀减速上升阶段，
平均速度