高中物理教科版必修1第三章 牛顿运动定律3 牛顿第二定律课后测评

2020-2021学年新人教版必修第一册

4.3牛顿第二定律 课时作业12（含解析）

1．如图所示，一木块在光滑水平面上受到一个恒力F作用而运动，前方固定一个轻质弹簧，当木块接触弹簧后，下列说法正确的是（　　）

A．将立即做匀减速直线运动

B．将立即做变减速直线运动

C．在弹簧弹力大小等于恒力F时，木块的速度最大

D．在弹簧处于最大压缩量时，木块的加速度为零

2．如图所示,顶端固定着小球的直杆固定在小车上,当小车向右做匀加速运动时,球所受合外力的方向沿图中的 (　　)

A．OA方向 B．OB方向 C．OC方向 D．OD方向

3．如图所示，一个m=3kg的物体放在粗糙水平地面上，从t=0时刻起，物体在水平力F作用下由静止开始做直线运动，在0～3s时间内物体的加速度a随时间t的变化规律如图所示．已知物体与地面间的动摩擦因数处处相等．则(   )

A．在0～3s时间内，物体的速度先增大后减小

B．3s末物体的速度最大，最大速度为

C．2s末F最大，F的最大值为12N

D．前2s内物体做匀变速直线运动，力F大小保持不变

4．如图所示，质量为的物体放在倾角为的光滑斜面体上，随斜面体一起沿水平方向以加速度向左加速运动，物体相对于斜面始终保持静止，则斜面体对物体的作用力为（    ）

A． B． C． D．

5．人站在地面上，竖直向上提起质量为1kg的物体，物体获得的加速度为4m/s2，g=10m/s2,则此过程中，人对物体的作用力大小是（   ）

A．14N B．12N C．8N D．4N

6．物体质量为2kg,放在光滑水平面上,同时受到大小为2N和5N的两个水平力作用,物体的加速度可能为(   )

A．0 B．2m/s2 C．4m/s2 D．5m/s2

7．关于牛顿第二定律，下列说法正确的是(   )

A．由牛顿第二定律可知，加速度大的物体，所受的合力一定大

B．牛顿第二定律说明质量大的物体其加速度一定小

C．由F＝ma可知，物体所受到的合力与物体的质量成正比

D．同一物体的加速度与物体所受到的合力成正比，而且在任何情况下，加速度的方向始终与物体所受的合力方向一致

8．关于牛顿第二定律，正确的说法是(   )

A．合外力跟物体的质量成正比，跟加速度成正比

B．加速度的方向不一定与合外力的方向一致

C．加速度跟物体所受合外力成正比，跟物体的质量成反比；加速度方向与合外力方向相同

D．由于加速度跟合外力成正比，整块砖自由下落时加速度一定是半块砖自由下落时加速度的2倍

9．一物体质量为10kg，放在水平地面上，当用水平力F1=30N推它时，其加速度为1m/s2；当水平推力增为F2=45N时，其加速度为（   ）

A．1.5m/s2 B．2.5m/s2 C．3.5m/s2 D．4.5m/s2

10．1N与下列哪个量相当(   )

A．1m/s2 B．1kg

C．1kg·m/s2 D．质量为1kg的物体所受的重力

11．如图所示，质量为m的小球用水平轻质弹簧系住，并用倾角为的光滑木板AB托住，小球恰好处于静止状态．当木板AB突然向下撤离的瞬间，小球的加速度大小为(　　)

A．0 B．g C．g  D．g

12．如图所示，A、B的质量分别为mA=2kg，mB=4kg，盘C的质量mC=6kg，现悬挂于天花板O处，处于静止状态。当用火柴烧断O处的细线瞬间，木块A、B、C的加速度分别是aA、aB、aC，B对C的压力大小是FBC(g取10m/s2），则（　　）

A．aA=aB=aC=g，FBC=0

B．aA=0，aB=aC=g，FBC=0

C．aA=aB=0，aC=3g，FBC=60N

D．aA=0，aB=aC=12m/s2，FBC=12N

13．如图所示，有一质量为m的物块分别与轻绳P和轻弹簧Q相连，其中轻绳P竖直，轻弹簧Q与竖直方向的夹角为，重力加速度大小为g，则下列说法正确的是（　　）

A．轻绳P的弹力大小可能小于mg

B．弹簧Q可能处于压缩状态

C．剪断轻绳瞬间，物块的加速度大小为g

D．剪断轻绳瞬间，物块的加速度大小为gsin

14．在牛顿第二定律的数学表达式F＝kma中，有关比例系数k的说法，正确的是(   )

A．k的数值由F、m、a的数值决定

B．k的数值由F、m、a的单位决定

C．在国际单位制中，k＝1

D．在任何情况下k都等于1

15．如图所示，质量为2 kg的物体在水平恒力F的作用下在地面上做匀变速直线运动，位移随时间的变化关系为x＝t 2＋t，物体与地面间的动摩擦因数为0.4，g取10 m/s2，以下结论正确的是(　　)

A．匀变速直线运动的初速度为1 m/s

B．物体的位移为12 m时速度为7 m/s

C．水平恒力F的大小为4 N

D．水平恒力F的大小为12 N

16．一卡车拖挂一相同质量的车厢，在水平直道上以的速度匀速行驶，其所受阻力可视为与车重成正比，与速度无关．某时刻，车厢脱落，并以大小为的加速度减速滑行．在车厢脱落后，司机才发觉并紧急刹车，刹车时阻力为正常行驶时的3倍．假设刹车前牵引力不变，求卡车和车厢都停下后两者之间的距离．

参考答案

1．C

【解析】

【分析】

【详解】

AB．当木块接触弹簧后，恒力F先大于弹簧的弹力，弹力逐渐增大，合力逐渐变小，根据牛顿第二定律，加速度逐渐变小，所以木块先做加速度减小的加速直线运动，AB错误；

C．当力F等于弹簧的弹力时，加速度为零，速度最大，C正确；

D．速度最大后，恒力F小于弹簧的弹力，弹力继续逐渐增大，合力逐渐变大，加速度逐渐增大，但是合力方向发生变化，变成反向，做减速运动，速度为零，弹簧处于最大压缩量，此时加速度最大，D错误。

故选C。

2．D

【解析】

试题分析：当小车向右做匀加速运动时，小球和小车是一个整体，所以小球向右做匀加速直线运动，根据牛顿第三定律可得合力沿OD方向，D正确

考点：考查了牛顿第二定律

【名师点睛】根据牛顿第二定律可知，加速度的方向与合力的方向相同，是解决本题的关键．另外知道杆的弹力不一定沿杆的方向．

3．B

【解析】

【分析】

【详解】

AB．由图可知，在0～3s内始终加速，3s末速度最大，最大为图象围成“面积”，即，A错误，B正确；

C．动摩擦因素未知，不能计算动摩擦力大小，因而不能确定拉力F的大小，C错误；

D．但滑动摩擦力不变，0～2s加速度变大，则拉力大小变大，D错误．

选B.

【点睛】

加速度—时间图象主要考查的是：图线与时间轴围成的面积表示速度，并结合牛顿第二定律进行分析求解.

4．A

【解析】

【分析】

【详解】

考查牛顿运动定律。物体和斜面一起以向左加速，对物体受力分析知物体受重力和支持力作用，合力沿水平方向，在竖直方向

或

得

故选A。

5．A

【解析】

【分析】

【详解】

以物体为研究对象，对物体，由牛顿第二定律得：F-mg=ma，解得：F=m（g+a）=1×（10+4）=14N；故选A．

【点睛】

本题考查了求人的作用力，注意受力分析，由牛顿第二定律即可正确解题，注意列方程时不能丢掉重力；此题属于基础题．

6．B

【解析】

【分析】

【详解】

两个力的大小分别为2N和5N，它们的合力范围为 3N≤F合≤7N，根据牛顿第二定律F合=ma得：物体的加速度范围为 1.5m/s2≤a≤3.5m/s2．可知，物体的加速度可能为2m/s2

故选B。

7．D

【解析】

【分析】

【详解】

由牛顿第二定律可知，所受的合外力大的物体，加速度一定大，选项A错误；牛顿第二定律说明了当所受的外力一定的情况下，质量大的物体，其加速度一定就小，选项B错误；物体所受到的合外力与物体的质量无关，选项C错误；对同一物体而言，物体的加速度与物体所受到的合外力成正比，而且在任何情况下，加速度的方向，始终与物体所受到的合外力方向一致，选项D正确；故选D.

8．C

【解析】

【分析】

【详解】

ABC．牛顿第二运动定律的内容是：物体加速度的大小跟物体受到的作用力成正比，跟物体的质量成反比，加速度的方向跟合外力的方向相同．故AB错，C对；

D．整块砖自由下落时加速度与半块砖自由下落时加速度是一样的，都是g，故D错；

故选C．

9．B

【解析】

【分析】

【详解】

物体在竖直方向受力平衡，水平方向受到推力和滑动摩擦力，设滑动摩擦力大小f，根据牛顿第二定律得：第一种情况

得

第二种情况

得

故选B。

10．C

【解析】

【分析】

【详解】

根据牛顿第二定律F=ma可知，力的单位1N=1kg•m/s2，所以ABD错误；C正确.

故选C.

11．B

【解析】

【分析】

【详解】

木板撤去前，小球处于平衡态，受重力、支持力和弹簧的拉力，如图，根据共点力平衡条件，有

解得

，

木板AB突然撤去后，支持力消失，重力和拉力不变，合力等于支持力N，方向与N反向，故加速度为

故选B。

12．D

【解析】

【分析】

【详解】

烧断细线前细线的拉力为

弹簧的弹力大小

烧断细线后瞬间，弹簧的弹力没有改变，则A的受力情况没有改变，其合力仍为零，根据牛顿第二定律得

A的加速度aA=0

对BC整体，根据牛顿第二定律得

对C由牛顿第二定律可得

解得FBC=12N。

故ABC错误，D正确。

故选D。

13．C

【解析】

【分析】

【详解】

AB．轻绳P竖直，轻弹簧Q弹力为零，弹簧处于原长状态，轻绳P的弹力大小等于mg，选项AB错误；

CD．剪断轻绳瞬间，物体只受重力，物块的加速度大小为g，选项C正确，选项D错误。

故选C。

14．BC

【解析】

物理公式在确定物理量数量关系的同时，也确定了物理量的单位，在F＝kma中，只有“m”的单位取kg，“a”的单位取m/s2，“F”的单位取N时，k＝1，故排除A、D选项，只有选项B、C正确．

15．ABD

【解析】

A、根据,对应可知.所以A选项是正确的.
B、根据得,.所以B选项是正确的.
C、根据牛顿第二定律得,,计算得出.故C错误,D正确.
所以ABD选项是正确的.

16．

【解析】

【分析】

车厢刚脱离过程，车厢匀减速前进，卡车匀加速前进，3s后匀减速前进，根据牛顿第二定律求出各个过程的加速度，根据位移公式、速度公式、位移速度公式可求出各段位移，找出空间关系，最终求出卡车与车厢的距离！

【详解】

设卡车的质量为M，车所受阻力与车重之比为；刹车前卡车牵引力的大小为，卡车刹车前后加速度的大小分别为和．重力加速度大小为g．由牛顿第二定律有：

设车厢脱落后，内卡车行驶的路程为，末速度为，根据运动学公式有：

式中，是卡车在刹车后减速行驶的路程．设车厢脱落后滑行的路程为有

卡车和车厢都停下来后相距

由①至⑨式得

带入题给数据得：