高中物理教科版必修1第三章 牛顿运动定律3 牛顿第二定律同步练习题

这是一份高中物理教科版必修1第三章 牛顿运动定律3 牛顿第二定律同步练习题，共15页。试卷主要包含了3牛顿第二定律 课时作业14，8 m/s等内容，欢迎下载使用。
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14（含解析）  1．关于运动和力的关系，下列说法中正确的是（ ）A．物体的速度为零时，它受到的合外力一定为零B．物体运动的速度越大，它受到的合外力一定越大C．物体受到的合外力越大，其速度变化一定越快D．物体所受的合外力不为零时，其速度一定增大2．将装有水的碗置于火车车厢内的水平桌面上．当火车向右做匀加速运动时，水面形状接近于A．B．C．D．3．如图所示，穿在水平直杆上质量为m的小球开始时静止，现对小球沿杆方向施加恒力F0，垂直于杆方向施加竖直向上的力F，且F的大小始终与小球的速度成正比，即F=kv（图中未标出）．已知小球与杆间的动摩擦因数为μ，小球运动过程中未从杆上脱落，且F0＞μmg．下列关于运动中的速度-时间图象正确的是（     ）A．B．C．D．4．某物理小组用传感器探究一质量为m的物体从静止开始做直线运动的情况，得到加速度随时间变化的关系如图所示，则由图象可知（　　）A．物体在t＝14 s时速度为4.8 m/sB．物体在10~14 s内的平均速度为3.8 m/sC．物体先做加速运动，再做减速运动，最后做匀速运动D．物体在t＝2 s与t＝8 s时所受合外力大小相等，方向相反5．如图所示，在动摩擦因数μ=0.2的水平面上有一个质量m=1kg的小球，小球与水平轻弹簧及与竖直方向成θ=45°角的不可伸长的轻绳一端相连，此时小球处于静止状态，且水平面对小球的弹力恰好为零．在剪断轻绳的瞬间（g取10m/s2），下列说法中正确的是（ ）A．小球受力个数不变B．小球立即向左运动，且a=8m/s2C．小球立即向左运动，且a=10m/s2D．若剪断的是弹簧，则剪断瞬间时小球加速度的大小a=10m/s26．质量为、长为的木板放在水平面上，木板与水平面间的动摩擦因数为．将质量的小木块（可视为质点），以的速度从木板的左端水平抛射到木板上（如图所示），小木块与木板间的动摩擦因数为（最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取）．以下说法正确的是（    ）A．木板一定静止不动，小木块不会滑出木板B．木板一定静止不动，小木块会滑出木板C．木板一定向右滑动，小木块不会滑出木板D．木板一定向右滑动，小木块会滑出木板7．某学生做“验证牛顿第二定律”的实验在平衡摩擦力时，把长木板的一端垫得过高，使得倾角偏大．他所得到的a-F关系可用下列哪根图线表示？图中a是小车的加速度，F是细线作用于小车的拉力．_______A． B． C． D．8．一个物体受到4N的力作用时，产生的加速度是2m/s2，那么这个物体在6N的力作用下，产生的加速度大小是（   ）A．1m/s2 B．3 m/s2 C．5 m/s2 D．6 m/s29．在粗糙的水平面上，物体在水平推力作用下由静止开始作匀加速直线运动，作用一段时间后，将水平推力逐渐减小到零，则在水平推力逐渐减小到零的过程中（  ）A．物体速度逐渐减小，加速度逐渐减小B．物体速度先增大后减小，加速度先增大后减小C．物体速度逐渐增大，加速度逐渐减小D．物体速度先增大后减小，加速度先减小后增大10．建筑工人用图示的定滑轮装置运送建筑材料．质量为70.0kg的工人站在地面上，通过定滑轮将20.0kg的建筑材料以0．500m／s2的加速度拉升，忽略绳子和定滑轮的质量及定滑轮的摩擦，则工人对地面的压力大小为(g取10m／s2．)  A．510 N B．490 N C．890 N D．910 N11．如图所示，甲、已两人在冰面上“拔河”．两人中间位置处有一分界线，约定先使对方过分界线者为赢．若绳子质量不计，冰面可看成光滑，则下列说法正确的是A．甲对绳的拉力与绳对甲的拉力是一对平衡力B．甲对绳的拉力与乙对绳的拉力是作用力与反作用力C．若甲的质量比乙大，则甲能赢得“拔河”比赛的胜利D．若乙对绳的速度比甲快，则已能赢得“拔河”比赛的胜利12．下列对牛顿第二定律的表达式及其变形公式的理解,正确的是(   )A．由可知,物体所受的合力与物体的质量成正比,与物体的加速度成反比B．由可知,物体的质量与其所受合力成正比,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合力成正比,与其质量成反比D．由可知,物体的质量由它的加速度和它所受到的合力决定 13．如图所示，质量为3 kg的物体A静止在竖直的轻弹簧上面。质量为2 kg的物体B用细线悬挂起来，A、B紧挨在一起但A、B之间无压力。某时刻将细线剪断，A、B一起向下运动过程中（弹簧在弹性限度范围内，g取10 m/s2） ，下列说法正确的是（　　）A．细线剪断瞬间，B对A的压力大小为12 N B．细线剪断瞬间，B对A的压力大小为8 NC．B对A的压力最大为28 N D．B对A的压力最大为20 N  14．某校举行托乒乓球跑步比赛，赛道为水平直道，比赛距离为S．比赛时，某同学将球置于球拍中心，以大小为a的加速度从静止开始做匀加速直线运动，当速度达到v0时，再以v0做匀速直线运动跑至终点．整个过程中球一直保持在球拍中心不动．比赛中，该同学在匀速直线运动阶段保持球拍的倾角为θ0，如题25图所示．设球在运动中受到空气阻力大小与其速度大小成正比，方向与运动方向相反，不计球与球拍之间的摩擦，球的质量为m，重力加速度为g．（1）求空气阻力大小与球速大小的比例系数；（2）求在加速跑阶段球拍倾角随速度变化的关系式；（3）整个匀速跑阶段，若该同学速度仍为v0，而球拍的倾角比θ0大了β并保持不变，不计球在球拍上的移动引起的空气阻力变化，为保证到达终点前球不从球拍上距离中心为r的下边沿掉落，求β应满足的条件．15．如图所示，水平地面上放置一个质量为m的物体，在与水平方向成θ角、斜向右上方的拉力F的作用下沿水平地面运动。物体与地面间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g。求：(1)若物体在拉力F的作用下能始终沿水平面向右运动，拉力F的大小范围；(2)已知m＝10 kg、μ＝0.5，g＝10 m/s2，若物体以恒定加速度a＝5 m/s2向右做匀加速直线运动，维持这一加速度的拉力F的最小值。16．如图所示，水平桌面上有一个质量的小物块，小物块分别与水平放置的轻质弹簧和不可伸长的轻质细线一端相连，弹簧的劲度系数，小物块和水平桌面间动摩擦因数。当细线与竖直方向成角时小物块处于静止状态，且与桌面间无挤压。此时剪断细线的瞬间对小物块。求：(1)细线被剪断前所受的拉力；(2)剪断细线瞬间小物块的加速度；
参考答案1．C【解析】【分析】【详解】A．物体的速度为零与合外力并没有直接的关系，速度为零时，合外力也可以很大，故A错误；B．物体运动的速度大，可以是匀速直线运动，此时的合力是0，故B错误；C．根据牛顿第二定律，一个物体受到的合外力越大，说明他的加速度大，根据加速度的定义，也就是它的速度变化一定越快，故C正确；D．物体所受的合外力不为零时，物体也可以做减速运动，速度不一定增大，故D错误。故选C。2．B【解析】【分析】【详解】当火车向右做匀加速运动时，碗中水也向右做匀加速运动，加速度方向水平向右，根据牛顿第二定律知水所受的合力水平向右，则碗对水的作用力的合力方向大致斜向右上方，所以水面形状接近于B图，故B正确，ACD错误。3．C【解析】试题分析：根据竖直方向上平衡，确定杆子对球弹力的变化，从而得知摩擦力大小的变化，根据牛顿第二定律得出小球加速度的变化．小球开始重力大于竖直向上的力，支持力方向向上，随着速度的增大，F增大，则支持力减小，摩擦力减小，根据牛顿第二定律，加速度增大．然后竖直向上的拉力大于重力，杆子对球的弹力向下，F增大，弹力增大，摩擦力增大，根据牛顿第二定律，加速度减小，当加速度减小到零，做匀速直线运动，故C正确．4．B【解析】【分析】【详解】A．加速度时间图象与坐标轴所围图形面积表示速度变化，所以物体在t＝14s时速度为故A项错误；B．物体在10s末的速度为t=14s时的速度物体在10～14 s内的平均速度为故B项正确；C．从t=0到t=10s的时间内物体的加速度在变化，且方向一直为正，则物体先做加速度变大的变加速运动，再做加速度减小的变加速运动，最后做匀加速运动，故C错误；D．由图知，物体在t=2s与t=8s时的加速度大小不相等、方向相同，由牛顿第二定律知，在这两个时刻物体所受合外力大小不相等，方向相同，故D项错误。故选B。5．B【解析】【分析】【详解】A．在剪断轻绳前，分析小球受力，小球受到重力、弹簧弹力和轻绳拉力．应用平衡条件可得弹簧弹力F＝mgtan 45°＝10 N．剪断轻绳的瞬间，弹簧弹力不变，重力不变，小球将受到水平面的弹力和摩擦力，小球受力个数变化，选项A错误．BC．此时水平面的弹力为N＝mg，摩擦力为f＝μN＝2 N，小球水平向左的合力为F－f＝ma，解得a＝8 m/s2，选项B正确，C错误．D．若剪断的是弹簧，则剪断瞬间小球仍然静止，小球加速度的大小a＝0，选项D错误。故选：B。6．C【解析】【分析】【详解】木块对木板的摩擦力水平面对木板的摩擦力因为，所以木板一定向右运动，对木块，由牛顿第二定律得对木板，由牛顿第二定律有设经过时间t，小木块和木板的速度相等，解得共同速度小木块的位移木板的位移小木块相对木板的位移所以小木块不能滑出长木板，故C正确。7．C【解析】【分析】【详解】把长木板的一端垫得过高，使得倾角偏大，那么小车的重力沿斜面分力就会大于摩擦力，在没有绳子拉力时，小车已有了加速度．故选C．8．B【解析】【分析】【详解】一个物体受到4N的力作用时，产生的加速度是2m/s2，根据牛顿第二定律可得物体的质量为2kg，再运用牛顿第二定律得这个物体在6N的力作用下，产生的加速度大小是3m/s2 ，故选B。9．D【解析】【分析】【详解】物体在水平推力作用下由静止开始作匀加速直线运动，物体水平方向受到推力和滑动摩擦力。水平推力从开始减小到与滑动摩擦力大小相等的过程中，物体受到推力大于摩擦力，物体做加速度，合力减小，加速度减小；此后，推力继续减小，推力小于滑动摩擦力，合力与速度方向相反，物体做减速运动，合力反向增大，加速度反向增大。故物体速度先增大后减小，加速度先减小后增大；故ABC错误，D正确；故选D。10．B【解析】【分析】【详解】对建筑材料进行受力分析根据牛顿第二定律有,得绳子的拉力大小等于F=210N,然后再对人受力分析由平衡的知识得,得FN=490N,根据牛顿第三定律可知人对地面间的压力为490N，B对.11．C【解析】【分析】【详解】A．甲对绳的拉力与绳对甲的拉力是作用力与反作用力，故选项A错误．B．甲对绳的拉力与乙对绳的拉力作用在同一物体上，不是作用力与反作用力，故选项B错误．C．设绳子的张力为F，则甲、乙两人受到绳子的拉力大小相等，均为F，若m甲>m乙，则由得，a甲<a乙，由得在相等时间内甲的位移小，因开始时甲、乙距分界线的距离相等，则乙会过分界线，所以甲能赢得“拔河”比赛的胜利，故选项C正确．D．收绳速度与“拔河”比赛胜负无关，故选项D错误． 12．C【解析】【分析】【详解】A、物体的合外力与物体的质量和加速度无关；故A错误．B、D、物体的质量与合外力以及加速度无关，由本身的性质决定，但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；故B，D均错误．C、根据牛顿第二定律可知，物体的加速度与其所受合外力成正比，与其质量成反比．故C正确．故选C．【点睛】解决本题的关键理解牛顿第二定律的表达式，物体的加速度与其所受合外力成正比，与其质量成反比．13．AC【解析】【分析】【详解】AB．剪断细线前，A、B间无压力，则弹簧的弹力为剪断细线的瞬间，对整体分析，整体的加速度为隔离B进行分析有解得故A正确，B错误；CD．细线剪断后，整体一起向下运动，先加速后减速，当弹簧被压缩最短时，反向加速度最大，两个物体之间有最大作用力，则有根据对称性法则可知解得所以C正确，D错误。故选AC。14．（1）tanθ0（2）tanθ=+tanθ0（3）a’t2≤r【解析】【分析】【详解】（1）在匀速运动阶段，有mgtanθ0=kv0，解得：k=tanθ0．（2）加速阶段，设球拍对球的支持力为N’，有N’sinθ-kv=ma，N’cosθ=mg联立解得：tanθ=+tanθ0．（3）以v0做匀速直线运动时，设空气阻力与重力的合力为F，有F=．球拍倾角为θ0+β时，空气阻力与重力的合力不变，设球沿球拍面下滑的加速度大小为a’，有Fsinβ=ma’，设匀速跑阶段所用时间为t，有：t=-，球不从球拍上掉落的条件为a’t2≤r．解得sinβ≤cosθ0．15．(1)≤F≤；(2) 40N【解析】【分析】【详解】(1)要使物体运动时不离开水平面，应有Fsinθ≤mg要使物体能向右运动，应有Fcosθ≥μ（mg－Fsinθ）联立得≤F≤(2)根据牛顿第二定律得Fcosθ－μ（mg－Fsinθ）＝ma解得F＝上式变形其中?＝当sin（θ＋a）＝1时F有最小值解得代入相关数值解得Fmin =40N16．(1)；(2)，方向水平向左【解析】【分析】【详解】(1)细线被剪断前对物块进行受力分析如下根据竖直方向和水平方向的平衡有①②由①②得③④(2) 剪断细线瞬间小物块受到线的拉力立即消失,桌面对物块立即出现支持力和摩擦力,弹簧的拉力和重力不变,对物块进行受力分析如下竖直方向根据平衡条件有⑤滑动摩擦力⑥水平方向根据牛顿第二定律得⑦联立③⑤⑥⑦并带入数据得⑧加速度方向水平向左。