人教版 (2019)必修 第一册3 牛顿第二定律同步训练题

这是一份人教版 (2019)必修 第一册3 牛顿第二定律同步训练题，共11页。试卷主要包含了单选题，多选题，计算题，实验题等内容，欢迎下载使用。
4.3 牛顿第二定律    同步课时训练学校：___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题(共32分)1、(4分)放在水平地面上的一物块受到方向不变的水平推力F的作用，F的大小与时间t的关系和物块速度v与时间t的关系如图所示。重力加速度g取。由此两图线可以求得物块的质量m和物块与地面之间的动摩擦因数μ分别为(   )A. B. C. D.2、(4分)如图所示，将两个质量分别为的物体置于光滑的水平面上，中间用轻质弹簧测力计连接，两个大小分别为的水平拉力分别作用在质量为的物体、质量为的物体上，则达到稳定状态后，下列说法正确的是(   )A.弹簧测力计的示数是3 NB.弹簧测力计的示数是4.5 NC.突然撒去的瞬间，质量为的物体的加速度大小为D.突然撒去的瞬间，质量为的物体的加速度大小为3、(4分)质量分别为1 kg和2 kg的物块放在光滑水平面上并用轻质弹簧相连，如图所示，今用大小为的力作用在A上使相对静止，一起向左匀加速运动，则下列说法正确的是(   )A.弹簧的弹力大小等于8 N B.弹簧的弹力大小等于6 NC.突然撤去F瞬间，A的加速度大小为0 D.突然撤去F瞬间，B的加速度大小为04、(4分)如图所示，甲、乙两球通过弹簧连接后用绳悬挂于天花板下，丙、丁两球通过细线连接后也用绳悬挂于天花板下，四个球质量相等。若在处剪断绳，在剪断瞬间，关于各球的瞬时加速度，下面说法中正确的是（g为重力加速度）(   )A.甲球的加速度为 B.乙球的加速度为g C.丙球的加速度为0 D.丁球的加速度为g5、(4分)在行驶过程中，为了尽可能地减轻汽车在碰撞过程中对人体造成的伤害，人们设计了安全带。假定乘客质量为50 kg，汽车车速为108 km/h，从踩下刹车到车完全停止的匀减速直线运动需要5 s，那么安全带对乘客的水平作用力大小约为(   )A.1000 N B.600 N C.300 N D.400 N6、(4分)在行车过程中规定必须要使用安全带，假设某次急刹车时，由于安全带的作用，使质量为70kg的乘员具有的加速度大小约为，此时安全带对乘员的作用力最接近(   )A.100N B.400N C.800N D.1000N7、(4分)如图所示，在光滑水平桌面上有一质量为M的小车A，小车右端有一不可伸长的细线通过光滑的小滑轮与一质量为m的物块B相连。在小车向右运动的过程中，其加速度为，细线中的张力为，若将物块B取下，换成的力竖直向下拉细线，此时小车的加速度为，细线中的张力为。下列判断正确的是(   )
 A. B. C. D.8、(4分)力单独作用在物体上产生的加速度大小为，力单独作用在该物体上产生的加速度大小为，则和同时作用在该物体上，产生的加速度大小不可能为(   )A. B. C. D.二、多选题(共24分)9、(6分)如图是汽车运送圆柱形工件的示意图，图中，N是固定在车体上的压力传感器，车厢中的固定斜面与水平方向成角，假设圆柱形工件表面光滑，汽车静止不动时Q传感器示数为零，传感器示数不为零。在汽车向左以某一加速度匀加速启动过程中，P传感器示数为零，而传感器示数不为零，重力加速度，则汽车向左匀加速启动的加速度可能为(   )A. B. C. D.10、(6分)如图，柔软轻绳的一端O固定，其中间某点M拴一重物A，用手拉住绳的另一端N。初始时，竖直且被拉直，与之间的夹角为。现将重物向右上方缓慢拉起，并保持夹角α不变。在由竖直被拉到水平的过程中(   )A.上的张力逐渐增大 B.上的张力先增大后减小C.上的张力逐渐增大 D.上的张力先增大后减小11、(6分)如图所示，质量为m的小球在细线A和轻弹簧B的共同作用下保持静止，其中细线A水平，左端固定于竖直墙壁，轻弹簧B。上端固定于天花板，与竖直方向的夹角为60°，已知轻弹簧B的劲度系数为k，重力加速度为g，则(   )A.细线A中拉力的大小为B.轻弹簧B中拉力的大小FB为2mgC.轻弹簧B的伸长量为D.突然剪断细线A的瞬间，小球的加速度a大小为12、(6分)如图所示，是半径为R的圆的直径，c是圆周上一点，。质量为m的物体仅受一个恒力作用，从a点沿方向射入圆形区域，经时间t沿方向从b点射出圆形区域。下列说法中正确的是(   )A.恒力沿方向，大小为 B.恒力方向垂直斜向左上，大小为C.物体在a点的速率为 D.物体离开b点时的速率为三、计算题(共28分)13(本题 14 分)如图所示，一质量的木板原来静止在水平面上，另一质量的小滑块以的初速度在木板上从右端开始水平向左滑行，经一段时间后滑块停在木板上。已知滑块与木板间、木板与水平面间的动摩擦因数分别为和，取重力加速度，求：（1）木板运动过程中的最大速度；（2）木板从开始运动到最终停下的位移大小。14、(14分)如图，在竖直平面内，一半径为R的光滑圆弧轨道和水平轨道在A点相切，为圆弧轨道的直径，O为圆心，和之间的夹角为。一质量为m的小球沿水平轨道向右运动，经A点沿圆弧轨道通过C点，落至水平轨道；在整个过程中，除受到重力及轨道作用力外，小球还一直受到一水平恒力的作用。已知小球在C点所受合力的方向指向圆心，且此时小球对轨道的压力恰好为零。重力加速度大小为g。求
 （1）水平恒力的大小和小球到达C点时速度的大小；（2）小球到达A点时动量的大小；（3）小球从C点落至水平轨道所用的时间。四、实验题(共16分)15、(16分)为了“验证牛顿第二定律”，某同学设计了如下实验方案： A.实验装置如图甲所示，一端系在滑块上的轻质细绳通过转轴光滑的轻质滑轮，另一端挂一质量为的钩码。用垫块将长木板有定滑轮的一端垫起，调整长木板的倾角，直至轻推滑块后，滑块将沿长木板向下做匀速直线运动；B.保持长木板的倾角不变，取下细绳和钩码，连接纸带，接通打点计时器的电源，然后让滑块沿长木板滑下，打点计时器打下的纸带如图乙所示。请回答下列问题：（1）图乙中纸带的____端与滑块相连(选填“左”或“右”)。（2）图乙中相邻两个计数点之间还有4个点未画出，打点计时器接频率为50Hz的交流电源，根据图乙求出滑块的加速度_______（结果保留三位有效数字）。（3）实验中________(填“一定要”或“不必要”)保证钩码的质量远小于滑块的质量。
参考答案1、答案：A解析：2、答案：D解析：先整体受力分析：，再对质量为的物体受力分析，解得，选项A、B错误；撤去瞬间，质量为的物体的受力情况不变，加速度不变，仍为，选项C错误；撤去瞬间，再对质量为的物体受力分析，有，得，选项D正确。3、答案：B解析：用大小为的力作用在A上使相对静止，一起向左匀加速运动，由牛顿第二定律得，对系统，对B有，选项A错误，选项B正确；撤去F的瞬间，弹簧的弹力不变，由牛顿第二定律得，对A有，对B有，选项C、D错误。4、答案：D解析：当剪断通过弹簧连接的两小球上方A处的绳子时，剪断绳子瞬间弹簧弹力不变，A处细绳的拉力没有了，甲球受力不变，重力和弹力的合力为0，甲的加速度为0，乙球受到自身重力和弹簧的拉力，合力为，乙的加速度为，选项A、B错误。当剪断通过细线连接的两小球上方的处的绳子时，剪断上方绳子后，下方细线弹力突变为0，丙、丁两球均只受自身重力，故加速度都为g，C错误，D正确。5、答案：C解析：刹车之后乘客做匀减速直线运动，初速度，刹车时间，加速度大小为，根据牛顿第二定律，安全带对乘客的水平作用力大小，C正确。6、答案：B解析：根据牛顿第二定律得，安全带对乘员的作用力最接近400N，故B正确。7、答案：D解析：本题借助连接体问题考查牛顿第二定律的应用。细线连接物块时，根据牛顿第二定律，对物块，有，对小车有，联立解得，用拉力F拉细线时，有，加速度，故，D正确。8、答案：A解析：本题考查加速度与力的关系。根据牛顿第二定律有和合力大小的取值范围和同时作用在该物体上，则产生加速度大小的范围，即，故选A。
9、答案：CD解析：当汽车向左匀加速启动过程中，P传感器示数为零，而传感器示数不为零，则受力分析如图：竖直方向根据平衡条件有水平方向根据牛顿第二定律有联立解得故可能的为CD选项。故选CD。10、答案：AD解析：以重物A为研究对象，受重力绳上拉力上拉力，由题意知，三个力合力始终为零，矢量三角形如图所示在转至水平的过程中，上的张力逐渐增大，上的张力先增大后减小，选项A、D正确。11、答案：BCD解析：AB.小球受力如图所示

由平衡条件得、
故A错误，B正确；
C.由胡克定律得解得
故C正确；
由牛顿第二定律得

解得

故D正确。
故选BCD。12、答案：BD解析：CD、把运动分解为沿方向和方向，设物体在a点速度大小为，在b点的速度大小为沿方向初速度大小为，末速度为零，物体做匀减速直线运动，由几何关系得位移为,在这方向的平均速度，则，沿方向初速度为零，末速度大小为，物体做匀加速直线运动，位移为，此方向的平均速度，则，故C错误，D正确；
AB、沿方向的加速度方向从c指向a,沿方向加速度，方向从c指向b，合加速度为：，解得，方向与垂直斜向左上方，根据牛顿第二定律：，故B正确，A错误。
故选：BD。
13、（1）答案：1m/s解析：根据牛顿第二定律可得滑块相对木板滑动时的加速度大小为在开始的一段时间内，木板做匀加速运动，设其加速度大小为，根据牛顿第二定律有解得设经过时间t，滑块与木板达到共同速度，根据运动学公式有解得达到共同速度之后，易知木板将开始做匀减速运动，所以木板运动过程中的最大速度为（2）答案：0.45m解析：滑块与木板达到共同速度后，假设整体以相同的加速度做匀减速运动，加速度大小为a，根据牛顿第二定律有滑块所受静摩擦力大小故假设成立。木板匀加速运动的位移大小为木板匀减速运动的位移大小为木板从开始运动到最终停下的位移大小为14、答案：（1）（2）（3）解析：（1）设水平恒力的大小为，小球到达C点时所受合力的大小为F。由力的合成法则有
①
②
设小球到达C点时的速度大小为v，由牛顿第二定律得
③
由①②③式和题给数据得
④
⑤
（2）设小球到达A点的速度大小为，作，交于D点，由几何关系得
⑥
⑦
由动能定理有
⑧
由④⑤⑥⑦⑧式和题给数据得，小球在A点的动量大小为
⑨
（3）小球离开C点后在竖直方向上做初速度不为零的匀加速运动，加速度大小为g。设小球在竖直方向的初速度为，从C点落至水平轨道上所用时间为t。由运动学公式有
⑩
⑪
由⑤⑦⑩⑪式和题给数据得
⑫
 15、答案：（1）右（2）2.00（3）不必要解析：（1）滑块在下落过程中速度越来越大，则相同时间内滑块的位移越来越大，纸带上相邻两计数点间的距离越来越大，结合图乙可知纸带的右端与滑块相连，故选填“左”。（2）频率为50Hz，则周期，相邻两计数点间还有4个点未画出，则相邻计数点间的时间间隔为，根据逐差法有。（3）实验中挂上钩码，调节木板倾角，使小滑块匀速运动，则此时绳子上的拉力就等于钩码的重力，对物块来说有，然后取下钩码，换上纸带小滑块加速下滑，小滑块的合外力就是钩码的重力，所以不必要保证钩码的质量远小于滑块的质量，选填“不必要”。