4.3 牛顿第二定律 同步练习 -2024-2025学年高一上学期物理人教版（2019）必修第一册

4.3 牛顿第二定律 一、单选题 1．猎豹起跑时加速度的大小可达。一只质量为50kg的猎豹以该加速度起跑瞬间，所受外力的合力大小为( ) A.100N B.200N C.400N D.600N 2．如图所示，一个质量为20kg的物体在光滑水平面上向左运动。在运动过程中受到大小为10N的水平向右拉力F作用，则物体的加速度为( ) A.，水平向右 B.，水平向左 C.，水平向右 D.，水平向左 3．关于力和运动，下列说法正确的是( ) A.力是维持物体运动的原因 B.做曲线运动的物体，一定受到外力的作用 C.物体所受合力越大，其加速度越大，速度变化越大 D.质量不同的两个物体从同一高度自由落下，质量大的物体下落快 4．矢量发动机是喷口可向不同方向偏转以产生不同方向推力的一种发动机。当歼20隐形战斗机以速度v斜向上加速飞行时，其矢量发动机提供的推力和飞机机翼产生的升力的合力F的方向正确的是( ) A. B. C. D. 5．如图所示，质量为的A物体静止在弹簧上，现将质量为的B物体轻放在A物体上，放上B物体的瞬间，A物体的加速度为( ) A. B. C. D. 6．如图所示，A、B两木块间连一轻杆，A、B质量相等，一起静止地放在一块光滑木板上，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.， 7．原来在光滑水平面上的一个质量为2kg的物体向左匀速运动，忽然受到一个水平向右的大小为4N的恒力后的运动过程，物体的加速大小和方向，下列判断正确的是( ) A.，向右 B.，向左 C.，向右 D.，向左 8．一质点做匀速直线运动,现对其施加一恒力,且原来作用在质点上的力不发生改变,则(   ) A.质点速度的方向总是与该恒力的方向相同 B.质点速度的方向可能总是与该恒力的方向垂直 C.质点加速度的方向总是与该恒力的方向相同 D.质点单位时间内速率的变化量总是不变 9．雨滴从空中由静止开始沿竖直方向落下，若雨滴下落过程中所受重力保持不变，假设空气对雨滴阻力随其下落速度的增大而增大，则图所示的图像中可能正确反映雨滴整个下落过程运动情况的是( ) A. B. C. D. 10．蹦床属于体操运动的一种，有“空中芭蕾”之称。如图所示，在蹦床比赛中运动员从空中落到床面上，运动员从接触床面下降到最低点为第一过程，从最低点上升到离开床面为第二过程，则下列说法正确的是( ) A.运动员在第一过程中速度先增大后减小 B.运动员在第一过程中加速度逐渐增大 C.运动员在第二过程中速度逐渐增大 D.运动员在第二过程中加速度先增大后减小 二、填空题 11．如图所示，已知某火箭的总起飞质量为460t，起飞推力为。取重力加速度，则火箭起飞时的加速度为___________。 12．在水平向右做匀加速直线运动的平板车上有如图所示的装置，其中圆柱体质量为m，左侧竖直挡板和右侧斜面对圆柱体的合力大小为（g为重力加速度），则此时车的加速度大小为________；若圆柱体与挡板及斜面间均无摩擦，当平板车的加速度突然增大时，斜面对圆柱体的弹力将________（选填“增大”、“不变”或“减小”）。 13．如图所示，一个质量为的物体受到两个力和的作用，取的方向为正方向，则根据牛顿第二定律列出的计算式为______，并求得物体加速度的大小为______。 14．某实验小组利用如图所示的装置验证牛顿第二定律。 （1）将带有遮光片的小车置于长木板上，通过滑轮与砝码相连，保持细线和木板平行，调节木板倾斜程度，使小车先后通过P、Q两个光电门的遮光时间相同。已知重力加速度大小为g，小车及遮光片质量为M，所挂砝码质量为m。 （2）取下细线和砝码，将小车自木板顶端由静止释放，则小车所受合力的大小为________。 （3）测得小车通过光电门P、Q时的速度大小分别为、，若小车从光电门P到光电门Q所用时间满足表达式________，则可验证牛顿第二定律。 （4）为了减小误差，本实验________（选填“需要”或“不需要”）小车质量远大于砝码质量。 参考答案 1．答案：C 解析：由牛顿第二定律得 故选C。 2．答案：A 解析：对物体受力分析，并由牛顿第二定律可得 解得 加速度方向水平向右。 故选A。 3．答案：B 解析：A.力是改变物体运动状态的原因。故A错误； B.做曲线运动的物体，其合力与速度不共线，所以一定受到外力的作用。故B正确； C.物体所受合力越大，其加速度越大，速度变化越快。故C错误； D.质量不同的两个物体从同一高度自由落下，均做自由落体运动，根据 可知下落一样快。故D错误。 故选B。 4．答案：A 解析：因为歼­20加速飞行，所以矢量发动机提供的推力和飞机机翼产生的升力的合力F与重力的合力方向应沿机身斜向上。 故选A。 5．答案：A 解析：开始弹簧的弹力等于A物体的重力，即，放上B物体的瞬间，弹簧弹力不变，对整体分析，根据牛顿第二定律得，故选A. 6．答案：B 解析：在抽出木板的瞬时，AB整体加速度相同，对AB应用牛顿第二定律有 解得 B正确。 故选B。 7．答案：A 解析：由牛顿第二定律可得 解得加速度大小为 加速度的方向与恒力的方向相同，水平向右。 故选A。 8．答案：C 9．答案：C 10．答案：A 解析：AB.运动员在第一过程中，运动员刚接触床面时重力大于弹力，运动员合力向下，随着弹力的增大，运动的合力逐渐减小，故运动员先向下做加速度减小的加速运动：随着弹力进一步增大，当弹力大于重力时，运动员合力向上，随弹力增大合力也逐渐增大，故运动员后向下做加速度增大的减速运动，故A正确，B错误；CD.蹦床运动员在上升过程中和下落过程中是对称的，加速度方向先向上减小后向下增大，而速度先向上增大，再向上减小，故CD错误。故选A. 11．答案：3.0 解析：火箭起飞时所受推力，火箭的重力 取竖直向上为正方向，由牛顿第二定律得 解得 12．答案：g；不变 解析：设左侧竖直挡板和右侧斜面对圆柱体的合力为N，圆柱体的受力如图 小车的加速度沿水平方向，则圆柱体的加速度沿水平方向，根据平行四边形定则知圆柱体所受的合力为 则圆柱体的加速度为 当平板车的加速度增大，因为圆柱体在竖直方向上合力为零，则斜面对圆柱体的弹力在竖直方向上的分力等于重力，则斜面对圆柱体的弹力不变。 13．答案：； 解析：取的方向为正方向，则根据牛顿第二定律列出的计算式为 代入数据解得 其负号表示方向与方向相反，则a的大小为。 14．答案：（2）mg（3）（4）不需要 解析：（1）小车先后通过P、Q两个光电门的遮光时间相同，即小车在做匀速直线运动，对小车和砝码受力分析有，取下细线和砝码后，小车所受摩擦力不变，则小车所受合力为mg。 （2）小车通过光电门P、Q时的速度大小分别为、，则小车下滑过程的加速度大小为，若牛顿第二定律成立，则应满足，即，可得。 （3）本实验中是利用三力平衡的原理找到的小车合力，而不是用细线拉力近似等于砝码重力来找合力，故不需要满足小车质量远大于砝码质量。 学科网（北京）股份有限公司 $$