第4章 第3节 牛顿第二定律-【重难点手册】2024-2025学年高中物理必修第一册同步练习题（人教版2019 浙江专用）

练习册参考答案与解析么超 为研究对象得F=Ma,联立可得下1=mg,为使拉 速度为0，牛顿第二定律F=a中的F为合外力，牛顿 1+ 第二定律照样适用.故选D 力Fr近似等于mg,则应满足M>m. 3B【解析】若货车匀速运动，则石块受力平衡，则其他 ②油逐差法可得加速镀为a一州笔十土一(sw十十m) 石块对该石块的作用力与其重力等大反向，则F竖直 (Ty 向上，选项A不符合题意：若货车匀加速运动，则石块 -3.79×10- (3X0.1)Fm/s≈0.42m/s. 受的合力水平向前，则其他石块对该石块的作用力F 斜向右上方，选项C不符合题意：若货车匀减速运动， ③由F图像斜率的倒数为质量可知，甲和乙斜率不 则石块受的合力水平向后，则其他石块对该石块的作 同是由于两次的质量不同.由图4知，乙线中当拉力F 用力F斜向左上方，选项D不符合题意：由以上分析 为0时，加速度a大于0，可知平衡摩擦力过大，即轨道 可知，石块P受到其他石块的作用力F的方向不可能 的倾斜角度过大， 为斜向右下方向，选项B符合题意.故选B 5.(1)实验B(2)乙.(3)0.38.(4)A 4.B【解析】球和该同学具有相同的加速度，对小球分析 【解析】(1)研究匀变速直线运动速度与时间关系实验 如图甲所示，则N一。根据牛顿第二定律得gm广 不需要平衡摩擦力，而探究加速度和力及质量的关系 ma,解得a=gtan0,故AC错误，B正确：对球拍和球整 实验需要平衡摩擦力，让绳子拉力为小车的合外力，故 体分析如图乙所示，整体的加速度与球的加速度相同， 选实验B. 根据平行四边形定则知，该同学对球拍的作用力为F一 (2)应该让纸带穿过限位孔，放在墨粉纸的下面，故选乙， (3)由逐差法得加速度为a=AE一AC9-AC,其中 M牛mg,故D错误.故选B cos 0 (2T)3 AE=(11.05-3.00)cm=8.05cm. AC=(6.27一3.00)cm=3.27m,解得加速度为a≈ 0.38m/s2. (4)由题意知挂上托盘和砝码，调节木板的倾角，使质 量为M的小车拖着纸带沿木板匀速下滑，则满足 (M-m)g 令 乙 Mgsin 0-pMgcos 0=T,T=mg.Mgsin 0-uMgcos 0= 5.C【解析】推进器开动5s内，飞船和空间站的加速度 mg,所以取下托盘和砝码，让小车沿木板下滑，由牛顿 第二定律得Mgsin0-Mgcos0=Ma,所以可得mg= 为a=是-001m,对飞船和空间站整体，在加速 Ma,所以该实验方案中的F应该为mg,故选A. 过程中，由牛顿第二定律有F=(m飞十m整)a,解得空 第3节牛顿第二定徘 间站质量m空=9.27×10kg,与C选项最为接近，故C A基础过关练 正确，ABD错误.故选C 1,D【解析】物体的速度很大，如果物体做匀速直线运 6.AC【解析】轻绳被剪断瞬间，轻绳拉力突变，弹簧弹 动，则物体的加速度为0，所受合力为0，故A错误，D 力不变，故A正确，B错误：对A球：在剪断绳子之前， 正确：做自由落体运动的物体，初始时刻速度为0，但加 A球处于平衡状态，所以绳子的拉力等于A球的重力 速度为重力加速度，物体所受合力为重力，故B错误： 沿斜面的分力.在剪断绳子的瞬间，绳子上的拉力立即 物体的速度为0，加速度可能很大，根据牛顿第二定律 减为0，此时小球A受到的合力为F=mgsin30°= 可知，所受的合力不可能很小，故C错误.故选D m,解得a1=0.5g.对B球：在剪断绳子之前，对B球 2D【解析】当我们用很小的力去提一个重物时，却提不 进行受力分析，B球受到重力、弹簧对它斜向上的拉 动，这是因为拉力小于重力，物体受到的合外力为0，加 力、支持力及绳子的拉力，在剪断绳子的瞬间，绳子上 35 重难⑤手册高中物理必修第一册)（浙江专用） 的拉力立即减为0，此时对B球进行受力分析，则B球 正确；物块A和木箱之间的最大静摩擦力为∫m=g 受到重力、弹簧斜向上的拉力、支持力，根据牛顿第二 =1.1N,当木箱向右加速且a=2m/s时，根据牛顿 定律得F=2 ngsin30°-mgsin30°=maa,解得a:= 第二定律可得F-f2=na,代入数据解得f了2=一1N, 0.5g,故选AC. 负号说明摩擦力向右，摩擦力大小为f=1N<fm, 7.A【解析】由运动学公式有=2aL,对儿童由牛顿第 因此物块A相对于木箱静止，故B错误：物块A能保 二定律有ngsin30°-f=mia,联立可得f=50N,故 持静止，根据平衡条件可知此时弹簧弹力等于物块与 选A 木箱间的摩擦力，木箱竖直向上匀加速运动，物块处于 8.B【解析】物体所受摩擦力为∫=wg=20N,方向向 超重状态，物块对木箱间的压力变大，竖直方向N 右，根据牛顿第二定律得f+F=ma,代人数据解得 mg=d,又最大静摩擦力fm=V,当a=2m/s时， a=4m/s,方向水平向右，故B正确.AD错误故选B 物体与木箱的最大静摩擦力广=1.32N>1N,故此 9.D【解析】受力分析如图 时物块A相对于木箱底面静止，故C错误：物块A能 所示，将加速度进行分解， 保持静止，根据平衡条件可知此时弹簧弹力等于物块 有a,=acos0,av=asin0, 与木箱间的摩擦力，木箱竖直向下匀加速运动，物块处 竖直方向根据牛顿第二定 于失重状态，物块对木箱间的压力变小，竖直方向 律有FN一mg=ma,解得 mg一N=a,又最大静摩擦力了m=a.V,当a=2m/s Fv=mg十nasin 6,且人受到的摩擦力水平向左，故 时，物体与木箱的最大静摩擦力/m=0.88N<1N,故 AC错误，D正确：人对踏板的作用力为压力和摩擦力， 此时物块A可以相对于木箱底面向右水平移动，故D 故合力方向不可能竖直向下，故B错误.故选D 正确.故选AD 10.(1)根据牛顿第二定律有F=ma, 4.A【解析】A图中游客受绳的拉力和重力作用，合力方 可得物体的加速度a一品-8m/?=2,0m保， 向向左，游客向下做减速运动，不能表示加速下滑，故 A符合题意：B图中游客受绳的拉力和重力作用，合力 (2)物体开始运动后，前4s内通过的位移大小x 方向向右，游客向下做加速运动，可以表示加速下滑， 合r=号×20X华m=16m 故B不符合题意：C,D图中游客受绳的拉力和重力作 B综合提能练 用，合力方向向左，游客向上做减速运动，可以表示减 速上滑，故CD不符合题意.故选A 1.A【解析】根据题意，举鸟做加速直线运动，所以翠鸟 5.B【解析】设弹簧劲度系数为k,钢球质量为m,由题意 所受合力方向与速度方向相同，根据平行四边形定则 分析可知只有A项中，重力G与F的合力的方向有可 mg=(一)，取竖直向上为正方向，由牛顿第二定 能与速度方向相同，B、C、D三项中合力的方向一定与 律(.x一x)一mg=a,其中2=40cm,=20cm,所 速度方向有夹角，翠鸟不可能做加速直线运动.故选A 以代人即得a一努一2g,所以各刻度对应加速度的值 2.BD【解析】根据二力合成的合力范围，有4N≤F≤ 是均匀的，D错误：30cm刻度对应的加速度为一0.5g, 8N,由牛顿第二定律，可得2m/s2≤a≤4m/s,故选 A错误：50cm刻度对应的加速度为0,5g,B正确： BD. 60cm刻度对应的加速度为g,C错误.故选B 3.AD【解析】物块A和木箱之间的最大静摩擦力为 6.A【解析】由于空气阻力大小与瞬时速度大小成正比， fm=wmg=1.1N,当木箱向右减速且a=2m/s2时， 小石子在O点时速度斜向上方，此时速度最大，空气阻 根据牛顿第二定律可得f一F=a,代入数据解得 力斜向下方最大，上升过程中)点速度方向与竖直方 f斤=3N>fm,因此物块A相对于木箱向右滑动，故A 向夹角最小，故此时空气阻力分解在竖直方向最大，根 36 练习册参考答案与解析次 据牛顿第二定律可知此时竖直方向分运动的加速度最 a2=2m/s2. 大.故选A 过C点的速度大小v=功十a2t=12m/s 7.D【解析】：时刻小球刚接触弹簧，此时小球有向下的 (3)在BC段，由牛顿第二定律有ngsin一F=ag, 加速度，会继续加速，此时的速度不是最大，选项A错 解得F,=66N 误：时刻弹簧恢复到原长，此时小球将要离开弹簧做 C强基突破练 上抛运动，选项B错误：时刻.弹簧弹力最大，小球到 1.B【解析】A,B分离的临界条件为A、B之间的弹力为 达最低点，则小球的加速度向上最大，选项C错误： 0,且此时两者的加速度仍相等，则有8一，24一4士2弘，解 至时问内，弹簧从压缩量最大到弹簧恢复原长，弹力 2 先大于重力，小球加速度向上，速度增大：然后弹力小 得1=2s,故A、B在0一2s内共同加速，把A,B看成 于重力，加速度向下，小球做减速运动，即小球速度先 一个整体，2s内所受合力恒为12N,则有(m十mw)a 增大后减小，选项D正确.故选D】 =12N,边=2a1,解得=4m/s,故2~4s分开加速， 8.AC【解析】根据牛顿第二定律得F-ng=ma,得到 根据牛顿第二定律有Fa=mAaA,则在2一4s内as随 加一g,根据数学知识可知αF图像是倾斜的直 时间变化的曲线如图甲所示。 4awm·s 线，斜率k一，纵轴截距大小等于g,由图像可知A B直线平行，斜率相同，则mA=m,而C的斜率小.因 此质量大，则有m1<,对B、C直线，纵轴截距大小 甲 等于g,纵轴截距相同，大小大于A的截距大小，则 根据题意知，阴影部分的面积为2一4s内的速度变化 =>A,故选AC 9.B【解析】水平面对小球的弹力为 T 量，故有4=边十△，△= -×2×2m/s=2m/s,解 ”. 0,小球在绳没有断时受到绳的拉力 得w-6m/s,同理可得B物体在2~4s内的加速度 T,重力mg和弹簧的弹力F作用而 随时间变化的曲线如图乙所示。 ↑mg 处于平衡状态，如图所示，由平衡条 来am"3) 件得，竖直方向Tcos0=mg,水平方向Tsin0=F,解 得F=ngtan0=10N.当剪断轻绳瞬间弹簧的弹力大 小不变，仍为10N,剪断轻绳后小球在竖直方向仍平 衡，水平面支持力与重力平衡，N=mg,由牛顿第二定 律得F-N=ia,解得a=8m/s2,方向水平向左，故 同理可得4：=边十△，△)= 1 ×(2+3)×2m/s= 2 AC错误，B正确：向左运动后，弹簧弹力减小，小球所 5ms,解得44=9m/s,故选B. 受的合力减小，加速度减小，所以小球向左不是做匀加 第4节力学单位制 速直线运动，故D错误.故选B 10.(1)AB段有i=2a, A基础过关练 解得a=号m. L.C【解析】国际单位制的七个基本单位分别是：米，千 克，秒、安培，摩尔、开尔文和坎德拉，则只有C选项中 (2)AB段有1=a1· 的三个为基本单位.故选C, 解得4=3s 2.A【解析】国际单位制选定的三个力学基本物理量是 BC段有x=十之a:, 长度、质量、时间，对应的测量仪器是刻度尺，天平、秒 37滩点手册高中物理必修第一册)（浙江专用） 第3节 牛顿第二定律 A基础过关练 测试时间：40分钟 4.(2023·浙江宁波余姚中学高一期末)如 1.(2023·浙江杭州四中高一期末)一个质 图所示，一位同学手持乒乓球拍托球沿 量恒定的物体，在运动过程中，关于速度 水平面做匀加速直线跑动，球拍与球保 加速度、合力间的关系，正确的是( 持相对静止且球拍平面和水平面之间夹 A.物体的速度越大，则物体的加速度越 角为Q.设球拍和球质量分别为M、m,重 大，所受合力也越大 力加速度为g,不计球拍和球之间摩擦， B.物体的速度为0，则物体的加速度一 不计空气阻力，则( 定为0，所受合力也为0 C.物体的速度为0，加速度可能很大，所 丘乓城 受的合力也可能很小 球拍 D.物体的速度很大，加速度可能为0，所 受的合力也可能为0 A.球拍对球的支持力大小为mngcos0 2.由牛顿第二定律知道，无论怎样小的力 B.乒乓球的加速度大小为gtan0 都可以使物体产生加速度，可是当我们用 C.乒乓球的加速度大小为gsin0 很小的力去提一个重物时，都提不动它，这 D.该同学对球拍的作用力大小为Mg 是因为(). 5.2023年10月26日，我国神舟十七号载 A.牛顿第二定律不适用于静止物体 人飞船顺利升空并精准对接天和核心 B.物体的加速度很小，眼睛不易察觉 C.拉力小于重力，加速度是负的 舱.若宇航员想采用如图所示的动力学 D.物体所受的合外力为0 方法测量某空间站质量，假设飞船质量 3.(2023·浙江湖州中学高一阶段练习)一 为300kg,其推进器提供的平均推力是 辆装石块的货车在平直道路上向前做直 930N,开动5s内，测出飞船和空间站 线运动，货箱中间有一石块P,石块P受 的速度变化是0.05m/s,则空间站质量 到其他石块的作用力为F,下列所示的 约为( ) F方向不可能的是( 空间站 飞船 A.8.7×10'kg B.9.0×104kg C.9.3×104kg D.3.1×10kg 6.(多选)(2023·浙江杭州二中高一期末) 如图所示，A、B两小球分别连在轻绳两 端，B球另一端用弹簧固定在倾角为30° 的光滑斜面上.A、B两小球的质量分别 第四章运动和力的关系值超 均为m,重力加速度为g,若不计弹簧质 D.2m/s2,水平向右 量，在轻绳被剪断瞬间( 9.(2023·浙江台州路桥中学高一期末)如 图所示，质量为m的人站在倾角为0的 自动扶梯的水平踏板上，随扶梯一起以 3027 加速度a斜向上运动，重力加速度为g. A.轻绳拉力突变，弹簧弹力不变 下列说法正确的是( ). B.轻绳拉力不突变，弹簧弹力突变 C.A的加速度大小为0.5g,B的加速度 大小为0.5g D.A的加速度大小为0，B的加速度大 A.人受到的摩擦力水平向右 小为0.5g B.人对踏板的作用力竖直向下 7.游乐场的滑梯可以简化为一斜面，质量 C.踏板对人的支持力Fv=nasin0 为20kg的儿童从顶端由静止下滑做匀加 D.踏板对人的支持力Fv=mg十masin0 速直线运动，滑到底端的速度是5m/s,斜 10.(2023·浙江杭州四中高一月考)如图 面倾角为30°，斜面长5m,g=10m/s2, 所示，用F=4.0N的水平拉力，使质 则儿童受到的摩擦力大小为( 量m=2.0kg的物体由静止开始沿光 滑水平面做匀加速直线运动.求： (1)物体的加速度大小a. (2)物体在前4s内的位移大小x. A.50N B.100N C.150N D.1003N 777777772777 8.(2023·浙江宁波效实中学期末)如图所 示，质量m=10kg的物体在水平地面上 向左运动，物体与水平地面间的动摩擦 因数为0.2，与此同时物体受到一个水平 向右的推力F=20N的作用，g取 10m/s,则物体产生的加速度是( A.0 B.4m/s2,水平向右 C.2m/s2,水平向左 79 难点手册高中物理必修第一册)（浙江专用） 乃综合提能练 测试时间：50分钟 力等于滑动摩擦力，g取10m/s2.现在 1.翠鸟俯冲捕捉小鱼的精彩画面如图所 要使物块A相对于木箱底面向右移动， 示.如果翠鸟在整个俯冲过程做加速直 可以实现的有( 线运动，用O表示翠鸟，G表示翠鸟受到 的重力，F表示空气对它的作用力，下列 四幅图中能正确表示此过程中翠鸟受力 0000000 情况的是( A.使系统向右减速运动，加速度大小为 2 m/s2 B.使系统向右加速运动，加速度大小为 2 m/s2 C.使系统向上加速运动，加速度大小为 2 m/s2 D.使系统向下加速运动，加速度大小为 2m/s2 4.(2023·浙江金华浦江中学高一阶段练 习)滑索是一项体育游乐项目.游客从起 点利用自然落差加速向下滑行，越过绳 D 索的最低点减速滑至终点，如图.不考虑 2.(多选)(2023·浙江杭州长河高级中学 空气对人的作用力，下列选项中不能正 高一期末)一个质量为2kg的物体同时 确表示游客加速下滑或减速上滑的是 受到两个共点力的作用，这两个力的大 小分别为2N和6N,当两个力的方向 起点 变化时，物体的加速度大小可能为 终点 (）. A.1 m/s2 B.2 m/s2 C.√10m/s2 D.4 m/s2 3.(多选)(2023·浙江杭州二中高一期末) A.逃下滑 B.川逃下滑 质量为1kg的物块放在一个纵剖面为 矩形的静止木箱内，物块A和木箱水平 底面之间的动摩擦因数为0.11.物块A 的右边被一根轻弹簧用1.0N的水平拉 力向右拉着而保持静止.设最大静摩擦 心.减速上滑 D.酸速上滑 80 第四章运动和力的关系值超 5.某同学使用轻弹簧、直尺、钢球等制作了 7.(2023·浙江丽水中学高一阶段练习)如 一个“竖直加速度测量仪”.如图所示，弹 图甲所示，质量不计的弹簧竖直固定在 簧上端固定，在弹簧旁沿弹簧长度方向 水平面上，=0时刻，将一金属小球从弹 固定一直尺.不挂钢球时，弹簧下端指针 簧正上方某一高度处由静止释放，小球 位于直尺20cm刻度处；下端悬挂钢球， 落到弹簧上压缩弹簧至最低点，然后又 静止时指针位于直尺40cm刻度处.将 被弹起离开弹簧，上升到一定高度后再 直尺不同刻度对应的加速度标在直尺 下落，如此反复，通过安装在弹簧下端的 上，就可用此装置直接测量竖直方向的 压力传感器，测出这一过程弹簧弹力F 加速度.取竖直向上为正方向，重力加速 随时间的变化图像如图乙所示，则 度大小为g.下列说法正确的是( 爪力传感器 A.30cm刻度对应的加速度为一g 甲 B.50cm刻度对应的加速度为0.5g A.1时刻小球的速度最大 C.60cm刻度对应的加速度为2g B.g时刻小球返回出发点 D.各刻度对应加速度的值是不均匀的 C.t2时刻，小球的加速度为0 6.(2023·浙江选考)如图所示，在考虑空 D.至时间内，小球速度先增大后减小 气阻力的情况下，一小石子从O点抛出 8.(多选)(2023·浙江宁波余姚中学高一 沿轨迹OPQ运动，其中P是最高点.若 阶段练习)物体A、B、C均静止在同一水 空气阻力大小与瞬时速度大小成正比， 平面上，它们的质量分别为m4、mB、c, 则小石子竖直方向分运动的加速度大小 与水平面间的动摩擦因数分别为A、 ( B,用平行于水平面的拉力F,分别 拉物体A、B、C,所得加速度a与拉力F 的关系图线如图所示.A、B直线平行， 则以下说法正确的是( B A.O点最大 B.P点最大 C.Q点最大 D.整个运动过程保持不变 A.uA<uB,mA=mB 81 难点手册高中物理必修第一册 划（浙江专用）】 B.un>uc,mB>mc (3)在斜道BC上运动时受到的阻力 C.pa<ue,mA<mc 大小 D.uB=uc,mB>mc vancouve: A爱 3 9.在动摩擦因数=0.2的水平面上有一 个质量为m=1kg的小球，小球与水平 图1 图2 轻弹簧及与竖直方向成0=45°角的不可 伸长的轻绳一端相连，如图所示.此时小 球处于静止平衡状态，且水平面对小球 的弹力恰好为0.当剪断轻绳的瞬间，取g =10m/s,则( . WWWM A.小球的加速度为10m/s2 B.小球的加速度为8m/s2 C.小球的加速度为0 C强基突破练 测试时间：10分钟 D.小球向左做匀加速运动 1.如图所示，A、B两个物体相互接触而不 10.(2022·浙江选考)钢架雪车比赛的一 粘合，放置在光滑水平面上，质量分别为 段赛道如图1所示，长12m水平直道 2kg和4kg.从=0开始，推力F4和拉 AB与长20m的倾斜直道BC在B点 力FB分别作用在A、B上，FA、FB随时 平滑连接，斜道与水平面的夹角为15°. 间的变化规律为FA=(8一2t)N,FB 运动员从A点由静止出发，推着雪车 (4十2t)N,则t=4s时A、B的速度分 匀加速到B点时速度大小为8m/s,紧 别为（提示：ct图像的面积为速度的变 接着快速俯卧到车上沿BC匀加速下 化量)( ). 滑（图2所示），到C点共用时5.0s.若 雪车（包括运动员）可视为质点，始终在 777777 冰面上运动，其总质量为110kg, A.8 m/s,8 m/s sin15°=0.26，求雪车（包括运动员）： B.6 m/s,9 m/s (1)在直道AB上的加速度大小. C.6.5m/s,8.75m/s (2)过C点的速度大小. D.9 m/s,6 m/s 82