第4章 3 牛顿第二定律（Word练习）-【精讲精练】2025-2026学年高中物理必修第一册（教科版）

[基础训练] 1．由牛顿第二定律F＝ma可知，无论怎样小的力都可以使物体产生加速度，可是当用很小的力去推很重的桌子时，却推不动，这是因为(　　) A．牛顿第二定律不适用于静止的物体 B．桌子加速度很小，速度增量也很小，眼睛观察不到 C．推力小于桌子所受到的静摩擦力，加速度为负值 D．桌子所受的合力为零，加速度为零 解析　牛顿第二定律的表达式F＝ma中的力F是指合力，用很小的力推很重的桌子时，桌子不动，是因为桌子与地面间的最大静摩擦力大于推力，推力与桌子受到的静摩擦力的合力为零，所以桌子所受的合力为零，仍然静止不动，牛顿第二定律同样适用于静止的物体，所以A、B、C都不正确，只有D正确。 答案　D 2.如图所示，放在光滑水平面上的一个物体，同时受到两个水平方向力的作用，其中水平向右的力F1＝5 N，水平向左的力F2＝10 N，当F2由10 N逐渐减小到零的过程中，物体的加速度大小是(　　) A．逐渐减小　　　　 B．逐渐增大 C．先减小后增大 D．先增大后减小 解析　一开始，物体所受合力为F＝10 N－5 N＝5 N，方向向左，当F2由10 N逐渐减小，F也逐渐减小，当F2减小到5 N时，F值变为0，随着F2的继续减小，F方向变为向右，从0逐渐增大，当F2变为0的时候，F变为最大5 N，由牛顿第二定律，物体的加速度也是先减小后增大，故C正确。 答案　C 3．一质量为m的物体，放在粗糙水平面上，受水平推力F的作用以加速度a运动，当水平推力变为2F时，物体的加速度(　　) A．不变 B．小于2a，但大于a C．大于2a D．等于2a 解析　当力F作用在物体上时F－f＝ma，当用2F作用时2F－f＝ma′，两式可得f＝m(a′－2a)>0即a′>2a，故选C。 答案　C 4．关于速度、加速度、合力三者的关系，表述正确的是(　　) A．物体的速度越大，则物体的加速度越大，所受合力也越大 B．物体的速度为零，则物体的加速度一定为零，所受合力也为零 C．物体的速度为零，加速度可能很大，所受的合力也可能很大 D．物体的速率不变，加速度一定为零，所受的合力也一定为零 解析　根据加速度定义式a＝易知，加速度与物体速度的大小没有关系，所以物体的速度越大，则物体的加速度不一定大，物体的速度为零，则物体的加速度不一定为零，物体的速度为零，加速度可能很大。由公式a＝可知，加速度很大，所受的合力也很大。故AB错误；C正确；同理，物体的速率不变，加速度不一定为零，其合力也不为零。故D错误。 答案　C 5．(多选)力F1单独作用在物体A上时产生的加速度a1大小为5 m/s2，力F2单独作用在物体A上时产生的加速度a2大小为2 m/s2，那么，力F1和F2同时作用在物体A上时产生的加速度a的大小可能是(　　) A．5 m/s2 B．2 m/s2 C．8 m/s2 D．6 m/s2 解析　设物体A的质量为m，则F1＝ma1，F2＝ma2，当F1和F2同时作用在物体A上时，合力的大小范围是|F1－F2|≤F≤F1＋F2，即|ma1－ma2|≤ma≤ma1＋ma2，加速度的大小范围为3 m/s2≤a≤7 m/s2，故选AD。 答案　AD 6.放在光滑水平面上的物体受到三个平行于水平面的共点力作用而平衡，如图所示，已知F2和F3垂直，三个力中若去掉F1可产生2.5 m/s2的加速度，若去掉F2可产生1.5 m/s2的加速度。若去掉F3，则物体的加速度为(　　) A．1.5 m/s2 B．2 m/s2 C．2.5 m/s2 D．4 m/s2 解析　任意两个力的合力跟第三个力等大反向。若去掉F1，则剩下两个力的合力与F1等大反向，有F1＝2.5 m。同理，若去掉F2，有F2＝1.5 m，三力平衡有F3＝＝2m，去掉F3，有F3＝2m＝ma，解得a＝2 m/s2，故选B。 答案　B 7.(多选)如图所示，物块沿固定斜面下滑，若在物块上再施加一个竖直向下的恒力F，则(　　) A．若物块原来匀速下降，施加力F后物块仍将匀速下滑 B．若物块原来匀速下滑，施加力F后物块将加速下滑 C．若物块原来以加速度a匀加速下滑，施加力F后物块仍将以加速度a匀加速下滑 D．若物块原来以加速度a匀加速下滑，施加力F后物块仍将匀加速下滑，加速度大于a 解析　设斜面倾角为θ，原来物体匀速下滑时有：mgsin θ＝μmgcos θ，即sin θ＝μcos θ，与物体的重力无关，则施加竖直向下的力F，物体仍匀速下滑，故A正确，B错误；若物块A原来加速下滑，有mgsin θ>μmgcos θ，将F分解，则Fsin θ>μFcos θ，动力的增加大于阻力的增加，加速度变大，故C错误，D正确。 答案　AD 8．质量为40 kg的物体放在水平面上，某人用绳子沿着与水平方向成37°角斜向上的方向拉着物体前进，绳子的拉力为200 N，已知物体与水平面间的动摩擦因数为0.5。 (1)求此时物体的加速度是多少？ (2)若在拉的过程中突然松手，此时物体的加速度是多少？(g取10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8) 解析　(1)物体受力如下图所示，将拉力F沿水平方向和竖直方向分解。在两方向分别列方程： Fcos 37°－Ff＝ma。Fsin 37°＋FN＝mg。又Ff＝μFN。 联立解得a＝0.5 m/s2，方向与运动方向相同。 (2)当突然松手时，拉力F变为零，此后摩擦力变为 Ff′＝μmg＝200 N， 由牛顿第二定律得Ff′＝ma′ 解得a′＝5 m/s2，方向与运动方向相反。 答案　(1)0.5 m/s2，方向与运动方向相同 (2)5 m/s2，方向与运动方向相反 [能力提升] 9．一水平固定的细杆上套有一质量为m的小球，在拉力F作用下沿着杆向右以加速度a做匀加速直线运动，F与水平杆的夹角保持θ不变，小球与细杆之间的动摩擦因数为μ，则小球运动过程中所受摩擦力可能为(　　) A．Fcos θ－ma B．Fcos θ＋ma C．μ(mg＋Fsin θ) D．μ(mg＋Fcos θ) 解析　对小球受力分析可知Fcos θ－f＝ma，解得f＝Fcos θ－ma，选项A正确，B错误；对球受力分析，竖直方向，若杆对球的弹力方向向上，则Fsin θ＋N＝mg，f＝μN得f＝μ(mg－Fsin θ)。同理，若杆对球的弹力方向向上，则f＝μ(Fsin θ－mg)，选项C、D错误。 答案　A 10．在静止的车厢内，用细绳a和b系住一个小球，绳a斜向上拉，绳b水平拉，如图所示，现让车从静止开始向右做匀加速运动，小球相对于车厢的位置不变，与小车静止时相比，绳a、b的拉力Fa、Fb的变化情况是(　　) A．Fa变大，Fb不变 B．Fa变大，Fb变小 C．Fa不变，Fb变小 D．Fa不变，Fb变大 解析　以小球为研究对象，分析受力情况，如下图所示，根据牛顿第二定律得， 水平方向：Fasin α－Fb＝ma① 竖直方向：Facos α－mg＝0② 由题知α不变，由②分析知Fa不变， 由①知Fb＝Fasin α－ma<Fasin α，即Fb变小。 答案　C 11.如图所示，有一辆汽车满载西瓜在水平路面上匀速前进。突然发生意外情况，紧急刹车做匀减速运动，加速度大小为a，则中间一质量为m的西瓜A受到其他西瓜对它的作用力的大小是(　　) A．m B．ma C．m D．m(g＋a) 解析　西瓜与汽车具有相同的加速度a，对西瓜A受力分析如图， F表示周围西瓜对A的作用力，则由牛顿第二定律得：＝ma，解得：F＝m，故C对，A、B、D错。 答案　C 12．如图所示，质量为2 kg的物体在40 N水平推力作用下，从静止开始1 s内沿竖直墙壁下滑3 m。(g取10 m/s2)求： (1)物体运动的加速度大小； (2)物体受到的摩擦力大小； (3)物体与墙壁间的动摩擦因数。 解析　(1)由h＝at2，可得 a＝＝m/s2＝6 m/s2。 (2)对物体受力分析如图所示：水平方向：物体所受合外力为零，FN＝F＝40 N 竖直方向：取向下为正方向，由牛顿第二定律得：mg－Ff＝ma，可得： Ff＝mg－ma＝8 N。 (3)物体与墙壁间的滑动摩擦力Ff＝μFN 所以μ＝＝＝0.2。 答案　(1)6 m/s2　(2)8 N　(3)0.2 学科网（北京）股份有限公司 $$