分层作业(16)牛顿第二运动定律-【智学校本学案】2025-2026学年高中物理必修第一册分层作业（鲁科版）

■ 0□0☐0900 1■1口1口1口1回 分层作业（十六） 年级： 学号 22222 33333 牛顿第二运动定律 卡 信 4☐4444 班级： 5J5]5J55 (满分：63分) 位 66666 姓名： 777077 88☐8]8☐8 999☐99 直挡板及斜面间均无摩擦。当车的加速度a突 基础对点练· 然增大时，斜面对圆柱体的弹力F1和挡板对圆 柱体的弹力F2的变化情况是（斜面倾角为） 1.(4分)（多选）对牛顿第二定律的理解正确的是 () ( [A]由F=ma可知，F与a成正比，m与a 成反比 [B]牛顿第二定律说明当物体有加速度时，物体 77777777777777777 才受到外力的作用 [A]F1增大，F2不变[B]F1增大，F2增大 [c]加速度的方向总跟合外力的方向一致 [o]F1不变，F2增大[D]F1不变，F2减小 [D]当外力停止作用时，加速度随之消失 1 9876543210+0.5 2.(3分)一质点受多个力的作用，处于静止状态。 5.(10分)现有下列物理量或单位，按下面的要求 现使其中一个力的大小逐渐减小到0，再沿原 填空。（填字母） 方向逐渐恢复到原来的大小。在此过程中，其 A.密度 B.米/秒 C.牛顿 D.加速度 他力保持不变，则质点的加速度大小a和速度 E.质量F.秒 G.厘米H.长度 大小的变化情况是 ( ) I.时间 J.千克 [A]a和v都始终增大 (1)属于物理量的是 [B]a和v都先增大后减小 (2)在国际单位制中，作为基本单位的物理量的 [c]a先增大后减小，v始终增大 是 [D]a和v都先减小后增大 (3)在物理量的单位中不属于国际单位制中单 3.(3分)雨滴在空气中下落，当速度比较大的时 位的是 候，它受到的空气阻力与其速度的二次方成正 (4)在国际单位制中属于基本单位的是 比，与其横截面积成正比，即f=Sv2,则比例 属于导出单位的是 系数的单位是 ( 876543210+0.5 [A]kg/m' [B]kg/m3 6.(8分)一个静止在水平地面上的物体质量是 [c]kg/m2 [D]kg/m 2kg,在10N的拉力F作用下沿水平地面向 4.(3分)如图所示，在水平向右做匀加速直线运 右运动。已知F与水平地面的夹角为30°，物 动的平板车上有一圆柱体，其质量为m且与竖 体与地面的动摩擦因数为0.2，求物体在4s末 31 的速度大小和4s内发生的位移大小。（取g= 1 9876543210+0.5 10m/s2) 10.(10分)如图所示，一个 物体从斜面的顶端由静 130 止开始下滑，倾角0=n9 CR7 30°，斜面始终静止不动。（取g=10m/s2) (1)若斜面光滑，则物体下滑过程的加速度有 多大？ (2)若斜面不光滑，物体与斜面间的动摩擦因 能力提升练· 数u=3 ,物体下滑过程的加速度又是多大？ 7.(3分)声音在空气中的传播速度与空气的密 度ρ、压强p有关。根据单位制检验，下列关于 空气中声速的表达式(k为比例系数，无单位) 正确的是 ( [A]v=kp E力 [B]U= 1 9876543210+0.5 [0]v= ko [D]=kpp 11.(12分)如图所示，可视为 8.(4分)（多选）用水平拉力使质 F 质点的两物块A、B质量 甲 量分别为m甲、mz的甲、乙两物 分别为m、2m,A放在一 体在水平桌面上由静止开始沿 倾角为30°并固定在水平面上的光滑斜面上， 直线运动，两物体与桌面间的动摩擦因数分别 一不可伸长的柔软轻绳跨过光滑轻质定滑轮， 为以甲和4乙。甲、乙两物体运动后，所受拉力 两端分别与A、B相连接。托住B使两物块 F与其加速度a的关系图线如图所示。由图 处于静止状态，此时B距地面的高度为h,轻 可知 绳刚好拉紧，A和滑轮间的轻绳与斜面平行。 [A]m甲<mz [B]m甲>m乙 现将B从静止释放，斜面足够长，重力加速度 [o]H甲z [D]甲>z 为g。求： 9.(3分)物体A在倾角为日 (1)B落地前绳中张力的大小T; 的斜面上运动，如图所 (2)整个过程中A沿斜面向上运动的最大距 示。若初速度为v,它与7977777 离l。 斜面间的动摩擦因数为μ，在相同的情况下，A 上滑和下滑的加速度大小之比为 ) sin 0-ucos 0 sin0+ucosθ [A] 「B1 ucos 0-sin 0 sin0-kcosθ ucos 0 [c]u+tan 0 [D] sin 0-ucos 0 32(3)如图所示。 分层作业（十五） 4a/m·s-2) 答案速对一 ------------ 1 2 D D 0 5 →akg 2 3.(1)平衡摩擦力 (2)远小于(3)控制变量法 5.解析：(1)②平衡摩擦力完成的依据是小车在不受拉力作用 时恰好做匀速直线运动。③为保证细线的拉力不变，细线必 4.(1)d d (2)见解析 t1△t2 2s 须与长木板平行。 (3)见解析图 (2)由匀变速直线运动速度与位移的关系v品一vA=2aL可 5.(1)②匀速直线 ③细线与长木板平行 得a=后2，将呢-暖=4.65m/g,L=0.48m代入后 (2)-好 2L 2L 4.84(3)见解析图(4)没有完全平衡 可得a≈4.84m/s2。 摩擦力 (3)如图所示。 +a/(m·s 试题精析 6.0 理论 5.0 1.D[由于实验中有三个变量，故在探究过程中采用控制变量 4.0 法。先通过保持小车的质量不变，只改变小车的拉力，可以 3.0 归纳出加速度、力二者之间的关系；再通过保持小车的拉力 2.0 不变，只改变小车的质量，可以得出加速度、质量二者之间的 1.0 FN 关系；最后归纳出加速度与力、质量的关系，所以D项正确。] 00.51.01.52.02530 2.D[本实验中a一m1十m m2g (4)由作出的a-F图像可知，当拉力F已经大于0时，小车 ,在研究加速度和质量的关系时， 的加速度仍然为0，可能的原因是没有完全平衡摩擦力。 保持m2不变，由上式可知加速度a与系统的质量(m1十m2) 成反此，如果横轴表示1 1 分层作业（十六） 图线应是过坐标 m1+m2 原点的直线。现将前面的式子改写成a= m2g 答案速对 ,由此 m(1+m? mi 3 7 8 9 或可知，前面的系数品和记有关，在改变记时会发 1+nm CD B BC B m 5.(1)A、D、E、H、I(2)E、H、I(3)G(4)F、JB、C 生变化，它并不是常数，因此口和不是正比关系，随着m 6.(103-6)m/s(203-12)m 10.(1)5m/s2(2)2.5m/s 大，式中，前面的系教会减小，因此图线向下弯曲 11.(1)mg(2)2h 直线；但在m1>m:时，a≈m:8,可认为a正比于 ,所以在 试题精析 m1较大（们较小）时图线近似为直线。由以上讨论可知D l.CD[虽然由牛顿第二定律知F=ma,但F、m均与a无关， 选项正确。] 因a是由m和F共同决定的，F指物体所受的合外力，即 3.解析：(1)步骤③是为了平衡掉小车与木板、纸带与打点计时 F 器间的摩擦力。 ,且a与F同时产生、同时消失、同时存在、同时改变， (2)步骤④中，要求小盘和砝码的总质量(m十m1)远小于小 a与F的方向永远相同。综上所述，可知A、B错误，C、D 车的质量m奉。 正确。] (3)该实验采用的是控制变量法。 2.C[初始状态质点所受合力为0，当其中一个力的大小逐渐 4.解析：(1)遮光条的宽度很小，遮光条通过光电门的时间极 减小到0时，质，点合力逐渐增大到最大，a逐渐增大到最大， 短，遮光条在极短时间内的运动可看成匀速运动；遮光条从 质，点加速；当该力的大小再沿原方向逐渐恢复到原来的大小 光电门2到光电门1是匀加速运动。 时，质点合力逐渐减小到0，a逐渐减小到0，质点仍然加速； (2)当合外力一定时，在误差允许的范围内，物体的质量和加 可见，a先增大后减小，由于a和速度v始终同向，质点一直 速度的乘积近似相等，即两者成反比。 加速，v始终增大，故C正确。] 491■ f 3.B[将∫=S0变形得质=S,未用国际单位制，式中∫的 又N=mg cos0,f=μN 联立解得a2=gsin0-gcos0=2.5m/s2。 单位为N,即kg·m/s2,S的单位为m2,速度的二次方的单 11.解析：(1)设B落地前两物块的加速度大小为a,对于A取 位可写为(m/s)2,将这些单位代入上式得比例系数k的单位 沿斜面向上为正方向，对于B取竖直向下为正方向，由牛顿 是kg/m3,B正确。] 第二定律得T-mg sin30°=ma 4.C[圆柱体的受力分析如图所示，平 2mg-T-2ma 板车的加速度沿水平方向，则圆柱体 解得T=mg。 的加速度沿水平方向，当平板车的加 速度增大时，因为圆柱体在竖直方向 (2)由(1)得a=,设B落地前瞬间A的速度为u,自B开 上合力为0，斜面对圆柱体的弹力在竖 始下落至落地前瞬间的过程中，A沿斜面运动的距离为h, 直方向上的分力大小等于重力，则斜面对圆柱体的弹力F 由运动学公式得v2=2ah 不变，挡板对圆柱体的弹力F2增大，故C正确。] B落地后A沿斜面向上运动的过程中加速度为a'= 5.解析：(1)题中所有选项中，属于物理量的是：密度、加速度、质 -gsin30° 量、长度、时间，故此空填“A、D、E、H、I” 设B落地后A沿斜面向上运动的最大距离为5，由运动学公 (2)在国际单位制中，作为基本单位的物理量有：质量、长度、 式得-v2=2a's 时间，故此空填“E、H、I”。 由以上各式得s=h (3)题中所给的单位中，不属于国际单位制中单位的是厘米， 综上，整个运动过程中，A沿斜面向上运动的最大距离 故此空填“G”。 l=2h。 (4)在国际单位制中属于基本单位的是秒和千克，属于导出 单位的是米/秒和牛顿，故应填“F、J”“B、C”。 分层作业（十七） 6.解析：以物体为研究对象，在竖直方向上有 Fsin30°+N=mg 答案速对 在水平方向上根据牛顿第二定律有 Fcos30°-f=ma 12 345678 又f=μN D ACD B C B D AD D 代入数据解得a=53,-3m/S 2 10.400N,方向竖直向下 则物体在4s末的速度大小为 v=at=(10w3-6)m/s 试题精析 4s内发生的位移大小为 z=2a=208-12)m 1.D[物体相互作用时，作用力与反作用力同时产生，A错误， D正确；因为作用力与反作用力不作用在同一物体上，谈不上 7.B[可把p、P的单位用基本单位表示，分别代入进行单位运 合力为0，B错误；作用力与反作用力是同性质的力，C错误。] 算，看得出的单位是否为？的单位。力的单位用国际单位制 2.ACD[大炮发射炮弹时，炮身会向后倒退，这不是反作用力 mi=1 kg 中的基本单位表示为1Pa=1N ·sp的单位用国际 的应用，相反我们要防止这种现象发生，选项A、C、D中都利 用了反作用力。] 单位制中的基本单位表示为kg/m3,代入A选项中，单位为 3.B[根据实验得出的牛顿第三定律可知，两个物体之间的作 m2/s2,显然不是速度的单位，A错误；代入B项解得单位为 用力和反作用力总是大小相等，方向相反，作用在同一条直 m/s,B正确；代入C项为s/m,也不是速度的单位，C错误；同 线上，则实验观察到FA与FB的大小总是相等，故A、C、D错 理D项单位为kg/(m2·s),D错误。] 误，B正确。] 8.BC[对水平桌面上的物体根据牛顿第二定律有F一g= 4.C[对整体进行受力分析，受重力、地面的支持力、水平力F ma,整理得F=ma十mg,则F-a图像中图线的斜率k=m, 和地面的摩擦力，共4个力作用；以丙物体为研究对象，受重 裁距为mg,由F-a图像可知k甲>kz,则m单>mz,A错 力、地面对它的支持力和摩擦力、乙对它的压力和摩擦力共5 误，B正确；由F-a图像可知两图线的裁距相同，则μpmpg 个力的作用，乙、丙之间存在摩擦力；以甲物体为研究对象， 4元mzg,因为m甲>mz,所以h甲<2，C正确，D错误。] 受重力和乙对它的支持力共2个力的作用，甲、乙两物体间无 9.B[物体沿斜面向上运动时，由牛颜第二定律得mgsin0+ 摩擦力作用；以乙物体为研究对象，受重力、甲对它的压力、 ng cos日=ma1,解得a1=gsin0十gcos0。物体沿斜面下 外力F、丙对它的支持力和丙对它向左的静摩擦力，共5个力 滑时，有mg sin0-ng cos0=ma2,则a2=gsin8-g· 的作用，C正确。] cos0:故上滑与下滑的加速度大小之比为5si血0+s0 5.B[绳子对货物的拉力和货物对绳子的拉力是一对作用力 gsin日-gcos0 与反作用力，不管货物匀速、加速还是减速，大小都相等，选 sin 0+ucos 0 项A错误，B正确；当货物匀速上升时，绳子对货物的拉力和 sin0-rcos日故B正确。] 货物的重力是一对平衡力，当货物加速上升时，绳子对货物 10.解析：(1)根据牛顿第二定律得mg sin0=ma1 的拉力大于货物的重力，当货物减速上升时，绳子对货物的 所以a1=gin0=10x}m/g=5m/g. 拉力小于货物的重力，选项C、D错误。] 6.D[大小相等，方向相反，作用在同一条直线上的且分别作 (2)物体受重力、支持力和摩擦力，根据牛顿第二定律得 用在两个物体上的两个力，不一定是一对作用力和反作用 mg sin 0-f=ma2 力，关键还要看是否是两个物体相互的作用力，故A错误；任 1150