5.3牛顿第二运动定律 同步课时作业 -2025-2026学年高一上学期物理鲁科版必修第一册

5.3牛顿第二运动定律 1.质量1kg的物体在光滑水平面内受到两个水平力的作用，大小分别为，，则这个物体的加速度大小不可能为( ) A. B. C. D. 2.物理学中有些问题的结论不一定必须通过计算才能验证，有时只需要通过对单位的分析就可以判断。声音在某种气体中的速度表达式可以只用气体的压强p、气体的密度ρ和没有单位的比例常数k来表示。根据上述情况，判断声音在该气体中的速度表达式可能是( ) A. B. C. D. 3.某消防队员从一平台无初速度跳下，下落2 m后双脚触地，同时采用双腿弯曲的方法缓冲。若视其在缓冲过程中自身重心又匀变速下降了0.5 m，则在着地过程中，地面对他双脚的平均作用力的大小约为自身重力的( ) A.5倍 B.10倍 C.20倍 D.3倍 4.《天工开物》中记载有：“凡试弓力，以足踏弦就地，秤钩搭挂弓腰……则知多少”，图1所示是古代某次测量弓力时的情境。图2为某同学制作的弓的简化图，弓弦挂在固定点O上，弓下端挂一重物，已知弓弦可看成遵循胡克定律的弹性绳，弓腰和重物的总质量为时与竖直方向的夹角α为37°，不计弓弦的质量和一切摩擦，未拉动弓弦时弓弦恰处于原长，重力加速度g取，，忽略弓腰的形变。如图3所示，当弓水平在弦上搭质量为的箭，拉动弓弦，两侧弓弦夹角为106°时，释放弓弦，弓弦对箭的作用力产生的最大加速度大小为( ) A. B. C. D. 5.近年来我国的航天事业取得了举世瞩目的成就。如图所示是航天员聂海胜在空间站完全失重状态下用质量测量仪测定质量的情景：一个支架形状的质量测量仪固定在舱壁上，测量时，聂海胜把自己固定在支架的一端，王亚平将支架打开到指定位置，松手后支架拉着聂海胜从静止返回舱壁，此过程支架产生恒定拉力F，用光栅测速装置测得支架复位时的速度v和复位经历的时间t，则聂海胜的质量为( ) A. B. C. D. 6.一个盛有水的玻璃碗置于水平向右行驶的火车车厢内的水平桌面上。垂直于火车行驶方向从碗的侧面观察，水面形状分别如图（a）、（b）所示。关于火车运动情况，下列说法正确的是( ) A.图（a）中，火车向右加速运动 B.图（a）中，火车向右匀速运动 C.图（b）中，火车向右加速运动 D.图（b）中，火车向右匀速运动 7.一同学将排球自O点垫起，排球竖直向上运动，随后下落回到O点。设排球在运动过程中所受空气阻力大小和速度大小成正比。则该排球( ) A.上升时间等于下落时间 B.被垫起后瞬间的速度最大 C.达到最高点时加速度为零 D.下落过程中做匀加速运动 8.利用国际单位制，可以推导出某个未知物理量的单位。已知一个球形物体在空中下落时的动力学方程为：。其中c为一个常量，ρ为密度，r为半径，v为速度。则常量c的国际单位是( ) A.没有单位 B. C. D. 9.在静止的小车内用细绳a、b系住一个小球，绳a处于斜向上的方向，拉力为，绳b处于水平方向，拉力为，如图所示。现让小车从静止开始向右做匀加速运动，小球相对于车厢的位置仍保持不变，细绳a、b的拉力为和。下列关系正确的是( ) A.， B.， C.， D.， 10.质量为M的小车放在光滑水平面上，小车上用细线悬挂另一质量为m的小球，且.用一力F水平向右拉小球，使小球和小车一起以加速度a向右运动，细线与竖直方向成α角，细线的拉力为，如图（a）.若用一力水平向左拉小车，使小球和车一起以加速度向左运动，细线与竖直方向也成α角，细线的拉力为，如图（b），则( ) A. B. C. D. 11.放在光滑地面上的一个质量为2 kg的物体，受到一个水平力后运动的图像如图所示，则水平力的大小为( ) A.1 N B.2 N C.3 N D.4 N 12.如图所示，一轻质弹簧的一端固定在倾角为的光滑斜面底端，另一端连接一质量为3m的物块A，系统处于静止状态。若将质量为m的物块B通过跨过光滑轻质定滑轮的细绳与A相连，开始时用手托住物块B，使细绳刚好保持伸直（绳、弹簧与斜面平行），松手后A、B一起运动，A运动到最高点P（未画出）后再反向向下运动到最低点。已知重力加速度为g，对于上述整个运动过程，下列说法正确的是( ) A.释放B后的瞬间，细绳张力大小为 B.释放B后的瞬间，细绳张力大小为 C.在最高点P，细绳张力大小为 D.在最高点P，弹簧对A的弹力大小为 13.用2 N的水平拉力拉一物体沿水平地面运动时，可使它获得的加速度;用3 N的水平力拉此物体沿原地面运动时，可使它获得的加速度。那么，若用4 N的水平力拉此物体沿原地面运动时，它获得的加速度为多大? 14.一辆以10 m/s的速度行驶的汽车，刹车后经2 s停下来。已知汽车的质量为4 t，汽车所受的制动力有多大? 15.某航模兴趣小组设计出一架遥控飞行器，质量，动力系统提供的恒定升力。试飞时，飞行器从地面由静止开始竖直上升。假设飞行器飞行时所受阻力大小不变，取重力加速度。 （1）第一次试飞，飞行器飞行时到达的高度，求飞行器所受阻力f。 （2）第二次试飞，飞行器飞行时遥控器出现故障，飞行器立即失去升力，求飞行器能到达的最大高度H。 答案以及解析 1.答案：C 解析：和合力大小的范围是 根据牛顿第二定律可知物体加速度大小的范围是 故AB可能，C不可能。 故选C。 2.答案：A 解析：压强的国际制单位为Pa，，密度的单位，速度单位为m/s，将压强和密度单位代入各选项，可知A选项正确。 3.答案：A 解析：自由落体运动过程，脚触地前的速度为；缓冲过程近似为匀减速运动，根据速度位移公式;联立两式可得减速过程的加速度大小。再根据牛顿第二运动定律，对减速过程有，，解得，故A正确。 4.答案：B 解析：对弓腰和重物组成的系统进行受力分析，设弓弦上的张力为F，此时弓弦长度为，原长为，有 由胡克定律有 根据几何关系有 拉动弓弦，两侧弓弦夹角为106°时，有 由胡克定律有 根据几何关系有 解得 故选B。 5.答案：C 解析：对聂海胜受力分析，由牛顿第二定律可得 聂海胜做静止开始的匀加速直线运动，由公式 联立，可得 故选C。 6.答案：C 解析：图（a）中水所受的合力方向水平向左，根据牛顿第二定律可知加速度方向向左，则火车向右减速运动；图（b）中水所受的合力方向水平向右，根据牛顿第二定律可知加速度方向向右，则火车向右加速运动。 故选C。 7.答案：B 解析：A.上升过程和下降过程的位移大小相同，上升过程的末状态和下降过程的初状态速度均为零。对排球受力分析，上升过程的重力和阻力方向相同，下降过程中重力和阻力方向相反，根据牛顿第二定律可知，上升过程中任意位置的加速度比下降过程中对应位置的加速度大，则上升过程的平均加速度较大。由位移与时间关系可知，上升时间比下落时间短，A错误； B.上升过程排球做减速运动，下降过程排球做加速运动。在整个过程中空气阻力一直做负功，小球机械能一直在减小，下降过程中的最低点的速度小于上升过程的最低点的速度，故排球被垫起时的速度最大，B正确； C.达到最高点速度为零，空气阻力为零，此刻排球重力提供加速度不为零，C错误； D.下落过程中，排球速度在变，所受空气阻力在变，故排球所受的合外力在变化，排球在下落过程中做变加速运动，D错误。 故选B。 8.答案：A 解析：根据题意 解得 代入单位 故选A。 9.答案：D 解析：设细绳与竖直方向的夹角为θ，当小车静止时，有， 当小车向右做匀加速直线运动时，有， 所以， 故选D。 10.答案：D 解析：先对图甲中的整体受力分析，受重力、支持力和拉力，根据牛顿第二定律，有，再对图甲中的小球受力分析，如图（a）所示 根据牛顿第二定律，有，联立以上三式解得，.再对图乙中小球受力分析，如图（b）所示.由几何关系得，由牛顿第二定律得，由于，故，故D正确. 11.答案：D 解析：由图像可得，物体的加速度大小为，由牛顿第二定律可得 故选D。 12.答案：B 解析：释放B之前，对物块A，有，释放B后的瞬间，对A、B组成的整体，由牛顿第二定律有，对物块B，有，联立解得。故A错误，B正确。在最高点P，由对称性可知，系统的加速度大小为，对A、B组成的整体，有，对物块B，有，联立解得，故C、D错误。 13.答案： 解析：根据牛顿第二定律得，，即， ，即， 联立两式解得 根据牛顿第二定律得，。 14.答案： 解析：汽车运动中受力如图所示: 根据得， 据牛顿第二定律可知. 制动力。 15.答案：（1）4 N（2）42 m 解析：（1）飞行器从静止开始匀加速运动，。此过程中，飞行器受力如图(a)所示，则有，得。 （2）飞行器从静止开始匀加速运动，6 s内上升高度为 飞行器失去动力后，受力如图(b)所示，飞行器向上减速运动，则 解得 学科网（北京）股份有限公司 $