4.3 牛顿第二定律 课时训练-2025-2026学年高一上学期物理人教版必修第一册

第6节 牛顿第二定律 课时训练 一、选择题: 1．关于力的单位“牛”，下列说法不正确的是(　　) A．“牛”这个单位是由质量为1 kg的物体所受的重力为9.8 N这个规定确定的 B．“牛”这个力的单位是根据在牛顿第二定律F＝kma中取k＝1时确定的 C．1 N就是使质量为1 kg的物体产生1 m/s2加速度的力 D．地面附近质量是1 kg的物体所受的重力是9.8 N，并不是规定的，而是根据牛顿第二定律F＝ma得到的结果 2．如图，重为100 N的木箱放在水平地面上，至少要用35 N的水平拉力，才能使它从原地开始运动。木箱从原地移动以后，用30 N的水平拉力，就可以使木箱继续做匀速直线运动。取g＝10 m/s2，当用65 N的水平力拉着木箱运动时，木箱的加速度为(　　) A．6.5 m/s2 B．3.5 m/s2 C．3.0 m/s2 D．0.3 m/s2 3.一物块位于粗糙水平面上，用大小为F、方向如图所示的力作用在物块上，使它以加速度a向右加速运动。保持拉力方向不变，当拉力大小变为2F时(物块未离开地面)(　　) A．物块的加速度小于2a B．物块的加速度等于2a C．物块的加速度大于2a D．因为物块的质量未知，故不能确定a的变化情况 4.如图所示，一根轻质弹簧固定在天花板上，下端系着质量为m的物体A，A的下面再用细绳悬挂另一质量也为m的物体B。平衡时将绳剪断，在此瞬间，A和B的加速度大小分别为 (　　) A．aA＝g，aB＝0 B．aA＝g，aB＝g C．aA＝g，aB＝2g D．aA＝0，aB＝g 5.如图所示，质量为m的小球用水平轻质弹簧系住，并用倾角为30°的光滑木板AB托住，小球恰好处于静止状态。当木板AB突然向下撤离的瞬间，小球的加速度大小为(　　) A．0 B．g C．g D．g 6．如图所示，一顾客乘扶梯上楼，随电梯一起加速运动。在这一过程中，关于顾客的受力分析正确的是(　　) 7.竖直放置的轻弹簧一端固定在水平面上，另一端连接质量为m的物体甲且处于静止状态，将质量为2m的物体乙无初速度地放在物体甲上(如图所示)，乙刚放到甲上的瞬间，物体甲的加速度为a，当地重力加速度为g。则(　　) A．a＝0 B．a＝ C．a＝ D．a＝g 8．(多选)关于速度、加速度、合外力之间的关系，正确的是(　　) A．物体的速度越大，则加速度越大，所受的合外力也越大 B．物体的速度为零，则加速度为零，所受的合外力也为零 C．物体的速度为零，但加速度可能很大，所受的合外力也可能很大 D．物体的速度很大，但加速度可能为零，所受的合外力也可能为零 9.(多选)如图所示，在光滑水平面上，水平恒力F拉着小车和木块一起做匀加速直线运动，小车质量为M，木块质量为m，它们的共同加速度为a，木块与小车间的动摩擦因数为μ。则在运动过程中(　　) A．木块受到的摩擦力大小一定为μmg B．木块受到的合力大小为ma C．小车受到的摩擦力大小为 D．小车受到的合力大小为(m＋M)a 10.(多选)如图所示，一根轻弹簧竖直固定在水平地面上，在弹簧的正上方有一个物块，物块从高处自由下落到弹簧上端，将弹簧压缩。从物块与弹簧接触开始到弹簧压缩到最大的过程中，下列说法正确的是(　　) A．加速度先减小后增大 B．加速度先增大后减小 C．速度先增大后减小到零 D．速度逐渐减小到零 11．(多选)如图甲，某人正通过定滑轮将质量为m的货物提升到高处，滑轮的质量和摩擦均不计，货物获得的加速度a与绳子对货物竖直向上的拉力FT之间的函数关系如图乙所示。重力加速度为g。由图可以判断下列说法正确的是(　　) 甲　　　　　　　　乙 A．图线与纵轴的交点M的值aM＝-g B．图线与横轴的交点N的值FTN＝mg C．图线的斜率等于货物的质量m D．图线的斜率等于货物质量的倒数 二、计算题(要有必要的文字说明和解题步骤,有数值计算的要标明单位) 12.如图所示，质量为4 kg的物体静止于水平面上。现用大小为40 N、与水平方向夹角为37°的斜向上的力拉物体，使物体沿水平面做匀加速运动(g取10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)。 (1)若水平面光滑，物体的加速度是多大？ (2)若物体与水平面间的动摩擦因数为0.5，物体的加速度是多大？ 13.如图，将质量m＝ 0.1 kg的圆环套在固定的水平直杆上。环的直径略大于杆的截面直径。环与杆间的动摩擦因数μ＝0.8。对环施加一位于竖直平面内斜向上、与杆夹角θ＝53°的拉力F，使圆环以a＝4.4 m/s2的加速度沿杆运动，g取10 m/s2，sin 53°＝0.8，cos 53°＝0.6，求F的大小。 参考答案： 1.解析：选A　根据牛顿第二定律F＝kma中k＝1、m＝1 kg，a＝1 m/s2时的力叫作“一个单位的力”，即1 kg·m/s2的力叫作1牛顿，用符号“1 N”表示，故选项B、C正确，选项A错误。地面附近的重力加速度g约为9.8 m/s2，因此根据牛顿第二定律F＝ma可知，地面附近1 kg的物体重力约为9.8 N，并不是规定的，故选项D正确。 2.解析：选B　由题意可知，木箱与地面间的滑动摩擦力为30 N，由牛顿第二定律得a＝＝ m/s2＝3.5 m/s2，故选B。 3.解析：选C　拉力为F、2F时对物块由牛顿第二定律得Fcos θ-μ(mg-Fsin θ)＝ma，2Fcos θ-μ(mg-2Fsin θ)＝ma′，可得ma′-2ma＝μmg>0，所以a′>2a，选项C正确。 4.解析：选B　剪断细绳前，对A、B整体受力分析，受到重力和弹簧的拉力而平衡，则弹簧的拉力F＝2mg。剪断细绳的瞬间，物体A依然受弹簧的拉力和重力，根据牛顿第二定律有F-mg＝maA，aA＝g，方向向上；物体B仅受重力，根据牛顿第二定律可知aB＝g，方向向下。故选项B正确。 5.解析：选B　未撤离木板时，小球受重力G、弹簧的拉力F和木板的弹力FN的作用处于静止状态，通过受力分析可知，木板对小球的弹力大小为mg。在撤离木板的瞬间，弹簧的弹力大小和方向均没有发生变化，而小球的重力是恒力，故此时小球受到重力G、弹簧的拉力F，合力与木板提供的弹力大小相等，方向相反，故可知加速度的大小为g，由此可知B正确。 6.解析：选C　当扶梯加速上升时，在竖直方向上，人受重力和支持力作用，由于有竖直向上的分加速度，所以支持力大于重力；在水平方向上，由于接触面是水平的，且有水平向右的分加速度，所以扶梯对人有水平向右的摩擦力，故C正确。 7.解析：选C　原来物体甲静止在弹簧上时，弹簧的弹力F＝mg；将乙无初速度地放上甲的瞬间，弹簧的弹力不变，将甲、乙看成一个整体，它们具有共同的加速度a，对整体由牛顿第二定律有3mg-F＝3ma，解得a＝，故C正确。 8.解析：选CD　物体的速度和加速度没有必然的关系，但加速度和合外力有关，故C、D选项正确。 9.解析：选BC　由牛顿第二定律得F＝(M＋m)a，小车对木块的摩擦力Ff＝ma＝，故选项A错误，B、C正确；小车受到的合力大小为Ma，选项D错误。10.解析：选AC　开始阶段，弹力小于重力，物块加速下落，有mg-kx＝ma，随着位移增大，弹簧形变增大，弹力增大，合力减小，加速度减小，速度增大，当弹力等于重力时，加速度为零，速度最大，之后kx-mg＝ma，弹力增大，合力增大，加速度增大，速度减小，直至弹簧压缩到最大，速度为零。故选AC。 11.解析：选ABD　对货物受力分析，受重力mg和拉力FT，根据牛顿第二定律，有FT-mg＝ma，得a＝-g。当FT＝0时，a＝-g，即图线与纵轴的交点M的值aM＝-g，故A正确；当a＝0时，FT＝mg，故图线与横轴的交点N的值FTN＝mg，故B正确；图线的斜率表示货物质量的倒数，故C错误，D正确。 12.解析：(1)水平面光滑时，物体的受力情况如图甲所示。 由牛顿第二定律有Fcos 37°＝ma1① 解得a1＝8 m/s2。② 甲　　　　　　　　　　乙 (2)水平面不光滑时，物体的受力情况如图乙所示。 由牛顿第二定律有Fcos 37°-Ff＝ma2③ 由平衡条件有FN′＋Fsin 37°＝mg④ 且Ff＝μFN′⑤ 由③④⑤得a2＝6 m/s2。 答案：(1)8 m/s2　(2)6 m/s2 13.解析：若杆对环无弹力作用，则Fsin 53°＝mg，得出F＝1.25 N 当F<1.25 N时，杆对环的弹力向上，受力如图甲所示。 甲 由牛顿第二定律有Fcos θ-μFN＝ma 由平衡条件有FN＋Fsin θ＝mg 解得F＝1 N 当F>1.25 N时，杆对环的弹力向下，受力如图乙所示。 乙 由牛顿第二定律有Fcos θ-μFN＝ma 由平衡条件有Fsin θ＝mg＋FN 解得F＝9 N。 答案：1 N或9 N 学科网（北京）股份有限公司 $