牛顿第二定律 寒假巩固分层练习-2025-2026学年高一物理寒假作业（粤教版）

牛顿第二定律 寒假巩固分层练习 分层一：夯实基础练 一、单选题 1．如图，苹果自由下落时频闪照片的效果图，第一次闪光时苹果位于O点，第二、第三、第四次闪光时苹果分别位于A、B、C三点。已知AB=x2，OA=x1，BC=x3，频闪仪的闪光周期为T。进一步研究可知，苹果在自由下落过程中加速度保持不变。从受力的角度分析，这是因为苹果所受的合力（　　） A．越来越大 B．保持不变 C．越来越小 D．先变小后变大 2．一质量的物体，在水平方向以大小为的加速度做匀加速直线运动，则物体所受的合力大小为（    ） A．5N B．6N C．7N D．8N 3．物体在合外力F作用下，产生加速度a，下面说法中正确的是（       ） A．在匀减速直线运动中，a与F反向 B．只有在匀加速直线运动中，a才与F同向 C．不论在什么运动中，a与F的方向总是一致的 D．以上说法都不对 4．小亮同学在地铁中把一根细绳的下端绑着一支圆珠笔，细绳的上端用电工胶布临时固定在地铁的竖直扶手上，在地铁的某一段运动过程中，细绳偏离了竖直方向一个不变的角度，圆珠笔相对于地铁静止，他用手机拍摄了当时情景的照片如图，拍摄方向跟地铁前进方向垂直。他的同学们根据这张照片提出了如下猜想，其中正确的是（    ） A．圆珠笔此时受力平衡 B．地铁不一定是在向左运动，但一定是在加速 C．地铁速度可能向左或者向右，但加速度一定向左 D．如果是在竖直加速上升的电梯中，细绳也可能稳定偏离竖直方向一个不变的角度 5．物体受到的合外力恒为零时，则其加速度 A．一定增加 B．一定减少 C．可能增加或减少 D．始终为零 6．下列说法中，正确的是（　　） A．跳远运动员起跳之前以尽可能大的加速度起跑，是为了增加自己的惯性 B．只要作用在物体上的某个力增大了，物体的加速度就一定会增大 C．加速度-3 m/s2比1 m/s2小 D．加速度方向就是速度变化的方向 7．关于运动和力的说法中正确的是（　　） A．合外力等于零时，物体的加速度一定等于零 B．合外力不等于零时，物体的速度一定不等于零 C．合外力等于零时，物体的速度一定等于零 D．合外力越大，物体的速度一定越大 8．A和B两物体在同一直线上运动的v-t图线如图所示，已知在第3s末两个物体相遇，则此过程中两物相同的是（　　） A．加速度 B．速度方向 C．位移 D．合外力 分层二：能力提升练 二、多选题 9．质点甲固定在原点，质点乙可在x轴上运动，甲对乙的作用力F只与甲、乙之间的距离x有关，在的范围内，F与x的关系如图所示．若乙自P点由静止开始运动，且乙只受力F作用，规定力F沿+x方向为正，下列说法正确的是 A．乙运动到R点时，速度最大 B．乙运动到Q点时，速度最大 C．乙运动到Q点后，静止于该处 D．乙位于P点时，加速度最大 10．一个静止的质点，在0~5s时间内受到力F的作用，力的方向始终在同直线上，时间t的变化图线如图所示，则质点在（　　） A．第2s末速度方向改变 B．第2s未加速度不为零 C．第4s末运动速度为零 D．第4s末回到原出发点 11．一物体仅在的作用下，产生了的加速度，若该物体再受到的作用力，则其加速度大小可能是（       ） A．3m/s2 B．4m/s2 C．5m/s2 D．6m/s2 12．汽车在平直的道路上以一定的速度匀速行驶，从发现情况到开始减速需要一段反应时间，反应过程中车辆匀速行驶，已知刹车减速过程的加速度大小恒定，但饮酒后驾车时反应时间较长，相比较于正常驾驶，饮酒后驾车从发现情况到汽车停止，下列说法正确的是（　　）    A．总的行驶距离较长 B．全程平均速度较大 C．减速过程汽车所受合力较小 D．减速过程汽车的行驶距离较小 三、填空题 13．如图所示，士兵正在进行拉轮胎跑的体能训练。某次训练时质量为m的轮胎在水平地面上做匀加速直线运动，加速度大小为，轻绳的拉力大小为，重力加速度为g，轮胎所受地面的摩擦力可忽略，则轻绳与水平面的夹角的余弦为 ；轮胎对地面的压力大小为 。 14．质量为的物体，在两个大小相等、夹角为的共点力作用下，产生的加速度大小为，当两个力的大小不变，夹角变为时，物体的加速度大小变为 ；夹角变为时，物体的加速度大小变为 。 15．踢毽子是一项深受大众喜爱的运动项目。在某次踢毽子的过程中，质量为m的毽子离开脚后竖直向上运动，如图所示。已知毽子在运动过程中受到的空气阻力f大小恒为0.25mg，方向始终与速度方向相反。则毽子上升过程中加速度大小= ；下降过程中加速度大小 = 四、解答题 16．将地面上静止质量为m的货物竖直向上吊起，货物由地面运动至最高点的过程中，v-t图像如图所示．求： （1）前3s内货物的加速度 （2）前5s内货物上升的高度 （3）货物在0-3s内与5s-7s的合外力大小之比 17． 在我国东北寒冷的冬季，雪橇是常见的运输工具。沿水平冰道滑行时雪橇总质量为m=130 kg ，如图所示，某段时间内马对雪橇的拉力与水平方向的夹角为、大小恰为F=500 N时，雪橇恰好做匀速直线运动。取g=10，，，求： （1）雪橇与冰道之间的动摩擦因数μ； （2）若马的拉力突然增大到F1=1000 N，马对雪橇的拉力方向与水平方向的夹角仍为，求雪橇的加速度的大小。 18．某跳伞运动员做低空跳伞表演．他离开悬停的飞机后先做自由落体运动，当距离地面时开始打开降落伞，到达地面时速度减为．打开降落伞直至落地前运动员在做匀减速直线运动，加速度大小为，此过程运动员及身上除降落伞以外的装备总质量为．求运动员： （1）打开降落伞时的速度； （2）离开飞机时距地面的高度； （3）在匀减速阶段，降落伞的绳子对他的拉力大小。 19．某校举行托乒乓球跑步比赛，赛道为水平直道，比赛时，某同学将球置于球拍中心，以大小为a的加速度从静止开始做匀加速运动，当速度达到时，再以做匀速直线运动跑至终点。整个过程中球一直保持在球中心不动。比赛中，该同学在匀速直线运动阶级保持球拍的倾角为，如图所示。设球在运动过程中受到的空气阻力与其速度大小成正比，方向与运动方向相反，不计球与球拍之间的摩擦，球的质量为m，重力加速度为g。 （1）求空气阻力大小与球速的比例系数k； （2）求在加速跑阶段球拍倾角θ随球速v变化的关系式； （3）整个匀速跑阶段，若该同学速率仍为，而球拍的倾角增大为β（）并保持不变，到达终点时球刚好从球拍上距离中心为r的下边沿掉落，求该同学匀速跑阶段的时间。（不计球在球拍上的移动引起的空气阻力的变化） 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 《牛顿第二定律 寒假巩固分层练习》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 B C C C D D A B BD BC 题号 11 12 答案 BCD AB 1．B 【详解】由题知，苹果在自由下落过程中加速度保持不变，根据牛顿第二定律 可知，这是因为苹果所受的合力保持不变。故ACD错误，B正确； 故选B。 2．C 【详解】根据牛顿第二定律可得物体所受的合力大小为 故选C。 3．C 【详解】根据牛顿第二定律可知，物体加速度方向总是和合外力方向一致，C正确． 思路分析：根据牛顿第二定律可知，物体加速度方向总是和合外力方向一致． 试题点评：本题是考查牛顿第二定律的理解． 4．C 【详解】A．由于细绳偏离了竖直方向，所以车必然有加速度，圆珠笔不可能受力平衡，故A错误； B C．由于细绳向右偏离了竖直方向，物体具有惯性，可判断车可能在向左加速或向右减速，加速度一定向左，故B错误，C正确； D．如果是在竖直加速上升的电梯中，其加速度沿竖直方向，水平方向没有加速度，细绳一定保持竖直，故D错误。 故选C。 5．D 【详解】根据可知，当时，则，所以选项D正确， 选项ABC错误． 点睛：本题考查牛顿第二定律，突出合力与加速度的大小关系，同时两者的方向相同． 6．D 【详解】A．惯性只与质量有关，与速度无关，故A错误； B．根据牛顿第二定律可知，合外力增大，加速度才增大，某个力增大，合外力不一定增大，故B错误； CD．加速度是矢量，方向与速度变化量的方向相同，则-3m/s2比1m/s2大，故C错误，D正确。 故选D。 7．A 【详解】A．根据牛顿第二定律知，，合外力等于零，则物体的加速度等于零，故A正确； B．合外力不为零，加速度不为零，但是速度仍然可以为零，故B错误； C．合外力等于零，加速度为零，速度不一定为零，故C错误； D．合外力越大，加速度越大，速度变化快，但是速度不一定大，故D错误。 故选A。 8．B 【详解】A．速度图象的斜率等于加速度，斜率越大，加速度越大，则知A、B的加速度不同，A错误； B．速度的正负表示速度方向，图像都在第一象限，速度都为正值，则知两物体的速度方向相同，B正确； C．速度图像面积表示位移，A、B在前3秒面积不相等，位移不相同，C错误； D．两个物体的加速度不同，由于两个物体的质量关系未知，由牛顿第二定律知不能确定合外力的关系，D错误； 故选B。 9．BD 【详解】AB．由图示可知，质点乙由静止从P开始向右做加速运动，越过Q后做减速运动，因此经过Q点时速度最大，故A错误，B正确； C．由图示图象可知，质点运动到Q点后，在甲的作用力下做减速运动，不会静止在Q点，故C错误； D．有图像可知在P点受力最大，根据牛顿第二定律知P点的加速度最大，故D正确； 故选BD． 10．BC 【分析】解决本题的关键根据F-t图像作出v-t图，即可得出t=1s时，t=3s时物体的速度相等。t=0时，t=2s时，t=4s时物体的速度相同。即物体在0-1s内加速，在1-2s内减速，如此反复。但整个过程当中物体运动的方向不变。 【详解】根据题意可知合力随时间周期性变化，故根据牛顿第二定律F=ma可得：物体的加速度为 故在0-1s内物体做加速度为a匀加速直线运动，在1-2s内物体做加速度为a的匀减速直线运动，作出v-t图像如图。 A．由v-t图像可以看出物体一直向同一方向运动，速度方向始终没有发生改变，故A错误； B．2s末合力不为零，故加速度不为零，故B正确； C．由v-t图像可以看出4s末速度为零，故C正确； D．由于整个运动过程中，质点一直向一个方向运动，不可能回到原出发点。故D错误。 故选BC。 【点睛】将F-t图像转化成a-t图像，然后利用a-t图像与时间轴围成的面积等于物体速度的改变量求解物体的运动情况，是我们应该掌握的一种技巧，应注意积累和掌握。 11．BCD 【详解】物体的质量 若该物体再受到的作用力，则两个力的合力范围 根据 可得加速度范围 故选BCD。 12．AB 【详解】A．汽车停下来行驶的距离 饮酒后驾车时反应时间较长，则总的行驶距离较长，选项A正确； B．设减速的时间为t，则全程平均速度 因减速的加速度一定，则t一定，则反应时间∆t越大，则平均速度较大，选项B正确； CD．减速过程汽车的加速度是相同的，则根据 F=ma 则所受合力相等，根据 则汽车的行驶距离也相等，选项CD错误； 故选AB。 13． 0.6 【详解】[1][2]设轻绳与水平面的夹角为，对轮胎由牛顿第二定律可得 则 则 地面对轮胎的支持力大小为 14． 【详解】[1] 设两个相等的共点力大小为F，当它们之间的夹角为60°时，由等边三角形的知识可知 所以 当两个力的大小不变，夹角变为时，则 根据牛顿第二定律得：物体的加速度大小变为 [2] 夹角变为时，则 根据牛顿第二定律得：物体的加速度大小变为 15． 1.25g 0.75g 【详解】[1][2]根据牛顿第二定律，在上升的过程中 解得 下降的过程中 解得 16．（1）2 m/s2（2）21m（3）2:3 【详解】由v-t图象，有 (1)前3 s内货物的加速度 (2)前5 s内货物上升的高度 (3)对应合外力分别为F1和F2，则有 F1=ma F2=ma1 其中 a1 则 F1：F2=2:3 17．（1）0.4；（2）4 m/s2 【详解】（1）雪橇做匀速直线运动，受力如图所示 由滑动摩擦力公式和平衡条件得 ，， 代入数据得 （2）由滑动摩擦力公式、平衡条件和牛顿第二定律得 ，， 代入数据得 18．（1），方向竖直向下；（2）；（3） 【详解】（1）取向下为正方向，由 得速度 即运动员开始打开降落伞时的速度大小为，方向竖直向下； （2）他离开悬停的飞机后，做自由落体运动，则有 代入数据解得 根据位移一时间关系有 运动员离开飞机时距地面的高度 解得 （3）由受力分析得 解得 19．（1）；（2）；（3） 【详解】（1）匀速阶段，对球进行分析有 解得 （2）加速跑阶段，对球进行分析，设球受到球拍的支持力为，竖直方向有 水平方向有 联立解得 （3）以匀速运动时，空气阻力与重力的合力为 球拍的倾角增大为β时，空气阻力与重力的合力不变，设此时球沿球拍下滑的加速度大小为，有 设该同学匀速跑阶段的时间为可得 联立解得 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $