第4章 第3节 课后 达标检测-【优学精讲】2024-2025学年高中物理必修第一册教用Word(教科版)

题组1　对牛顿第二定律的理解 1．关于加速度的公式a＝和a＝，下列说法不正确的是(　　) A．由a＝可知，a与F成正比，与m成反比 B．由a＝可知，a与Δv成正比，与Δt成反比 C．由a＝可知，a与Δv的方向总一致 D．由a＝可知，a与F的方向总一致 解析：选B。由a＝可知，a与F成正比，与m成反比，A正确；a＝为比值定义法，a与Δv和Δt无关，B错误；由a＝可知，a与Δv的方向总一致，C正确；由a＝可知，a与F的方向总一致，D正确。 2．由牛顿第二定律知，无论怎样小的力都可以使物体产生加速度，可是当我们用一个力推桌子没有推动时是因为(　　) A．牛顿第二定律不适用于静止的物体 B．桌子的加速度很小，速度增量很小，眼睛不易觉察到 C．推力小于摩擦力，加速度是负值 D．推力、重力、地面的支持力与摩擦力的合力等于0，桌子的加速度为0，所以桌子仍静止 解析：选D。牛顿第二定律中的力应理解为物体所受的合力。用一个力推桌子没有推动，是由于桌子所受推力、重力、地面的支持力与摩擦力的合力等于0，桌子的加速度为0，所以桌子仍静止，故D正确，A、B、C错误。 题组2　牛顿第二定律的简单应用 3．(2024·辽宁大连八中期中)实际生活中，我们坐车常常能感受到“推背感”，这是由于座椅和乘客后背之间挤压所导致的，以下说法正确的是　(　　) A．人感受到的“推背感”是由人的后背形变产生的 B．汽车加速时，加速度越大，“推背感”越明显 C．汽车减速时，也会感受到“推背感” D．匀速行驶时，汽车时速越大，“推背感”越明显 解析：选B。人感受到的“推背感”是由座椅的椅背形变产生的，故A错误；汽车加速时，加速度越大，由牛顿第二定律得，人水平方向受到的合力越大，所以“推背感”越明显，故B正确；汽车减速时，由于惯性，人相对于汽车向前运动，此时没有“推背感”，故C错误；匀速行驶时，人处于平衡状态，所受合力为零，无“推背感”，即“推背感”与汽车速度无关，故D错误。 4．(多选)质量为1 kg的物体受到2 N的水平拉力作用从静止开始沿光滑水平面运动。下列说法正确的是 (　　) A．物体的加速度大小为1 m/s2 B．物体的加速度大小为2 m/s2 C．运动1 s时间，物体的速度大小为 2 m/s D．运动1 s时间，物体的速度大小为 4 m/s 解析：选BC。根据牛顿第二定律，可得F＝ma，代入数据，解得a＝2 m/s2，A错误，B正确；根据速度时间公式，可得v＝at，代入数据，可得运动1 s时间，物体的速度大小为v＝2 m/s，D错误，C正确。 5．(多选)物体质量为2 kg，放在光滑水平面上，同时受到大小为2 N和5 N的两个水平力作用，物体的加速度可能为(　　) A．0　　　　　　　　 B．2 m/s2 C．4 m/s2 D．3 m/s2 解析：选BD。两个力的大小分别为2 N和5 N，它们的合力范围为 3 N≤F合≤7 N，根据牛顿第二定律F合＝ma得，物体的加速度范围为 1.5 m/s2≤a≤3.5 m/s2，可知，物体的加速度可能为3 m/s2、2 m/s2，A、C错误，B、D正确。 6．一个物体质量为3 kg，在几个力作用下处于静止状态，现把一个大小为18 N的力撤去，其他力保持不变，则该物体将(　　) A．沿该力的方向开始做匀加速直线运动，加速度的大小是6 m/s2 B．沿该力的相反方向做匀加速直线运动，加速度的大小是6 m/s2 C．运动方向不确定，加速度的大小也不确定 D．由于惯性，物体仍保持原来的静止状态不变 解析：选B。物体开始处于静止状态，合力为零，撤去18 N的拉力，则合力的大小为18 N，方向与18 N的拉力方向相反，根据牛顿第二定律得a＝＝6 m/s2。 7.如图所示，一个小球从竖直立在地面上的轻弹簧正上方某处自由下落，在小球与弹簧开始接触到弹簧被压缩到最短的过程中，小球的速度和加速度的变化情况是(　　) A．速度越来越小，加速度越来越大 B．速度和加速度都是先增大后减小 C．速度先增大后减小，加速度方向先向下后向上 D．速度一直减小，加速度大小先减小后增大 解析：选C。在接触的第一个阶段mg>kx，F合＝mg－kx，合力方向竖直向下，小球向下运动，x逐渐增大，所以F合逐渐减小，由a＝得a＝，方向竖直向下，且逐渐减小，又因为这一阶段a与v都竖直向下，所以v逐渐增大；当mg＝kx时，F合＝0，a＝0，此时速度达到最大；之后，小球继续向下运动，mg<kx，合力F合＝kx－mg，方向竖直向上，小球向下运动，x继续增大，F合增大，a＝，方向竖直向上，随x的增大而增大，此时a与v方向相反，所以v逐渐减小。综上所述，小球向下压缩弹簧的过程中，F合的方向先向下后向上，大小先减小后增大；a的方向先向下后向上，大小先减小后增大；v的方向向下，大小先增大后减小。 8．(2024·江苏高一联考期中)如图所示，一辆装满石块的货车沿水平路面以大小为a的加速度向右做匀减速直线运动，货箱中石块A的质量为m。下列说法正确的是(　　) A．石块A所受所有外力的合力大小为0 B．周围石块对石块A的作用力的合力方向水平向左 C．周围石块对石块A的作用力的合力大小等于ma D．加速度a增大时，周围石块对石块A作用力的合力竖直分量不变 解析：选D。石块A所受所有外力的合力大小为ma，A错误；A所受的合力方向水平向左，由于所受重力方向竖直向下，则周围石块对石块A的作用力的合力方向斜向左上方，B错误；周围石块对石块A的作用力的合力大小F＝，C错误；周围石块对石块A作用力的合力的竖直分量等于A所受的重力，保持不变，D正确。 9．(2024·江苏扬州期中)一辆质量为1 000 kg的小汽车以72 km/h的速度行驶，关闭发动机，经过20 s匀减速停下来，则需要的阻力是多大？重新起步加速时牵引力为2 000 N，产生的加速度应为多大？(假定行驶过程中汽车受到的阻力不变) 解析：根据匀变速直线运动速度与时间的关系v0＝at 解得a＝1 m/s2 根据牛顿第二定律可得F阻＝ma＝1 000 N 方向与运动方向相反； 根据牛顿第二定律可得F－F阻＝ma′，解得a′＝1 m/s2 方向与运动方向相同。 答案：1 000 N　1 m/s2 10．(2024·云南昭通期末)有一个木箱质量m＝60 kg，静止在水平地面上，工人推木箱，若动摩擦因数μ＝0.3，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。(sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，重力加速度g取10 m/s2)求： (1)如图甲所示，当沿水平方向的推力F1＝150 N时，此木箱所受的摩擦力大小f1； (2)如图乙所示，当与水平方向成37°角的斜向上的推力F2＝400 N时，此木箱所受的摩擦力大小f2； (3)如图乙所示，当与水平方向成37°角的斜向上的推力F2＝400 N时，此木箱滑动时的加速度大小a(结果保留小数点后2位)。 解析：(1)木箱与水平地面间的最大静摩擦力 Fmax＝μmg＝0.3×60×10 N＝180 N>F1 所以当沿水平方向推力F1＝150 N时，木箱保持静止状态，根据平衡条件可得 f1＝F1＝150 N。 (2)(3)当与水平方向成37°角的斜向上的推力F2＝400 N作用时，受力如图所示，F2cos 37°＝320 N>Fmax，则木箱滑动起来， 竖直方向，有 N＋F2sin 37°＝mg 又f2＝μN 所以f2＝108 N 水平方向，有 F2cos 37°－f2＝ma 解得a≈3.53 m/s2。 答案：(1)150 N　(2)108 N　(3)3.53 m/s2 学科网（北京）股份有限公司 $