3 牛顿第二定律-【无敌原创】2025-2026学年高中物理必修第一册同步课时卷

3牛顿 基础过关) 1.对牛顿第二定律的理解正确的是（) A.由F=ma可知，合外力F与质量m 和加速度a都成正比 B.牛顿第二定律说明当物体有加速度时， 物体才受到外力的作用 C.加速度的方向总跟合外力的方向一致 D.物体所受的合外力F改变时，物体的加 速度a不一定马上改变 2.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，但加速度可能很大， 所受的合外力也可能很大 C.物体的速度变化很大，加速度一定大， 所受的合外力也可能很大 D.物体的速度变化很快，但加速度可能为 零，所受的合外力也可能为零 3.小明同学看到他家鱼缸中的一条小鱼在 水中游动，当小鱼沿直线水平向左加速游 动的过程中，他画出的水对鱼的作用力F 方向正确的是 o 第四章运动和力的关系39 第二定律 4.(2023·全国统考高考)（多选）用水平拉 力使质量分别为m甲、mz的甲、乙两物体 在水平桌面上由静止开始沿直线运动，两 物体与桌面间的动摩擦因数分别为以甲和 z。甲、乙两物体运动后，所受拉力F与 其加速度a的关系图线如图所示。由图 可知 () 个F 甲 乙 a A.m甲<mz B.m甲>mz C.甲<z D.以甲>z 5.如图所示，一个质量为40kg的沙发静止在 水平地面上，甲、乙两人同时从背面和侧面 分别用F1=120N、F2=160N的力推沙 发，F1与F2相互垂直，且平行于地面。沙 发与地面间的动摩擦因数为0.3。设最大 静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g 取10m/s2,下列说法正确的是() A.沙发不会被推动 B.沙发的加速度大小为2m/s2 C.沙发将沿着F1的方向匀速移动 D.沙发将沿着F2的方向移动，加速度为 1m/s2 40无敌原创同步必刷点物理·必修第一册 6.一个货箱静止在地面上，商场工作人员直 接搬运它比较困难，他可以选择用如下三 种方式移动货箱：①施加与水平方向成 60°角向上的力F1拖动货箱；②施加与水 平方向成60°角向下的力F2推动货箱； ③施加水平拉力F3拉动货箱。已知货箱 与地面间动摩擦因数4=0.2，为使货箱 产生相同的加速度，三种情况下工作人员 所施加的力的关系是 ()》 F 060AB 023E A.F1=F2=F3B.F1=F2>F3 C.F2>F1>F3D.F2>F3>F1 7.(多选)蹦床属于体操运动的一种，有“空 中芭蕾”之称。如图所示，在蹦床比赛中 运动员从空中下落到蹦床上，蹦床向下凹 陷一定程度后，运动员停止下落。在运动 员下落的整个过程中，下列说法正确的是 A.运动员刚接触蹦床瞬间速度最大 B.运动员刚一接触蹦床时，其加速度变为 竖直向上 C.从运动员接触蹦床至到达最低点的过 程中，运动员的速度先增大后减小 D.从运动员接触蹦床至到达最低点的过 程中，运动员的加速度先减小后增大 8.如图甲所示，在高速公路的连续下坡路段 通常会设置避险车道，供发生紧急情况的 车辆避险使用，本题中避险车道是主车道 旁的一段上坡路面。一辆货车在行驶过 程中刹车失灵，以o=90km/h的速度驶 入避险车道，如图乙所示。设货车进入避 险车道后牵引力为零，货车与路面间的动摩 擦因数u=0.30,重力加速度g取10m/s2。 甲 乙 (1)为了防止货车在避险车道上停下后发 生溜滑现象，该避险车道上坡路面的 倾角0应该满足什么条件？设最大静 摩擦力等于滑动摩擦力，结果用0的正 切值表示。 (2)若避险车道路面倾角为15°，求货车在 进入避险车道上后的加速度。（已知 sin15°=0.26，c0s15°=0.97，结果保 留2位有效数字) 能力提升 1.如图所示，有一箱装 得很满的土豆，以一 定的初速度在动摩 擦因数为4的水平 地面上滑行做匀减 速运动，加速度大小为g,不计其他外力 及空气阻力，其中一个质量为m的土豆A 相对箱子静止，则A受其他土豆对它的作 用力的大小是 ( A.F=umg B.F=mg C.F=mg√1- D.F=mg√1十2 2.如图所示，车厢底板光滑的小车上用两个 弹簧测力计甲和乙系住一个质量为3kg 的物块。当小车做匀加速运动时，弹簧测 力计甲的示数为6N,弹簧测力计乙的示 数为15N,这时小车运动的加速度大小和 方向是 ( 8 乙 O HHHH HHH○ ⊙ A.3m/s2,水平向右 B.7m/s2,水平向右 C.3m/s2,水平向左 D.7m/s2,水平向左 3.“儿童蹦极”时，用弹性非常好的橡皮绳拴 在儿童腰间左右两侧。如图，开始游戏 前，小涵处于静止状态，这时两根橡皮绳 间的夹角恰好为120°且两根橡皮绳的拉 力大小相等。取重力加速度为g。若此时 小涵左侧橡皮绳断裂，则小涵此时( 此绳断裂 第四章运动和力的关系41 A.加速度为零 B.加速度a=g,沿未断裂橡皮绳的方向 斜向上 C.加速度a=g,沿原断裂橡皮绳的方向 斜向下 D.加速度a=g,方向竖直向下 4.(多选)学习了牛顿第二定律之后，某同学 设计测物体质量的实验，原理如下：先对 基准物体A施加大小为22N的水平推力 F,测得其加速度为10m/s2,继而得到基 准物体A的质量m1;然后将基准物体A 与待测物体B紧靠在一起，施加同一水平 推力F,测得二者共同加速度为4m/s2。 已知基准物体和待测物体所受摩擦力均 为自身重力的0.1倍，则 ( ) E mi m2 7777777力77力77 A.基准物体A的质量m1=2.0kg B.基准物体A的质量m1=2.2kg C.待测物体B的质量为m2=2.4kg D.待测物体B的质量为m2=3kg 5.如图为某运动员做蹦床运动时，利用传感 器测得蹦床弹力随时间的变化图。假设 运动员仅在竖直方向运动，且不计空气阻 力，g取10m/s2。依据图像给出的物理 信息，运动员离开蹦床上升的最大高度H 和运动员的最大加速度大小a分别为 FN 2500 500 0 6.78.79.5 A.5m、40m/s2 B.5m、50m/s2 C.9.8m、40m/s2 D.9.8m、50m/s2 42无敌原创同步必刷点物理·必修第一册 6.(多选)如图，长方形纸板放在水平桌面 上，将一枚硬币（可视为质点）置于纸板 上，此时硬币到桌面左边缘的距离为d,用 手将纸板匀加速水平抽出，硬币恰好停在 桌子边缘。已知纸板的长度，硬币与纸 板、桌面间的动摩擦因数以及纸板与桌面 间的动摩擦因数，且最大静摩擦力等于滑 动摩擦力，重力加速度为g。根据以上条 件可以计算出 硬币 纸板 水平桌面 A.硬币获得的最大速度 B.纸板从开始运动到与硬币分离的时间 C.纸板从硬币抽出前的加速度大小 D.手抽纸板的水平拉力大小 7.某同学学习了牛顿运动定律后，奇思妙 想，他利用弹簧测力计设计了如图所示的 竖直加速度测量仪，可以用来测量某升降 装置竖直上、下运行的加速度。一根轻弹 簧固定在小木板上，旁边附有标尺。将重 力为0.9N的重物P挂在弹簧下端，静止 时指针指向刻度尺C处，当悬挂重力为 1.0N的重物Q时，静止时指针所指的刻 度标记为O。现将重物Q与弹簧、木板、 标尺共同组成竖直加速度测量仪。重力 加速度g取10m/s2。 (1)某次测量中弹簧指针恰好指向刻度尺 A处。求此时升降装置的加速度； (2)当指针位于刻度E处时，求此时升降 装置的加速度。68无敌原创同步必刷点物理·必修第一册 (4)当F不等于零，加速度a仍然为零，可知实验中没有平 衡摩擦力或平衡摩擦力不够。 3.(1)取下牵引钩码，将滑块静置于气垫导轨上，接通气源， 轻推滑块，滑块能基本做匀速直线运动（或取下牵引钩码， 轻推滑块，数字计时器记录滑块经过每一个光电门的时间 都相等)2荒（品女）(3D 【解析】(1)可用以下方法判断气垫导轨是否水平：取下牵引 钩码，将滑块静置于气垫导轨上，接通气源，轻推滑块，滑块 能基本做匀速直线运动；或取下牵引钩码，轻推滑块，数字 计时器记录滑块经过每一个光电门的时间都相等。 d ②滑块经过两个光电门的速度分别为=号，A7 根据-=2aL,可得a=荒（公品立）月 (3)为保证钩码重力近似等于细线的拉力，钩码的质量应远 小于滑块的质量，故D不合适。 4.2.462.02等于 【解析】由刻度尺读数可得小车2的位移，2.44~2.57cm 均正确：根据匀变速直线运动x一之4心得a-,加速度 与位移成正比，故可求4=2.02(2.00~2.04均正确)；误 差允许范围内4=他 a21 3牛顿第二定律 【基础过关】 1.C【解析】因果关系上看，合外力F与质量m和加速度a 都无关，A错误；牛顿第二定律说明物体有加速度必然受到 外力作用，但是没有加速度时，也可能是受到平衡力作用，B 错误；加速度方向由合力方向决定，总跟合力方向一致，C 正确；合外力与加速度具有同时性，则物体所受的合外力F 改变时，物体的加速度a一定马上改变，D错误。故选C。 2.B【解析】加速度反映了速度变化的快慢，与速度大小尤 关，与速度变化的大小无关，加速度与合外力成正比，故AC 错误，B正确；速度变化的快慢就是加速度，故速度变化很 快，加速度很大，不为零，故D错误。故选B。 3.D【解析】小鱼在水中受重力与水的作用力，由于小鱼 沿直线水平向左加速游动，故小鱼受水平方向向左的合外 力，故水对鱼的作用力应斜向左上方。故选D。 4.BC【解析】根据牛顿第二定律有F一mg=ma,整理后 有F=ma十mg,则可知Fa图像的斜率为m,纵截距为 mg,则由题图可看出m甲>mz,甲m甲g=zmzg,则 4甲<4z。故选BC。 5.B【解析】两推力的合力F=√F,2+F2=200N,滑动 摩擦力F:=mg=120N,两推力的合力大于地面的摩擦 力，沙发一定能推动，A错误；由牛顿第二定律得F一F:= ma,得a=2m/s2,加速度的方向和合外力的方向一致，B 正确，CD错误。故选B。 6.C【解析】对第1种方式受力分析， 如图甲所示，根据牛顿第二定律： F cos 60-u(mg-Fisin 60)=ma, ma十umg 得B一cos60干Sn60:对第2种方 mg 式受力分析，如图乙所示，根据牛顿第 甲 二定律，F2cos60°-u(mg+F2sin60)= ma,得F2 c0s60-4sin60:第3种方 ma十4mg 式，根据牛顿第二定律，F一mg=ma,得 F=ma十umg,代人数据可知Fz>F> *E2 F3,故C正确。 乙 7.CD【解析】运动员在下落过程中，运动员刚接触床面时 重力大于弹力，合力向下，加速度向下，B错误。随着弹力 的增大，运动员受到的合力逐渐减小，故运动员先向下做加 速度减小的加速运动：当加速度零时，速度最大，A错误。 随着弹力进一步增大，当弹力大于重力时，运动员受到的合 力向上，随弹力增大合力也逐渐增大，故运动员后向下做加 速度增大的减速运动。所以从运动员接触蹦床至到达最低 点的过程中，运动员的速度先增大后减小，加速度先减小后 增大，CD正确。故选CD。 8.解：(1)对货车进行受力分析，货车的最大静摩擦力等于 滑动摩擦力为f=umgcos0,而货车重力在斜面的水平分量 为F=ngsin0,若要货车在避险车道上停下后不发生溜滑 现象，则需要>下，即gs血0 <gos6,解得号 即tan<u,则当tan0<:时，货车在避险车道上停下后不 会发生溜滑现象。 (2)设货车在避险车道上的加速度为α，根据牛顿第二定律， F=mgsin 0+umgcos 0=ma,a=gsin 0+ugcos 0=10X (0.26+0.3×0.97)m/s2=5.51m/s2. 【能力提升】 1.D【解析】对土豆分析，土豆受重力、其他土 木F 豆对它的作用力，根据牛顿第二定律得F合= ma=omg,根据平行四边形定则，其他土豆对它F 的作用力F=√(mg)+F落=mg√+，故 选D。 mg 2.A【解析】对物块受力分析可知，物块受乙 向右的拉力为15N,受甲向左的拉力为6N,则合力为F= 15N一6N=9N,方向向右；由牛顿第二定律可得：a= =号mg=3m/,方向水平向右，A正确。故选A m 3.C【解析】小涵静止时受到重力和两根橡皮绳的拉力，处 于平衡状态，如图所示： mg 由于两个拉力大小相等且夹角为120°，故两个拉力的合力 一定在角平分线上，且在竖直线上，因此T=T2=mg,当 小涵左侧橡皮绳断裂时左侧橡皮绳拉力消失，右侧橡皮绳 (类似弹簧突变)拉力不变，重力也不变，由于三力平衡时， 三个力中任意两个力的合力与第三个力等大反向，故右侧 橡皮绳与重力的合力与左侧橡皮绳断开前的拉力等大反 向，大小等于mg,故加速度大小为g,方向沿原断裂橡皮绳 的方向斜向下。故选C。 4.AC【解析】对基准物体A施加水平推力时，由牛顿第二 定律F-F:=m1a1,且F:=0.1m1g,可得m=2.0kg,故A 正确，B错误；AB一起运动时，以AB整体为研究对象，根据 牛顿第二定律F-0.1(m十m2)g=(m1十m2)a2,可得m2= 2.4kg,故C正确，D错误。故选AC。 5.A【解析】由图给信息可知静止时蹦床的弹力等于重 力，即G=500N,则运动员质量为m=50kg。最大弹力为 2500N,则运动员的最大加速度为a=2500-50m/g 50 40m/s2,运动员在空中时间to=8.7一6.7s=2s,下落时 间=号=1s,则最大高度H=之g=号×10×1m= 5m。故选A。 6.AB【解析】设硬币与纸板、桌面间的动摩擦因数为出， 纸板与桌面间的动摩擦因数为2，对硬币进行受力分析，不 管是加速过程还是减速过程，都受到滑动摩擦力，加速度大 小都相同，假设硬币质量为m,即f=出mg,=ma1, @1=出g,假设纸板从开始运动到与硬币分离的时间为t,则 硬币加速的时间为t,减速的时间为t,最大速度为mx= ad2,得=低=A正确B正 d 2 确；设纸板运动的位移为x,则由位移公式得x=:,纸 板从硬币抽出前的加速度大小为：=兰，但由于位移不 知，所以加速度不知，C错误；设纸板的质量为M,对纸板受 力分析后由牛顿第二定律得F一f一f2=Ma2,其中f2为 桌面对纸板的摩擦力，由于不知加速度及两者质量，无法得 出水平拉力大小，D错误。故选AB。 7.解：(1)指针指向刻度O时，重物Q所受弹力为T=1.0N, 指针指向刻度C时，重物P所受弹力为T=0.9N,由题可 知，弹簧形变量△x为一个大格时，弹力大小变化为△T= 参考答案 69 0.1N,由重物Q的重力可知，重物Q的质量m=0.1kg。 当弹簧形变量△为三大格时，弹力大小变化为△T=0.3N, 指针指向刻度A时，重物Q所受弹力为T1=1.0N一 0.3N=0.7N,由牛顿第二定律得G-T=ma1,解得a1= 3m/s2,方向竖直向下。 (2)指针指向刻度E时，重物Q所受弹力为T2=1.0N+ 0.2N=1.2N,由牛顿第二定律得T2-G=ma2,解得a2= 2m/s2,方向竖直向上。 4力学单位制 〖基础过关】 1.AD【解析】国际单位制中的三个基本量是长度、质量、 时间，A正确：三个基本量对应的基本单位是米、千克、秒，B 错误：由a=会得m·s1宁s=m/g,是国际导出单位：由 F=ma得N=kg·m/s2=kg·m·s2,是国际导出单位， C错误；N=kg·m·s2,由W=F·l得J= kg·m·s2·m=kg·m2·s2,都是国际导出单位，D正 确。故选AD。 2.C【解析】加速度的变化率应定义为加速度变化量与所 用时间的比值，则其单位等于加速度变化量单位（即加速度 单位)与时间单位的比值，即m/s2÷s=m/s2,C正确。故 选C。 3.A【解析】在国际单位制中，速度的单位是m/s。由表 达式A可知√m·m/s2=m/s,与速度单位相同；B中 √=s,与时间单位相同：C中是√受：D中是话= /m kg kg·m/s·=m,与长度单位相同，A正确。故选A. kg 4.BD【解析】等式左边x的单位是m,等式右边at的单位 是m/s,不一致，A错误；等式左边a的单位是m/s2,等式 右边g的单位是m/s2,一致，B正确；等式左边F的单位 是kg·m/s,等式右边的m是单位是kg/s,不一致，C错 误；等式左边v的单位是m/s,等式右边√gR的单位是 m/s,一致，D正确。故选BD。 5.ABC【解析】把各物理量的单位都用基本单位表示，v 的单位为m/s,a的单位为m/s2,F的单位为kg·m/s2,x 的单位为m。由计算公式可得对应的单位分别为s、m/s、 kg·m/s、m,故ABC一定错误，D可能正确。故选ABC。 6.B【解析】由F=kS得kg·m/s2=k·m·m2/s2,则 k的单位为kg/m3,B正确。故选B。 7.D【解析】统一单位，m=0.02kg,a=20cm/s2=0.2m/s2, 由牛顿第二定律可得F=ma=0.02×0.2N=0.004N,D 选项符合要求。故选D。 【能力提升】 1.C【解析】长度、时间、质量是三个力学基本物理量，刻度