第四章 第3节 牛顿第二定律-【创新教程】2026-2027学年高中物理必修第一册五维课堂课时作业（人教版）

≈0.48m/s2;由图1所示实验装置可知，小车A受到的拉力 为小车B受到拉力的2，两车的质量m相等，两车的加速 F 度之比：41=mF 2 1」 F8 FB F8 2: m (2)两小车都做初速度为零的匀加速直线运动，它们的 1 运动时同：相等，它们的位移之比：马=2a a2 =子如果号=号也可以说明质量一定的格见下，物体 的加速度与其质量成正比。 答案：10.481：2(21：2由x=号a可知，当 时间t相等时，位移与加速度成正比 第3节牛顿第二定律 1.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零，物体的加速度为 零，所以物体仍静止，故选项D正确，选项A、B、C 错误。] 2.C[“蜘蛛侠”在竖直玻璃墙面上由A,点沿直线匀加速 “爬行”到B点，加速度从A指向B,根据牛顿第二定律 可知，在竖直平面内“蜘蛛侠”的合力方向应该是从A指 向B,结合平行四边形定则知：F与mg的合力沿A到B 方向，故C正确，A、B、D错误。] 3.C[一-开始，物体所受合力为F=10N-5N=5N,方 向向左，当F2由10N逐渐减小，F也逐渐减小，当F2 减小到5N时，F值变为0，随着F2的继续减小，F方向 变为向右，从0逐渐增大，当F2变为0的时候，F变为最 大5N,由牛顿第二定律，物体的加速度也是先减小后增 大，故C正确。] 4.B[当小丽处于静止状态时，拉力F=mg,两绳之间的 夹角为120°，若小丽左侧橡皮绳断裂，则小丽此时所受 合力沿断裂橡皮绳的方向斜向下，由牛顿第二定律 F=ma知mg=ma,a=g,故选项B正确。] 5.C[在接触的第一个阶段mg>kx,F。=mg一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 浙减小，由a=得，a=mg二虹，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=x时，F◆=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一mg, 方向竖直向上，小球向下运动，x继续增大，F令增大， =x二mg,方向竖直向上，随x的增大而增大，此时a与 m ℃方向相反，所以逐渐减小。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。] ·2 参考答案 6.D[对细线吊的小球研究，根据牛顿第二定律，得 ngtan a=ma,得到a=gtan a。故加速度向右，小车向 右加速，或向左减速，故A错误；对P球，设受到杆的拉 力与竖直方向夹角为B,由牛顿第二定律得：mgtan B= a',得B=a>0,则轻杆对小球的弹力方向与细线平行， 故B错误；小球P和Q的加速度相同，水平向右，则两球 的合力均水平向右，大小F合=ma=ngtan a,故C错误， D正确。 7.B[设小球的质量为m,对整体分析，弹簧的弹力 F=2 ngsin30°=mg,剪断细线的瞬间，弹簧的弹力不 变，对A分折，a-F-m血30=之8，B的加逵度为： m a=30=合g,故B正确，A.C,D错民.] m 8.D[对货物受力分析，受mg和拉力T,根据牛顿第二定 律，有：T-mg三ma,得：a三T-g3当a=0时， T=mg,故图线与横轴的交点N的值TN=mg,故C正 确；当T=0时，a=一g,即图线与纵轴的交点M的值aM =一g,故A正确；图线的斜率表示质量的倒数元，故B 正确，D错误。门 9.CD 10.BD由于人对车厢底的正压力为其重力的1.25倍， 所以在竖直方向上有FN一mg=ma上，解得， a上=0.25g,设水平方向上的加速度为a水， 则8=m30-9as=9g。 a水 ga=√a+a=号， F=ma*=G,故B,D正确.] 11.BD[小球受力如图，由牛顿第二定律得： FN 30 F金=mgtan30°=ma F合 a=gtan30°= 38, mg 则FN=mg=23 -c0s30=23mg 故B、D正确。] 12.AD[设斜面倾角为0，原来物体匀速下滑时有：mgsin0= mgcos0,即sin0=ucos0,与物体的重力无关，则施加竖 直向下的力F,物体仍匀速下滑，故A正确，B错误；若 物块A原来加速下滑，有mgsin9>mgcos日，将F分 解，则Fsin>uFcos0,动力的增加大于阻力的增加，加 速度变大，故C错误，D正确。] 13.解析：(1)分析木块的受力情况如图 甲所示，木块受重力mg、支持力FN 两个力作用，合外力大小为mgsin0, 根据牛顿第二定律得mgsin0=ma1, 甲 所以a1=gsin0=10×0.6m/s2 =6m/s2。 (2)若斜面粗糙，木块的受力情况 如图乙所示，建立直角坐标系。 在x方向上（沿斜面方向） mgsin 0-F=maz ① 7777777 77777 在y方向上（垂直斜面方向） 9 物理·必修第一册 FN=mgcos 0 ② 又因为F,=uFN ③ 由①②③得a2=gsin0-gcos= (10×0.6-0.5×10×0.8)m/s2=2m/s2。 答案：(1)6m/s2(2)2m/s2 14.解析：(1)小球匀速向下滑动时，受力分析如图甲所示， 由平衡条件得，平行于杆方向有mgsin0=Fn 垂直于杆方向有FN=mgcos0, 又Fa=uFN,联立解得μ=0.75。 (2)水平推力F作用后，对小球受力分析，如图乙所示， 平行于杆方向有Fcos0-mgsin0-F2=ma, 垂直于杆方向有F2=Fsin0十mgcos0, 又F2=uF2,解得a=2m/s2。 F F F 10 mg <○0 *mg 甲 答案：(1)0.75(2)2m/s2 第4节力学单位制 1.B[刻度尺可直接测量出物体的长度，长度是国际基本 单位制中对应的三个力学基本物理量之一，故A不符合 题意；弹簧测力计可直接测量出力的大小，力不是国际 基本单位制中对应的三个力学基本物理量，故B符合题 意；天平可直接测量出物体的质量，质量是国际基本单 位制中对应的三个力学基本物理量之一，故C不符合题 意：秒表可直接测量出时间，时间是国际基本单位制中 对应的三个力学基本物理量之一，故D不符合题意。] 2.C[力学中的三个基本物理量为长度、质量、时间，A错 误；“牛顿”是为了纪念牛顿而作为力的单位，但不是基本 单位，B错误；根据“牛顿”的定义，1N=1kg·m·s2,C正 确；“克”“摄氏度”不是基本单位，D错误。] 3.A[在力学中长度、时间和质量的单位为基本单位，而m/s、 N都是导出单位，所以B、C、D错误。] 4.B[根据W=Fl,则1J=1N·m=1kg·m·s2·m =1kgm·g,故A.C错民；根格P=g,则1W= 1J·s1=1kg·m2·s2·s1=1kg·m2·s3,故B 正确，D错误。] 5.B[由各物理量的单位之间的关系确定公式是否正确。 压强力可由公式p一5求得，尉共单位为gs m =kg·m/(m·s)2。密度p可由公式p=役求得，则p的 单位为kg/m。由于题中k无单位，则k卫的单位为m/s, 0 卫然不是建度的单位，A错误。而√层的华位为ms,B可 能正确。又√p/p的单位为s/m,也不是速度的单位，C 错误。√p的单位为kg/(m2·s),不是速度的单位， D错误。] ·25 6B[将R=S变彩得=6品术用国际单位制，式中 F:的单位为N,即kg·m/s2,S的单位为m2,速度的二 次方的单位可写成为(m/s)2。将这些单位代入上式得 比例系数k的单位是kg/m3,B正确。] 7.D[阻力的单位为N,由于D项中表达式的单位为 g·m2.(m/s)2=kg·m/s2=N,恰好为力的单位，D 正确。] 8.B[由工十)式，左边单位是长度单位，而右边 单位推知是速度单位，所以结果一定是错误的，单位制 选用得不同，只影响系数，故A、C、D错，B对。] 9.C[新物理量表示的是加速度变化的快慢，所以新物理 量应该等于加速度的变化量与时间的比值，而加速度的 单位是m/s2,所以新物理量的单位应该是m/s3,所以C 正确。] 10,BD[在应用公式进行数量运算的同时，也要把单位带 进运算。带单位运算时，单位换算要准确。可以把题 中已知量的单位都用国际单位表示，计算结果的单位 就是用国际单位表示的。这样在统一已知量的单位 后，就不必一一写出各个量的单位，只在数字后面写出 正确单位即可。选项A中△x=1.2cm没换成国际单 位，C项中的小车质量m=500g没换成国际单位，所以 A、C错误，B、D正确。] 11.ABC[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。由此可解出A、B、C、D的单位分别为s、 m2/s、kg·m/s、m,故A、BC一定错误，D可能正确。] 12.BD[将等式两边各物理量的国际单位制单位代入后 进行单位运算，经过验证可知选项B、D可能正确。] 13.解析：将各量的单位代入得 ,√=F=8截对应物显童为时网。 (2)m/s)=m/5,对应物理量为加速度。 m (3)kg·(m/s)=kg·m/s=N,对应物理量为力。 m 答案：(1)s时间(2)m/s2加速度(3)N力 14.解析：不同意，原因是单位未统一到同一单位制中，正 确解法如下： x=10cm=0.1mm=10g=102kg, 4=t哈_202-302 2x 2×0.1m/s=-2.5X10m/s2, F=ma=102×(-2.5×105)N=-2.5×103N, 负号表示力的方向与速度方向相反。 答案：见解析 第5节牛顿运动定律的应用 1.B[自由落体：v=2gH,缓冲减速：v=2ah,由牛顿第 二定律得F-mg=a,解得F=mg（1+只）=5mg,故 B正确] 0物理 空 物 课时 间 第3节 理 纠错空间 作业 一、单项选择题 1.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 的合力等于零，物体的加速度为零，所 以物体仍静止 2.来自北京工业大学的一群大学生，受 “蜘蛛侠”的启发，研发出了独特的六爪 攀壁机器人（如图甲）。六爪攀壁蜘蛛 方法总结 机器人如同排球大小，“腹部”底盘较 低，并且安装了驱动风扇。假设所攀爬 的墙体为一张纸，当纸靠近运转的电风 扇时，由于压力差的改变，纸会被紧紧 吸附在电扇表面。正是运用了这个原 理，当机器人腹部的驱动风扇开始运 转，它便可以稳稳地吸附于墙体上。假 设“蜘蛛侠”在竖直玻璃墙面上由A点 沿直线匀加速“爬行”到B点。在此过 程中，重力之外的其他力的合力用F表 示，则“机器人”受力情况分析正确的是 B 蜘蛛侠 194 必修第一册 牛顿第二定律 3.如图所示，放在光滑 F 水平面上的一个物 annnn 体，同时受到两个水平方向力的作用， 其中水平向右的力F=5N,水平向左 的力F2=10N,当F2由10N逐渐减 小到零的过程中，物体的加速度大小是 ) A.逐渐减小 B.逐渐增大 C.先减小后增大 D.先增大后减小 4.“儿童蹦极”中，拴在腰间左 右两侧的是弹性橡皮绳。质 量为m的小丽静止悬挂时， 两橡皮绳的拉力大小均恰为mg,若此 时小丽左侧橡皮绳断裂，则小丽此时的 A.加速度为零 B.加速度a=g,沿断裂橡皮绳的方向 斜向下 C.加速度a=g,沿未断裂橡皮绳的方向斜 向上 D.加速度a=g,方向竖直向下 5.如图所示，一个小球从竖直 0 立在地面上的轻弹簧正上 方某处自由下落，在小球与 mmim 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.加速度越来越大，速度越来越小 B.加速度和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 第四章运动和力的关系 6.如图，一小车上有一个固定的水平横 杆，左边有一轻杆与竖直方向成0角与 横杆固定，下端连接一质量为m的小球 P。横杆右边用一根细线吊一相同的小 球Q。当小车沿水平面做加速运动时， 细线保持与竖直方向的夹角为α，已知0 <α，不计空气阻力，重力加速度为g,则 下列说法正确的是 () PO A.小车一定向右做匀加速运动 B.轻杆对小球P的弹力沿轻杆方向 C.小球P受到的合力不一定沿水平 方向 D.小球Q受到的合力大小为mg tan a 7.如图所示，质量相等 的A、B两小球分别 B 连在轻绳两端，A球 30°C 的一端与轻弹簧相连，弹簧的另一端固 定在倾角为30°的光滑斜面顶端，重力 加速度大小为g。下列说法正确的是 A.剪断轻绳的瞬间，A的加速度为零， B的加速度大小为g B.剪断轻绳的瞬间，A、B的加速度大小 均为各 C.剪断轻绳的瞬间，A、B的加速度均 为零 D.剪断轻绳的瞬间，A的加速度为零， B的加速度大小为g 8.如图甲所示，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T之间的关 系图像如图乙所示。由图可以判断下列 说法错误的是（重力加速度为g)( ) ·1 课时作业乡 纠错空间 甲 A.图线与纵轴的交点M的值aM=一g B图线的斜率等于物体质量的倒数】 C.图线与横轴的交点N的值TN=mg D.图线的斜率等于物体的质量m 二、多项选择题 9.下列对牛顿第二定律的理率正确的是 ( A.合外力小的物体加速度一定小 B.比例式F=kma中的k一定为1 C.两单位N/kg和m/s2是等价的 D.比例式F=kma中的k可以是其他 常数 10.如图所示，某旅游景点 方法总结 的倾斜索道与水平线 夹角0=30°，当载人车 厢以加速度a斜向上 加速运动时，人对车厢的压力为体重 的1.25倍，此时人与车厢相对静止， 0++号g00号号0+4十#0044#8 设车厢对人的摩擦力为F:,人的体重 为G,下面正确的是 ( A.a=是 B.a=& 2 C.fimo D.F=3。 11.半圆形光滑圆槽内 30P 放一质量为m的小 球，今用外力拉着圆 T 槽在水平面上匀加速运动，稳定后小 球位置如图所示，则小球受圆槽的支 年年gg年4g■年年4年g年年4年■年 持力F、和加速度a为 ( ) A.F= 3 2mg BF=2 3 mg 1 C.a=28 D.a= 38 5 巴物理 必修第一册 12.如图所示，物块沿固 14.如图，质量为m=5kg的小球穿在斜 定斜面下滑，若在物 杆上，斜杆与水平方向的夹角为0 间 块上再施加一个竖 37°，球恰好能在杆上匀速向下滑动。 纠错空间 直向下的恒力F,则 若球受一大小为F=200N的水平推 A.若物块原来匀速下降，施加力F后 力作用，可使小球沿杆向上匀加速滑 物块仍将匀速下滑 动(g取10m/s2,sin37°=0.6)，求： B.若物块原来匀速下滑，施加力F后 物块将加速下滑 m C.若物块原来以加速度a匀加速下 滑，施加力F后物块仍将以加速度 (1)小球与斜杆间的动摩擦因数4的 a匀加速下滑 大小； D.若物块原来以加速度a匀加速下 (2)小球沿杆向上匀加速滑动时的加 滑，施加力F后物块仍将匀加速下 速度大小。 滑，加速度大于a 三、非选择题 13.如图所示，一木块沿倾 角0=37°的光滑固定 0 斜面自由下滑。g取 方法总结 10m/s2,sin37°=0.6，c0s37°=0.8。 (1)求木块的加速度大小； (2)若木块与斜面间的动摩擦因数以= 0.5,求木块加速度大小。 。。青++。+。+中 ·196·