4.3 牛顿第二定律 课时练习-2026-2027学年高一上学期物理粤教版必修第一册

**基本信息** 高中物理牛顿第二定律新授课同步练，以基础-中档-提升三层设计，覆盖概念理解到实际应用，强化物理观念与科学思维，适配课时巩固与能力进阶。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |基础|牛顿第二定律基本概念、公式直接应用|选择1-6题考查单位定义、F=ma理解等，强化运动与相互作用观念| |中档|瞬时性分析、多力作用场景|选择7、9题涉及木板撤离/弹簧撤力瞬间加速度，体现科学推理| |提升|实际情境综合应用|计算13题结合加速度计设计，需模型建构与定量计算，深化科学思维|

第3节 牛顿第二定律 课时练习 一、选择题 1．关于力的单位“牛顿”，下列说法正确的是(　　) A．使2 kg的物体产生2 m/s2加速度的力，叫作1 N B．使质量是0.5 kg的物体产生1.5 m/s2的加速度的力，叫作1N C．使质量是1 kg的物体产生1 m/s2的加速度的力，叫作1N D．使质量是2 kg的物体产生1 m/s2的加速度的力，叫作1N 2.下列对牛顿第二定律的表达式F＝ma及其变形公式的理解，正确的是(　　) A．由F＝ma可知，物体所受的合力与物体的质量成正比，与物体的加速度成反比 B．由m＝可知，物体的质量与其所受合力成正比，与其运动的加速度成反比 C．由a＝可知，物体的加速度与其所受合力成正比，与其质量成反比 D．由m＝可知，物体的质量由它的加速度和它所受到的合力而决定 3．如图所示，用手提一轻弹簧，弹簧下端挂一金属球。在将整个装置匀加速上提的过程中，手突然停止不动，则在此后一小段时间内(　　) A．小球立即停止运动 B．小球继续向上做减速运动 C．小球的速度与弹簧的形变量都要减小 D．小球的加速度减小 4．质量为2 kg的物体放在光滑水平面上，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．5 m/s2 5．下列关于速度、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 B．物体的速度为零，则加速度为零 C．物体所受的合外力很小，但加速度可能很大 D．物体所受的合外力很大，但加速度可能为零 6.静止在光滑水平面上的物体，受到一个水平拉力，在力刚作用的瞬间，下列说法中正确的是(　　) A．物体立即获得加速度和速度 B．物体立即获得加速度，但速度仍为零 C．物体立即获得速度，但加速度仍为零 D．物体的速度和加速度均为零 7.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 8．（多选）在牛顿第二定律公式F＝kma中，比例系数k的数值(　　) A．在任何情况下都等于1 B．k的数值是由质量、加速度和力的大小所决定 C．k的数值是由质量、加速度和力的单位所决定 D．在国际单位制中，k的数值一定等于1 9．（多选）如图所示，质量均为m的A、B两球之间系着一根不计质量的弹簧，放在光滑的水平面上，A球紧靠竖直墙壁。现用水平力F将B球向左推压弹簧，平衡后，突然将F撤去，在这一瞬间，下列说法中正确的是(　　) A．A球的速度为零，加速度为零 B．A球的速度不为零，加速度也不为零 C．B球的速度不为零，加速度为零 D．B球的速度为零，加速度不为零 10.（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 二．计算题：(计算要有必要的文字说明和解题步骤，有数值的要注明单位) 11．质量为1 kg的物体静止在水平面上，若用4 N的水平拉力拉它，刚好能匀速运动；若将此力增至6 N，则物体加速度大小是多少？若撤去拉力，物体的加速度大小又是多少？ 12.如图所示，质量为m的小球与轻弹簧和轻绳相连处于静止状态，弹簧处于水平，劲度系数为k；轻绳与竖直墙壁的夹角为45°，重力加速度为g。 (1)求弹簧的伸长量Δx； (2)现烧断轻绳，求烧断轻绳瞬间小球的加速度。 13．自制一个加速度计，其构造是：一根轻杆，下端固定一个小球，上端装在水平轴O上，杆可在竖直平面内左右摆动，用白硬纸作为表面，放在杆摆动的平面上，并刻上刻度，可以直接读出加速度的大小和方向。使用时，加速度计右端朝汽车前进的方向，如图所示(g取9.8 m/s2)。 (1)硬纸上刻度线b在经过O点的竖直线上，则在b处应标的加速度数值是多少？ (2)刻度线c和O点的连线与Ob的夹角为30°，则c处应标的加速度数值是多少？ (3)刻度线d和O点的连线与Ob的夹角为45°。在汽车前进时，若轻杆稳定地指在d处，则0.5 s内汽车速度变化了多少？ 参考答案： 1.解析：选C　使质量是1 kg的物体产生1 m/s2的加速度的力，叫作1 N，C项正确。 2.解析：选C　牛顿第二定律的表达式F＝ma表明了各物理量之间的数量关系，即已知两个物理量，可求第三个物理量，但物体的质量是由物体本身决定的，与受力无关；作用在物体上的合力，是由和它相互作用的物体作用产生的，与物体的质量和加速度无关。故A、B、D错，C对。 3.解析：选D　以球为研究对象，小球只受到重力G和弹簧对它的拉力FT，由题可知小球向上做匀加速运动，即G<FT。当手突然停止不动时，在一小段时间内弹簧缩短一点，即FT减小，且FT仍然大于G，由牛顿第二定律可得 FT－G＝ma，a＝，即在一小段时间内小球加速度减小，故D正确。 4.解析：选B　两个水平力的合力的最大值为F1＋F2， 最小值为|F1－F2|，可知amax＝＝ m/s2＝3.5 m/s2， amin＝＝ m/s2＝1.5 m/s2， 故物体的加速度范围为1.5 m/s2≤a≤3.5 m/s2，B正确。 5.解析：选C　加速度由物体的质量和它所受合力共同决定，跟物体的速度无必然联系。 6.解析：选B　力是加速度产生的原因，加速度是力作用的结果。由牛顿第二定律的瞬时性可知，力作用的瞬时即可获得加速度，但速度还未改变。 7.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。 8.解析：选CD　在不同的单位制中，k值是不同的，选项A错误。k值与质量、加速度和力的大小无关，选项B错误。逆向思维假设k与质量有关，换一个物体，k值就要变化。在国际单位制中规定，质量为1 kg的物体，产生1 m/s2的加速度时，所需要的力为1 N，选项C、D正确。 9.解析：选AD　撤去F的瞬间，A球所受合外力为零，加速度为零，速度显而易见也为零；而B球要受到弹簧对它向右的弹力，合外力不为零，加速度不为零，但速度为零，因为速度发生变化需要时间，是一个过程，加速度则不需要。 10.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f＝ma＝，故选项A错误，B正确； 由牛顿第三定律知木块对小车的摩擦力f′＝，C正确； 小车受到的合力大小为Ma，选项D错误。 11.解析：依题意，用4 N的水平拉力拉物体刚好能匀速运动， 则物体受到的滑动摩擦力为f＝4 N。 当用6 N的水平拉力拉它时，根据牛顿第二定律有F－f＝ma， 代入数据得a＝2 m/s2， 若撤去拉力，物体只受摩擦力，则f＝ma′， 代入数据得a′＝4 m/s2。 答案：2 m/s2　4 m/s2 12.解析：(1)对小球进行受力分析，如图所示，则可得弹簧的弹力 F＝＝mg， 由胡克定律得F＝kΔx， 解得Δx＝。 (2)烧断轻绳的瞬间，设小球的加速度为a，此时F、G不变， 则小球所受的合力F合＝ ， 由牛顿第二定律可得F合＝ma， 解得a＝ g。 答案：(1)mg/k　(2)g 13.解析：(1)当轻杆与Ob重合时，小球所受合力为0，其加速度为0，车的加速度亦为0，故b处应标的加速度数值为0。 (2)方法一(合成法)：当轻杆与Oc重合时，以小球为研究对象，受力分析如图所示。 根据力的合成的平行四边形定则和牛顿第二定律得mgtan θ＝ma1，解得a1＝gtan θ＝9.8×m/s2≈5.66 m/s2。　 方法二(正交分解法)：建立直角坐标系，并将轻杆对小球的拉力正交分解，如图所示。 则沿水平方向有：Fsin θ＝ma， 竖直方向有：Fcos θ－mg＝0， 联立以上两式可解得小球的加速度 a≈5.66 m/s2，方向水平向右，即c处应标的加速度数值为5.66 m/s2。 (3)若轻杆与Od重合， 同理可得mgtan 45°＝ma2， 解得a2＝gtan 45°＝9.8 m/s2，方向水平向左，与速度方向相反， 所以在0.5 s内汽车速度应减少，减少量 Δv＝a2Δt＝9.8×0.5 m/s＝4.9 m/s。 答案：(1)0　(2)5.66 m/s2 (3)减少了4.9 m/s 学科网（北京）股份有限公司 $