5.3 牛顿第二运动定律 同步练习 -2026-2027学年高一上学期物理鲁科版必修第一册

**基本信息** 高中物理牛顿第二运动定律同步练，分基础过关（8题）和能力提升（5题），以“基础概念巩固→综合模型应用”为路径，强化运动与相互作用观念及科学推理能力。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |基础过关|牛顿第二定律基本概念、公式应用、单位制、单一模型（斜面、弹簧）|选择题1-2考查合力与运动状态关系，计算题8从光滑到粗糙斜面递进，夯实物理观念| |能力提升|多过程运动分析、图像问题、实际情境（刹车、跳伞）|题11结合弹簧与摩擦分析加速度变化，题13探究跳伞收尾速度，培养科学思维与模型建构能力|

第3节 牛顿第二运动定律 同步练习 基础过关 一、选择题 1.(2026·江苏苏州高三期末)关于物体的运动状态和所受合力的关系，下列说法正确的是(　　) A.物体所受合力为零，物体一定处于静止状态 B.只有合力发生变化时，物体的运动状态才会发生变化 C.物体所受合力不为零时，物体的速度一定不为零 D.物体所受的合力不变且不为零，物体的运动状态一定变化 2.用轻绳系一质量为m的砝码并向上提起，当绳中张力为T＝mg时，砝码匀速上升。若绳中张力变为2T，则砝码匀加速上升，其加速度a的大小为(　　) A.a＜g B.a＝g C.g＜a＜2g D.a＝2g 3.如图所示，A、B两球用细线悬挂于天花板上且静止不动，两球质量mA＝2mB，重力加速度为g，两球间是一个轻质弹簧，如果突然剪断悬线，则在剪断悬线瞬间 (　　) A.A球加速度为g，B球加速度为g B.A球加速度为g，B球加速度为0 C.A球加速度为g，B球加速度为0 D.A球加速度为g，B球加速度为g 4.(2026·江苏兴化期中)如图所示，水平向左运动的汽车内装有一个固定在竖直平面内的简易加速度计，若发现小球向右摆动，且稳定时轻杆与竖直方向夹角为30°，忽略加速度计、小球和轻杆受到的一切阻力，重力加速度为g。下列说法正确的是(　　) A.汽车在匀速行驶 B.汽车在减速行驶 C.汽车加速度大小为0.5g D.汽车加速度大小为g 5.(多选)关于力学单位制，下列说法正确的是 (　　) A.kg、m/s、N是导出单位 B.kg、m、s是基本单位 C.在国际单位制中，质量的单位可以是kg，也可以是g D.只有在国际单位制中，牛顿第二定律的表达式才是F＝ma 6.(多选)在牛顿第二定律的表达式F＝kma中，有关比例系数k的下列说法中正确的是 (　　) A.k的数值由质量、加速度和力的数值决定 B.k的数值由质量、加速度和力的单位决定 C.在国际单位制中，k等于1 D.在任何情况下k都等于1 7.(多选)如图所示，当小车向右加速运动时，物块M相对车厢静止于竖直车厢壁上，当车的加速度增大时(　　) A.M受静摩擦力增大 B.M对车厢壁的压力不变 C.M仍相对于车厢静止 D.M受静摩擦力不变 二．计算题： 8.(1)如图所示，一个物体从光滑斜面的顶端由静止开始下滑，倾角θ＝30°，斜面静止不动，重力加速度g＝10 m/s2。求物体下滑过程的加速度有多大？ (2)若斜面不光滑，物体与斜面间的动摩擦因数μ＝，物体下滑过程的加速度又是多大？ 能力提升 一、选择题 9.如图所示，有一辆汽车满载西瓜在水平路面上匀速前进。突然发现意外情况，紧急刹车做匀减速运动，加速度大小为a，重力加速度为g，则中间一质量为m的西瓜A受到其他西瓜对它的作用力的大小是 (　　) A.m B.ma C.m D.m(g＋a) 10.三个完全相同的物块1、2、3放在水平桌面上，它们与桌面间的动摩擦因数均相同。现用大小相同的外力F沿图6 所示方向分别作用在1和2上，用F的外力沿水平方向作用在3上，使三者都做加速运动，用a1、a2、a3分别代表物块1、2、3的加速度，则 (　　) A.a1＝a2＝a3 B.a1＝a2，a2＞a3 C.a1＞a2，a2＜a3 D.a1＞a2，a2＞a3 11.(多选)如图所示，一轻质弹簧一端固定在墙上的O点，自由伸长到B点。今用一小物体m把弹簧压缩到A点(m与弹簧不连接)，然后释放，小物体能经B点运动到C点而静止。小物体m与水平面间的动摩擦因数μ恒定，则下列说法中正确的是(　　) A.物体从A到B的速度越来越大 B.物体从A到B速度先增加后减小 C.物体从A到B加速度越来越小 D.物体从A到B加速度先减小后增加 12.(多选)图甲所示，地面上有一质量为M的重物，用力F向上提它，力F变化而引起物体加速度变化的函数关系如图乙所示，重力加速度为g，则以下说法中正确的是(　　) A.当F小于图中A点值时，物体的重力Mg>F，物体不动 B.图中A点值即为物体的重力值 C.物体向上运动的加速度和力F成正比 D.图线延长和纵轴的交点B的数值绝对值等于该地的重力加速度 二．计算题： 13.跳伞运动员在下落过程中(如图所示)，假定伞所受空气阻力的大小跟下落速度的平方成正比，即F＝kv2，比例系数k＝20 N·s2/m2，跳伞运动员与伞的总质量为72 kg，起跳高度足够高，则： (1)跳伞运动员在空中做什么运动？收尾速度是多大？ (2)当速度达到4 m/s时，下落加速度是多大？(g取10 m/s2) 参考答案： 1.解析　物体所受合力为零，则物体处于平衡状态，物体可能处于静止状态，也可能做匀速直线运动，A错误;物体只要受到不为0的合力，无论合力是恒力还是变力，物体的运动状态一定会发生变化，B错误，D正确;物体所受合力不为零时，物体的加速度一定不为零，但物体的速度可能为零，如自由落体运动的起点，C错误。答案　D 2.解析　由牛顿第二定律可知，加速度a＝＝g，故选项B正确。答案　B 3.解析　在剪断悬线的瞬间弹簧的弹力保持不变，则B球的合力为零，加速度为零；对A球有(mA＋mB)g＝mAaA，得aA＝g，故B选项正确。答案　B 4.解析　小球受力情况如图所示，根据牛顿第二定律有mgtan 30°=ma，解得小球加速度大小为a=g，由于小球相对汽车静止，所以汽车加速度大小为g，方向水平向左，与汽车的运动方向相同，汽车向左加速行驶，故D正确。 答案　D 5.解析　 所谓导出单位，是利用物理公式和基本单位推导出来的，力学中的基本单位只有三个，即kg、m、s，其他单位都是由这三个基本单位衍生(推导)出来的，如“牛顿”(N)是导出单位，即1 N＝1 kg·m/s2(F＝ma)，所以A项错误，B项正确；在国际单位制中，质量的单位只能是kg，C项错误；在牛顿第二定律的表达式中，F＝ma(k＝1)只有在所有物理量都采用国际单位制时才能成立，D项正确。答案　BD 6.解析　物理公式在确定物理量数量关系的同时，也确定了物理量的单位，在F＝kma中，只有“m”的单位取kg，“a”的单位取m/s2，“F”的单位取N时，才有k＝1。B、C正确。答案　BC 7.解析　对M受力分析如图所示，由于M相对车厢静止，则f＝Mg，N＝Ma，当a增大时，N增大，f不变，故C、D正确。 答案　CD 8.解析　 (1)根据牛顿第二定律得：mgsin θ＝ma1 所以a1＝gsin θ＝10× m/s2＝5 m/s2 (2)物体受重力、支持力和摩擦力，根据牛顿第二定律得 mgsin θ－f＝ma2，N＝mgcos θ f＝μN，得a2＝2.5 m/s2 答案　(1)5 m/s2　(2)2.5 m/s2 9.解析　西瓜与汽车具有相同的加速度a，对西瓜A受力分析如图，F表示周围西瓜对A的作用力，则由牛顿第二定律得：＝ma，解得：F＝m，故C对，A、B、D错。 答案　C 10.解析　对物块1，由牛顿第二定律得Fcos 60°－f＝ma1， －μ(mg－Fsin 60°)＝ma1 对物块2，由牛顿第二定律得Fcos 60°－f′＝ma2， －μ(mg＋Fsin 60°)＝ma2 对物块3，由牛顿第二定律得F－f″＝ma3，－μmg＝ma3 比较得a1＞a3＞a2，所以C正确。答案　C 11.解析　物体从A到B的过程中，水平方向一直受到向左的滑动摩擦力作用，大小不变；还一直受到向右的弹簧的弹力，从某个值逐渐减小为0。开始时，弹力大于摩擦力，合力向右，物体向右加速，随着弹力的减小，合力越来越小；到A、B间的某一位置时，弹力和摩擦力大小相等、方向相反，合力为0，速度达到最大；随后，摩擦力大于弹力，合力增大但方向向左，合力方向与速度方向相反，物体开始做减速运动。所以，小物体由A到B的过程中，先做加速度减小的加速运动，后做加速度增加的减速运动，选项B、D正确。答案　BD 12.解析　本题考查应用牛顿第二定律分析图象问题。当0≤F≤Mg时，物体静止，即A正确；当F>Mg时，即能将物体提离地面，此时，F－Mg＝Ma，a＝－g，A点表示的意义即为F＝Mg，所以B正确；直线的斜率为，故B点数值绝对值为g，故选项D正确。答案　ABD 13.解析　(1)以伞和运动员作为研究对象，开始时速度较小，空气阻力F小于重力G，v增大，F随之增大，合力F合减小，做加速度a逐渐减小的加速运动；当v足够大，使F＝G时，F合＝0，a＝0，开始做匀速运动，此时的速度为收尾速度，设为vm。 由F＝kv＝G，得vm＝＝＝6 m/s。 (2)当v＝4 m/s＜vm时，合力F合＝mg－F，F＝kv2， 由牛顿第二定律F合＝ma得 a＝g－＝10 m/s2－ m/s2≈5.6 m/s2。 答案　(1)做加速度越来越小的加速运动　6 m/s (2)5.6 m/s2 学科网（北京）股份有限公司 $