课时分层检测(19) 牛顿第二定律-【创新大课堂系列】2025-2026学年高中物理必修第一册同步辅导与测试(人教版)

据平衡条件可得2 FTcos0=Mg,由于绳子与竖直方向的夹角0减 小，则cosB变大，绳子拉力变小，D错误。] 8.D「两环稳定时，Q环只受硬杆OB的支持力和绳子的弹力，则 轻绳的方向应与OB杆垂直，以P环为研究对象，由平衡条件得 Tsin0=F,解得T-sn0故A,B错误：稳定后，PQ间绳子总是 与OB垂直的，又因0角不变，因此P,Q间绳子与OA的夹角与拉 力大小无关，故C错误；用力拉圆环Q稳定时绳与杆)A垂直，以 F Q环为研究对象，由平衡条件得T'sin0=F,解得T=n0T, 故D正确。门 9.D「以B,点为研究对象，分析受力情况：受 0 重物的拉力F,(等于重物的重力G)、轻杆的 弹力F、和轻绳的拉力F,作出受力分析图 如图所示。由平衡条件得知，FN和F的合 力与FT大小相等，方向相反，根据三角形相 仅写得品品高又F=G解得R A总C,FC:拉力F将B骗缓授上拉，∠BAO缓没交小，AB AO保持不变，BO变小，则FN保持不变，F变小，故D正确，A、B C错误。] 10.A[要分析自上往下第三只小球对第四只小球的拉力大小，可 以把下面的7个小球看作一个整体，对其受力分析，如图所示， 37 ! 李F风 Y7mg 可以得到拉力为F,=部-5吧，故选A] 11.BD[当细线之间的夹角为90°时，由平衡条件可知2 FTcos45 =mg,可得日一竖g,细线的拉力小于杯子重力，造项A错 误；当细线之间的夹角为120°时，由平衡条件可知2FTc0s60°= mg,可得Fr=mg,细线的拉力大小等于杯子的重力大小，选项B 正确：不管人的力气多大，细线的拉力在竖直方向总有分量，即 细线不可能被拉至水平，选项C错误：由平衡条件可知2FTC0sa 一mg,可知逐渐增大细线夹角，细线拉力将逐渐变大，选项D 正确。 12.解析物体的受力情况如图，由平衡条件得 Fsin 0+F sin 0-mg-0 Fcos 0-F2-F cos 0=0 由上运两式得F-一F mg F-2cos0 2sin 0 令F=0,得F最大值 F=m=405N sin 0 3 mg 令F2=0,得F最小值Fmin=2in0 mg 205N 3 综合得F的取值范国为205N≤F≤40,5N. 3 答案205N≤F≤405N 课时分层检测（十八） 1.B[伽利略的理想斜面实验证明力不是雏持物体运动的原因，没 有力作用的物体能保持原来的运动状态，故A错误，B正确；物体 不受外力作用时，可能处于静止状态，也可能处于匀速直线运动 状态，故C错误：伽利略的理想斜面实验不能证明一切物体都有 惯性，故D错误。门 2.A[汽车由于制动而减速，钢材由于惯性，继续向前运动，压扁驾 驶室，A正确，D错误；惯性大小的唯一量度是质量，B错误：惯性 不是力，不能说克服惯性，C错误。] 3.D「物体的惯性大小只与物体的质量有关，两个质量相同的运动 物体，惯性大小相等，与速度和所处位置无关，故A、B、C错误，D 正确。」 2 4.D「惯性的唯一衡量标准是质量，质量大则惯性大，A、B错误：摩 擦力由接触面的粗糙程度决定，C错误：系好安全带可以防止刹车 时因人的惯性而造成的伤害，D正确。 5.C[②中打开降落伞是为了增大运动员运动的阻力，③中轮胎制 成不平整花纹是为了增大轮胎与地面的摩擦力，故选项C正确。 6.D[小车上表面光滑，因此两小球在水平方向上没有受到外力的 作用。原来两个小球与小车具有相同的速度，当车突然停止运动 时，由于惯性，两个小球的速度不变，所以一定不会相碰（与质量 大小无关)，故D正确。 7.BD 若小车匀速向左运动，则水也匀速运动，速度相等，水不会 从碗中洒出，远项A错误：若小车原来向左匀速运动，突然开始向 左加速运动，碗随小车开始向左加速，裉据牛顿第一定律可知，碗 中水由于惯性仍保持原来的匀速运动状态，水相对于碗向右运 动，水向右洒出，选项B正确：若小车突然向左减速运动，碗随小 车一起开始向左减速，根据牛顿第一定律可知，水由于惯性，仍保 持向左的匀速运动，水相对于碗向左运动，水向左洒出，远项C错 误；若小车原来向右匀速运动，突然向右减速运动，碗随小车开始 向右减速，根据牛顿第一定律可知，水由于惯性仍要保持向右的 匀速运动状态，水相对于碗向右运动，水将向右洒出，远项D 正确。 8.A 由两种介质组成的系统，密度大的惯性大，当系统向右匀加 速运动时，密度小的向右偏移，密度大的向左偏移。塑料的密度 小于水的密度，塑料球P向右偏移，水向左偏移：塑料的密度大于 空气的密度，空气向右偏移，塑料球Q向左偏移，A正确，B、C、D 错误。 9.A 重球受力如图所示，在绳的A端缓慢增加拉力，使 Fm 得重球在足够的时间发生了微小的位移，这个过程进行缓 慢，可以认为重球始终处于平衡状态，即F2=F1十g, ) 随着FT1增大，Fr也增大且F2总是大于FT1,所以CD绳 先被拉断，A项正确，B项错误；若在A端猛拉，由于重球 质量很大，力的作用时间极短，由于惯性，重球向下的位移 Ymg 极小（可以看成运动状态未来得及改变），以致CD绳的拉力几乎 未增加，FT1已达到AB绳所能承受的极限程度，故AB绳先断，C 项正确，D项错误。 10.B「小球原来静止时受重力和支持力作用，其合力为零。当劈 形物体A由静止释放，A应沿斜面下滑，故B也将运动，运动状 态就要发生政变，但由于惯性，小球原来速度为零，而小球又光 滑，除竖直方向受力外，其他方向上不受力，因为力是使物体运 动状态改变的原因，故小球只能在竖直方向上运动，在碰到斜面 之前，运动轨迹应为竖直向下的直线，故远B。 11.C [当汽车突然向前加速时，人会向后倾，反之人会向前倾，由 题图可知，汽车此时可能突然减速，故选项C正确，A、B、D 错误。 12.BD [因为列车由静止向右启动，铁球，乒乓球和水都有向右运 动的趋势。但是，由于与同体积的“水球”相比，铁球质量大、惯 性大，铁球的运动状态难改变，即速度增加慢，而同体积的“水 球”的运动状态容易改变，即速度增加快，而且水和容器一起运 动，所以列车启动时，铁球相对于容器向左运动。同理，由于乒 乓球与同体积的“水球”相比，质量小，惯性小，乒乓球相对于容 器向右运动，故B、D正确。 课时分层检测（十九） 1.C「小车静止，小球一定只受重力和细绳的拉力两个力的作用， 因球处于平衡，所以不可能受到斜面的支持力，故A、B错误：若小 车向左匀速运动时，小球一定只受重力和细绳的拉力两个力的作 用，此时因球处于平衡，所以不可能受到斜面的支持力，小球受两 个力的作用，故C正确，D错误。] 2.C [由题图可知，物体所受合力F随时间：的变化是先减小后增 大，根据牛顿第二定律得知，物体的加速度先减小后增大：由于合 外力F方向与速度方向始终相同，所以物体的加速度方向与速度 方向一直相同，所以速度一直在增大，选项C正确。] 3.D[小球静止时，受力如图所示，由平衡条件T 得：弹簧的弹力大小为F=ng tan53°= 539 细绳的拉力大小T c0s53 3mg,故A、B mg 正确；细绳剪断瞬间弹簧的弹力不变，测小球所 受的合力与断前细绳拉力的大小相等、方向相反，此瞬间小球的 T 加速度大小为a= 38,故C正确；弹簧剪断瞬间，细绳的弹 力可以突变T=gc0s53°，使球沿半径方向合力为零，球沿垂直 半径方向获得加速度a=mngsin53 万g,使球绕旋点下摆，故D 错误。] 4,C[当拉力大于最大静摩擦力时，物块才产生加速度，由牛顿第 二定律有F一ng=na,可知a与F成线性关系，C正确。」 5.AC [对西瓜A受力分析，只受到其他西瓜对它的作用力的合力 F与自身重力作用，如图所示，根据牛顿第二定律有 √/F-(ng)2=na 9 ma ⑧© mg 则F=m√a十g,方向向左偏上 所以A、C正确，B、D错误。 6.ABD[设绳的拉力为FT,对C物体，由牛顿第二定律可知mcg FT=mca,对A,B整体，由牛顿第二定律可知FT=(mA十mg)a,联 立解得a=2m/s2,Fx=16N,故A正确，C错误；对B物体进行 受力分析，A对B的摩擦力为F;=nBa=3X2N=6N,故B正 确：对定滑轮受力分析，受两部分绳子拉力，夹角为90°，则合力 F=√2F,=16√2N,D正确。] 7,D[质量为2n的木块受到重力、地面的支持力、弹簧的拉力、上 面物体的压力和摩擦力，共五个力的作用，选项A错误：当F逐渐 增大到T时，此时整体的加速度为a一6 ,此时弹簧的弹力为 F'=3ma1=T,则此时轻弹簧没有被拉断，选项B错误：当F 逐新增大到15T时，此时整体的加速度为=6，此时弹 的弹力为F,'=3m,=子T,则光时轻弹簧没有被拉断，选项C错 误；撤去F瞬间，弹簧的弹力不变，左边两物体的加速度不变，则 质量为m的木块所受摩擦力的大小和方向不变，选项D正确。] 8.C[因弹簧的弹力与其形变量成正比，当弹簧秤A的示数由 10N变为7N时，其形变量减少，则弹簧秤B的形变量必增大，且 A、B两弹簧秤形变量变化的大小相等，所以弹簧秤B的示数应为 13N,物体在水平方向所受到的合外力为：F合=FB一FA=13N F合 一？N=6N,根据牛顿第二定律，得物块的加速度大小为a= 6 1 m/s2=6m/s2,小车与物体相对静止，加速度相等，所以小 车的加速度为6m/s2,故C正确，A、B、D错误。] 9.解析(1)以小球1、2整体为研究对象分析受力，竖直方向根据 平衡条件有 F1c0s30°=3ng 解得F,-2√3mg (2)以小球1、2整体为研究对象分析受力，水平方向根据平衡条 件有 F1sin30°=F 解得F。=√3mg。 (3)剪断细线瞬间，以小球2为研究对象受力分析，根据牛顿第二 定律有 F合=/(ng)2十F22=ma 解得a=2g。 答案(1)2√3ng(2)√5mg(3)2g 10.解析(1)若小车以大小为g的加速度 向右匀加速运动时，对物体受力分析并 A53037 B 正交分解，水平方向根据牛顿第二定律， FTA O 竖直方向合力为零 FTB cOS37°-FTA COS53°=mg m Frgsin37°+FTasin53°=mg 元g 解得FT4=0.2ng w5 FTB=1.4ng。 (2)经分析，加速度最小值的条件是： 37 B )A绳恰好没有拉力，O)B绳与水平车顶 面夹角为37°；受力分析如图，水平方向 0 FTB 根据牛顿第二定律，竖直方向合力为零 Fre sin37°-ng m FTB COS37°=Amin mg ○ 解得F=四 答案（(1)0.2mg1.4mg(2)号 11.解析(1)物块的最大静摩擦力为 F -ng=180N 由F<Fma 所以F=F1=150N。 (2)在竖直方向有F,sin37°+FN=mg 水平方向上Fcos37°-F:=nC 又F=FN 联立解得a≈3.53m/s。 答案(1)150N(2)3.53m/s2 12.解析(1)物体在拉力作用下的受力示意图 mg 撒去拉力后的受力示意图 FN F mg (2)物体在拉力作用下，根据牛顿第二定律 F-umg=ma 解得a=1m/s2。 (3)经过5s物体的位移1=号a2=12.5m (4)5s末撒去外力，此时速度u=at=5m/s 加速度大小a=m竖=2m/s n 物体还能运动r?一2a, =6.25m0 答案(1)图见解析(2)1m/s2(3)12.5m (4)6.25m 课时分层检测（二十） 1.B「国际单位制中，规定力学中三个基本单位分别是米、千克 秒，其物理量规定为基本物理量，分别是长度、质量、时间，测量使 用的仪器分别是刻度尺、天平和秒表（或钟表）。弹簧测力计是测 量力的仪器。由以上的分析可知B所测的物理量不是基本量。] 2.B[A项的左侧是m/s,右侧是m·s,远项A错误：B项的左侧是 m/s,右侧是m/s,远项B正确：C项的左侧是s1,右侧是m/s,远 项C错误；D项的左侧是m,右侧是m/s2,选项D错误。] 3.BCD[压强力可由公式力=号求得，则p的单位为g·m区 m m·,密度p可由公式p=晋求得，则p的单位为kg/m。由于 kg 题中没有单位，则k 卫的单位为m/s,故选项A的表达式可 能正确：k 2的单位为s/m,不是速度的单位，选项B的表达式 肯定错误：k卫的单位为m/s,不是速度的单位，选项C的表达 0 式肯定错误 ,2的单位为s/m,不是速度的单位，选项D的表达 式肯定错误。】 4.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/s2,所以 新物理量的单位应该是/s3,所以C正确。] 5.B[由加速度定义式得a=”=005m/s=0.01m/s,由牛 5 顿第二定律得F=(m1十m:）a,得m=Fme 900=3X10×0.01kg=8.7×10kg,故B正确.] 0.01 6.B[面积S的单位是m,速度v的单位是m·s1,密度p的单位 是kg·m3,力f的单位是N,即kg·m·s2,把a=1,b=1,c- 1代入鸟的升力f=CSp,单位为Cm(m·s1)·(kg·m3) =Ckg·s1,不是力的单位，故A错误。同理把a=1,b=2,c=1 代入f=CSp,单位为Ckg·m·s2,是力的单位，故B正确。 把a=1,b=2,c=2代入f=CSup,单位为Ckg·s2·m2, 不是力的单位，故C错误。把a=2,b=2,c=2代入f=CSup, 单位为Ckg2·s2,不是力的单位，故D错误。] 0班级 姓名 课时分层检测（十九 …0 基础达标练0… 1.如图所示，小车内 有一固定光滑斜 面，一个小球通过 细绳与车顶相连， 细绳始终保持竖直，关于小球的受力情况， 下列说法中正确的是 4 A.若小车静止，绳对小球的拉力可能为零 B.若小车静止，斜面对小球的支持力一定不 为零 C.若小车向左运动，小球可能受两个力的 作用 D.若小车向左运动，小球一定受三个力的 作用 2.物体在与其初速度方向相同 的合外力作用下运动，取o 方向为正，合外力F随时间 t的变化情况如图所示，则在 0~t1这段时间内( A.物体的加速度先减小后增大，速度也是先 减小后增大 B.物体的加速度先增大后减小，速度也是先 增大后减小 C.物体的加速度先减小后增大，速度一直在 增大 D.物体的加速度先减小后增大，速度一直在 减小 3.如图所示，细绳一端固定在墙上， 530 另一端拴一个质量为m的小球 MO 小球用固定在墙上的水平轻弹簧 6 支撑，静止时细绳与竖直方向的夹角为53° (已知重力加速度为g,cos53°=0.6，sin539 =0.8)下面说法不正确的是 169 得分 牛顿第二定律 A.小球静止时弹簧的弹力大小为学m8 B.小球静止时细绳的拉力大小为 mg C的断细绳瞬间小球的加速度为？S D.剪断弹簧瞬间小球的加速度为专s 一物块静止在粗糙的水平桌面上，从某时刻 开始，物块受到一方向不变的水平拉力作 用，假设物块与桌面间的最大静摩擦力等于 滑动摩擦力。以a表示物块的加速度大小， F表示水平拉力的大小，能正确描述F与a 之间关系的图像是 ∠∠八 P (多选)如图所示，有一辆满载西瓜的汽车在 水平路面向左沿直线做匀加速运动，加速度 大小为a,其中一质量为m的西瓜A受到其 他西瓜对它的作用力的合力为F,则关于F 的大小和方向的判断正确的是 ( A.F的方向向左偏上 B.F的方向水平向左 C.F的大小为m√g2+a2 D.F的大小为ma (多选)如图所示，在光滑的水平桌面上放一 质量为mA=5kg的物块A,A的上方放一 质量mB=3kg的物块B,用一轻绳一端拴在 物块A上，另一端跨过光滑的定滑轮拴接一 班级 姓名 质量mC=2kg的物块C,其中连接A的轻： 绳与水平桌面平行。现由静止释放物块C,: 在以后的运动过程中，A与B之间没有相对 滑动，且A、B始终没有离开水平桌面，C未 落地（重力加速度g取10m/s2)。下列说法 正确的是 A.A的加速度大小为2m/s B.A对B的摩擦力大小为6N C.绳对C的拉力大小为15N D.定滑轮受到绳子的作用力大小为16√2N: …。能力提升练 7.如图所示，光滑水平面上 放置质量分别为m、2m和 2m ww 3m F 3m的三个木块，其中质量为2m和3m的木 块间用一轻弹簧相连，轻弹簧能承受的最大： 拉力为T。现用水平拉力F拉质量为3m的： 木块，使三个木块一起加速运动，则以下说 法正确的是 A.质量为2m的木块受到四个力的作用 B.当F逐渐增大到T时，轻弹簧刚好被 拉断 C.当F逐渐增大到1.5T时，轻弹簧会被 拉断 D.撤去F瞬间，质量为m的木块所受摩擦 力的大小和方向不变 8.如图所示，底板光滑 的小车上用两个量程 777777n7nnn7in7777 为20N、完全相同的 轻质弹簧秤A和B系住一个质量为1kg的 物体，在水平地面上，当小车做匀速直线运 动时，弹簧秤的示数均为10N,当小车做匀 17 得分 变速直线运动时，弹簧秤A的示数为7N, 这时小车的加速度大小是 () A.2 m/s2 B.4 m/s2 C.6 m/s2 D.8 m/s2 9.用两根细线11、l2和一 个轻弹簧将质量分别为 30水4 2m和m的两个小球1 2 OwwwwWwWwWW 和2连接并悬挂，如图 所示。两小球处于静止状态，细线1与竖直 方向的夹角为30°，轻弹簧水平。重力加速 度为g。求： (1)细线11对小球1的拉力大小F1; (2)弹簧对小球2的拉力大小F2; (3)剪断细线12的瞬间，小球2的加速度大 小a。 班级 姓名 10.如图所示，物体被两根细 A V53°37V B 绳OA、OB挂在小车内， 0 始终与小车保持相对静 m 止。己知两根细绳与水 平车顶面夹角分别为53°和37°，物体质量 为m,重力加速度为g,sin37°=0.6， c0s37°=0.8，则： (1)若小车以大小为g的加速度向右匀加 速运动，求绳OA和绳OB上拉力的大小； (2)若使OA绳上没有拉力，求小车向右运 动的加速度的最小值。 …0创新应用练0 11.有一个木箱质量m=60kg,静止在水平地 面上，工人推木箱，若动摩擦因数为= 0.3,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。求： (sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10N/kg) F2 737 甲 乙 (1)当沿水平方向推力F1=150N时，此木 箱所受的摩擦力大小F1; 171 得分 (2)当与水平方向成37°的斜向上的推力 F2=400N时，此木箱的加速度大小。 一个放在水平地面上的物体，质量为5kg, 物体与地面间的动摩擦因数为0.2，在水平 方向受到15N拉力后，由静止开始运动。 (1)分别画出物体在拉力作用下和撤去拉 力后的受力示意图。 (2)求物体运动的加速度大小。 (3)求经过5s物体的位移大小。 (4)5s末撤去外力，物体还能运动多远？ (g=10m/s2)