4.3 牛顿第二定律 基础练习卷 -2026-2027学年高一上学期物理人教版必修第一册

牛顿第二定律基础练习卷 一、单选题 1．质量m=0.5kg的物体由静止开始沿竖直方向匀加速上升，加速度a=5m/s2，该物体受到合力的大小为（　　） A．0.5N B．2.5N C．1.5N D．5N 2．光滑水平面上有一个质量为的物体，在水平方向上受到互成120度角的两个力的作用，这两个力的大小都是，这个物体的加速度大小为（     ） A． B． C． D． 3．鱼在水中沿直线水平向右加速游动，水对鱼的作用力 F 方向合理的是（　　） A． B． C． D． 4．物体受到下列几组共点力的作用，其中一定能使物体产生加速度的是（　　） A． B． C． D． 5．踢毽子是我国传统的民间体育运动。如图是一个小孩正在练习踢毽子，毽子近似沿竖直方向运动。若考虑空气阻力的影响，毽子离开脚后上升至最高点时（   ） A．速度不为零、加速度为零 B．速度为零、加速度不为零 C．速度为零、加速度也为零 D．速度不为零、加速度不为零 6．如图所示，质量为2kg的物体在水平拉力F=10N作用下向左做匀减速直线运动。已知物体受到摩擦力大小为4N，则物体的加速度大小为（     ） A．7m/s2 B．6m/s2 C．5m/s2 D．3m/s2 7．在光滑水平面上，质量为的物体在水平恒力作用下由静止开始运动，其速度—时间图像如图所示。则力的大小为（     ） A． B． C． D． 8．如图，质量分别为4m、3m、2m、m的四个小球A、B、C、D，通过细线或轻弹簧互相连接，悬挂于O点，处于静止状态，重力加速度为g。若将B、C间的细线剪断，则剪断瞬间C的加速度大小为（　　） A．0.5g B．g C．1.5g D．2g 9．如图是采用动力学方法测量空间站质量的原理图。已知飞船质量为，其推进器的平均推力为，在飞船与空间站对接后，推进器工作时间内，飞船和空间站速度变化为。则空间站的质量为（     ） A． B． C． D． 10．如图所示，质量为的物体A静止在劲度系数为的竖直轻弹簧上方。质量为的物体B被细线悬挂起来，A、B紧挨在一起但A、B之间无压力。某时刻将细线剪断，则细线剪断瞬间，下列说法正确的是（取）（　　） A．轻弹簧的压缩量为 B．物体A、B的瞬时加速度为 C．物体B的瞬时加速度为 D．物体B对物体A的压力为 二、多选题 11．2025年10月西安首家无人机跑腿服务上线了，可配送紧急文件、药品、数码等，网友称这下真能“空投”急救包了。某次运送过程中的一段时间内，无人机向左水平飞行，质量为m的配送箱相对于无人机静止，轻绳与竖直方向的夹角为，如图所示。忽略配送箱所受的空气阻力，重力加速度为g，则在该段时间内（     ） A．无人机向左做加速运动 B．无人机向左做减速运动 C．无人机的加速度大小为 D．轻绳对配送箱的拉力大小为 12．如图所示，一小球在静止的直立自由状态轻弹簧上端A点无初速释放，在小球下落到最低点B点的过程中（不计空气阻力），关于小球的速度与加速度变化的情况，下列说法中正确的是（     ） A．小球运动到B点速度为0 B．小球的速度先增大后减小 C．小球的加速度方向始终向下 D．小球的加速度先减小后增大 13．如图所示，质量为M、中间为半球形的光滑凹槽放置于光滑水平地面上，光滑凹槽内有一质量为m的小铁球，现用一水平向右的推力F推动凹槽，小铁球与光滑凹槽相对静止时，凹槽球心和小铁球的连线与竖直方向成角。重力加速度为g，则下列说法正确的是（     ） A．小铁球受到的合外力方向水平向左 B． C．系统的加速度为 D． 14．如图所示，倾角为的足够长的光滑斜面体固定在水平面上，其底端固定一挡板，质量为m的物块甲和质量为2m的物块乙用原长为2d的轻弹簧栓接后放在斜面体上，系统静止时弹簧的长度为d。现在物块甲上施加一沿斜面体向上的拉力，使物块甲由静止开始做匀加速直线运动，经过一段时间物块乙离开挡板。已知物块甲的加速度大小为，重力加速度为g，两物块均可视为质点。则下列说法正确的是（     ） A．弹簧的劲度系数为 B．弹簧恢复原长时，拉力的大小为 C．物块乙刚好离开挡板瞬间，两物块之间的距离为4d D．物块乙刚好离开挡板瞬间，物块甲的速度大小为 15．如图所示，与竖直方向夹角为的细绳一端系在小球O上，另一端固定在天花板上A点，劲度系数为k的水平轻质弹簧一端与小球连接，另一端固定在竖直墙上B点。小球质量为m，处于静止状态，弹簧处于弹性范围内，重力加速度为g，则（     ） A．细绳的拉力大小为 B．弹簧压缩，形变量为 C．细绳剪断的瞬间，小球加速度为g D．将弹簧撤掉，维持小球静止最小外力大小为 三、解答题 16．质量为2kg的物体静止在水平地面上，物体与地面间的动摩擦因数为0.2。现对物体施加一个大小F=10N、与水平方向成=37°角斜向上的拉力，使物体做匀加速直线运动。已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，g取10m/s²。求： (1)物体运动的加速度大小； (2)物体在2s末的速度大小； (3)若2s末撤去拉力，物体还能滑行多远？ 17．如图甲所示，质量的物体受到与水平方向成的恒定拉力的作用从静止开始做直线运动，一段时间后撤去，其运动的图像如图乙所示，重力加速度取，，。求： (1)减速阶段加速度的大小以及物体与水平面间的动摩擦因数； (2)加速阶段加速度的大小以及拉力的大小； (3)全程的位移大小。 18．我国自主研制的歼—20战机总质量为，在平直跑道上由静止开始做匀加速直线运动，用时16s滑行了640m后开始起飞，在此过程中，求： (1)歼-20战机的加速度大小； (2)歼-20战机受到的合力大小。 19．如图所示，水平面上有一质量为M=2.5kg的长方体铁箱，在大小为F=66N的水平拉力作用下由静止开始运动，铁箱内一质量为m=0.5kg的小木块（可视为质点）恰好能静止在后壁上。铁箱与水平面间的动摩擦因数1=0.2，取最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g=10m/s2，空气阻力不计。 (1)求铁箱的加速度大小a； (2)求铁箱后壁对小木块的弹力大小FN以及木块与铁箱后壁间的动摩擦因数。 20．如图所示，两细绳与水平车顶夹角分别为和，物体质量为，重力加速度。 (1)小车匀速运动时，求绳1和绳2的拉力大小； (2)当小车向右匀减速运动，加速度大小为时，求绳1和绳2的拉力大小。 答案第10页，共12页 2 学科网（北京）股份有限公司 $ 牛顿第二定律基础练习卷 一、单选题 1．质量m=0.5kg的物体由静止开始沿竖直方向匀加速上升，加速度a=5m/s2，该物体受到合力的大小为（　　） A．0.5N B．2.5N C．1.5N D．5N 【答案】B 【详解】根据牛顿第二定律可得，物体受到的合力 故选B。 2．光滑水平面上有一个质量为的物体，在水平方向上受到互成120度角的两个力的作用，这两个力的大小都是，这个物体的加速度大小为（     ） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】依题意，两个分力大小均为，夹角，根据合力推论，两个分力等大且夹角，合力与分力大小相等，得 根据牛顿第二定律，有 得加速度 故选A。 【点睛】 3．鱼在水中沿直线水平向右加速游动，水对鱼的作用力 F 方向合理的是（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】ABCD．由于小鱼向右加速游动，则合外力水平向右，对小鱼受力分析，受竖直向下的重力，由力的合成，水的作用力应沿右上方向，故选 A。 4．物体受到下列几组共点力的作用，其中一定能使物体产生加速度的是（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】 判断三个力的合力能否为零，关键是看任意两个力的合力大小范围是否能包含第三个力 A．3N与6N的合力范围为 10N大于9N，不在该范围内，合力不可能为零，故一定产生加速度，故 A 正确； B．4N与7N的合力范围为 8N在3N至11N范围内，合力可能为零，故不一定产生加速度，故 B 错误； C．5N与8N的合力范围为 12N在3N至13N范围内，合力可能为零，故不一定产生加速度，故 C 错误； D．6N与 8N的合力范围为 10N 在 2N 至 14N 范围内，合力可能为零，故不一定产生加速度，故 D 错误。 故选 A。 5．踢毽子是我国传统的民间体育运动。如图是一个小孩正在练习踢毽子，毽子近似沿竖直方向运动。若考虑空气阻力的影响，毽子离开脚后上升至最高点时（   ） A．速度不为零、加速度为零 B．速度为零、加速度不为零 C．速度为零、加速度也为零 D．速度不为零、加速度不为零 【答案】B 【详解】毽子在最高点时，速度为零，仅受重力作用，加速度等于重力加速度。 故选B。 6．如图所示，质量为2kg的物体在水平拉力F=10N作用下向左做匀减速直线运动。已知物体受到摩擦力大小为4N，则物体的加速度大小为（     ） A．7m/s2 B．6m/s2 C．5m/s2 D．3m/s2 【答案】A 【详解】物体向左做匀减速直线运动，滑动摩擦力方向与相对运动方向相反，因此摩擦力方向向右；已知拉力也向右。 水平方向合外力为拉力与摩擦力之和 根据牛顿第二定律得 故选A。 【点睛】 7．在光滑水平面上，质量为的物体在水平恒力作用下由静止开始运动，其速度—时间图像如图所示。则力的大小为（     ） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】加速度大小由斜率确定： 水平面光滑，无摩擦力，故合外力即为恒力。由得 故选C。 8．如图，质量分别为4m、3m、2m、m的四个小球A、B、C、D，通过细线或轻弹簧互相连接，悬挂于O点，处于静止状态，重力加速度为g。若将B、C间的细线剪断，则剪断瞬间C的加速度大小为（　　） A．0.5g B．g C．1.5g D．2g 【答案】C 【详解】剪断前，以D球为研究对象，由平衡条件得 剪断BC间细线瞬时，CD间弹簧的弹力不变，对C球，由牛顿第二定律得 解得 故选C。 9．如图是采用动力学方法测量空间站质量的原理图。已知飞船质量为，其推进器的平均推力为，在飞船与空间站对接后，推进器工作时间内，飞船和空间站速度变化为。则空间站的质量为（     ） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】飞船和空间站的加速度 对飞船和空间站的整体由牛顿第二定律可知 可得 故选B。 10．如图所示，质量为的物体A静止在劲度系数为的竖直轻弹簧上方。质量为的物体B被细线悬挂起来，A、B紧挨在一起但A、B之间无压力。某时刻将细线剪断，则细线剪断瞬间，下列说法正确的是（取）（　　） A．轻弹簧的压缩量为 B．物体A、B的瞬时加速度为 C．物体B的瞬时加速度为 D．物体B对物体A的压力为 【答案】B 【详解】A．A、B紧挨在一起，但A、B之间无压力，对A根据受力平衡可得弹簧弹力为 解得，故A错误； BC．细线剪断瞬间，弹簧弹力不变，对A、B整体，由牛顿第二定律 解得物体A、B的瞬时加速度为，故B正确，C错误； D．对物体A由牛顿第二定律 解得物体B对物体A的压力为，故D错误。 故选B。 二、多选题 11．2025年10月西安首家无人机跑腿服务上线了，可配送紧急文件、药品、数码等，网友称这下真能“空投”急救包了。某次运送过程中的一段时间内，无人机向左水平飞行，质量为m的配送箱相对于无人机静止，轻绳与竖直方向的夹角为，如图所示。忽略配送箱所受的空气阻力，重力加速度为g，则在该段时间内（     ） A．无人机向左做加速运动 B．无人机向左做减速运动 C．无人机的加速度大小为 D．轻绳对配送箱的拉力大小为 【答案】AD 【详解】AB．将轻绳对配送箱的拉力沿水平、竖直方向分解：竖直方向配送箱无加速度，合力为零； 水平方向合力只能指向左侧（拉力的水平分力向左），说明配送箱的加速度方向向左。 已知无人机速度方向向左，加速度与速度方向相同，因此无人机向左做加速运动，A正确，B错误； C．正交分解列牛顿第二定律方程， 竖直方向 水平方向 联立解得加速度，故C错误。 D．由竖直方向受力平衡式可直接得出，故D正确。 故选 AD。 12．如图所示，一小球在静止的直立自由状态轻弹簧上端A点无初速释放，在小球下落到最低点B点的过程中（不计空气阻力），关于小球的速度与加速度变化的情况，下列说法中正确的是（     ） A．小球运动到B点速度为0 B．小球的速度先增大后减小 C．小球的加速度方向始终向下 D．小球的加速度先减小后增大 【答案】ABD 【详解】对小球下落过程分阶段受力分析： 小球从弹簧原长上端A点无初速释放后，下落时弹簧压缩量逐渐增大，弹力逐渐增大； 当（重力大于弹力）时：合力向下，，随增大，合力减小，因此加速度方向向下，大小逐渐减小； 加速度与速度同方向，因此速度逐渐增大，到时，合力为0、加速度为0，速度达到最大值。 当时加速度方向向上，大小逐渐增大；加速度与速度反向，因此速度逐渐减小，到达最低点B时，速度减为0。 A．B是小球下落的最低点，小球到达B点时速度为0，A正确； B．小球速度先增大到最大值，后减小到0，即速度先增大后减小，B正确； C．加速度方向先向下、后向上，不是始终向下，C错误； D．加速度大小从初始的逐渐减小到0，之后又逐渐增大，因此加速度（大小）先减小后增大，D正确。 故选ABD。 13．如图所示，质量为M、中间为半球形的光滑凹槽放置于光滑水平地面上，光滑凹槽内有一质量为m的小铁球，现用一水平向右的推力F推动凹槽，小铁球与光滑凹槽相对静止时，凹槽球心和小铁球的连线与竖直方向成角。重力加速度为g，则下列说法正确的是（     ） A．小铁球受到的合外力方向水平向左 B． C．系统的加速度为 D． 【答案】CD 【详解】A．小铁球随凹槽一起向右加速，加速度方向水平向右，根据牛顿第二定律可知其受到的合外力方向水平向右，故A错误； C．小铁球与光滑凹槽保持相对静止，两者具有相同的水平向右的加速度a，对小铁球单独进行受力分析，其受竖直向下的重力mg及指向凹槽球心的支持力 在竖直方向上小铁球受力平衡，有 在水平方向上根据牛顿第二定律有 联立解得，故C正确； BD．将小铁球和凹槽视为整体，整体在水平方向上仅受水平向右的推力F的作用，根据牛顿第二定律有 代入加速度a的表达式解得推力，故B错误，D正确； 故选CD。 14．如图所示，倾角为的足够长的光滑斜面体固定在水平面上，其底端固定一挡板，质量为m的物块甲和质量为2m的物块乙用原长为2d的轻弹簧栓接后放在斜面体上，系统静止时弹簧的长度为d。现在物块甲上施加一沿斜面体向上的拉力，使物块甲由静止开始做匀加速直线运动，经过一段时间物块乙离开挡板。已知物块甲的加速度大小为，重力加速度为g，两物块均可视为质点。则下列说法正确的是（     ） A．弹簧的劲度系数为 B．弹簧恢复原长时，拉力的大小为 C．物块乙刚好离开挡板瞬间，两物块之间的距离为4d D．物块乙刚好离开挡板瞬间，物块甲的速度大小为 【答案】AC 【详解】A．对甲，由系统静止时弹簧长度为d可得 解得，故A正确； B．对甲，当弹簧恢复原长时有 解得，故B错误； CD．物块乙刚好离开挡板瞬间，设此时两物块间距为，对乙有 解得 此时对物块甲有 解得，故C正确，D错误。 故选AC。 15．如图所示，与竖直方向夹角为的细绳一端系在小球O上，另一端固定在天花板上A点，劲度系数为k的水平轻质弹簧一端与小球连接，另一端固定在竖直墙上B点。小球质量为m，处于静止状态，弹簧处于弹性范围内，重力加速度为g，则（     ） A．细绳的拉力大小为 B．弹簧压缩，形变量为 C．细绳剪断的瞬间，小球加速度为g D．将弹簧撤掉，维持小球静止最小外力大小为 【答案】BD 【详解】A．对小球初始状态受力分析，小球受重力、细绳拉力、水平弹簧弹力，三力平衡。将拉力沿竖直、水平方向分解，由竖直方向平衡得 因此细绳拉力，故A错误； B．由水平方向平衡得弹簧弹力 弹簧对小球的弹力向左，说明弹簧处于压缩状态，由胡克定律 解得形变量，故B正确； C．剪断细绳瞬间，细绳拉力突变为0，弹簧弹力不会突变，此时小球的合力为重力与弹簧弹力的矢量和，大小等于原来细绳的拉力 由牛顿第二定律得 解得加速度，故C错误； D．撤掉弹簧后，小球仅受重力、细绳拉力和外力，小球保持静止，当外力方向与细绳拉力方向垂直时，外力取得最小值，由矢量三角形关系，可得最小外力，故D正确。 故选BD。 三、解答题 16．质量为2kg的物体静止在水平地面上，物体与地面间的动摩擦因数为0.2。现对物体施加一个大小F=10N、与水平方向成=37°角斜向上的拉力，使物体做匀加速直线运动。已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，g取10m/s²。求： (1)物体运动的加速度大小； (2)物体在2s末的速度大小； (3)若2s末撤去拉力，物体还能滑行多远？ 【答案】(1)2.6m/s² (2)5.2m/s (3)6.76m 【详解】（1）对物体受力分析，将拉力正交分解： 竖直方向受力平衡，得： 滑动摩擦力： 水平方向由牛顿第二定律： 解得 （2）物体从静止开始做匀加速直线运动，由匀变速速度公式 得： （3）撤去拉力后，支持力变为 由牛顿第二定律得减速加速度： 负号表示加速度与运动方向相反， 物体最终减速到0 由速度位移关系 得滑行距离： 【点睛】 17．如图甲所示，质量的物体受到与水平方向成的恒定拉力的作用从静止开始做直线运动，一段时间后撤去，其运动的图像如图乙所示，重力加速度取，，。求： (1)减速阶段加速度的大小以及物体与水平面间的动摩擦因数； (2)加速阶段加速度的大小以及拉力的大小； (3)全程的位移大小。 【答案】(1)， (2)， (3) 【详解】（1）由图乙可知，减速阶段加速度的大小为 根据牛顿第二定律有 解得 （2）在拉力作用下时，由图乙可知，加速阶段加速度的大小 对物块受力分析可得， 其中 联立解得 （3）全程的位移为图中三角形面积，则 18．我国自主研制的歼—20战机总质量为，在平直跑道上由静止开始做匀加速直线运动，用时16s滑行了640m后开始起飞，在此过程中，求： (1)歼-20战机的加速度大小； (2)歼-20战机受到的合力大小。 【答案】(1) (2) 【详解】（1）歼-20战机起飞前初速度 歼-20战机匀加速运动，已知，，根据公式 解得加速度 （2）根据牛顿第二定律 解得歼-20战机受到的合力大小 19．如图所示，水平面上有一质量为M=2.5kg的长方体铁箱，在大小为F=66N的水平拉力作用下由静止开始运动，铁箱内一质量为m=0.5kg的小木块（可视为质点）恰好能静止在后壁上。铁箱与水平面间的动摩擦因数1=0.2，取最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g=10m/s2，空气阻力不计。 (1)求铁箱的加速度大小a； (2)求铁箱后壁对小木块的弹力大小FN以及木块与铁箱后壁间的动摩擦因数。 【答案】(1)20m/s2 (2)10N，0.5 【详解】（1）对铁箱和小木块的整体分析，由牛顿第二定律可知 解得a=20m/s2 （2）对小木块分析可知，水平方向 竖直方向 解得 20．如图所示，两细绳与水平车顶夹角分别为和，物体质量为，重力加速度。 (1)小车匀速运动时，求绳1和绳2的拉力大小； (2)当小车向右匀减速运动，加速度大小为时，求绳1和绳2的拉力大小。 【答案】(1)， (2)， 【详解】（1）匀速运动时物体受力平衡，设绳1拉力为，绳2拉力为，正交分解受力。 水平方向 竖直方向 联立解得， （2）小车向右匀减速，则加速度方向向左。先假设两绳均有拉力，根据牛顿第二定律可得：设水平向左为正方向，有 竖直方向平衡 代入解得，拉力不能为负，说明绳1松弛，，物体仅受重力和绳2的拉力。 对物体重新分析：竖直方向合力为0，水平方向合力提供加速度，则有， 则 综上可得， 【点睛】 答案第10页，共12页 2 学科网（北京）股份有限公司 $