372948504.3牛顿第二定律 同步练习-2022-2023学年高一上学期物理人教版（2019）必修第一册

4.3牛顿第二定律同步练习高频错题-------------------------------------------------------------------------------------------○1.[2021-2022第一学期高一第2次月考][难度：★★☆☆☆]某同学用如图所示的实验装置做“验证牛顿第二定律”的实验中：（1）下列做法正确的是__________（填字母代号）A.调节滑轮的高度，使牵引木块的细绳与长木板保持平行B.在调节木板倾斜度平衡木块受到的滑动摩擦力时，将装有砝码的砝码桶通过定滑轮拴在木块上C.实验时，先放开木块再接通打点计时器的电源D.通过增减木块上的砝码改变质量时，不需要重新调节木板倾斜度（2）打点计时器在小车拖动的纸带上打下一系列点迹，以此记录小车的运动情况。其中一部分纸带上的点迹情况如图中甲所示，已知打点计时器打点的时问间隔T=0.02s，测得A点到B.C点的距离分别为x1=5.99cm.x2=13.59cm，小车做匀加速直线运动的加速度a=_________m/s2。（结果保留三位有效数字）（3）在验证“质量一定，加速度a与合外力F的关系”时，某学生根据实验数据作出了如图中乙所示的a-F图象，其中图线不过原点的原因是_____________________________________________________________基础练习-------------------------------------------------------------------------------------------○2.[2022安徽省名校试题][难度：★★☆☆☆]小孩从滑梯上滑下的运动可看做匀加速直线运动.质量为M的小孩单独从滑梯上滑下，加速度为a1；该小孩抱着一只质量为m的小狗再从滑梯上滑下(小狗不与滑梯接触)，加速度为a2，则a1和a2的关系为（）A．B．C．D．3.[2022安徽省名校试题][难度：★★☆☆☆]如图所示是采用动力学方法测量空间站质量的原理图，若已知飞船质量为4.0×103kg，其推进器的平均推力为800N，在飞船与空间站对接后，推进器工作5s内测出飞船和空间站速度变化是0.05m/s，则空间站的质量为（）A．8.0×104kg B．7.6×104kg C．4.0×104kg D．4.0×103kg4.[2022安徽省名校试题][难度：★☆☆☆☆]如图所示，小球a的质量为小球b质量的一半，分别与轻弹簧A、B和轻绳相连接并处于平衡状态。轻弹簧A与竖直方向夹角为60°，轻弹簧A、B伸长量刚好相同，则下列说法中正确的是（）A．轻弹簧A、B的劲度系数之比为1：3B．轻绳上拉力与轻弹簧A上拉力大小之比为2：1C．剪断绳子瞬间时，小球a的加速度为3D．剪断轻弹簧A上端瞬时，小球a的加速度为2g5.[2022安徽省名校试题][难度：★★☆☆☆]在“探究加速度与物体受力、物体质量的关系”实验中，某实验小组利用如图所示的实验装置，将一端带滑轮的长木板固定在水平桌面上，木块置于长木板上，并用细绳跨过定滑轮与砂桶相连，小车左端连一条纸带，通过打点计时器记录其运动情况。(1)下列做法正确的是（）A．调节滑轮的高度，使牵引木块的细绳与长木板保持平行B．在调节木板倾斜度平衡木块受到的滑动摩擦力时，将砂桶通过定滑轮拴在木块上C．实验时，先放开木块再接通打点计时器的电源D．通过增减木块上的砝码改变质量时，不需要重新调节木板倾斜度(2)某学生在平衡摩擦力时，把长木板的一端垫得过高，使得倾角偏大。他所得到的a－F关系可用图中的________表示(图中a是小车的加速度，F是细线作用于小车的拉力)。（3）右图是打出纸带的一段，相邻计数点间还有四个点未画出，已知打点计时器使用的交流电频率50Hz。由图可知，打纸带上B点时小车的瞬时速度vB＝________m/s，木块的加速度a＝________m/s2。(结果保留两位有效数字)巩固提升-------------------------------------------------------------------------------------------○6.[2022湖南省名校试题][难度：★★★☆☆]“蹦极"是一项很有挑战性的运动。如图所示，蹦极者将一根有弹性的绳子系在身上，另一端固定在跳台上。蹦极者从跳台跳下，落至图中a点时弹性绳刚好被拉直，下落至图中b点时弹性绳对人的拉力与人受到的重力大小相等，图中c点是蹦极者所能达到的最低点，不计空气阻力。关于蹦极者的运动下列说法正确的是（）A．从a点到c点蹦极者一直做减速运动B．从a点到c点蹦极者先做加速运动再做减速运动C．蹦极者最终会静止在c点D．如果蹦极者受到的空气阻力不能忽略，其下落的最低点在c点上方7.[2022福建省名校试题][难度：★★★★☆]如图，两物体A、B用轻质弹簧相连，静止在光滑水平面上，现同时对A、B两物体施加等大反向的水平恒力F1、F2，使A、B同时由静止开始运动，在弹簧由原长伸到最长的过程中，对A、B两物体及弹簧组成的系统，正确的说法是（）A．A、B先做变加速运动，当F1、F2和弹力相等时，A、B的速度最大；之后，A、B做变减速运动，直至速度减到零B．A、B做变减速运动速度减为零时，弹簧伸长最长，系统的机械能最大C．A、B、弹簧组成的系统机械能在这一过程中是先增大后减小D．因F1、F2等值反向，故A、B、弹簧组成的系统的动量守恒8.[2022安徽省模拟考试][难度：★★★★☆]一轻弹簧两端连接着质量均为m的A、B两物块，A通过轻绳固定于光滑斜面的挡板上。用沿斜面的力F使B向上缓慢移动一段距离后静止，此时弹簧处于压缩状态，轻绳仍处于伸直状态，如图所示。现撤去F，在B下滑过程中，以下说法正确的是（弹簧始终处在弹性限度内）（）A．物块A始终保持静止B．绳的拉力不可能为零C．弹簧恢复原长时B的速度最大D．弹簧弹性势能先减小后增大9.[2022山东省名校试题][难度：★★★★☆]如图所示，质量为2kg的物体在水平恒力F的作用下在地面上做匀变速直线运动，位移随时间的变化关系为x＝t2＋t，物体与地面间的动摩擦因数为0.4，g取10m/s2，以下结论正确的是（）A．匀变速直线运动的初速度为1m/sB．物体的位移为12m时速度为7m/sC．水平恒力F的大小为4ND．水平恒力F的大小为12N能力拓展-------------------------------------------------------------------------------------------○10.[2021陕西省模拟考试][难度：★★★★☆]如图所示为杂技“顶竿”表演，一人站在地上，肩上扛一竖直竹竿，人和竹竿的总质量为M。当竿上一质量为m的人以加速度a匀加速下滑时，重力加速度为g。求：（1）竹竿上的人受到杆的摩擦力大小；（2）地面上的人受到地面的支持力大小。11.[2022浙江省模拟考试][难度：★★★★☆]如图所示，倾角θ=30°的光滑斜面与粗糙的水平面平滑连接．现将一小滑块(可视为质点)从斜面上的A点由静止释放，最终停在水平面上的C点．已知A点距离水平面的高度h＝0.8m，B点距离C点的距离L＝2.m．(假设滑块经过B点时没有任何能量损失，g取10m/s2)．求：（1）滑块在运动过程中的最大速度；（2）滑块与水平面间的动摩擦因数μ；（3）滑块从A点释放后，写出经过时间t，速度大小V的表达式．12.[2022安徽省名校试题][难度：★★★★★]如图所示，放在粗糙固定斜面上的物块A和小球B均处于静止状态。轻绳AB绕过光滑的定滑轮与轻弹簧的右端连接在小球B上，轻弹簧中轴线沿水平方向，轻绳的BC段与竖直方向的夹角，斜面倾角，物块A和小球B的质量分别为，，弹簧的劲度系数，（，，重力加速度），求：（1）弹簧的伸长量x；（2）物块A受到的摩擦力。（3）当绳BC突然断裂，求B的加速度。

参考答案1.【答案】（1）AD:（2）1.61；（3）木板倾角过大（或平衡摩擦力过度）【解析】（1）其中不必要的器材是秒表，因为计时器就是记录时间的，故选项C正确；（2）小车做匀加速直线运动的加速度a=X2-X2.【答案】D【解析】设滑梯倾角为θ,小孩与滑梯之间的动摩擦因数为μ,由牛顿第二定律得,即下滑的加速度为,则可知加速度a与质量m无关,所以选项D正确,综上所述本题答案是：D3.【答案】B【解析加速度：a=ΔvΔt=0.055m/s2=0.01m/s2，4.【答案】C【解析】对小球b受力分析，受重力和拉力，受力平衡，弹簧B的弹力：FB=mbg；对小球a、b整体受力分析，如图所示：根据平衡条件，弹簧A的拉力：FA=2（ma+mb）g，mb=2ma，又由胡克定律F=kx，弹簧A、B伸长量刚好相同，轻弹簧A、B的劲度系数之比：kAkB=FAFB=31，故A错误；根据平衡条件，有：FB=mbg；FA=2（ma+mb）g；T=（ma+mb）gtan60°=3（ma+mb）g；故轻绳上拉力与轻弹簧A上拉力大小之比为：TFA=32，故B错误；剪断绳子瞬间时，小球a的合力等于绳子的拉力，故此时a的加速度为a=Tm5.【答案】（1）AD（2）C（3）0.150.60【解析】（1）[1]A.该实验“探究加速度与物体受力、物体质量的关系”，所以每次物体受力为恒力，所以细绳应与轨道平行，A正确B.平衡摩擦力时，使小车在没有重物牵引下沿导轨匀速运动，B错误C.打点计时器在使用时，应该先接通电源，后释放小车，C错误D.平衡摩擦力完成后，满足的是所以改变小车质量时，无需再次平衡摩擦，D正确（2）[2]平衡摩擦力时，把长木板的一端垫得过高，使得倾角偏大，这时在没有悬挂重物时，小车就已经获得一个加速度，所以图像有纵轴截距，选C（3）[3]根据匀变速直线运动的规律可得[4]根据匀变速直线运动的规律可得6.【答案】BD【解析】AB.从a点到b点的过程中，重力大于弹力，人受到向下的合力做加速运动，所以速度越来越快；在b点时，合力为零，加速度为零，速度最大；在b点以下，弹力大于重力，人受到向上的合力做减速运动，速度越来越小，最低点c时速度为零，故A错误，B正确。C.在c点时受到的合力方向向上，则蹦极者最终不会静止在c点，选项C错误；D.如果蹦极者受到的空气阻力不能忽略，若将人的重力和空气阻力进行等效，则等效于人的重力减小了，则其下落的最低点在c点上方，选项D正确。7.【答案】ABD【解析】A.在拉力作用下，A、B开始做如速运动。弹簧伸长，弹簧弹力变大，物体A、B受到的合力变小，物体加速度变小，物体做加速度减小的加速运动，当弹簧弹力等于拉力时物体受到的合力为零，速度达到最大，之后弹簧弹力大于拉力，两物体减速运动，直到速度为零时，弹簧伸长量达最大，因此A、B先做变加速运动，当F1、F2和弹力相等时，A、B的速度最大；之后，A、B做变减速运动，直至速度减到零，故A符合题意；BC.在整个过程中，拉力一直对系统做正功，系统机械能增加，A、B做变减速运动速度减为零时，弹簧伸长最长，系统的机械能最大，故B符合题意，C不符合题意；D.因F1、F2等大反向，故A、B、弹簧组成的系统所受合外力为零，系统动量守恒，故D符合题意。8.【答案】AD【解析】A、撤去外力F后，物体B下滑的过程中，弹簧先恢复原长，后又被拉长，而绳子拉力逐渐增大，但轻绳不可伸长，物体A始终处于静止状态，A正确；B、若在力F做用下，弹簧被压缩，弹簧对A沿斜面向上的弹力，恰好等于A的重力沿斜面向下的分力，此时绳子刚好处于伸直状态，绳子中没有力。故B错误；C、在B下滑的过程中，弹簧先恢复原长，后又被拉长，在弹簧弹力小于B的重力沿斜面向下的分力时，B一直加速，直到B的重力沿斜面向下的分力，恰好等于弹簧弹力时，B的速度最大，之后B继续向下运动，开始减速。故C错误；D、在B下滑的过程中，弹簧先恢复原长，后被拉伸，弹簧弹性势能先减小后增大，D正确；9.【答案】ABD【解析】A、根据,对应可知.所以A选项是正确的.，B、根据得,.所以B选项是正确的.C、根据牛顿第二定律得,,计算得出.故C错误,D正确.所以ABD选项是正确的.10.【答案】（1）m(g-a)（2）(M+m)g【解析】（1）当竿上一质量为m的人以加速度a加速下滑，对其受力分析有mg-f=ma解得：f=m(g-a)。（2）对地面上的总质量为M的人和杆进行受力分析可得：Mg+f′=FN，由牛顿第三定律得f=f′，解得：FN=(M+m)g-ma。11.【答案】（1）vm=4m/s（2）0.4（3）v=a1【解析】（1）滑块先在斜面上做匀加速运动，然后在水平面上做匀减速运动，所以滑块运动到B点时速度最大为vm，设滑块在斜面上运动的加速度大小为a1，根据牛顿第二定律，有mgsin30°=ma1，根据运动学公式，有vm2=2（2）滑块在水平面上运动的加速度大小为a2，根据牛顿第二定律，有μmg=ma2，根据运动学公式，有vm2=2a2L，解得：μ=0.4。即滑块与水平面间的动摩擦因