2024-2025学年新教材高中物理第四章运动和力的关系3牛顿第二定律分层集训含解析新人教版必修第一册

PAGE9-牛顿其次定律[合格达标练]题组一对牛顿其次定律的理解1．对牛顿其次定律的理解正确的是()A．由F＝ma可知，F与a成正比，m与a成反比B．牛顿其次定律说明当物体有加速度时，物体才受到外力的作用C．加速度的方向总跟合外力的方向一样D．当外力停止作用时，加速度不会消逝2．关于力的单位“牛顿”的理解，以下说法中正确的是()A．“N”这个单位是由质量1kg的物体所受重力为9.8N而规定下来的B．“N”这个单位是由牛顿其次定律F＝kma，当k＝1时规定下来的C．使质量为1kg的物体产生9.8m/s2的加速度的力为1ND．物体所受重力为19.6N中“N”并不是规定的，而是测出来的3．对静止在光滑水平面上的物体施加一水平拉力，当力刚起先作用的瞬间()A．物体马上获得加速度B．物体马上获得速度C．物体同时获得速度和加速度D．由于物体来不及运动，所以物体的速度和加速度都为零4．原来做匀加速直线运动的物体，当它的合外力渐渐减小时()A．它的加速度将减小，它的速度也减小B．它的加速度将减小，它的速度在增加C．它的加速度和速度都保持不变D．状况困难，加速度和速度的变更均无法确定题组二牛顿其次定律的简洁应用5．随着居民生活水平的提高，家庭轿车越来越多，行车平安就更加显得重要．在行车过程中规定必须要运用平安带．假设某次急刹车时，由于平安带的作用，使质量为70kg的乘员具有的加速度大小约为6m/s2，此时平安带对乘员的作用力最接近()A．100NB．400NC．800ND．1000N6．(多选)质量为1kg的物体受3N和4N两个共点力的作用，物体的加速度可能是()A．5m/s2B．7m/s2C．8m/s2D．9m/s27．如图所示，鸟沿虚线斜向上加速飞行，空气对其作用力可能是()A．F1B．F2C．F3D．F48.如图所示，质量m＝10kg的物体在水平面上向右运动，物体与水平面间的动摩擦因数为0.2，与此同时物体受到一个水平向左的推力F＝20N的作用，g取10m/s2，则物体的加速度是()A．0B．4m/s2，水平向右C．4m/s2，水平向左D．2m/s2，水平向右9．如图，某人在粗糙水平地面上用水平恒力F推一购物车沿直线前进，已知推力大小是80N，购物车的质量是20kg，购物车与地面间的动摩擦因数μ＝0.2，g取10m/s2，下列说法正确的是()A．购物车受到地面的支持力是40NB．购物车受到地面的摩擦力大小是40NC．购物车沿地面将做匀速直线运动D．购物车将做加速度为a＝4m/s2的匀加速直线运动10.如图所示，一木块沿倾角θ＝37°的光滑固定斜面自由下滑．(g取10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8.)(1)求木块的加速度大小；(2)若木块与斜面间的动摩擦因数μ＝0.5，求木块加速度的大小．

11.如图所示，静止在水平地面上的小黄鸭质量m＝20kg，受到与水平面夹角为53°的斜向上的拉力，小黄鸭起先沿水平地面运动．若拉力F＝100N，小黄鸭与地面的动摩擦因数为0.2，g＝10m/s2，求：(sin53°＝0.8，cos53°＝0.6，g＝10m/s2)(1)把小黄鸭看做质点，作出其受力示意图；(2)地面对小黄鸭的支持力；(3)小黄鸭运动的加速度的大小．[素养提升练]12．(多选)在光滑水平面上有一物块受水平恒力F的作用而运动，在其正前方固定一个足够长的轻质弹簧，如图所示，当物体与弹簧接触并将弹簧压至最短的过程中，下列说法正确的是()A．物块接触弹簧后即做减速运动B．物块接触弹簧后先加速后减速，且加速度先减小后增大C．当弹簧压缩量最大时，物块的加速度等于零D．当物块的速度为最大时，物块的加速度等于零13．(多选)如图所示，当小车水平向右加速运动时，物块M相对静止于车厢后竖直壁上．当小车的加速度增大时()A．M所受的静摩擦力增大B．M对车厢的作用力增大C．M仍相对车厢静止D．M受到的合外力为零14．如图所示，跳伞运动员在下落过程中，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＝20N·s2/m2，跳伞运动员与伞的总质量为72kg，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4m/s时，下落加速度是多大？(g取10m/s2)分层集训14牛顿其次定律1．解析：虽然牛顿其次定律的表达式为F＝ma，但F由外界确定，与a无关，因为a是由m和F共同确定的，即a∝eq\f(F,m)，且a与F同时产生、同时消逝、同时存在、同时变更；a与F的方向恒久相同．综上所述，可知A、B、D错误，C正确．答案：C2．解析：在国际单位制中力的单位是牛顿，它属于导出单位，是依据牛顿其次定律F＝ma定义的，1N就是使质量1kg的物体产生1m/s2加速度的力，故A、C、D错误，B正确．答案：B3．解析：依据牛顿其次定律F＝ma知，加速度与合外力是瞬时对应的关系，合外力变更，加速度同时随着变更．当力刚起先作用的瞬间，马上获得了加速度；依据v＝at可知，物体获得速度须要肯定的时间，故A正确，B、C、D错误．答案：A4．解析：物体原来做匀加速直线运动，所以合外力渐渐减小时，加速度也渐渐减小，而速度仍在增加．答案：B5．解析：依据牛顿其次定律：F＝ma＝70×6N＝420N，B正确．答案：B6．解析：当F1＝3N和F2＝4N的两个力同向时，产生的加速度最大，amax＝eq\f(F1＋F2,m)＝eq\f(3＋4,1)m/s2＝7m/s2；当F1与F2反向时，产生的加速度最小，amin＝eq\f(4－3,1)m/s2＝1m/s2.则amin≤a≤amax，即1m/s2≤a≤7m/s2.答案：AB7．解析：小鸟沿虚线斜向上加速飞行，说明合外力方向沿虚线斜向上，小鸟受两个力的作用，空气的作用力F和重力G，如图所示．故选B.答案：B8．解析：取向右为正方向，物体受到的摩擦力Ff＝－μmg＝－0.2×10×10N＝－20N，由牛顿其次定律得F＋Ff＝ma，解得a＝－4m/s2.答案：C9．解析：购物车沿水平面运动，则在竖直方向受到的支持力与重力大小相等，方向相反，所以支持力FN＝20×10N＝200N，A错误；购物车受到地面的摩擦力大小是：Ff＝μFN＝0.2×200N＝40N，B正确；推力大小是80N，所以购物车沿水平方向受到的合外力：F合＝F－Ff＝80N－40N＝40N，所以购物车做匀变速直线运动，C错误；购物车的加速度：a＝eq\f(F合,m)＝eq\f(40,20)m/s2＝2m/s2，D错误．答案：B10．解析：(1)分析木块的受力状况如图甲所示，木块受重力mg、支持力FN两个力作用，合外力大小为mgsinθ，依据牛顿其次定律得mgsinθ＝ma1所以a1＝gsinθ＝10×0.6m/s2＝6m/s2.(2)若斜面粗糙，木块的受力状况如图乙所示，建立直角坐标系．在x轴方向上mgsinθ－Ff＝ma2①在y轴方向上FN＝mgcosθ②又因为Ff＝μFN③由①②③得a2＝gsinθ－μgcosθ＝(10×0.6－0.5×10×0.8)m/s2＝2m/s2.答案：(1)6m/s2(2)2m/s211．解析：(1)如图，小黄鸭受到重力、支持力、拉力和摩擦力作用．(2)竖直方向有：Fsin53°＋FN＝mg，解得FN＝mg－Fsin53°＝120N，方向竖直向上．(3)受到的摩擦力为滑动摩擦力，所以Ff＝μFN＝24N依据牛顿其次定律得：Fcos53°－Ff＝ma，解得a＝1.8m/s2.答案：(1)见解析图(2)120N，方向竖直向上(3)1.8m/s212．解析：物块与弹簧接触前做匀加速直线运动；物块与弹簧接触后，弹簧弹力不断增大，起先阶段弹簧弹力小于推力F，合力向右，加速度向右，物块做加速度不断减小的加速运动；当加速度减小为零时，速度达到最大；接下来物块由于惯性接着向右运动，弹力进一步变大，且大于推力，合力向左，加速度向左，物块做加速度不断变大的减速运动，当速度减为零时，加速度最大，故B、D正确，A、C错误．答案：BD13.解析：小车向右做匀加速直线运动，物块M相对小车静止，加速度与车的加速度相同，以物块为探讨对象，受力分析如图所示，对物块，由牛顿其次定律得N＝Ma，a增大，表明N增大，由牛顿第三定律可知，M对车厢壁的压力N′＝N增大，物块受到的最大静摩擦力增大，物块不行能沿壁下滑，M仍相对车厢静止，在竖直方向，M所受合外力为零，由平衡条件得f＝Mg，M所受的静摩擦力不变；M受到的合外力不为零，竖直方向的合力不变，水平方向的合力增大，所以车厢与M的相互作用力增大，故A、D错误，B、C正确．答案：BC14．解析：(1)以伞和运动员为探讨对象，起先时速度较小，空气阻力F小于重力G，v增大，F随之增大，合力F合减小，伞和运动员一起做加速度a渐渐减小的加速运动；当v足够大，使F＝G时，F合＝0，a＝0，起先做匀速