372948504.3牛頓第二定律 同步練習(xí)-2022-2023學(xué)年高一上學(xué)期物理人教版（2019）必修第一冊

4.3牛頓第二定律同步練習(xí)高頻錯(cuò)題-------------------------------------------------------------------------------------------○1.[2021-2022第一學(xué)期高一第2次月考][難度：★★☆☆☆]某同學(xué)用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置做“驗(yàn)證牛頓第二定律”的實(shí)驗(yàn)中：（1）下列做法正確的是__________（填字母代號(hào)）A.調(diào)節(jié)滑輪的高度，使?fàn)恳緣K的細(xì)繩與長木板保持平行B.在調(diào)節(jié)木板傾斜度平衡木塊受到的滑動(dòng)摩擦力時(shí)，將裝有砝碼的砝碼桶通過定滑輪拴在木塊上C.實(shí)驗(yàn)時(shí)，先放開木塊再接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源D.通過增減木塊上的砝碼改變質(zhì)量時(shí)，不需要重新調(diào)節(jié)木板傾斜度（2）打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在小車拖動(dòng)的紙帶上打下一系列點(diǎn)跡，以此記錄小車的運(yùn)動(dòng)情況。其中一部分紙帶上的點(diǎn)跡情況如圖中甲所示，已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)的時(shí)問間隔T=0.02s，測得A點(diǎn)到B.C點(diǎn)的距離分別為x1=5.99cm.x2=13.59cm，小車做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的加速度a=_________m/s2。（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）（3）在驗(yàn)證“質(zhì)量一定，加速度a與合外力F的關(guān)系”時(shí)，某學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出了如圖中乙所示的a-F圖象，其中圖線不過原點(diǎn)的原因是_____________________________________________________________基礎(chǔ)練習(xí)-------------------------------------------------------------------------------------------○2.[2022安徽省名校試題][難度：★★☆☆☆]小孩從滑梯上滑下的運(yùn)動(dòng)可看做勻加速直線運(yùn)動(dòng).質(zhì)量為M的小孩單獨(dú)從滑梯上滑下，加速度為a1；該小孩抱著一只質(zhì)量為m的小狗再從滑梯上滑下(小狗不與滑梯接觸)，加速度為a2，則a1和a2的關(guān)系為（）A．B．C．D．3.[2022安徽省名校試題][難度：★★☆☆☆]如圖所示是采用動(dòng)力學(xué)方法測量空間站質(zhì)量的原理圖，若已知飛船質(zhì)量為4.0×103kg，其推進(jìn)器的平均推力為800N，在飛船與空間站對(duì)接后，推進(jìn)器工作5s內(nèi)測出飛船和空間站速度變化是0.05m/s，則空間站的質(zhì)量為（）A．8.0×104kg B．7.6×104kg C．4.0×104kg D．4.0×103kg4.[2022安徽省名校試題][難度：★☆☆☆☆]如圖所示，小球a的質(zhì)量為小球b質(zhì)量的一半，分別與輕彈簧A、B和輕繩相連接并處于平衡狀態(tài)。輕彈簧A與豎直方向夾角為60°，輕彈簧A、B伸長量剛好相同，則下列說法中正確的是（）A．輕彈簧A、B的勁度系數(shù)之比為1：3B．輕繩上拉力與輕彈簧A上拉力大小之比為2：1C．剪斷繩子瞬間時(shí)，小球a的加速度為3D．剪斷輕彈簧A上端瞬時(shí)，小球a的加速度為2g5.[2022安徽省名校試題][難度：★★☆☆☆]在“探究加速度與物體受力、物體質(zhì)量的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中，某實(shí)驗(yàn)小組利用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置，將一端帶滑輪的長木板固定在水平桌面上，木塊置于長木板上，并用細(xì)繩跨過定滑輪與砂桶相連，小車左端連一條紙帶，通過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器記錄其運(yùn)動(dòng)情況。(1)下列做法正確的是（）A．調(diào)節(jié)滑輪的高度，使?fàn)恳緣K的細(xì)繩與長木板保持平行B．在調(diào)節(jié)木板傾斜度平衡木塊受到的滑動(dòng)摩擦力時(shí)，將砂桶通過定滑輪拴在木塊上C．實(shí)驗(yàn)時(shí)，先放開木塊再接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源D．通過增減木塊上的砝碼改變質(zhì)量時(shí)，不需要重新調(diào)節(jié)木板傾斜度(2)某學(xué)生在平衡摩擦力時(shí)，把長木板的一端墊得過高，使得傾角偏大。他所得到的a－F關(guān)系可用圖中的________表示(圖中a是小車的加速度，F(xiàn)是細(xì)線作用于小車的拉力)。（3）右圖是打出紙帶的一段，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有四個(gè)點(diǎn)未畫出，已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的交流電頻率50Hz。由圖可知，打紙帶上B點(diǎn)時(shí)小車的瞬時(shí)速度vB＝________m/s，木塊的加速度a＝________m/s2。(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)鞏固提升-------------------------------------------------------------------------------------------○6.[2022湖南省名校試題][難度：★★★☆☆]“蹦極"是一項(xiàng)很有挑戰(zhàn)性的運(yùn)動(dòng)。如圖所示，蹦極者將一根有彈性的繩子系在身上，另一端固定在跳臺(tái)上。蹦極者從跳臺(tái)跳下，落至圖中a點(diǎn)時(shí)彈性繩剛好被拉直，下落至圖中b點(diǎn)時(shí)彈性繩對(duì)人的拉力與人受到的重力大小相等，圖中c點(diǎn)是蹦極者所能達(dá)到的最低點(diǎn)，不計(jì)空氣阻力。關(guān)于蹦極者的運(yùn)動(dòng)下列說法正確的是（）A．從a點(diǎn)到c點(diǎn)蹦極者一直做減速運(yùn)動(dòng)B．從a點(diǎn)到c點(diǎn)蹦極者先做加速運(yùn)動(dòng)再做減速運(yùn)動(dòng)C．蹦極者最終會(huì)靜止在c點(diǎn)D．如果蹦極者受到的空氣阻力不能忽略，其下落的最低點(diǎn)在c點(diǎn)上方7.[2022福建省名校試題][難度：★★★★☆]如圖，兩物體A、B用輕質(zhì)彈簧相連，靜止在光滑水平面上，現(xiàn)同時(shí)對(duì)A、B兩物體施加等大反向的水平恒力F1、F2，使A、B同時(shí)由靜止開始運(yùn)動(dòng)，在彈簧由原長伸到最長的過程中，對(duì)A、B兩物體及彈簧組成的系統(tǒng)，正確的說法是（）A．A、B先做變加速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)F1、F2和彈力相等時(shí)，A、B的速度最大；之后，A、B做變減速運(yùn)動(dòng)，直至速度減到零B．A、B做變減速運(yùn)動(dòng)速度減為零時(shí)，彈簧伸長最長，系統(tǒng)的機(jī)械能最大C．A、B、彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能在這一過程中是先增大后減小D．因F1、F2等值反向，故A、B、彈簧組成的系統(tǒng)的動(dòng)量守恒8.[2022安徽省模擬考試][難度：★★★★☆]一輕彈簧兩端連接著質(zhì)量均為m的A、B兩物塊，A通過輕繩固定于光滑斜面的擋板上。用沿斜面的力F使B向上緩慢移動(dòng)一段距離后靜止，此時(shí)彈簧處于壓縮狀態(tài)，輕繩仍處于伸直狀態(tài)，如圖所示?，F(xiàn)撤去F，在B下滑過程中，以下說法正確的是（彈簧始終處在彈性限度內(nèi)）（）A．物塊A始終保持靜止B．繩的拉力不可能為零C．彈簧恢復(fù)原長時(shí)B的速度最大D．彈簧彈性勢能先減小后增大9.[2022山東省名校試題][難度：★★★★☆]如圖所示，質(zhì)量為2kg的物體在水平恒力F的作用下在地面上做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，位移隨時(shí)間的變化關(guān)系為x＝t2＋t，物體與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.4，g取10m/s2，以下結(jié)論正確的是（）A．勻變速直線運(yùn)動(dòng)的初速度為1m/sB．物體的位移為12m時(shí)速度為7m/sC．水平恒力F的大小為4ND．水平恒力F的大小為12N能力拓展-------------------------------------------------------------------------------------------○10.[2021陜西省模擬考試][難度：★★★★☆]如圖所示為雜技“頂竿”表演，一人站在地上，肩上扛一豎直竹竿，人和竹竿的總質(zhì)量為M。當(dāng)竿上一質(zhì)量為m的人以加速度a勻加速下滑時(shí)，重力加速度為g。求：（1）竹竿上的人受到桿的摩擦力大??；（2）地面上的人受到地面的支持力大小。11.[2022浙江省模擬考試][難度：★★★★☆]如圖所示，傾角θ=30°的光滑斜面與粗糙的水平面平滑連接．現(xiàn)將一小滑塊(可視為質(zhì)點(diǎn))從斜面上的A點(diǎn)由靜止釋放，最終停在水平面上的C點(diǎn)．已知A點(diǎn)距離水平面的高度h＝0.8m，B點(diǎn)距離C點(diǎn)的距離L＝2.m．(假設(shè)滑塊經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)沒有任何能量損失，g取10m/s2)．求：（1）滑塊在運(yùn)動(dòng)過程中的最大速度；（2）滑塊與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ；（3）滑塊從A點(diǎn)釋放后，寫出經(jīng)過時(shí)間t，速度大小V的表達(dá)式．12.[2022安徽省名校試題][難度：★★★★★]如圖所示，放在粗糙固定斜面上的物塊A和小球B均處于靜止?fàn)顟B(tài)。輕繩AB繞過光滑的定滑輪與輕彈簧的右端連接在小球B上，輕彈簧中軸線沿水平方向，輕繩的BC段與豎直方向的夾角，斜面傾角，物塊A和小球B的質(zhì)量分別為，，彈簧的勁度系數(shù)，（，，重力加速度），求：（1）彈簧的伸長量x；（2）物塊A受到的摩擦力。（3）當(dāng)繩BC突然斷裂，求B的加速度。

參考答案1.【答案】（1）AD:（2）1.61；（3）木板傾角過大（或平衡摩擦力過度）【解析】（1）其中不必要的器材是秒表，因?yàn)橛?jì)時(shí)器就是記錄時(shí)間的，故選項(xiàng)C正確；（2）小車做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的加速度a=X2-X2.【答案】D【解析】設(shè)滑梯傾角為θ,小孩與滑梯之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,由牛頓第二定律得,即下滑的加速度為,則可知加速度a與質(zhì)量m無關(guān),所以選項(xiàng)D正確,綜上所述本題答案是：D3.【答案】B【解析加速度：a=ΔvΔt=0.055m/s2=0.01m/s2，4.【答案】C【解析】對(duì)小球b受力分析，受重力和拉力，受力平衡，彈簧B的彈力：FB=mbg；對(duì)小球a、b整體受力分析，如圖所示：根據(jù)平衡條件，彈簧A的拉力：FA=2（ma+mb）g，mb=2ma，又由胡克定律F=kx，彈簧A、B伸長量剛好相同，輕彈簧A、B的勁度系數(shù)之比：kAkB=FAFB=31，故A錯(cuò)誤；根據(jù)平衡條件，有：FB=mbg；FA=2（ma+mb）g；T=（ma+mb）gtan60°=3（ma+mb）g；故輕繩上拉力與輕彈簧A上拉力大小之比為：TFA=32，故B錯(cuò)誤；剪斷繩子瞬間時(shí)，小球a的合力等于繩子的拉力，故此時(shí)a的加速度為a=Tm5.【答案】（1）AD（2）C（3）0.150.60【解析】（1）[1]A.該實(shí)驗(yàn)“探究加速度與物體受力、物體質(zhì)量的關(guān)系”，所以每次物體受力為恒力，所以細(xì)繩應(yīng)與軌道平行，A正確B.平衡摩擦力時(shí)，使小車在沒有重物牽引下沿導(dǎo)軌勻速運(yùn)動(dòng)，B錯(cuò)誤C.打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在使用時(shí)，應(yīng)該先接通電源，后釋放小車，C錯(cuò)誤D.平衡摩擦力完成后，滿足的是所以改變小車質(zhì)量時(shí)，無需再次平衡摩擦，D正確（2）[2]平衡摩擦力時(shí)，把長木板的一端墊得過高，使得傾角偏大，這時(shí)在沒有懸掛重物時(shí)，小車就已經(jīng)獲得一個(gè)加速度，所以圖像有縱軸截距，選C（3）[3]根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律可得[4]根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律可得6.【答案】BD【解析】AB.從a點(diǎn)到b點(diǎn)的過程中，重力大于彈力，人受到向下的合力做加速運(yùn)動(dòng)，所以速度越來越快；在b點(diǎn)時(shí)，合力為零，加速度為零，速度最大；在b點(diǎn)以下，彈力大于重力，人受到向上的合力做減速運(yùn)動(dòng)，速度越來越小，最低點(diǎn)c時(shí)速度為零，故A錯(cuò)誤，B正確。C.在c點(diǎn)時(shí)受到的合力方向向上，則蹦極者最終不會(huì)靜止在c點(diǎn)，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D.如果蹦極者受到的空氣阻力不能忽略，若將人的重力和空氣阻力進(jìn)行等效，則等效于人的重力減小了，則其下落的最低點(diǎn)在c點(diǎn)上方，選項(xiàng)D正確。7.【答案】ABD【解析】A.在拉力作用下，A、B開始做如速運(yùn)動(dòng)。彈簧伸長，彈簧彈力變大，物體A、B受到的合力變小，物體加速度變小，物體做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)彈簧彈力等于拉力時(shí)物體受到的合力為零，速度達(dá)到最大，之后彈簧彈力大于拉力，兩物體減速運(yùn)動(dòng)，直到速度為零時(shí)，彈簧伸長量達(dá)最大，因此A、B先做變加速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)F1、F2和彈力相等時(shí)，A、B的速度最大；之后，A、B做變減速運(yùn)動(dòng)，直至速度減到零，故A符合題意；BC.在整個(gè)過程中，拉力一直對(duì)系統(tǒng)做正功，系統(tǒng)機(jī)械能增加，A、B做變減速運(yùn)動(dòng)速度減為零時(shí)，彈簧伸長最長，系統(tǒng)的機(jī)械能最大，故B符合題意，C不符合題意；D.因F1、F2等大反向，故A、B、彈簧組成的系統(tǒng)所受合外力為零，系統(tǒng)動(dòng)量守恒，故D符合題意。8.【答案】AD【解析】A、撤去外力F后，物體B下滑的過程中，彈簧先恢復(fù)原長，后又被拉長，而繩子拉力逐漸增大，但輕繩不可伸長，物體A始終處于靜止?fàn)顟B(tài)，A正確；B、若在力F做用下，彈簧被壓縮，彈簧對(duì)A沿斜面向上的彈力，恰好等于A的重力沿斜面向下的分力，此時(shí)繩子剛好處于伸直狀態(tài)，繩子中沒有力。故B錯(cuò)誤；C、在B下滑的過程中，彈簧先恢復(fù)原長，后又被拉長，在彈簧彈力小于B的重力沿斜面向下的分力時(shí)，B一直加速，直到B的重力沿斜面向下的分力，恰好等于彈簧彈力時(shí)，B的速度最大，之后B繼續(xù)向下運(yùn)動(dòng)，開始減速。故C錯(cuò)誤；D、在B下滑的過程中，彈簧先恢復(fù)原長，后被拉伸，彈簧彈性勢能先減小后增大，D正確；9.【答案】ABD【解析】A、根據(jù),對(duì)應(yīng)可知.所以A選項(xiàng)是正確的.，B、根據(jù)得,.所以B選項(xiàng)是正確的.C、根據(jù)牛頓第二定律得,,計(jì)算得出.故C錯(cuò)誤,D正確.所以ABD選項(xiàng)是正確的.10.【答案】（1）m(g-a)（2）(M+m)g【解析】（1）當(dāng)竿上一質(zhì)量為m的人以加速度a加速下滑，對(duì)其受力分析有mg-f=ma解得：f=m(g-a)。（2）對(duì)地面上的總質(zhì)量為M的人和桿進(jìn)行受力分析可得：Mg+f′=FN，由牛頓第三定律得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）滑塊先在斜面上做勻加速運(yùn)動(dòng)，然后在水平面上做勻減速運(yùn)動(dòng)，所以滑塊運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)速度最大為vm，設(shè)滑塊在斜面上運(yùn)動(dòng)的加速度大小為a1，根據(jù)牛頓第二定律，有mgsin30°=ma1，根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式，有vm2=2（2）滑塊在水平面上運(yùn)動(dòng)的加速度大小為a2，根據(jù)牛頓第二定律，有μmg=ma2，根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式，有vm2=2a2L，解得：μ=0.4。即滑塊與水平面間的動(dòng)摩擦因