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牛頓第二定律——2025-2026學(xué)年高一物理人教版（2019）必修一同步課時作業(yè)
一、單選題
1．如圖甲是1996年在地球上空測定火箭組質(zhì)量的實驗情景，其實驗原理如圖乙所示。實驗時，用雙子星號宇宙飛船，去接觸正在軌道上運行的火箭組M（發(fā)動機已熄火）。接觸后，開動飛船的推進(jìn)器，使飛船和火箭組共同加速。推進(jìn)器的平均推力，推進(jìn)器開動時間為，測出飛船和火箭組的速度變化是，則火箭組的質(zhì)量M最接近( )
A. B. C. D.
2．牛頓第二定律中，三個物理量關(guān)系正確的是( )
A.根據(jù)可知物體所受外力與其運動的加速度成正比
B.根據(jù)可知物體的質(zhì)量與其運動的加速度成反比
C.根據(jù)可知物體的質(zhì)量與其所受合外力成正比
D.根據(jù)可知加速度大小與合外力成正比與質(zhì)量成反比
3．如圖所示，餐廳服務(wù)員水平托舉菜盤給顧客上菜。若服務(wù)員托舉菜盤先勻速前行，此時手對菜盤的作用力大小為，當(dāng)服務(wù)員加速向前運動的過程中，手對菜盤的作用力大小為，下列說法正確的是( )
A. B. C. D.
4．2022年11月8日，第14屆中國國際航空航天博覽會在珠海開幕，中國空軍的運油首次進(jìn)行飛行展示。如圖所示，運油—20起飛后在某段時間內(nèi)沿虛線加速飛行，用F表示空氣對飛機的作用力，用G表示飛機受到的重力。下列飛機受力分析圖可能正確的是( )
A. B.
C. D.
5．某玩具廠對其生產(chǎn)的電動玩具小車進(jìn)行加速性能測試，讓小車沿平直路面做勻加速直線運動，測得某段時間內(nèi)小車位移x隨時間t變化的圖像如圖所示，若小車質(zhì)量為2kg，所受阻力為車重的0.2倍，則小車受到的牽引力大小為( )（重力加速度為）
A.4N B.6N C.8N D.10N
6．學(xué)校物理興趣小組的同學(xué)在乘坐出租車時，發(fā)現(xiàn)車內(nèi)后視鏡懸掛的掛飾會隨車輛擺動，他認(rèn)為可以通過掛飾擺動的情況來判斷車輛運動情況。汽車行駛在水平公路上，某段時間車內(nèi)掛飾偏向車輛的左前方，說明汽車的運動情況可能是( )
A.加速向左轉(zhuǎn)彎 B.加速向右轉(zhuǎn)彎 C.減速向左轉(zhuǎn)彎 D.減速向右轉(zhuǎn)彎
7．一個質(zhì)量為2kg的物體同時受到兩個力的作用，這兩個力的大小分別為和，當(dāng)兩個力的方向發(fā)生變化時，物體的加速度大小不可能為( )
A. B.
C. D.
8．如圖所示，一物塊在水平力作用下沿光滑水平面運動，某段時間內(nèi)力F保持作用點和大小不變，方向逆時針勻速旋轉(zhuǎn)，此過程中物塊始終沒有離開地面，在力F旋轉(zhuǎn)過程中，物塊的加速度a隨時間t變化的圖像為( )
A. B. C. D.
9．質(zhì)量分別為、的甲、乙兩車靜止在光滑水平面上，兩車在相同恒力F作用下產(chǎn)生的加速度分別為、，已知，根據(jù)牛頓第二定律可知( )
A. B. C. D.無法確定、的大小關(guān)系
10．如圖所示，2個質(zhì)量分別為5kg和3kg的木塊A和B并排放在光滑的水平桌面上，當(dāng)用水平向右推力推木塊A，使它們共同向右加速運動時，則兩木塊之間彈力為( ).
A.6N B.10N C.16N D.12N
11．如圖所示，一人站在岸上，利用繩和定滑輪拉船靠岸，若人以恒力F沿繩方向拉動小船，使其從靜止開始加速至某位置時，繩端速度為v，船速為，繩段與水平面夾角為段與水平面夾角為α。不計摩擦和繩的質(zhì)量，船所受阻力恒為。下列說法錯誤的是( )
A.此時小船的速度 B.此時繩端拉力F的功率
C.船在此過程中加速度不斷減小 D.繩對船拉力的功率先增大后減小
二、多選題
12．比較45℃的熱水和100℃的水蒸氣，下列說法正確的是( )
A.熱水中的分子平均動能比水蒸氣中的分子平均動能小
B.熱水的內(nèi)能比相同質(zhì)量的水蒸氣的內(nèi)能小
C.熱水中的分子速率都比水蒸氣中的分子速率小
D.水蒸氣中的分子熱運動比熱水中的分子熱運動劇烈
E.熱水的熱量比水蒸氣的熱量少
13．一架無人機在豎直平面內(nèi)沿傾斜的虛線做變速直線飛行，如圖所示，將無人機的重力記為G，除重力外的其他外力的合力記為F，加速度記為a。則下列關(guān)于無人機在此過程中受力分析及加速度方向的示意圖可能正確的是( )
A. B. C. D.
14．如圖所示，勁度系數(shù)為k的輕彈簧豎直放置，下端固定；質(zhì)量為m的小球，距彈簧上端高h(yuǎn)處自由釋放，小球從釋放到把彈簧壓縮到最低點的過程中，下列說法正確的是( )
A.小球接觸彈簧前，小球做自由落體運動，加速度為g
B.小球剛接觸彈簧瞬間，速度達(dá)到最大
C.小球從剛接觸彈簧到壓縮到最低點過程中，小球的加速度逐漸減小
D.小球從剛接觸彈簧到壓縮到最低點過程中，小球的加速度先減小再增大
15．“蹦極”是一項非常刺激的體育運動運動員身系彈性繩自高空P點自由下落，圖中a點是彈性繩的原長位置，c是運動員所到達(dá)的最低點，b是運動員靜止地懸吊著時的受力平衡位置運動員在從P點落下到最低點c的過程中( )
A.運動員從a點運動到c點的過程是做勻減速運動
B.在b點，運動員的速度最大，其加速度為零
C.在bc段繩的拉力大于人的重力，運動員處于超重狀態(tài)
D.在c點，運動員的速度為零，其加速度為零
三、實驗題
16．如圖所示為探究物體運動加速度與物體質(zhì)量,物體受力關(guān)系的實驗裝置,砂和砂桶質(zhì)量用m表示,小車和車上所加砝碼總質(zhì)量用M表示,小車運動加速度用a表示。
1.實驗過程中需要適當(dāng)抬起長木板的一端以平衡小車所受的摩擦力,該步驟中木板被抬起的角度與小車質(zhì)量__________(選填“有關(guān)”或“無關(guān)”)
2.在探究加速度與小車受力關(guān)系過程中,甲和乙兩小組分別用下列兩組數(shù)據(jù)進(jìn)行實驗操作,其中你認(rèn)為合理的是__________(選填“甲”或“乙”)
M甲=500g M乙=500g
甲m(g) 20 22 24 26
乙m(g) 20 30 40 50
3. 在探究加速度與小車質(zhì)量過程中,應(yīng)保持__________不變,通過增減小車中砝碼改變小車質(zhì)量M,實驗測出幾組a、M數(shù)據(jù),下列圖線能直觀合理且正確反映a-M關(guān)系的是__________.
17．在“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實驗中，利用如圖所示的裝置。
(1)本實驗采用的實驗方法是_____。
A.控制變量法 B.假設(shè)法 C.理想實驗法
(2)實驗中要平衡阻力，應(yīng)把_____（選填“左”，“右”）端適當(dāng)墊高。
四、計算題
18．如圖所示，質(zhì)量的物體原靜止在光滑的水平地面上，一個沿水平方向的恒力作用在這個物體上（g取），求：
（1）物體運動的加速度多大？
（2）開始運動后3s末物體的速度是多大？
19．質(zhì)量為的物體靜止在光滑水平面上。現(xiàn)給該物體同時施加兩個大小分別為且相互垂直的水平力，如圖所示。求：
（1）物體所受合力F的大小；
（2）物體加速度a的大小；
（3）2s末物體速度v的大小。
20．如圖所示，小球質(zhì)量為m，斜劈質(zhì)量為M、斜面傾角為θ，用水平向右的推力作用在斜劈上時，小球位于斜劈的斜面上和斜劈恰好相對靜止。已知重力加速度為g，不計一切摩擦，求：
（1）斜劈對小球的支持力大小N；
（2）水平推力的大小F。
參考答案
1．答案：D
解析：飛船和火箭組整體的加速度大小為根據(jù)牛頓第二定律有求得所以，M最接近3500kg。故選D。
2．答案：D
解析:物體的合外力與物體的質(zhì)量和加速度無關(guān)．故A錯誤．
物體的質(zhì)量與合外力以及加速度無關(guān)，由本身的性質(zhì)決定．故BC錯誤．
根據(jù)牛頓第二定律可知，物體的加速度與其所受合外力成正比，與其質(zhì)量成反比．故D正確．故選D．
3．答案：B
解析：若服務(wù)員托舉菜盤先勻速前行，此時手對菜盤的作用力大小為
服務(wù)員加速向前運動的過程中，菜盤有沿速度方向的加速度，如下圖
則手對菜盤的作用力大小
即
故選B。
4．答案：C
解析:運油起飛后在菜段時間內(nèi)沿虛線加速飛行，可知飛機受到的合力沿虛線向上，根據(jù)平行四邊定則可知，空氣對飛機的作用力F應(yīng)處于虛線上方偏右。
故選C。
5．答案：C
解析：由圖像可知第1s內(nèi)小車運動了3m，第2s內(nèi)小車運動了5m，據(jù)
可得加速度
根據(jù)牛頓第二定律
解得
故選C。
6．答案：D
解析：掛飾受到重力和拉力，水平方向合力指向右后方，向右的加速度提供向心加速度讓車輛向右轉(zhuǎn)彎，向后的加速度使車輛減速，故汽車可能減速向右轉(zhuǎn)彎。故選D。
7．答案：A
解析：兩個力的大小分別為和，合力范圍為
根據(jù)牛頓第二定律，故
題目問加速度不可能的值；
故選：A。
8．答案：B
解析：據(jù)牛頓第二定律可得
即，故選B。
9．答案：A
解析：根據(jù)牛頓第二定律，力等于質(zhì)量乘以加速度。由于兩車受到的力相同，而甲車的質(zhì)量小于乙車，因此甲車的加速度大于乙車的加速度。所以，正確答案是A。
10．答案：A
解析：以整體為研究對象，根據(jù)牛頓第二定律：；得：；以B為研究對象，根據(jù)牛頓第二定律：，得：，故選A.
11．答案：D
解析:A.根據(jù)關(guān)聯(lián)速度知識有可知此時小船的速度，故A正確；
B.根據(jù)功率公式可知，此時繩端拉力F的功率，故B正確；
C.在加速過程中對船受力分析，水平方向由牛頓第二定律可知船在此過程中，θ增大，減小，故加速度不斷減小，故C正確；
D.根據(jù)可知繩對船拉力的功率一直增大，故D錯誤。本題選擇錯誤的，故選D。
12．答案：ABD
解析：A.溫度是分子平均動能的標(biāo)志，溫度越低，分子的平均動能越小，故A正確。B.一定量物質(zhì)的內(nèi)能是其所有分子的熱運動的動能和分子勢能的總和。對于相同質(zhì)量的上述水和水蒸氣來說，水的溫度比水蒸氣低，所以水的分子總動能小于水蒸氣分子的總動能，同時，水的分子平均距離小于水蒸氣分子的平均距離，所以水的分子總勢能和也小于水蒸氣的分子總勢能，所以水的內(nèi)能比水蒸氣的內(nèi)能小，故B正確。C.熱水中分子的平均動能比水蒸氣中分子的平均動能小，也就是熱水中分子的平均速率比水蒸氣中分子的平均速率小，但不表示水中每一個水分子的速率都比水蒸氣中任何一個分子的速率小，故C錯誤。D.分子熱運動的速率越大，分子熱運動越劇烈，水蒸氣中的分子熱運動平均速率比熱水中的分子熱運動平均速率大，所以水蒸氣中的分子熱運動更劇烈，故D正確。E.熱量多少與物質(zhì)的量多少有關(guān)，故E錯誤。故選ABD。
13．答案：AD
解析：根據(jù)牛頓第二定律可得
可知加速度的方向與合外力的方向相同。
A.根據(jù)平行四邊形定則可知，圖中F與G的合力方向可能與a的方向相同，故A正確；
B.根據(jù)平行四邊形定則可知，圖中F與G的合力方向不可能與a的方向相同，故B錯誤；
C.根據(jù)平行四邊形定則可知，圖中F與G的合力方向不可能與a的方向相同，故C錯誤；
D.根據(jù)平行四邊形定則可知，圖中F與G的合力方向可能與a的方向相同，故D正確。
故選AD。
14．答案：AD
解析：A.小球接觸彈簧前，只受重力作用，小球做自由落體運動。加速度為g，故A正確；BCD.小球從剛接觸彈簧到壓縮到最低點過程中，一開始彈簧彈力小于小球的重力，小球繼續(xù)向下加速運動，隨著彈力的增大，小球的加速度逐漸減小；當(dāng)彈簧彈力等于小球的重力，小球的加速度為0，速度達(dá)到最大；之后彈簧彈力大于小球的重力，小球向下做減速運動，隨著彈力的增大，小球的加速度逐漸增大；故BC錯誤，D正確，故選AD。
15．答案：BC
解析：A、B、從a到b過程，彈性繩的拉力小于人的重力，人向下做加速度減小的變加速運動，從b到c過程，彈性繩的拉力大于人的重力，人向下做加速度增大的變減速運動，所以在b點時人的速度最大，此時運動員所受的拉力與重力大小相等、方向相反，合力為零，加速度為零；故A錯誤，B正確.
C、在bc段繩的拉力大于人的重力，加速度向上，運動員處于超重狀態(tài)；故C正確.
D、在c點，拉力大于人的重力，合力不為零，加速度不為零，只有速度為零；故D錯誤.
故選BC.
16．答案：1.無關(guān); 2.乙; 3.砂和砂筒質(zhì)量; C
解析：
17．答案：(1)A
(2)左
解析：(1)探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系，先控制質(zhì)量一定，探究加速度與力的關(guān)系，再控制力一定，探究加速度與質(zhì)量的關(guān)系；本實驗采用的實驗方法是控制變量法。
故選A。
(2)實驗中要平衡阻力，由題圖可知，應(yīng)把左端適當(dāng)墊高。
18．答案：（1）（2）18m/s
解析：（1）物體在水平面上運動，豎直方向受力平衡，水平方向受到恒力F作用，根據(jù)牛頓第二定律
得
（2）根據(jù)勻變速直線運動中速度與時間的關(guān)系可知開始運動后3s內(nèi)物體的速度
19．答案：（1）5N（2）（3）5m/s
解析：（1）根據(jù)力的平行四邊形定則，可知質(zhì)點所受和的合力大小為
（2）根據(jù)牛頓第二定律，質(zhì)點產(chǎn)生的加速度為
（3）由速度時間關(guān)系式
2s末物體速度v的大小
20．答案：（1）；（2）
解析：（1）對小球進(jìn)行受力分析，如圖所示
則有
解得
（2）結(jié)合上述，對小球進(jìn)行分析，牛頓第二定律有
對斜劈與小球構(gòu)成的整體進(jìn)行分析，根據(jù)牛頓第二定律有
解得
21世紀(jì)教育網(wǎng) www.21cnjy.com 精品試卷·第 2 頁 （共 2 頁）
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