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

4.3牛頓第二定律同步練習高頻錯題-------------------------------------------------------------------------------------------○1.[2021-2022第一學期高一第2次月考][難度：★★☆☆☆]某同學用如圖所示的實驗裝置做“驗證牛頓第二定律”的實驗中：（1）下列做法正確的是__________（填字母代號）A.調(diào)節(jié)滑輪的高度，使牽引木塊的細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摩擦力時，將裝有砝碼的砝碼桶通過定滑輪拴在木塊上C.實驗時，先放開木塊再接通打點計時器的電源D.通過增減木塊上的砝碼改變質(zhì)量時，不需要重新調(diào)節(jié)木板傾斜度（2）打點計時器在小車拖動的紙帶上打下一系列點跡，以此記錄小車的運動情況。其中一部分紙帶上的點跡情況如圖中甲所示，已知打點計時器打點的時問間隔T=0.02s，測得A點到B.C點的距離分別為x1=5.99cm.x2=13.59cm，小車做勻加速直線運動的加速度a=_________m/s2。（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）（3）在驗證“質(zhì)量一定，加速度a與合外力F的關(guān)系”時，某學生根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作出了如圖中乙所示的a-F圖象，其中圖線不過原點的原因是_____________________________________________________________基礎(chǔ)練習-------------------------------------------------------------------------------------------○2.[2022安徽省名校試題][難度：★★☆☆☆]小孩從滑梯上滑下的運動可看做勻加速直線運動.質(zhì)量為M的小孩單獨從滑梯上滑下，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：★★☆☆☆]如圖所示是采用動力學方法測量空間站質(zhì)量的原理圖，若已知飛船質(zhì)量為4.0×103kg，其推進器的平均推力為800N，在飛船與空間站對接后，推進器工作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，小球a的加速度為3D．剪斷輕彈簧A上端瞬時，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”實驗中，某實驗小組利用如圖所示的實驗裝置，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，并用細繩跨過定滑輪與砂桶相連，小車左端連一條紙帶，通過打點計時器記錄其運動情況。(1)下列做法正確的是（）A．調(diào)節(jié)滑輪的高度，使牽引木塊的細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摩擦力時，將砂桶通過定滑輪拴在木塊上C．實驗時，先放開木塊再接通打點計時器的電源D．通過增減木塊上的砝碼改變質(zhì)量時，不需要重新調(diào)節(jié)木板傾斜度(2)某學生在平衡摩擦力時，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)是細線作用于小車的拉力)。（3）右圖是打出紙帶的一段，相鄰計數(shù)點間還有四個點未畫出，已知打點計時器使用的交流電頻率50Hz。由圖可知，打紙帶上B點時小車的瞬時速度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"是一項很有挑戰(zhàn)性的運動。如圖所示，蹦極者將一根有彈性的繩子系在身上，另一端固定在跳臺上。蹦極者從跳臺跳下，落至圖中a點時彈性繩剛好被拉直，下落至圖中b點時彈性繩對人的拉力與人受到的重力大小相等，圖中c點是蹦極者所能達到的最低點，不計空氣阻力。關(guān)于蹦極者的運動下列說法正確的是（）A．從a點到c點蹦極者一直做減速運動B．從a點到c點蹦極者先做加速運動再做減速運動C．蹦極者最終會靜止在c點D．如果蹦極者受到的空氣阻力不能忽略，其下落的最低點在c點上方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)同時對A、B兩物體施加等大反向的水平恒力F1、F2，使A、B同時由靜止開始運動，在彈簧由原長伸到最長的過程中，對A、B兩物體及彈簧組成的系統(tǒng)，正確的說法是（）A．A、B先做變加速運動，當F1、F2和彈力相等時，A、B的速度最大；之后，A、B做變減速運動，直至速度減到零B．A、B做變減速運動速度減為零時，彈簧伸長最長，系統(tǒng)的機械能最大C．A、B、彈簧組成的系統(tǒng)機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向上緩慢移動一段距離后靜止，此時彈簧處于壓縮狀態(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．彈簧恢復原長時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動，位移隨時間的變化關(guān)系為x＝t2＋t，物體與地面間的動摩擦因數(shù)為0.4，g取10m/s2，以下結(jié)論正確的是（）A．勻變速直線運動的初速度為1m/sB．物體的位移為12m時速度為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。當竿上一質(zhì)量為m的人以加速度a勻加速下滑時，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)從斜面上的A點由靜止釋放，最終停在水平面上的C點．已知A點距離水平面的高度h＝0.8m，B點距離C點的距離L＝2.m．(假設(shè)滑塊經(jīng)過B點時沒有任何能量損失，g取10m/s2)．求：（1）滑塊在運動過程中的最大速度；（2）滑塊與水平面間的動摩擦因數(shù)μ；（3）滑塊從A點釋放后，寫出經(jīng)過時間t，速度大小V的表達式．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均處于靜止狀態(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，因為計時器就是記錄時間的，故選項C正確；（2）小車做勻加速直線運動的加速度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錯誤；剪斷繩子瞬間時，小球a的合力等于繩子的拉力，故此時a的加速度為a=Tm5.【答案】（1）AD（2）C（3）0.150.60【解析】（1）[1]A.該實驗“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，所以細繩應與軌道平行，A正確B.平衡摩擦力時，使小車在沒有重物牽引下沿導軌勻速運動，B錯誤C.打點計時器在使用時，應該先接通電源，后釋放小車，C錯誤D.平衡摩擦力完成后，滿足的是所以改變小車質(zhì)量時，無需再次平衡摩擦，D正確（2）[2]平衡摩擦力時，把長木板的一端墊得過高，使得傾角偏大，這時在沒有懸掛重物時，小車就已經(jīng)獲得一個加速度，所以圖像有縱軸截距，選C（3）[3]根據(jù)勻變速直線運動的規(guī)律可得[4]根據(jù)勻變速直線運動的規(guī)律可得6.【答案】BD【解析】AB.從a點到b點的過程中，重力大于彈力，人受到向下的合力做加速運動，所以速度越來越快；在b點時，合力為零，加速度為零，速度最大；在b點以下，彈力大于重力，人受到向上的合力做減速運動，速度越來越小，最低點c時速度為零，故A錯誤，B正確。C.在c點時受到的合力方向向上，則蹦極者最終不會靜止在c點，選項C錯誤；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行等效，則等效于人的重力減小了，則其下落的最低點在c點上方，選項D正確。7.【答案】ABD【解析】A.在拉力作用下，A、B開始做如速運動。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動，當彈簧彈力等于拉力時物體受到的合力為零，速度達到最大，之后彈簧彈力大于拉力，兩物體減速運動，直到速度為零時，彈簧伸長量達最大，因此A、B先做變加速運動，當F1、F2和彈力相等時，A、B的速度最大；之后，A、B做變減速運動，直至速度減到零，故A符合題意；BC.在整個過程中，拉力一直對系統(tǒng)做正功，系統(tǒng)機械能增加，A、B做變減速運動速度減為零時，彈簧伸長最長，系統(tǒng)的機械能最大，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始終處于靜止狀態(tài)，A正確；B、若在力F做用下，彈簧被壓縮，彈簧對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，此時繩子剛好處于伸直狀態(tài)，繩子中沒有力。故B錯誤；C、在B下滑的過程中，彈簧先恢復原長，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，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，B的速度最大，之后B繼續(xù)向下運動，開始減速。故C錯誤；D、在B下滑的過程中，彈簧先恢復原長，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),對應可知.所以A選項是正確的.，B、根據(jù)得,.所以B選項是正確的.C、根據(jù)牛頓第二定律得,,計算得出.故C錯誤,D正確.所以ABD選項是正確的.10.【答案】（1）m(g-a)（2）(M+m)g【解析】（1）當竿上一質(zhì)量為m的人以加速度a加速下滑，對其受力分析有mg-f=ma解得：f=m(g-a)。（2）對地面上的總質(zhì)量為M的人和桿進行受力分析可得：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動，然后在水平面上做勻減速運動，所以滑塊運動到B點時速度最大為vm，設(shè)滑塊在斜面上運動的加速度大小為a1，根據(jù)牛頓第二定律，有mgsin30°=ma1，根據(jù)運動學公式，有vm2=2（2）滑塊在水平面上運動的加速度大小為a2，根據(jù)牛頓第二定律，有μmg=ma2，根據(jù)運動學公式，有vm2=2a2L，解得：μ=0.4。即滑塊與水平面間的動摩擦因