2020-2021学年高中物理每课一练：3.3-牛顿第二定律(教科版必修1).docx

3.3 牛顿其次定律 每课一练（教科版必修1）
一、选择题(本题共8小题，每小题5分，共40分)
1．在牛顿其次定律的表达式F＝kma中，有关比例系数k的下列说法中，正确的是(　　)
A．任何状况k都等于1
B．k的数值由质量、加速度和力的大小打算
C．k的数值由质量、加速度和力的单位打算
D．在国际单位制中，k等于1
解析：由k＝，当1 N被定义为使质量为1 kg的物体产生1 m/s2的加速度的力时，k＝＝1，故C、D是正确的。
答案：CD
2．质量m＝200 g的物体，测得它的加速度a＝20 cm/s2，则关于它受到的合外力的大小及单位，下列运算既简洁又符合一般运算要求的是(　　)
A．F＝200×20＝4 000 N
B．F＝0.2×0.2 N＝0.04 N
C．F＝0.2×0.2＝0.04 N
D．F＝0.2 kg×0.2 m/s2＝0.04 N
解析：只有选项B既简洁又符合单位制的一般运算要求。选项D计算过程中也没有问题，只是不简洁。
答案：B
3．一个质量为2 kg的物体同时受到两个力的作用，这两个力的大小分别为2 N和6 N，当两个力的方向发生变化时，物体的加速度大小可能为(　　)
A．1 m/s2　　　　　　　　 B．2 m/s2
C．3 m/s2 D．4 m/s2
解析：依据牛顿其次定律，假如一个物体同时受到几个力的作用，物体的加速度跟合外力成正比。题目所给的两个力大小分别为2 N和6 N，当两个力的方向相同时合力最大，最大值为2 N＋6 N＝8 N，当两个力方向相反时合力最小，最小值为6 N－2 N＝4 N，当两个力的方向既不相同，也不相反时，合力的大小大于4 N而小于8 N，所以两个力的方向发生变化时，合力的大小为4 N≤F≤8 N。依据牛顿其次定律可得a＝，当两个力取不同的方向时，物体的加速度大小2 m/s2≤a≤4 m/s2。
答案：BCD
4．关于运动和力的关系，对于质量肯定的物体，下列说法中正确的是(　　)
A．物体运动的速度越大，它所受的合外力肯定越大
B．物体某时刻的速度为零，它此时所受的合外力肯定为零
C．物体所受的合外力越大，它的速度变化肯定越大
D．物体所受的合外力越大，它的速度变化肯定越快
解析：物体的速度大小、速度变化大小与其受力大小均无直接关系，A、C错。物体某时刻的速度为零，合外力不肯定为零，如上抛的物体运动到最高点时速度为零，合外力不为零，B错。物体的合外力越大，产生的加速度越大，物体的速度变化就越快，D对。
答案：D
5.如图1所示，光滑的水平面上，有一木块以速度v向右运动，一根弹簧固定在墙上，木块从与弹簧接触直到弹簧被压缩到最短的这一段时间内，木块将做什么运动(　　) 图1
A．匀减速运动
B．速度减小，加速度减小
C．速度减小，加速度增大
D．速度增大，加速度增大
解析：木块向右运动至弹簧压缩到最短的这一段时间内，木块受到的弹力渐渐变大，因此，木块的加速度向左，且渐渐增大，速度渐渐减小。
答案：C
6．在光滑的水平面上做匀加速直线运动的物体，当它所受合力渐渐减小而方向不变时，则物体的(　　)
A．加速度越来越大，速度越来越大
B．加速度越来越小，速度越来越小
C．加速度越来越大，速度越来越小
D．加速度越来越小，速度越来越大
解析：由于物体原来做匀加速直线运动，说明物体所受合力的方向和运动方向相同，当合力渐渐减小时，由牛顿其次定律知，物体的加速度在渐渐减小，但加速度方向并未转变，物体仍在做加速运动，只是单位时间内速度的增加量在减小，即速度的变化率小了。综上所述，正确答案为D。
答案：D
7.一物块位于光滑水平桌面上，用一大小为F、方向如图2所示的力去推它，使它以加速度a向右运动。若保持力的方向不变而增大力的大小，则(　　) 图2
A．a变大
B．a不变
C．a变小
D．由于物块的质量未知，故不能确定a变化的趋势
解析：
对物块受力分析如图所示，分解力F，由牛顿其次定律得Fcos θ＝ma，
故a＝，F增大，a变大，A正确。
答案：A
8.如图3所示，在光滑的水平面上，质量分别为m1和m2的木块A和B之间用轻弹簧相连，在拉力F作用下，以加速度a做匀加速直线运动，某时刻突然撤去拉力F，此瞬时A和B的加速度为a1和a2， 图3
则(　　)
A．a1＝a2＝0
B．a1＝a，a2＝0
C．a1＝a，a2＝a
D．a1＝a，a2＝－a
解析：首先争辩整体，求出拉力F的大小F＝(m1＋m2)a。突然撤去F，以A为争辩对象，由于弹簧在短时
间内弹力不会发生突变，所以木块A受力不变，其加速度a1＝a。以B为争辩对象，在没有撤去力F时有：F－F′＝m2a，而F＝(m1＋m2)a，所以F′＝m1a；撤去力F，则有－F′＝m2a2，所以a2＝－a，故选项D正确。
答案：D
二、非选择题(本题共2小题，共20分)
9．(10分)一个质量为20 kg的物体，从斜面的顶端由静止匀加速滑下，物体与斜面间的动摩擦因数为0.2，斜面与水平面间的夹角为37°。求物体从斜面下滑过程中的加速度。(g取10 m/s2)
解析：物体受力如图所示。
x轴方向：Gx－f＝ma。
y轴方向：N－Gy＝0。
其中f＝μN，
所以a＝gsin θ－μgcos θ＝4.4 m/s2。
答案：4.4 m/s2，方向沿斜面对下
10．(10分)一列质量为103 t的列车，列车牵引力为3.5×105N，运动中所受阻力为车重的0.01倍。列车由静止开头做匀加速直线运动，速度变为180 km/h需多少时间？(g＝10 m/s2)
解析：列车总质量m＝103t＝106 kg，总重力G＝mg＝107N，运动中所受阻力f＝0.01G＝0.01×107N＝1×105N
设列车匀加速运动的加速度为a，由牛顿其次定律
F－f＝ma
则列车的加速度a＝＝m/s2
＝0.25 m/s2
列车由静止加速度到v＝180 km/h＝50 m/s
所用时间为t＝＝s＝200 s。
答案：200 s