高中物理 专题4.3 牛顿第二定律试题 新人教版必修1

4.3 牛顿第二定律一、牛顿第二定律1．内容：物体加速度的大小跟成正比，跟物体的成反比，加速度的方向跟作用力的方向相同。

2．关系式：F= ma，式中F为物体所受的，k是比例系数。

3．对牛顿第一定律的理解（1）瞬时性：根据牛顿第二定律，对于质量确定的物体而言，其加速度的大小和方向完全由物体受到的合力的大小和方向所决定。

加速度和物体所受的合力是瞬时对应关系，即同时产生、同时变化、同时消失，保持关系。

（2）矢量性：F=ma是一个矢量式，力和加速度都是矢量，物体的加速度的方向由物体所受的方向决定。

已知F合的方向，可推知a的方向，反之亦然。

（3）同体性：a=Fm中各量都是属于同一物体的，即研究对象的统一性。

（4）独立性：F产生的a是物体的合加速度，x方向的合力产生x方向的加速度，y方向的合力产生y 方向的加速度，牛顿第二定律的分量式为。

二、力的单位1．在国际单位制中力的单位是牛顿，符号为，它是根据牛顿第二定律定义的：使质量为1 kg的物体产生1 m/s2的加速度的力，叫做1 N，即。

2．比例系数k的意义（1）在F=kma中，k的选取有一定的任意性。

（2）在国际单位制中k=1，牛顿第二定律的数学表达式为：，式中F、m、a的单位分别为N，kg，m/s2。

作用力质量合外力一一对应合力F x=ma x，F y=ma yN 1 N=kg ·m/s2F=ma一、牛顿第二定律的理解【例题1】一质点受多个力的作用，处于静止状态。

现使其中一个力的大小逐渐减小到零，再沿原方向逐渐恢复到原来的大小。

在此过程中，其他力保持不变，则质点的加速度大小a和速度大小v的变化情况是A．a和v都始终增大B．a和v都先增大后减小C．a先增大后减小，v始终增大D．a和v都先减小后增大参考答案：C二、力与运动的关系（1）力是产生加速度的原因。

（2）作用于物体上的每一个力各自产生的加速度都遵从牛顿第二定律。

（3）速度的改变需经历一定的时间，不能突变；有力就一定有加速度，但有力不一定有速度。

【例题2】如图所示，在水平向右做匀加速直线运动的平板车上有一圆柱体，其质量为m且与竖直挡板及斜面间均无摩擦。

当车的加速度a突然增大时，斜面对圆柱体的弹力F1和挡板对圆柱体的弹力F2的变化情况是（斜面倾角为θ）A．F1增大，F2不变B．F1增大，F2增大C．F1不变，F2增大D．F1不变，F2减小参考答案：C三、牛顿第二定律的瞬时性（1）刚性绳（或接触面）——不发生明显形变就能产生弹力的物体，剪断（或脱离）后，其弹力立即消失，不需要形变恢复时间。

（2）弹簧（或橡皮绳）——两端同时连接（或附着）有物体的弹簧（或橡皮绳），特点是形变量大，其形变恢复需要较长时间，在瞬时性问题中，其弹力的大小往往可以看成保持不变。

【例题3】（2018·吉林省长春外国语学校高二下学期期末考试）如图所示，质量为m的球与弹簧Ⅰ和水平细线Ⅱ相连，Ⅰ、Ⅱ的另一端分别固定于P、Q。

球静止时，Ⅰ中拉力大小为T1，Ⅱ中拉力大小为T2。

当仅剪断Ⅰ、Ⅱ中的一根的瞬间，球的加速度a应是A．若剪断Ⅰ，则a=g，竖直向下B．若剪断Ⅱ，则，方向水平向左C．若剪断Ⅰ，则，方向沿Ⅰ的延长线D．若剪断Ⅱ，则a=g，竖直向上参考答案：A名师点睛：根据剪断Ⅰ，球绕Q做圆周运动，对径向合外力做向心力求得绳子拉力，即可求得合外力，进而求得加速度；根据剪断Ⅱ，弹簧形变不能瞬变，故弹簧弹力不变求得合外力，进而求得加速度。

1．（2018·云南省昭通市五校高三下学期联考测试卷）由牛顿第二定律表达式F=ma可知A．质量m与合外力F成正比，与加速度a成反比B．合外力F与质量m和加速度a都成正比C．物体的加速度的方向总是跟它所受合外力的方向一致D．物体的加速度a跟其所受的合外力F成正比，跟它的质量m成反比2．下列说法中正确的是A．物体的速度越大，表明物体受到的合外力越大B．物体的速度变化越大，表明物体受到的合外力越大C．物体的速度变化越快，表明物体受到的合外力越大D．由牛顿第二定律可得m=Fa，所以物体的质量跟它受的合外力成正比，跟加速度成反比3．（2018·广东省惠州市高一上学期期末考试）牛顿运动定律适用于A．一切运动的物体B．宏观物体远小于光速的运动C．微观粒子稍小于光速的运动D．宏观物体稍小于光速的运动4．（2018·湖北荆州市高三第一次质量检查）从牛顿第二定律知道，无论怎样小的力都可以使物体产生加速度，可是，我们用很小的力推很重的桌子时，却推不动，这是因为A．牛顿第二定律不适用于很重的物体B．桌子加速度很小，肉眼观察不到C．推力太小，速度增量也很小，眼睛观察不到D．桌子所受合力为零，没有加速度5．关于力和物体运动的关系，下列说法正确的是A．一个物体受到的合外力越大，它的速度就越大B．一个物体受到的合外力越大，它的速度的变化量就越大C．一个物体受到的合外力越大，它的速度的变化就越快D．一定质量的物体受到的合外力越大，它的加速度就越大6．如图所示，两个质量相同的物体A和B紧靠在一起放在光滑水平桌面上，如果它们分别受到水平推力F1、F2，且F1＞F2，则A施于B的作用力的大小为A．F1 B．F2C．（F1–F2）/2 D．（F1+F2）/27．（2018·河北省大名县第一中学高三（普通班）上学期第一次月考）一质点做匀速直线运动。

现对其施加一恒力，且原来作用在质点上的力不发生改变，则A．质点单位时间内速率的变化量总是不变B．质点速度的方向总是与该恒力的方向垂直C．质点加速度的方向总是与该恒力的方向相同D．质点速度的方向总是与该恒力的方向相同8．在光滑水平面上，一个质量为m的物体受到一个与水平面成θ角的拉力F的作用，以加速度a做匀加速运动．若将此力大小改为2F、方向不变，物体仍能在水平面上做匀加速运动，加速度为。

则A．=2a B．a aC．=a D．>2a9．（2018·江苏省苏州新区一中高一下学期期末复习）如图，物块a、b和c的质量相同，a和b、b和c 之间用完全相同的轻弹簧和相连，通过系在a上的细线悬挂于固定点整个系统处于静止状态。

现将细线剪断，将物块a的加速度的大小记为，和相对于原长的伸长分别记为和，重力加速度大小为。

在剪断的瞬间A．B．C．D．10．如图所示，小车上固定着一硬杆，杆的端点固定着一个质量为m的小球。

当小车水平向右加速且加速度逐渐增大时，杆对小球的作用力的变化（用1F至4F表示变化）可能是下图中的（OO'沿杆方向）11．如图所示，质量为4 kg的物体A静止在竖直的轻弹簧上，质量为1 kg的物体B用细线悬挂在天花板上，B与A刚好接触但不挤压，现将细线剪断，则剪断后瞬间，下列结果正确的是（g取）A．A加速度的大小为零B．B加速度的大小为C．弹簧的弹力大小为40 ND．A、B间相互作用力的大小为8 N12．质量为m的木块置于粗糙的水平面上，若用大小为F的水平恒力拉木块，其加速度为a。

当拉力方向不变，大小变为2F，木块的加速度为a'，则A．a'>2a B．a'=aC．a'<a D．a'=2a13．（2018·江西省高安中学高一（实验班）下学期期末考试）如图所示，质量分别为m、2m的物块a、b用轻质弹簧相连，直立放在水平木板c上，系统处于静止状态。

该弹簧处于原长时，相邻两匝之间紧密接触，只能伸长不能压缩。

现让木板c以（g为重力加速度）的加速度向下做加速运动，在木板c 刚向下运动的瞬间A．a的加速度为0 B．b的加速度为gC．弹簧上的弹力为0 D．弹簧上的弹力为mg14．物体A、B、C均静止在同一水平面上，它们的质量分别为m A、m B、m C，与水平面的动摩擦因数分别为μA、μB、μC，用平行于水平面的拉力F分别拉物体A、B、C，所得加速度a与拉力F的关系如图所示，A、B两直线平行，则以下关系正确的是A．m A<m B<m C B．m A=m B<m C C．μA=μB=μC D．μA<μB=μ C15．如图所示，位于水平地面上的质量为m的物体，在大小为F，与水平方向成α角的拉力作用下沿水平地面做匀加速运动，则下列说法正确的是A．如果地面光滑，物体的加速度为B．如果地面光滑，物体的加速度为C．如果物体与地面间的动摩擦因数为μ，则物体的加速度为D．如果物体与地面间的动摩擦因数为μ，则物体的加速度为16．质量为m的物块在倾角为θ的粗糙斜面上匀加速下滑。

现对物块施加一个竖直向下的恒力F，则物块的加速度大小将A．变大 B．变小C．不变 D．以上情况都有可能17．（2018·湖北省荆州市沙市中学高一（上）期末考试）质量分别为2 kg和3 kg的物块A、B放在光滑水平面上并用轻质弹簧相连，如图所示，今用大小为作用在A上使AB相对静止一起向前匀加速运动，则下列说法正确的是A．弹簧的弹力大小等于8B．弹簧的弹力大小等于12C．突然撤去F瞬间，A的加速度大小为0D．突然撤去F瞬间，B的加速度大小为418．如图所示，在质量为m B=30 kg的车厢B内紧靠右壁，放一质量m A=20 kg的小物体A（可视为质点），对车厢B施加一水平向右的恒力F，且F=120 N，使之从静止开始运动。

测得车厢B在最初t=2.0 s内移动s=5.0 m，且这段时间内小物块未与车厢壁发生过碰撞。

车厢与地面间的摩擦忽略不计A．车厢B在2.0 s内的加速度为2.5 m/s2B．A在2.0 s末的速度大小是4.5 m/sC．2.0 s内A在B上滑动的距离是0.5 mD．A的加速度大小为2.5 m/s219．（2018·云南省曲靖市沾益区第四中学高一上学期期末考试）如图所示，当小车向右加速运动时，物块M相对于车厢静止于竖直车厢壁上，当车的加速度增大时，则A．M受摩擦力增大B．物块M对车厢壁的压力增大C．M受静摩擦力不变D．物块M相对于车厢壁上滑20．如图所示，自由落体的小球从它接触弹簧开始，到弹簧压缩到最短过程中，小球速度、合力、加速度的变化情况正确的是A．小球一接触弹簧就做减速运动B．小球一直做匀加速运动C．合力先变小，后变大D．加速度先变大，后边小21．（2018·云南省昭通市永善一中高一上学期期末考试）如图所示，沿平直轨道运动的车厢中的光滑水平地板上，用弹簧拴着一个小球，弹簧处于自然状态。

当旅客看到弹簧的长度变短时，对火车运动状态判断可能正确的是A．火车在向右运动，速度在增加中B．火车在向右运动，速度在减小中C．火车在向左运动，速度在增加中D．火车在向左运动，速度在减小中22．一斜面放在水平地面上，倾角为为θ= 45°，一个质量为m=0.2 kg的小球用细绳吊在斜面顶端，如图所示。