2021-2022學(xué)年高一物理高分突破考點 牛頓第二定律

運動和力的關(guān)系

4.3牛頓第二定律

一：知識精講歸納

一、牛頓第二定律的表達(dá)式

i.內(nèi)容：物體加速度的大小跟它受到的作用力成正比，跟它的質(zhì)量成反比,加速度的方向跟作用力的方向

相同.

2.表達(dá)式F=@以，其中力尸指的是物體所受的合力.

二、力的單位

1.力的國際單位：牛頓，簡稱生，符號為N.

2.“牛頓”的定義：使質(zhì)量為1kg的物體產(chǎn)生1m/T的加速度的力叫作1N,即1N=1kg-m/s2.

3.在質(zhì)量的單位取kg,加速度的單位取m/s2,力的單位取N時，尸=七國中的上=1，此時牛頓第二定律可

表示為F=ma.

大重點：對牛頓第二定律的理解

(1)4=5是加速度的決定式，該式揭示了加速度的大小取決于物體所受的合力大小及物體的質(zhì)量，加速度的

方向取決于物體所受的合力的方向.

(2)4=詈是加速度的定義式，但加速度的大小與速度變化量及所用的時間無關(guān).

(3)公式尸=/na,單位要統(tǒng)一：表達(dá)式中尸、機、a三個物理量的單位都必須是國際單位.

(4)公式尸=〃辿中，若F是合力，加速度”為物體的實際加速度；若尸是某一個分力，加速度a為該力產(chǎn)生

的分加速度.

2.牛頓第二定律的四個性質(zhì)

(1)因果性：力是產(chǎn)生加速度的原因，只要物體所受的合力不為0,物體就具有加速度.

(2)矢量性：。是一個矢量式.物體的加速度方向由它受的合力方向決定，且總與合力的方向相同.

(3)瞬時性：加速度與合力是瞬時對應(yīng)關(guān)系，同時產(chǎn)生，同時變化，同時消失.

(4)獨立性：作用在物體上的每一個力都產(chǎn)生加速度，物體的實際加速度是這些加速度的矢量和.

3、合力'加速度'速度的關(guān)系

1.力與加速度為因果關(guān)系：力是因，加速度是果.只要物體所受的合力不為零，就會產(chǎn)生加速度.加速度

與合力方向是相同的，大小與合力成正比(物體質(zhì)量一定時).

2.力與速度無因果關(guān)系：合力方向與速度方向可以相同，可以相反，還可以有夾角.合力方向與速度方向

相同時，物體做加速運動，相反時物體做減速運動.

4、牛頓第二定律的簡單應(yīng)用

1.應(yīng)用牛頓第二定律解題的一般步驟

⑴確定研究對象.

⑵進(jìn)行受力分析和運動狀態(tài)分析，畫出受力分析圖，明確運動性質(zhì)和運動過程.

⑶求出合力或加速度.

⑷根據(jù)牛頓第二定律列方程求解.

2.應(yīng)用牛頓第二定律解題的方法

⑴矢量合成法：若物體只受兩個力作用，應(yīng)用平行四邊形定則求這兩個力的合力，物體所受合力的方向即

加速度的方向.

⑵正交分解法：當(dāng)物體受多個力作用時，常用正交分解法求物體所受的合力.

①建立直角坐標(biāo)系時，通常選取加速度的方向作為某一坐標(biāo)軸的正方向（也就是不分解加速度），將物體所

受的力正交分解后，列出方程Fx=ma,Fy=O（或Fx=O,Fy=ma）.

②特殊情況下，若物體的受力都在兩個互相垂直的方向上，也可將坐標(biāo)軸建立在力的方向上，正交分解加

Fx=max

速度a.根據(jù)牛頓第二定律列方程求解.

Fy=may

二：考點題型歸納

題型一：牛頓第二定律的定義理解

1.（2021?全國?高一）關(guān)于物體所受的合力，下列說法正確的是（）

A.物體所受的合力不為零，其加速度不可能為零

B.物體所受的合力的方向，就是物體運動的方向

C.物體所受的合力與物體運動的加速度無直接關(guān)系

D.物體所受的合力為零，則加速度不一定為零

2.（2021.廣東揭東.高一期末）關(guān)于牛頓第二定律的下列說法，正確的是（）

A.加速度方向總是與速度方向一致

B.加速度。與合力尸同時產(chǎn)生，同時變化，同時消失

C.同一物體的運動速度變化越大，受到的合外力也越大

D.物體的質(zhì)量與它所受的合外力成正比，與它的加速度成反比

3.（2021.浙江杭州.高一期末）關(guān)于加速度與速度、合外力的關(guān)系，下列說法正確的是（）

A.加速度為零的物體，速度一定為零

B.物體的加速度逐漸減小，速度一定逐漸減小

C.加速度方向一定與物體的速度方向在一條直線上

D.加速度方向一定與物體所受合外力的方向相同

題型二：牛頓第二定律求突變問題

4.（2021?全國?高一課時練習(xí)）如圖所示，A、B兩物體用兩根輕質(zhì)細(xì)線分別懸掛在天花板上，兩細(xì)線與水

平方向夾角分別為60。和45。，A、B間拴接的輕彈簧恰好處于水平狀態(tài)，則下列計算正確的是（）

A.A、B所受彈簧彈力大小之比為6:0

B.A、B的質(zhì)量之比為機A：M1B=G:1

C.懸掛A、B的細(xì)線上拉力大小之比為1：五

D.同時剪斷兩細(xì)線的瞬間，A、B的瞬時加速度大小之比為3：瓜

5.（2021?全國?高一課時練習(xí)）如圖所示，光滑水平面上放置M、N、P、Q四個木塊，其中M、P質(zhì)量均為

m,N、Q質(zhì)量均為2加，M、P之間用一輕質(zhì)彈簧相連?，F(xiàn)用水平拉力/拉N,使四個木塊以同一加速度。

向右運動，則在突然撤去產(chǎn)的瞬間，下列判斷錯誤的是（）

Q\

'^7^777777/77777777/777777/777777777777：

A.P、Q間的摩擦力不變B.M、N間的摩擦力不變

C.M、N的加速度大小仍為D.P、Q的加速度大小仍為“

6.（2021?全國?高一專題練習(xí)）如圖所示，質(zhì)量為根的小球被水平繩A。和與豎直方向成6角的輕彈簧系著

處于靜止?fàn)顟B(tài)，現(xiàn)將繩4。燒斷，在繩A。燒斷的瞬間，下列說法正確的是（）

B

A.彈簧的拉力尸=駕

B.彈簧的拉力F=mgsin3

C.小球的加速度為零

D.小球的加速度a=gtan。

題型三：牛頓第二定律分析動態(tài)運動過程

7.（2021.吉林?東北師大附中高一期中）如圖所示，在水平方向勻變速直線運動的木箱內(nèi)，質(zhì)量為1kg的物

塊A放在其水平底面上，與木箱相對靜止。A和木箱底面之同的動摩擦因數(shù)為0.3,A的右邊被一根輕彈簧

用5N的水平拉力向右拉著。設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，g取10m/s2,則木箱運動的加速度的大小和

方向可能是（）

A.水平向左，a=lm/s2

B.水平向左，a=3m/s2

C.水平向右，a=lm/s2

D.水平向右，a=3m/s2

8.（2021?北京石景山?高一期末）如圖所示，停在水平地面上的小車內(nèi)，用細(xì)繩AB、8c拴住一個重球，繩

BC呈水平狀態(tài)，繩48的拉力為力，繩8C的拉力為不，當(dāng)小車從靜止開始向左加速運動，但重球相對于

小車的位置不發(fā)生變化，那么兩根繩子上拉力變化的情況為（）

A.不變大B.B變小C.4不變D.4變小

9.（2020?北京?中國農(nóng)業(yè)大學(xué)附屬中學(xué)高一期末）如圖（甲）所示，質(zhì)量不計的彈簧豎直固定在水平面上，

，=0時刻，將一金屬小球從彈簧正上方某一高度處由靜止釋放，小球落到彈簧上壓縮彈簧到最低點，然后

又被彈起離開彈簧，上升到一定高度后再下落，如此反復(fù)。通過安裝在彈簧下端的壓力傳感器，測出這一

過程彈簧彈力F隨時間，變化的圖象如圖（乙）所示，若圖象中的坐標(biāo)值都為己知量，重力加速度為g,則

（）

A.在乙時刻，小球的速度最大

B.在4時間內(nèi)，小球先做勻加速后做勻減速運動

C.在時間內(nèi)，小球加速度先增加后減小

D.忽略空氣阻力，可以計算出小球自由下落的高度

題型四：牛頓第二定律的簡單應(yīng)用

10.（2021?全國?高一專題練習(xí)）質(zhì)量為40kg的物體放在水平面上，某人用繩子沿著與水平方向成37。斜向

上的方向拉著物體向右前進(jìn)，繩子的拉力為200N,已知物體與水平面間的動摩擦因數(shù)為0.5,g取lOm/sz,

sin37°=0.6,cos37°=0.8o

（1）求此時物體的加速度；

（2）若在拉的過程中突然松手，求此時物體的加速度。

H.（2021?全國?高一專題練習(xí)）一個放在水平地面上的物體，質(zhì)量為10kg,物體與地面間的動摩擦因數(shù)為

“=0.5現(xiàn)以與水平方向夾角為37。的斜向下的力推動物體，若物體獲得向右的加速度為a=2m/s2,求力F的

大小。（取g=10m/s2,sin370=0.6,cos37°=0.8）

37"

12.（2021?全國?高一專題練習(xí)）商場工作人員拉著質(zhì)量為機=20kg的木箱沿水平地面運動，若用Fi=100N

的水平力拉木箱，木箱恰好做勻速直線運動，現(xiàn)改用尸2=150N、與水平方向成53。、斜向上的拉力作用于

靜止的木箱上，如圖所示,已知5抽53。=0.8,cos53°=0.6,取重力加速度g=lOm/s2,求：

（1）木箱與地面之間的動摩擦因數(shù)；

（2）尸2作用在木箱上4s時間內(nèi)木箱移動的距離；

（3）若尸2作用4s后撤去，則木箱在水平面上還能滑行多遠(yuǎn)?

三：考點過關(guān)精練

一、單選題

13.（2021?全國?高一課時練習(xí)）一個物體質(zhì)量為2kg,在幾個力作用下處于靜止?fàn)顟B(tài)，現(xiàn)把一個大小為10N

的力撤去，其他力保持不變，則該物體將（）

A.沿該力的方向開始做勻加速運動，加速度的大小是5m/s2

B.沿該力的相反方向做勻加速運動，加速度的大小是5m/s2

C.沿該力的方向做勻加速直線運動

D.由于慣性，物體仍保持原來的靜止?fàn)顟B(tài)不變

14.（2021?四川省綿陽南山中學(xué)高一開學(xué)考試）雨滴自高空由靜止開始落下。已知雨滴下落過程中所受空氣

阻力隨其運動速度增大而增大，在整個下落過程中，雨滴的運動情況是（）

A.先加速下落，后減速下落

B.先加速下落，后勻速下落

C.先加速下落，中間勻速下落，最后減速下落

D.開始下落后立即勻速運動，最后加速下落

15.（2021?河北?張家口市第一中學(xué)高一期末）如圖所示，光滑的水平面上，質(zhì)量均為，〃的A、B兩個小球

之間系一根輕質(zhì)彈簧，A緊靠墻壁,系統(tǒng)在推力尸作用下處于靜止?fàn)顟B(tài)，在突然撤去力尸的瞬間（）

B.A球加速度的大小為上

m

D.B球加速度的大小為上

m

16.（2021?全國?高一專題練習(xí)）如圖所示，質(zhì)量為2kg的物體在水平恒力廠的作用下在水平地面上做勻變

速直線運動，位移隨時間的變化關(guān)系為》=尸+/,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

不正確的是（）

A.勻變速直線運動的初速度為lm/s

B.物體的位移為12m時速度為7m/s

C.水平恒力F的大小為4N

D.水平恒力產(chǎn)的大小為12N

17.（2021?全國?高一專題練習(xí)）如圖所示，質(zhì)量為膽=1kg的物體與水平地面之間的動摩擦因數(shù)為0.3,當(dāng)

物體運動的速度為10m/s時，給物體施加一個與速度方向相反的大小為F=2N的恒力，在此恒力作用下（取

g=10m/s2）（）

S)

Z7777777777777777777777777

A.物體經(jīng)10s速度減為零

B.物體經(jīng)5s速度減為零

C.物體速度減為零后將保持靜止

D.物體速度減為零后將向右運動

18.（2021?安徽?東至縣第二中學(xué)高一期末）如圖所示，斜面固定在水平地面上，質(zhì)量為，"=12.5kg的小滑塊

在沿平行于斜面向上的拉力F=200N的作用下，沿傾角為0=37°的粗糙斜面從底端自靜止開始向上滑動，

F作用2s后撤去，物體在斜面上繼續(xù)上滑1.2s后，速度減為零，已知sin37o=0.6,cos37°=0.8,重力加速

度大小g=10m/s2,忽略空氣的阻力，則物體與斜面間的動摩擦因數(shù)為（）

A.0.4B.0.5C.0.6D.0.7

19.（2021.全國.高一課時練習(xí)）如圖所示，在直線行駛的汽車中（車窗關(guān)閉、未開空調(diào)），用輕繩拴住的氫

氣球和掛在中央后視鏡上的車掛件都偏離了豎直方向。則（）

輕繩

A.汽車速度越大，氫氣球的慣性越大

B.由氫氣球的狀態(tài)表明汽車在做減速運動

C.空氣對氫氣球有斜向右上方的作用力

D.空氣對氫氣球的作用力大于氫氣球?qū)諝獾淖饔昧?/p>

20.(2021?全國?高一)如圖所示，質(zhì)量為，〃的滑塊P置于光滑水平面上，左側(cè)通過細(xì)線連接墻上E點，細(xì)

線保持水平；右側(cè)通過輕彈簧連接天花板上尸點，彈簧與水平面夾角為。，此時P對水平面的壓力恰好為

零，則()

A.彈簧中的彈力大小為上々B.細(xì)線中的拉力大小為tan。

tan。

C.剪斷細(xì)繩瞬間滑塊P的加速度大小為三D.剪斷彈簧瞬間滑塊P的加速度大小為是三

tan0sm0

21.(2021.全國?高一)如圖甲所示，商場輕繩上掛有可以自由滑動的夾子，各柜臺的售貨員將票據(jù)夾在夾

子上通過輕繩傳送給收銀臺。某時刻夾子的加速度恰好在水平方向，輕繩的形狀如圖乙，其左側(cè)與水平夾

角為。，右側(cè)處于水平位置，己知夾子的質(zhì)量為加，重力加速度為g,不計一切阻力，則下列說法正確的是

()

甲

A.夾子兩側(cè)輕繩的彈力大小不相等

B.輕繩對夾子的作用力方向豎直向上

C.夾子的加速度方向水平向左

0

D.夾子的加速度大小等于。=gtan萬

22.（2020?北京?中國農(nóng)業(yè)大學(xué)附屬中學(xué)高一期末）如圖所示，天花板上用細(xì)繩吊起兩個用輕彈簧相連的質(zhì)

量相同的小球，兩小球均保持靜止.當(dāng)突然剪斷細(xì)繩的瞬間，上面小球A與下面小球B的加速度分別為％和

%（以向上為正方向）（）

/////////

A.B.4=2g4=0

C.D.4=0%=g

四：高分突破精練

23.（2021.全國?高一）某人質(zhì)量為M,站在自動扶梯的水平踏板上，隨扶梯斜向上勻加速運動，加速度大

小為如圖所示，以下說法正確的是（）

A.人受到豎直向上的支持力的作用，大小等于Mg

B.人受到水平向左的摩擦力的作用，大小等于Ma

C.人受到的合外力為零

D.人受到的合外力方向與加速度方向相同，大小等于

24.（2021?廣東?珠海市藝術(shù)高級中學(xué)高一期中）如圖所示，質(zhì)量為2kg的物體靜止在光滑的水平面上，在

大小為20N沿水平方向的拉力下作用下運動，則物體的加速度是（）

7777777777777777777777

A.10m/s2B.5ni/s2C.20m/s2D.2m/s2

25.（2021?云南?易門縣第一中學(xué)高一月考）如果物體運動狀態(tài)發(fā)生了變化，說明該物體的（）

A.速度方向一定發(fā)生了變化

B.速度大小一定發(fā)生了變化

C.加速度一定發(fā)生了變化

D.受到的合力一定不為0

26.（2021.全國?高一專題練習(xí)）如圖所示，輕質(zhì)彈簧p和輕繩g上端均固定在天花板上，下均連接質(zhì)量為

0.1kg的小球C,靜止時輕質(zhì)彈簧p和輕繩q與豎直方向的夾角均為53。。下列說法正確的是（sin53°=0.8,

cos53°=0.6,取重力加速度g=10m/s2）（）

A.輕繩q的拉力大小為

O

B.輕質(zhì)彈簧p的拉力大小為

C.輕繩4突然斷裂的瞬間，小球的加速度大小為為10m/s2

D.輕繩q突然斷裂的瞬間，小球的加速度大小為為6.25m/s2

27.（2020?福建省永春華僑中學(xué)高一期中）工人用如圖所示的定滑輪裝置運送建筑材料，質(zhì)量為70.0kg的

工人站在地面上，通過定滑輪將20.0kg的建筑材料以l.Om/sz的加速度拉升，忽略繩子和定滑輪的質(zhì)量及定

滑輪的摩擦，g取10m/s2,則工人對地面的壓力大小為（）

///4///

X；

A.880NB.920NC.520ND.480N

28.（2020?吉林?延邊二中高一月考）如圖，當(dāng)車廂向右加速行駛時，一質(zhì)量為機的物塊緊貼在車壁上，相

對于車壁靜止，隨車一起運動，則下列說法正確的是（）

2——

A.車對物塊的作用力方向水平向右

B.車壁對物塊的彈力是由于物塊發(fā)生了彈性形變

C.若車廂加速度變大，車壁對物塊的彈力也變大

D.若車廂加速度變大，車壁對物塊的摩擦力也變大

29.（2021?湖南?高一期末）如圖所示，小球與水平的不計質(zhì)量的彈簧相連，同時用與水平面成60。角的光滑

擋板托住小球，小球靜止，重力加速度為g,現(xiàn)突然向左拿走擋板，拿走擋板瞬間小球的加速度大小為（）

D.第

C.2g

30.（2021.全國?高一專題練習(xí)）一長方體從某高度自由落下，在A點長方體開始與豎直彈簧接觸，當(dāng)物體

下降到最低點8后又被彈簧回。設(shè)物體在整個運動過程中彈簧處于彈性限度內(nèi)，則（）

A.長方體從A下降到8的過程中，加速度是先減小后增大

B.長方體最大速度的位置與它釋放的高度有關(guān)

C.長方體從A下降到8的過程中，速度不斷變大

D.長方體從A下降到B的過程中，速度不斷變小

二、多選題

31.（2021?全國?高一課時練習(xí)）關(guān)于運動與力的關(guān)系，下列說法中正確的是（）

A.物體受到的合力為零時，它一定處于靜止?fàn)顟B(tài)

B.物體的運動方向與它所受的合力的方向可能相同

C.物體受到不為零的合力作用時，它的運動狀態(tài)可能不發(fā)生改變

D.物體受到不為零的合力作用時，它的運動狀態(tài)一定發(fā)生改變

32.（2020,湖北?新春縣第一高級中學(xué)高一月考）如圖所示，A、8球的質(zhì)量相等，彈簧的質(zhì)量不計，傾角為

。的斜面光滑，系統(tǒng)靜止時，彈簧與細(xì)線均平行于斜面，在細(xì)線被燒斷的瞬間下列說法正確的是（）

A.兩個小球的瞬時加速度均沿斜面向下，大小均為gsin。

B.B球的受力情況未變，瞬時加速度為零

C.A球的瞬時加速度沿斜面向下，大小為2gsin，

D.彈簧有收縮的趨勢，B球的瞬時加速度向上，A球的瞬時加速度向下，A、B兩球瞬時加速度都不為零

33.（2020.廣東.深圳科學(xué)高中高一月考）如圖所示，質(zhì)量為的小球穿在足夠長的水平固定直桿上處于靜

止?fàn)顟B(tài)，現(xiàn)對小球同時施加水平向右的恒力”和豎直向上的力尸，使小球從靜止開始向右運動，其中豎直

向上的力尸大小始終與小球的速度成正比，即F=E（圖中未標(biāo)出）?已知小球與桿間的動摩擦因數(shù)為〃，

下列說法中正確的是（）

A.小球先做加速度增大的加速運動，后做加速度減小的加速運動，直到最后做勻速運動

B.小球先做加速度減小的加速運動，后做加速度增大的減速運動直到靜止

C.小球的最大加速度為娛

m

D.小球的最大速度為毛

34.（2021.河南?高一月考）如圖所示為一輛在平直路面上向右勻速行駛的平板車，在平板車的車廂地板上

固定有楔形大型物體，質(zhì)量為，〃的方形物塊在楔形物體的斜面上相對斜面靜止，最大靜摩擦力等于滑動摩

擦力。若平板車司機發(fā)現(xiàn)前方路面有情況采取緊急制動措施，已知方形物塊始終相對斜面保持靜止，則在

制動過程中（）

A.方形物塊對楔形物體的壓力一定變小

B.方形物塊受到斜面的摩擦力一定變小

C.方形物塊受到斜面的摩擦力一定不為零

D.方形物塊可能有相對斜面向上運動的趨勢

35.（2021?浙江浙江?高一月考）如圖甲所示，某人正通過定滑輪將質(zhì)量為機的貨物提升到高處?；喌馁|(zhì)

量和摩擦均不計，貨物獲得的加速度。與繩子對貨物豎直向上的拉力T之間的關(guān)系如圖乙所示。g表示當(dāng)?shù)?/p>

A,圖線與縱軸的交點”的值為=-gB.圖線的斜率等于物體的質(zhì)量,

m

C.圖線與橫軸的交點N的值八,=，咫D,圖線的斜率等于物體質(zhì)量的倒數(shù)加

36.（2021?遼寧?大連市普蘭店區(qū)第二中學(xué)高一月考）如圖所示，小球從直立在水平地面上的輕彈簧的正上

方某處自由下落，接觸彈簧后將彈簧壓縮，然后向上彈起并與彈簧分離。在小球從彈簧被壓縮至最短到向

上被彈起剛好與彈簧脫離的過程中，下列說法中正確的是（）

O

A.小球所受的合力一直減小

B.小球所受的合力先減小，后增大

C.小球的速度一直減小

D.小球的速度先增大后減小

37.（2021?江西?南昌市新建區(qū)第一中學(xué)高一開學(xué)考試）如圖所示，兩個質(zhì)量分別為如=2kg、機2=3kg的物體

A、B置于光滑的水平面上，中間用輕質(zhì)彈簧連接，兩個大小分別為Fi=30N、F2=20N的水平拉力分別作用

在A、B上，穩(wěn)定后（）

A.彈簧的彈力大小為30N

B.彈簧的彈力大小為26N

C.在突然撤去尸2后的瞬間，A的加速度大小為5m/s2

D.在突然撤去B后的瞬間，A的加速度大小為13m/s2

38.（2021?廣東佛山?高一期末）鋼卷是工業(yè)生產(chǎn)中的一個重要的半成品，可后續(xù)加工成各種鋼板、鋼帶等。

但鋼卷質(zhì)量大（一般每卷在15—30噸之間）且是圓柱形，運輸鋼卷是比較危險的工作，特別是急剎車時易

滾動，所以需在車廂加特殊的裝置以保持鋼卷的穩(wěn)定?，F(xiàn)設(shè)計如圖所示的運輸裝置固定在車廂上，AB、AC

兩擋板可視為光滑，與車廂底面夾角分別為60。、30%鋼卷重為G,下列說法正確的是（）

A.從行車過程的安全角度考慮，裝置B端應(yīng)靠近車頭安置

B.當(dāng)貨車在下坡路段勻速行駛時，鋼卷對AB的壓力為0.5G

C.為了保證安全，貨車在水平路段加速的瞬時加速度大小不能超過且g

3

D.在水平路段前行的貨車以加速度”減速時，鋼卷對AB面的壓力為葭（島+g）

三、實驗題

39.（2021.河北?正定中學(xué)高一月考）某同學(xué)用如圖所示的裝置測量滑塊與斜面間的動摩擦因數(shù)，其中，遮

光條寬度上6.0mm,光電門甲和乙相距/=1.00m。實驗時，滑塊可以由光電門甲上方某位置自由下滑。某次

實驗中，遮光條通過光電門甲、乙的時間分別為8=6.0x10%和々=2.0x10%,則滑塊通過光電門甲時的速度

大小v=m/s,滑塊在斜面上運動的加速度大小a=m/s2；測得光電門甲、乙的豎直高

度差〃=0.60m,g取lOm/sa,則滑塊與斜面間的動摩擦因數(shù)〃=。

遮光條

40.(2021?云南昆明?高一期末)某研究小組利用圖甲所示的裝置測量滑塊與軌道間的動摩擦因數(shù)，滑輪的

質(zhì)量和摩擦不計。

(1)研究小組在進(jìn)行實驗前，對以下實驗操作的必要性做了討論，其中不必要的是

A.調(diào)整定滑輪的高度，確保細(xì)繩與固定在水平桌面上的軌道保持平行

B.調(diào)整滑塊的位置，讓滑塊釋放前靠近打點計時器

C.實驗中要使沙和沙桶的質(zhì)量遠(yuǎn)小于滑塊的質(zhì)量

(2)實驗中，先接通電源再釋放滑塊，打點計時器在紙帶上打下一系列的點，將打下的第一個點標(biāo)為。。

在紙帶上依次取A、B、C三個計數(shù)點，已知相鄰計數(shù)點間的時間間隔為7,測得A、B、C各點到O點的距

離為XI、X2、招。根據(jù)紙帶可以計算出滑塊的加速度為__________,打下B點時滑塊的速度為。

（3）通過改變沙的質(zhì)量就可以研究滑塊的加速度。與力傳感器的示數(shù)尸的關(guān)系。研究小組根據(jù)實驗數(shù)據(jù)得

到了4—尸關(guān)系圖線如圖丙所示，已知該圖線在縱軸上的截距為功（6>0）,當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間,則可計算

得出滑塊與軌道間的動摩擦因數(shù)為o

四、解答題

41.（2021?江蘇省外國語學(xué)校高一期末）跳傘運動員從高空跳下2s后才打開降落傘。降落傘未打開前，運

動員可看作做自由落體運動；降落傘打開后，運動員和傘在空氣阻力的作用下最終勻速降落。已知空氣阻

力與運動員的下落速度成正比，比例系數(shù)上為140N.s/m,運動員與傘的總質(zhì)量為70kg,g取lOm/s??求：

（1）降落傘打開瞬間，運動員的速度和加速度大?。?/p>

（2）運動員勻速降落時的速度大小。

42.（2021?廣東?揭陽華僑高中高一月考）如圖所示是小孩子玩的一種慣性滑板小車。小孩站在小車上用一

只腳向后蹬地，使小車獲得初速度后人與車一起靠慣性向前滑行。假設(shè)小孩子用腳向后蹬地的水平平均作

用力為30N,小孩與車的總質(zhì)量為20kg,運動中所受阻力恒為5N。求：

（1）當(dāng)小孩用腳蹬地時，小車獲得的加速度ai;

（2）當(dāng)小車獲得5m/s初速度后，停止蹬地，人與小車停下所用的時間f；

（3）在上述問題（2）條件下，人與小車一起能夠滑行的最大距離X。

43.（2021?浙江?學(xué)軍中學(xué)高一期末）由于“新冠肺炎”的易傳染性，在一些易傳染的環(huán)境中啟用機器人替代人

工操作，就可以有效防控病毒傳播，例如送餐服務(wù)就可以用機器人，只要設(shè)置好路線、安放好餐盤，它就

會穩(wěn)穩(wěn)地舉著托盤，到達(dá)指定的位置送餐。如圖所示，若某一隔離病區(qū)的配餐點和目標(biāo)位置在相距x=43m的

直線通道上，機器人送餐時從靜止開始啟動，加速過程的加速度大q=2m/s2,速度達(dá)到v=2m/s后勻速，之

后適時勻減速，恰好到目標(biāo)位置速度減為零，把食物平穩(wěn)送到目標(biāo)位置，整個送餐用時f=23s。若載物平

臺呈水平狀態(tài)，食物的總質(zhì)量相=2kg,食物與平臺無相對滑動，g取lOm/s?。試求：

(1)機器人加速過程位移的大小士；

(2)機器人勻速運動持續(xù)的時間力和勻減速過程的加速度大小生;

(3)減速過程中平臺對食物的作用力尸的大小。

44.(2021?山東煙臺?高一期末)如圖所示，在固定的水平光滑桿上穿一個質(zhì)量為，”的小球A,一勁度系數(shù)

為k的輕質(zhì)彈簧一端固定在豎直墻面上的。點，另一端與球A栓接。用兩條等長的細(xì)繩將質(zhì)量為2機球B

分別與A、O相連，兩條細(xì)繩之間的夾角為。，球A、B保持靜止?fàn)顟B(tài)。已知重力加速度為g。求：

(1)A、B之間細(xì)繩所受拉力大小；

(2)水平桿對球A的彈力大小和彈簧的壓縮量；

(3)若剪斷A、B之間細(xì)繩，則剪斷繩瞬間球B的加速度大小。

45.(2021?安徽?定遠(yuǎn)縣育才學(xué)校高一月考)一質(zhì)量相=lkg的物塊在水平拉力尸=5N的作用下在水平面上做

勻速直線運動，如圖1所示，重力加速度g取lOm/s:求：

(1)物塊與水平面間動摩擦因數(shù)〃。

(2)如果用與水平方向夾角為37"的相同大小的力尸拉該物塊，使其沿同一水平面做勻加速直線運動，如圖2

所示,求該物的加速度大小4,(已知sin37°=0.6,cos370=0.8)

F

F

圖i圖2

46.（2021?遼寧省本溪滿族自治縣高級中學(xué)高一月考）如圖所示，在傾角為6的光滑斜面底端固定一擋板,

勁度系數(shù)為k的輕彈簧的一端固定在擋板上，另一端與置于斜面上質(zhì)量為m的物體接觸（未連接）沿斜面

用力尸緩慢推動物體，在彈性限度內(nèi)彈簧長度總共被壓縮了xo,此時物體靜止撤去F后，物體開始沿斜面

向上運動，運動的最大距離為4xo已知重力加速度為g,求：

（1）物體剛運動時的加速度。

（2）物體從離開彈簧到運動到最高點的時間。

47.（2021?湖北天門?高一期末）用兩根細(xì)線“、b和一根輕質(zhì)彈簧將質(zhì)量均為m的小球1和2連接，并如圖

所示懸掛。兩小球處于靜止?fàn)顟B(tài)，細(xì)線”與豎直方向的夾角為敘45。，彈簧水平，重力加速度大小為g。

（1）求細(xì)線6對小球1的拉力大小Fbi；

（2）若燒斷細(xì)線a,求在細(xì)線a斷開瞬間小球2的加速度大小。

〃〃/〃〃〃/

:<9V

P

P

P

P

P

H

［參考答案］

1.A

【詳解】

AD.若物體所受合力不為零，則其加速度一定不為零，反之亦然，D錯誤A正確；

BC.合力的方向與加速度方向相同，與速度方向無關(guān)，且合力與加速度有直接的因果關(guān)系，BC錯誤。

故選Ao

2.B

【詳解】

A.加速度的方向與合力的方向相同，與速度的方向不一定相同，故A錯誤；

B.加速度與合力的關(guān)系是瞬時對應(yīng)關(guān)系，。隨合力的變化而變化，故B正確；

C.速度變化大，加速度不一定大，則合力不一定大，故C錯誤；

D.質(zhì)量是物體的固有屬性，不隨合力、加速度的變化而變化，故D錯誤。

故選Bo

3.D

【詳解】

A.加速度為零的物體，速度不一定為零，例如做勻速直線運動的物體，選項A錯誤；

B.當(dāng)物體的加速度和速度同向時，物體的加速度逐漸減小，速度逐漸增加，選項B錯誤；

C.加速度方向不一定與物體的速度方向在一條直線上，例如平拋運動，選項C錯誤；

D.加速度方向一定與物體所受合外力的方向相同，選項D正確。

故選D。

4.B

【詳解】

A.彈簧處于水平靜止?fàn)顟B(tài)，則A對彈簧的力和B對彈簧的力大小相等，故A、B受彈簧的彈力大小相等,

A錯誤；

B.對A受力分析可知

/?A^—Ftan60°

對B受力分析可知

/?Bg=Ftan45°

故

〃z-tan60=6

mBtan4501

B正確;

C.細(xì)線對A的拉力

F_F

TAcos60

細(xì)線對B的拉力

F_F

FtBCOS45

故

FTA_cos45_V2

FTBCOS601

C錯誤;

D.剪斷細(xì)線前，彈簧彈力

F=mBg

剪斷細(xì)線瞬間彈簧彈力不變，A受合力為2〃?Bg,故A的加速度

a_2”_2拒

明-西一丁

B的加速度為

軟=島

故A、B加速度之比為指：3,D錯誤；

故選B?

5.B

【詳解】

AD.撤去尸瞬間，彈簧彈力不變，P、Q系統(tǒng)所受合力不變，加速度不變，所以P和Q受力情況不變，P、

Q間的摩擦力不變，AD正確，不符合題意；

BC.對于整個系統(tǒng)有

F=6ma

撤去尸前，對于M有

f-Fn=ma

對于M、N系統(tǒng)有

F-3ma

聯(lián)立解得

F

a=——

6m

招單=3ma=；F

.2L

jr=4ma=—r

撤去F后，對于M、N系統(tǒng)有

/=3ma'

解得

"=殳=2

3m6m

對于N有

f=Ima'=—F

3

所以M、N間的摩擦力發(fā)生變化，M、N的加速度大小不變，B錯誤，符合題意，C正確，不符合題意。

故選Bo

6.D

【詳解】

AB.繩燒斷的瞬間，彈簧的彈力不變，根據(jù)平衡條件，彈簧的拉力為

F=9

COS0

AB錯誤；

CD.繩燒斷的瞬間，彈簧的彈力不變，根據(jù)牛頓第二定律

mgtan0=ma

解得

a=gsin，

C錯誤，D正確。

故選D。

7.D

【詳解】

物塊A受到的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，則

力=""g=0.3x1ON=3N

因為物塊A受到的向右的拉力

5N>/?

不論物塊A受到木箱的摩擦力方向如何，物塊A所受到的水平合力方向始終水平向右，則加速度的方向始

終水平向右，當(dāng)物A相對木箱有向右的運動趨勢時，則物體A的加速度最小值

q=^^.=2m/s2

m

當(dāng)物A相對木箱有向左的運動趨勢時，則物體A的加速度最大值

2

a2=卜+'=8m/s

~m

故選Do

8.D

【詳解】

以小球為研究對象，分析受力：重力加g、繩A3的拉力力和繩3C的拉力不，如圖:

mg

設(shè)小車的加速度為。，繩A3與水平方向的夾角為。，根據(jù)牛頓第二定律得:

T\sin3=mg

T\cosQ-T2=ma

得

北二理

sin。

T2=mgcQlO-tna

由表達(dá)式可知繩AB的拉力力與加速度a無關(guān)，則T\保持不變；由Ti的表達(dá)式得繩BC的拉力隨著加速度

的增大而減小，可知不減??；故ABC均錯誤，D正確；

故選D。

9.D

【詳解】

AB.八時刻小球剛接觸彈簧，速度向下，彈力小于重力，根據(jù)牛頓第二定律可知，合力向下，隨著形變量

增大，加速度減小，且方向向下，故速度增大；當(dāng)彈力等于重力，合力為零，加速度為零，速度最大，之

后，彈力大于重力，根據(jù)牛頓第二定律可知，合力向上，隨著形變量增大，加速度增大，且方向向上，故

速度減小，由此分析可知，在乙時刻，小球的速度不是最大；彳這段時間內(nèi)，小球先向下做加速度減小

的加速運動，再向下做加速度增大的減速運動，故AB錯誤；

C.在芍~/3時間內(nèi)，弓時刻彈簧后縮量最大，彈力大于重力，根據(jù)牛頓第二定律可知，合力向上，加速度

向上，隨著彈簧形變量的減小，加速度減小，速度增大；當(dāng)彈力等于重力時，加速度為零，速度最大，之

后彈力小于重力，根據(jù)牛頓第二定律可知，合力向下，加速度向下，隨著形變量的減小，加速度增大，速

度減小。由此分析，可知在4時間內(nèi)，小球加速度先減小后增加，故C錯誤；

D.若不考慮空氣阻力，在。這段時間小球在空中運動可視為自由落體運動，由此可知小球做自由落體

運動時間為

2

根據(jù)

28

求得小球自由下落高度，故D正確。

故選D。

10.（1）0.5m/s2,方向水平向右；（2）5m/s2,方向水平向左

【詳解】

（1）在拉力作用下，物體受力如圖

由牛頓第二定律得

Fcos37°一〃(mg-Fsin37°)=ma]

解得

。1=0.5m/s2

方向水平向右;

(2)松手后，物體受力如圖

由牛頓第二定律得

jLimg=ma2

帶入數(shù)據(jù)得

2

a2=5m/s

方向水平向左。

11.140N

【詳解】

產(chǎn)cos37。-￡=ma

鼻=〃心

FN=mg+Fsin37°

解得

F=140N

12.(1)0.5；(2)20m；(3)10m

【詳解】

(1)由于木箱在水平拉力Q作用下勻速運動，根據(jù)牛頓第二定律有

F\=png

解得

〃=0.5

(2)將用沿著水平與豎直方向分解，B沿水平和豎直方向的分量分別為

F2r=F2COS53°

By=F2sin530

木箱受到水平地面的支持力

FN=mg-F2y

根據(jù)牛頓第二定律

F2x—"Fz=mai

解得木箱運動的加速度大小為

ai=2.5m/s2

根據(jù)運動學(xué)公式，木箱的位移

xi=；QiM=20m.

(3)撤去尸2后，設(shè)木箱在地面上滑行的加速度大小為。2,由

得

t/2=5m/s2

撤去推力時木箱的速度

v=0介=10m/s

由

O—V2=—2^2X2

得撤去推力后木箱滑行的距離

13.B

【詳解】

物體剛開始處于靜止?fàn)顟B(tài)，其所受合力為零，撤去一個大小為1ON的力，則物體所受其他力的合力大小為

I0N,方向與撤去的10N的力方向相反，據(jù)牛頓第二定律可得

r_.?

a=—=5m/s

m

2

則物體沿該力相反方向做勻加速運動，加速度大小為5m/so

故選B。

14.B

【詳解】

雨滴開始下落的時候，速度很小，阻力也小，重力的方向向下，阻力的方向向上，故重力和阻力的合力方

向向下，故雨滴做加速運動，隨著速度的增加，阻力也越來越大，當(dāng)阻力增加到和重力相等的時候，雨滴

做勻速運動。

故選Bo

15.D

【詳解】

AB.在突然撤去力尸的瞬間，彈簧的彈力保持不變，對A球受力分析，A球還是處于靜止?fàn)顟B(tài)，所以A

球的加速度為0,則AB錯誤；

CD.在突然撤去力F的瞬間，彈簧的彈力保持不變，對B球受力分析，由牛頓第二定律可知

所以C錯誤；D正確;

故選Do

【詳解】

A.根據(jù)

x=v（）t+^al2

對比

x—P+t

知

vo=lm/s

a=2m/s2

故A正確；

B.根據(jù)

v2—vo2=2ax

得

v=+lax—+2x2x12m/s=7m/s

故B正確；

CD.根據(jù)牛頓第二定律得

F—/^mg=ma

解得

F=ma+^mg—12N

故D正確，C錯誤。

本題選不正確的，故選C。

17.C

【詳解】

AB.施加恒力后，物體向左滑動時，水平方向上受到向右的恒力和滑動摩擦力的作用，做勻減速直線運動,

滑動摩擦力大小為

故

P+F,

a=--------=5tn/s2

m

方向向右，物體減速到零所需時間為

t=-=2s

故AB錯誤；

CD.物體減速到零后，F(xiàn)<Ff,將保持靜止?fàn)顟B(tài)，故C正確，D錯誤。

故選C。

18.B

【詳解】

力廠作用時，根據(jù)牛頓第二定律得

F-mgsmO-/jmgcos0=max

撤去尸后，對物體進(jìn)行受力分析，根據(jù)牛頓第二定律得

mgsin0+ymgcos0=ma2

又因為

卬1=a2t2

解得

M=0.5

故選Bo

19.C

【詳解】

A.慣性只和質(zhì)量有關(guān)，與物體的運動狀態(tài)無關(guān)，A錯誤；

B.掛件受到斜向右上方的拉力及重力作用，合力水平向右，故汽車在做加速運動，B錯誤；

C.氫氣球受到重力、浮力、輕繩斜向左下方的拉力，要隨車一起加速，故空氣對氫氣球有斜向右上方的作

用力，C正確；

D.由牛頓第三定律可知，空氣對氫氣球的作用力等于氫氣球?qū)諝獾淖饔昧?，D錯誤。

故選C。

20.C

【詳解】

A.因為滑塊P對水平面的壓力