物理牛顿第二定律要点：牛顿第二定律应用

物理牛顿第二定律要点：牛顿第二定律应用A. 物块一定会立即静止B. 物块一定向上继续匀速运动C. 物块受到的摩擦力一定发生变化D. 物块可能会向下滑动一、单选题（本大题共8小题，共32.0分）三总分得分

2021-12-02高一物理周测

题号	一	二	三	总分
得分

一、单选题（本大题共8小题，共32.0分）

1. 如图所示，物块放在倾斜的传送带上，传送带顺时针匀速运行，物块相对于传送带静止，若传送带突然停止运转，则

A. 物块一定会立即静止
B. 物块一定向上继续匀速运动
C. 物块受到的摩擦力一定发生变化
D. 物块可能会向下滑动

1. 某同学在粗糙水平地面上用水平力向右推一木箱沿直线前进．已知推力大小是，物体的质量是，物体与地面间的动摩擦因数，取，下列说法正确的是

A. 物体受到地面的支持力是
B. 物体受到地面的摩擦力大小是
C. 物体沿地面将做匀速直线运
D. 物体将做加速度为 的匀加速直线运动

1. 如图所示，小球的质量为，用弹簧和细线悬挂在天花板上，保持静止，弹簧和细线的质量忽略不计，且与水平方向的夹角均为，当细线被剪断的瞬间，小球的加速度大小和方向正确的是：

A. B. ，竖直向下
C. ，竖直向下 D. ，

1. 如图所示，物体、、质量分别为、、，与天花板间，与之间用轻弹簧连接，当系统平衡后，突然将、间绳烧断，在绳断的瞬间，、、的加速度分别为以向下的方向为正方向

A. ，，
B. ，，
C. ，，
D. ，，

1. “探究加速度与力、质量的关系”的实验装置如图所示，用该装置研究小车加速度与质量的关系时，下列说法正确的是

A. 先释放小车，再接通电源
B. 打点计时器接电源直流输出端
C. 牵引小车的细绳应与长木板保持平行
D. 在增加小车质量的同时，增大木板的倾角

1. 下列说法中不正确的是

A. 汽车突然开动时，站在汽车上的人会向后仰，是由于人具有惯性
B. 竖直抛向空中的石块，运动的越来越慢，是由于石块的惯性越来越小
C. 人沿水平方向推停在水平面上的车，车未动，车受到的推力与摩擦力是一对平衡力
D. 打乒乓球时，球拍对球施加力的同时球拍也受到球的作用力，这两个力的大小一定相等

1. 关于运动和力的关系，下列说法中正确的是

A. 物体的速度为零时，它受到的合外力一定为零
B. 物体运动的速度越大，它受到的合外力一定越大
C. 物体受到的合外力越大，其速度变化一定越快
D. 物体所受的合外力不为零时，其速度一定增大

1. 如图，小车的直杆顶端固定着小球，当小车向左做匀加速运动时，球受杆子作用力的方向可能沿图中的

A. 方向
B. 方向
C. 方向
D. 方向

二、多选题（本大题共4小题，共16.0分）

1. 两实心小球甲和乙由同一种材质制成，甲球质量大于乙球质量。两球在空气中由静止下落，假设它们运动时受到的阻力与球的半径成正比，与球的速率无关。若它们下落相同的距离，则

A. 甲球用的时间比乙球长
B. 甲球末速度的大小大于乙球末速度的大小
C. 甲球加速度的大小小于乙球加速度的大小
D. 甲球所受的阻力大于乙球所受的阻力

1. 在水平面上有一辆匀速行驶的小车，车上固定一盛满水的碗。现突然发现碗中的水洒出，水洒出的情况如图所示，则关于小车在此种情况下的运动叙述正确的是

A. 小车匀速向左运动 B. 小车可能突然向左加速运动
C. 小车可能突然向左减速运动 D. 小车可能突然向右减速运动

1. 如图所示为某质点做直线运动的图像，关于这个质点在。内的运动情况，下列说法中正确的是

A. 质点的速度方向不变 B. 质点的加速度方向不变
C. 末质点离出发点最远 D. 时质点所受合力改变方向

1. 如图所示，一轻质弹簧竖直固定在水平面上，使小球压缩弹簧至点后释放小球，在小球被弹簧弹起直到离开弹簧的过程中，不计空气阻力，则关于小球的运动下列说法正确的是

A. 小球向上做匀加速运动
B. 小球离开弹簧时获得最大速度
C. 小球的速度先增大后减小
D. 小球的加速度先减小后增大

三、计算题（本大题共2小题，共20.0分）

1. 某列车以的速度行驶，在一段下坡路上加速度为，行驶到下坡路末端时所用时间为。求：
   此时的速度是多少；
   下坡路有多长？
2. 小明用与水平地面成角的恒力拉地面上静止的质量木箱。当拉力为时木箱不动；当拉力变为时，木箱恰好做匀速直线运动，
   木箱未被拉动时地面对木箱的摩擦力大小？
   地面与木箱之间的动摩擦因数是多少？
   若木箱以匀速运动过程中，某时刻绳子突然断了，则绳子断后木块还能滑行多长时间？

答案和解析

1.【答案】

【解析】

【分析】
物体的速度不会突变；由二者的相对运动情况判断所受的摩擦力的变化，从而判断运动状态的变化；由二者相对静止过程中物体所受的静摩擦力与重力沿斜面向下的分力的大小关系判断传送带突然停止运转后物块受力的变化，从而判断其运动情况。
本题主要考查物块在传送带上的运动，会对物体进行受力分析，知道速度不会突变是解题的关键，难度一般。
【解答】
由于物块相对于传送带静止，故二者一起匀速运动；若传送带突然停止运转，由于惯性，物体会继续向上滑动，但由于受到沿斜面向下的摩擦力，故会向上做减速运动，故ABD错误；
C.物块相对于传送带静止一起匀速运动过程，物块所受的是沿斜面向上的静摩擦力；而传送带停止后，由于惯性，物体继续上滑，二者间发生相对滑动，故物体与传送带间发生的是滑动摩擦力，故C正确。
故选C

2.【答案】

【解析】

【分析】
物体在竖直方向受到的支持力与重力大小相等，方向相反；在水平方向上受到向右的推力和向左的滑动摩擦力，根据合成法求出合力的大小和方向。
解决本题的关键是正确地受力分析，根据合成法求合力。注意摩擦力的方向与相对运动方向相反。
【解答】
A.物体沿水平面运动，则在竖直方向受到的支持力与重力大小相等，方向相反，所以支持力是：，故A错误；
B.物体受到地面的摩擦力大小是：，故B正确；
C.推力大小是，所以物体沿水平方向受到的合外力：，所以物体做匀变速直线运动，故C错误；
D.物体的加速度：，故D错误。
故选B。

3.【答案】

【解析】

【分析】

对小球进行受力分析，通过小球处于静止状态，借助三角形知识求解，当撤去某个力时，根据牛顿定律的瞬时对应性求解。

本题是共点力平衡和牛顿第二定律共同结合的题目，注意弹簧弹力和绳子拉力的瞬间变化问题。

【解答】

细线烧断后，弹簧弹力和重力都没变化，受力分析如右图，

故两力的合力为，根据牛顿第二定律：，

解得：，

方向向右下方与水平方向成角，故D正确，ABC错误。

故选D。

4.【答案】

【解析】

【分析】

先根据平衡条件求出间绳烧断前两弹簧的拉力大小和间绳的拉力大小，间绳烧断瞬间，弹簧的弹力没有变化，根据牛顿第二定律求解瞬间三个物体的加速度大小和方向。
本题关键要抓住间绳烧断瞬间，弹簧的弹力没有变化，根据平衡条件的推论，得到此瞬间、所受的合力与原来的绳子拉力大小相等、方向相反。

【解答】

间绳烧断前，由平衡条件得知，下面弹簧的弹力大小为，上面弹簧的弹力大小为，间绳的拉力大小为，
间绳烧断前，两根弹簧的弹力都没有变化，则
对：此瞬间所受的合力大小与原来绳子的拉力大小相等，方向相反，即方向向上，则，得；
对：此瞬间所受的合力大小与原来绳子的拉力大小相等，方向相反，即方向向下，则，得．
对：由于弹簧的弹力没有变化，则的受力情况没有变化，所以。故ABD错误，C正确。
故选C。

5.【答案】

【解析】

【分析】

探究加速度与力的关系实验时，需要平衡摩擦力，平衡摩擦力时，要求小车在无动力的情况下平衡摩擦力，不需要挂任何东西。平衡摩擦力时，是重力沿木板方向的分力等于摩擦力，即：，可以约掉，只需要平衡一次摩擦力．操作过程是先接通打点计时器的电源，再放开小车．小车的加速度应根据打出的纸带求出。

该题考查了实验注意事项、实验数据处理分析，知道实验原理及注意事项即可正确解题；探究加速度与力、质量的关系实验时，要平衡小车受到的摩擦力，不平衡摩擦力、或平衡摩擦力不够、或过平衡摩擦力，小车受到的合力不等于钩码的重力。

【解答】

A.实验时应先接通电源，然后再释放小车，故A错误；
B.打点计时器接电源的低压交流输出端，故B错误；
C.若连接砝码盘和小车的细绳与长木板不保持平行，则绳子的拉力分力等于小车的合力，这样导致误差增大，故C正确；
D.平衡摩擦力，假设木板倾角为，则有：，消掉了，在增加小车质量的同时，不需要改变木板的倾角，即不需要重新平衡摩擦力．故D错误。
故选C。

6.【答案】

【解析】略

7.【答案】

【解析】解：、物体的速度为零与合外力并没有直接的关系，速度为零时，合外力也可以很大。故A错误。
B、物体运动的速度大，可以是匀速直线运动，此时的合力是，故B错误。
C、根据牛顿第二定律，一个物体受到的合外力越大，说明他的加速度大，根据加速度的定义，也就是它的速度变化一定越快。故C正确。
D、物体所受的合外力不为零时，物体也可以做减速运动，速度不一定增大。故D错误。
故选：。
力是改变物体运动状态的原因，有力作用在物体上，物体的运动状态不一定改变，物体的运动状态改变了，则一定有力作用在物体上．
区分合外力与速度、加速度的关系，理解合外力与速度并没有直接的关系，合外力与加速度有直接的联系，也就是牛顿第二定律．

8.【答案】

【解析】解：小球和小车的加速度相同，所以小球在重力和杆的作用力两个力的作用下也沿水平向左的方向加速运动，加速度水平向左，根据牛顿第二定律可知，加速度的方向与合力的方向相同，合力水平向左，根据力的合成的平行四边形定则，直杆对小球的作用力只可能沿方向。故A正确，BCD错误
故选：。
小球受重力和杆对小球的作用力，在两个力共同作用下沿水平向右的方向加速运动，加速度水平向右，合力水平向右。
根据牛顿第二定律可知，加速度的方向与合力的方向相同，是解决本题的关键。另外知道杆的弹力不一定沿杆的方向。

9.【答案】

【解析】

【分析】
设出小球的密度，写出质量的表达式，再结合题目的条件写出阻力的表达式，最后结合牛顿第二定律写出加速度的表达式；根据物体的加速度的关系结合运动学的公式判断运动的时间以及末速度；根据功的公式判断克服阻力做的功。
该题结合新信息考查牛顿第二定律的应用，解答的关键是根据质量关系判断出半径关系，然后正确应用“它们运动时受到的阻力与球的半径成正比”进行解答。
【解答】
设小球的密度为，半径为，则小球的质量为：
重力：
小球的加速度：。
可知，小球的质量越大，半径越大，则下降的加速度越大。所以甲的加速度比较大。
A.两个小球下降的距离是相等的，根据：可知，加速度比较大的甲运动的时间短。故A错误；
B.根据：可知，加速度比较大的甲球末速度的大小大于乙球末速度的大小。故B正确；
C.小球的质量越大，半径越大，则下降的加速度越大。所以甲的加速度比较大。故C错误；
D.由题可知，它们运动时受到的阻力与球的半径成正比，即：，所以甲的阻力大。故D正确。
故选BD。

10.【答案】

【解析】根据牛顿第一定律可知：一切物体都有保持原来运动状态性质，由于碗的运动状态改变了，水还保持原来的运动状态，所以会洒出。图中水向右洒出，根据惯性定律可知，小车可能向左加速或向右减速。

故选BD 。

11.【答案】

【解析】

【分析】

图像中，纵坐标表示速度，图像的斜率表示加速度，图像与轴围成的面积表示物体运动的位移。根据牛顿第二定律分析合力的方向。

本题考查图像，关键在于图像意义的理解。

【解答】

A.由图看出，质点的速度先为负后为正，说明质点先沿负方向运动，后沿正方向运动，故A错误；
B.图像的斜率不变，所以质点的加速度方向不变，故B正确；

C.末，图像与轴围成的面积最大，所以质点离出发点最远，故C正确；

D.质点的加速度方向不变，根据牛顿第二定律，所以合力方向不变，故D错误。

故选BC。

12.【答案】

【解析】解：小球向上运动过程受到竖直向下的重力与竖直向上的弹簧的弹力作用，设弹簧的压缩量为，
设弹簧的劲度系数为，对小球，由牛顿第二定律得：
解得
开始时弹簧弹力大于小球的重力，小球向上做加速运动，随小球向上运动，弹簧的压缩量减小，小球的加速度减小；当弹簧弹力与小球所受重力相等时小球速度最大；此后，随着小球向上运动，弹簧弹力越来越小，弹簧的弹力小于小球重力，所受合力向下，加速度方向向下，小球向上做减速运动，根据牛顿第二定律，小球的加速度逐渐增大。
因此小球先向上做加速度减小的加速运动，当重力与弹簧弹力相等时速度最大，然后小球向上做加速度增大的减速运动，故AB错误，CD正确。
故选：。
小球在向上运动过程受到重力与弹簧的弹力作用，应用牛顿第二定律求出小球的加速度大小，分析清楚小球的运动然后分析答题。
本题考查了牛顿第二定律的应用，小球所受弹簧的弹力是变力，分析清楚小球的受力情况与运动过程是解题的前提，应用牛顿第二定律即可解题。

13.【答案】解：列车做匀加速直线运动，则
由，代入数据得：
答：此时的速度是；
下坡路的长度为。

【解析】列车做匀加速度直线运动，根据速度时间公式即可求得；
利用位移时间公式代入求解。
熟悉单位之间的转换，，利用运动学公式代入运算即可，代入过程中要注意物理量的标矢性。

14.【答案】解：未拉动时，木箱处于平衡状态，地面对木箱为静摩擦力，
由平衡条件得：；
木箱匀速运动时处于平衡状态，由平衡条件可知，
地面对木箱的支持力：；
木箱匀速运动时处于平衡状态，由平衡条件可知，
木箱受到的滑动摩擦力：，
滑动摩擦力：，动摩擦因数：；
绳子断了以后木箱的加速度大小为，
由公式得
答：木箱未被拉动时地面对木箱的摩擦力大小为；
地面与木箱之间的动摩擦因数是；
若木箱以匀速运动过程中，某时刻绳子突然断了，则绳子断后木块还能滑行时间。

【解析】根据平衡条件求解动摩擦因数；
木箱匀速运动时处于平衡状态，由平衡条件求解地面对木箱的支持力，根据摩擦力的计算公式求解动摩擦因数；
根据牛顿第二定律求解绳子断了以后木箱的加速度，根据速度时间关系求解时间。
对于牛顿第二定律的综合应用问题，关键是弄清楚物体的运动过程和受力情况，利用牛顿第二定律或运动学的计算公式求解加速度，再根据题目要求进行解答；知道加速度是联系静力学和运动学的桥梁。