2024_2025学年新教材高中物理课时检测20牛顿第二定律含解析新人教版必修1.docVIP

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牛顿其次定律

(25分钟60分)

一、单项选择题(本题共6小题,每小题5分,共30分)

1.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.物体的速度改变越大,表明物体受到的合外力越大

C.物体的速度改变越快,表明物体受到的合外力越大

D.由牛顿其次定律可得m=,所以物体的质量跟它受的合外力成正比,跟加速度成反比

【解析】选C。物体质量肯定时,加速度越大,所受合外力越大,A错;物体速度改变越快,加速度越大,由F=ma,故物体受到合外力越大,故B错、C对。质量是物体的固有属性,可通过F与a的比值求得,但不能说m与F成正比,与a成反比,故D项错。

2.关于牛顿其次定律,下列说法中正确的是 ()

A.公式F=ma中,各量的单位可以随意选取

B.某一瞬间的加速度只确定于这一瞬间物体所受的合外力,而与这之前或之后的受力无关

C.公式F=ma中,F表示物体所受合力,a事实上是作用于该物体上每一个力所产生的加速度的代数和

D.物体的运动方向肯定与它所受合外力方向一样

【解析】选B。F、m和a必需选取统一的国际单位,才可写成F=ma的形式,否则比例系数k≠1,A项错误;牛顿其次定律表述的是某一时刻合外力与加速度的对应关系,它既表明F、m和a三者数值上的对应关系,同时也表明合外力的方向与加速度的方向是一样的,即矢量对应关系,而与速度方向不肯定相同,B项正确,D项错误;由力的独立作用原理知,作用在物体上的每个力都将各自产生一个加速度,与其他力的作用无关,物体的加速度是每个力所产生的加速度的矢量和,C项错误。

3.如图所示,一个小球从竖直立在地面上的轻弹簧正上方某处自由下落,在小球与弹簧起先接触到弹簧被压缩到最短的过程中,小球的速度和加速度的改变状况是 ()

A.加速度越来越大,速度越来越小

B.加速度和速度都是先增大后减小

C.速度先增大后减小,加速度方向先向下后向上

D.速度始终减小,加速度大小先减小后增大

【解析】选C。在接触的第一个阶段mgkx,F合=mg-kx,合力方向竖直向下,小球向下运动,x渐渐增大,所以F合渐渐减小,由a=得,a=,方向竖直向下,且渐渐减小,又因为这一阶段a与v都竖直向下,所以v渐渐增大。当mg=kx时,F合=0,a=0,此时速度达到最大。之后,小球接着向下运动,mgkx,合力F合=kx-mg,方向竖直向上,小球向下运动,x接着增大,F合增大,a=,方向竖直向上,随x的增大而增大,此时a与v方向相反,所以v渐渐减小。综上所述,小球向下压缩弹簧的过程中,F合的方向先向下后向上,大小先减小后增大;a的方向先向下后向上,大小先减小后增大;v的方向向下,大小先增大后减小,故C项正确。

4.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,假如它们分别受到水平推力F1、F2,且F1F2,则A施于B的作用力的大小为()

A.F1 B.F2

C. D.

【解析】选D。依据题意,整体应用牛顿其次定律得:F1-F2=2ma,对物体B受力分析得:N-F2=ma,则A物体施加在B物体上的作用力为:N=,故选项D正确。

5.如图所示,粗糙水平面上物体在水平拉力F作用下做匀加速直线运动,现使F不断减小到零,则在滑动过程中 ()

A.物体的加速度不断减小,速度不断增大

B.物体的加速度不断增大,速度不断减小

C.物体的加速度先增大再减小,速度先减小再增大

D.物体的加速度先减小再增大,速度先增大再减小

【解析】选D。设粗糙水平面的动摩擦因数为μ,由牛顿其次定律,可得物体的加速度a=,在F不断减小到零的过程中,当Fμmg时,加速度渐渐减小,但加速度方向和速度方向相同,因此速度不断增大;F=μmg时,速度达到最大;当Fμmg时,加速度渐渐增大,但加速度方向和速度方向相反,因此速度不断减小,正确选项为D。

6.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做匀加速直线运动。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直线运动,加速度为a′。则 ()

A.a′=2a B.aa′2a

C.a′=a D.a′2a

【解析】选A。当拉力为F时,依据牛顿其次定律得a=,当拉力为2F时,依据牛顿其次定律得a′==2a,故A正确,B、C、D错误。

二、非选择题(本题共2小题,共30分。要有必要的文字说明和解题步骤,有数值计算的要注明单位)

7.(14分)一个物体从光滑斜面的顶端由静止起先下滑,斜面长10m,倾角θ=30°,斜面静止不动,物体的质量m=0.4kg,重力加速度g=10m/s2。求:

(1)物体下滑过程的加速度有多大?

(2)物体从光滑斜面顶端下滑究竟端,要用多长