2021-2022 学年度高中物理必修一第四章 第 3 节牛顿第二定律测试卷 一、单选题 1．新疆长绒棉因质量美誉世界。长绒棉从犁地、播种、植保到采收，已基本实现全自动化。如图 为无人机为棉花喷洒农药。无人机悬停在某一高度，自静止开始沿水平方向做匀加速运动，2.8s 达 到作业速度，开始沿水平方向匀速作业，已知作业前无人机和农药总质量为 25kg，无人机作业速 2 度为 7m/s，重力加速度为 10m/s 。则在加速阶段空气对无人机的作用力约为（　　） A．250N B．258N C．313N D．358N 2．下列说法正确的是（　　） A．力是维持物体运动的原因 B．力可以离开物体单独存在 C．力是使物体产生加速度的原因 D．两个物体只有相互接触才会产生力的作用 3．一个物体质量为 2kg，在几个力作用下处于静止状态，现把一个大小为 10N 的力撤去，其他力 保持不变，则该物体将（　　） A．沿该力的方向开始做匀加速运动，加速度的大小是 5m/s2 B．沿该力的相反方向做匀加速运动，加速度的大小是 5m/s2 C．沿该力的方向做匀加速直线运动 D．由于惯性，物体仍保持原来的静止状态不变 4．如图甲所示，质量为 0.4kg 的物块在水平力 F 作用下可沿竖直墙而滑动，物块与竖直墙面间的动 摩擦因数为 0.5，设物块所受最大静摩擦力等于滑动摩擦力，竖直墙面足够高，g 取 10m/s2。下列说 法正确的是（　　） A．物块一直做匀加速直线运动 B．物块一直做加速度减小的加速运动 C．物块最终处于静止状态 D．t＝2s 后，物体改变运动方向 5．两个质量均为 m 的小球，用轻质弹簧连接，放置在倾角为 θ＝30°的光滑斜面上，如图所示，系 统静止时，弹簧与细线均平行于斜面，在细线被烧断的瞬间，则下列说法正确的是（　　） 1 A．aA＝0；aB＝ 2 g B．aA＝g；aB＝0 C．aA＝g；aB＝g D．aA＝0；aB＝g 6．如图所示，轻弹簧两端拴接两个质量均为 m 的小球 a、b，拴接小球的细线固定在天花板上，两 球静止，两细线与水平方向的夹角均为 a  30� ，弹簧水平。重力加速度为 g。以下说法正确的是（ ）。 A．细线拉力大小为 mg B．弹簧的弹力大小为 3mg C．剪断左侧细线瞬间，b 球加速度大小为 g D．剪断左侧细线瞬间，a 球加速度大小为 g 7．物块 A1、A2、B1 和 B2 的质量均为 m， A1、 A2 用刚性轻杆连接，B1、B2 用轻质弹簧连结，两个装 置都放在水平的木板上，处于平衡状态，如图所示。今突然撤去木板，让物块下落，在除去木板的 瞬间， A1、A2 的加速度分别为 aA1 和 aA2， B1、B2 的加速度分别为 aB1 和 aB2，则（　　） A．aA1=g，aA2=g， aB1=0，aB2=2g B．aA1=g， aA2=2g， aB1=g，aB2=g C．aA1=g， aA2=g， aB1=g，aB2=g D．aA1=0， aA2=2g，aB1=0， aB2=2g 8．如图所示，物块 A、B、C、D 均静止，互不粘连且质量均为 m，A 通过上方细绳拴接在顶板， B、C 分别与弹簧连接。已知 A、B 之间恰好无挤压，重力加速度为 g，则下列说法正确的是（　 　） A．剪断细绳瞬间，A 的加速度大小为 0 1 B．剪断细绳瞬间，B 的加速度大小为 g 2 C．迅速抽出 D 后瞬间，C 的加速度大小为 g D．迅速抽出 D 后瞬间，B 的加速度大小为 g 9．如图所示，在某建筑工地，工人甲将质量为 m 的工件利用固定在支架上的光滑定滑轮沿竖直方 向提升到一定高度后，甲一直站在乙的身后拉紧绳索，绳索与水平方向的夹角为 θ；工人乙通过一 始终保持水平的轻绳将工件缓慢拉到楼顶。已知甲、乙的质量分别为 M 甲、M 乙，重力加速度大小 为 g，甲、乙始终处于静止状态，下列说法正确的是（　　） A．工件匀速上升时，楼顶对甲的支持力为(M 甲-m)g B．工件以加速度 a 匀加速上升时楼顶对甲的摩擦力为 m(g+a)cosθ C．乙将工件拉到楼顶过程，甲受到的摩擦力不变 D．乙将工件拉到楼顶过程，楼顶对乙的摩擦力逐渐减小 10．如图所示，密度为  的木球与轻质弹簧相连后置于充满水的密闭容器中，弹簧的另一端固定于 容器的底部。水与木球的密度差为 ΔΔ0 ρρ   g ，重力加速度大小为 。初始时整个系统静止，现将 容器由静止释放，则释放瞬间木球相对于地面的加速度大小为（　　） � Δρ � 1 � �g A． � ρ � � Δρ � 1 � �g B． � ρ � C． g Δρ g D． ρ 二、实验题 11．一打点计时器固定在斜面某处，一小车拖着穿过打点计时器的纸带从斜面上滑下，如图所示。 下图是打出的纸带的一段（纸带上的点是振针打出的）。图中已知： AB=5.10，BC=5.70，CD=6.30，DE=6.90，EF=7.50，FG=8.10 （1）已知打点计时器使用的交流电频率为 50Hz，利用下图给出的数据可求出小车下滑的加速度 a=________m/s2 （保留三位有效数字）。 （2）求出小车与斜面间的动摩擦因数 μ，还需测量的物理量有________。用测量的量及加速度 a 表 示动摩擦因数的计算式 μ =________。 12．某实验小组采用如图甲所示的实验装置测物块与水平桌面间的动摩擦因数，跨过定滑轮的轻质 细线左端连接重物，右端与水平放置的物块相连，物块的另一端连接一条穿过打点计时器的纸带。 物块质量为 M ，悬挂的重物质量为 m ，在某次实验中，通过打点计时器打下一条纸带的一部分如 图乙所示，纸带上标出了 5 个计数点 A 、 B 、 C 、 D 、 E ，每两个计数点间还有 4 个计时点没有标 g 出，取重力加速度大小为 ，打点计时器使用交流电的频率为 f 。 （1）下列实验要求中，不必要的是__________； A．实验时，调节滑轮的高度，使得细线与桌面平行 B．重物的质量要远小于滑块的质量 C．应先接通打点计时器的电源，再释放物块 D．接通电源前物块要靠近打点计时器 （2）图乙中，实验小组测得 （3）如果利用  xAB  x1 ， xDE  x2 ，则物块运动的加速度的表达式为 __________； mg  Ma Mg 来计算物块与桌面间的动摩擦因数，则计算得到的数值与理论值相比 会__________（选填“相等”、“偏大”或“偏小”）。 三、作图题 a 13．如图所示，一名同学站在自动扶梯上随扶梯匀加速上升，不计空气阻力。扶梯的台阶水平。请 作出该同学受力的示意图。 四、解答题 14．如图所示，吊篮 P 悬挂在天花板上，与吊篮质量相等的物体 Q 被固定在吊篮中的轻弹簧托住， 当悬挂吊篮的细绳烧断的瞬间，吊篮 P 和物体 Q 的加速度大小是多少？ 15．近日，西双版纳“断鼻家族”十几头亚洲象北上“远足”引发人们关注。为保障人民群众生命财产 安全，同时有效保护亚洲象群，当地有关部门派出无人机不间断跟踪监测，采取多种措施引导象群 逐步返回普洱或西双版纳原栖息地。现要让监测所用的无人机从地面竖直起飞，最终悬停在某一高 度的空中，如图所示。已知无人机质量 M  1.8kg ，动力系统能提供的最大升力 F  28N ，上升过 程中能达到的最大速度为 v  6m/s ，竖直飞行时所受空气阻力大小恒为 f  4N ；固定在无人机下方 铁杆上的监测摄像头，质量 m  0.2kg ，其所受空气阻力不计。 （1）无人机以最大升力竖直起飞，求：达到最大速度时所上升的高度 h1 ； （2）无人机以最大升力竖直起飞时，求：摄像头对铁杆的作用力大小； （3）无人机从地面竖直起飞，要求在 t  7s 内实现悬停，求：能上升的最大高度 H。 16．质量为 12kg 的箱子放在水平地面上，箱子和地面的滑动摩擦因数为 0.3，现用倾角为 37的 60N 力拉箱子，如图所示，3s 末撤去拉力，则撤去拉力时箱子的速度为多少？箱子继续运动多少时 间而静止？ 五、填空题 17．一个物体受到大小为 4N 的力，产生大小为 2m/s2 的加速度，要使它产生大小为 6m/s2 的加速度， 需要施加力的大小为______N。 18．判断下列说法的正误。 （1）公式 F＝kma 中，各量的单位都为国际单位时，k＝1（____） （2）任何情况下，物体的加速度的方向始终与它所受的合力方向一致（____） （3）物体的运动方向一定与它所受合力的方向一致（____） （4）使质量是 1kg 的物体产生 1m/s2 的加速度的力叫作 1N（____） 19．某物体在受到 6N 作用力时，产生的加速度为 3m/s2 ，该物体的质量为_________kg；当作用力 增加到 9N 时，产生的加速度为_________ m/s2 20．一个物体受到 ______ N 4N 的力作用时，产生的加速度是 2m/s 2 ，要使它产生 3m/s 2 的加速度，需要施加 的力。 21．如图所示，质量相等的 A、B 两个小球由轻质弹簧连接起来，再用细线吊着，处于静止状态． 当剪断细线的瞬间，A 的加速度是______，B 的加速度是______。 参考答案 1．B 【详解】 根据加速度定义得 a Δv  2.5m / s 2 t 根据力的合成得 F  mg  2   ma  �258N 2 故选 B。 2．C 【详解】 A．由牛顿第一定律可知，物体的运动不需要力来维持，故 A 错误； B．力的作用是相互的，一个物体即是施力物体同时也是受力物体，不能离开物体而单独存在，故 B 错误； C．由牛顿第二定律知，力是使物体产生加速度的原因，故 C 正确； D．力按接触方式分可分为接触力和非接触力，重力、磁场力等都是不需要接触的力，故 D 错误。 故选 C。 3．B 【详解】 物体刚开始处于静止状态，其所受合力为零，撤去一个大小为 10N 的力，则物体所受其他力的合力 大小为 10N，方向与撤去的 10N 的力方向相反，据牛顿第二定律可得 a F  5m/s 2 m 则物体沿该力相反方向做匀加速运动，加速度大小为 5m/s2。 故选 B。 4．C 【详解】 物块水平方向受力平衡，物块在水平方向的力 F  FN  20 t  4t 5 当 mg＝f 时，解得 t＝2s 可知 0﹣4s， Mg-f＝ma1 随着 f 增大，物块做加速度减小的加速运动，2s 后物块摩擦力大于重力，又做加速度增大的减速运 动