高中物理必修一牛頓第二定律同步練習(xí)含答案

卷I（選擇題）

一、選擇題（本題共計(jì)10小題，每題3分，共計(jì)30分，）

1.力學(xué)是研究物體機(jī)械運(yùn)動(dòng)規(guī)律的科學(xué)，17世紀(jì)末，牛頓繼承和發(fā)展前人的研究成果,

提出了力學(xué)運(yùn)動(dòng)的慣性定律.加速度定律和作用力與反作用力定律，使經(jīng)典力學(xué)形成

了系統(tǒng)的理論.下列關(guān)于這三大定律的說(shuō)法中正確的是（）

A.慣性定律說(shuō)明了力是維持物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因

B.作用力與反作用力一定大小相等.方向相反.作用在同一個(gè)物體上

C.如果物體所受的合外力不等于零，則物體的速度一定也不等于零

D.如果一個(gè)物體受到兩個(gè)力的作用，那么這兩個(gè)力一定都會(huì)產(chǎn)生加速度

2.牛頓第二定律的表達(dá)式可以寫成m=%對(duì)某個(gè)物體來(lái)說(shuō)，它的質(zhì)量rn（）

A.跟合外力F成正比

B.跟它的加速度a成反比

C.跟合外力尸與加速度a都無(wú)關(guān)

D.跟合外力F成反比，跟它的加速度a成正比

3.某同學(xué)在"驗(yàn)證牛頓運(yùn)動(dòng)定律”的實(shí)驗(yàn)中，保持小車所受拉力尸的大小不變，改變小

車的質(zhì)量加，得到了不同m時(shí)的加速度大小a,并繪出了a-工的圖像，如圖所示.圖

m

-cl

C.m

A.aB.FD—m

4.某學(xué)生做"驗(yàn)證牛頓第二定律"的實(shí)驗(yàn)在平衡摩擦力時(shí)，把長(zhǎng)木板的一端墊得過(guò)高，

使得傾角偏大.他所得到的a-尸關(guān)系可用下列哪根圖線表示？圖中a是小車的加速度,

F是細(xì)線作用于小車的拉力.（）

a

C.OF

5.在牛頓第二定律的表達(dá)式F=/cma中，有關(guān)比例系數(shù)k的下列說(shuō)法中正確的是（）

A.在任何情況下k都等于1

B.k的數(shù)值由質(zhì)量、加速度和力的大小決定

C.k的數(shù)值與質(zhì)量、加速度和力的單位無(wú)關(guān)

D.在國(guó)際單位制中k=1

6.質(zhì)量不同的甲乙兩輛實(shí)驗(yàn)小車，在相同的合外力的作用下，甲車產(chǎn)生的加速度為

2m/s2,乙車產(chǎn)生的加速度為6?n/s2,則甲車的質(zhì)量是乙車的（）

A.—B.3倍C.12倍D.—

7.如圖所示，4、8兩條直線是在4、B兩地分別用豎直向上的力尸拉質(zhì)量分別為啊和

TUB的兩個(gè)物體得出的加速度。與力尸之間的關(guān)系圖線，分析圖線可知下列說(shuō)法中正確的

是（）

①比較兩地的重力加速度有ZA=gB

②比較兩物體的質(zhì)量有血4<mB

③比較兩地的重力加速度有外<gB

④比較兩物體的質(zhì)量有叫4>mB

A.①②B.①④C.②③D.③④

8.如圖所示，水平擋板4和豎直擋板B固定在斜面C上，一質(zhì)量為m的

光滑小球恰能與兩擋板和斜面同時(shí)接觸.擋板4、B和斜面C對(duì)小球的彈力大小分別為

方、顏和生.現(xiàn)使斜面和物體一起在水平面上水平向左做加速度為a的勻加速直線運(yùn)

動(dòng).若論和心不會(huì)同時(shí)存在，斜面傾角為仇重力加速度為g，則下列圖像中可能正確

的是（）

試卷第2頁(yè)，總38頁(yè)

9.更直觀地反映物體的加速度a與物體的質(zhì)量m的關(guān)系，往往利用它們的圖像表示出來(lái),

該關(guān)系圖像應(yīng)選用（）

A.a-zn的圖像B.m-a的圖像C.a—1/m的圖像D.m-1/a的圖像

10.如圖甲所示，置于光滑斜面的物塊受到一平行于斜面向上的力的作用，由靜止開

始沿斜面運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中物體的機(jī)械能與物體位移關(guān)系的圖像（E-s圖像）如圖乙

所示，其中。?S1過(guò)程的圖線為曲線，Si?S2過(guò)程的圖線為直線.根據(jù)該圖像可以確

定（）

A.0?S1過(guò)程中F一直在增大

B.0?Si過(guò)程中力尸對(duì)物體所做的功是用一Eo

C.Si?S2過(guò)程中物體可能在做變加速直線運(yùn)動(dòng)

D.0?S2過(guò)程中物體的動(dòng)能不斷增大

卷II（非選擇題）

二、填空題（本題共計(jì)10小題，每題3分，共計(jì)30分，）

11.如圖所示，兩位同學(xué)用彈簧測(cè)力計(jì)在電梯中做實(shí)驗(yàn).他們先將測(cè)力計(jì)掛在固定于

電梯壁的鉤子上，然后將一質(zhì)量為0.5kg的物體掛在測(cè)力計(jì)掛鉤上.若電梯從靜止開始

上升時(shí)測(cè)力計(jì)的示數(shù)為6N,則電梯加速度的大小為m/s2,加速度方向向

（選填"上"或"下"），電梯上升2層樓（每層高3m）所需時(shí)間為

12.直升機(jī)沿水平方向勻速飛往水源取水滅火，懸掛著m=500kg空箱的懸索與堅(jiān)直

方向的夾角%=45。，直升機(jī)取水后飛往火場(chǎng)，加速度沿水平方向，大小穩(wěn)定在a=

1.5m/s2,懸索與豎直方向的夾角。2=14。.如果空氣阻力大小恒定不計(jì)懸索的質(zhì)量，

試求水箱中水的質(zhì)量M.(取重力加速度g=10m/s2；sinl4°=0.242；cosl4°=0.970)

13.某同學(xué)用如圖所示的裝置"探究牛頓第二定律.”

(1)為了盡可能減少摩擦力的影響，計(jì)時(shí)器最好選用(填"電磁"或"電火花")

式打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，同時(shí)需要將長(zhǎng)木板的右端墊高，直到在沒有沙桶拖動(dòng)下，小車拖動(dòng)穿

過(guò)計(jì)時(shí)器的紙帶時(shí)能.應(yīng)在釋放小車(填"之前"或"之后")接通打點(diǎn)

計(jì)時(shí)器的電源.

(2)在條件下，可以認(rèn)為繩對(duì)小車的拉力近似等于沙和沙桶的總重力.在保持

不變的情況下，可以探究加速度與合力的關(guān)系.

14.如圖1所示，質(zhì)量為M的滑塊4放在氣墊導(dǎo)軌B上，C為位移傳感器，它能將滑塊4到

傳感器C的距離數(shù)據(jù)即時(shí)傳送到計(jì)算機(jī)上，經(jīng)計(jì)算機(jī)處理后在屏幕上顯示滑塊4的位移-

時(shí)間(x-t)圖像和速率-時(shí)間Q圖像.整個(gè)裝置置于高度可調(diào)節(jié)的斜面上，斜面的

試卷第4頁(yè)，總38頁(yè)

長(zhǎng)度為入高度為兒（取重力加速度g=9.8m/s2,結(jié)果保留一位有效數(shù)字）

圖1

（1）現(xiàn)給滑塊4一沿氣墊導(dǎo)軌向上的初速度，4的圖像如圖2所示，從圖像可得滑

塊4下滑時(shí)的加速度&=m/s2,摩擦力對(duì)滑塊4運(yùn)動(dòng)的影響.（填"明

顯，不可忽略”或"不明顯，可忽略”）

（2）此裝置還可用來(lái)驗(yàn)證牛頓第二定律：實(shí)驗(yàn)時(shí)通過(guò)改變,可驗(yàn)證質(zhì)量一定

時(shí)，加速度與力成正比的關(guān)系；實(shí)驗(yàn)時(shí)通過(guò)改變,可驗(yàn)證力一定時(shí)，加速度

與質(zhì)量成反比的關(guān)系.

（3）將氣墊導(dǎo)軌換成滑板，滑塊4換成滑塊A,給滑塊A一沿滑板向上的初速度，4

的x-t圖像如圖3所示，圖像不對(duì)稱是由于造成的.通過(guò)圖像，可以求出滑

塊與滑板間的動(dòng)摩擦因數(shù)〃=,滑板的傾角。的正弦值sin。=.

15.一只小貓?zhí)饋?lái)抓住懸掛在天花板上的豎直木桿，如圖所示，在這一瞬間懸繩斷

了，設(shè)木桿足夠長(zhǎng)，由于小貓繼續(xù)上爬，所以小貓離地面高度不變，則木桿下降的加

速度大小為，方向?yàn)?（設(shè)小貓的質(zhì)量為m,木桿的質(zhì)量為M）

16.如圖所示，小車內(nèi)的地面是光滑的，左下角放一個(gè)均勻小球，右壁上掛一個(gè)相同

的球，兩個(gè)球的質(zhì)量均為4kg,懸掛線與右壁成37。角，小車向右加速前進(jìn).求：當(dāng)右

壁對(duì)4球的壓力為零時(shí)，左壁對(duì)B球的壓力為N.（g取10m/s2）

17.在某地豎直向上提升重物，不計(jì)阻力，加速度a與拉力尸之間的關(guān)系如圖所示，該

地重力加速度大小約為m/s2；若該重物從地面被豎直提起后作勻加速運(yùn)動(dòng),

2s末達(dá)到8nl高度，則拉力F為

18.如圖1所示為甲同學(xué)根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)作出的a-F圖像，說(shuō)明實(shí)驗(yàn)存在的問(wèn)題是

.乙、丙同學(xué)用同一裝置做實(shí)驗(yàn)，畫出了各自得到的a-F圖像如圖2所示,

兩個(gè)同學(xué)做實(shí)驗(yàn)時(shí)的哪一個(gè)物理量的取值不同.圖1圖2

19.質(zhì)量均為m的兩個(gè)梯形木塊，緊挨著放在水平面上，梯形木塊一角為仇如圖，現(xiàn)

用水平力推它們一起向右運(yùn)動(dòng)，不計(jì)一切摩擦，為不使兩木塊之間發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)，推

力尸的大小的取值范圍是.

20.如圖，細(xì)線的一端系一質(zhì)量為m的小球，另一端固定在傾角為。的光滑斜面體頂端,

細(xì)線與斜面平行.在斜面體以加速度a水平向右做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，小球始終

靜止在斜面上，已知重力加速度為g,小球受到細(xì)線的拉力尸丁=；當(dāng)斜面體的

加速度a=2gcot8時(shí)，小球受到細(xì)線的拉力

三、實(shí)驗(yàn)探究題（本題共計(jì)20小題，每題15分，共計(jì)300分，）

21.某校物理興趣小組利用如圖所示的向心力演示器來(lái)探究小球做圓周運(yùn)動(dòng)所而向心力

的大小F與質(zhì)量機(jī)、角速度殿和半徑r之間的關(guān)系。兩個(gè)變速輪塔2和3通過(guò)皮帶連接，

勻速轉(zhuǎn)動(dòng)手柄1使長(zhǎng)槽4和短槽5分別隨變速輪塔2和變速輪塔3勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，槽內(nèi)的鋼球

做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，橫臂的擋板對(duì)鋼球的壓力提供向心力，鋼球?qū)醢宓姆醋饔昧νㄟ^(guò)

橫臂6的杠桿作用使彈簧測(cè)力筒7下降，從而露出標(biāo)尺8,標(biāo)尺上的黑白相間的等分格顯

示出兩個(gè)鋼球所受向心力的比值。

試卷第6頁(yè)，總38頁(yè)

(1)在研究向心力的大小尸與質(zhì)量小、角速度殿和半徑r之間的關(guān)系時(shí)，主要用到物理

學(xué)中的。

A.理想實(shí)驗(yàn)法B.等效替代法C.控制變量法D.演繹法

(2)圖中所示，若兩個(gè)鋼球質(zhì)量和運(yùn)動(dòng)半徑相等，這是要研究向心力的大小F與

________的關(guān)系。

A.鋼球質(zhì)量mB.運(yùn)動(dòng)半徑rC.角速度稼

(3)若兩個(gè)鋼球質(zhì)量和運(yùn)動(dòng)半徑相等，圖中標(biāo)尺8上照白相間的等分格顯示出4處銅球

和B處鋼球所受向心力的比值為1:9,則與皮帶連接的變速輪塔2和變速輪塔3的半徑之

比為。

(4)實(shí)驗(yàn)完成后，分析可得到“向心力大小F與質(zhì)量小、角速度懿和半徑產(chǎn)之間的關(guān)系

表達(dá)式為。

22.某學(xué)習(xí)小組利用以下裝置來(lái)探究"加速度與合外力的關(guān)系"，如圖所示，帶滑輪的長(zhǎng)

木板放置在桌面上，力傳感器固定在天花板上輕繩的一端與小車相連，另一端跨過(guò)滑

輪與力傳感器相連，拉力的大小可由力傳感器直接讀出.掛上砂桶后，小車沿長(zhǎng)木板作

勻加速直線運(yùn)動(dòng)，與小車左側(cè)相連的紙帶通過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出一系列點(diǎn)跡，選取一條

點(diǎn)跡清晰的紙帶，計(jì)算出加速度，不計(jì)輕繩與各滑輪之間的摩擦，試完成下列問(wèn)題：

打點(diǎn)計(jì)時(shí)器

紙帶~~1力傳照器十

〃%0-4―U

E交流電源\7孑619.61J單（

立：cm

-18.01.

128.8]

甲乙

(1)關(guān)于該實(shí)驗(yàn)的操作，下列說(shuō)法中正確的是

A.實(shí)驗(yàn)時(shí)必須要平衡摩擦力

B.必須保持定滑輪與小車間的輕繩與長(zhǎng)木板平行

C.應(yīng)當(dāng)先釋放小車，再接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源

D.一定要保證砂和砂桶的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量

（2）實(shí)驗(yàn)得到的一條紙帶如圖乙所示，已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的交流電源的頻率為

50Hz,相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有四個(gè)點(diǎn)未畫出，由圖中的數(shù)據(jù)可知，小車運(yùn)動(dòng)的加速度

大小是m/s2.（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）

（3）根據(jù)實(shí)驗(yàn)得到小車的加速度a與力傳感器示數(shù)F的關(guān)系如圖丙所示，圖線不過(guò)原

點(diǎn)說(shuō)明小車與軌道間存在阻力，由圖可得其大小為F1=N（結(jié)果保留一位小

丙

23.如圖所示，質(zhì)量為10kg的物體在尸=200N的水平推力作用下，從粗糙斜面的底端

由靜止開始沿斜面運(yùn)動(dòng)，斜面固定不動(dòng)，與水平地面的夾角。=37。力F作用2s后撤去,

物體在斜面上繼續(xù)上滑了1.25s后，速度減為零.求物體與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)4和物

體的總位移x.（已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,g取lOm/s?）

24.在研究加速度和力的關(guān)系時(shí)，同學(xué)們?cè)O(shè)計(jì)了如圖實(shí)驗(yàn)裝置，M為滑塊的質(zhì)量，m為

沙桶和沙子的總質(zhì)量，輕滑輪不計(jì)摩擦，該實(shí)驗(yàn)已經(jīng)平衡摩擦力.

（1）實(shí)驗(yàn)中，一定要進(jìn)行的操作是

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A.用天平測(cè)出ni的大小

B.滑塊靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器（圖中未畫出），先接通電源，后釋放滑塊

C.改變沙桶和沙子的質(zhì)量，打出幾條紙帶

D.為減小誤差，要保證遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于M.

（2）以力傳感器的示數(shù)F為橫坐標(biāo)，通過(guò)紙帶計(jì)算出的加速度為縱坐標(biāo)，畫出的。-尸

圖像是一條直線，求得圖線的斜率為K,則滑塊的質(zhì)量M=.

25.{F}$的圖像可能是o（填正確答案標(biāo)號(hào)）

該同學(xué)在平衡摩擦力后進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，實(shí)際小車在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中所受的拉力（選填

"大于""小于"或"等于"）祛碼和盤的總重力，為了便于探究、減小誤差，應(yīng)使小車質(zhì)量

m祛碼和盤的總質(zhì)量m2滿足的條件。

1

26.智能手機(jī)一般都有加速度傳感器，手機(jī)軟件SPARKvue就可以利用手機(jī)測(cè)試出手機(jī)

三維方向的加速度，小明利用如圖所示的裝置研究牛頓第二定律，加速度傳感器就是

用手機(jī)代替的.

滑塊加速度傳感器

廠_________________________________/墊導(dǎo)軌

r.一.

----2-------------------§------婆氣泵

6小桶

（1）主要實(shí)驗(yàn)步驟如下：

①用天平測(cè)量并記錄小桶的質(zhì)量粗，滑塊（包括加裝在滑塊兩側(cè)的鋼片和固定在滑塊

上的手機(jī)）的質(zhì)量M；

②接通氣泵，將滑塊（不掛小桶）置于氣墊導(dǎo)軌上，調(diào)節(jié)氣墊導(dǎo)軌，輕推滑塊，觀察

滑塊的運(yùn)動(dòng)，當(dāng)手機(jī)水平方向的加速度的示數(shù)為時(shí)，說(shuō)明氣墊導(dǎo)軌已經(jīng)水平;

③給小桶內(nèi)裝上沙子，掛上小桶，調(diào)整定滑輪的高度，這樣做的目的是;

④在氣墊導(dǎo)軌上的合適位置釋放滑塊，記錄手機(jī)上加速度的示數(shù)；

⑤改變小桶內(nèi)沙子的質(zhì)量，重復(fù)步驟④.

（2）本實(shí)驗(yàn)把小桶和沙子的總重力當(dāng)作繩子的拉力，（填"需要"或"不需要"）

小桶和沙子的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于滑塊的質(zhì)量.

27.如圖甲（側(cè)視圖只畫了一個(gè)小車）所示的實(shí)驗(yàn)裝置可以驗(yàn)證“牛頓第二定律"，兩個(gè)

相同的小車放在光滑水平桌面上，右端各系一條細(xì)繩，跨過(guò)定滑輪各掛一個(gè)小盤，增

減盤中的祛碼可改變小車受到的合外力，增減車上的祛碼可改變小車的質(zhì)量.兩車左

端各系一條細(xì)線，用一個(gè)黑板擦把兩細(xì)線同時(shí)按在固定、粗糙的水平墊片上，使小車

靜止（如圖乙），抬起黑板擦兩車同時(shí)運(yùn)動(dòng)，在兩車碰到滑輪前，迅速按下黑板擦，兩

車立刻停止，測(cè)出兩車位移的大小.

（1）該實(shí)驗(yàn)中，盤和盤中祛碼的總質(zhì)量應(yīng)小車及車上硅碼的總質(zhì)量（填"遠(yuǎn)

大于““遠(yuǎn)小于，，或“等于，，）.

（2）圖丙為某同學(xué)在驗(yàn)證"合外力不變時(shí)，加速度與質(zhì)量成反比"時(shí)的實(shí)驗(yàn)記錄，已測(cè)

得小車1的總質(zhì)量Mi=100g,小車2的總質(zhì)量M2=200g,由圖可讀出小車1的位移

4=5.00m,小車2的位移上=________cm,可以算出巴■=________（結(jié)果保留三位有

a2

效數(shù)字）；在實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi)，也堆（填"大于""小于"或"等于"）.

a2M]

28.甲、乙兩同學(xué)來(lái)到溜冰場(chǎng)做圓周運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn).他們的質(zhì)量分別為m=60kg,=

7J乙

50kg.實(shí)驗(yàn)時(shí)兩人面對(duì)面拉著彈簧秤做圓周運(yùn)動(dòng)，如圖所示，兩人相距（可以簡(jiǎn)化為

質(zhì)點(diǎn)間距離）1.1m,彈簧秤的示數(shù)為58.8N,地面摩擦忽略不計(jì)，試回答下列問(wèn)題：

（1）兩人運(yùn)動(dòng)的（選填“線速度"或"角速度"）相同，兩人的運(yùn)動(dòng)半徑

（選填"不同"或"相同"）.

（2）由已知數(shù)據(jù)，可求得甲的運(yùn)動(dòng)半徑為m,甲運(yùn)動(dòng)的角速度為

________rad/s.

29.某同學(xué)用如圖甲所示裝置探究小車的加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系，在實(shí)驗(yàn)中，他把鉤

碼的重力當(dāng)作小車受到的合力.

試卷第10頁(yè)，總38頁(yè)

（1）為減小把鉤碼的重力當(dāng)作小車受到的合力而帶來(lái)的誤差，實(shí)驗(yàn)中，除了拉小車的

細(xì)線與長(zhǎng)木板平行外，還應(yīng)采取的措施有：

①;②.

（2）木塊從靜止開始運(yùn)動(dòng)，利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上記錄木塊的運(yùn)動(dòng)情況，如圖乙所

示，其中。點(diǎn)為紙帶上記錄到的第一點(diǎn)，4、B、C是該同學(xué)在紙帶上所取的一些點(diǎn)，4

B與B、C間的距離圖乙已標(biāo)明分別為7.58cm,7.88cm,已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用交流電源

頻率f=50Hz,木塊運(yùn)動(dòng)的加速度a=m/s2（以下計(jì)算結(jié)果均保留兩位有效數(shù)

字）.

（3）如果猜想力一定時(shí)，加速度與質(zhì)量成反比，為對(duì)此猜想進(jìn)行驗(yàn)證，應(yīng)畫

圖像.

（4）在保持小車及車中的祛碼質(zhì)量m一定，探究加速度a與所受合外力F的關(guān)系時(shí)，由

于平衡摩擦力時(shí)操作不當(dāng)，得到的a-尸關(guān)系如圖丙所示.其原因是.

30.如圖甲所示，在"探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系"實(shí)驗(yàn)中，小車質(zhì)量M遠(yuǎn)大于鉤碼質(zhì)

量m,可以近似認(rèn)為拉力尸=mg.

由乙圖可得，小車的加速度a與拉力F成（選填"正比"或"反比"）；由丙圖可得,

小車的加速度a與小車的質(zhì)量M成（選填"正比"或"反比"）.

31.在“探究加速度與物體質(zhì)量、物體受力的關(guān)系”活動(dòng)中：某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖（a）的實(shí)

驗(yàn)裝置簡(jiǎn)圖，2為小車，B為電火花計(jì)時(shí)器，C為砂桶，。為一端帶有定滑輪的長(zhǎng)方形木

板，實(shí)驗(yàn)中認(rèn)為細(xì)繩對(duì)小車?yán)等于砂桶和砂的總重量.

(b)

(1)圖(b)是實(shí)驗(yàn)中獲取的一條紙帶的一部分：0、1、2、3、4、5、6、7是計(jì)數(shù)點(diǎn)，

每相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)打點(diǎn)(圖中未標(biāo)出)，計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離如圖所示.根據(jù)圖中

數(shù)據(jù)完成表格中空白處.

計(jì)數(shù)點(diǎn)123456

瞬時(shí)速度/(m/s)0.1650.215—0.3140.3640.413

(2)在“探究加速度與力的關(guān)系"時(shí)，保持小車的質(zhì)量不變，改變砂和砂桶的質(zhì)量，該

同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出了加速度a與合力F的圖線如圖(c),則

①圖中的直線不過(guò)原點(diǎn)的原因是.

②圖中的力尸理論上指,而實(shí)驗(yàn)中卻用表示.(選填下面選項(xiàng)前面的

字母符號(hào))

A.砂和砂桶的重力B.繩對(duì)小車的拉力

③此圖中直線發(fā)生彎曲的原因是.

32.某實(shí)驗(yàn)小組用如圖甲所示的裝置驗(yàn)證小車的加速度與小車的質(zhì)量成反比.把一端帶

定滑輪的長(zhǎng)木板放置在水平桌面上，小車左端固定紙帶，穿過(guò)打點(diǎn)頻率為50Hz的打點(diǎn)

計(jì)時(shí)器，把長(zhǎng)木板不帶定滑輪一端墊起一個(gè)小角度，開啟打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，釋放小車，在

紙帶上打出一系列點(diǎn)跡，調(diào)整墊起的角度，直到紙帶上點(diǎn)跡間隔相等.然后把細(xì)繩系

在小車右端，跨過(guò)定滑輪與托盤相連，細(xì)繩和紙帶與木板保持平行，可以通過(guò)加減鉤

碼的個(gè)數(shù)來(lái)調(diào)節(jié)小車的質(zhì)量.

OARCDEy,

［川川川陽(yáng)I曲||川1帥川1|而?川口川巾明明/

02345cm

甲乙

(1)釋放小車，小車在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打出一系列的點(diǎn).如圖乙所示,

把紙帶上某點(diǎn)。與刻度尺。點(diǎn)對(duì)齊，在紙帶上選取5個(gè)點(diǎn)作為計(jì)數(shù)點(diǎn)，分別標(biāo)上記號(hào)4、

試卷第12頁(yè)，總38頁(yè)

B、C、D、E,相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有三個(gè)點(diǎn)未畫出.打該條紙帶時(shí)，小車的加速度

a=m/s2.（計(jì)算結(jié)果保留兩位小數(shù)）.

（2）保持托盤內(nèi)祛碼數(shù)量不變，改變小車凹槽內(nèi)鉤碼數(shù)量，釋放小車，得到多組加速

度及其對(duì)應(yīng)的小車質(zhì)量數(shù)據(jù)，作出a-吃圖像如圖丙所示.發(fā)現(xiàn)圖像開始部分是直線，

后面部分卻逐漸彎曲，請(qǐng)說(shuō)明發(fā)生彎曲的原因_______.

33.（1）某組同學(xué)用如圖所示裝置，來(lái)研究小車質(zhì)量不變的情況下，小車的加速度與

小車受到力的關(guān)系.下列措施中不需要和不正確的是

A.首先要平衡摩擦力，使小車受到合力就是細(xì)繩對(duì)小車的拉力.

B.每次改變拉小車?yán)蠖夹枰匦缕胶饽Σ亮?/p>

C.實(shí)驗(yàn)中通過(guò)在塑料桶中增加祛碼來(lái)改變小車受到的拉力

D.每次小車的質(zhì)量要遠(yuǎn)大于塑料桶的質(zhì)量

33.

（2）某組同學(xué)根據(jù)數(shù)據(jù)，畫出a-F圖像如圖所示，那該組同學(xué)實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的問(wèn)題可

能是________

A.實(shí)驗(yàn)中摩擦力沒有平衡

B.實(shí)驗(yàn)中摩擦力平衡過(guò)度

C.實(shí)驗(yàn)中繩子拉力方向沒有跟平板平行

D.實(shí)驗(yàn)中小車質(zhì)量發(fā)生變化

33.

（3）本實(shí)驗(yàn)的基本思路是法

34.用如圖甲所示裝置做"探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)中小車及祛碼的

總質(zhì)量為mi，鉤碼質(zhì)量為m2,并用鉤碼所受的重力作為小車受到的合力，用紙帶測(cè)出

小車運(yùn)動(dòng)的加速度。

(2)如圖乙，某同學(xué)得到以下實(shí)驗(yàn)圖線,a、b,其中描述加速度與力的關(guān)系圖線是

35.用如圖(a)所示裝置測(cè)量滑塊的質(zhì)量M(含遮光條)，已知實(shí)驗(yàn)中所用鉤碼的質(zhì)量均為

m0,重力加速度未知。請(qǐng)完成下列填空：

L；用游標(biāo)卡尺測(cè)出遮光條的寬度d,示數(shù)如圖(b)所示，則d=cm；B.閉合

氣泵開關(guān)，打開光電門，輕推滑塊使滑塊運(yùn)動(dòng)。調(diào)節(jié)導(dǎo)軌，直至兩光電門記錄的時(shí)間

相等；C.將細(xì)線的一端栓接在滑塊上，另一端跨過(guò)定滑輪掛一個(gè)鉤碼，調(diào)節(jié)定滑輪使

細(xì)線與氣墊導(dǎo)軌的軌道平行；D.釋放滑塊，記錄滑塊通過(guò)光電門的時(shí)間匕、t2,計(jì)算

出滑塊的加速度的=(用口、t2、L、d表示)：E.依次添加祛碼，重復(fù)上述過(guò)

程幾次，記錄相關(guān)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)并計(jì)算出滑塊相應(yīng)的加速度；

11

F.以鉤碼的質(zhì)量的倒數(shù)廣)為橫軸，加速度的倒數(shù)廣)為縱軸，建立直角坐標(biāo)系，利用

以上數(shù)據(jù)畫出如圖(c)所示的圖線，若該直線的斜率為縱軸截距為4則滑塊的質(zhì)量

M=。

36.某實(shí)驗(yàn)小組做"探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系"實(shí)驗(yàn)，設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)裝置如圖1所示.

試卷第14頁(yè)，總38頁(yè)

（1）某同學(xué)打出了如圖2所示的一條紙帶，每?jī)牲c(diǎn)間還有4個(gè)點(diǎn)沒有畫出來(lái)，紙帶上的

數(shù)字為相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離.打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源頻率為50Hz,該小車做勻變速直

線運(yùn)動(dòng)的加速度a=m/s2,與紙帶上的。點(diǎn)相對(duì)應(yīng)的瞬時(shí)速度"=m/

s.（結(jié)果均保留3位有效數(shù)字）

（2）根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，作出的小車加速度a與傳感器示數(shù)F的關(guān)系圖像如圖3所示，則小

車和滑輪的總質(zhì)量為kg.

37.某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖甲所示的裝置來(lái)探究物體的加速度與受力的關(guān)系，彈簧秤固定在

木板上，木板前方邊緣有寬度為d的遮光片，桌面的右邊緣固定一支表面光滑的圓柱形

小木棍以代替定滑輪，P處固定一光電門，細(xì)繩的兩端分別與彈簧秤的掛鉤和礦泉水瓶

連接，在桌面上畫出兩條平行線MN、PQ,并測(cè)出間距x.開始時(shí)將木板置于MN處，

現(xiàn)緩慢向瓶中加水，直到木板剛剛開始運(yùn)動(dòng)為止，記下彈簧秤的示數(shù)以此表示滑

動(dòng)摩擦力的大小，再將木板放回原處并按住，繼續(xù)向瓶中加水后，記下彈簧秤的示數(shù)

然后釋放木板，讓木板由MN運(yùn)動(dòng)到PQ,記錄下光電門顯示時(shí)間t.

（1）用游標(biāo)卡尺測(cè)量出遮光片寬度d=mm.

（2）木板加速度的表達(dá)式為。=（用題中出現(xiàn)的字母表示）.

（3）用加水的方法改變拉力的大小與掛鉤碼的方法相比，它的優(yōu)勢(shì)是（填字

母代號(hào)）.

A.可以比較準(zhǔn)確地測(cè)出細(xì)繩拉力的大小

B.可以更方便地獲取多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)

C.可以比較準(zhǔn)確地測(cè)出摩擦力的大小

D.可以獲得更大的加速度以提高實(shí)驗(yàn)精度

（4）改變瓶中水的質(zhì)量重復(fù)實(shí)驗(yàn)，確定加速度a與彈簧示數(shù)n的關(guān)系，下列圖像中能

表示該同學(xué)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的是（填字母代號(hào)）.

（5）a-F圖像末端彎曲的原因是（填字母代號(hào)）.

A.沒有平衡摩擦B.彈簧秤測(cè)力不準(zhǔn)確

C.木棍有摩擦D.水的質(zhì)量沒有遠(yuǎn)小于板的質(zhì)量

38.某同學(xué)利用如圖所示的裝置探究小車的加速度和合外力的關(guān)系，具體實(shí)驗(yàn)步驟如下:

①按照?qǐng)D示安裝好實(shí)驗(yàn)裝置，并測(cè)出兩光電門之間的距離L;

②在圖示情況下調(diào)節(jié)平衡，即調(diào)砂桶長(zhǎng)木板節(jié)長(zhǎng)木板的傾角，輕推小車后，使小車沿

長(zhǎng)木板向下運(yùn)動(dòng)，且通過(guò)兩個(gè)光電門的時(shí)間相等；

③取下細(xì)繩和砂桶，測(cè)量砂子和砂桶的總質(zhì)量小，并記錄；

④把小車置于靠近滑輪的位置，由靜止釋放小車，并記錄小車先后通過(guò)光電門甲和乙

時(shí)顯示的時(shí)間，并計(jì)算出小車到達(dá)兩個(gè)光電門時(shí)的速度和運(yùn)動(dòng)的加速度；

⑤重新懸掛上細(xì)繩和砂桶，改變砂桶中砂子的質(zhì)量，重復(fù)②?④的步驟.

（1）用游標(biāo)卡尺測(cè)得遮光片的寬度為d,某次實(shí)驗(yàn)時(shí)小車通過(guò)光電門甲和乙的時(shí)間分

別為小1和42，則小車加速度的表達(dá)式為a=.

（2）若想利用該裝置測(cè)小車與長(zhǎng)木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)〃，某次實(shí)驗(yàn)時(shí)，該同學(xué)測(cè)得

調(diào)節(jié)平衡后長(zhǎng)木板的傾角氏砂桶和砂子的總質(zhì)量m,以及小車的質(zhì)量M,則可推算出

試卷第16頁(yè)，總38頁(yè)

〃=(用m、M、。來(lái)表示).

39.某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)探究小車的加速度a與小車所受拉力F及質(zhì)量m關(guān)系的實(shí)驗(yàn)，圖

(a)為實(shí)驗(yàn)裝置簡(jiǎn)圖.(所用交變電流的頻率為50Hz)

(1)圖(b)為某次實(shí)驗(yàn)得到的紙帶，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如圖，圖中相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有4個(gè)點(diǎn)未

畫出，根據(jù)紙帶可求出小車的加速度大小為m/s2.(保留三位有效數(shù)字)

(2)保持砂和砂桶質(zhì)量不變，改變小車質(zhì)量m,分別得到小車加速度a與質(zhì)量m及對(duì)

應(yīng)的士數(shù)據(jù)如表：

m

實(shí)驗(yàn)次數(shù)12345678

小車加速度a/m?s~20.630.570.490.420.330.250.160.10

小車質(zhì)量m/kg0.250.290.330.400.500.711.001.67

小車質(zhì)量倒數(shù)*/3-14.003.453.032.502.001.411.000.60

請(qǐng)?jiān)趫D(c)的方格坐標(biāo)紙中畫出a-5圖線，根據(jù)圖像，你得到什么結(jié)論?

(3)一位同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出了加速度a隨拉力產(chǎn)的變化圖線如圖(d)所示.該圖線

不通過(guò)原點(diǎn)，其主要原因是.

40.為了進(jìn)行驗(yàn)證牛頓第二定律的實(shí)驗(yàn)，現(xiàn)提供如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置。

打點(diǎn)計(jì)時(shí)器小車細(xì)線

r7T-----------O

紙帶^rr鉤碼占

甲

（1）為了消除小車與水平木板之間的摩擦力的影響,應(yīng)采取的做法是（）

A.將木板不帶滑輪的一端適當(dāng)墊高，使小車在鉤碼拉動(dòng)下恰好做勻速運(yùn)動(dòng)

B.將木板帶滑輪的一端適當(dāng)墊高，使小車在鉤碼拉動(dòng)下恰好做勻速運(yùn)動(dòng)

C.將木板不帶滑輪的一端適當(dāng)墊高，在不掛鉤碼的情況下使小車恰好做勻速運(yùn)動(dòng)

D.將木板不帶滑輪的一端適當(dāng)墊高，在不掛鉤碼的情況下使小車能夠靜止在木板上

（2）有一組同學(xué)保持小車及車中的祛碼質(zhì)量一定，研究加速度a與所受外力F的關(guān)系,

他們?cè)谲壍浪胶蛢A斜兩種情況下分別做了實(shí)驗(yàn)，得到了兩條a-F圖線，如圖乙所示。

圖線（選填"①"或"②"）是在軌道傾斜情況下得到的；小車及車中的祛碼總

質(zhì)量m=kg。

試卷第18頁(yè)，總38頁(yè)

參考答案與試題解析

高中物理必修一牛頓第二定律同步練習(xí)含答案

一、選擇題（本題共計(jì)10小題，每題3分，共計(jì)30分）

1.

【答案】

D

【考點(diǎn)】

牛頓第二定律的概念

【解析】

此題暫無(wú)解析

【解答】

4慣性是物體的固有屬性，與是否受力無(wú)關(guān)，沒有說(shuō)明力是維持物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因,

故4錯(cuò)誤；

B.根據(jù)牛頓第三定律可知，作用力與反作用力一定大小相等.方向相反.作用在不同

物體上，故B錯(cuò)誤；

C.如果物體所受的合外力不等于零，則加速度不為零，速度可以等于零，故C錯(cuò)誤；

。.根據(jù)力的效果的獨(dú)立性可知，如果一個(gè)物體受到兩個(gè)力的作用，那么這兩個(gè)力都

會(huì)使物體產(chǎn)生加速度，故。正確；

故選D.

2.

【答案】

C

【考點(diǎn)】

牛頓第二定律的概念

【解析】

牛頓第二定律變形得到m=￡,根據(jù)質(zhì)量是物體固有屬性，與其他因素?zé)o關(guān)進(jìn)行選擇.

a

【解答】

解：4.對(duì)某個(gè)物體來(lái)說(shuō)，其質(zhì)量是一定的，與合外力無(wú)關(guān)，不能說(shuō)質(zhì)量m跟合外力F

成正比，故4錯(cuò)誤.

BCD.質(zhì)量是物體固有屬性，與跟合外力F與加速度a都無(wú)關(guān)，不能說(shuō)質(zhì)量跟合外力F

成反比，跟它的加速度a成正比，故C正確，8。錯(cuò)誤.

故選C.

3.

【答案】

B

【考點(diǎn)】

驗(yàn)證牛頓第二運(yùn)動(dòng)定律

【解析】

根據(jù)牛頓運(yùn)動(dòng)定律F=ma得：a=—m

結(jié)合圖像求出圖像的斜率.

【解答】

解：根據(jù)牛頓運(yùn)動(dòng)定律尸=ma得：a=—

m

a-工的圖像為一條傾斜的直線，所以圖像的斜率為工

m

故選8.

4.

【答案】

C

【考點(diǎn)】

驗(yàn)證牛頓第二運(yùn)動(dòng)定律

【解析】

在探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系時(shí)，應(yīng)平衡摩擦力，平衡摩擦力時(shí)如果木板墊得過(guò)高,

平衡摩擦力過(guò)度，小車受到的合力大于拉力，a-F圖像在a軸上有截距；如果沒有平

衡摩擦力或平衡摩擦力不足，小車受到的合力小于拉力，a-尸圖像在F軸上有截距.

【解答】

解：力、圖像過(guò)原點(diǎn)，恰好平衡摩擦力，木板高度合適，故4錯(cuò)誤；

8、在拉力較大時(shí)，圖像發(fā)生彎曲，這是由于小車質(zhì)量沒有遠(yuǎn)大于砂桶質(zhì)量造成的，故

B錯(cuò)誤；

C、a-F圖像在a軸上有截距，是由過(guò)平衡摩擦力造成的，平衡摩擦力時(shí)木板墊的過(guò)高,

故C正確；

D、圖像在尸軸上有截距，沒有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足，故。錯(cuò)誤；

故選C.

5.

【答案】

D

【考點(diǎn)】

加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系式

【解析】

在牛頓第二定律的表達(dá)式尸=中，只有在國(guó)際單位制中，比例系數(shù)化才為1.

【解答】

解：在牛頓第二定律的表達(dá)式尸=k/na中，只有F和a的單位在國(guó)際單位制中，比例系

數(shù)k才為1,故。正確，ABC錯(cuò)誤.

故選：D.

6.

【答案】

B

【考點(diǎn)】

加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系式

【解析】

根據(jù)牛頓第二定律尸=ma,對(duì)兩個(gè)物體分別列式求解即可。

【解答】

解：根據(jù)牛頓第二定律F=ma,得：

對(duì)甲有：F=m*甲,

對(duì)乙有：F=mzaz，

則得々=2=9=3,故錯(cuò)誤，B正確.

故選B.

試卷第20頁(yè)，總38頁(yè)

7.

【答案】

A

【考點(diǎn)】

加速度與力的關(guān)系圖象

【解析】

根據(jù)牛頓第二定律，a-F圖像中斜率表示三，由圖像可知當(dāng)兩個(gè)物體外力尸都為0時(shí)加

m

速度都相同，此時(shí)只受重力，說(shuō)明重力加速度相等.

【解答】

解：物體受拉力和重力，根據(jù)牛頓第二定律，有：F-mg=ma,

解得：a=--g①

根據(jù)①式可知a-F圖像中斜率表示&由圖可知4的斜率大于B的斜率，所以叫i<

根據(jù)①式，圖像的縱軸截距的絕對(duì)值表示當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?，所以?98.

故選：A.

8.

【答案】

B

【考點(diǎn)】

加速度與力的關(guān)系圖象

【解析】

對(duì)小球的受力情況和運(yùn)動(dòng)情況進(jìn)行分析，當(dāng)a較小時(shí)，降=。；當(dāng)a較大時(shí)，F(xiàn)A=0,4、

B選項(xiàng)是FA隨a變化的圖像,受力分析時(shí)小球只受以和生以及重力的作用；小球加速度

達(dá)到某個(gè)臨界值時(shí)，F(xiàn)A=0,之后受尸B、&和重力的作用，運(yùn)用牛頓第二定律分析研

究.

【解答】

解：ABD.對(duì)小球進(jìn)行受力分析當(dāng)a<gtan。時(shí)如圖甲所示，

根據(jù)牛頓第二定律：

水平方向：Fcsin0=ma,

豎直方向：Fccos6+FA=mg,

解得：FA=mg-^-,Fc=*，

論與a成線性關(guān)系，當(dāng)a=0時(shí)，F(xiàn)A=mg,

當(dāng)a=gtanJ時(shí)，以=0,

Fc與a成線性關(guān)系，當(dāng)。=外m。時(shí)，F(xiàn)c=mg,

所以4。錯(cuò)誤，B正確；

C.當(dāng)a>gtan。時(shí)，受力如圖乙所示，根據(jù)牛頓第二定律:

水平方向：Fcsin0+降=ma,

豎直方向：Fccos0=mg,

解得：FB=ma—mgtand,Fc=

a與a也成線性，心不變，故C錯(cuò)誤.

故選：B.

9.

【答案】

C

【考點(diǎn)】

加速度與質(zhì)量的關(guān)系圖象

【解析】

由牛頓第二定律尸=ma,可知a=￡,可由函數(shù)關(guān)系圖的難易確定程度來(lái)確定該采用

m

的圖像.

【解答】

解：

由牛頓第二定律尸=根如可知a=±,a與m成反比，與三成正比，但是反比圖像不好

mm

直觀的判斷出來(lái)，而正比關(guān)系很好直觀的確定，故應(yīng)該采用a-三圖像，故4BC錯(cuò)誤，

m

C正確.

故選：C.

10.

【答案】

B

【考點(diǎn)】

摩擦力做功與能量轉(zhuǎn)化

加速度與質(zhì)量的關(guān)系圖象

牛頓第二定律的概念

【解析】

物體機(jī)械能的變化是通過(guò)除重力之外的力做功來(lái)量度的.由于除重力和拉力之外的其

它力做多少負(fù)功物體的機(jī)械能就減少多少，所以E-s圖像的斜率的絕對(duì)值等于物體所

受拉力的大??；如果拉力等于物體所受的重力沿斜面的分力，故物體做勻速直線運(yùn)動(dòng);

如果拉力小于物體的重力沿斜面的分力時(shí)，則物體加速向下運(yùn)動(dòng)，故物體的動(dòng)能不斷

增大.

【解答】

解：4、由于除重力和細(xì)繩的拉力之外的其它力做多少負(fù)功，物體的機(jī)械能就減少多少,

即F△$=△?,得尸="，所以E—s圖像斜率的絕對(duì)值等于物體所受拉力的大小，由

AS

圖可知在0?S1內(nèi)斜率的絕對(duì)值逐漸減小，故在0?S1內(nèi)物體所受的拉力尸逐漸減

小.故4錯(cuò)誤.

B、除重力和彈簧的彈力之外的其它力做多少負(fù)功物體的機(jī)械能就減少多少，則。?Si

過(guò)程中力F對(duì)物體所做的功是&-Eo，故B正確；

C、由于物體在力?S2內(nèi)E-X圖像的斜率的絕對(duì)值不變，故物體所受的拉力保持不變,

合力不變，不可能做變加速直線運(yùn)動(dòng).故C錯(cuò)誤；

試卷第22頁(yè)，總38頁(yè)

。、0?S]過(guò)程物體做加速直線運(yùn)動(dòng).在S]~S2內(nèi)物體可能做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，則動(dòng)能

不斷變大，如果拉力等于物體所受的重力，物體可能做勻速直線運(yùn)動(dòng)，動(dòng)能不變，所

以0?S2過(guò)程中物體的動(dòng)能可能不斷增大，也可能先增大后不變，故。錯(cuò)誤.

故選：B

二、填空題（本題共計(jì)10小題，每題3分，共計(jì)30分）

11.

【答案】

2,上，在

【考點(diǎn)】

牛頓第二定律的概念

【解析】

發(fā)現(xiàn)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)應(yīng)為6N,求解出合力后根據(jù)牛頓第二定律求解加速度；根據(jù)運(yùn)

動(dòng)學(xué)的公式即可求出時(shí)間；

【解答】

解：物體受重力和拉力，根據(jù)牛頓第二定律，有.：

F—mg=ma,

代入數(shù)據(jù)解得：a=2m/s2；

方向向上

電梯上升2層樓（每層高3m）所需時(shí)間為t,有：h=1at2

得」U

故答案為：21上，V6

【答案】

4.5X103kg

【考點(diǎn)】

牛頓第二定律的概念

【解析】

本題中直升機(jī)沿水平方向勻速飛往水源過(guò)程，水箱受力平衡，可由共點(diǎn)力平衡條件求

解出空氣阻力；

直升機(jī)取水后飛往火場(chǎng)過(guò)程，做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，可根據(jù)牛頓第二定律列式求解.

【解答】

解：直升機(jī)取水過(guò)程，對(duì)水箱受力分析，如圖；

水箱受力平衡：

TiSin%—/=0；

AcosOi—mg=0；

解得：f=mgtand1i

直升機(jī)返回過(guò)程，對(duì)水箱受力分析，如圖;

由牛頓第二定律得：

,

72sin02—/=(M+m)a；

—(M+m)g=0；

T2COS02

解得，M=4.5x103kg

答：水箱中水的質(zhì)量為4.5X103/cg.

13.

【答案】

電火花，勻速直線運(yùn)動(dòng)，之前">>血,小車的質(zhì)量M

【考點(diǎn)】

驗(yàn)證牛頓第二運(yùn)動(dòng)定律

【解析】

太垃圾繞地球做勻速圓動(dòng)，地球的萬(wàn)有向心力，由牛頓二定律列方程，求出線速、角

度的式，然后進(jìn)行分析解答.

【解答】

解：由于空氣力存，太空垃圾運(yùn)行軌半徑越小，運(yùn)速率來(lái)大，最后墜落地面.故錯(cuò)誤.

根據(jù)G哭=mr32,3=后知軌半徑越大，角度越小.。正確.

根據(jù)G粵=m《得，=便在同一軌道半徑上，線速度小相等，所以空垃圾可能與同

rzryjr

一道上的航天器撞8誤.

故選：

14.

【答案】

6,不明顯，可忽略

斜面高度兒滑塊質(zhì)量M和斜面高度八

存在摩擦力,0.3,0.6

【考點(diǎn)】

驗(yàn)證牛頓第二運(yùn)動(dòng)定律

【解析】

根據(jù)u-t圖像求出該圖像的斜率，其斜率的絕對(duì)值就是加速度大小.

從v-t圖像中我們發(fā)現(xiàn)兩條傾斜直線的斜率絕對(duì)值大小幾乎相等，說(shuō)明滑塊4沿氣墊

導(dǎo)軌上下運(yùn)動(dòng)加速度大小相等.

實(shí)驗(yàn)運(yùn)用控制變量法研究.

對(duì)滑塊進(jìn)行運(yùn)動(dòng)和受力分析，運(yùn)用牛頓第二定律結(jié)合運(yùn)動(dòng)學(xué)公式解決問(wèn)題.

【解答】

解：(1)從圖像可以看出，滑塊上滑和下滑過(guò)程中的加速度基本相等，所以摩擦力對(duì)

滑塊的運(yùn)動(dòng)影響不明顯，可以忽略.

根據(jù)加速度的定義式可以得出：a=乎=Wm*=6m/s2

試卷第24頁(yè)，總38頁(yè)

（2）牛頓第二定律研究的是加速度與合外力和質(zhì)量的關(guān)系.當(dāng)質(zhì)量一定時(shí)，可以改變

力的大小，當(dāng)斜面高度不同時(shí)，滑塊受到的力不同，可以探究加速度與合外力的關(guān)

系.由于滑塊下滑加速的力是由重力沿斜面向下的分力提供，

所以要保證向下的分力不變，應(yīng)該使Mg]不變，所以應(yīng)該調(diào)節(jié)滑塊的質(zhì)量及斜面的高

度，且使M/i不變.

（3）滑板與滑塊間的滑動(dòng)摩擦力比較大，導(dǎo)致圖像成拋物線形.

從圖上可以讀出，滑塊上滑和下滑時(shí)發(fā)生位移大小約為：x=0.84m—0.20m=0.64m

上滑時(shí)間約為ti=0.4s,下滑時(shí)間約為t2=0.6s,上滑時(shí)看做反向勻加速運(yùn)動(dòng)，

根據(jù)動(dòng)學(xué)規(guī)律有：尢=：%呼，

根據(jù)牛頓第二定律有：mgsmd+（imgcosO=mar

下滑時(shí)，有x=[a2tB

mgsin。-“mgcos。=ma2

聯(lián)立解得:sin。=0.6,

6=arcsin0.58,

林=0.3；

15.

【答案】

等0豎直向下

【考點(diǎn)】

加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系式

【解析】

此題暫無(wú)解析

【解答】

解：先對(duì)貓進(jìn)行分析，由于貓相對(duì)地面高度不變，即貓?zhí)幱谄胶鉅顟B(tài)，而貓受重力

Gi=mg和木桿對(duì)貓向上的摩擦力Fi的作用，如圖所示，

Gi“尸；

匕

故G]與外二力平衡，即丹=G]=mg.

再對(duì)木桿進(jìn)行受力分析，木桿受重力G2=Mg作用，由于木桿對(duì)貓有向上的摩擦力，

由牛頓第三定律可知，貓對(duì)木桿有向下的摩擦力斤，且5=%對(duì)木桿由牛頓第二定

律有5+Mg=Ma.

聯(lián)立可得a=筌g,方向豎直向下.

M

16.

【答案】

30

【考點(diǎn)】

加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系式

【解析】

對(duì)小球力進(jìn)行受力分析，根據(jù)牛頓第二定律求出加速度，再對(duì)B球研究，結(jié)合牛頓第二

定律列式求解左壁對(duì)B球的壓力.

【解答】

解：設(shè)小車的加速度為a,對(duì)小球4受力分析如圖所示.

根據(jù)牛頓第二定律得：mgtan37°=ma,

解得：a=gtan370=7.5?n/s2,

再以B球?yàn)檠芯繉?duì)象，根據(jù)牛頓第二定律得

N=ma=4x7.5N=30N.

17.

【答案】

10,14

【考點(diǎn)】

加速度與力的關(guān)系圖象

【解析】

物體受重力和拉力，根據(jù)牛頓第二定律列式求解加速度與拉力關(guān)系的表達(dá)式，結(jié)合圖

像得到物體的質(zhì)量和重力加速度；物體勻加速上升后，先根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求解加速度,

再根據(jù)牛頓第二定律求解拉力.

【解答】

解：在某地豎直向上提升重物，不計(jì)阻力，物體受重力和拉力，根據(jù)牛頓第二定律,

有：

F—mg=ma

解得：a=--g

結(jié)合圖像，縱軸截距表示-g,故g=10m/s2

結(jié)合圖像，斜率表示質(zhì)量的倒數(shù)，故：-=1,m=lkg；

m

該重物從地面被豎直提起后作勻加速運(yùn)動(dòng)，2s末達(dá)到8nl高度，根據(jù)位移時(shí)間關(guān)系公式,

有：

解得：a=^7=^=4m/s2；

根據(jù)牛頓第二定律，有：

F—mg=ma

解得：F=m(g4-a)=1x(104-4)=14/V；

故答案為：10,14.

18.

【答案】

試卷第26頁(yè)，總38頁(yè)

沒有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足，質(zhì)量不同

【考點(diǎn)】

加速度與力的關(guān)系圖象

【解析】

圖1中圖像與橫軸的截距大于0,說(shuō)明開始時(shí)拉力大于零，但加速度等于零，說(shuō)明合力

大于零，即拉力不等于合力；圖像2中的斜率等于物體的質(zhì)量的倒數(shù)，故斜率不同則物

體的質(zhì)量不同.

【解答】

解：圖1中圖像與橫軸的截距大于0,說(shuō)明開始時(shí)拉力大于零，但加速度等于零，說(shuō)明

合力大于零，即拉力不等于合力，說(shuō)明沒有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足；

圖像2中的斜率等于物體的質(zhì)量的倒數(shù)，故斜率不同則物體的質(zhì)量不同；

故答案為：沒有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足，質(zhì)量不同.

19.

【答案】

0<F<2mgtan9

【考點(diǎn)】

加速度與質(zhì)量的關(guān)系圖象

物體的彈性和彈力

【解析】

對(duì)整體根據(jù)牛頓第二定律列式得到整體的加速度，再隔離對(duì)右邊的物體受力分析，由

牛頓第二定律可得F最大值.

【解答】

解：推力為0時(shí)木塊之間一定不滑動(dòng)；

對(duì)整體根據(jù)牛頓第二定律列式得：F=2ma,

故整體加速度為：a=在①

對(duì)右側(cè)的物塊進(jìn)行分析:

由牛頓第二定律可知，木塊B的加速度：a=空吧,

m

所以48之間剛好不會(huì)發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)時(shí)，

推力F=2ma=2mx=2Nsin6,

m

再對(duì)左側(cè)物體受力分析:

若兩者不相對(duì)滑動(dòng)，則有：mg=/Vz/cos0,

又：N=N〃,

代入：F=2/Vsin0,

得F最大值為：F=2^sin0=2m^tane.

故答案為：OVFW2mgtan。.

20.

【答案】

22

/.AQ、V4cos0+sin0

7n（gsin。+acos0）,-------------mg

sin。

【考點(diǎn)】

牛頓第二定律的概念

【解析】

當(dāng)小球靜止在斜面上時(shí)，對(duì)小球受力分析，由牛頓第二定律求出細(xì)線的拉力；

當(dāng)小球恰好剛好開始離開斜面時(shí)，小球只受重力與細(xì)線拉力作用，由牛頓第二定律求

出小球的臨界加速度，然后根據(jù)所給加速度與臨界加速度間的關(guān)系分析小球的受力情

況，然后由牛頓第二定律分析答題.

【解答】

解：（1）小球靜止在斜面體上時(shí)，受力如圖所示：

水平方向上，由牛頓第二定律得：Tcose-FNsine=ma?

豎直方向上，由平衡條件得：Tsind+FNCOS0=mg（2）

由①②解得：FT=m（gsin。+acos0）；

（2）小球恰好離開斜面體時(shí)，小球只受重力與繩子拉力作用，

由牛頓第二定律得：mgcoW=ma0,

解得，臨界加速度劭=gcotO,

當(dāng)加速度a=2gcotO>a0,

小球離開斜面，設(shè)細(xì)線與水平方向夾角為a,

由牛頓第二定律得：mgcota=ma,即：mgcota=mgcot。,

細(xì)線的拉力FT=