新教材2021-2022学年人教版物理必修第一册课时检测：4.2牛顿第二定律含解析

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课时跟踪检测(十七) 牛顿第二定律

1．随着居民生活水平的提高，家庭轿车越来越多，行车安全就越发显得重要。在行车

过程中规定必须要使用安全带。假设某次急刹车时，由于安全带的作用，使质量为 70 kg

的乘员具有的加速度大小约为 6 m/s2，此时安全带对乘员的作用力最接近(　　)

A．100 N　　　　　　　 B．400 N

C．800 N D．1 000 N

解析：选B　由题意知 F＝ma＝420 N，故最接近 400 N，故 B正确。

2．质量为 3 kg 的物体受到两个力 F1和F2的作用，F1＝3 N，F2＝9 N，则它的加速度

的数值范围是(　　)

A．1 m/s2≤a≤3 m/s2 B．2 m/s2≤a≤4 m/s2

C．1 m/s2≤a≤2 m/s2 D．1 m/s2≤a≤4 m/s2

解析：选B　当夹角为零时合力最大，最大值 Fmax＝3 N＋9 N＝12 N；当夹角为 180°

时合力最小，最小值 Fmin＝9 N－3 N＝6 N。故合力的范围为 6 N≤F≤12 N。根据牛顿第二

定律 F＝ma 可得加速度为 a＝，即加速度的范围为 2 m/s2≤a≤4 m/s2，故 B正确，

A、C、D错误。

3．质量均为 m的滑块 A、斜面体 C和滑块 B如图所示放置，用力 F推滑块 A使三者

无相对运动地向前加速运动，则各物体所受的合力(　　)

A．同样大 B．A最大

C．B最大 D．C最大

解析：选A　物体 A、B、C一起加速运动，可知加速度相同，隔离对各物体分析，根

据牛顿第二定律知，F＝ma，各物体质量相同，加速度相同，则各物体所受的合力相同。

故A正确，B、C、D错误。

4．在粗糙的水平面上，物体在水平推力 F作用下由静止开始做匀加速直线运动，一

段时间后，将 F逐渐减小，在 F逐渐减小到零的过程中，速度 v和加速度 a的变化情况是(

)

A．v减小，a减小

B．v增大，a减小

C．v先减小后增大，a先增大后减小

D．v先增大后减小，a先减小后增大

解析：选D　物体在水平推力作用下由静止开始做匀加速直线运动，物体水平方向受

到推力和滑动摩擦力，水平推力从开始减小到与滑动摩擦力大小相等的过程中，物体受到

的推力大于摩擦力，做加速运动，合力减小，加速度减小，物体做加速度减小的加速运动

此后推力继续减小，推力小于滑动摩擦力，合力与速度方向相反，物体做减速运动，合力

反向增大，加速度反向增大，物体做加速度增大的减速运动。所以物体速度先增大后减小

加速度先减小后增大，故 A、B、C错误，D正确。

5．如图，某人在粗糙水平地面上用水平力 F推一购物车沿直线前进，已知推力大小

是80 N，购物车的质量是 20 kg，购物车与地面间的动摩擦因数 μ＝0．2，g取10 m/s2，下

列说法正确的是(　　)

A．购物车受到地面的支持力是 40 N

B．购物车受到地面的摩擦力大小是 40 N

C．购物车将沿地面做匀速直线运动

D．购物车将做加速度为 a＝4 m/s2的匀加速直线运动

解析：选B　购物车沿水平面运动，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 FN＝20×10 N＝200 N，A错误；购物车受到地面的摩擦力大小 Ff＝

μFN＝0．2×200 N＝40 N，B正确；推力大小是 80 N，所以购物车沿水平方向受到的合外

力F合＝F－Ff＝80 N－40 N＝40 N，所以购物车做匀变速直线运动，C错误；购物车的加

速度 a＝＝ m/s2＝2 m/s2，D错误。

6．三个完全相同的物块 1、2、3放在水平桌面上，它们与桌面间的动摩擦因数均相同。

现用大小相同的外力 F沿下图所示方向分别作用在 1和2上，用 F的外力沿水平方向作用

在3上，使三者都做加速运动，分别用 a1、a2、a3表示物块 1、2、3的加速度，则(　　)

A．a1＝a2＝a3 B．a1＝a2，a2＞a3

C．a1＞a2，a2＜a3 D．a1＞a2，a2＞a3

解析：选C　对物块 1，由牛顿第二定律得

Fcos 60°－Ff＝ma1，

即－μ(mg－Fsin 60°)＝ma1

对物块 2，由牛顿第二定律得

Fcos 60°－Ff′＝ma2，

即－μ(mg＋Fsin 60°)＝ma2

对物块 3，由牛顿第二定律得

F－Ff″＝ma3，即－μmg＝ma3

比较得 a1＞a3＞a2，所以 C正确。

7．如图所示，底板光滑的小车上用两个量程为 20 N、完全相同

的轻质弹簧测力计 A和B系住一个质量为 1 kg 的物体，在水平地面

上，当小车做匀速直线运动时，弹簧测力计的示数均为 10 N，当小车做匀变速直线运动时，

弹簧测力计 A的示数为 7 N，这时小车的加速度大小是(　　)

A．2 m/s2　 B．4 m/s2

C．6 m/s2　 D．8 m/s2

解析：选C　因弹簧的弹力与其形变量成正比，当弹簧测力计 A的示数由 10 N 变为 7

N时，其形变量减少，则弹簧测力计 B的形变量必增大，且 A、B两弹簧测力计形变量变

化的大小相等，所以弹簧测力计 B的示数应为 13 N，物体在水平方向所受到的合力 F合＝

FB－FA＝13 N－7 N＝6 N，根据牛顿第二定律，得物体的加速度大小为 a＝＝ m/s2＝6

m/s2，小车与物体相对静止，加速度相等，所以小车的加速度为 6 m/s2，故 C正确，

A、B、D错误。

8．一个物体置于光滑的水平面上，受到 6 N 水平拉力作用从静止出发，经 2 s，速度

增加到 24 m/s。(不计空气阻力，g取10 m/s2)求：

(1)物体的加速度多大；

(2)物体的质量是多大；

(3)若改用同样大小的力竖直向上提升这个物体，它的加速度多大；

(4)物体在这个竖直向上的力的作用下速度由零增大到 4 m/s 的过程中，物体上升的高

度多大。

解析：(1)根据速度时间公式 v＝at 得，物体的加速度

a＝＝ m/s2＝12 m/s2。

(2)根据牛顿第二定律 F＝ma 得，物体的质量

m＝＝ kg＝0．5 kg。

(3)根据牛顿第二定律得 F－mg＝ma′

上升的加速度

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