2021-2022新教材鲁科版物理必修第一册课时检测：5.3牛顿第二运动定律含解析

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课时跟踪检测十八牛顿第二运动定律

1．(多选)下列对牛顿第二运动定律的表达式 F＝ma 及其变形公式的理解，正确的是(

)

A．由 F＝ma 可知，物体所受的合外力与物体的质量和加速度成正比

B．由 m＝可知，物体的质量与其所受的合外力成正比，与其运动加速度成反比

C．由 a＝可知，物体的加速度与其所受的合外力成正比，与其质量成反比

D．由 m＝可知，物体的质量可以通过测量它的加速度和它所受到的合外力而求得

解析：选CD　牛顿第二运动定律的表达式 F＝ma 表明了各物理量之间的数量关系，

即已知两个量，可求第三个量。作用在物体上的合外力，可由物体的质量和加速度计算，

但并不由它们决定，A错误；质量是物体本身的属性，由物体本身决定，与物体是否受力

无关，B错误；由牛顿第二运动定律知加速度与合外力成正比，与质量成反比， m可由其

他两个量求得，故 C、D正确。

2．(多选)关于力学单位制，下列说法正确的是(　　)

A．kg、m/s、N是导出单位

B．kg、m、s是基本单位

C．在国际单位制中，质量的单位可以是 kg，也可以是 g

D．只有在国际单位制中，牛顿第二运动定律的表达式才是 F＝ma

解析：选BD　所谓导出单位，是利用物理公式和基本单位推导出来的，力学中的基

本单位只有三个，即 kg、m、s，其他单位都是由这三个基本单位推导出来的，如“牛顿”

(N)是导出单位，即 1 N＝1 kg·m/s2(F＝ma)，所以 A项错误，B项正确；在国际单位制中，

质量的单位只能是 kg，C项错误；在牛顿第二运动定律的表达式中，F＝ma(k＝1)只有在

所有物理量都采用国际单位制时才能成立，D项正确。

3．一物块静止在粗糙的水平桌面上，从某时刻开始，物块受到一方向不变的水平拉力

作用，假设物块与桌面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力。以 a表示物块的加速度大小，

F表示水平拉力的大小，能正确描述 F与a之间关系的图像是(　　)

解析：选C　当拉力大于最大静摩擦力时，物块才产生加速度，由牛顿第二运动定律

有F－μmg＝ma，可知 a与F成线性关系，C正确。

4.如图所示，一木块在光滑的水平面上受一恒力 F作用，前方固定

一足够长的弹簧，则当木块接触弹簧后(　　)

A．木块立即做减速运动

B．木块在一段时间内速度仍可增大

C．当 F等于弹簧弹力时，木块速度最小

D．弹簧的压缩量最大时，木块的加速度为零

解析：选B　当木块接触弹簧后，在水平方向上受到向右的恒力 F和弹簧施加的水平

向左的弹力。弹簧的弹力先小于恒力 F，后大于恒力 F，木块所受的合力方向先向右后向

左，则木块先做加速运动，后做减速运动。当弹簧的弹力大小等于恒力 F的大小时，木块

的速度最大。当弹簧压缩量最大时，弹簧弹力的大小大于恒力 F的大小，合力向左，加速

度大于零，故 B正确，A、C、D错误。

5．在一种叫作“蹦极跳”的运动中，质量为 m的游戏者身系一根长为 L、弹性优良的

轻质柔软的橡皮绳，从高处由静止开始下落 1.5L时达到最低点，若不计空气阻力，则在弹

性绳从原长达最低点的过程中，以下说法正确的是(　　)

A．速度先减小后增大

B．加速度先减小后增大

C．速度一直减小，直到为零

D．加速度一直增大，最后达到某一最大值

解析：选B　弹性绳从原长开始下落阶段，游戏者的重力大于橡皮绳的拉力，游戏者

所受合力向下，速度向下，做加速运动，根据牛顿第二运动定律得： mg－F＝ma，橡皮绳

的拉力 F逐渐增大，a逐渐减小；当橡皮绳的拉力大于游戏者的重力时，游戏者合力向上，

速度向下，做减速运动，又由牛顿第二运动定律得：F－mg＝ma，F增大，a增大，即加

速度先减小后增大，速度先增大后减小，故 B正确。

6．(多选)如图，A、B两球的质量相等，光滑斜面的倾角为 θ，图甲中 A、B两球用轻

弹簧相连，图乙中 A、B两球用轻杆相连，系统静止时，挡板 C与斜面垂直，弹簧、轻杆

均与斜面平行，重力加速度为 g，在突然撤去挡板的瞬间(　　)

A．图乙中 A、B球间杆的作用力为零

B．图乙中 A球的加速度为 gsin θ

C．图甲中 B球的加速度为 2gsin θ

D．图甲中 A球的加速度为 gsin θ

解析：选ABC　撤去挡板前，对整体分析，无论是图甲还是图乙，挡板对 B球的弹力

大小均为 2mgsin θ。因弹簧弹力不能突变，所以撤去挡板的瞬间，图甲中 A球所受合力为

零，加速度为零；图甲中 B球所受合力为 2mgsin θ，加速度为 2gsin θ，故选项 C正确，D

错误；杆的弹力可以突变，所以撤去挡板的瞬间，图乙中杆的弹力突变为零，A、B球所受

合力均为 mgsin θ，加速度均为 gsin θ，故选项 A、B正确。

7.如图所示，ad、bd、cd 是竖直面内三根固定的光滑细杆，a、b、c、d

位于同一圆周上，a点为圆周的最高点，d点为圆周的最低点。每根杆上都

套着一个小滑环(图中未画出)，三个滑环 A、B、C分别从 a、b、c处由静止

开始释放，用 t1、t2、t3依次表示滑环 A、B、C到达 d点所用的时间，则(

)

A．t1＜t2＜t3　　　 B．t1＜t2＜t3

C．t3＜t1＜t2D．t1＝t2＝t3

解析：选D　如图所示，滑环在下滑过程中受到重力 mg 和杆的支持力

N的作用。设杆与水平方向的夹角为 θ，根据牛顿第二运动定律有 mgsin θ

＝ma，得加速度大小 a＝gsin θ。设圆周的直径为 D，则滑环沿杆滑到 d点

的位移大小 s＝Dsin θ，s＝at2，解得 t＝，可见，滑环滑到 d点的时间 t与杆

的倾角 θ无关，即三个滑环滑行到 d点所用的时间相等，选项 D正确。

8．如图所示是利用太空“质量测量仪”测质量的实验情境。一名航天员将自己固定在

支架的一端，另一名航天员将支架拉到指定位置，松手后支架对航天员产生恒定的作用力

F，使航天员回到初始位置，测速装置测量出航天员复位瞬间的速度 v和复位过程所用时

间t，从而计算出航天员的质量 m。下列关于质量 m的表达式正确的是(　　)

A．m＝　　　　 B．m＝

C．m＝D．m＝Fvt

解析：选A　测速装置测量出航天员复位瞬间的速度 v和复位过程所用时间 t，则复位

过程中航天员的加速度 a＝，支架对航天员产生恒定的作用力 F，据牛顿第二运动定律可

得F＝ma，解得航天员的质量 m＝，故 A正确，B、C、D项错误。

9．2022 年北京冬奥会将在我国北京市和河北省张家口市联合举行，近几年也掀起了

冰雪运动的新热潮。如图所示，在某滑雪场，一滑雪者以 v0＝2 m/s 的初速度沿足够长的

坡道以加速度 a＝4 m/s2滑下，山坡的倾角 θ＝30°，若人与装备的总质量 m＝60 kg，取g

＝10 m/s2。求：

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