2021-2022新教材教科版物理必修第一册课后练习：4.3　牛顿第二定律含解析

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课后素养落实(十七)　牛顿第二定律
(建议用时：25 分钟)
◎考点一　牛顿第二定律
1．关于牛顿第二定律，以下说法中正确的是 (　　)
A．由牛顿第二定律可知，加速度大的物体，所受的合外力一定大
B．牛顿第二定律说明了，质量大的物体，其加速度一定小
C．由 F＝ma 可知，物体所受到的合外力与物体的质量成正比
D．对同一物体而言，物体的加速度与物体所受到的合外力成正比，而且
在任何情况下，加速度的方向始终与物体所受的合外力方向一致
D　[由F＝ma 知，只有当 m一定时，a与F成正比，故选项 A错误；同理
当F一定时，m越大，a越小，故选项 B错误；物体所受的合外力与其质量无
关，故选项 C错误；由牛顿第二定律内容知选项 D正确．]
2．(多选)在牛顿第二定律的数学表达式 F＝kma 中，有关比例系数 k的说
法，正确的是(　　)
A．k的数值由 F、m、a的数值决定
B．k的数值由 F、m、a的单位决定
C．在国际单位制中 k＝1
D．在任何情况下 k都等于 1
BC　[物理公式在确定物理量之间的数量关系的同时也确定了物理量的单
位关系．在 F＝kma 中，只有 m的单位取 kg，a的单位取 m/s2，F的单位取 N
时，k才等于 1.即在国际单位制中 k＝1，故 B、C正确．]
3．根据牛顿第二定律，下列叙述正确的是(　　)
A．物体加速度的大小跟它的质量和速度大小的乘积成反比
B．物体所受合外力必须达到一定值时，才能使物体产生加速度
C．物体加速度的大小跟它所受作用力中的任何一个力的大小成正比
D．当物体的质量改变但其所受合力的水平分力不变时，物体的水平加速
度的大小与其质量成反比
D　[根据牛顿第二定律得知，当物体受力不变时，物体加速度的大小跟质
量成反比，与速度无关，选项 A错误；力是产生加速度的原因，加速度与力成
正比，只要有力，就会产生加速度，选项 B错误；物体加速度的大小跟物体所
受的合外力成正比，而不是跟它所受作用力中的任何一个力的大小成正比，选
项C错误；当物体的质量改变但其所受合力的水平分力不变时，根据牛顿第二
定律可知，物体水平加速度的大小与其质量成反比，选项 D正确．]
4.如图所示，在光滑的水平桌面上，有一个静止的物体，给物体施以水平
作用力，在力作用到物体上的瞬间，则(　　)
A．物体同时具有加速度和速度
B．物体立即获得加速度，速度仍为零
C．物体立即获得速度，加速度仍为零
D．物体的速度和加速度均为零
B　[由牛顿第二定律的瞬时性可知，合外力和加速度是瞬时对应关系，二
者同时产生，同时变化，同时消失，所以当外力作用在物体上的瞬间，物体立
即获得加速度；速度与加速度的关系可表示为 v＝at，可以看出，速度是加速
度在时间上的积累，外力作用在物体上的瞬间 t＝0，所以速度为零，故 B正
确．]
◎考点二　牛顿第二定律的简单应用
5.如图所示，质量为 m＝10 kg 的物体在水平面上向左运动，物体与水平面
间动摩擦因数为 0.2.与此同时物体受到一个水平向右的推力 F＝20 N 的作用，
则物体产生的加速度是(　　)
A．0 B．4 m/s2，水平向右
C．2 m/s2，水平向左 D．2 m/s2，水平向右
B　[取向右为正方向，由牛顿第二定律得 F＋f＝ma，而 f＝μmg，解得 a＝
＝4 m/s2，故物体的加速度大小是 4 m/s2，方向向右，B正确．]
6.(多选)一质点在外力作用下做直线运动，其速度 v随时间 t变化的图像如
图所示．在题图中标出的时刻中，质点所受合外力的方向与速度方向相同的有 (
)
A．t1　　　　 B．t2
C．t3D．t4
AC　[已知质点在外力作用下做直线运动，根据它的速度—时间图像可知 ，
在图中标出的 t1时刻所在的过程中，质点的速度越来越大，但斜率越来越小，
说明质点做加速度越来越小的变加速直线运动，因此 t1时刻质点所受合外力的
方向与速度方向相同，A选项正确；在图中标出的 t2时刻所在的过程中，质点
在做匀减速直线运动，因此质点所受合外力方向与速度方向相反，B选项错误；
在图中标出的 t3时刻所在的过程中，质点在做反向的匀加速直线运动，所以 t3
时刻质点所受合外力的方向与速度方向也相同， C选项正确；同理 t4时刻所在
的过程中，质点在做反向变减速直线运动，因此合外力的方向与速度的方向相
反，D选项错误．]
7.一个物体沿平直道路行驶，如图所示，近似描写了物体在 0时刻到 40 s
这段时间运动的 vt图像．这物体所受合力为零的时间为(　　)
A．10 s B．20 s
C．30 s D．40 s
B　[在10～30 s 内，物体做匀速直线运动，合力为零，所以这物体所受合
力为零的时间为 20 s.
A．10 s，与结论不相符，选项 A错误；
B．20 s，与结论相符，选项 B正确；
C．30 s，与结论不相符，选项 C错误；
D．40 s，与结论不相符，选项 D错误．]
8．趣味运动会上运动员手持网球拍托球沿水平面匀加速跑，设球拍和球质
量分别为 M、m，球拍平面和水平面之间夹角为 θ，球拍与球保持相对静止，它
们间摩擦力及空气阻力不计，则(　　)
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