2025-2026年福建省人教版八年级物理第5课牛顿第二定律测试题

2025-2026年福建省人教版八年级物理第5课牛顿第二定律测试题一、单项选择题（本大题共10小题，每小题2分，共20分）1.在探究“物体加速度与力、质量的关系”实验中，小明同学设计了如下表格：|实验次数|控制变量|测量数据||----------|----------|----------||1|接触面粗糙程度、物体质量|作用力F/N|||2|接触面粗糙程度、作用力F|物体质量m/kg|||3|物体质量、作用力F|接触面粗糙程度||根据控制变量法，实验1和实验2分别研究的是（）A.加速度与力的关系、加速度与质量的关系B.加速度与质量的关系、加速度与力的关系C.接触面粗糙程度对加速度的影响、作用力对加速度的影响D.作用力对加速度的影响、接触面粗糙程度对加速度的影响参考答案：A解析：实验1控制接触面粗糙程度和物体质量不变，改变作用力F，研究加速度a与作用力F的关系；实验2控制接触面粗糙程度和作用力F不变，改变物体质量m，研究加速度a与质量m的关系。该实验采用控制变量法，通过对比分析得出牛顿第二定律的内容：物体的加速度与所受合外力成正比，与质量成反比。选项A正确。2.如图所示，质量为2kg的小球静止在光滑水平面上，现用F=10N的水平力推小球，小球在2秒内移动了4m。不计空气阻力，下列说法正确的是（）A.小球受到的摩擦力为10NB.小球的加速度大小为2m/s²C.推力F做的功为40JD.小球克服摩擦力做的功为20J参考答案：B解析：光滑水平面意味着不受摩擦力，故A错误；根据牛顿第二定律F=ma，10N=2kg×a，解得a=5m/s²，B错误；推力F做的功W=Fs=10N×4m=40J，C正确；由于加速度已知，可计算摩擦力f=ma=2kg×5m/s²=10N，但题目未明确摩擦力，故D无法确定。3.甲、乙两物体质量之比为3:2，分别受到水平恒力F₁和F₂的作用，在相同时间内发生的位移之比为2:3。若F₁:F₂=2:3，则甲、乙两物体受到的合外力之比F₁':F₂'为（）A.1:1B.2:3C.3:2D.4:9参考答案：C解析：根据牛顿第二定律F=ma，位移公式s=½at²，相同时间t内位移s与加速度a成正比，故a₁:a₂=2:3；又F₁:F₂=2:3，则F₁':F₂'=m₁a₁:m₂a₂=3×2:2×3=3:2。4.如图所示，质量为m的物体静止在倾角为θ的斜面上，物体与斜面间的动摩擦因数为μ。若用平行于斜面向上的力F拉着物体沿斜面匀速上滑，则物体受到的摩擦力大小为（）A.μmgcosθB.mgsinθC.(mgcosθ+Fsinθ)μD.Fcosθ参考答案：C解析：物体匀速上滑时受力平衡，沿斜面方向：F-mgsinθ-f=0，垂直斜面方向：N=mgcosθ；摩擦力f=μN=μ(mgcosθ)，故f=(mgcosθ+Fsinθ)μ。5.一辆质量为1.5×10³kg的汽车在平直公路上行驶，发动机提供的牵引力为3.0×10³N，汽车受到的阻力为2.0×10³N。则汽车在5秒内增加的动能为（）A.1.0×10⁵JB.2.0×10⁵JC.3.0×10⁵JD.4.0×10⁵J参考答案：A解析：合外力F_net=F牵-f=3.0×10³N-2.0×10³N=1.0×10³N，加速度a=F_net/m=1.0×10³N/1.5×10³kg≈0.67m/s²；5秒末速度v=at=0.67m/s²×5s≈3.33m/s，动能增加量ΔEk=½mv²=½×1.5×10³kg×(3.33m/s)²≈1.0×10⁵J。6.如图所示，质量为m的小球用长为L的细线悬挂，小球在水平力F的作用下偏离平衡位置θ角而静止。不计空气阻力，下列说法正确的是（）A.小球受到的拉力大小为mgB.水平力F与重力mg的合力等于拉力TC.小球受到的合力大小为FD.拉力T与水平力F的合力等于重力mg参考答案：B解析：平衡时水平方向F=Tsinθ，竖直方向Tcosθ=mg，故B正确；拉力T=mg/cosθ>mg，A错误；合力为零，C错误；拉力与水平力F的合力方向与重力mg相反，D错误。7.一质量为m的物体从高处自由下落，不计空气阻力，经过时间t₁落地，速度为v₁；若在物体下落过程中突然施加一个大小为mg的竖直向上的恒力，则物体经过相同时间t₁落地时的速度为（）A.v₁/2B.v₁C.v₁/√2D.0参考答案：A解析：自由落体时a=g，v₁=gt₁；施加恒力后，合力F_net=mg-mg=0，加速度a'=0，速度保持不变，但未达到v₁，因为初始速度已为v₁，故速度为v₁/2（假设恒力在落地前作用）。8.如图所示，质量为m的物体在粗糙水平面上向右运动，受到一个水平向左的恒力F。若物体在运动过程中受到的最大静摩擦力为f_max，则下列说法正确的是（）A.物体受到的摩擦力大小为f_maxB.若F>f_max，物体将做匀加速运动C.物体受到的摩擦力方向始终与运动方向相反D.若F=f_max，物体可能做匀速运动参考答案：D解析：摩擦力为滑动摩擦力f=μN，与运动方向相反，A错误；若F>f_max，物体将做加速运动，但加速度a=(F-f)/m，B错误；摩擦力方向与相对运动方向相反，C错误；若F=f_max，物体可能做匀速运动（若初始速度不为零），D正确。9.一质量为m的物体在粗糙斜面上由静止开始下滑，斜面倾角为θ，动摩擦因数为μ。若物体在下滑过程中受到的合外力大小为F_net，则F_net与重力沿斜面向下分力mgsinθ的关系为（）A.F_net=mgsinθB.F_net=mgsinθ-μmgcosθC.F_net=mgsinθ+μmgcosθD.F_net=μmgcosθ参考答案：B解析：沿斜面方向F_net=mgsinθ-f，垂直斜面方向N=mgcosθ，f=μN=μmgcosθ，故F_net=mgsinθ-μmgcosθ。10.如图所示，质量为m的物体静止在倾角为θ的粗糙斜面上，物体与斜面间的动摩擦因数为μ。若用水平力F推物体，使物体沿斜面向上匀速运动，则物体受到的摩擦力大小为（）A.μmgcosθB.mgsinθC.(mgcosθ+Fsinθ)μD.Fcosθ参考答案：C解析：沿斜面方向Fcosθ-mgsinθ-f=0，垂直斜面方向N=mgcosθ+Fsinθ；摩擦力f=μN=μ(mgcosθ+Fsinθ)，故f=(mgcosθ+Fsinθ)μ。二、填空题（本大题共10小题，每小题2分，共20分）1.在探究“物体加速度与力、质量的关系”实验中，采用控制变量法，分别研究加速度与力的关系时，应控制不变，改变，观察加速度的变化；研究加速度与质量的关系时，应控制不变，改变，观察加速度的变化。参考答案：质量、作用力、质量、作用力解析：实验采用控制变量法，研究a与F的关系时保持质量m不变，改变作用力F；研究a与m的关系时保持作用力F不变，改变质量m。2.质量为5kg的物体在水平面上受到一个水平向右的恒力F作用，物体在2秒内从静止开始移动了8m。若物体受到的摩擦力为10N，则恒力F的大小为______N。参考答案：30解析：位移公式s=½at²，a=2s/t²=2×8m/(2s)²=4m/s²；根据牛顿第二定律F-f=ma，F=ma+f=5kg×4m/s²+10N=30N。3.如图所示，质量为2kg的小球用细线悬挂，小球在水平力F的作用下偏离平衡位置10°而静止。若细线拉力为20N，则水平力F的大小为______N，重力大小为______N。参考答案：3.4，20解析：水平方向F=Tsinθ=20N×sin10°≈3.4N；竖直方向Tcosθ=mg，mg=20N/cos10°≈20N。4.一质量为m的物体在粗糙水平面上向右运动，受到一个水平向左的恒力F作用，物体在3秒内速度从10m/s减为4m/s。若物体受到的摩擦力为8N，则恒力F的大小为______N。参考答案：4解析：加速度a=(v-v₀)/t=(4m/s-10m/s)/3s=-2m/s²；根据牛顿第二定律F-f=ma，F=ma+f=2kg×(-2m/s²)+8N=4N。5.一质量为m的物体从高处自由下落，不计空气阻力，经过时间t₁落地，速度为v₁；若在物体下落过程中突然施加一个大小为mg的竖直向上的恒力，则物体经过相同时间t₁落地时的速度为______。参考答案：v₁/2解析：自由落体时v₁=gt₁；施加恒力后合力为零，速度保持不变，但未达到v₁，因为初始速度已为v₁，故速度为v₁/2。6.如图所示，质量为m的物体静止在倾角为θ的粗糙斜面上，物体与斜面间的动摩擦因数为μ。若用平行于斜面向上的力F推物体，使物体沿斜面向上匀速运动，则物体受到的摩擦力大小为______。参考答案：(mgcosθ+Fsinθ)μ解析：沿斜面方向F-mgsinθ-f=0，垂直斜面方向N=mgcosθ+Fsinθ；摩擦力f=μN=μ(mgcosθ+Fsinθ)。7.一辆质量为1.5×10³kg的汽车在平直公路上行驶，发动机提供的牵引力为3.0×10³N，汽车受到的阻力为2.0׳10N。则汽车在5秒内增加的动能为______J。参考答案：1.0×10⁵解析：合外力F_net=F牵-f=3.0×10³N-2.0×10³N=1.0×10³N，加速度a=F_net/m=1.0×10³N/1.5×10³kg≈0.67m/s²；5秒末速度v=at=0.67m/s²×5s≈3.33m/s，动能增加量ΔEk=½mv²=½×1.5×10³kg×(3.33m/s)²≈1.0×10⁵J。8.一质量为m的物体在粗糙水平面上由静止开始下滑，斜面倾角为θ，动摩擦因数为μ。若物体在下滑过程中受到的合外力大小为F_net，则F_net与重力沿斜面向下分力mgsinθ的关系为______。参考答案：F_net=mgsinθ-μmgcosθ解析：沿斜面方向F_net=mgsinθ-f，垂直斜面方向N=mgcosθ，f=μN=μmgcosθ，故F_net=mgsinθ-μmgcosθ。9.如图所示，质量为m的物体静止在倾角为θ的粗糙斜面上，物体与斜面间的动摩擦因数为μ。若用水平力F推物体，使物体沿斜面向上匀速运动，则物体受到的摩擦力大小为______。参考答案：(mgcosθ+Fsinθ)μ解析：沿斜面方向Fcosθ-mgsinθ-f=0，垂直斜面方向N=mgcosθ+Fsinθ；摩擦力f=μN=μ(mgcosθ+Fsinθ)。10.一质量为m的物体在水平面上受到一个水平向右的恒力F作用，物体在2秒内从静止开始移动了8m。若物体受到的摩擦力为10N，则物体在2秒末的速度大小为______m/s。参考答案：8解析：位移公式s=½at²，a=2s/t²=2×8m/(2s)²=4m/s²；2秒末速度v=at=4m/s²×2s=8m/s。三、判断题（本大题共10小题，每小题2分，共20分）1.牛顿第二定律的内容是：物体的加速度与所受合外力成正比，与质量成反比。（）参考答案：正确解析：牛顿第二定律的数学表达式为F_net=ma，即物体的加速度与所受合外力成正比，与质量成反比。2.一个物体受到的合外力为零，则该物体的加速度一定为零。（）参考答案：正确解析：根据牛顿第二定律F_net=ma，若F_net=0，则a=0。3.物体受到的合外力越大，其速度一定越大。（）参考答案：错误解析：合外力决定加速度，但不直接决定速度，速度还取决于初始速度和作用时间。4.在光滑水平面上运动的物体，若不受任何外力，则将做匀速直线运动。（）参考答案：正确解析：根据牛顿第一定律，不受外力或合外力为零的物体将保持匀速直线运动状态。5.一个物体在粗糙斜面上由静止开始下滑，若斜面倾角增大，则物体下滑的加速度一定增大。（）参考答案：正确解析：沿斜面方向a=gsinθ-μgcosθ，斜角θ增大时，sinθ增大，故加速度增大。6.若物体受到的合外力方向与运动方向相同，则物体一定做加速运动。（）参考答案：正确解析：合外力方向与运动方向相同时，加速度与速度方向相同，物体做加速运动。7.一个物体在水平面上受到一个水平向右的恒力F作用，若物体在2秒内速度从5m/s增加到15m/s，则物体受到的摩擦力大小为5N。（）参考答案：错误解析：加速度a=(v-v₀)/t=(15m/s-5m/s)/2s=5m/s²；摩擦力f未知，无法确定。8.一个物体在粗糙水平面上由静止开始下滑，若斜面倾角增大，则物体下滑的加速度一定增大。（）参考答案：正确解析：沿斜面方向a=gsinθ-μgcosθ，斜角θ增大时，sinθ增大，故加速度增大。9.若物体受到的合外力方向与运动方向相反，则物体一定做减速运动。（）参考答案：正确解析：合外力方向与运动方向相反时，加速度与速度方向相反，物体做减速运动。10.一个物体在水平面上受到一个水平向右的恒力F作用，若物体在2秒内速度从5m/s增加到15m/s，则物体受到的摩擦力大小为5N。（）参考答案：错误解析：加速度a=(v-v₀)/t=(15m/s-5m/s)/2s=5m/s²；摩擦力f未知，无法确定。四、简答题（本大题共8小题，每小题2分，共16分）1.在探究“物体加速度与力、质量的关系”实验中，为什么要采用控制变量法？参考答案：-研究加速度与力的关系时，应控制质量不变，改变作用力，观察加速度的变化；-研究加速度与质量的关系时，应控制作用力不变，改变质量，观察加速度的变化；-控制变量法可以排除其他因素的干扰，准确分析加速度与力、质量的关系。2.如图所示，质量为m的物体静止在倾角为θ的粗糙斜面上，物体与斜面间的动摩擦因数为μ。若用平行于斜面向上的力F推物体，使物体沿斜面向上匀速运动，则物体受到的摩擦力大小与方向如何？参考答案：-沿斜面方向受力平衡：F-mgsinθ-f=0，摩擦力f=F-mgsinθ；-方向沿斜面向下（与运动方向相反）。3.一个物体在水平面上受到一个水平向右的恒力F作用，物体在2秒内从静止开始移动了8m。若物体受到的摩擦力为10N，则恒力F的大小为多少？参考答案：-位移公式s=½at²，a=2s/t²=2×8m/(2s)²=4m/s²；-根据牛顿第二定律F-f=ma，F=ma+f=2kg×4m/s²+10N=18N。4.一个物体在粗糙水平面上由静止开始下滑，斜面倾角为θ，动摩擦因数为μ。若物体在下滑过程中受到的合外力大小为F_net，则F_net与重力沿斜面向下分力mgsinθ的关系为？参考答案：-沿斜面方向F_net=mgsinθ-f，垂直斜面方向N=mgcosθ，f=μN=μmgcosθ；-故F_net=mgsinθ-μmgcosθ。5.如图所示，质量为m的物体用细线悬挂，小球在水平力F的作用下偏离平衡位置θ角而静止。若细线拉力为T，则水平力F与重力mg的关系如何？参考答案：-水平方向F=Tsinθ，竖直方向Tcosθ=mg；-故F=mg/tanθ。6.一个物体在水平面上受到一个水平向右的恒力F作用，物体在3秒内速度从10m/s减为4m/s。若物体受到的摩擦力为8N，则恒力F的大小为多少？参考答案：-加速度a=(v-v₀)/t=(4m/s-10m/s)/3s=-2m/s²；-根据牛顿第二定律F-f=ma，F=ma+f=2kg×(-2m/s²)+8N=4N。7.一个物体在粗糙水平面上由静止开始下滑，斜面倾角为θ，动摩擦因数为μ。若用平行于斜面向上的力F推物体，使物体沿斜面向上匀速运动，则物体受到的摩擦力大小为多少？参考答案：-沿斜面方向F-mgsinθ-f=0，垂直斜面方向N=mgcosθ；-摩擦力f=μN=μmgcosθ；-故f=F-mgsinθ=μmgcosθ。8.一个物体在水平面上受到一个水平向右的恒力F作用，若物体在2秒内速度从5m/s增加到15m/s，则物体受到的摩擦力大小为多少？参考答案：-加速度a=(v-v₀)/t=(15m/s-5m/s)/2s=5m/s²；-根据牛顿第二定律F-f=ma，f=F-ma；-但F未知，无法确定摩擦力大小。五、应用题（本大题共8小题，每小题4分，共24分）1.如图所示，质量为2kg的小球用细线悬挂，小球在水平力F的作用下偏离平衡位置10°而静止。若细线拉力为20N，求水平力F的大小和重力大小。解题思路：-水平方向F=Tsinθ，竖直方向Tcosθ=mg；-水平力F=20N×sin10°≈3.4N；-重力mg=20N/cos10°≈20N。参考答案：水平力F≈3.4N，重力mg≈20N。2.一质量为5kg的物体在水平面上受到一个水平向右的恒力F作用，物体在3秒内从静止开始移动了18m。若物体受到的摩擦力为12N，求恒力F的大小。解题思路：-位移公式s=½at²，a=2s/t²=2×18m/(3s)²=4m/s²；-根据牛顿第二定律F-f=ma，F=ma+f=5kg×4m/s²+12N=32N。参考答案：恒力F=32N。3.一质量为3kg的物体从高处自由下落，不计空气阻力，经过时间t₁落地，速度为v₁；若在物体下落过程中突然施加一个大小为mg的竖直向上的恒力，则物体经过相同时间t₁落地时的速度为多少？解题思路：-自由落体时v₁=gt₁；-施加恒力后合力为零，速度保持不变，但未达到v₁，因为初始速度已为v₁，故速度为v₁/2。参考答案：速度为v₁/2。4.如图所示，质量为4kg的物体静止在倾角为30°的粗糙斜面上，物体与斜面间的动摩擦因数为0.5。若用平行于斜面向上的力F推物体，使物体沿斜面向上匀速运动，求物体受到的摩擦力大小。解题思路：-沿斜面方向F-mgsinθ-f=0，垂直斜面方向N=mgcosθ；-摩擦力f=μN=μmgcosθ；-沿斜面方向F=mgsinθ+f=4kg×9.8m/s²×sin30°+0.5×4kg×9.8m/s²×cos30°≈24.5N+17.15N≈41.65N。参考答案：摩擦力f≈17.15N。5.一辆质量为1.5×10³kg的汽车在平直公路上行驶，发动机提供的牵引力为3.0×10³N，汽车受到的阻力为2.0×10³N。求汽车在5秒内增加的动能。解题思路：-合外力F_net=F牵-f=3.0×10³N-2.0×10³N=1.0×10³N；-加速度a=F_net/m=1.0×10³N/1.5×10³kg≈0.67m/s²；-5秒末速度v=at=0.67m/s²×5s≈3.33m/s；-动能增加量ΔEk=½mv²=½×1.5×10³kg×(3.33m/s)²≈1.0×10⁵J。参考答案：动能增加量ΔEk≈1.0×10⁵J。6.一个物体在粗糙水平面上由静止开始下滑，斜面倾角为45°，动摩擦因数为0.3。求物体下滑的加速度。解题思路：-沿斜面方向a=gsinθ-μgcosθ；-a=9.8m/s²×sin45°-0.3×9.8m/s²×cos45°≈6.93m/s²-2.12m/s²≈4.81m/s²。参考答案：加速度a≈4.81m/s²。7.如图所示，质量为2kg的小球用细线悬挂，小球在水平力F的作用下偏离平衡位置20°而静止。若细线拉力为25N，求水平力F的大小和重力大小。解题思路：-水平方向F=Tsinθ，竖直方向Tcosθ=mg；-水平力F=25N×sin20°≈8.55N；-重力mg=25N/cos20°≈26.47N。参考答案：水平力F≈8.55N，重力mg≈26.47N。【标准答案及解析】一、单项选择题1.A2.B3.C4.C5.A6.B7.A8.D9.B10.C二、填空题1.质量、作用力、质量、作用力2.303.3.4，204.45.v₁/26.(mgcosθ+Fsinθ)μ7.1.0×10⁵8.F_net=mgsinθ