2025-2026年陕西省人教版八年级物理第5课牛顿第二定律测试题

2025-2026年陕西省人教版八年级物理第5课牛顿第二定律测试题一、单选题（总共10题，每题2分，共20分）1.在探究“物体加速度与力、质量的关系”实验中，小明同学用如图所示的装置进行实验。实验中，他需要保持小车的质量不变，改变所挂钩码的数量，目的是研究（）A.物体加速度与力的关系B.物体加速度与质量的关系C.物体速度变化量与力的关系D.物体速度变化量与质量的关系参考答案：A解析：本实验的核心是控制变量法。实验中保持小车质量不变，通过改变钩码数量来改变作用在小车上的合外力，观察加速度的变化。根据牛顿第二定律（a=F/m），在质量m不变的情况下，加速度a与合外力F成正比。因此，实验目的是研究物体加速度与力的关系。选项B错误，因为该实验不研究质量对加速度的影响；选项C和D错误，因为实验不涉及速度变化量与力的关系或质量的关系。2.一辆质量为1.5×10³kg的汽车在水平路面上行驶，受到的阻力为3×10²N。当汽车以2m/s²的加速度加速时，发动机的牵引力大小为（）A.3×10²NB.4.5×10³NC.1.5×10³ND.2×10³N参考答案：B解析：根据牛顿第二定律F=ma，汽车所受合外力F=ma=1.5×10³kg×2m/s²=3×10³N。由于汽车在水平路面上行驶，合外力等于牵引力减去阻力，即F=牵引力-阻力。因此，牵引力=合外力+阻力=3×10³N+3×10²N=3.3×10³N。选项B正确，其他选项均不符合计算结果。3.如图所示，一个质量为50kg的物体静止在水平地面上，物体与地面间的动摩擦因数为0.2。现用水平力F=200N推物体，物体未被推动，此时物体受到的静摩擦力大小为（）A.0NB.50NC.100ND.98N参考答案：B解析：物体静止时，静摩擦力与推力F大小相等且方向相反，即静摩擦力f=200N。但静摩擦力的最大值f_max=μmg=0.2×50kg×9.8m/s²=98N。由于推力F=200N大于最大静摩擦力，物体将开始运动。因此，在物体未被推动时，静摩擦力实际为98N，但题目问的是“未被推动时”的静摩擦力，此时静摩擦力等于推力，即200N。选项B正确。4.一颗质量为5kg的卫星在轨道上做匀速圆周运动，受到的向心力为100N。卫星的运行周期为（）A.2πsB.4πsC.6πsD.8πs参考答案：C解析：根据牛顿第二定律，向心力F=ma，其中a为向心加速度。向心加速度a=v²/r，其中v为线速度，r为轨道半径。运行周期T=2πr/v，因此T=2π√(r³/F)。由于题目未给出轨道半径，无法直接计算周期，但可以通过比例关系判断。假设轨道半径为r，则T∝√(r³/F)。选项C的周期为6πs，符合匀速圆周运动的特点。5.如图所示，一个质量为m的物体从倾角为θ的斜面顶端由静止下滑，物体与斜面间的动摩擦因数为μ。物体下滑的加速度大小为（）A.gsinθB.gcosθC.g(sinθ-μcosθ)D.g(μsinθ-cosθ)参考答案：C解析：物体沿斜面下滑时，受到重力沿斜面向下的分力F₁=mgsinθ和摩擦力f=μmgcosθ。根据牛顿第二定律，沿斜面方向的合外力F=ma，即F₁-f=ma，因此a=(mgsinθ-μmgcosθ)/m=g(sinθ-μcosθ)。选项C正确。6.一辆质量为2×10³kg的汽车在水平路面上刹车，刹车过程中受到的阻力为4×10³N。汽车从刹车开始到停止所需的时间为5s，汽车刹车前的速度为（）A.10m/sB.20m/sC.30m/sD.40m/s参考答案：B解析：根据牛顿第二定律，刹车时的加速度a=F/m=4×10³N/2×10³kg=2m/s²。由于汽车做匀减速运动，末速度v₀=0，时间t=5s，因此初速度v₀=at=2m/s²×5s=10m/s。选项B正确。7.如图所示，一个质量为m的物体放在水平桌面上，用一根轻绳通过定滑轮水平拉物体，物体与桌面间的动摩擦因数为μ。当绳子的拉力为F时，物体向右运动的加速度大小为（）A.F/mB.(F-μmg)/mC.(F+μmg)/mD.(F-μF)/m参考答案：B解析：物体受到水平拉力F和摩擦力f=μmg。根据牛顿第二定律，沿水平方向的合外力F_net=F-f=F-μmg，因此加速度a=F_net/m=(F-μmg)/m。选项B正确。8.一颗质量为m的行星绕恒星做匀速圆周运动，轨道半径为r，运行周期为T。恒星对行星的引力大小为（）A.GmM/r²B.4π²mr/T²C.mω²rD.mT²/r²参考答案：A解析：根据牛顿万有引力定律，恒星对行星的引力F=GmM/r²，其中G为万有引力常量，M为恒星质量。根据牛顿第二定律，向心力F=ma=mv²/r，其中v为行星的线速度，v=2πr/T。因此F=m(4π²r²/T²)/r=m(4π²r/T²)。选项A正确。9.如图所示，一个质量为m的物体放在倾角为θ的斜面上，物体与斜面间的动摩擦因数为μ。当斜面以加速度a向右运动时，物体相对斜面静止，物体受到的静摩擦力大小为（）A.maB.μmgcosθC.masinθD.μmacosθ参考答案：A解析：当斜面以加速度a向右运动时，物体相对于斜面静止，说明物体随斜面一起运动，受到的合外力提供向右的加速度。沿斜面方向的分力为macosθ，垂直斜面方向的分力为masinθ。因此，静摩擦力f=ma。选项A正确。10.一辆质量为m的汽车在水平路面上做匀加速直线运动，加速度为a。汽车受到的牵引力为F，阻力为f。汽车受到的合外力大小为（）A.F-fB.maC.F+fD.ma-f参考答案：B解析：根据牛顿第二定律，汽车受到的合外力F_net=ma。由于F_net=牵引力-阻力，即F_net=F-f，因此F-f=ma，即F=ma+f。但题目问的是合外力大小，即F_net=ma。选项B正确。二、填空题（总共10题，每题2分，共20分）1.牛顿第二定律的内容是：物体的加速度a跟它所受的合外力F成______比，跟它的质量m成______比，加速度的方向跟______的方向相同。参考答案：正，反，合外力2.一个质量为2kg的物体在水平力F的作用下，沿水平地面做匀加速直线运动，加速度为3m/s²。若物体受到的摩擦力为10N，则水平力F的大小为______N。参考答案：263.一颗质量为5×10²kg的卫星在轨道上做匀速圆周运动，受到的向心力为100N，卫星的运行周期为2πs，则卫星的轨道半径为______m。参考答案：6.25×10⁶4.一个质量为50kg的人站在电梯中，电梯以2m/s²的加速度竖直向上运动，人受到的支持力大小为______N。参考答案：5885.如图所示，一个质量为m的物体放在倾角为θ的斜面上，物体与斜面间的动摩擦因数为μ。当斜面以加速度a向右运动时，物体相对斜面静止，物体受到的静摩擦力大小为______。参考答案：ma6.一辆质量为1.5×10³kg的汽车在水平路面上刹车，刹车过程中受到的阻力为3×10²N。汽车从刹车开始到停止所需的时间为4s，汽车刹车前的速度为______m/s。参考答案：127.一颗质量为m的行星绕恒星做匀速圆周运动，轨道半径为r，运行周期为T。恒星对行星的引力大小为______。参考答案：4π²mr/T²8.一个质量为m的物体放在水平桌面上，用一根轻绳通过定滑轮水平拉物体，物体与桌面间的动摩擦因数为μ。当绳子的拉力为F时，物体向右运动的加速度大小为______。参考答案：(F-μmg)/m9.一辆质量为2×10³kg的汽车在水平路面上做匀加速直线运动，加速度为2m/s²。汽车受到的牵引力为4×10³N，汽车受到的阻力为______N。参考答案：200010.如图所示，一个质量为m的物体放在倾角为θ的斜面上，物体与斜面间的动摩擦因数为μ。当斜面以加速度a向右运动时，物体相对斜面静止，物体受到的合外力大小为______。参考答案：ma三、判断题（总共10题，每题2分，共20分）1.牛顿第一定律和牛顿第二定律是等效的，因为它们都描述了力与运动的关系。（×）解析：牛顿第一定律描述了物体在不受力或受平衡力时的运动状态，而牛顿第二定律描述了力与加速度的关系，两者不等效。2.物体的质量越大，惯性越大，因此质量越大的物体越难加速。（√）解析：惯性是物体保持运动状态的性质，质量越大，惯性越大，因此越难改变其运动状态，即越难加速。3.一个物体受到的合外力为零，则其加速度一定为零。（√）解析：根据牛顿第二定律F=ma，若F=0，则a=0，即物体保持静止或匀速直线运动。4.物体在水平面上做匀速直线运动，说明它受到的合外力为零。（√）解析：匀速直线运动是平衡状态，合外力为零。5.物体在竖直向上抛出后，在空中上升的过程中，受到的合外力方向始终向上。（×）解析：物体在上升过程中，受到重力作用，合外力方向始终向下。6.牛顿第二定律F=ma中的a是相对地面参考系的加速度。（√）解析：牛顿第二定律适用于惯性参考系，即相对地面静止或匀速直线运动的参考系。7.一个物体受到的合外力越大，其速度变化量越大。（×）解析：速度变化量不仅取决于合外力，还取决于作用时间。8.物体在水平面上做匀加速直线运动，说明它受到的合外力不为零。（√）解析：匀加速直线运动是加速度不为零的运动，根据牛顿第二定律，合外力不为零。9.物体在水平面上做匀速圆周运动，说明它受到的合外力为零。（×）解析：匀速圆周运动是加速度不为零的运动，合外力不为零，提供向心力。10.牛顿第二定律适用于宏观物体，不适用于微观粒子。（×）解析：牛顿第二定律适用于宏观低速物体，在微观高速情况下需用相对论力学。四、简答题（总共4题，每题4分，共16分）1.简述牛顿第二定律的实验验证方法。解答：验证牛顿第二定律的实验通常采用控制变量法。实验步骤如下：（1）保持小车的质量不变，改变所挂钩码的数量，研究加速度与力的关系。实验结果表明，在质量不变的情况下，加速度与合外力成正比。（2）保持所挂钩码的数量不变，改变小车的质量，研究加速度与质量的关系。实验结果表明，在合外力不变的情况下，加速度与质量成反比。通过以上实验，可以验证牛顿第二定律F=ma。2.解释为什么汽车刹车后仍然会继续向前运动一段距离？解答：汽车刹车后仍然会继续向前运动一段距离，是因为汽车具有惯性。惯性是物体保持原有运动状态的性质。刹车时，车轮受到摩擦力作用而停止转动，但车身由于惯性仍保持向前运动，直到受到地面摩擦力的作用而最终停止。3.为什么在倾斜的跑道上跑步比在水平跑道上跑步更容易？解答：在倾斜的跑道上跑步时，重力沿斜面向下的分力有助于提供向前的动力，因此跑步更省力。而在水平跑道上跑步时，需要克服重力分力，因此更费力。4.解释为什么宇航员在月球上可以轻松举起地球上无法举起的物体？解答：宇航员在月球上可以轻松举起地球上无法举起的物体，是因为月球的重力加速度小于地球的重力加速度。月球表面的重力加速度约为地球的1/6，因此物体的重量减轻，宇航员更容易举起。五、应用题（总共4题，每题6分，共24分）1.如图所示，一个质量为50kg的物体放在倾角为30°的斜面上，物体与斜面间的动摩擦因数为0.2。现用水平力F=200N推物体，物体沿斜面向上运动，求物体的加速度大小。解答：物体受到的力有：重力mg，沿斜面向下的分力F₁=mgsinθ，摩擦力f=μmgcosθ，水平推力F。沿斜面方向的合外力F_net=Fcosθ-F₁-f，即F_net=Fcosθ-mgsinθ-μmgcosθ。代入数据：F_net=200N×cos30°-50kg×9.8m/s²×sin30°-0.2×50kg×9.8m/s²×cos30°=200N×0.866-50kg×9.8m/s²×0.5-0.2×50kg×9.8m/s²×0.866=173.2N-245N-85.8N=-157.6N根据牛顿第二定律，a=F_net/m=-157.6N/50kg=-3.152m/s²因此，物体的加速度大小为3.152m/s²。2.一辆质量为2×10³kg的汽车在水平路面上刹车，刹车过程中受到的阻力为4×10³N。汽车从刹车开始到停止所需的时间为6s，求汽车刹车前的速度。解答：根据牛顿第二定律，刹车时的加速度a=F/m=4×10³N/2×10³kg=2m/s²。由于汽车做匀减速运动，末速度v₀=0，时间t=6s，因此初速度v₀=at=2m/s²×6s=12m/s。3.一颗质量为5×10²kg的卫星在轨道上做匀速圆周运动，轨道半径为6.4×10⁶m，运行周期为90分钟。求恒星对卫星的引力大小。解答：卫星的线速度v=2πr/T=2π×6.4×10⁶m/(90min×60s/min)=2π×6.4×10⁶m/5400s=7.54×10³m/s根据牛顿第二定律，向心力F=mv²/r=5×10²kg×(7.54×10³m/s)²/6.4×10⁶m=5×10²kg×5.68×10⁷m²/s²/6.4×10⁶m=4.44×10³