苏教版高中物理必修第二册牛顿运动定律同步练习题及答案

苏教版高中物理必修第二册牛顿运动定律同步练习题及答案第1页共1页苏教版高中物理必修第二册牛顿运动定律同步练习题及答案一、单项选择题（共10小题，每题2分）（每小题只有一个选项符合题意，请把正确选项的字母填在题后括号内）1.一质量为2kg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，则物体所受的摩擦力大小是多少？A.9.8NB.4.9NC.5ND.10N参考答案：B2.一个质量为5kg的物体在水平面上受到一个水平恒力F的作用，物体从静止开始运动，2秒内位移为8m，不计摩擦力，则力F的大小是多少？A.10NB.20NC.40ND.80N参考答案：B3.一物体从高度为10m的平台上自由下落，不计空气阻力，物体落地时的速度大小是多少？A.10m/sB.14m/sC.20m/sD.30m/s参考答案：C4.一个质量为2kg的小球以速度v₀=10m/s水平抛出，不计空气阻力，小球落地时速度的大小是多少？（取g=10m/s²）A.10m/sB.14m/sC.20m/sD.28m/s参考答案：A5.一物体静止在水平面上，受到一个与水平方向成30°角的斜向拉力F的作用，物体与水平面间的动摩擦因数为0.3，物体恰好开始运动，则拉力F的大小是多少？A.10NB.15NC.20ND.30N参考答案：B6.一质量为5kg的物体在水平面上受到一个水平恒力F的作用，物体从静止开始运动，3秒内速度达到15m/s，不计摩擦力，则力F的大小是多少？A.5NB.10NC.15ND.25N参考答案：D7.一物体从高度为5m的平台上自由下落，不计空气阻力，物体落地前1秒内的位移是多少？A.5mB.10mC.15mD.20m参考答案：A8.一个质量为2kg的小球以速度v₀=5m/s水平抛出，不计空气阻力，小球落地时水平位移是多少？（取g=10m/s²，落地时间为1秒）A.5mB.10mC.15mD.20m参考答案：A9.一物体静止在倾角为45°的粗糙斜面上，物体与斜面间的动摩擦因数为0.5，则物体所受的摩擦力大小是多少？A.9.8NB.14.7NC.19.6ND.24.5N参考答案：C10.一个质量为3kg的物体在水平面上受到一个水平恒力F的作用，物体从静止开始运动，4秒内位移为16m，不计摩擦力，则力F的大小是多少？A.4NB.8NC.12ND.16N参考答案：B二、填空题（共10小题，每题2分）（请把正确答案直接填写在题中横线上，填写不完整的不得分）1.在光滑水平面上，一个质量为2kg的物体受到一个水平恒力F的作用，物体从静止开始运动，5秒内位移为25m，则力F的大小为______N。参考答案：502.一个质量为5kg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0.2，则物体沿斜面向下运动时受到的摩擦力大小为______N。参考答案：103.一质量为3kg的小球以速度v₀=10m/s水平抛出，不计空气阻力，小球在飞行过程中受到的合外力大小为______N。参考答案：304.一物体从高度为h=10m的平台上自由下落，不计空气阻力，物体落地前瞬间的速度大小为______m/s。参考答案：205.在光滑水平面上，一个质量为m的物体受到一个与水平方向成30°角的斜向拉力F的作用，物体做匀加速直线运动，加速度大小为a，则拉力F的水平分力大小为______N。参考答案：½ma6.一质量为4kg的物体静止在半径为R=0.5m的半球形碗的边缘，碗对物体的支持力大小为______N。参考答案：407.一物体漂浮在水面上，浮力与重力的大小关系是______。参考答案：浮力等于重力8.一根轻质弹簧的原长为l₀，劲度系数为k，当弹簧伸长Δl时，弹簧的弹力大小为______N。参考答案：kΔl9.在光滑水平面上，一个质量为m的物体受到一个与水平方向成45°角的斜向推力F的作用，物体做匀速直线运动，则推力F的大小为______N。参考答案：½mg10.一质量为2kg的汽车以速度v=20m/s在平直路面上行驶，刹车后做匀减速直线运动，经过t=5s停止，则汽车刹车过程中的平均加速度大小为______m/s²。参考答案：4三、判断题（共10小题，每题2分）（正确的打“√”，错误的打“×”，把判断符号填在题后括号内）1.牛顿第一定律揭示了力是改变物体运动状态的原因。参考答案：√2.在水平面上做匀速圆周运动的物体，其所受合外力一定不为零。参考答案：√3.如果物体所受合外力为零，那么它的速度一定为零。参考答案：×4.质量是物体惯性大小的唯一量度。参考答案：√5.用弹簧测力计水平拉一个物体在粗糙水平面上做匀速直线运动，弹簧测力计的示数等于物体所受的摩擦力。参考答案：√6.物体受到的摩擦力总是与它的运动方向相反。参考答案：×7.两个物体间的动摩擦因数只与两接触面的材料有关，与接触面积无关。参考答案：√8.在光滑水平面上，一个静止的物体在水平恒力作用下做匀加速直线运动，它的加速度大小与它所受的恒力大小成正比。参考答案：√9.运动员将排球竖直向上扣出，排球在上升过程中受到的力只有重力和空气阻力。参考答案：×10.用水平力F推一个放在粗糙地面上的物体，当F小于最大静摩擦力时，物体保持静止，此时物体受到的静摩擦力大小等于F。参考答案：√四、简答题（共8小题，每题2分）（请分点作答，语言简明、要点齐全，写在对应题目下方的横线上）1.简述牛顿第一定律的内容。参考答案：一切物体总保持静止或匀速直线运动状态，除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态。2.说明滑动摩擦力的大小与哪些因素有关？参考答案：滑动摩擦力的大小与物体间接触面的压力和接触面的粗糙程度有关。压力越大，摩擦力越大；接触面越粗糙，摩擦力越大。3.一个物体在水平面上受到一个水平恒力作用而做匀加速直线运动，该物体受到的合外力是多少？请说明理由。参考答案：该物体受到的合外力是20N。根据牛顿第二定律F=ma，合外力F=ma=2kg×2m/s²=4N。但题目中物体还受到水平恒力F的作用，所以实际合外力应为水平恒力减去摩擦力，但题目未给出摩擦力，无法直接计算。4.在光滑水平面上，一个质量为2kg的物体受到一个与水平方向成30°角的斜向上拉力F作用，物体做匀加速直线运动，加速度大小为2m/s²。求拉力F的大小。（重力加速度取10m/s²）参考答案：拉力F的大小为20N。根据牛顿第二定律，水平方向合外力Fcos30°-f=ma，竖直方向支持力N+Fsin30°=mg，其中f=μN。由于物体做匀加速直线运动，所以f=μN=0.2N。代入数据解得F=20N。5.一根轻质弹簧的原长为0.5m，劲度系数为100N/m。当弹簧伸长0.1m时，弹簧的弹力是多少？参考答案：弹簧的弹力是10N。根据胡克定律F=kΔx，其中k为劲度系数，Δx为伸长量。代入数据解得F=100N/m×0.1m=10N。6.判断以下说法是否正确：物体速度变化越快，其惯性越大。参考答案：该说法不正确。物体的惯性大小只与物体的质量有关，质量越大，惯性越大。速度变化快慢与加速度有关，与惯性无关。7.在水平面上做匀速圆周运动的物体，其所受合外力一定不为零。请说明理由。参考答案：该说法正确。在水平面上做匀速圆周运动的物体，其速度方向时刻改变，所以加速度不为零。根据牛顿第二定律，加速度不为零意味着合外力不为零。向心力就是提供合外力的那个力。8.一个质量为5kg的物体静止在粗糙的水平面上，物体与水平面间的动摩擦因数为0.2。现用水平力F推物体，当F=10N时，物体能否被推动？请说明理由。（重力加速度取10m/s²）参考答案：物体不能被推动。根据静摩擦力公式f≤μN，其中μ为动摩擦因数，N为正压力。最大静摩擦力fmax=μN=0.2×50N=10N。由于推力F=10N等于最大静摩擦力，所以物体处于临界状态，但未超过最大静摩擦力，所以物体不能被推动。五、应用题（共8小题，每题3分）（请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写最后结果不得分）1.一质量为50kg的滑雪者，在水平雪地上以10m/s的速度滑行。滑雪者与雪地间的动摩擦因数为0.1，滑雪者受到的摩擦力大小是多少？若滑雪者要维持匀速滑行，需要施加的水平推力是多少？参考答案：50N,0N2.一个质量为2kg的物体，从倾角为30°的斜面顶端由静止开始下滑，斜面长5m。若物体与斜面间的动摩擦因数为0.2，求物体滑到底端时的速度大小。参考答案：7.14m/s3.一根轻质弹簧，原长为10cm，劲度系数为500N/m。当弹簧伸长到15cm时，弹簧的弹力是多少？若将弹簧压缩到5cm，弹簧的弹力又是多少？参考答案：500N,-250N4.一个质量为5kg的物体，放在水平桌面上，物体与桌面间的动摩擦因数为0.3。现用与水平面成30°角的力F推物体，使物体保持匀加速直线运动，加速度大小为2m/s²。求力F的大小。参考答案：86.6N5.一个质量为10kg的物体，从高处自由下落，不计空气阻力。求物体下落5秒时的速度大小和位移大小。参考答案：49m/s,122.5m6.一个质量为2kg的小球，以10m/s的速度水平抛出，不计空气阻力。求小球落地前1秒的速度大小和方向。参考答案：9.9m/s,75°下落7.一个质量为50kg的人，站在电梯中。当电梯以1m/s²的加速度上升时，人受到的支持力是多少？当电梯以2m/s²的加速度下降时，人受到的支持力又是多少？参考答案：515N,385N8.一个质量为5kg的物体，放在水平桌面上，物体与桌面间的动摩擦因数为0.2。现用水平力F推物体，使物体保持匀加速直线运动，加速度大小为2m/s²。求力F的大小。参考答案：100N标准答案与解析一、单项选择题1.参考答案：B解析：本题考查“物体在斜面上的受力分析”。物体在斜面上受到重力mg、支持力N和摩擦力f。重力沿斜面方向的分力为mgsinθ，摩擦力f=μN=μmgcosθ。当物体静止时，摩擦力与重力沿斜面方向的分力平衡，即f=mgsinθ。代入数据，f=2kg×9.8m/s²×sin30°=4.9N。选项A、C、D的计算结果与题干不符，选项B正确。2.参考答案：B解析：本题考查“匀加速直线运动的速度位移关系”。根据v²-v₀²=2ax，代入数据v=0m/s,v₀=0m/s,x=8m，解得a=2m/s²。再根据v=v₀+at，代入数据v=8m/s,v₀=0m/s,t=2s，解得a=4m/s²。根据F=ma，代入数据m=2kg,a=4m/s²，解得F=8N。选项A、C、D的计算结果与题干不符，选项B正确。3.参考答案：C解析：本题考查“自由落体运动的速度位移关系”。根据v²=2gh，代入数据v=0m/s,g=10m/s²,h=10m，解得v=√(2×10m/s²×10m)=20m/s。选项A、B、D的计算结果与题干不符，选项C正确。4.参考答案：A解析：本题考查“平抛运动的速度分解”。水平方向做匀速直线运动，速度vₓ=v₀=10m/s。竖直方向做自由落体运动，落地时速度vₚ=√(2gh)，代入数据g=10m/s²,h=0m（假设抛出点为初始高度），解得vₚ=0m/s。落地时速度v=√(vₓ²+vₚ²)=√(10²+0²)=10m/s。选项A、B、C的计算结果与题干不符，选项D正确。5.参考答案：B解析：本题考查“物体在斜面上的受力分析”。物体在斜面上受到重力mg、支持力N和摩擦力f。重力沿斜面方向的分力为mgsinθ，摩擦力f=μN=μmgcosθ。当物体恰好开始运动时，摩擦力达到最大静摩擦力，即f=mgsinθ。代入数据，f=2kg×9.8m/s²×sin30°=9.8N。根据F=mgsinθ+μmgcosθ，代入数据m=2kg,g=9.8m/s²,θ=30°,μ=0.3，解得F=9.8N+0.3×2kg×9.8m/s²×cos30°=15N。选项A、C、D的计算结果与题干不符，选项B正确。6.参考答案：D解析：本题考查“匀加速直线运动的速度时间关系”。根据v=at，代入数据v=15m/s,t=3s，解得a=5m/s²。根据F=ma，代入数据m=5kg,a=5m/s²，解得F=25N。选项A、C、D的计算结果与题干不符，选项B正确。7.参考答案：A解析：本题考查“自由落体运动的位移时间关系”。根据h=1/2gt²，代入数据g=10m/s²,t=1s，解得h=1/2×10m/s²×(1s)²=5m。选项A、C、D的计算结果与题干不符，选项B正确。8.参考答案：A解析：本题考查“平抛运动的水平位移计算”。水平方向做匀速直线运动，速度vₓ=v₀=5m/s。竖直方向做自由落体运动，落地时间t=1s。水平位移x=vₓt，代入数据vₓ=5m/s,t=1s，解得x=5m×1s=5m。选项A、C、D的计算结果与题干不符，选项B正确。9.参考答案：C解析：本题考查“物体在斜面上的受力分析”。物体在斜面上受到重力mg、支持力N和摩擦力f。重力沿斜面方向的分力为mgsinθ，摩擦力f=μN=μmgcosθ。当物体静止时，摩擦力与重力沿斜面方向的分力平衡，即f=mgsinθ。代入数据，f=3kg×9.8m/s²×sin45°=19.6N。选项A、B、D的计算结果与题干不符，选项C正确。10.参考答案：B解析：本题考查“匀加速直线运动的速度位移关系”。根据v²-v₀²=2ax，代入数据v=0m/s,v₀=0m/s,x=16m，解得a=2m/s²。再根据v=v₀+at，代入数据v=8m/s,v₀=0m/s,t=4s，解得a=2m/s²。根据F=ma，代入数据m=3kg,a=2m/s²，解得F=6N。选项A、C、D的计算结果与题干不符，选项B正确。二、填空题1.参考答案：50解析：本题考查匀变速直线运动规律。由位移公式x=½at²，得加速度a=x/t²=25/(5²)=1m/s²。由牛顿第二定律F=ma，得F=2kg×1m/s²=50N。2.参考答案：10解析：本题考查斜面受力分析。物体沿斜面向下运动时受到的摩擦力f=μN=μmgcosθ=0.2×5kg×10N/kg×cos30°=10N。3.参考答案：30解析：本题考查平抛运动受力分析。小球在飞行过程中只受重力作用，合外力大小F=mg=3kg×10N/kg=30N。4.参考答案：20解析：本题考查自由落体运动规律。由v²=2gh，得v=√(2×10N/kg×10m)=20m/s。5.参考答案：½ma解析：本题考查力的分解与牛顿第二定律。拉力F的水平分力Fₓ=Fcos30°=ma，所以F=ma/cos30°=½ma。6.参考答案：40解析：本题考查半球形碗边缘受力分析。物体受重力mg和支持力N，由几何关系知N=mgcosθ=4kg×10N/kg×cos60°=40N。7.参考答案：浮力等于重力解析：本题考查阿基米德原理。物体漂浮时处于平衡状态，受到的浮力F浮与重力G大小相等，即F浮=G。8.参考答案：kΔl解析：本题考查胡克定律。弹簧弹力F=kΔl，方向与伸长量Δl方向相反。9.参考答案：½mg解析：本题考查力的分解与牛顿第二定律。推力F的水平分力Fₓ=Fcos45°=ma，所以F=ma/cos45°=½mg。10.参考答案：4解析：本题考查匀减速直线运动规律。由v₀=at，得平均加速度a=v₀/t=20m/s/5s=4m/s²。三、判断题1.参考答案：√解析：本题考查〈牛顿第一定律〉。牛顿第一定律指出，物体在没有受到外力作用时，总保持静止状态或匀速直线运动状态。该定律揭示了力是改变物体运动状态的原因，即力是产生加速度的原因。当物体不受力或受合力为零时，其运动状态不发生改变（保持匀速直线运动或静止）。该定律是经典力学的基础，阐明了惯性的概念。2.参考答案：√解析：本题考查〈向心力与匀速圆周运动〉。物体做匀速圆周运动时，虽然速度大小不变，但速度方向时刻改变，因此其加速度不为零。根据牛顿第二定律，加速度的存在意味着物体必须受到一个合外力，这个合外力指向圆心，称为向心力。因此，在水平面上做匀速圆周运动的物体，其所受合外力一定不为零，且始终指向圆心。3.参考答案：×解析：本题考查〈牛顿第一定律与运动状态〉。根据牛顿第一定律，物体所受合外力为零时，物体将保持其原有的运动状态，即静止或匀速直线运动。速度为零是静止状态的一种特殊情况，但合外力为零时，物体也可以做匀速直线运动，此时速度不为零。例如，一个在光滑水平面上做匀速直线运动的物体，如果不受任何外力，它将永远保持这个速度继续运动。因此，合外力为零时，速度不一定为零。4.参考答案：√解析：本题考查〈惯性〉。惯性是物体保持其原有运动状态的性质，惯性大小的量度是物体的质量。质量越大的物体，其惯性越大，改变其运动状态就越困难。质量是物体固有的属性，不随物体所处的位置、状态或所受外力而改变。因此，质量是物体惯性大小的唯一量度。5.参考答案：√解析：本题考查〈滑动摩擦力〉。当用弹簧测力计水平拉一个物体在粗糙水平面上做匀速直线运动时，根据牛顿第一定律，物体所受合外力为零。此时，水平方向上拉力与滑动摩擦力大小相等、方向相反。因此，弹簧测力计的示数等于物体所受的滑动摩擦力。6.参考答案：×解析：本题考查〈摩擦力的方向〉。摩擦力的方向总是与物体相对运动的方向或相对运动趋势的方向相反。对于滑动摩擦力，其方向与物体相对接触面的滑动方向相反。但对于静摩擦力，其方向与物体相对接触面的运动趋势方向相反。例如，当一个物体在粗糙水平面上受到一个水平推力但未被推动时，静摩擦力的大小等于推力，方向与推力相反，但此时物体并未运动。又如，当一个物体在传送带上随传送带一起向右匀速运动时，如果物体与传送带相对静止，则物体受到的静摩擦力方向向右，与物体随传送带一起向右的运动方向相同。因此，摩擦力不一定总是与物体的运动方向相反。7.参考答案：√解析：本题考查〈动摩擦因数〉。动摩擦因数是描述两个接触面之间动摩擦力大小与正压力大小关系的比例系数，其大小只与两接触面的材料性质有关，与接触面积的大小无关。实验表明，对于给定的两种材料，无论接触面积是大是小，动摩擦因数是一个定值。因此，动摩擦因数只与两接触面的材料有关，与接触面积无关。8.参考答案：√解析：本题考查〈牛顿第二定律与匀加速直线运动〉。根据牛顿第二定律，F=ma，其中F是物体所受的合外力，m是物体的质量，a是物体的加速度。在光滑水平面上，物体不受摩擦力，其质量m不变，水平恒力F是物体所受的合外力。因此，物体的加速度a与恒力F成正比，即a=F/m。这表明在光滑水平面上，一个静止的物体在水平恒力作用下做匀加速直线运动，它的加速度大小与它所受的恒力大小成正比。9.参考答案：×解析：本题考查〈力的分析〉。运动员将排球竖直向上扣出后，排球在上升过程中主要受到两个力的作用：竖直向下的重力和空气阻力。空气阻力的大小与排球的运动速度有关，方向与速度方向相反。因此，排球在上升过程中受到的力只有重力和空气阻力，不受其他力的作用。10.参考答案：√解析：本题考查〈静摩擦力〉。当用水平力F推一个放在粗糙地面上的物体，如果F小于最大静摩擦力，物体保持静止。根据平衡条件，物体在水平方向上受到的推力F与静摩擦力f大小相等、方向相反，即f=F。因此，此时物体受到的静摩擦力大小等于F。四、简答题1.参考答案：一切物体总保持静止或匀速直线运动状态，除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态。解析：本题考查牛顿第一定律。牛顿第一定律揭示了物体在不受外力或受平衡力作用时的运动规律，即保持原有运动状态。该定律是经典力学的基础，描述了惯性的本质。2.参考答案：滑动摩擦力的大小与物体间接触面的压力和接触面的粗糙程度有关。压力越大，摩擦力越大；接触面越粗糙，摩擦力越大。解析：本题考查滑动摩擦力的影响因素。根据滑动摩擦力公式f=μN，其中μ为动摩擦因数，N为正压力。动摩擦因数只与接触面的材料有关，而正压力与物体间的压力成正比。该题考察对基本公式的理解和应用。3.参考答案：该物体受到的合外力是20N。根据牛顿第二定律F=ma，合外力F=ma=2kg×2m/s²=4N。但题目中物体还受到水平恒力F的作用，所以实际合外力应为水平恒力减去摩擦力，但题目未给出摩擦力，无法直接计算。解析：本题考查牛顿第二定律的应用。由于题目未给出水平恒力F的具体大小和方向，无法直接计算合外力。但根据牛顿第二定律，合外力等于质量乘以加速度。该题考察对牛顿第二定律的理解和受力分析的初步应用。4.参考答案：拉力F的大小为20N。根据牛顿第二定律，水平方向合外力Fcos30°-f=ma，竖直方向支持力N+Fsin30°=mg，其中f=μN。由于物体做匀加速直线运动，所以f=μN=0.2N。代入数据解得F=20N。解析：本题考查牛顿第二定律和受力分析的综合应用。需要分别分析水平方向和竖直方向的受力情况，建立方程组求解。该题考察了受力分析、牛顿第二定律和摩擦力的综合应用能力。5.参考答案：弹簧的弹力是10N。根据胡克定律F=kΔx，其中k为劲度系数，Δx为伸长量。代入数据解得F=100N/m×0.1m=10N。解析：本题考查胡克定律的应用。胡克定律描述了弹簧弹力与伸长量成正比的关系。该题考察对胡克定律的理解和简单计算能力。6.参考答案：该说法不正确。物体的惯性大小只与物体的质量有关，质量越大，惯性越大。速度变化快慢与加速度有关，与惯性无关。解析：本题考查惯性的概念。惯性是物体保持原有运动状态的性质，大小由质量决定，与速度变化快慢无关。该题考察对基本概念的理解和区分能力。7.参考答案：该说法正确。在水平面上做匀速圆周运动的物体，其速度方向时刻改变，所以加速度不为零。根据牛顿第二定律，加速度不为零意味着合外力不为零。向心力就是提供合外力的那个力。解析：本题考查向心力与合外力的关系。匀速圆周运动是加速度变化的运动，需要合外力提供向心力。该题考察对向心力概念的理解和牛顿第二定律的应用。8.参考答案：物体不能被推动。根据静摩擦力公式f≤μN，其中μ为动摩擦因数，N为正压力。最大静摩擦力fmax=μN=0.2×50N=10N。由于推力F=10N等于最大静摩擦力，所以物体处于临界状态，但未超过最大静摩擦力，所以物体不能被推动。解析：本题考查静摩擦力的判断。需要比较推力与最大静摩擦力的大小关系。该题考察对静摩擦力概念的理解和受力分析的初步应用能力。五、应用题1.参考答案：50N,0N解析：本题考