2019-2020学年物理人教版必修1课后练习：第四章 7 用牛顿运动定律解决问题(二)

教科书练习与习题答案第一章 运动的描述一、质点 参考系和坐标系 1．能，不能2．江水相对江岸向东运动，地球相对太阳转动，时针相对钟转动，太阳相对地面升降．3．诗中描述了花、云和我的运动；花相对岸飞、云相对我不动、云和我相对岸（榆堤）向东；运动是相对的，同一物体选择不同的参考系，描述的运动可以不同，例如：云和我相对岸（榆堤）一起向东，而以我为参考系，岸（榆堤）是向西运动的．4．－0.42m, 0.34m解析: 用刻度尺测得图中桌高1.90cm 、AO 为1.00cm 、BO 为0.8cm ，则 AO 的实际距离是m cm cmm42.000.190.18.0=⨯BO 的实际距离是m cm cmm34.08.090.18.0=⨯所以，A 、B 两点的坐标分别是－0.42m 、0.34m ． 二、时间和位移1．指时间的说法有：“停车8分”、“等了很久”、“前3秒钟”、“最后3秒钟”、“第3秒钟”；指时刻的说法有：“8点42分到站”、“这么早就来啦”、“3秒末”． 2．路程3．（1）100m ，100m （2）路程相同，位移不同．因为里外跑道的长度不同，800m 跑中不同道次的运动员起跑点不同，但他们的终点是一致的． 4．三、运动快慢的描述——速度 1．9.46×1015m, 1.3×108s解析：（1）光在真空中传播速度C=3.0×108m/s ，一年以365天计，全年有∆t = 365×24×3600s = 31536000s ，则光在一年中传播∆x=C ·∆t =3.0×108×31536000 m = 9.46×1015m（2）光到地球需时间s C x t 88313103.1100.310100.4⨯=⨯⨯⨯=∆=∆ 约3.7×104h, 即约1540天,也即约4.22年.2．（1）9m/s 、8m/s 、7m/s 、6m/s 和5m/s ；前1s 内的平均速度最接近汽车关闭油门时的瞬时速度；它比这个瞬时速度略小． （2）1m/s ，03．89.7km/h ，130.2km/h ，0 四、实验：用打点计时器测速度1．电磁打点计时器误差较大．电磁打点计时器对运动纸带的摩擦较大． 2．（1）左（2）用刻度尺测出A 左右相邻两点间的距离x ∆，根据电源的频率，求出打点的周期，得到A 左右相邻两点间隔的时间t ∆，由txv ∆∆=求得A 左右相邻两点间隔的平均速度，粗略表示A 点的瞬时速度，即打A 点时重物的瞬时速度． 3．甲物体一直做速度恒定的匀速直线运动；乙物体先做初速度为零的匀加速直线运动，再做一段时间的匀速直线运动，最后做匀减速直线运动至速度为零． 4．牵引纸带的速度越大，相邻两点的距离越大；相邻两点所表示的时间由人打点的快慢决定，牵动纸带的快慢只影响相邻两点的距离． 五、速度变化快慢的描述——加速度 1．2.46m/s 2，2.10m/s 2，1.79m/s 2．2．A ：匀速直线运动的物体加速度为0，速度不为0B ：加速度较小的物体，经长时间加速，它的速度变化量很大C ：向西行驶的汽车在刹车过程中，加速度向东D ：火箭在开始阶段速度较小，但加速度很大，随着速度越来越大，其加速度比原来小．3．a 物体的加速度最大，因为描述a 直线的倾斜程度最大．a 物体的加速度为0.625m/s 2，方向与正方向相同b 物体的加速度为0.083m/s 2，方向与正方向相同c 物体的加速度为0.25m/s 2，方向与正方向相反 4．4.74cm/s 2解析：滑块开始遮住光电门时的瞬时速度，可认为等于滑块通过光电门时的平均速度．则开始遮住第一个光电门时滑块速度s cm s cm t x v /2930029.00.311==∆∆=遮住第二个光电门时滑块速度s cm s cm t x v /1130011.00.322==∆∆= 滑块的加速度为212/74.4s cm tv v a =∆-=第二章 匀变速直线运动的研究一.实验:探究小车速度随时间变化的规律 1.解析 (1)(2)v-t 图如图1所示(3)v-t 图反映的是一条匀加速度运动的曲线,所以列车是在做匀加速直线运动. 2.A 物体以v A =15m/s 的速度做匀速直线运动; B 物体从静止开始做匀加速直线运动,加速度为1.75m/s 2; C 物体以v 0=4m/s 的初速度做匀减速直线运动,经过6s 停止运动.3. 将纸条上端中心连起来得到的v-t 图象如图2所示. 这样做有道理,每条纸带的宽度代表相等的时间,每条纸带的长度代表这段时间内的位移,而相等时间内的位移就表示这段时间内的平均速度.由于每段时间较短,所以这段时间中点的速度就是这段时间内的平均速度.取每段纸带上边的中点,然后过这些点画出v-t 图象,如图2所示.此图线的斜率就等于加速度a 的大小.图1图24.粘贴纸带的方法见上题.二.匀变速直线运动的速度与时间的关系 1．25s解析: v t =54km/h=15m/s, v 0=36km/h=10m/s 由速度公式:v t =v 0+at 得s s a v v t t 252.010150=-=-= 2. 8 m/s解析: v 0=72km/h=20m/s,t =2min=120s,以v 0为正方向,a=-0.1m/s 2 由速度公式:v t =v 0+at =20 m/s -0.1×120 m/s =8 m/s3.(1)由图象得,1s 末的速度v 1=1.5 m/s, 4s 末的速度v 4=2 m/s, 7s 末的速度v 7=1 m/s,因此: 4s 末的速度最大, 7s 末的速度最小.(2)它在1s 末、4s 末、7s 末三个时刻的速度都是正值,所以方向相同,都是沿规定的正方向运动. (3)由图可知:2201/5.0/212s m s m t v v a t =-=-=,04=a , 2207/1/6820s m s m t v v a t -=--=-=,因此, 它在1s 末、4s 末、7s 末三个时刻的加速度是7s 末最大, 4s 末的最小(4) 它在1s 末的加速度是正值, 7s 末的加速度为负值,所以方向相反.4.由题意知, v 0=0m/s,4s 末的速度v 4= at =1×4 m/s =4 m/s, 8s 末的速度v 8=v 4+at =4 m/s +0.5×4 m/s=6 m/s.物体在8s 内的v-t 图象如图3所示.三.匀变速直线运动的位移与时间的关系 1. 390m,16 m/s解析:v 0=36km/h=10m/s, a =0.2m/s 2坡路的长度:m m m at t v x 390302.030102212210=⨯⨯+⨯=+= 列车到达坡底的速度:v t =v 0+at =10 m/s +0.2×30 m/s =16 m/s 2.-4m/s 20 图3解析:由2210at t v x +=得 22220/4/3)31836(2)(2s m s m t t v x a -=⨯-⨯=-=3.约0.6m/s 2解析:运动过程如图4所示, 解法一:列车加速时间为s s s t 210)30450(211=-= 列车加速的末速度为v t =430km/h ≈120m/s 列车加速度为220/57.0/210120s m s m t v v a t =-=-= 解法二:加速阶段的位移m x 14700)301201033(321=⨯-⨯= 加速时间为s s s t 210)30450(211=-= 由公式222221/67.0/2101470022s m s m t x a at x =⨯===得 解法三:加速阶段的位移m x 14700)301201033(321=⨯-⨯⨯= 列车加速的末速度为v t =430km/h ≈120m/s 由速度与位移的关系22222/49.0/14700212022s m s m x v a ax v t t=⨯===得4.-41.7 m/s 2解析:由题意知v 0=10 m/s,v t =0 m/s,s=1.2m 由速度与位移的关系22220202/7.41/2.121022s m s m s v a ax v v t-=⨯=-==-得5.不能,38.7 m/s解析: 由s m s m s m v ax v v t t /50/5.31/100522202<=⨯⨯==-得高速行驶阶段加速阶段 加速阶段t 1t 2t 3图4所以飞机不能靠自身的发动机从舰上起飞. 又由s m s m ax v v ax v v t t /7.38/100525022220202=⨯⨯-=-==-得四.自由落体运动1.把一张纸片和一块文具橡皮同时释放, 文具橡皮下落得快.再把纸片捏成一个很紧的小纸团,和文具橡皮同时释放,两者下落得差不多快.这是因为纸片没有捏成小纸团时,受到的空气阻力较大.2. 悬崖有44.1m 高; 悬崖的实际高度比计算值小些解析:由m m gt x 1.440.38.9221221=⨯⨯==得悬崖有44.1m 高. 由于有空气阻力,实际的加速度要比g 小,所以悬崖的实际高度比计算值小些. 3. 30.6m. 石块下落的时间比2.5s 小,所以估算结果偏大解析: 由m m gt x 6.305.28.9221221=⨯⨯==得井口到水面的距离有30.6m. 考虑到声音传播的时间,石块下落的时间比2.5s 小,所以估算结果偏大.4.如图5所示,可以采用四种方法,第一种是运用速度公式求解, 第二种是运用位移公式求解,第三种是运用逐差法求解,第四种是运用v-t 图象求解. 解析:解法一: 运用速度公式求解 E 点的瞬时速度为s m s cm v E /98.1/08.05.124.28=-=所以22/9.9/504.098.1s m s m t v g E =⨯==解法二. 运用位移公式求解 由221gt x =得 222/8.9/02.06.192s m s cm t x g ===解法三：运用逐差法求解 x EF =28.4-19.6cm=8.8cm x BC =7.1-3.2cm=3.9cm22221/2.10/04.039.38.83s m s cm T x x a BC EF =⨯-=-=B CDE F图5同理 : 22222/8.9/04.034.21.73s m s cm T x x a AB DE =⨯-=-=22223/6.9/04.038.04.53s m s cm T x x a OA CD =⨯-=-=所以2321/9.93s m a a a a =++=解法四. 运用v-t 图象求解.s m s cm v E /98.1/08.05.124.28=-=s m s cm v D /56.1/08.01.76.19=-=s m s cm v C /16.1/08.02.35.12=-=s m s cm v B /79.0/08.08.01.7=-=s m s cm v A /40.0/08.02.3==由图6求得22/75.9/2.095.1s m s m a ==第三章 相互作用一、力 基本相互作用1.（1）从高处释放的小球在重力作用下,速度越来越快；乒乓球在球拍的作用下不断改变速度的大小和方向；在粗糙水平面上滚动的足球，运动越来越慢.弹簧在外力作用下，长度变长或缩短；钢尺在外力作用下发生弯曲；冲气的气球在用手施加的外力作用下发生形状变化.(2) 从高处释放的小球受到的重力, 施力物体是地球, 受力物体是小球；冲气的气球在用手施加的外力作用下发生形状变化,气球受到弹力的施力物体是手, 受力物体是气球.2.物体所受重力的图示如所示.图64.9×10398N 9.8N3.均匀的三角形薄板的重心与几何学上的重心在同一点上. 二、弹力 1.（略）2.钢管受到三个力的作用:重力、绳子对钢管的拉力、地面给钢管的弹力.受力示意图如图11．3. 锅铲受力的示意图如图12.4. (1)图象如图13(2)弹簧的劲度系数K 约为30N/m三、摩擦力1.手压着桌面向前移动时手受到桌面的滑动摩擦力作用, 滑动摩擦力方向和手指运动方向相反,阻碍手的运动. 滑动摩擦力的大小与压力成正比,手对桌面的G F 1F 2图11cm图13F 1F 2压力越大, 滑动摩擦力越大, 对手的阻碍作用越大.2. (1)瓶子静止在粗糙水平桌面上,不受摩擦力的作用；(2)瓶子静止在倾斜的桌面上, 瓶子受到沿斜面向上的静摩擦力作用；(3)瓶子被握在手中，瓶口朝上, 瓶子受到手的竖直向上的静摩擦力作用；(4)瓶子压着一纸条，挡住瓶子把纸条抽出时，瓶子受到纸施加的滑动摩擦力作用，方向是纸带抽动方向.3. F ma x =40N F =30N μ=0.3 20N. 四、力的合成1.它们的合力能等于5N 、10N,不能等于15N ；两个力的合力的最大值是12N ，最小值是8N.2.它们的合力大小为,方向为西南方向.3.选1cm 的线段表示30N 的力, 作出力的平行四边形图示如图14,即可根据比例关系求出合力大小,用量角器可量出合力的方向.两个力的夹角为30°时,量得对角线长为6.8cm,根据比例关系,合力大小为204N,量得F 和F 1的夹角为17°.两力夹角为150°时,解答略.4. (1)、(3)正确，(2)错误. 五、力的分解 1.300N, 53°解析:由图15运用直角三角形知识可得:2300F N == tan φ=143F F =, φ=530.2.如图16所示.其中(1)(2)的解是惟一的, (3)的解不是惟一的,有两解.1F图14FF 1F 2图153.41m解析: 如图17所示.根据三角形知识,位移)x m ===方向与水平方向夹角为θ,tanθ=1.25.第四章 牛顿运动定律一、牛顿第一定律1．（1）不能，从飞机上投下的炸弹由于惯性，在下落过程中还要向前飞行一段距离，炸弹将越过目标．（2）人向上跳起时，由于惯性，将保持与地球同步的速度运动，将落回到原处．2．防止汽车紧急刹车时，坐在前排的人由于惯性会以很大的速度撞上档风玻璃，造成人身伤害．3．这位同学犯了“力是维持物体运动的原因”的错误．4．在一辆汽车内的光滑水平桌面上静止有一小球，当汽车突然加速向前运动时，小球相对于桌面加速向后运动．若以汽车为参考系，小球在水平方向没有受力，却做加速运动，显然这时惯性定律不成立．三、牛顿第二定律图161x 11．没有矛盾．因为决定物体加速度（能否由静止开始运动）的是物体受到的合力，箱子除受到人的拉力外，还受重力及地面的支持力，且合力为零，所以物体不会动．2．12N 解析: 根据2211a F a F m ==，得)(124261122N F a a F =⨯== 3．3解析: 根据得乙乙甲甲，a m a m F ==35.15.4===乙甲乙甲a a m m 4．214N, 方向沿两力的角平分线解析:如图18所示,得2142==F F 合（N ） 由)/(2722142s m mF a ===合 方向沿两力的角平分线 5．0.5m/s 2, 方向与推力方向相反 解析: 由ma f F =-得 )(154560N ma F f =-=-= 若撤去推力 'ma f = 得)/(5.030152's m a == 方向与推力方向相反．四、力学单位制 1．20N 解析: 根据ax v v t2202=- 得)/(2.02s m a -=又根据)(20)2.0(100N ma f -=-⨯== 2．27m解析: 根据得合,ma f F =-= )/(62000102.124s m m F a -=⨯-==合又根据ax v v t2202=- 得).(27m x =3．根据FL W = 得：./11/1111222s m Kg m s m Kg m N J ⋅=⨯⨯=⨯= 4．证明: 因为2/1s m Kg N ⋅=合图18又根据mFa = 得22/1/11s m Kg s m Kg Kg N =⋅=五、牛顿第三定律1．涉及木箱和地球的作用力与反作用力有两对，木箱受地面的支持力和地球的吸引力；地球受木箱的压力和木箱的吸引力．2．证明: 如图19所示,对物体研究：受两力平衡G F =支 由牛顿第三定律得：压支F F = 结合两式得：G F =压3．在推石时：巨石加速向前运动，自己加速后退；在推石后：巨石匀速向前运动，自己匀速后退．若静止在地面上，情况不一样．因为人和巨石均对地面有压力，而推动时，物体均有相对运动（或趋势），因而人和巨石均受摩擦力，若推力不够大现两物体可能保持静止，也可能一个运动一个静止，或两个物体均运动后再做减速运动直到停止．4．如图20所示.（1）A 拉B 匀速运动时，阻F F AB =，方向相反，因为它们是一对平衡力．BA AB F F =，方向相反，因为它们是一对作用力与反作用力．（2）A 拉B 加速运动时，阻F F AB >，方向相反．BA AB F F =，方向相反，因为它们仍是一对作用力与反作用力．ma F F AB =-阻,N F AB 3102.3⨯=,N F BA 3102.3⨯=，方向如图20所示．5．小强的说法是错误的．平衡力作用效果能抵消，是因为它们作用在同一物体上；而作用力与反作用力是作用在不同物体上的两个力其作用效果不能抵消．六、用牛顿定律解决问题（一） 1．753m/s,32135m 解析: 如图21所示，物体所受的合力为：)(3503N F F ==合图19v图20F合图21由)/(32523502s m mF a ===合 又)/(3753325s m at v =⨯==)(321353325212122m at x =⨯⨯==2．6.0×103N解析: 根据at v v t =-0 得)/(5.12s m a -=又根据)(100.6)5.1(100.433N ma F ⨯-=-⨯⨯==合 3．26m/s解析: 如图22所示, ma f G =-θsin 且8.042.3sin ==θ 得)/(0.62s m a =再根据ax v v t 2202=- 得)/(62s m v = 4．超速解析: 汽车受地面的摩擦力做匀减速运动，其加速度)/(72s m g a -=-=μ 又由于ax v v t 2202=- 得 )/(30)/(1.37)/(3.106.7720h km h km s m v >==⨯⨯=可判断该车超速．七、用牛顿定律解决问题（二） 1．拉力为αcos G, 支持力为αtan ⋅G 解析: 如图23所示，物体受三力作用平衡 且有：αt an ⋅=G F N图22αcos GT =2．合力大小为F 1，方向与F 1方向相反3．水不会从瓶中漏出，因为饮料瓶与水均处于完全失重状态，瓶下方不受水的压强．4．（1）ma mg F T =- 得mg F T 7= （2）ma F mg T =- 则0<T F ，绳子松驰，拉力为零．5．（1）座舱离地面50m 时，仍处于完全失重状态，手上没有感觉． （2）N 7950解析: 座舱离地面15m 时，处于超重状态 )(2212h h g v -= 及222ah v = 得)/(71202s m a = 又ma mg F N =- 得)(7950)712010(5)(N a g m F N =+⨯=+=。

2020--2021人教物理必修一第4章 牛顿运动定律同步练附答案 人教必修一第四章 牛顿运动定律1、关于惯性，下列说法中正确的是( )A ．同一汽车，速度越快，越难刹车，说明物体速度越大，惯性越大B ．物体只有静止或做匀速直线运动时才有惯性C ．乒乓球可以快速扣杀是因为乒乓球的惯性小D ．已知月球上的重力加速度是地球上的16，故一个物体从地球移到月球惯性减小为162、在学习牛顿第一定律时，为了探究力对运动的影响，学习小组做了如图所示的甲、乙、丙实验．下列有关叙述正确的是( )甲 乙 丙A ．每次实验时，小车可以从斜面上的不同位置由静止开始下滑B ．实验表明：小车受到的摩擦力越小，小车运动的距离就越近C ．实验中水平面上运动的小车会停下来，说明力能改变物体的运动状态D ．根据甲、乙、丙的实验现象，就可以直接得出牛顿第一定律3、静止在光滑水平面上的物体在水平推力F 作用下开始运动，推力随时间的变化如图所示，关于物体在0～t 1时间内的运动情况，正确的描述是( )A ．物体先做匀加速运动，后做匀减速运动B ．物体的加速度一直增大C ．物体的速度先增大后减小D ．物体的速度一直增大4、高三某同学自己在本学期学校体检后的一些数据在单位上做了一些转化，其中部分数据在如下选项中给出，在他给出的数据中，单位不属于国际制单位的有( )A．体重G＝637 NB．质量m＝65 kgC．身高H＝178 cmD．心跳100次时间t＝80 s5、下列“画阴影”的物体受力分析正确的是()6、如图所示，物体沿斜面由静止滑下，在水平面上滑行一段距离后停止，物体与斜面和水平面间的动摩擦因数相同，斜面与水平面平滑连接．图中v、a、F f 和x分别表示物体速度大小、加速度大小、摩擦力大小和路程．其中正确的是()A B C D7、下列说法中正确的是()A．体操运动员双手握住单杠吊在空中不动时处于失重状态B．蹦床运动员在空中上升和下落过程中都处于失重状态C．举重运动员在举起杠铃后不动的那段时间内处于超重状态D．游泳运动员仰卧在水面静止不动时处于失重状态8、(双选)如图所示，一向右运动的车厢顶上悬挂两单摆M与N，它们只能在图示平面内摆动，某一时刻出现图示情景，由此可知车厢的运动及两单摆相对车厢运动的可能情况是()A．车厢做匀速直线运动，M在摆动，N静止B．车厢做匀速直线运动，M在摆动，N也摆动C．车厢做匀速直线运动，M静止，N在摆动D．车厢做匀加速直线运动，M静止，N也静止9、(双选)“儿童蹦极”中，拴在腰间左右两侧的是弹性极好的橡皮绳．质量为m的小明，如图所示，静止悬挂时(小明两侧绳长相同)，两橡皮绳的拉力大小均恰为mg，若此时小明左侧橡皮绳断裂，则小明此时()A．速度为零B．加速度a＝g，沿原断裂绳的方向斜向下C．加速度a＝g，沿未断裂绳的方向斜向上D．加速度a＝g，方向竖直向下10、(双选)对下面的物理量和单位的说法正确的是()①密度②牛③米每秒④加速度⑤长度⑥质量⑦千克⑧时间A．属于国际单位制中基本单位的是①⑤⑥⑧B．属于国际单位制中基本单位的是⑦C．属于国际单位制中单位的是②③⑦D．属于国际单位制中单位的是④⑤⑥11、红军在长征时，遇到的环境十分恶劣．在过草地时，有的地方看上去是草，而下面可能就是淤泥，人一不小心就会陷入淤泥中，这是因为()A．人给地面的压力大于地面给人的支持力B．地面给人的支持力大于人给地面的压力C．地面给人的支持力小于人受的重力D．地面给人的支持力等于人受的重力12、如图所示，一质量为m的正方体物块置于风洞内的水平面上，其一面与风速垂直，当风速为v0时刚好能推动该物块．已知风对物块的推力F正比于S v2，其中v为风速、S为物块迎风面积．当风速变为2v0时，刚好能推动用同一材料做成的另一正方体物块，则该物块的质量为()A．64m B．8m C．32m D．4m13、思考判断(正确的打“√”，错误的打“×”)(1)亚里士多德认为力是维持物体运动的原因．( )(2)伽利略认为，没有力作用在物体上，它就不能运动．( )(3)笛卡儿认为若没有力作用，物体的运动状态就不会改变．( )(4)速度越大的物体，惯性越大．( )(5)静止的物体没有惯性．()14、在选定了长度的单位m、质量的单位kg、时间的单位s之后，就足以导出力学中其他所有物理量的单位，但导出时必须依据相关的公式．现有一个物理量的表达式为A＝GMr，其中M是质量，r是长度，又已知G的单位是N·m2·kg－2，据此能否推知A是什么物理量？15、如图所示，在海滨游乐场里有一种滑沙运动．某人坐在滑板上从斜坡的高处A点由静止开始滑下，滑到斜坡底端B点后，沿水平的滑道再滑行一段距离到C点停下来．若人和滑板的总质量m＝60.0 kg，滑板与斜坡滑道和水平滑道间的动摩擦因数均为μ＝0.5，斜坡的倾角θ＝37°(sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)，斜坡与水平滑道间是平滑连接的，整个运动过程中空气阻力忽略不计，取重力加速度g＝10 m/s2.求：(1)人从斜坡上滑下的加速度为多大？(2)若由于场地的限制，水平滑道BC的最大长度L＝20.0 m，则斜坡上A、B两点间的距离应不超过多少？2020--2021人教物理必修一第4章 牛顿运动定律同步练附答案 人教必修一第四章 牛顿运动定律1、关于惯性，下列说法中正确的是( )A ．同一汽车，速度越快，越难刹车，说明物体速度越大，惯性越大B ．物体只有静止或做匀速直线运动时才有惯性C ．乒乓球可以快速扣杀是因为乒乓球的惯性小D ．已知月球上的重力加速度是地球上的16，故一个物体从地球移到月球惯性减小为16C [物体的惯性大小与物体的运动状态无关，只与物体的质量有关，所以惯性与速度的大小无关，故选项A 、B 错误；乒乓球可以快速扣杀，是因为乒乓球的质量小，所以它的惯性小，故选项C 正确；在月球上和在地球上，重力加速度的大小不一样，所以受到的重力的大小也就不一样，但质量不变，惯性也不变，故选项D 错误．]2、在学习牛顿第一定律时，为了探究力对运动的影响，学习小组做了如图所示的甲、乙、丙实验．下列有关叙述正确的是( )甲 乙 丙A ．每次实验时，小车可以从斜面上的不同位置由静止开始下滑B ．实验表明：小车受到的摩擦力越小，小车运动的距离就越近C ．实验中水平面上运动的小车会停下来，说明力能改变物体的运动状态D．根据甲、乙、丙的实验现象，就可以直接得出牛顿第一定律【答案】C[实验中要求小车从斜面上的相同位置由静止开始下滑，可以保证小车到达斜面底端的速度相等，然后通过不同情况的水平面，可确定力的大小对运动的影响，选项A错误；实验表明：小车受到的摩擦力越小，小车运动的距离就越远，选项B错误；小车在水平面上运动时受到摩擦力的作用会停下来，其运动的状态发生变化，说明力能改变物体的运动状态，选项C正确；从甲、乙、丙三个实验可得出力是改变运动状态的原因，而不能得出不受力时的运动情况，选项D错误．]3、静止在光滑水平面上的物体在水平推力F作用下开始运动，推力随时间的变化如图所示，关于物体在0～t1时间内的运动情况，正确的描述是()A．物体先做匀加速运动，后做匀减速运动B．物体的加速度一直增大C．物体的速度先增大后减小D．物体的速度一直增大【答案】D[由题可知，物体的合力等于推力F，方向始终沿正方向，根据牛顿第二定律分析可知：物体先从静止开始做加速直线运动，推力F减小时，其方向仍与速度相同，继续做加速直线运动，故C错误，D正确．物体的合力等于推力F，推力先增大后减小，根据牛顿第二定律得知：加速度先增大，后减小，选项A、B错误．]4、高三某同学自己在本学期学校体检后的一些数据在单位上做了一些转化，其中部分数据在如下选项中给出，在他给出的数据中，单位不属于国际制单位的有()A．体重G＝637 NB．质量m＝65 kgC．身高H＝178 cmD．心跳100次时间t＝80 s【答案】C[N是导出单位，是国际单位，不符合题意，选项A错误；kg是国际单位中的基本单位，不符合题意，选项B错误；cm是常用单位，不属于国际单位，符合题意，选项C正确；s是时间单位，属于国际单位，不符合题意，选项D错误．]5、下列“画阴影”的物体受力分析正确的是()B[图A中球静止在光滑平面上，合力为零，球不受斜向右上方的支持力，A 错误；图B中小球静止在斜面上，要使其合力为零，球只受重力和绳的拉力，B正确；图C中物体沿粗糙斜面向上冲，摩擦力的方向沿斜面向下，C错误；图D中两物体一起匀速向右，所受合外力为零，上面的物体，不受水平摩擦力作用，D错误．]6、如图所示，物体沿斜面由静止滑下，在水平面上滑行一段距离后停止，物体与斜面和水平面间的动摩擦因数相同，斜面与水平面平滑连接．图中v、a、F f 和x分别表示物体速度大小、加速度大小、摩擦力大小和路程．其中正确的是()A B C D【答案】C[物体在斜面上受重力、支持力、摩擦力作用，其摩擦力大小为F f1＝μmgcos θ，物体做初速度为零的匀加速直线运动，其v-t图象为过原点的倾斜直线，a-t图象为水平直线，故A、B错；物体的x-t图象应为两段曲线，D错；物体到达水平面后，所受摩擦力F f2＝μmg>F f1，做匀减速直线运动，所以正确选项为C.]7、下列说法中正确的是()A．体操运动员双手握住单杠吊在空中不动时处于失重状态B．蹦床运动员在空中上升和下落过程中都处于失重状态C．举重运动员在举起杠铃后不动的那段时间内处于超重状态D．游泳运动员仰卧在水面静止不动时处于失重状态B[物体具有向上的加速度时，处于超重状态；具有向下的加速度时，处于失重状态，即“上超下失”，故只有B正确．]8、(双选)如图所示，一向右运动的车厢顶上悬挂两单摆M与N，它们只能在图示平面内摆动，某一时刻出现图示情景，由此可知车厢的运动及两单摆相对车厢运动的可能情况是()A．车厢做匀速直线运动，M在摆动，N静止B．车厢做匀速直线运动，M在摆动，N也摆动C．车厢做匀速直线运动，M静止，N在摆动D．车厢做匀加速直线运动，M静止，N也静止【答案】AB[由牛顿第一定律知，当车厢做匀速直线运动时，相对于车厢静止的小球，其悬线应在竖直方向上，故M球一定不能在图示情况下相对于车厢静止，说明M正在摆动；而N既有可能相对于车厢静止，也有可能相对于车厢摆动恰好到达图示位置，A、B正确，C错误．当车厢做匀加速直线运动时，物体的运动状态改变，合外力一定不等于零，故不会出现N球悬线竖直且相对于车厢静止的情况，D错误．]9、(双选)“儿童蹦极”中，拴在腰间左右两侧的是弹性极好的橡皮绳．质量为m的小明，如图所示，静止悬挂时(小明两侧绳长相同)，两橡皮绳的拉力大小均恰为mg，若此时小明左侧橡皮绳断裂，则小明此时()A．速度为零B．加速度a＝g，沿原断裂绳的方向斜向下C．加速度a＝g，沿未断裂绳的方向斜向上D．加速度a＝g，方向竖直向下【答案】AB[速度不能发生突变，左侧橡皮绳断裂瞬间，小明速度为零，选项A正确．断裂前，F T左＝F T右＝mg，受力分析如图所示．橡皮绳形变量比较大，不会发生突变，断裂瞬间，F T右与mg合力沿断裂绳的反向延长线，大小等于mg，选项B正确．]10、(双选)对下面的物理量和单位的说法正确的是()①密度②牛③米每秒④加速度⑤长度⑥质量⑦千克⑧时间A．属于国际单位制中基本单位的是①⑤⑥⑧B．属于国际单位制中基本单位的是⑦C．属于国际单位制中单位的是②③⑦D．属于国际单位制中单位的是④⑤⑥【答案】BC[密度、加速度、长度、质量和时间不是单位的名称，而是物理量的名称；千克是国际单位制中的基本单位，牛、米每秒是国际单位制中的导出单位，都属于国际单位，故B、C正确．]11、红军在长征时，遇到的环境十分恶劣．在过草地时，有的地方看上去是草，而下面可能就是淤泥，人一不小心就会陷入淤泥中，这是因为()A．人给地面的压力大于地面给人的支持力B．地面给人的支持力大于人给地面的压力C．地面给人的支持力小于人受的重力D．地面给人的支持力等于人受的重力C[人对地面的压力与地面对人的支持力是作用力和反作用力，大小相等，方向相反，选项A、B错误．人陷入淤泥中，是因为人受重力和支持力，重力大于支持力，产生向下的加速度，选项C正确，D错误．]12、如图所示，一质量为m的正方体物块置于风洞内的水平面上，其一面与风速垂直，当风速为v0时刚好能推动该物块．已知风对物块的推力F正比于S v2，其中v为风速、S为物块迎风面积．当风速变为2v0时，刚好能推动用同一材料做成的另一正方体物块，则该物块的质量为()A．64m B．8m C．32m D．4m【答案】A[设物块受水平面的支持力为F N，摩擦阻力为F f，正方体棱长为a，物块被匀速推动，根据平衡条件，有F＝F fF N＝mg其中F＝kS v20＝ka2v20m＝ρa3则F f＝μF N＝μmg＝μρa3g解得a＝k v20μρg当风速变为2v0时，则能推动的物块边长为原来的4倍，则体积为原来的64倍，质量为原来的64倍，选项A正确．]13、思考判断(正确的打“√”，错误的打“×”)(1)亚里士多德认为力是维持物体运动的原因．( )(2)伽利略认为，没有力作用在物体上，它就不能运动．( )(3)笛卡儿认为若没有力作用，物体的运动状态就不会改变．( )(4)速度越大的物体，惯性越大．( )(5)静止的物体没有惯性．()【答案】（1）√（2）×（3）√（4）×（5）×14、在选定了长度的单位m、质量的单位kg、时间的单位s之后，就足以导出力学中其他所有物理量的单位，但导出时必须依据相关的公式．现有一个物理量的表达式为A＝GMr，其中M是质量，r是长度，又已知G的单位是N·m2·kg－2，据此能否推知A是什么物理量？[解析]由A＝GMr可得，A的单位是N·m2·kg－2·kgm＝N·m·kg－1＝kg·m·s－2·m·kg－1＝m/s，故物理量A是速度．[答案]速度15、如图所示，在海滨游乐场里有一种滑沙运动．某人坐在滑板上从斜坡的高处A点由静止开始滑下，滑到斜坡底端B点后，沿水平的滑道再滑行一段距离到C点停下来．若人和滑板的总质量m＝60.0 kg，滑板与斜坡滑道和水平滑道间的动摩擦因数均为μ＝0.5，斜坡的倾角θ＝37°(sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)，斜坡与水平滑道间是平滑连接的，整个运动过程中空气阻力忽略不计，取重力加速度g＝10 m/s2.求：(1)人从斜坡上滑下的加速度为多大？(2)若由于场地的限制，水平滑道BC的最大长度L＝20.0 m，则斜坡上A、B两点间的距离应不超过多少？[解析](1)人和滑板在斜坡上的受力如图所示，建立直角坐标系．设人和滑板在斜坡上滑下的加速度大小为a1，由牛顿第二定律得mgsin θ－F f＝ma1，F N－mgcos θ＝0，其中F f＝μF N，联立解得人和滑板滑下的加速度大小为a1＝g(sin θ－μcos θ)＝2.0 m/s2.(2)人和滑板在水平滑道上的受力如图所示．由牛顿第二定律得F N′－mg＝0，F f′＝ma2，其中F f′＝μF N′，联立解得人和滑板在水平滑道上运动的加速度大小为a2＝μg＝5.0 m/s2，设人从斜坡上滑下的最大距离为L AB，整个运动过程中由匀变速直线运动公式得v2B＝2a1L AB,0－v2B＝－2a2L联立解得L AB＝50.0 m.[答案](1)2.0 m/s2(2)50.0 m。

2020--2021人教物理必修一第4章牛顿运动定律练习含答案人教必修一第四章牛顿运动定律1、如图所示，在一辆表面光滑且足够长的小车上，有质量为m1和m2的两个小球(m1>m2)，两个小球随车一起运动，当车突然停止运动时，若不考虑其他阻力，则两个小球()A．一定相碰B．一定不相碰C．不一定相碰D．无法确定2、(双选)“复兴号”高铁在某段水平轨道上匀速行驶，假设高铁上固定着盛满水的纸杯．若突然发现纸杯中的水向右洒出，如图所示，则关于高铁在此种情况下的运动，下列描述正确的是()A．高铁匀速向左运动B．高铁可能突然向左加速运动C．高铁可能突然向左减速运动D．高铁可能突然向右减速运动3、(双选)下列对牛顿第二定律的表达式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成正比，与物体的加速度成反比B．由m＝Fa可知，物体的质量与其所受合外力成正比，与其运动的加速度成反比C．由a＝Fm可知，物体的加速度与其所受合外力成正比，与其质量成反比D．由m＝Fa可知，物体的质量可以通过测量它的加速度和它所受的合外力而求出4、(双选)有几个同学在一次运算中，得出了某物体位移x 的大小同其质量m 、速度v 、作用力F 和运动时间t 的关系式分别如下，其中一定错误的是( )A ．x ＝v 2aB ．x ＝m v 3FC ．x ＝FtD ．x ＝m v 2F5、下列说法正确的是( )A ．起重机用钢索加速吊起货物时，钢索对货物的力大于货物对钢索的力B ．子弹能射入木块是因为子弹对木块的力大于木块对子弹的阻力C ．大人与小孩相撞时，大人对小孩的撞击力大于小孩对大人的撞击力D ．将图钉按入木板，图钉对木板的力和木板对图钉的力大小是相等的6、质量为0.8 kg 的物体在一水平面上运动，如图所示，a 、b 分别表示物体不受拉力作用和受到水平拉力作用时的v -t 图线，则拉力和摩擦力之比为( )A ．9∶8B ．3∶2C ．2∶1D ．4∶37、如图所示，物体在水平力F 作用下，静止在斜面上，若稍微减小水平推力F ，而物体仍能保持静止，设斜面对物体的静摩擦力为F f ，物体所受的支持力为F N ，则( )A ．F f 和F N 都一定减小B ．F f 和F N 都不一定减小C ．F f 不一定减小，F N 一定减小D ．F f 一定减小，F N 不一定减小8、伽利略理想实验揭示了()A．若物体运动，那么它一定受力B．力不是维持物体运动的原因C．只有受力才能使物体处于静止状态D．只有受力才能使物体运动9、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零10、(双选)在研究匀变速直线运动的实验中，取计数点时间间隔为0.1 s，测得相邻相等时间间隔的位移差的平均值Δx＝1.2 cm. 若还测出小车的质量为500 g，则关于加速度、合外力大小及单位，既正确又符合一般运算要求的是()A．a＝1.20.12m/s2＝120 m/s2B．a＝1.2×10－20.12m/s2＝1.2 m/s2C．F＝500×1.2 N＝600 ND．F＝0.5×1.2 N＝0.6 N11、(双选)将一木箱置于粗糙的水平地面上，现用一水平绳拉着木箱匀速前进，则()A．木箱所受到的拉力和水平地面对木箱的摩擦力是一对作用力与反作用力B．木箱对水平地面的压力和水平地面对木箱的支持力是一对作用力与反作用力C．木箱所受的重力和水平地面对木箱的支持力是一对平衡力D．木箱对水平地面的压力和水平地面对木箱的支持力是一对平衡力12、理想实验有时能更深刻地反映自然规律．伽利略设想了一个理想实验，如图所示．下面是关于该实验被打乱的步骤：①减小第二个斜面的倾角，小球在这个斜面上仍然要达到原来的高度．②如图为两个对接的斜面，让静止的小球沿一个斜面滚下，小球将滚上另一个斜面．③如果没有摩擦，小球将上升到原来释放时的高度．④继续减小第二个斜面的倾角，最后使它成为水平面，小球将沿水平面做持续的匀速运动．(1)请将上述理想实验的设想步骤按照正确的顺序排列____________________________(填写序号即可)．(2)在上述的设想实验步骤中，有的属于可靠的实验事实，有的则是理想化的推论，请问步骤②属于____________________________________________________________________ __________________________________.13、思考判断(正确的打“√”，错误的打“×”)(1)一般来说物理公式仅能确定各物理量之间的数量关系，不能确定它们之间的单位关系．( )(2)各个物理量的单位可以相互导出．()(3)若某个单位符号中包含几个基本单位的符号，则该单位一定是导出单位．( )(4)厘米cm、克g、小时h都属于国际单位制单位．()14、思考判断(正确的打“√”，错误的打“×”)(1)物体的加速度方向就是其运动方向．( )(2)同一个物体，其所受合外力越大，加速度越大． ( )(3)同一个物体，其所受合外力越大，运动越快．()(4)对于任何运动物体，它在任何一段时间内的平均速度都等于该段时间初、末速度的平均值．()2020--2021人教物理必修一第4章牛顿运动定律练习含答案人教必修一第四章牛顿运动定律1、如图所示，在一辆表面光滑且足够长的小车上，有质量为m1和m2的两个小球(m1>m2)，两个小球随车一起运动，当车突然停止运动时，若不考虑其他阻力，则两个小球()A．一定相碰B．一定不相碰C．不一定相碰D．无法确定B[小车表面光滑，因此两小球在水平方向上没有受到外力的作用．原来两个小球与小车具有相同的速度，当车突然停止运动时，由于惯性，两个小球的速度不变，所以不会相碰．]2、(双选)“复兴号”高铁在某段水平轨道上匀速行驶，假设高铁上固定着盛满水的纸杯．若突然发现纸杯中的水向右洒出，如图所示，则关于高铁在此种情况下的运动，下列描述正确的是()A．高铁匀速向左运动B．高铁可能突然向左加速运动C．高铁可能突然向左减速运动D．高铁可能突然向右减速运动【答案】BD[若高铁匀速向左运动，则水也匀速运动，速度相等，水不会从纸杯中洒出，A错误；高铁突然向左加速，由于惯性，水还没有来得及加速，所以高铁向左的速度大于水向左的速度，可以出现图示情况，B 正确；高铁突然向左减速，由于惯性，水还没有来得及减速，所以高铁向左的速度小于水向左的速度，水向左洒出，C 错误；高铁突然向右减速，由于惯性，水还没有来得及减速，所以高铁向右的速度小于水向右的速度，水向右洒出，D 正确．]3、(双选)下列对牛顿第二定律的表达式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成正比，与物体的加速度成反比B ．由m ＝F a 可知，物体的质量与其所受合外力成正比，与其运动的加速度成反比C ．由a ＝F m 可知，物体的加速度与其所受合外力成正比，与其质量成反比D ．由m ＝F a 可知，物体的质量可以通过测量它的加速度和它所受的合外力而求出【答案】CD [牛顿第二定律的表达式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，并不由它们决定，A 错；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；由牛顿第二定律知加速度与合外力成正比，与质量成反比，m 可由其他两量求得，故C 、D 对．]4、(双选)有几个同学在一次运算中，得出了某物体位移x 的大小同其质量m 、速度v 、作用力F 和运动时间t 的关系式分别如下，其中一定错误的是( )A ．x ＝v 2aB ．x ＝m v 3FC ．x ＝FtD ．x ＝m v 2F【答案】ABC [由于在国际单位制中，v 的单位符号为m/s ，a 的单位符号为m/s 2，F 的单位符号为kg·m/s 2，x 的单位符号为m ，t 的单位为s.将各对应单位分别代入式子中，整理可知A 、B 、C 一定错误．]5、下列说法正确的是( )A ．起重机用钢索加速吊起货物时，钢索对货物的力大于货物对钢索的力B．子弹能射入木块是因为子弹对木块的力大于木块对子弹的阻力C．大人与小孩相撞时，大人对小孩的撞击力大于小孩对大人的撞击力D．将图钉按入木板，图钉对木板的力和木板对图钉的力大小是相等的D[钢索对货物的力与货物对钢索的力是一对作用力与反作用力，总是大小相等，选项A错误；子弹对木块的力与木块对子弹的力是一对作用力与反作用力，选项B错误；大人对小孩的撞击力与小孩对大人的撞击力是一对作用力与反作用力，总是大小相等，选项C错误；图钉对木板的力和木板对图钉的力是一对作用力与反作用力，大小相等，选项D正确．]6、质量为0.8 kg的物体在一水平面上运动，如图所示，a、b分别表示物体不受拉力作用和受到水平拉力作用时的v-t图线，则拉力和摩擦力之比为()A．9∶8 B．3∶2C．2∶1 D．4∶3【答案】B[由题可知，图线a表示的为仅受摩擦力时的运动图线，加速度大小a1＝1.5 m/s2；图线b表示的为受水平拉力和摩擦力的运动图线，加速度大小为a2＝0.75 m/s2；由牛顿第二定律得ma1＝F f，ma2＝F－F f，解得F∶F f＝3∶2，B正确．]7、如图所示，物体在水平力F作用下，静止在斜面上，若稍微减小水平推力F，而物体仍能保持静止，设斜面对物体的静摩擦力为F f，物体所受的支持力为F N，则()A．F f和F N都一定减小B．F f和F N都不一定减小C．F f不一定减小，F N一定减小D．F f一定减小，F N不一定减小【答案】C[对物体受力分析如图所示，在y轴方向上，F N－Fsin θ－Gcos θ＝0，由此公式可判断出当F减小时，F N一定减小，在x轴方向上，若静摩擦力F f沿斜面向上，则有F f＋Fcos θ－Gsin θ＝0，可见当F减小时，F f增大；若F f 沿斜面向下，则有Fcos θ－F f－Gsin θ＝0，可见当F减小时，F f减小．由此可以看出，当F减小时，F f不一定减小，故选项C正确．]8、伽利略理想实验揭示了()A．若物体运动，那么它一定受力B．力不是维持物体运动的原因C．只有受力才能使物体处于静止状态D．只有受力才能使物体运动【答案】B[伽利略理想实验指出：如果水平面没有摩擦，那么在水平面上的物体一旦获得某一速度，物体将保持这一速度一直运动下去，而不需要外力来维持，故A、D错误；运动和静止都不需要力来维持，故B正确，C错误．] 9、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【答案】B[合外力与加速度是瞬时对应关系，所以在力作用到物体上的瞬间，物体立即获得加速度，但物体的速度还得从零开始增大，不可能立即具有速度，故B正确．]10、(双选)在研究匀变速直线运动的实验中，取计数点时间间隔为0.1 s，测得相邻相等时间间隔的位移差的平均值Δx＝1.2 cm. 若还测出小车的质量为500 g，则关于加速度、合外力大小及单位，既正确又符合一般运算要求的是()A．a＝1.20.12m/s2＝120 m/s2B．a＝1.2×10－20.12m/s2＝1.2 m/s2C．F＝500×1.2 N＝600 ND．F＝0.5×1.2 N＝0.6 N【答案】BD[在应用公式进行数量运算的同时，也要把单位代入运算．代入单位运算时，单位换算要准确，可以把题中已知量的单位都用国际单位表示，计算结果的单位就是用国际单位表示的．这样在统一已知量的单位后，就不必一一写出各个量的单位，只在数字后面写出正确单位即可．选项A中Δx＝1.2 cm，没换算成国际单位，C项中的小车质量m＝500 g，没换算成国际单位，所以均错误，故正确答案为B、D.]11、(双选)将一木箱置于粗糙的水平地面上，现用一水平绳拉着木箱匀速前进，则()A．木箱所受到的拉力和水平地面对木箱的摩擦力是一对作用力与反作用力B．木箱对水平地面的压力和水平地面对木箱的支持力是一对作用力与反作用力C．木箱所受的重力和水平地面对木箱的支持力是一对平衡力D．木箱对水平地面的压力和水平地面对木箱的支持力是一对平衡力BC[木箱匀速前进，木箱所受到的拉力和水平地面对木箱的摩擦力是一对平衡力；木箱所受的重力和水平地面对木箱的支持力是一对平衡力．木箱对水平地面的压力和水平地面对木箱的支持力是一对作用力与反作用力．所以选项B、C 正确，A、D错误．]12、理想实验有时能更深刻地反映自然规律．伽利略设想了一个理想实验，如图所示．下面是关于该实验被打乱的步骤：①减小第二个斜面的倾角，小球在这个斜面上仍然要达到原来的高度．②如图为两个对接的斜面，让静止的小球沿一个斜面滚下，小球将滚上另一个斜面．③如果没有摩擦，小球将上升到原来释放时的高度．④继续减小第二个斜面的倾角，最后使它成为水平面，小球将沿水平面做持续的匀速运动．(1)请将上述理想实验的设想步骤按照正确的顺序排列____________________________(填写序号即可)．(2)在上述的设想实验步骤中，有的属于可靠的实验事实，有的则是理想化的推论，请问步骤②属于____________________________________________________________________ __________________________________.[解析]本题向我们展示了科学史上著名的理想实验的思想方法，即在实验事实的基础上，经过合理的想象，获取结论．针对题目所述的实验步骤，正确的排列顺序是②③①④，步骤②属于可靠的实验事实．[答案](1)②③①④(2)可靠的实验事实13、思考判断(正确的打“√”，错误的打“×”)(1)一般来说物理公式仅能确定各物理量之间的数量关系，不能确定它们之间的单位关系．( )(2)各个物理量的单位可以相互导出．()(3)若某个单位符号中包含几个基本单位的符号，则该单位一定是导出单位．( )(4)厘米cm、克g、小时h都属于国际单位制单位．()【答案】（1）×（2）×（3）√（4）×14、思考判断(正确的打“√”，错误的打“×”)(1)物体的加速度方向就是其运动方向．( )(2)同一个物体，其所受合外力越大，加速度越大． ( )(3)同一个物体，其所受合外力越大，运动越快．()(4)对于任何运动物体，它在任何一段时间内的平均速度都等于该段时间初、末速度的平均值．()【答案】（1）×（2）×（3）√（4）×。

2020--2021人教物理必修一第4章牛顿运动定律及答案人教必修一第四章牛顿运动定律1、伽利略理想实验揭示了()A．若物体运动，那么它一定受力B．力不是维持物体运动的原因C．只有受力才能使物体处于静止状态D．只有受力才能使物体运动2、(双选)下列对牛顿第二定律的表达式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成正比，与物体的加速度成反比B．由m＝Fa可知，物体的质量与其所受合外力成正比，与其运动的加速度成反比C．由a＝Fm可知，物体的加速度与其所受合外力成正比，与其质量成反比D．由m＝Fa可知，物体的质量可以通过测量它的加速度和它所受的合外力而求出3、下列各组属于国际单位制的基本单位的是()A．千克、米、秒B．克、牛顿、米C．质量、长度、时间D．质量、力、位移4、如图所示，将吹足气的气球由静止释放，气球内气体向后喷出，气球会向前运动，这是因为气球受到()A．重力B．手的推力C．空气的浮力D．喷出气体对气球的作用力5、用相同材料做成的A、B两木块的质量之比为3∶2，初速度之比为2∶3，它们在同一粗糙水平面上同时开始沿直线滑行，直至停止，则它们() A．滑行中的加速度之比为2∶3B．滑行的时间之比为1∶1C．滑行的距离之比为4∶9D．滑行的距离之比为3∶26、(双选)如图是娱乐节目中设计的“导师战车”．当坐在战车中的导师按下按钮时，战车就由静止开始沿长10 m的倾斜直轨道向下运动；某时刻开始减速，到达站在轨道末端的学员面前时，恰好静止，整个过程历时4 s．将加速、减速过程分别视为匀变速直线运动，则()A．战车运动过程中导师先失重后超重B．战车运动过程中所受外力不变C．战车加速过程中的加速度一定等于减速过程中的加速度D．战车运动过程中的最大速度为5 m/s7、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零8、(多选)下列说法正确的是()A．物理学公式在确定物理量数值关系的同时，也确定了物理量单位间的关系B．力学中所选定的基本量有力、质量、时间C．基本量的单位叫作基本单位D．由基本量根据物理关系推导出来的其他物理量的单位叫作导出单位9、如图所示是火箭加速上升时的照片，此时喷出气体对火箭作用力的大小()A．等于火箭的重力B．等于火箭对喷出气体的作用力C．小于火箭对喷出气体的作用力D．大于火箭对喷出气体的作用力10、用30 N的水平外力F拉一静止在光滑水平面上的质量为20 kg的物体，力F作用3 s后消失，则第5 s末物体的速度和加速度分别是()A．v＝7.5 m/s，a＝1.5 m/s2B．v＝4.5 m/s，a＝1.5 m/s2C．v＝4.5 m/s，a＝0D．v＝7.5 m/s，a＝011、如图所示的四脚支架经常使用在架设高压线路、通信的基站塔台等领域．现有一质量为m的四脚支架置于水平地面上，其四根铁质支架等长，与竖直方向均成θ角，重力加速度为g，则地面对每根支架的作用力大小为()A．mg4sin θB．mg4cos θC．14mgtan θ D．14mg12、在做匀速直线运动的小车上水平放置一密闭的装有水的瓶子，瓶内有一气泡，如图所示，当小车突然停止运动时，气泡相对于瓶子怎样运动？13、质量为10 g的子弹，以300 m/s的水平初速度射入一块竖直固定的木板，把木板打穿，子弹射出的速度是200 m/s.若木板厚度为10 cm，求木板对子弹的平均作用力．小明同学的解法如下，你同意他的解法吗？ 由运动学公式：v2－v 20＝2ax得：a ＝v 2－v 202x ＝2002－30022×10 m/s 2＝－2.5×103 m/s 2，由牛顿第二定律：F ＝ma ＝10×(－2.5×103) N ＝－2.5×104 N.摩擦因数为μ＝0.5.现对箱子施加一个与水平方向成θ＝37°角的拉力，经t 1＝10 s 后撤去拉力，又经t 2＝1 s 箱子停下来．sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，g 取10 m/s 2.求：(1)拉力F 大小；(2)箱子在水平面上滑行的位移x.2020--2021人教物理必修一第4章 牛顿运动定律及答案 人教必修一第四章 牛顿运动定律1、伽利略理想实验揭示了( ) A ．若物体运动，那么它一定受力 B ．力不是维持物体运动的原因 C ．只有受力才能使物体处于静止状态 D ．只有受力才能使物体运动【答案】B [伽利略理想实验指出：如果水平面没有摩擦，那么在水平面上的物体一旦获得某一速度，物体将保持这一速度一直运动下去，而不需要外力来维持，故A、D错误；运动和静止都不需要力来维持，故B正确，C错误．] 2、(双选)下列对牛顿第二定律的表达式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成正比，与物体的加速度成反比B．由m＝Fa可知，物体的质量与其所受合外力成正比，与其运动的加速度成反比C．由a＝Fm可知，物体的加速度与其所受合外力成正比，与其质量成反比D．由m＝Fa可知，物体的质量可以通过测量它的加速度和它所受的合外力而求出【答案】CD[牛顿第二定律的表达式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，并不由它们决定，A错；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；由牛顿第二定律知加速度与合外力成正比，与质量成反比，m可由其他两量求得，故C、D对．]3、下列各组属于国际单位制的基本单位的是()A．千克、米、秒B．克、牛顿、米C．质量、长度、时间D．质量、力、位移【答案】A[选项C、D中所给的都是物理量，不是物理单位，C、D错误；千克、米、秒分别为质量、长度、时间三个基本物理量的单位，A正确；B项中牛顿是导出单位，B错误．]4、如图所示，将吹足气的气球由静止释放，气球内气体向后喷出，气球会向前运动，这是因为气球受到()A．重力B．手的推力C．空气的浮力D ．喷出气体对气球的作用力【答案】D [气球内气体向后喷出时，气球对气体有向后的作用力，气体对气球有向前的反作用力使气球向前运动，D 项正确．]5、用相同材料做成的A 、B 两木块的质量之比为3∶2，初速度之比为2∶3，它们在同一粗糙水平面上同时开始沿直线滑行，直至停止，则它们( ) A ．滑行中的加速度之比为2∶3 B ．滑行的时间之比为1∶1 C ．滑行的距离之比为4∶9 D ．滑行的距离之比为3∶2【答案】C [根据牛顿第二定律可得μmg ＝ma ，所以滑行中的加速度为a ＝μg ，所以加速度之比为1∶1，A 错误；根据公式t ＝Δv a ，可得t 1t 2＝Δv 1a Δv 2a＝23，B 错误；根据公式v 2＝2ax 可得x 1x 2＝v 212a v 222a＝49，C 正确，D 错误．]6、(双选)如图是娱乐节目中设计的“导师战车”．当坐在战车中的导师按下按钮时，战车就由静止开始沿长10 m 的倾斜直轨道向下运动；某时刻开始减速，到达站在轨道末端的学员面前时，恰好静止，整个过程历时4 s ．将加速、减速过程分别视为匀变速直线运动，则( )A ．战车运动过程中导师先失重后超重B ．战车运动过程中所受外力不变C ．战车加速过程中的加速度一定等于减速过程中的加速度D ．战车运动过程中的最大速度为5 m/s【答案】AD [“导师战车”沿斜面先加速后减速，战车上的导师先失重后超重，A 正确；战车所受的合外力先沿斜面向下后沿斜面向上，外力不同，B 错误；因不知加速和减速的时间关系，故不能判断两个过程中加速度的大小关系，C 错误；设最大速度为v m，则整个过程的平均速度为v m2，由v m2t＝x可得v m＝5 m/s，D正确．]7、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【答案】B[合外力与加速度是瞬时对应关系，所以在力作用到物体上的瞬间，物体立即获得加速度，但物体的速度还得从零开始增大，不可能立即具有速度，故B正确．]8、(多选)下列说法正确的是()A．物理学公式在确定物理量数值关系的同时，也确定了物理量单位间的关系B．力学中所选定的基本量有力、质量、时间C．基本量的单位叫作基本单位D．由基本量根据物理关系推导出来的其他物理量的单位叫作导出单位【答案】ACD[物理量通常是由数值和单位组成的(少数物理量例外，如动摩擦因数无单位)，所以物理学公式在确定物理量数值关系的同时，也确定了物理量单位间的关系，选项A正确；力不是基本量，选项B错误；基本量的单位叫作基本单位，选项C正确；由基本量根据物理关系推导出来的其他物理量的单位叫作导出单位，选项D正确．]9、如图所示是火箭加速上升时的照片，此时喷出气体对火箭作用力的大小()A．等于火箭的重力B．等于火箭对喷出气体的作用力C．小于火箭对喷出气体的作用力D．大于火箭对喷出气体的作用力【答案】B[火箭加速上升，则合力方向向上，所以喷出气体对火箭作用力大于火箭重力，选项A错误；喷出气体对火箭作用力与火箭对喷出气体的作用力是一对作用力与反作用力，大小相等，选项B正确，C、D错误．]10、用30 N的水平外力F拉一静止在光滑水平面上的质量为20 kg的物体，力F作用3 s后消失，则第5 s末物体的速度和加速度分别是()A．v＝7.5 m/s，a＝1.5 m/s2B．v＝4.5 m/s，a＝1.5 m/s2C．v＝4.5 m/s，a＝0D．v＝7.5 m/s，a＝0【答案】C[前3 s物体由静止开始做匀加速直线运动，由牛顿第二定律知a0＝Fm＝3020m/s2＝1.5 m/s2,3 s末物体的速度为v＝a0t＝1.5×3 m/s＝4.5 m/s；3 s后，力F消失，加速度立即变为0，物体做匀速直线运动，所以5 s末的速度仍是3 s 末的速度，即4.5 m/s，加速度为a＝0，故C正确．]11、如图所示的四脚支架经常使用在架设高压线路、通信的基站塔台等领域．现有一质量为m的四脚支架置于水平地面上，其四根铁质支架等长，与竖直方向均成θ角，重力加速度为g，则地面对每根支架的作用力大小为()A．mg4sin θB．mg4c os θC．14mgtan θ D．14mg【答案】B[由结构的对称性可知，四根支架的作用力大小相等，与竖直方向的夹角均为θ，根据力的合成与分解知识可得4Fcos θ＝mg，解得F＝mg4cos θ，B正确．]12、在做匀速直线运动的小车上水平放置一密闭的装有水的瓶子，瓶内有一气泡，如图所示，当小车突然停止运动时，气泡相对于瓶子怎样运动？[解析] 首先确定本题应该用惯性知识来分析，但此题涉及的不仅仅是气泡，还有水，由于惯性的大小与质量有关，而水的质量远大于同体积气泡的质量，因此水的惯性远大于气泡的惯性，当小车突然停止时，水保持向前运动的趋势远大于气泡向前运动的趋势，当水相对于瓶子向前运动时，水将挤压气泡，使气泡相对于瓶子向后运动． [答案] 见解析13、质量为10 g 的子弹，以300 m/s 的水平初速度射入一块竖直固定的木板，把木板打穿，子弹射出的速度是200 m/s.若木板厚度为10 cm ，求木板对子弹的平均作用力．小明同学的解法如下，你同意他的解法吗？由运动学公式：v 2－v 20＝2ax 得：a ＝v 2－v 22x ＝2002－30022×10 m/s 2＝－2.5×103 m/s 2，由牛顿第二定律：F ＝ma ＝10×(－2.5×103) N ＝－2.5×104 N.x ＝10 cm ＝0.1 m ，m ＝10 g ＝10－2 kg a ＝v 2－v 202x ＝2002－30022×0.1m/s 2＝－2.5×105 m/s 2F ＝ma ＝10－2×(－2.5×105) N ＝－2.5×103 N ，负号表示与速度反向． [答案] 见解析14、如图所示，一质量为m ＝100 kg 的箱子静止在水平面上，与水平面间的动摩擦因数为μ＝0.5.现对箱子施加一个与水平方向成θ＝37°角的拉力，经t 1＝10 s 后撤去拉力，又经t 2＝1 s 箱子停下来．sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，g 取10 m/s 2.求：(1)拉力F 大小；(2)箱子在水平面上滑行的位移x.[解析] (1)撤去拉力前，箱子受重力mg 、支持力F N 、拉力F 、摩擦力F f 作用，设运动加速度为a 1，根据牛顿运动定律有：F N ＋Fsin θ－mg ＝0，F f ＝μF N Fcos θ－F f ＝ma 1撤去拉力后，箱子受重力mg 、支持力F ′N 、摩擦力F ′f 作用，设运动加速度为a 2，根据牛顿运动定律有： －μmg ＝ma 2，a 1t 1＋a 2t 2＝0 解方程，代入数据得：F ＝500 N. (2)撤去拉力前，箱子做匀加速运动： x 1＝12a 1t 21撤去拉力后，箱子做匀减速运动： x 2＝a 1t 12·t 2解方程，代入数据得： x ＝x 1＋x 2＝27.5 m. [答案] (1)500 N (2)27.5 m。

第四章牛顿运动定律一、选择题1．下列说法中，正确的是()A．某人推原来静止的小车没有推动是因为这辆车的惯性太大B．运动得越快的汽车越不容易停下来，是因为汽车运动得越快，惯性越大C．竖直上抛的物体抛出后能继续上升，是因为物体受到一个向上的推力D．物体的惯性与物体的质量有关，质量大的惯性大，质量小的惯性小2．关于牛顿第二定律，正确的说法是()A．合外力跟物体的质量成正比，跟加速度成正比B．加速度的方向不一定与合外力的方向一致C．加速度跟物体所受合外力成正比，跟物体的质量成反比；加速度方向与合外力方向相同D．由于加速度跟合外力成正比，整块砖自由下落时加速度一定是半块砖自由下落时加速度的2倍3．关于力和物体运动的关系，下列说法正确的是()A．一个物体受到的合外力越大，它的速度就越大B．一个物体受到的合外力越大，它的速度的变化量就越大C．一个物体受到的合外力越大，它的速度的变化就越快D．一个物体受到的外力越大，它的加速度就越大4．在水平地面上做匀加速直线运动的物体，在水平方向上受到拉力和阻力的作用，如果要使物体的加速度变为原来的2倍，下列方法中可以实现的是()A．将拉力增大到原来的2倍1B．阻力减小到原来的2C．将物体的质量增大到原来的2倍D．将物体的拉力和阻力都增大原来的2倍5．竖直起飞的火箭在推力F的作用下产生10 m/s2 的加速度，若推动力增大到2F，则火箭的加速度将达到(g 取10 m/s2，不计空气阻力)()A．20 m/s2B．25 m/s2C．30 m/s2D．40 m/s26．向东的力F1单独作用在物体上，产生的加速度为a1；向北的力F2 单独作用在同一个物体上，产生的加速度为a2。

则F1和F2同时作用在该物体上，产生的加速度()A ．大小为a 1－a 2B ．大小为2221＋a a C ．方向为东偏北arctan 12a aD ．方向为与较大的力同向7．物体从某一高处自由落下，落到直立于地面的轻弹簧上，如图所示。

人教版高一物理必修1 第四章牛顿运动定律典型问题精华（含详尽答案）一、选择题1．如下图， A、 B 质量各为 m，置于圆滑水平桌面上，经过细绳和圆滑小定滑轮将 A 与质量为2m 的 C物体连结，整个系统由静止开释，开释后A、 B 之间无相对滑动。

以下判断正确的选项是( )A. 绳中拉力 mgB. 绳中拉力 2mgC. A、B 间摩擦力为 mgD. A、B 间摩擦力为1mg 22．如下图，是直升机悬停在空中向地面投放装有救灾物质的箱子，设投放初速度为零，箱子所受的空气阻力与箱子着落速度的平方成正比，且运动过程中箱子一直保持图示姿态。

在箱子着落过程中，以下说法正确的选项是( )A. 箱内物体一直没有遇到支持力B. 箱子刚从飞机上投下时，箱内物体遇到的支持力最大C. 箱子靠近地面时，箱内物体遇到的支持力比刚投下时大D. 箱内物体遇到的支持力一直等于物体的重力3．静止于粗拙水平面上的物体，遇到方向恒定的水平拉力 F 的作用，拉力 F 的大小随时间变化如图甲所示。

在拉力 F 从 0 渐渐增大的过程中，物体的加快度随时间变化如图乙所示，g 取 10m/s 2。

则以下说法中正确的选项是 ( )A.物体与水平面间的摩擦力先增大，后减小至某一值并保持不变B.物体与水平面间的动摩擦因数为0.2C.物体的质量为 6kgD.4s 末物体的速度为 4m/s4．如下图，斜面体搁置在粗拙水平川面上，上方的物块获取一沿斜面向下的初速度沿粗拙的斜面减速下滑，斜面体一直保持静止，在此过程中A.斜面体对物块的作使劲斜向左上方B.斜面体与物块之间的动摩擦因数小于斜面与地面夹角的正切值C.地面对斜面体的摩擦力水平向右D.地面对斜面体的支持力小于物块与斜面体的重力之和5．如下图， A、 B 两球的质量均为m，它们之间用轻弹簧相连，放在圆滑的水平面上，今使劲将球向左推，使弹簧压缩，均衡后忽然将 F 撤去，则在此瞬时()A. A 球的加快度为F/2mB. B 球的加快度为F/mC. B 球的加快度为F/2mD. B 球的加快度为06．对于超重和失重，以下说法正确的选项是A.超重就是物体遇到的重力增大了试卷第 1页，总 4页块， t=2s 时辰传递带忽然被制动而停止．已知滑块与传递带之间的动摩擦因数μ=0.2．则t=2.5s时滑块的速度为（）A. 3m/sB. 2m/sC. 1m/sD. 08．电梯内的水平川板上有一体重计，某人站在体重计上，电梯静止时，体重计的示数为40kg。

高一物理必修1第四章牛顿运动定律应用物体平衡正交分解法专题专项训练习题集【知识点梳理】1．物体受到三个以上共点力作用处于平衡状态时，利用正交分解法解决此类平衡问题，建立直角坐标系，把力分解在两条坐标轴上。

2．合理选取直角坐标系，通常情况把坐标系建立在物体的运动方向和垂直运动方向上，一般不分解摩擦力和支持力。

3．按照分解后的受力情况，分别写出两个垂直方向上合力为零的表达式，如果物体受滑动摩擦力再写出滑动摩擦力的公式，利用方程组求解即可。

4．临界状态：是从一种物理现象转变为另一种物理现象，或从一物理过程转入到另一物理过程的转折状态。

临界状态也可理解为“恰好出现”和“恰好不出现”某种现象的状态。

要从临界状态中看出已知的隐含的条件。

【典题训练】1．在水平路面上用绳子拉一只重110N的箱子，绳子和路面的夹角为37°，如图所示。

当绳子的拉力为50N，恰好使箱子匀速移动，求箱子和地面间的动摩擦因数。

（取sin370＝0.6，cos370＝0.8）2．如图所示，位于斜面上的物块M，在沿斜面向上的推力F作用下，处于静止状态，则斜面施于M的摩擦力（）A．方向一定沿斜面向下B．方向可能沿斜面向下C．大小可能等于零D．大小一定不为零3．如图所示，位于斜面上的物块，在沿斜面向上的推力F作用下，处于静止状态，若推力F逐渐增大，则摩擦力大小变化情况说法正确的是（）A．一定增大B．可能逐渐增大C．可能逐渐减小D．可能先减小后增大4．如图所示，人的质量为M，物块的质量为m，且M>m，若不计绳与滑轮的摩擦，则当人拉着绳向右跨出一步后，人和物仍保持静止，则下列说法中正确的是（）A．地面对人的摩擦力减小B．地面对人的摩擦力增大C．人对地面的压力减小D．人对地面的作用力增大5．质量为m的物体放在倾角为α的斜面上，力F垂直于斜面作用在物体上，物体处于静止状态，如图所示。

下列说法中正确的是（）A．力F越大，物体所受摩擦力越大B．力F越小，物体所受摩擦力越小C．力F越大，物体所受摩擦力可能越大，也可能越小6．如图所示，物体A在竖直向上的拉力F的作用下能静止在斜面上，则关于A受力的个数，下列说法中正确的是（）A．A一定是受两个力作用B．A一定是受四个力作用C．A可能受三个力作用D．A不是受两个力作用就是受四个力作用7．质量为m的物体放在倾角为θ的斜面上，它跟斜面间的动摩擦因数为μ，在水平恒定的力F作用下，物体沿斜面向上匀速运动，则物体所受的摩擦力是（）A．μmgcosθB．μ(mgcosθ＋Fsinθ)C．(Fcosθ—mgsinθ) D．μ(mgcosθ－Fsinθ)8．如图所示，重量为40N的物体与竖直墙面间的动摩擦因数为μ＝0.4，若用与水平方向夹角为θ=370斜向上的推力F＝60N托住物体，物体处于静止状态。

2020—2021人教物理必修一第四章牛顿运动定律练习有答案人教必修一第四章牛顿运动定律1、关于惯性和惯性定律的说法，正确的是()A．物体在任何情况下都有惯性B．物体只有在运动时才有惯性C．物体不受外力作用时，一定处于静止状态D．物体不受外力作用时，一定做匀速直线运动2、如图所示，质量m＝10 kg的物体在水平面上向右运动，物体与水平面间的动摩擦因数为0.2，与此同时物体受到一个水平向左的推力F＝20 N的作用，取g＝10 m/s2，则物体的加速度是()A．0B．4 m/s2，水平向右C．4 m/s2，水平向左D．2 m/s2，水平向右3、初中物理课中我们学习过一个重要的物理量“压强”，它的单位是“帕斯卡”，符号“Pa”，以下用国际单位制中基本单位表达“帕斯卡”正确的是() A．kg/(s2·m) B．kg/(s2·m3)C．kg·m3/s2D．kg·m/s24、关于车拉马、马拉车的问题，下列说法中正确的是()A．马拉车不动，是因为马拉车的力小于车拉马的力B．马拉车前进，是因为马拉车的力大于车拉马的力C．马拉车，不论车动还是不动，马拉车的力的大小总是等于车拉马的力的大小D．马拉车不动或车匀速前进时，马拉车的力与车拉马的力才大小相等5、一个雨滴质量为m，自云层中由静止落下，在空气中竖直下落，受到的空气阻力F f的大小与其下落速率v成正比，比例系数为k，即F f＝k v.用g表示重力加速度，下列说法正确的是()A．雨滴做匀加速直线运动B．雨滴下落的最大加速度小于gC．雨滴下落的最大速度可能为mg/kD ．雨滴可能做减速运动6、在离地高h 处，沿竖直方向同时向上和向下抛出两个小球，它们的初速度大小均为v ，不计空气阻力，两球落地的时间差为( )A ．2v gB ．v gC ．2h vD ．h v7、随着居民生活水平的提高，家庭轿车越来越多，行车安全就越发显得重要．在行车过程中规定必须要使用安全带．假设某次急刹车时，由于安全带的作用，使质量为70 kg 的乘员具有的加速度大小约为6 m/s 2，此时安全带对乘员的作用力最接近( ) A ．100 N B ．400 N C ．800 N D ．1 000 N8、实验研究表明降落伞所受的阻力与速度v 、伞的半径r 、空气密度ρ等因素有关，下面几个有关阻力的表达式可能正确的是(式中K 为比例常数，无单位)( )A ．K v 2r 3ρB ．K v 2r 2ρC ．K v 2r 4ρD ．K v r 2ρ9、如图所示，人走路时，人和地球间的作用力和反作用力的对数有( )A ．一对B ．两对C ．三对D ．四对10、如图所示，底板光滑的小车上用两个量程为20 N ，完全相同的弹簧测力计甲和乙系住一个质量为1 kg 的物块．在水平地面上，当小车做匀速直线运动时，两弹簧测力计的示数均为10 N ，当小车做匀加速直线运动时，弹簧测力计甲的示数变为8 N ，这时小车运动的加速度大小是( )A ．2 m/s 2B ．4 m/s 2C．6 m/s2D．8 m/s211、(双选)如图甲所示，竖直电梯中质量为m的物体置于压力传感器P上，电脑可描绘出物体对P的压力F随时间的变化图线；图乙中K、L、M、N四条图线是电梯在四种运动状态下由电脑获得的F-t图线，由图线分析电梯的运动情况，下列结论中正确的是()A．由图线K可知，此时电梯一定处于匀加速上升状态B．由图线L可知，此时电梯的加速度大小一定等于gC．由图线M可知，此时电梯一定处于静止状态D．由图线N可知，此时电梯加速度的方向一定先向上后向下12、在做匀速直线运动的小车上水平放置一密闭的装有水的瓶子，瓶内有一气泡，如图所示，当小车突然停止运动时，气泡相对于瓶子怎样运动？13、某飞机场利用如图所示的传送带将地面上的货物运送到飞机上，传送带与地面的夹角θ＝30°，传送带两端A、B的距离L＝10 m，传送带以v＝5 m/s的恒定速度匀速向上运动．在传送带底端A轻放上一质量m＝5 kg的货物，货物与传送带间的动摩擦因数μ＝32.求货物从A端运送到B端所需的时间．(g取10 m/s2)2020—2021人教物理必修一第四章牛顿运动定律练习有答案人教必修一第四章牛顿运动定律1、关于惯性和惯性定律的说法，正确的是()A．物体在任何情况下都有惯性B．物体只有在运动时才有惯性C．物体不受外力作用时，一定处于静止状态D．物体不受外力作用时，一定做匀速直线运动【答案】A[惯性是物体本身的一种固有属性，其大小只与质量有关，质量越大，惯性越大；惯性的大小和物体是否运动、是否受力以及运动的快慢是没有任何关系的，A正确，B错误；由惯性定律可知，当物体不受外力时将保持静止或做匀速直线运动，C、D错误．]2、如图所示，质量m＝10 kg的物体在水平面上向右运动，物体与水平面间的动摩擦因数为0.2，与此同时物体受到一个水平向左的推力F＝20 N的作用，取g＝10 m/s2，则物体的加速度是()A．0B．4 m/s2，水平向右C．4 m/s2，水平向左D．2 m/s2，水平向右【答案】C[物体在水平面上向右运动，竖直方向受重力、支持力，其合力为0.在水平方向上受水平向左的推力、水平向左的滑动摩擦力．推力大小为F＝20 N，滑动摩擦力大小为F f＝μF N＝μmg＝0.2×10×10 N＝20 N所以合力大小为F合＝F＋F f＝20 N＋20 N＝40 N，方向水平向左，根据牛顿第二定律得加速度为a＝F合m＝4010m/s2＝4 m/s2，方向水平向左．选项C正确．]3、初中物理课中我们学习过一个重要的物理量“压强”，它的单位是“帕斯卡”，符号“Pa”，以下用国际单位制中基本单位表达“帕斯卡”正确的是() A．kg/(s2·m) B．kg/(s2·m3)C．kg·m3/s2D．kg·m/s2【答案】A [由于1 Pa ＝1 N m 2，而1 N ＝1 kg·m/s 2，则1 Pa ＝1 kg·m/s 2m 2＝1 kg/(s 2·m)，选项A 正确．]4、关于车拉马、马拉车的问题，下列说法中正确的是( )A ．马拉车不动，是因为马拉车的力小于车拉马的力B ．马拉车前进，是因为马拉车的力大于车拉马的力C ．马拉车，不论车动还是不动，马拉车的力的大小总是等于车拉马的力的大小D ．马拉车不动或车匀速前进时，马拉车的力与车拉马的力才大小相等【答案】C [由牛顿第三定律可知，马拉车与车拉马的力是一对作用力和反作用力，大小始终相等．而车的运动状态的变化，是由车受到的合力决定的．当马拉车的力较小时，拉力与车受到的地面的摩擦力大小相等，车保持静止；当马拉车的力大于车所受到的地面的摩擦力时，车就开始运动并加速前进．只有C 项正确．]5、一个雨滴质量为m ，自云层中由静止落下，在空气中竖直下落，受到的空气阻力F f 的大小与其下落速率v 成正比，比例系数为k ，即F f ＝k v .用g 表示重力加速度，下列说法正确的是( )A ．雨滴做匀加速直线运动B ．雨滴下落的最大加速度小于gC ．雨滴下落的最大速度可能为mg/kD ．雨滴可能做减速运动【答案】C [由牛顿第二定律得雨滴下落加速度a ＝mg －k v m ，v 从0开始逐渐增大，开始时a ＝g ，随速度的增大，a 逐渐减小，至mg ＝k v 时a 减小到0，速度不再变化，故雨滴在下落过程中，先做加速度减小的加速运动，后做匀速直线运动，选项A 、B 、D 错误；若雨滴下落高度足够高，即雨滴在落地前能做匀速运动，则雨滴的最大速度为v m ＝mg k，选项C 正确．] 6、在离地高h 处，沿竖直方向同时向上和向下抛出两个小球，它们的初速度大小均为v ，不计空气阻力，两球落地的时间差为( )A ．2v gB ．v gC ．2h vD ．h v【答案】A [做竖直上抛的小球，再次回到抛出点之后到落到地面上的时间与向下抛出的小球落地时间相等，因此两球落地的时间差为竖直上抛的小球从抛出到回到抛出点的时间，故Δt ＝2v g ，选项A 正确．]7、随着居民生活水平的提高，家庭轿车越来越多，行车安全就越发显得重要．在行车过程中规定必须要使用安全带．假设某次急刹车时，由于安全带的作用，使质量为70 kg 的乘员具有的加速度大小约为6 m/s 2，此时安全带对乘员的作用力最接近( )A ．100 NB ．400 NC ．800 ND ．1 000 N【答案】B [根据牛顿第二定律：F ＝ma ＝70×6 N ＝420 N ，B 正确．]8、实验研究表明降落伞所受的阻力与速度v 、伞的半径r 、空气密度ρ等因素有关，下面几个有关阻力的表达式可能正确的是(式中K 为比例常数，无单位)( )A ．K v 2r 3ρB ．K v 2r 2ρC ．K v 2r 4ρD ．K v r 2ρ【答案】B [密度的单位为kg/m 3，速度的单位是m/s ，半径单位是m ，力的单位为N ，且1 N ＝1 kg·m/s 2，K v 2r 3ρ的单位为m 2·kg s 2，不是kg·m/s 2，选项A 错误；K v 2r 2ρ的单位为m·kg s 2，即为kg·m/s 2，选项B 正确；K v 2r 4ρ的单位为m 3·kg s 2，不是kg·m/s 2，选项C 错误；K v r 2ρ的单位为kg s，不是kg·m/s 2，选项D 错误．] 9、如图所示，人走路时，人和地球间的作用力和反作用力的对数有( )A ．一对B ．两对C ．三对D ．四对【答案】C [人走路时受到三个力的作用，即重力、地面对人的支持力和地面对人的摩擦力．因为力的作用总是相互的，是成对出现的，所以这三个力的反作用力分别是人对地球的吸引力、人对地面的压力和人对地面的摩擦力，所以人走路时与地球间有三对作用力和反作用力，故C 选项正确，A 、B 、D 错误．]10、如图所示，底板光滑的小车上用两个量程为20 N，完全相同的弹簧测力计甲和乙系住一个质量为1 kg的物块．在水平地面上，当小车做匀速直线运动时，两弹簧测力计的示数均为10 N，当小车做匀加速直线运动时，弹簧测力计甲的示数变为8 N，这时小车运动的加速度大小是()A．2 m/s2B．4 m/s2C．6 m/s2D．8 m/s2【答案】B[当弹簧测力计甲的示数变为8 N时，弹簧测力计乙的示数变为12 N，这时物块所受的合力为4 N．由牛顿第二定律F＝ma得物块的加速度a＝Fm＝4m/s2，故选项B正确．]11、(双选)如图甲所示，竖直电梯中质量为m的物体置于压力传感器P上，电脑可描绘出物体对P的压力F随时间的变化图线；图乙中K、L、M、N四条图线是电梯在四种运动状态下由电脑获得的F-t图线，由图线分析电梯的运动情况，下列结论中正确的是()A．由图线K可知，此时电梯一定处于匀加速上升状态B．由图线L可知，此时电梯的加速度大小一定等于gC．由图线M可知，此时电梯一定处于静止状态D．由图线N可知，此时电梯加速度的方向一定先向上后向下【答案】BD[由图乙可知，图线M的支持力等于重力，电梯可能处于静止也可能处于匀速直线运动状态，C错误；图线L的支持力F N＝2mg，由F N－mg＝ma 可知，电梯的加速度a＝g方向竖直向上，B正确；由图线K可知，物体对P的压力大于重力且逐渐增大，电梯的加速度一定方向竖直向上且越来越大，A错误；由图线N可知，物体对P的压力先大于mg，后小于mg，故电梯的加速度方向先竖直向上后竖直向下，D正确．]12、在做匀速直线运动的小车上水平放置一密闭的装有水的瓶子，瓶内有一气泡，如图所示，当小车突然停止运动时，气泡相对于瓶子怎样运动？[解析] 首先确定本题应该用惯性知识来分析，但此题涉及的不仅仅是气泡，还有水，由于惯性的大小与质量有关，而水的质量远大于同体积气泡的质量，因此水的惯性远大于气泡的惯性，当小车突然停止时，水保持向前运动的趋势远大于气泡向前运动的趋势，当水相对于瓶子向前运动时，水将挤压气泡，使气泡相对于瓶子向后运动．[答案] 见解析13、某飞机场利用如图所示的传送带将地面上的货物运送到飞机上，传送带与地面的夹角θ＝30°，传送带两端A 、B 的距离L ＝10 m ，传送带以v ＝5 m/s 的恒定速度匀速向上运动．在传送带底端A 轻放上一质量m ＝5 kg 的货物，货物与传送带间的动摩擦因数μ＝32.求货物从A 端运送到B 端所需的时间．(g 取10 m/s 2)[解析] 以货物为研究对象，由牛顿第二定律得μmgcos 30°－mgsin 30°＝ma ，解得a ＝2.5 m/s 2货物匀加速运动时间t 1＝v a ＝2 s货物匀加速运动位移x 1＝12at 21＝5 m然后货物做匀速运动，运动位移x 2＝L －x 1＝5 m匀速运动时间t 2＝x 2v＝1 s 货物从A 到B 所需的时间t ＝t 1＋t 2＝3 s.[答案] 3 s。

第4章怎样求合力与分力4.1怎样求合力1.(多选)关于矢量和标量,下列说法正确的是()A.标量只有正值,矢量可以取负值B.标量和矢量无根本区别C.标量和矢量,一个有大小无方向,一个有大小也有方向D.标量和矢量的运算方法不同解析:标量和矢量都有正负值,A错;标量只有大小,没有方向,矢量既有大小,又有方向,B 错,C对;标量与矢量相比最大的不同是它们的运算法则不同,标量采用之前所学的算术法、矢量的运算遵循平行四边形定则,D对。

答案:CD2.关于共点力,下列说法中不正确的是()A.作用在一个物体上的两个力,如果大小相等,方向相反,这两个力是共点力B.作用在一个物体上的两个力,如果是一对平衡力,则这两个力是共点力C.作用在一个物体上的几个力,如果它们的作用点在同一点上,则这几个力是共点力D.作用在一个物体上的几个力,如果它们力的作用线交于同一点,则这几个力是共点力解析:作用在一个物体上的两个力,大小相等、方向相反,可以在同一条直线上,此时既是一对平衡力,又是共点力,也可以不在同一条直线上,这时既不是平衡力,也不是共点力,选项A错,B、C、D对。

答案:A3.物体受两个共点力F1和F2作用,其大小分别是F1=6 N,F2=10 N,则无论这两个力之间的夹角为何值,它们的合力不可能是()A.5 NB.10 NC.16 ND.18 N解析:两个力的最小值为F2-F1=4 N,最大值为F1+F2=16 N,即合力的范围是4 N≤F≤16 N,所以合力不可能是18 N。

答案:D4.(多选)物体受到三个共点力的作用,合力可能为零的是()A.5 N,2 N,3 NB.5 N,7 N,8 NC.1 N,10 N,10 ND.3 N,5 N,10 N解析:2 N+3 N=5 N,三个力的合力可能为零,选项A对;5 N和7 N的两个力的合力大小在2 N与12 N之间,可能为8 N,选项B对;1 N和10 N的两个力的合力大小在9 N与11 N之间,可能为10 N,选项C对;3 N和5 N的两个力的合力大小在2 N和8 N之间,不可能为10 N,选项D错。

4.3共点力的平衡及其应用1.物体受到共点力的作用,下列说法中正确的是( )A.速度在某一时刻等于0的物体一定处于平衡状态B.相对于另一物体保持静止的物体一定处于平衡状态C.物体所受合力为0,就一定处于平衡状态D.物体做匀加速运动时,一定处于平衡状态解析:平衡状态指静止或匀速直线运动状态,条件是F合=0或a=0,故只有C正确。

答案:C2.人站在自动扶梯的水平踏板上,随扶梯斜向上做匀速直线运动,如图所示。

以下说法正确的是( )A.人受到重力和支持力的作用B.人受到重力、支持力和摩擦力的作用C.人受到的合力不为零D.人受到的合力方向与速度方向相同解析:人做匀速直线运动,故所受合力为零,人所受重力和支持力均在竖直方向,故水平方向不受力,即人不受摩擦力的作用,只有A正确。

答案:A3.如下图所示,放在水平面上的物体受到斜向下的推力F作用做匀速直线运动,则推力F与物体所受摩擦力的合力方向为( )A.向下偏左B.向下偏右C.竖直向下D.竖直向上解析:画出物体所受推力F和摩擦力f的示意图,F在水平方向上的分力F2和f等大反向,合力为零;在竖直方向上F的分力为F1,则F和摩擦力的合力方向竖直向下,则C选项正确。

答案:C4.(多选)一物体静止放在斜面上,如图所示,当斜面的倾角逐渐增大而物体仍静止在斜面上时,则( )A.物体所受摩擦力逐渐增大B.物体所受重力和支持力的合力逐渐增大C.物体所受重力和静摩擦力的合力逐渐增大D.物体所受重力、支持力和静摩擦力的合力逐渐增大解析:物体缓缓运动而且相对斜面静止,物体的每个状态仍可看作平衡状态,物体受到重力、支持力和摩擦力的作用,三个力的合力保持为零,重力与支持力的合力大小等于摩擦力,随倾角θ的增大而增大,重力和摩擦力的合力大小等于支持力,随倾角的增大而减小。

答案:AB5.如图,质量为m的物块在水平推力F的作用下静止在倾角为θ的光滑斜面上,则物块对斜面的压力为( )A.mg cos θB.mg sin θC. D.解析:以物块为研究对象,它受到三个力,即重力、斜面的弹力和推力,如图所示,物体处于平衡状态。

第7节用牛顿运动定律解决问题(二)1．一个物体在力的作用下；如果保持________状态或者__________________状态；我们就说这个物体处于平衡状态．共点力作用下物体的平衡条件是____________．其数学表达式为F合＝____或{F x合＝；F y合＝；其中F x合为物体在x轴方向上所受的合外力；F y合为物体在y轴方向上所受的合外力．2．超重：当物体具有______的加速时；物体对支持物的压力(或对悬线的拉力)______物体所受的______的现象称为超重______．由此可知：产生超重现象的条件是物体具有______的加速；它与物体运动速的大小和方向______．超重包括__________和__________两种情况．3．失重：当物体具有________的加速时；物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)________物体所受的______的现象；称为失重现象．由此可知：产生失重现象的条件是物体具有______的加速；它与物体运动速的大小和方向______．失重现象包括__________和__________两种情况．4．完全失重：物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)等于____的状态；叫做完全失重状态．产生完全失重现象的条件：当物体竖直向下的加速等于______________时；就产生完全失重现象．5．自由落体从受力的角看；只受大小、方向都不变的______；故自由落体的加速大小、方向也是______的；从运动的角看；是初速为零、竖直向下的______直线运动．6．一物体放在粗糙的水平面上；质量m＝5 kg；物体与水平面间的动摩擦因数为μ＝0.3；当用水平力F作用在物体上时；物体恰好做匀速直线运动；则力F应为多少？7．以下关于超重与失重的说法正确的是()A．游泳运动员仰卧在水面静止不动时处于失重状态B．在超重现象中；物体的重力是增大的C．处于完全失重状态的物体；其重力一定为零D．如果物体处于失重状态；它必然有向下的加速【概念规律练】知识点一共点力作用下物体的平衡1．物体在共点力作用下；下列说法中正确的是()A．物体的速在某一时刻等于零；物体就一定处于平衡状态B．一物体相对另一物体保持静止时；物体一定处于平衡状态C．物体所受合力为零；就一定处于平衡状态D．物体做匀加速直线运动时；物体处于平衡状态2.图1如图1所示；物块在力F作用下向右沿水平方向匀速运动；则物块所受的摩擦力F f与拉力F的合力方向应该是()A．水平向右B．竖直向上C．向右偏上D．向左偏上3.图2如图2所示；质量为m的物体；在水平力F的作用下；沿倾角为α的粗糙斜面向上做匀速运动；试求水平力的大小．知识点二超重和失重现象4．游乐园中；游客乘坐能加速或减速运动的升降机；可以体会超重与失重的感觉．下列描述正确的是()A．当升降机加速上升时；游客是处在失重状态B．当升降机减速下降时；游客是处在超重状态C．当升降机减速上升时；游客是处在失重状态D．当升降机加速下降时；游客是处在超重状态5.图3某人在地面上用弹簧测力计称得其体重为490 N．他将弹簧测力计移至电梯内称其体重；t0至t3时间段内弹簧测力计的示数如图3所示；电梯运行的v－t图可能是下图中的(取电梯向上运动的方向为正)()6．质量为60 kg的人站在升降机中的体重计上；当升降机做下列各种运动时；体重计的读数是多少？(g取10 m/s2)(1)升降机匀速上升；(2)升降机以3 m/s2的加速加速上升；(3)升降机以4 m/s2的加速加速下降．知识点三竖直上抛运动中的失重现象7.图4如图4所示；A、B两物块叠放在一起；当把A、B两物块同时竖直向上抛出时(不计空气阻力)；则()A．A的加速小于gB．B的加速大于gC．A、B的加速均为gD．A、B间的弹力为零【方法技巧练】一、应用图解法处理平衡问题8.图5如图5所示；电灯悬挂于两墙壁之间；更换水平绳OA使连接点A向上移动而保持O点位置和OB绳的位置不变；则在A点向上移动的过程中()A．绳OB的拉力逐渐增大B．绳OB的拉力逐渐减小C．绳OA的拉力先增大后减小D．绳OA的拉力先减小后增大二、应用合成法和正交分解法处理平衡问题9.图6在科学研究中；可以用风力仪直接测量风力的大小；其原理如图6所示．仪器中一根轻质金属丝；悬挂着一个金属球．无风时；金属丝竖直下垂；当受到沿水平方向吹来的风时；金属丝偏离竖直方向一个角．风力越大；偏角越大；通过传感器；就可以根据偏角的大小指示出风力；那么风力大小F跟金属球的质量m、偏角θ之间有什么样的关系呢？(试用合成法和正交分解法两种方法求解)1．大小不同的三个力同时作用在一个小球上；以下各组力中；可能使小球处于平衡状态的一组是()A．2 N；3 N；6 N B．1 N；4 N；6 NC．35 N；15 N；25 N D．5 N；15 N；25 N2．在完全失重的状态下；下列物理仪器还能使用的是()A．天平B．水银气压计C．电流表D．弹簧测力计3．下列说法中正确的是()A．失重就是物体的重力减小了B．运动的物体惯性小；静止的物体惯性大C．不论超重、失重或完全失重；物体所受重力是不变的D．做实验时；给电磁打点计时器提供交流电源或直流电源；它都能正常工作4．跳水运动员从10 m跳台腾空跃起；先向上运动一段距离达到最高点后；再自由下落进入水池；不计空气阻力；关于运动员在空中上升过程和下落过程以下说法正确的有() A．上升过程处于超重状态；下落过程处于失重状态B．上升过程处于失重状态；下落过程处于超重状态C．上升过程和下落过程均处于超重状态D．上升过程和下落过程均处于完全失重状态5．某实验小组；利用DIS系统观察超重和失重现象；他们在电梯内做实验；在电梯的地板上放置一个压力传感器；在传感器上放一个重为20 N的物块；如图7甲所示；实验中计算机显示出传感器所受物块的压力大小随时间变化的关系；如图乙所示．以下根据图象分析得出的结论中正确的是()图7A．从时刻t1到t2；物块处于失重状态B．从时刻t3到t4；物块处于失重状态C．电梯可能开始停在低楼层；先加速向上；接着匀速上升；再减速向上；最后停在高楼层D．电梯可能开始停在高楼层；先加速向下；接着匀速向下；再减速向下；最后停在低楼层6.图8姚明成为了NBA一流中锋；给中国人争得了荣誉和尊敬；让更多的中国人热爱上篮球这项运动．姚明某次跳起过程可分为下蹲、蹬地、离地上升、下落四个过程；如图8所示；下列关于蹬地和离地上升两过程的说法中正确的是(设蹬地的力为恒力)()A．两过程中姚明都处在超重状态B．两过程中姚明都处在失重状态C．前过程为超重；后过程不超重也不失重D．前过程为超重；后过程为完全失重7.图9光滑小球放在两板间；如图9所示；当OA绕O点转动使θ变小时；两板对球的压力F A和F B的变化为()A．F A变大；F B不变B．F A和F B都变大C．F A变大；F B变小D．F A变小；F B变大8.图10如图10所示；一个重为G的物体放在粗糙水平面上；它与水平面的动摩擦因数为μ；若对物体施加一个与水平面成θ角的力F；使物体做匀速直线运动；则下列说法中不正确的是()A．物体所受摩擦力与拉力的合力方向竖直向上B．物体所受的重力、支持力、摩擦力的合力与F等大反向C．物体所受的重力、摩擦力、支持力的合力等于F cos θD．物体所受摩擦力的大小等于F cos θ；也等于μ(G－F sin θ)9.图11用轻弹簧竖直悬挂质量为m的物体；静止时弹簧伸长量为L.现用该弹簧沿斜面方向拉住质量为2m的物体；系统静止时弹簧伸长量也为L.斜面倾角为30°；如图11所示．则物体所受摩擦力()A．等于零B．大小为错误!mg；方向沿斜面向下C．大小为错误!mg；方向沿斜面向上D．大小为mg；方向沿斜面向上题号123456789 答案10.质量m＝2 kg的木块放在水平木板上；在F1＝4 N的水平拉力作用下恰好能沿水平面匀速滑行；如图12甲所示则木块与木板之间的动摩擦因数为多少？若将木板垫成倾角为α＝37°斜面(如图乙所示)；要使木块仍能沿斜面匀速向上滑行；则沿平行于斜面向上的拉力F2应多大？(已知cos 37°＝0.8；sin 37°＝0.6；g＝10 N/kg)图1211.图13如图13所示；一轻弹簧AB原长为35 cm；现A端固定于一个放在倾角为30°的斜面、重50 N的物体上；手执B端；使弹簧与斜面平行．当弹簧和物体沿斜面匀速下滑时；弹簧长变为40 cm；当匀速上滑时；弹簧长变为50 cm.求：(1)弹簧的劲系数k；(2)物体跟斜面间的动摩擦因数μ.第7节用牛顿运动定律解决问题(二)课前预习练1．静止匀速直线运动合力为零0002．向上大于重力现象向上无关加速上升减速下降3．向下小于重力向下无关加速下降减速上升4．0重力加速5．重力恒定匀加速6．15 N解析F＝μmg＝0.3×5×10 N＝15 N.7．D课堂探究练1．C2．B[对物块进行受力分析如右图所示；除F与F f外；它还受竖直向下的重力G及竖直向上的支持力F N；物块匀速运动；处于平衡状态；合力为零．由于重力G和支持力F N在竖直方向上；将重力和支持力等效成一个竖直向下的力；四力平衡转化为三力平衡；则根据三力平衡的原理；F与F f的合力必须和重力与支持力的合力等大反向；所以沿竖直方向向上．故B正确．] 点评(1)三力平衡的特点：任意两个力的合力必和第三个力等大反向．(2)n个力共点平衡最终可以等效成二力平衡．3.错误!mg解析以质量为m的物体为研究对象；它做匀速运动处于平衡状态．对研究对象进行受力分析；该物体受四个力作用；分别是重力mg、斜面的摩擦力F f、斜面的支持力F N、水平力F；受力图如图所示．对于这类题我们往往采用正交分解法；按图所示方法建立平面直角坐标系；根据平衡条件建立平衡方程为F cosα－mg sinα－F f＝0；F N－mg cosα－F sinα＝0；F f＝μF N.联立以上三个方程；可得F＝错误!mg.4．BC5．AD[在t0～t1时间段内；人失重；应向上减速或向下加速；B、C错；t1～t2时间段内；人匀速或静止；t2～t3时间段内；人超重；应向上加速或向下减速；A、D都有可能对．] 6．(1)600 N(2)780 N(3)360 N解析人站在升降机中的体重计上；受力情况如右图所示．(1)当升降机匀速上升时；由牛顿第二定律得：F合＝F N－G＝0所以人受到的支持力F N＝G＝mg＝600 N.根据牛顿第三定律；人对体重计的压力的大小就等于体重计的示数；即600 N.(2)当升降机以3 m/s2的加速加速上升时；由牛顿第二定律得F N－G＝ma；F N＝G＋ma＝m(g＋a)＝780 N；由牛顿第三定律得；此时体重计的示数为780 N；大于人的重力；人处于超重状态．(3)当升降机以4 m/s2的加速加速下降时；由牛顿第二定律得：G－F N＝ma；F N＝G－ma＝m(g－a)＝360 N；由牛顿第三定律得；此时体重计的示数为360 N；小于人的重力600 N；处于失重状态．7．CD点评当物体处于自由落体或竖直上抛运动状态时由于物体的加速均为重力加速；故物体处于完全失重状态．此时物体对水平支持物的压力或对竖直悬挂的拉力等于零．8．BD[在绳OA的连接点A向上移动的过程中；结点O始终处于平衡状态．取结点O为研究对象；受力情况如右图所示；图中F1、F2、F3分别是绳OA、绳OB、电线对结点O的拉力；F3′是F1和F2的合力；且F3′＝F3.在A点向上移动的过程中；F3的大小和方向都保持不变；F2的方向保持不变．由右图可知；当绳OA垂直于OB时；绳OA的拉力最小；所以绳OA 的拉力先减小后增大；绳OB的拉力逐渐减小．正确选项为B、D.]方法总结用图解法分析动态平衡问题；主要按以下步骤进行：对研究对象进行受力分析；再根据平行四边形定则或三角形定则画出不同状态下的力的矢量图(画在同一个图中)；然后根据有向线段(表示力)的长变化判断各个力的变化情况．9．mg tanθ解析取金属球为研究对象；有风时；它受到三个力的作用：重力mg、水平方向的风力F和金属丝的拉力F T；如右图所示．这三个力是共点力；在这三个共点力的作用下金属球处于平衡状态；则这三个力的合力为零；根据任意两力的合力与第三个力等大反向求解；也可以用正交分解法求解．解法一力的合成法如图甲所示；风力F和拉力F T的合力与重力等大反向；由平行四边形定则可得F＝mg tanθ.解法二正交分解法以金属球为坐标原点；取水平方向为x轴；竖直方向为y轴；建立坐标系；如图乙所示．由水平方向的合力F合x和竖直方向的合力F合y分别等于零；即F合x＝F T sinθ－F＝0；F合y＝F T cosθ－mg＝0；解得F＝mg tanθ.由所得结果可见；当金属球的质量m一定时；风力F只跟偏角θ有关．因此；偏角θ的大小就可以指示出风力的大小．方法总结(1)对于三力平衡；一般根据“任意两个力的合力与第三个力等大反向”的关系；将两个力合成后的合力与第三个力等大反向；借助三角函数、相似三角形等方法求解；或将某一个力分解到另外两个力的反方向上；得到的这两个分力势必与另外两个力等大、反向．(2)正交分解法是解决平衡问题最常用的方法；多用于三个以上共点力作用下的物体的平衡．在选择x轴、y轴时；应使落在两坐标轴上的力尽可能的多．建立直角坐标系后将各力沿坐标轴分解；由ΣF x＝0和ΣF y＝0列方程求解．课后巩固练1．C 2.CD 3.C4．D[跳水运动员在空中时无论上升还是下降；加速方向均向下；由于不计空气阻力；故均为完全失重；故选D.]5．BC[由图可知在0～t1、t2～t3及t4之后；传感器所受压力大小等于物块的重力大小；t1～t2时间段内；传感器所受压力大小大于物块重力；处于超重状态；加速向上；t3～t4时间段内；压力小于物块重力；处于失重状态；加速向下．综上所述选项B、C正确．]6．D[用力蹬地获得一个向上的大于重力的支持力；故蹬地过程是一个向上加速的过程；是超重现象；空中上升过程只受重力作用；有向下的加速g；是完全失重现象；所以D项正确．]7．B[如下图所示；当θ角变小时；两分力由F A、F B分别变为F A′和F B′；可见两力都变大．] 8．C[物体受四个共点力作用处于平衡状态如右图所示；故任意三个力的合力必与另一个力等大反向；B对；C错．将力F正交分解；由平衡条件知F f＝F cosθ；又因F N＝G－F sinθ；所以F f＝μF N＝μ(G－F sinθ)；D对．因F的一个分力F1＝F cosθ与F f合成后合力为零；故F与F f的合力大小为F的另一个分力；即F2＝F sinθ；方向竖直向上；A对．]9．A[竖直悬挂时mg＝kL①沿斜面拉2m物体时；设物体受摩擦力为F f；方向沿斜面向下；则kL＝2mg sin 30°＋F f②由①②得F f＝0.]10．0.215.2 N11．(1)250 N/m(2)错误!解析当弹簧和物体沿斜面匀速下滑时；物体受力情况如图甲由平衡条件得：F1＋F f＝G·sin 30°；F N＝G·cos 30°；F f＝μF N.而F1＝k×(0.4－0.35)＝0.05k；当弹簧和物体沿斜面匀速上滑时；物体受力情况如图乙由平衡条件得：F2＝G·sin 30°＋F f′；而F f′＝μF N；F2＝k×(0.5－0.35)＝0.15k；以上各式联立求得：k＝250 N/m；μ＝错误!.。

2020—2021人教物理必修一第4章牛顿运动定律习题及答案人教必修一第四章牛顿运动定律1、做自由落体运动的物体，如果下落过程中某时刻重力突然消失，物体的运动情况将是( )A．悬浮在空中不动B．速度逐渐减小C．保持一定速度向下做匀速直线运动D．无法判断2、关于惯性和惯性定律的说法，正确的是( )A．物体在任何情况下都有惯性B．物体只有在运动时才有惯性C．物体不受外力作用时，一定处于静止状态D．物体不受外力作用时，一定做匀速直线运动3、如图所示，质量m＝10kg的物体在水平面上向右运动，物体与水平面间的动摩擦因数为0.2，与此同时物体受到一个水平向左的推力F＝20 N的作用，取g＝10m/s2，则物体的加速度是( )A．0 B．4 m/s2，水平向右C．4 m/s2，水平向左D．2 m/s2，水平向右4、测量国际单位制规定的三个力学基本物理量分别可用的仪器是下列哪一组( )A．米尺、弹簧测力计、秒表B．米尺、弹簧测力计、打点计时器C．量筒、天平、秒表D．米尺、天平、秒表5、如图所示，质量为m的物体静止在倾角为θ的斜面上，为了说明它对斜面的摩擦力大小等于mgsin θ，应涉及下列哪些知识( )①力的合成与分解；②物体的平衡条件；③牛顿第三定律；④牛顿第一定律．A ．①②B ．①③C ．②③④D ．①②③6、高空作业须系安全带，如果质量为m 的高空作业人员不慎跌落，从开始跌落到安全带对人刚产生作用力前人下落的距离为h(可视为自由落体运动)，此后经历时间t 安全带达到最大伸长，若在此过程中该作用力始终竖直向上，则该段时间安全带对人的平均作用力大小为( )A.m 2gh t ＋mgB.m 2gh t －mgC.m gh t ＋mgD.m gh t－mg 7、如图所示，100个大小相同、质量均为m 且光滑的小球，静止放置于两个相互垂直且光滑的平面上．平面AB 与水平面的夹角为30°.则第2个小球对第3个小球的作用力大小为( )A ．mg 2B ．48mgC ．49mgD ．98mg *8、人从行驶的汽车上跳下来后容易( )A ．向汽车行驶的方向跌倒B ．向汽车行驶的反方向跌倒C ．向车右侧方向跌倒D ．向车左侧方向跌倒*9、随着居民生活水平的提高，家庭轿车越来越多，行车安全就越发显得重要．在行车过程中规定必须要使用安全带．假设某次急刹车时，由于安全带的作用，使质量为70 kg 的乘员具有的加速度大小约为6m/s 2，此时安全带对乘员的作用力最接近( )A ．100 NB ．400 NC ．800 ND ．1 000 N*10、(多选)下列哪些物理量的单位是导出单位( )A．力的单位N B．压强的单位PaC．长度的单位m D．加速度的单位m/s2*11、(双选)如图所示，放在水平地面上的物体M上叠放着物体m，m与M之间有一处于压缩状态的弹簧，整个装置处于静止状态，则下列关于m和M的受力情况分析正确的是( )A．m给M向左的摩擦力B．M给m向左的摩擦力C．地面对M的摩擦力向右D．地面对M无摩擦力作用*12、如图所示，ad、bd、cd是竖直面内三根固定的光滑细杆，每根杆上套着一个小滑环(图中未画出)，三个滑环分别从a、b、c处释放(初速度为0)，用t1、t2、t3依次表示各滑环到达d所用的时间，则( )A．t1<t2<t3B．t1>t2>t3C．t3>t1>t2D．t1＝t2＝t3*13、共点的五个力平衡，则下列说法中不正确的是( )A．其中四个力的合力与第五个力等大反向B．其中三个力的合力与其余的两个力的合力等大反向C．五个力合力为零D．撤去其中的三个力，物体一定不平衡14、在做匀速直线运动的小车上水平放置一密闭的装有水的瓶子，瓶内有一气泡，如图所示，当小车突然停止运动时，气泡相对于瓶子怎样运动？15、一个原来静止的物体，质量是700 g，在1.4 N的合力作用下，0.5min内通过的路程为多少？2020—2021人教物理必修一第4章牛顿运动定律习题及答案人教必修一第四章牛顿运动定律1、做自由落体运动的物体，如果下落过程中某时刻重力突然消失，物体的运动情况将是( )A．悬浮在空中不动B．速度逐渐减小C．保持一定速度向下做匀速直线运动D．无法判断C[物体自由下落时，仅受重力作用，重力消失以后，物体将不受力，根据牛顿第一定律的描述，物体将以重力消失瞬间的速度向下做匀速直线运动，故选项C正确．]2、关于惯性和惯性定律的说法，正确的是( )A．物体在任何情况下都有惯性B．物体只有在运动时才有惯性C．物体不受外力作用时，一定处于静止状态D．物体不受外力作用时，一定做匀速直线运动【答案】A[惯性是物体本身的一种固有属性，其大小只与质量有关，质量越大，惯性越大；惯性的大小和物体是否运动、是否受力以及运动的快慢是没有任何关系的，A正确，B错误；由惯性定律可知，当物体不受外力时将保持静止或做匀速直线运动，C、D错误．]3、如图所示，质量m＝10kg的物体在水平面上向右运动，物体与水平面间的动摩擦因数为0.2，与此同时物体受到一个水平向左的推力F＝20 N的作用，取g＝10m/s2，则物体的加速度是( )A．0 B．4 m/s2，水平向右C．4 m/s2，水平向左D．2 m/s2，水平向右【答案】C[物体在水平面上向右运动，竖直方向受重力、支持力，其合力为0.在水平方向上受水平向左的推力、水平向左的滑动摩擦力．推力大小为F＝20 N，滑动摩擦力大小为F f＝μF N＝μmg＝0.2×10×10 N＝20 N所以合力大小为F合＝F＋F f＝20 N＋20 N＝40 N，方向水平向左，根据牛顿第二定律得加速度为a＝F合m＝4010m/s2＝4 m/s2，方向水平向左．选项C正确．]4、测量国际单位制规定的三个力学基本物理量分别可用的仪器是下列哪一组()A．米尺、弹簧测力计、秒表B．米尺、弹簧测力计、打点计时器C．量筒、天平、秒表D．米尺、天平、秒表【答案】D[据单位制可知，在国际单位制中三个力学的基本物理量分别为长度、质量、时间，长度用米尺测量，质量用天平测量，时间用秒表测量，故D 选项正确．]5、如图所示，质量为m的物体静止在倾角为θ的斜面上，为了说明它对斜面的摩擦力大小等于mgsin θ，应涉及下列哪些知识( )①力的合成与分解；②物体的平衡条件；③牛顿第三定律；④牛顿第一定律．A ．①②B ．①③C ．②③④D ．①②③D [物体受竖直向下的重力mg ，平行于斜面向上的摩擦力F f 和垂直于斜面向上的支持力F N ，将重力沿斜面和垂直斜面正交分解，则在沿斜面方向和垂直于斜面方向上分别满足二力平衡，则F f ＝mgsin θ，根据牛顿第三定律可知，它对斜面的摩擦力大小等于mgsin θ，选项D 正确．]6、高空作业须系安全带，如果质量为m 的高空作业人员不慎跌落，从开始跌落到安全带对人刚产生作用力前人下落的距离为h(可视为自由落体运动)，此后经历时间t 安全带达到最大伸长，若在此过程中该作用力始终竖直向上，则该段时间安全带对人的平均作用力大小为( )A.m 2gh t ＋mgB.m 2gh t －mgC.m gh t ＋mgD.m gh t－mg 【答案】A [设高空作业人员自由下落h 时的速度为v ，则v 2＝2gh ，得v ＝2gh ，设安全带对人的平均作用力为F ，由牛顿第二定律得F －mg ＝ma ，又v ＝at ，解得F ＝m 2gh t ＋mg.]7、如图所示，100个大小相同、质量均为m 且光滑的小球，静止放置于两个相互垂直且光滑的平面上．平面AB 与水平面的夹角为30°.则第2个小球对第3个小球的作用力大小为( )A ．mg 2B ．48mgC ．49mgD ．98mg【答案】C [以第3个到第100个这98个小球的整体为研究对象，这个整体受到三个力的作用，即重力、斜面的支持力和第2个小球对第3个小球的作用力，由于整体处于平衡状态，那么沿斜面方向的受力应平衡，所以有F23＝98mgsin 30°＝49mg，故C选项正确．]*8、人从行驶的汽车上跳下来后容易( )A．向汽车行驶的方向跌倒B．向汽车行驶的反方向跌倒C．向车右侧方向跌倒D．向车左侧方向跌倒【答案】A[人从车上跳下来后，脚与地面接触，因摩擦而停止运动，而身体由于惯性继续向前运动，故容易向车行驶的方向跌倒．]*9、随着居民生活水平的提高，家庭轿车越来越多，行车安全就越发显得重要．在行车过程中规定必须要使用安全带．假设某次急刹车时，由于安全带的作用，使质量为70 kg的乘员具有的加速度大小约为6m/s2，此时安全带对乘员的作用力最接近( )A．100 N B．400 N C．800 N D．1 000 N【答案】B[根据牛顿第二定律：F＝ma＝70×6 N＝420 N，B正确．]*10、(多选)下列哪些物理量的单位是导出单位( )A．力的单位N B．压强的单位PaC．长度的单位m D．加速度的单位m/s2【答案】ABD[题目所给单位均为力学单位，在力学中只取质量、长度、时间的单位为基本单位，除这三个单位以外的单位，均为导出单位．]*11、(双选)如图所示，放在水平地面上的物体M上叠放着物体m，m与M之间有一处于压缩状态的弹簧，整个装置处于静止状态，则下列关于m和M的受力情况分析正确的是( )A．m给M向左的摩擦力B．M给m向左的摩擦力C．地面对M的摩擦力向右D．地面对M无摩擦力作用AD[对m受力分析，m受到重力、支持力、水平向左的弹力和M对m向右的摩擦力，根据作用力与反作用力的关系，则m 对M 的摩擦力向左，A 正确，B 错误；对整体受力分析，在竖直方向上受到重力和支持力平衡，若地面对M 有摩擦力，则整体不能平衡，故地面对M 无摩擦力作用，C 错误，D 正确．故选A 、D.]*12、如图所示，ad 、bd 、cd 是竖直面内三根固定的光滑细杆，每根杆上套着一个小滑环(图中未画出)，三个滑环分别从a 、b 、c 处释放(初速度为0)，用t 1、t 2 、t 3依次表示各滑环到达d 所用的时间，则( )A ．t 1<t 2<t 3B ．t 1>t 2>t 3C ．t 3>t 1>t 2D ．t 1＝t 2＝t 3【答案】D [小滑环下滑过程中受重力和杆的弹力作用，下滑的加速度可认为是由重力沿细杆方向的分力产生的，设细杆与竖直方向夹角为θ，由牛顿第二定律知mgcos θ＝ma. ① 设圆心为O ，半径为R ，由几何关系得，滑环由开始运动至d 点的位移为 x ＝2Rcos θ.② 由运动学公式得x ＝12at 2. ③由①②③联立解得t ＝2R g . 小圆环下滑的时间与细杆的倾斜情况无关，故t 1＝t 2＝t 3.]*13、共点的五个力平衡，则下列说法中不正确的是( )A ．其中四个力的合力与第五个力等大反向B ．其中三个力的合力与其余的两个力的合力等大反向C ．五个力合力为零D ．撤去其中的三个力，物体一定不平衡D [共点的五个力平衡，则五个力的合力为零，C 正确．任意三个力或四个力的合力与其余的两个力或第五个力一定等大反向，A 、B 正确．而撤去其中三个力，剩余两个力的合力可能为零，物体可能平衡，D 错误．]14、在做匀速直线运动的小车上水平放置一密闭的装有水的瓶子，瓶内有一气泡，如图所示，当小车突然停止运动时，气泡相对于瓶子怎样运动？[解析]首先确定本题应该用惯性知识来分析，但此题涉及的不仅仅是气泡，还有水，由于惯性的大小与质量有关，而水的质量远大于同体积气泡的质量，因此水的惯性远大于气泡的惯性，当小车突然停止时，水保持向前运动的趋势远大于气泡向前运动的趋势，当水相对于瓶子向前运动时，水将挤压气泡，使气泡相对于瓶子向后运动．[答案] 见解析15、一个原来静止的物体，质量是700 g ，在1.4 N 的合力作用下，0.5 min 内通过的路程为多少？[解析] 物体的质量m ＝700 g ＝0.7 kg ，时间t ＝0.5 min ＝30 s.由牛顿第二定律和运动学公式得：a ＝F m ＝1.40.7m/s 2＝2 m/s 2 x ＝12at 2＝12×2×302 m ＝900 m. [答案] 900 m。

2019秋人教版物理必修一第4章牛顿运动定律同步习题及答案必修一第4章牛顿运动定律一、选择题1、关于牛顿第一定律，下列说法正确的是()A．牛顿第一定律是一条实验定律B．牛顿第一定律说明力是维持物体运动状态的原因C．惯性定律和惯性的实质是相同的D．物体的运动不需要力来维持【解析】牛顿第一定律反映的是物体在不受力的情况下所遵循的运动规律，而自然界中不受力的物体是不存在的，因此它是理想条件下的运动定律，但不是实验定律，它来源于大量真实的科学实验，但不能用真实的实验来验证，A 错误；由牛顿第一定律可知，物体的运动不需要力来维持，力的本质是使物体发生形变的原因、是改变物体运动状态的原因、是使物体产生加速度的原因，B错误，D正确；惯性是物体的固有属性，惯性定律是在一定条件下物体运动遵循的规律，二者实质不同，C错误．【答案】 D2、在探究加速度与力、质量的关系的实验中，下列说法中正确的是()A．平衡摩擦力时，小盘应用细线通过定滑轮系在小车上，但小盘内不能装重物B．实验中无需始终保持小车和砝码的质量远远大于盘和重物的质量C．实验中如用纵坐标表示加速度，用横坐标表示小车和车内砝码的总质量，描出相应的点在一条直线上时，即可证明加速度与质量成反比D．平衡摩擦力时，小车后面的纸带必须连好，因为运动过程中纸带也要受到阻力【参考答案】D3、（多选）初始静止在光滑水平面上的物体，受到一个逐渐减小的水平力的作用，则这个物体运动情况为()A ．速度不断增大，但增大得越来越慢B ．加速度不断增大，速度不断减小C ．加速度不断减小，速度不断增大D ．加速度不变，速度先减小后增大【参考答案】AC4、(多选)有几个同学在一次运算中，得出了某物体位移x 的大小同其质量m 、速度v 、作用力F 和运动时间t 的关系式分别如下，其中一定错误的是( )A ．x ＝v 2aB ．x ＝mv 3FC ．x ＝FtD ．x ＝mv 2F【解析】 把各物理量的单位都用基本单位表示，v 的单位符号为m/s ，a 的单位符号为m/s 2，F 的单位符号为kg·m/s 2，x 的单位符号为m.再检验各选项可知A 、B 、C 均错误．【答案】 ABC5、(多选)将一铁块A 放在水平放置的磁板B 上，A 被B 吸住并处于静止状态(如图所示)，关于铁块A 的受力情况，下列叙述正确的是( )图A ．铁块共受三个力的作用，其中有两个力的施力物体是磁板B ．铁块所受的重力与铁块所受磁板的支持力是一对平衡力C ．磁板所受铁块的压力等于铁块的重力D ．磁板对铁块的吸引力与铁块对磁板的吸引力大小相等、方向相反【解析】 铁块A 受重力、B 对A 的支持力、B 对A 的吸引力，支持力与吸引力的施力物体都是磁板B ，故A 正确；铁块A 的重力与其所受磁板的支持力大小不相等，不是一对平衡力，B 错误；磁板所受的压力等于A 所受的支持力，大于铁块的重力，C 错误；B 对A 的吸引力与A 对B 的吸引力是相互作用力，大小相等、方向相反，D 正确．【答案】 AD6、(多选)如图所示，一水平方向足够长的传送带以恒定的速率v 1沿顺时针方向运动，把一质量为m的物体无初速度地轻放在左端，物体与传送带间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g，则下列说法正确的是()图A．物体一直受到摩擦力作用，大小为μmgB．物体最终的速度为v1C．开始阶段物体做匀加速直线运动D．物体在匀速阶段受到的静摩擦力向右【解析】当把物体无初速度地轻放在传送带的左端时，物体相对传送带向左运动，故物体所受到的滑动摩擦力大小为F f＝μmg，方向水平向右，所以物体将向右做匀加速运动，由于传送带足够长，物体将加速到v1，之后与传送带保持相对静止，不再受到摩擦力的作用，故选项A、D错，B、C对．【答案】BC7、运动员原地纵跳可分为快速下蹲和蹬伸向上两个过程，若运动员的重力为G，对地面的压力为F，下列叙述正确是()图A．下蹲过程的加速阶段，F＜GB．下蹲过程的减速阶段，F＜GC．蹬伸过程的加速阶段，F＜GD．蹬伸过程的减速阶段，F＝G【解析】下蹲加速阶段，加速度方向向下，根据牛顿第二定律得，mg－N ＝ma，则N＝mg－ma＜mg，所以压力F＜G，故A正确；下蹲过程减速阶段，加速度方向向上，根据牛顿第二定律得，N－mg＝ma，则N＝mg＋ma＞mg，所以压力F＞G，故B错误；蹬伸加速阶段，加速度方向向上，根据牛顿第二定律得，N－mg＝ma，则N＝mg＋ma＞mg，所以压力F＞G，故C错误；蹬伸减速阶段，加速度方向向下，根据牛顿第二定律得，mg－N＝ma，则N＝mg－ma＜mg，所以压力F＜G，故D错误．【答案】 A8、(多选)运动着的物体，若所受的一切力突然同时消失，那么它将()A．立即停止 B. 作匀速直线运动C．惯性改变D．惯性不变【解析】因为物体在运动，当物体所受的一切外力都消失时，物体将保持原来的速度做匀速直线运动，故A错误，B正确；惯性只与质量有关，质量不变，惯性不变，与受力情况无关，故C错误，D正确．【答案】BD9、如图所示，在探究加速度和力、质量关系的实验中，若1、2两个相同的小车所受拉力分别为F1、F2，车中所放砝码的质量分别为m1、m2，打开夹子后经过相同的时间两车的位移分别为x1、x2，则在实验误差允许的范围内，有()图A．当m1＝m2、F1＝2F2时，x1＝2x2B．当m1＝m2、F1＝2F2时，x2＝2x1C．当F1＝F2、m1＝2m2时，x1＝2x2D．当F1＝F2、m1＝2m2时，x2＝2x1【参考答案】AD10、一物块位于光滑水平桌面上，用一大小为F、方向如图所示的力去推它，使它以加速度a向右运动．若保持力的方向不变而增大力的大小，则()图A．a变大B．a不变C．a变小D．因为物块的质量未知，故不能确定a变化的趋势【参考答案】A11、质量m＝20 g的物体，测得它的加速度a＝20 cm/s2，则关于它所受的合力的大小及单位，下列运算既正确又规范简洁的是()A．F＝ma＝20×20＝400 NB．F＝ma＝0.02×0.2＝0.004 NC．F＝ma＝0.02 kg×0.2 m/s2＝0.004 ND．F＝ma＝0.02×0.2 N＝0.004 N【解析】统一单位，m＝0.02 kg，a＝20 cm/s2＝0.2 m/s2，由牛顿第二定律可得F＝ma＝0.02×0.2 N＝0.004 N，D选项既正确又规范简洁．【答案】 D12、我国计划在未来几年将人类送上月球，其中用到火箭和载人航天飞船，下面关于飞船与火箭上天的情形，其中正确的叙述是()A．火箭尾部向外喷气，喷出的气体反过来对火箭产生一个反作用力，从而让火箭获得了向上的作用力B．火箭尾部喷出的气体对空气产生一个作用力，空气的反作用力使火箭获得飞行的动力C．火箭飞出大气层后，由于没有了空气，火箭虽然向后喷气，但也无法获得前进的动力D．以上说法均不对【解析】火箭升空时，其尾部向下喷气，火箭箭体与被喷出的气体是一对相互作用的物体．火箭向下喷气时，喷出的气体同时对火箭产生向上的反作用力，即为火箭上升的推动力，此动力并不是由周围的空气对火箭的反作用力提供的，因而与是否飞出大气层、是否存在空气无关，故B、C错误，A正确；综上，D 错误．【答案】 A13、(多选)如图所示，质量为m＝1 kg的物体与水平地面之间的动摩擦因数为0.3，当物体运动的速度为10 m/s时，给物体施加一个与速度方向相反的大小为F＝2 N的恒力，在此恒力作用下(取g＝10 m/s2)()图A．物体经10 s速度减为零B．物体经2 s速度减为零C．物体速度减为零后将保持静止D．物体速度减为零后将向右运动【解析】物体受到向右的恒力和滑动摩擦力的作用，做匀减速直线运动．滑动摩擦力大小为F f＝μF N＝μmg＝3 N．故a＝F＋F fm＝5 m/s2，方向向右，物体减速到0所需时间为t＝v0a＝2 s，故B正确，A错误．减速到零后F<F f，物体处于静止状态，故C正确，D错误．【答案】BC14、某屋顶为半球形，一人在半球形屋顶上向上缓慢爬行(如图所示)，他在向上爬的过程中()图A．屋顶对他的支持力不变B．屋顶对他的支持力变大C．屋顶对他的摩擦力不变D．屋顶对他的摩擦力变大【解析】以人为研究对象，作出力图．设此人的重力为G，根据平衡条件得：屋顶对他的摩擦力：f＝Gsin θ屋顶对他的支持力：N＝Gcos θ人在半球形屋顶上向上缓慢爬行的过程中，坡角θ减小，则f减小，N增大．即屋顶对他的摩擦力减小，屋顶对他的支持力增大．故选B.【答案】 B二、非选择题1、如果a－F的图象是通过坐标原点的一条直线，说明物体的加速度a与施加在物体上的力是________关系；如果a－1m的图象是通过坐标原点的一条直线，说明物体的加速度a与物体的质量m是____________关系．【参考答案】正比反比2、质量为1.5 t的汽车在前进中受到的阻力是车重的0.05倍，汽车在水平地面上做匀加速直线运动时，5 s内速度由36 km/h增至54 km/h.求汽车发动机的牵引力的大小．(g取10 m/s2)【解析】计算时把各物理量的单位统一到国际单位制中．因v＝v0＋at，F －F阻＝ma，故F＝ma＋F阻＝m v－v0t＋0.05mg，已知v0＝36 km/h＝10 m/s，v＝54 km/h＝15 m/s，t＝5 s，m＝1.5 t＝1.5×103kg，代入以上数据，计算得F＝1.5×103×15－105N＋0.05×1.5×103×10 N＝2.25×103N.【参考答案】 2.25×103N。

Evaluation Only. Created with Aspose.Words. Copyright 2003-2016 Aspose Pty Ltd.第四章《牛顿运动定律》综合评估限时：45分钟总分：100分一、选择题(1～6为单选每小题4分，7～10为多选每小题5分，共44分)1．关于惯性的大小，下列叙述正确的是( B )A．两个质量相同的物体，在阻力相同的情况下，速度大的不容易停下来，所以速度大的物体惯性大B．两个质量相同的物体，不管速度大小，它们的惯性的大小一定相同C．推动地面上静止的物体，要比维持这个物体做匀速运动所需的力大，所以物体静止时惯性大D．在月球上举重比在地球上容易，所以质量相同的物体在月球上比在地球上惯性小解析：物体的惯性的大小是由物体的质量决定的，质量相同则惯性大小相同，惯性的大小与物体的位置、是否受力和如何运动均无关．故B正确，A、C、D错误．2．一物体在共点力作用下，下列说法中正确的是( C )A．物体的速度在某一时刻等于零，则该时刻物体一定处于平衡状态B．该物体相对于另一物体保持静止时，该物体一定处于平衡状态C．物体所受合力为零时，物体一定处于平衡状态D．物体做匀加速运动时，物体可能处于平衡状态解析：处于平衡状态的物体，从运动形式上看是处于静止状态或匀速直线运动状态，从受力上看是物体所受合力为零．物体在某一时刻速度为零，所受合力不一定为零，故不一定处于平衡状态，选项A错误．该物体相对于另一个物体静止时，该物体所受合力不一定为零，故不一定处于平衡状态，选项B错误．根据共点力的平衡条件可知选项C 正确．物体做匀加速运动时，所受合力一定不为零，故不可能处于平衡状态，选项D错误．3.如图所示，在一粗糙水平面上有两个质量分别为m1和m2的木块1和2，中间用一原长为L、劲度系数为k的轻弹簧连接起来，木块与地面间的动摩擦因数为μ.现用一水平力向右拉木块2，当两木块一起匀速运动时，两木块之间的距离为( A )A．L＋μm1gk B．L＋μ(m1＋m2)gkC．L＋μm2gk D．L＋μm1m2gk(m1＋m2)解析：由于两木块一起匀速运动，故每个木块均受力平衡，设弹簧的伸长量为Δx，对木块1进行受力分析，可得kΔx＝μm1g，所以Δx＝μm1gk，因此两木块间的距离为L＋Δx＝L＋μm1gk，选项A正确．4．如图所示，物块以初速度v0从底端沿足够长的光滑斜面向上滑行，不考虑空气阻力，则该物块在斜面上运动全过程的v－t图象是( A )解析：物块在运动过程中，只受到重力和支持力作用，合力不变，加速度不变，物体先做匀减速直线运动，速度减为零后反向做匀加速直线运动，加速度不变，故A正确．5.如图所示，在光滑的水平面上，质量分别为m1和m2的木块A和B之间用轻弹簧相连，在拉力F作用下，以加速度a做匀加速直线运动，某时刻突然撤去拉力F，此瞬时A 和B的加速度为a1和a2，则( D )A．a1＝a2＝0B．a1＝a，a2＝0C．a1＝m1m1＋m2a，a2＝m2m1＋m2aD．a1＝a，a2＝－m1 m2a解析：两物体在光滑的水平面上一起以加速度a向右匀加速运动时，弹簧的弹力F 弹＝m1a，在力F撤去的瞬间，弹簧的弹力来不及改变，大小仍为m1a，因此对A来讲，加速度此时仍为a，对B物体：取向右为正方向，－m1a＝m2a2，a2＝－m1m2a，所以只有D项正确．6．质量m0＝30 kg、长L＝1m的木板放在水平面上，木板与水平面的动摩擦因数μ1＝0.15.将质量m＝10kg的小木块(可视为质点)，以v0＝4m/s的速度从木板的左端水平滑到木板上(如图所示)．小木块与木板面的动摩擦因数μ2＝0.4(最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力，g取10 m/s2)．则以下判断中正确的是( C )A．木板一定向右滑动，小木块不能滑出木板B．木板一定向右滑动，小木块能滑出木板C．木板一定静止不动，小木块能滑出木板D．木板一定静止不动，小木块不能滑出木板解析：木块受到的滑动摩擦力为F f2，方向向左，F f2＝μ2mg＝40 N，木板受到木块施加的滑动摩擦力为F f2′，方向向右，大小为F f2′＝F f2＝40 N，木板受地面的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，即F f1＝μ1(m＋m0)g＝60 N．F f1方向向左，F f2′＜F f1，木板静止不动，木块向右做匀减速运动，设木块减速到零时的位移为x，则由0－v20＝－2μ2gx 得x＝2 m＞L＝1 m，故小木块能滑出木板，选项C正确．7．关于牛顿第二定律的下列说法中，正确的是( AB )A．物体加速度的大小由物体的质量和物体所受合力大小决定，与物体的速度大小无关B．物体加速度的方向只由它所受合力的方向决定，与速度方向无关C．物体所受合力的方向和加速度的方向及速度方向总是相同的D．一旦物体所受合力为零，则物体的加速度立即为零，其速度也一定立即变为零解析：对于某个物体，合力的大小决定加速度的大小，合力的方向决定加速度的方向，而与速度的方向无关，选项A、B正确；物体所受合力方向若与速度方向相同，则物体做加速运动；若合力方向与速度方向相反，则物体做减速运动，选项C错误；合力一旦为零，根据牛顿第二定律，则加速度立即为零，而此时物体的速度不一定为零，物体有可能做匀速直线运动，选项D错误．8.如图所示，100个大小相同、质量均为M的光滑小球，静止放置于两个相互垂直挡板上，平面AB与水平面夹角为30°，则( AD )A．第1个小球受4个力作用B．第8个小球受力个数可能小于4C．斜面对第31个小球的支持力为Mg2D．第5个小球对第4个小球的作用力为48Mg解析：选取第1个小球为研究对象，对它进行受力分析，它受到重力、斜面的支持力、挡板的支持力和第2个小球对它的压力，故选项A正确；选取第8个小球为研究对象，对它进行受力分析，它受到重力、斜面的支持力、第7个小球对它的支持力和第9个小球对它的压力．故它受到4个力的作用，故选项B错误；选取第31个小球为研究对象，对它进行受力分析，它受到的斜面的支持力等于重力垂直于斜面方向的分量，即F N＝Mg cos30°＝3Mg2，故选项C错误；以第5个球到第100个球共96个球整体为研究对象，由于无摩擦力，由平衡条件得知，第4个小球对第5个球的作用力大小等于这96个球的重力沿AB平面向下的分力大小，即有F＝96Mg sin30°＝48Mg，故选项D正确．9．如图所示，是某同学站在压力传感器上，做下蹲－起立的动作时记录的力随时间变化的图线．由图线可知( AC )A．该同学体重约为650 NB．该同学做了两次下蹲－起立的动作C．该同学做了一次下蹲－起立的动作，且下蹲后约2 s起立D．下蹲过程中人先处于超重状态后处于失重状态解析：由图线可知该同学体重约为650 N，A正确．人下蹲动作有失重和超重两个过程，先是加速下降失重，到达一个最大速度后再减速下降超重，故下蹲时应先失重再超重．起立时应先超重再失重，由对应图象可知，该同学做了一次下蹲－起立的动作，B、D错误．由图象看出两次超重的时间间隔约为2 s，这就是人蹲下后持续的时间，C 正确．10．如图甲所示，地面上有一质量为M的重物，用力F向上提它，力F变化而引起物体加速度变化的函数关系如图乙所示，则以下说法中正确的是( ABD )A．当F小于图中A点值时，物体的重力Mg>F，物体不动B．图中A点值即为物体的重力值C．物体向上运动的加速度和力F成正比D．图线延长线和纵轴的交点B的数值的绝对值等于该地的重力加速度解析：当0≤F≤Mg时，物体静止，选项A正确；当F>Mg时，即能将物体提离地面，此时，F－Mg＝Ma，a ＝FM－g，A点表示的意义即为F＝Mg，所以选项B正确；直线的斜率为1M，故B点数值的绝对值为g，故选项D正确．二、填空题(共2小题，每小题8分，共16分)11．在“探究加速度与力、质量的关系”实验中，某同学使用了如图所示的装置，打点计时器使用的交流电频率为50 Hz.(1)该同学得到一条纸带，在纸带上取连续的六个点，如图1所示，自A点起，相邻两点的距离分别为10.0 mm、12.0 mm、14.0 mm、16.0 mm、18.0mm，则打E点时小车的速度为0.85 m/s，小车的加速度为5.0 m/s2；(2)该同学要探究小车的加速度a和质量M的关系，应该保持拉力F(砂和砂桶的总质量)不变；若该同学要探究加速度a和拉力F的关系，应该保持小车质量M不变；(3)该同学通过数据的处理作出了a－F图象，如图2所示，则图中直线不过原点的原因可能是平衡摩擦力过度．解析：(1)D、F两点间的平均速度即为E点的瞬时速度，v E＝xDF2T＝(16.0＋18.0)×10－32×0.02m/s＝0.85 m/s根据Δx＝aT2得：a＝ΔxT2＝2.0×10－30.022m/s2＝5.0 m/s2.(2)该同学要探究小车的加速度a 和质量M 的关系，应该保持细线对车的拉力F 不变即砂桶(含砂)的质量不变；若该同学要探究加速度a 和拉力F 的关系，应该保持小车的质量M 不变．(3)题图2中当F ＝0时，a ≠0.说明当绳子上没有拉力时，小车的加速度不为0，也就是说小车的摩擦力小于重力的分力，所以原因是实验前木板右端垫得过高． 12．某同学设计了如图所示的装置，利用米尺、秒表、轻绳、轻滑轮、轨道、滑块、托盘和砝码等器材来测定滑块和轨道间的动摩擦因数μ.滑块和托盘上分别放有若干砝码，滑块质量为M ，滑块上砝码的总质量为m ′，托盘和盘中砝码的总质量为m .实验中，滑块在水平轨道上从A 到B 做初速度为零的匀加速直线运动，重力加速度g 取10 m/s 2.(1)为测量滑块的加速度a ，需测出它在A 、B 间运动的位移与时间，计算a 的运动学公式是a ＝2xt2.(2)根据牛顿运动定律得到a 与m 的关系为 a ＝(1＋μ)g M ＋(m ′＋m )m －μg 他想通过多次改变m ，测出相应的a 值，并利用上式来计算μ.若要求a 是m 的一次函数，必须使上式中的m ＋m ′保持不变，实验中应将从托盘中取出的砝码置于滑块上．(3)实验得到a 与m 的关系如图所示，由此可知μ＝0.23(取两位有效数字)．解析：(1)由x ＝12at 2，得a ＝2xt2，可见需测出滑块在A 、B 间的位移x 和运动时间t .(2)要使a ＝(1＋μ)gM ＋(m ′＋m )m －μg 是m 的一次函数，必须使m ＋m ′保持不变，这就要求实验中从托盘中取出的砝码应置于滑块上．(3)由a ＝(1＋μ)gM ＋(m ′＋m )m －μg ，得a ＋μg ＝(1＋μ)gM ＋(m ′＋m )m .取a 1＝0.23 m/s 2，m 1＝0.064 kg ； a 2＝0.39 m/s 2，m 2＝0.068 kg ， 则a1＋μg a2＋μg ＝m1m2，解得μ≈0.23. 三、计算题(共4小题，每小题10分，共40分)13.如图所示，一木块沿倾角θ＝37°的光滑固定斜面自由下滑．g 取10 m/s 2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8.(1)求木块的加速度大小；(2)若木块与斜面间的动摩擦因数μ＝0.5，求木块加速度的大小．答案：(1)6 m/s2(2)2 m/s2解析：(1)分析木块的受力情况如图甲所示，木块受重力mg、支持力F N两个力作用，合外力大小为mg sinθ，根据牛顿第二定律得mg sinθ＝ma1，所以a1＝g sinθ＝10×0.6 m/s2＝6 m/s2.(2)若斜面粗糙，木块的受力情况如图乙所示，建立直角坐标系．在x方向上(沿斜面方向)mg sinθ－F f＝ma2①在y方向上(垂直斜面方向)F N＝mg cosθ②又因为F f＝μF N③由①②③得a2＝g sinθ－μg cosθ＝(10×0.6－0.5×10×0.8) m/s2＝2 m/s2.14.如图所示，在倾角为θ的光滑斜面上端固定一劲度系数为k的轻弹簧，弹簧下端连有一质量为m的小球，小球被一垂直于斜面的挡板A挡住，此时弹簧没有形变．若手持挡板A以加速度a(a<g sinθ)沿斜面匀加速下滑，求：(1)从挡板开始运动到小球与挡板分离所经历的时间；(2)从挡板开始运动到小球的速度达到最大，小球经过的最小路程．答案：(1)2m(g sinθ－a)ka(2)mgsinθk解析：(1)当小球与挡板分离时，挡板对小球的作用力恰好为零，对小球，由牛顿第二定律得mg sinθ－kx＝ma解得小球做匀加速运动的位移为x＝m(g sinθ－a)k由x＝12at2得从挡板开始运动到小球与挡板分离所经历的时间为t＝2x a＝2m(g sinθ－a)ka.(2)小球的速度达到最大时，其加速度为零，则有kx′＝mg sinθ故小球从开始运动到小球速度达到最大，小球经过的最小路程为x′＝mgsinθk.15．如图所示，将质量m＝0.1kg的圆环套在固定的水平直杆上．环的直径略大于杆的截面直径．环与杆间的动摩擦因数为μ＝0.8.对环施加一位于竖直平面内斜向上且与杆夹角为θ＝53°的拉力F，使圆环以a＝4.4 m/s2的加速度沿杆运动，求F的大小．(取sin53°＝0.8，cos53°＝0.6，g＝10m/s2)答案：1 N或9 N解析：当环与直杆之间没有作用力时，在垂直杆方向有F sinθ＝mg解得F＝1.25 N当F<1.25 N时，杆对环的弹力向上，对环进行受力分析，根据牛顿第二定律和平衡条件有F cosθ－μF N＝ma，F N＋F sinθ＝mg解得F ＝1 N当F >1.25 N 时，杆对环的弹力向下，对环进行受力分析，根据牛顿第二定律和平衡条件有F ′cos θ－μF ′N ＝ma ，F ′sin θ＝mg ＋F ′N 解得F ′＝9 N.16.如图所示，长L ＝1.5 m 、高h ＝0.45 m 、质量M ＝10kg 的长方体木箱，在水平地面上向右做直线运动．当木箱的速度v 0＝3.6 m/s 时，对木箱施加一个方向水平向左的恒力F ＝50 N ，并同时将一个质量m ＝1kg 的小球轻放在距木箱右端L3处的P 点(小球可视为质点，放在P 点时相对于地面的速度为零)，经过一段时间，小球脱离木箱落到地面．木箱与地面间的动摩擦因数为0.2，其他摩擦均不计．取g ＝10 m/s 2.求：(1)小球从离开木箱开始至落到地面所用的时间； (2)小球放在P 点后，木箱向右运动的最大位移； (3)小球离开木箱时木箱的速度．答案：(1)0.3 s (2)0.9 m (3)2.8 m/s 方向向左解析：(1)由h ＝12gt 2得小球从离开木箱开始至落到地面所用的时间t ＝2hg＝2×0.4510s ＝0.3 s. (2)小球放到木箱上后相对地面静止，木箱的加速度大小为 a 1＝F ＋μ(M ＋m )g M ＝50＋0.2×(10＋1)×1010 m/s 2＝7.2 m/s 2故木箱向右运动的最大位移为x 1＝v202a1＝3.622×7.2m ＝0.9 m.(3)因为x 1小于1 m ，所以小球不会从木箱的左端掉下，木箱向左运动的加速度大小为a 2＝F －μ(M ＋m )g M ＝50－0.2×(10＋1)×1010 m/s 2＝2.8 m/s 2设木箱向左运动的距离为x 2时，小球脱离木箱，则 x 2＝x 1＋L3＝0.9 m ＋0.5 m ＝1.4 m此时木箱的速度方向向左，大小为 v ＝2a2x2＝2×2.8×1.4 m/s ＝2.8 m/s.。

2019-2020年人教版高中必修1物理第四章牛顿运动定律6 用牛顿定律解决问题课后练习第三十九篇第1题【单选题】如图，在竖直平面内，滑到ABC关于B点对称，且A、B、C三点在同一水平线上。

若小滑块第一次由A滑到C，所用的时间为t1 ，第二次由C滑到A，所用时间为t2 ，小滑块两次的初速度大小相同且运动过程始终沿着滑道滑行，小滑块与滑道的动摩擦因数恒定，则( )有误A、t1＜t2B、t1=t2C、t1＞t2D、无法比较t1、t2的大小【答案】：【解析】：第2题【单选题】如图所示，在绝缘的光滑水平面上，相隔一定距离有两个带同种电荷的小球，从静止同时释放，则两个小球的速度和加速度大小随时间变化的情况是( )．A、速度变大，加速度变大B、速度变大，加速度变小C、速度变小，加速度变小D、速度变小，加速度变大【答案】：【解析】：第3题【单选题】如图所示，悬挂于小车里的小球偏离竖直方向θ角，则小车可能的运动情况是( )A、向右匀速运动B、向右减速运动C、向左加速运动D、向左减速运动【答案】：【解析】：第4题【单选题】“神舟十号”飞船在预定轨道上做匀速圆周运动，在该飞船的密封舱内，如图的实验能够进行的是( )A、宇航员生活废水过滤处理实验B、研究自由落体运动C、用弹簧拉力器比较力的大小D、血浆与血细胞自然分层实验【答案】：【解析】：第5题【单选题】如图所示，一根轻质弹簧竖直立在水平地面上，下端固定．一小球从高处自由落下，落到弹簧上端，将弹簧压缩至最低点．小球从开始压缩弹簧至最低点的过程中，小球的加速度和速度的变化情况是( )A、加速度先变大后变小，速度先变大后变小B、加速度先变大后变小，速度先变小后变大C、加速度先变小后变大，速度先变大后变小D、加速度先变小后变大，速度先变小后变大【答案】：【解析】：第6题【多选题】电子打火机的点火原理是压电效应，压电片在受压时会在两侧形成电压且电压大小与压力近似成正比．现有一利用压电效应制造的电梯加速度传感器，如图所示．压电片安装在电梯地板下，电压表与压电片构成闭合回路用来测量压电片两侧形成的电压．若发现电压表示数增大，下列说法正确的是( )A、电梯一定加速上升B、电梯可能减速下降C、电梯加速度一定向上D、电梯加速度一定向下【答案】：【解析】：第7题【多选题】一物体放置在倾角为θ的斜面上，斜面固定于加速上升的电梯中，加速度为a，如图所示．在物体始终相对于斜面静止的条件下，下列说法中正确的是( )A、当θ一定时，a越大，斜面对物体的正压力越小B、当θ一定时，a越大，斜面对物体的摩擦力越大C、当a一定时，θ越大，斜面对物体的正压力越小D、当a一定时，θ越大，斜面对物体的摩擦力越小【答案】：【解析】：第8题【多选题】“蹦极”是一项非常刺激的体育运动．某人身系弹性绳自高空P点自由下落，如图中a点是弹性绳的原长位置，c是人所到达的最低点，b是人静止悬吊着时的平衡位置，人在从P点落下到最低点c的过程中( )A、人在Pa段做自由落体运动，处于完全失重状态B、在ab段绳的拉力小于人的重力，人处于失重状态C、由a到c加速度先减小后增加，速度先增加后减小D、在c点，人的速度为零，其加速度为零【答案】：【解析】：第9题【多选题】一个质量为0.2kg的小球用细线吊在倾角θ=53°的斜面顶端，如图，斜面静止时，球紧靠在斜面上，绳与斜面平行，不计摩擦，当斜面以10m/s^2的加速度向右做加速运动时，则( )（sin53°=0.8，cos53°=0.6，g=10m/s^2 ）A、绳的拉力为1.60NB、绳的拉力为2有误NC、斜面对小球的弹力为1.20ND、斜面对小球的弹力为0【答案】：第10题【多选题】如图所示，在水平面上运动的小车里用一根轻绳悬挂着一质量为m的小球，绳与竖直方向的夹角为θ，则下列说法正确的是( )A、小车可能向右运动B、小车的加速度一定为gtanθC、绳对球的拉力一定是mgcosθD、小车只可能向左做加速运动【解析】：第11题【解答题】如图所示，两个质量相同的物体A和B紧靠在一起，放在光滑的水平桌面上，如果它们分别受到水平推力F1和F2作用，而且F1＞F2 ，则A施于B的作用力大小为？【答案】：【解析】：第12题【综合题】如图，在水平轨道右侧固定半径为R的竖直圆槽形光滑轨道，水平轨道的PQ段铺设特殊材料，调节其初始长度为l ，水平轨道左侧有一轻质弹簧左端固定，弹簧处于自然伸长状态。

5.牛顿运动定律的应用必备知识基础练1.在交通事故的分析中，刹车线的长度是很重要的依据，刹车线是汽车刹车后，停止转动的轮胎在地面上发生滑动时留下的滑动痕迹。

在某次交通事故中，汽车的刹车线长度是14m，假设汽车轮胎与地面间的动摩擦因数恒为0.7，g取10m/s2，则汽车刹车前的速度为()A.7m/sB.14m/sC.10m/sD.20m/s2.(2022山东潍坊高一期末)近年来我国的航天事业取得了举世瞩目的成就。

如图所示是航天员在空间站完全失重状态下用质量测量仪测定质量的情景：一个支架形状的质量测量仪固定在舱壁上，测量时，航天员把自己固定在支架的一端，将支架打开到指定位置，松手后支架拉着航天员从静止返回舱壁，此过程支架产生恒定拉力F，用光栅测速装置测得支架复位时的速度v和复位经历的时间t，则航天员的质量为()A.FvtB.FtvC.FtvD.vtF3.(多选)(2022山东聊城检测)某商场为了节能安装了智能化电动扶梯。

在无人乘梯时，扶梯缓慢运转；有人站上扶梯时，它会先慢慢加速再匀速运转。

如图所示，一顾客乘该扶梯上楼，恰好经历了这两个过程，则下列说法正确的是()A.顾客仅在加速阶段受摩擦力的作用B.顾客受到摩擦力作用时，摩擦力的方向斜向右上方C.顾客受到的支持力总是大于重力D.扶梯对顾客作用力的合力方向先指向右上方，再竖直向上4.(2021河南焦作高一期末)从距地面h高度处由静止释放一小球，与地面碰撞后竖直返回且碰撞前后速率不变，返回的高度为原高度的一半，已知重力加速度为g，小球的质量为m，运动过程中阻力大小不变，则小球所受阻力大小为()mgA.45B.1mg2mgC.34mgD.135.(2021湖北黄冈高一期末)手机给人们带来便利的同时也带来了很多困扰，人们对手机的依赖性越来越强，有些人喜欢躺着看手机，经常出现手机砸到头部的情况。

若手机从离人约20cm的高度无初速度掉落，砸到头部后手机未反弹，头部受到手机的冲击时间约为0.2s。

7 用牛顿运动定律解决问题(二)[学科素养与目标要求]物理观念：1.理解平衡状态及共点力作用下物体的平衡条件.2.理解超重、失重和完全失重现象．科学思维：1.能利用整体法和隔离法分析共点力作用下的平衡问题.2.会利用牛顿运动定律分析超重和失重现象.3.能从动力学角度理解自由落体运动和竖直上抛运动．一、共点力的平衡1．平衡状态：静止或匀速直线运动状态．2．平衡条件：(1)F 合＝0(或加速度a ＝0)(2)⎩⎪⎨⎪⎧F x 合＝0F y 合＝0 二、超重和失重1．超重(1)定义：物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)大于物体所受重力的现象．(2)产生条件：物体具有竖直向上(选填“竖直向上”或“竖直向下”)的加速度．2．失重(1)定义：物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)小于物体所受重力的现象．(2)产生条件：物体具有竖直向下(选填“竖直向上”或“竖直向下”)的加速度．(3)完全失重①定义：物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)等于零的状态．②产生条件：a ＝g ，方向竖直向下．三、从动力学角度分析自由落体运动和竖直上抛运动1．自由落体运动(1)条件：①物体从静止开始下落，即运动的初速度是0； ②运动过程中只受重力的作用，根据牛顿第二定律mg ＝ma ，所以a ＝g .(2)运动性质：v 0＝0、a ＝g 的匀加速直线运动．2．竖直上抛运动(1)受力情况：只受重力作用，加速度为g .(2)运动性质：初速度v 0≠0、加速度a ＝g 的匀变速直线运动．(3)基本公式①速度公式：v＝v0－gt.②位移与时间的关系：x＝v0t－12gt2.③速度与位移的关系：v2－v02＝－2gx.1．判断下列说法的正误．(1)某时刻物体的速度为零时，物体一定处于平衡状态．(×)(2)超重就是物体受到的重力增加了．(×)(3)物体处于完全失重状态时，物体的重力就消失了．(×)(4)物体处于超重状态时，物体一定在上升．(×)(5)物体处于失重状态时，物体可能在上升．(√)2．物体受到n个力作用处于静止状态，若其中一个力F1＝10 N，方向向右，则其余(n－1)个力的合力F′＝____ N，方向向____．答案10左一、超重和失重如图1所示，某人乘坐电梯正在向上运动．图1(1)电梯启动瞬间加速度方向向哪？人受到的支持力比其重力大还是小？电梯匀速向上运动时，人受到的支持力比其重力大还是小？(2)电梯将要到达目的地减速运动时加速度方向向哪？人受到的支持力比其重力大还是小？答案(1)电梯启动瞬间加速度方向向上，人受到的合力方向向上，所以支持力大于重力；电梯匀速向上运动时，人受到的合力为零，所以支持力等于重力．(2)减速运动时，因速度方向向上，故加速度方向向下，即人受到的合力方向向下，支持力小于重力．1．视重：当物体挂在弹簧测力计下或放在水平台秤上相对静止时，弹簧测力计或台秤的示数称为“视重”，大小等于弹簧测力计所受的拉力或台秤所受的压力．当物体处于超重或失重状态时，物体的重力并未变化，只是视重变了．2．超重、失重的比较3.对超重、失重的理解(1)物体处于超重还是失重状态，只取决于加速度的方向，与物体的运动方向无关．(2)发生超重和失重时，物体所受的重力并没有变化．(3)发生完全失重现象时，与重力有关的一切现象都将消失．比如物体对支持物无压力，靠重力使用的仪器也不能再使用(如天平)．只受重力作用的一切抛体运动，都处于完全失重状态． 例1 (多选)如图2所示，电梯的顶部竖直悬挂一个弹簧测力计，弹簧测力计下端挂了一个重物，电梯匀速直线运动时，弹簧测力计的示数为10 N ，在某时刻电梯中的人观察到弹簧测力计的示数变为6 N ，关于电梯的运动，以下说法正确的是(g 取10 m/s 2)( )图2A ．电梯可能向上加速运动，加速度大小为4 m/s 2B ．电梯可能向下加速运动，加速度大小为4 m/s 2C．电梯可能向上减速运动，加速度大小为4 m/s2D．电梯可能向下减速运动，加速度大小为4 m/s2答案BC解析电梯做匀速直线运动时，弹簧测力计的示数为10 N，可知重物的重力等于10 N，在某时刻电梯中的人观察到弹簧测力计的示数变为6 N，对重物，根据牛顿第二定律有mg－F＝ma，解得a＝4 m/s2，方向竖直向下，则电梯的加速度大小为4 m/s2，方向竖直向下，因此电梯可能向下做加速运动，也可能向上做减速运动，选项B、C正确．针对训练12016年10月17日，“神舟十一号”载人飞船发射成功，如图3所示．宇航员在火箭发射与飞船回收的过程中均要经受超重与失重的考验，下列说法正确的是()图3A．火箭加速上升时，宇航员处于超重状态B．飞船落地前减速下落时，宇航员处于失重状态C．火箭加速上升时，宇航员对座椅的压力小于自身重力D．火箭加速上升过程中加速度逐渐减小时，宇航员处于失重状态答案 A解析火箭加速上升时，加速度方向向上，根据牛顿第二定律可知宇航员受到的支持力大于自身的重力，宇航员处于超重状态，对座椅的压力大于自身重力，选项A正确，C错误；飞船落地前减速下落时，加速度方向向上，根据牛顿第二定律可知宇航员受到的支持力大于自身的重力，宇航员处于超重状态，选项B错误；火箭加速上升过程中加速度逐渐减小时，加速度方向向上，宇航员处于超重状态，选项D错误．例2如图4所示，A、B两物体叠放在一起，以相同的初速度上抛(不计空气阻力)．下列说法正确的是()图4A．在上升和下降过程中A对B的压力一定为零B．上升过程中A对B的压力大于A物体受到的重力C．下降过程中A对B的压力大于A物体受到的重力D．在上升和下降过程中A对B的压力等于A物体受到的重力答案 A解析A、B整体只受重力作用，做竖直上抛运动，处于完全失重状态，不论上升还是下降过程，A对B均无压力，只有A选项正确．判断超重、失重状态的方法1．从受力的角度判断，当物体所受向上的拉力(或支持力)大于重力时，物体处于超重状态，小于重力时处于失重状态，等于零时处于完全失重状态．2．从加速度的角度判断，当物体具有向上的加速度(包括斜向上)时处于超重状态，具有向下的加速度(包括斜向下)时处于失重状态，向下的加速度为g 时处于完全失重状态．二、共点力平衡的进一步理解1．对平衡条件的理解(1)平衡条件：F 合＝0或⎩⎪⎨⎪⎧F x ＝0F y ＝0. (2)对应两种状态：①静止状态：a ＝0，v ＝0；②匀速直线运动状态：a ＝0，v ≠0.(3)说明：①物体某时刻速度为零，但F 合≠0，则不是平衡状态，如竖直上抛的物体到达最高点时，只是速度为零，不是平衡状态．②处于平衡状态的物体，沿任意方向的合力都为零．2．单个物体平衡问题的分析方法——合成法、正交分解法(1)合成法物体在三个共点力作用下处于平衡状态时，任意两个力的合力一定与第三个力大小相等、方向相反，作用在同一条直线上，可以据此先求任意两个力的合力．(2)正交分解法先把物体所受的各个力逐一地分解在两个相互垂直的坐标轴上，再分别对每个坐标轴上的分力逐一进行代数运算．∑F x ＝F 1x ＋F 2x ＋F 3x ＋…＋F nx ＝0，∑F y ＝F 1y ＋F 2y ＋F 3y ＋…＋F ny ＝0.3．物体系统平衡问题的分析方法——整体法、隔离法当物体系统处于平衡状态时，组成系统的每个物体都处于平衡状态，选取研究对象时注意整体法与隔离法的结合．一般地，当求系统内部物体间的相互作用时，用隔离法，求系统受到的外力时，用整体法．具体应用中，应将这两种方法结合起来灵活运用．例3 (多选)如图5，一光滑的轻滑轮用细绳OO ′悬挂于O 点；另一细绳跨过滑轮，其一端悬挂物块a ，另一端系一位于水平粗糙桌面上的物块b .外力F 向右上方拉b ，整个系统处于静止状态．若F 方向不变，大小在一定范围内变化，物块b 始终保持静止，则( )图5A．绳OO′的张力也在一定范围内变化B．物块b所受到的支持力也在一定范围内变化C．连接a和b的绳的张力也在一定范围内变化D．物块b与桌面间的摩擦力也在一定范围内变化答案BD解析对物块a，由二力平衡可知，绳的拉力等于物块a的重力，大小不变，轻滑轮两侧绳子拉力方向一定，由三力平衡可得绳OO′的张力一定，选项A、C错误；设F与水平方向的夹角为α，连接物块b的绳子拉力F T与水平方向夹角为β，对物块b，由平衡条件有F T sin β＋F sin α＋F N＝mg，F T cos β－F cos α＋F f＝0(F f方向不确定)，可知物块b所受到的支持力、物块与桌面间的摩擦力都随F在一定范围内变化，选项B、D正确．解共点力平衡问题的一般步骤1．选取研究对象，对于有相互作用的两个或两个以上的物体构成的系统，应明确所选研究对象是系统整体还是系统中的某一个物体(整体法或隔离法)．2．对所选研究对象进行受力分析，并画出受力分析图．3．对研究对象所受的力进行处理．对三力平衡问题，一般用合成法，对多力的平衡问题，一般用正交分解法．4．建立平衡方程．针对训练2如图6所示，在粗糙水平地面上放着一个表面为四分之一圆弧的柱状物体A，A 的左端紧靠竖直墙，A与竖直墙之间放一光滑圆球B，整个装置处于静止状态．则把A向右缓慢移动少许的过程中，下列说法正确的是()图6A ．球B 对墙的压力增大B ．球B 对柱状物体A 的压力增大C ．地面对柱状物体A 的摩擦力不变D ．地面对柱状物体A 的支持力不变答案 D解析 球B 受重力、A 的支持力F 1和墙壁的支持力F 2，如图甲所示，设F 1与竖直方向的夹角为θ，将重力G 分解为G 1和G 2，则根据平衡条件可知，F 1＝G 1＝G cos θ，F 2＝G 2＝G tan θ.当A 向右缓慢移动时，根据几何关系可知，A 对球B 的支持力F 1与竖直方向的夹角θ减小，所以cos θ增大，tan θ减小，即墙壁对球B 的支持力F 2减小，A 对球B 的支持力F 1减小，根据牛顿第三定律可知，球B 对墙壁的压力减小，球B 对A 的压力也减小，选项A 、B 错误．对A 、B 整体进行受力分析，如图乙所示，由平衡条件可知A 受地面的摩擦力大小F f ＝F 2，则F f 减小，地面对A 的支持力等于A 、B 的重力之和，大小不变，选项C 错误，D 正确．三、平衡中的临界问题1．问题界定：物体所处平衡状态将要发生变化的状态为临界状态，涉及临界状态的问题为临界问题．2．问题特点(1)当某物理量发生变化时，会引起其他物理量的变化．(2)注意某现象“恰好出现”或“恰好不出现”的条件．3．分析方法：基本方法是假设推理法，即先假设某种情况成立，然后根据平衡条件及有关知识进行论证、求解．例4 倾角为θ的斜面固定在水平面上，斜面上有一重力为G 的物体A ，物体A 与斜面间的动摩擦因数为μ，且μ<tan θ.现给A 施加一水平推力F ，如图7所示，设最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等，求水平推力F 为多大时，物体A 在斜面上静止．图7答案 sin θ－μcos θcos θ＋μsin θ G ≤F ≤sin θ＋μcos θcos θ－μsin θG解析由于静摩擦力的大小可在0～F fmax间变化，且方向可能沿斜面向上，也可能沿斜面向下，所以所求的推力应是一个范围．因为μ<tan θ，说明无推力时物体将加速下滑，故推力的最大值和最小值对应的状态是恰不上滑和恰不下滑．以A为研究对象，设推力的最小值为F min，此时最大静摩擦力F fmax沿斜面向上，受力分析如图甲所示．将各力正交分解，则沿斜面方向，有F min cos θ＋F fmax－G sin θ＝0垂直于斜面方向，有F N－G cos θ－F min sin θ＝0又F fmax＝μF N解得F min＝sin θ－μcos θcos θ＋μsin θG设推力的最大值为F max，此时最大静摩擦力F fmax′沿斜面向下，受力分析如图乙所示．沿斜面方向，有F max cos θ－G sin θ－F fmax′＝0垂直于斜面方向，有F N′－G cos θ－F max sin θ＝0又F fmax′＝μF N′解得F max＝sin θ＋μcos θcos θ－μsin θG所以物体能在斜面上静止的条件为sin θ－μcos θcos θ＋μsin θG≤F≤sin θ＋μcos θcos θ－μsin θG.1．(超重和失重)(2019·天水一中高一第一学期期末)在本届学校秋季运动会上，小明同学以背越式成功地跳过了1.70米的高度，如图8所示．若忽略空气阻力，g取10 m/s2.则下列说法正确的是()图8A．小明下降过程中处于失重状态B．小明起跳后在上升过程中处于超重状态C ．小明起跳时地面对他的支持力等于他的重力D ．小明起跳以后在下降过程中重力消失了答案 A2．(超重与失重)如图9甲所示是某人站在力传感器上做下蹲—起跳动作的部分示意图．如图乙所示是根据传感器画出的力—时间图象，其中力的单位是N ，时间的单位是s.两图中的点均对应，取重力加速度g ＝10 m/s 2.请根据这两个图所给出的信息，判断下列选项正确的是( )图9A ．此人的质量约为60 kgB ．此人从站立到蹲下的过程对应图中1到6的过程C ．此人在状态2时处于超重状态D ．此人向上的最大加速度大约为1.9g答案 D解析 根据题图乙中图线的1点，由平衡条件得此人的质量约为70 kg ，故选项A 错误；同理根据图线可判断，此人从站立到蹲下的过程中先失重后超重，对应题图乙中1到4的过程，故选项B 错误；由题图乙知，人在状态2时传感器对人的支持力小于人自身的重力，处于失重状态，选项C 错误；根据图线和牛顿第二定律，可得此人向上的最大加速度为a ＝F max －mg m≈1.9g ，所以选项D 正确．3．(超重与失重的有关计算)质量是60 kg 的人站在升降机中的体重计上，如图10所示．重力加速度g 取10 m/s 2，当升降机做下列各种运动时，求体重计的示数．图10(1)匀速上升；(2)以4 m/s 2的加速度加速上升；(3)以5 m/s 2的加速度加速下降．答案(1)600 N(2)840 N(3)300 N解析(1)匀速上升时，由平衡条件得：F N1＝mg＝600 N，由牛顿第三定律得：人对体重计压力大小为600 N，即体重计示数为600 N.(2)加速上升时，由牛顿第二定律得：F N2－mg＝ma1，F N2＝mg＋ma1＝840 N由牛顿第三定律得：人对体重计压力大小为840 N，即体重计示数为840 N.(3)加速下降时，由牛顿第二定律得：mg－F N3＝ma3，F N3＝mg－ma3＝300 N，由牛顿第三定律得：人对体重计压力大小为300 N，即体重计示数为300 N.4．(共点力的平衡)(多选)如图11所示，质量分别为m1、m2的两个物体通过轻弹簧连接，在力F的作用下一起沿水平方向做匀速直线运动(m1在地面，m2在空中)，力F与水平方向成θ角．则m1所受支持力F N和摩擦力F f为()图11A．F N＝m1g＋m2g－F sin θB．F N＝m1g＋m2g－F cos θC．F f＝F cos θD．F f＝F sin θ答案AC解析因两个物体和轻弹簧一起做匀速直线运动，所受合力为零，所以可以将这两个物体和轻弹簧看成一个整体进行受力分析，如图所示，由正交分解法可知，在水平方向有F f＝F cos θ竖直方向有F N＋F sin θ＝m1g＋m2g所以F f＝F cos θ，F N＝m1g＋m2g－F sin θ，A、C正确．5．(共点力的平衡)如图12所示，三根轻绳分别系住质量为m1、m2、m3的物体，它们的另一端分别通过光滑的定滑轮系于O点，整个装置处于平衡状态时，OA与竖直方向成30°角，OB处于水平状态，则()图12A ．m 1∶m 2∶m 3＝1∶2∶3B ．m 1∶m 2∶m 3＝3∶4∶5C ．m 1∶m 2∶m 3＝2∶3∶1D ．m 1∶m 2∶m 3＝3∶2∶1答案 C解析 对结点O 受力分析，O 点受到三根绳子的拉力如图所示设F B 与F C 的合力为F根据几何知识有F C F ＝cos 30°＝32； F B F ＝sin 30°＝12根据三力平衡条件可知，F B 和F C 的合力F 与F A 等值反向，所以有F C F A ＝32；F B F A ＝12， 则F A ∶F C ∶F B ＝2∶3∶1，根据定滑轮两端拉力相等，有F A ＝m 1g ，F B ＝m 3g ，F C ＝m 2g ，所以m 1∶m 2∶m 3＝2∶3∶1.故选C.超重和失重一、选择题1．下列关于超重和失重的说法中，正确的是()A．物体处于超重状态时，其重力增加了B．物体处于完全失重状态时，其重力为零C．物体处于超重或失重状态时，其惯性比物体处于静止状态时增大或减小了D．物体处于超重或失重状态时，其质量及受到的重力都没有发生变化答案 D2.(2018·汉江中学高一上学期期末)如图1所示，一人站在电梯中的体重计上，随电梯一起运动．下列各种情况下，体重计的示数最大的是()图1A．电梯匀速上升B．电梯匀减速上升C．电梯匀减速下降D．电梯匀加速下降答案 C3．(多选)(2019·灵璧一中期中考试)下列有关超重与失重的说法正确的是()A．体操运动员双手握住单杠吊在空中静止不动时处于失重状态B．蹦床运动员在空中上升和下降过程中都处于失重状态C．举重运动员在举起杠铃后静止不动的那段时间内处于超重状态D．不论是超重、失重或是完全失重，物体所受的重力都没有发生改变答案BD解析体操运动员双手握住单杠吊在空中静止不动时单杠对运动员的拉力等于运动员的重力，运动员既不处于超重状态也不处于失重状态，A错误；蹦床运动员在空中上升和下落过程中有方向竖直向下的加速度，处于失重状态，B正确；举重运动员在举起杠铃后静止不动的那段时间内地面对运动员和杠铃的支持力等于运动员和杠铃的重力，运动员和杠铃既不处于超重状态也不处于失重状态，C错误；不论是超重、失重或是完全失重，物体所受的重力都没有发生改变，D正确．4.如图2所示，金属小桶侧面有一小孔A，当桶内盛水时，水会从小孔A中流出．如果让装满水的小桶自由下落，不计空气阻力，则在小桶自由下落过程中()图2A．水继续以相同的速度从小孔中流出B．水不再从小孔中流出C．水将以更大的速度从小孔中流出D．水将以较小的速度从小孔中流出答案 B解析小桶自由下落，处于完全失重状态，其中的水也处于完全失重状态，对容器壁无压力，水不会流出，故选B.5．(多选)(2018·宜宾一中高一期末模拟)在电梯内的地板上放一体重计，电梯静止时，某同学站在体重计上，体重计示数为50 kg.电梯运动过程中的某一段时间内该同学发现体重计示数如图3所示，则在这段时间内，下列说法正确的是(取g＝10 m/s2)()图3A．该同学所受的重力变小B．电梯可能竖直向上运动C．该同学对体重计的压力小于体重计对他的支持力D．电梯的加速度大小为2 m/s2，方向竖直向下答案BD6.(2019·长安一中高一第一学期期末)如图4所示，轻质弹簧的上端固定在电梯的天花板上，弹簧下端悬挂一个小铁球，当电梯在竖直方向运行时，电梯内乘客发现弹簧的伸长量比电梯原来静止时弹簧的伸长量变大了，这一现象表明()图4A．电梯一定处于加速上升阶段B．电梯的速度方向一定向下C．乘客一定处在超重状态D．电梯的加速度方向可能向下答案 C7.(2019·福建八县市一中高一第一学期期末联考)如图5所示，在某次无人机竖直送货实验中，无人机的质量M＝1.5 kg，货物的质量m＝1 kg，无人机与货物间通过轻绳相连．无人机以恒定动力F＝30 N从地面开始加速上升，不计空气阻力，重力加速度取g＝10 m/s2.则()图5A．无人机加速上升时货物处于失重状态B．无人机加速上升时的加速度a＝20 m/s2C．无人机加速上升时轻绳上的拉力F T＝10 ND．无人机加速上升时轻绳上的拉力F T＝12 N答案 D8.某跳水运动员在3 m长的踏板上起跳，我们通过录像观察到踏板和运动员要经历如图6所示的状态，其中A为无人时踏板静止点，B为人站在踏板上静止时的平衡点，C为人在起跳过程中人和踏板运动的最低点，则下列说法正确的是()图6A．人和踏板由C到B的过程中，人向上做匀加速运动B．人和踏板由C到A的过程中，人处于超重状态C．人和踏板由C到A的过程中，先超重后失重D．人在C点具有最大速度答案 C解析在B点，重力等于弹力，在C点速度为零，弹力大于重力，所以从C到B过程中合力向上，做加速运动，但是由于从C到B过程中踏板的形变量在减小，弹力在减小，所以合力在减小，故做加速度减小的加速运动，加速度向上，处于超重状态，从B到A过程中重力大于弹力，所以合力向下，加速度向下，速度向上，所以做减速运动，处于失重状态，故C 正确．9.(多选)(2019·天水一中高一第一学期期末)为了让乘客乘车更为舒适，某探究小组设计了一种新的交通工具，乘客的座椅能随着坡度的变化而自动调整，使座椅始终保持水平，如图7所示．当此车减速上坡时(此时乘客没有靠在靠背上)，下列说法正确的是()图7A．乘客受重力、支持力两个力的作用B．乘客受重力、支持力、摩擦力三个力的作用C．乘客处于超重状态D．乘客受到的摩擦力的方向水平向左答案BD10．(多选)在一电梯的地板上有一压力传感器，其上放一物块，如图8甲所示，当电梯运行时，传感器示数大小随时间变化的关系图象如图乙所示，根据图象分析得出的结论中正确的是()图8A．从时刻t1到t2，物块处于失重状态B．从时刻t3到t4，物块处于失重状态C．电梯可能开始停在低楼层，先加速向上，接着匀速向上，再减速向上，最后停在高楼层D．电梯可能开始停在高楼层，先加速向下，接着匀速向下，再减速向下，最后停在低楼层答案BC解析由题图可以看出，0～t1，F＝mg，物块可能处于静止状态或匀速运动状态；t1～t2，F>mg，电梯具有向上的加速度，物块处于超重状态，可能加速向上或减速向下运动；t2～t3，F＝mg，物块可能静止或匀速运动；t3～t4，F<mg，电梯具有向下的加速度，物块处于失重状态，可能加速向下或减速向上运动．综上分析可知，B 、C 正确．11．(2018·华中师大一附中高一期中)如图9所示，一个箱子中放有一物体，已知静止时物体对下底面的压力等于物体的重力，且物体与箱子上表面刚好接触．现将箱子以初速度v 0竖直向上抛出，已知箱子所受空气阻力与箱子运动的速率成正比，且箱子运动过程中始终保持图示形态，则下列说法正确的是( )图9A ．上升过程中，物体对箱子的下底面有压力，且压力越来越小B ．上升过程中，物体对箱子的上底面有压力，且压力越来越大C ．下降过程中，物体对箱子的下底面有压力，且压力可能越来越大D ．下降过程中，物体对箱子的上底面有压力，且压力可能越来越小答案 C解析 设物体的质量为m ，物体和箱子的总质量为M .上升过程中，对箱子和物体整体受力分析，如图甲所示，由牛顿第二定律可知，Mg ＋k v ＝Ma ，则a ＝g ＋k v M，又整体向上做减速运动，v 减小，所以a 减小；再对物体单独受力分析如图乙所示，因a >g ，所以物体受到箱子上底面向下的弹力F N ，由牛顿第二定律可知，mg ＋F N ＝ma ，则F N ＝ma －mg ，而a 减小，则F N 减小，所以上升过程中物体对箱子上底面有压力且压力越来越小；同理，当箱子和物体下降时，物体对箱子下底面有压力且压力可能越来越大．故C 正确．12.若货物随升降机运动的v －t 图象如图10所示(竖直向上为正)，则货物受到升降机的支持力F 与时间t 变化的图象可能是( )图10答案 B解析将整个运动过程分解为六个阶段．第一阶段货物先向下做匀加速直线运动，根据牛顿第二定律得mg－F＝ma，解得F＝mg－ma<mg；第二阶段货物做匀速直线运动，F＝mg；第三阶段货物向下做匀减速直线运动，根据牛顿第二定律得F－mg＝ma，解得F＝mg＋ma>mg；第四阶段货物向上做匀加速直线运动，根据牛顿第二定律得F－mg＝ma，解得F＝mg＋ma>mg；第五阶段货物做匀速直线运动，F＝mg；第六阶段货物向上做匀减速直线运动，根据牛顿第二定律得mg－F＝ma，解得F＝mg－ma<mg.故B正确，A、C、D错误．13．(多选)(2019·辽宁实验中学等五校高一上学期期末)某地一观光塔总高度达600 m，游客乘坐观光电梯大约1 min就可以到达观光平台．若电梯简化成只受重力与绳索拉力，已知电梯在t＝0时由静止开始上升，a－t图象如图11所示．则下列说法正确的是()图11A．t＝4.5 s时，电梯处于超重状态B．5～55 s时间内，绳索拉力最小C．t＝59.5 s时，电梯处于超重状态D．t＝60 s时，电梯速度恰好为0答案AD二、非选择题14．(2019·天津一中高一上学期期末)“蹦极跳”是一种能获得强烈失重、超重感觉的非常“刺激”的惊险娱乐项目．人处在离沟底水面上方二十多层楼的高处(或悬崖上)，用橡皮弹性绳拴住身体，让人头下脚上自由下落，落到一定位置时弹性绳拉紧．设人体立即做匀减速运动，到接近水面时刚好减速为零，然后再反弹．已知某“勇敢者”头戴重为45 N的安全帽，开始下落时的高度为75 m，设计的系统使人落到离水面30 m时，弹性绳才绷紧．不计空气阻力，则：(1)当他落到离水面高50 m位置时戴着的安全帽对人的头顶的弹力为多少？(2)当他落到离水面20 m的位置时，则其颈部要用多大的力才能拉住安全帽？(取g＝10 m/s2) 答案(1)0 N(2)112.5 N解析(1)人在离水面50 m左右位置时，做自由落体运动，处于完全失重状态，对安全帽，mg－F＝ma，对整体，a＝g所以F＝0，头感觉不到安全帽的作用力，弹力为0.。