[原创]2011年《随堂优化训练》物理 广东教育版 必修一 第四章 第三节 探究加速度与力、质量的定量关系 配套

第四章章末复习课【知识体系】 力与运动⎩⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎨⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎧伽利略的理想实验与牛顿第一定律⎩⎪⎨⎪⎧伽利略的理想实验牛顿第一定律⎩⎪⎨⎪⎧惯性：一切物体都有惯性物体运动状态的改变⎩⎪⎨⎪⎧速度① 变化速度② 变化大小、方向都变化影响加速度的因素⎩⎪⎨⎪⎧加速度与合外力的关系：质量一定时，加速度与合外力③加速度与质量的关系：当合外力一定时，加速度与质量④ 探究运动与受力关系⎩⎪⎨⎪⎧加速度与合外力的关系：m 一定时，a ∝F ，或a 1∶a 2＝F 1∶F2加速度与质量的关系：F 一定时，a ∝1m，或a 1∶a 2＝m 2∶m 1实验数据的图象表示牛顿第二定律⎩⎪⎨⎪⎧计算机实时实验的结果牛顿第二定律及其数学表示⎩⎪⎨⎪⎧内容公式：⑤适用范围牛顿第二定律的应用⎩⎪⎨⎪⎧已知物体的运动状态，确定物体的受力情况已知物体的受力情况，确定物体的运动状态超重和失重⎩⎪⎨⎪⎧超重和失重现象超重和失重的解释完全失重的现象力学单位⎩⎪⎨⎪⎧单位制的意义：由⑥ 和⑦ 所组成的一系列完整的单位体制国际单位制中的力学单位[答案填写] ①大小 ②方向 ③成正比 ④成反比 ⑤F ＝ma ⑥基本单位 ⑦导出单位主题1 整体法与隔离法1．整体法与隔离法．(1)系统内物体间相对静止或具有相同的加速度时，把系统作为一个整体考虑，应用牛顿第二定律列方程求解，即为整体法．(2)将系统内某个物体(或某部分)从系统中隔离出来作为研究对象加以分析，利用牛顿第二定律列方程求解，即为隔离法．2．整体法和隔离法的选择．(1)若系统内各物体相对静止或具有相同的加速度时，优先考虑整体法． (2)若系统内各物体的加速度不相同，一般选用隔离法． 3．注意事项．(1)用整体法时，只需考虑整体所受的各个外力，不需考虑系统内各物体间的“内力”． (2)用隔离法时，必须分析隔离体所受到的各个力． (3)区分清楚内力和外力．[典例❶] 如图所示，质量为80 kg 的物体放在安装在小车上的水平磅秤上，小车沿斜面无摩擦地向下运动，现观察到物体在磅秤上的示数只有600 N ，g 取10 m/s 2，则(1)斜面的倾角θ为多少？ (2)磅秤对物体的静摩擦力为多少？解析：(1)对物体、磅秤和小车组成的整体应用牛顿第二定律，得 (M ＋m )g sin θ＝(M ＋m )a ，解得a ＝g sin θ. 隔离M ，对M 在竖直方向上应用牛顿第二定律，有Mg －F N ＝Ma sin θ，即Mg －F N ＝Mg sin 2θ，代入数据，解得sin θ＝12，故θ＝30°.(2)对M 在水平方向上应用牛顿第二定律，有F f ＝Ma cos θ＝Mg sin θcos θ＝200 3 N ，则磅秤对物体的静摩擦力为200 3 N. 答案：(1)30° (2)200 3 N针对训练1．(多选)如图所示，在光滑的桌面上有M 、m 两个物块，现用力F 推物块m ，使M 、m 两物块在桌上一起向右加速，则M 、m 间的相互作用力为( )A.mF M ＋mB.MF M ＋mC ．若桌面的动摩擦因数为μ、M 、m 仍向右加速，则M 、m 间的相互作用力为MFM ＋m ＋μMg D ．若桌面的动摩擦因数为μ，M 、m 仍向右加速，则M 、m 间的相互作用力仍为MF M ＋m解析：根据牛顿第二定律，得 对整体：a ＝FM ＋m，对M ：F N ＝Ma ＝MFM ＋m.故A 错误，B 正确； 设桌面的动摩擦因数为μ，根据牛顿第二定律，得 对整体：a ＝F －μ（M ＋m ）g M ＋m ＝FM ＋m－μg对M ：F N －μMg ＝Ma 得F N ＝μMg ＋Ma ＝MFM ＋m.故C 错误，D 正确． 答案：BD主题2 临界问题1．临界值问题：在运用牛顿运动定律解决动力学问题时，常常要讨论相互作用的物体间是否会发生相对滑动，相互接触的物体间是否会发生分离等，这类问题就是临界问题．2．解决临界问题的关键：解决这类问题的关键是分析临界状态，两物体间刚好相对滑动时，接触面间必须出现最大静摩擦力；两个物体要分离时，相互之间作用的弹力必定为零．3．解决临界问题的一般方法：(1)极限法：题设中若出现“最大”“最小”“刚好”等这类词语时，一般就隐含临界问题，解决这类问题时常常是把物理量(或物理过程)引向极端，进而使临界条件或临界点暴露出来，达到快速解决问题的目的．(2)数学推理法：根据分析物理过程列出相应的力学方程(数学表达)，然后由数学表达式讨论得出临界条件．【典例2】 如图所示，平行于斜面的细绳把小球系在倾角为θ的斜面上，为使球在光滑斜面上不发生相对运动，斜面体水平向右运动的加速度不得大于多少？水平向左的加速度不得大于多少？解析：(1)设斜面处于向右运动的临界状态时的加速度为a 1，此时，斜面支持力F N ＝0，小球受力如图甲所示．根据牛顿第二定律，得水平方向：F x＝F T cos θ＝ma1，竖直方向：F y＝F T sin θ－mg＝0，联立两式，解得a1＝g cot θ.因此，要使小球与斜面不发生相对运动，向右的加速度不得大于a＝g cot θ.(2)设斜面处于向左运动的临界状态的加速度为a2，此时，细绳的拉力F T＝0.小球受力如上图乙所示．根据牛顿第二定律，得水平方向：F x＝F N sin θ＝ma2，竖直方向：F y＝F N cos θ－mg＝0，联立两式，解得a2＝g tan θ.因此，要使小球与斜面不发生相对运动，向左的加速度不得大于a＝g tan θ.答案：见解析针对训练2.如图所示，有一光滑斜面倾角为θ，放在水平面上，用固定的竖直挡板A与斜面夹住一个光滑球，球质量为m.若要使球对竖直挡板无压力，球连同斜面应一起( )A．水平向右加速，加速度a＝g tan θB．水平向左加速，加速度a＝g tan θC．水平向右减速，加速度a＝g sin θD．水平向左减速，加速度a＝g sin θ解析：球对竖直挡板无压力时，受力如图所示，重力mg和斜面支持力F N的合力方向水平向左．F＝mg tan θ＝ma，解得a＝g tan θ，因此斜面应向左加速或者向右减速．答案：B主题3 图象在动力学中的应用动力学中的图象常见的有F-t图象、a-t图象、F-a图象等．(1)对F-t图象要结合物体受到的力，根据牛顿第二定律求出加速度，分析每一时间段的运动性质．(2)对a-t 图象，要注意加速度的正负，分析每一段的运动情况，然后结合物体的受力情况根据牛顿第二定律列方程．(3)对于F-a 图象，首先要根据具体的物理情景，对物体进行受力分析，然后根据牛顿第二定律推导出a-F 间的函数关系式；由函数关系式结合图象明确图象的斜率、截距的意义，从而由图象给出的信息求出未知量．【典例3】 放在水平地面上的一物块，受到方向不变的水平推力F 的作用，F 的大小与时间t 的关系如图甲所示，物块速度v 与时间t 的关系如图乙所示．取重力加速度g ＝10 m/s 2.由这两个图象可以求得物块的质量m 和物块与地面之间的动摩擦因数μ分别为( )A ．0.5 kg ，0.4B ．1.5 kg ，215C ．0.5 kg ，0.2D ．1 kg ，0.2解析：由题F-t 图和v-t 图，可知物块在2 s 到4 s 内所受外力F ＝3 N ，物块做匀加速运动，a ＝Δv Δt＝2 m/s 2，又F －f ＝ma ，即3－μmg ＝2m .① 物块在4 s 到6 s 所受外力F ＝2 N ，物块做匀速直线运动，则F ＝f ＝μmg ＝2 N ．② 由①②解得：m ＝0.5 kg ，μ＝0.4，故A 选项正确． 答案：A针对训练3．如图甲所示，固定光滑细杆与地面成一定夹角α，在杆上套有一个光滑小环，小环在沿杆方向的推力F 作用下向上运动，推力F 与小环速度v 随时间变化规律如图乙所示，取重力加速度g ＝10 m/s 2.求：图甲 图乙(1)小环的质量m ；(2)细杆与地面间的夹角α. 解析：由题图得：0～2 s 内，a ＝Δv Δt ＝12m/s 2＝0.5 m/s 2. 根据牛顿第二定律，可得前2 s 有F 1－mg sin α＝ma ，2 s 后有F 2＝mg sin α，代入数据，解得：m ＝1 kg ，α＝30°.答案：(1)1 kg (2)30°统揽考情牛顿运动定律是历年高考的热点，分析近几年高考题，命题角度有以下几点：1．超重、失重问题，瞬时性问题．2．整体法与隔离法处理连接体问题．3．牛顿运动定律与图象综合问题．真题例析(2015·海南卷)(多选)如图，物块a、b和c的质量相同，a和b、b和c之间用完全相同的轻弹簧S1和S2相连，通过系在a上的细线悬挂于固定点O，整个系统处于静止状态；现将细线剪断，将物块a的加速度记为a1，S1和S2相对原长的伸长分别为Δl1和Δl2，重力加速度大小为g，在剪断瞬间( )A．a1＝3g B．a1＝0C．Δl1＝2Δl2D．Δl1＝Δl2解析：剪断细线前，轻弹簧S1的弹力FT1＝2mg，轻弹簧S2弹力FT2＝mg；在剪断细线的瞬间弹簧弹力不变，根据F＝kx知Δl1＝2Δl2，C正确，D错误；细线剪断瞬间，弹簧弹力不变，此时a物体受向下的重力和向下的拉力FT1，A其合力为3mg，因此a的加速度a1＝3g，A正确，B 错误，故选A、C答案：AC针对训练如图所示，轻弹簧上端与一质量为m的木块1相连，下端与另一质量为M的木块2相连，整个系统置于水平放置的光滑木板上，并处于静止状态．现将木板沿水平方向突然抽出，设抽出后的瞬间，木块1、2的加速度大小分别为a1、a2.重力加速度大小为g，则有( )A．a1＝g，a2＝0 B．a1＝g，a2＝gC．a1＝0，a2＝m＋MMg D．a1＝g，a2＝m＋MMg解析：在抽出木板的瞬间，弹簧未来得及发生形变，所以木块1所受重力和弹力均不变，合力为零，则a1＝0.木块2受重力Mg和弹簧弹力F＝mg，由牛顿第二定律，得Mg＋mg＝Ma2，则a2＝M＋mMg，选项C正确．答案：C1.如图所示，两根完全相同的轻弹簧下端挂一个质量为m的小球，小球与地面间有一竖直细线相连，系统平衡．已知两轻弹簧之间的夹角是120°，且轻弹簧产生的弹力均为3mg，则剪断细线的瞬间，小球的加速度是( )A．a＝3g，方向竖直向上B．a＝3g，方向竖直向下C．a＝2g，方向竖直向上D．a＝2g，方向竖直向下解析：两轻弹簧弹力之和为3mg，剪断细线的瞬间，小球所受合外力为2mg，其加速度是a ＝2g，方向竖直向上，选项C正确．答案：C2．如图所示，车厢底板光滑的小车上用两个量程均为20 N的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，当小车在水平地面上做匀速运动时，两弹簧测力计受拉力的示数均为10 N，当小车做匀加速运动时弹簧测力计甲的示数为8 N，这时小车运动的加速度大小和方向是( )A．2 m/s2，水平向右B．4 m/s2，水平向右C．6 m/s2，水平向左D．8 m/s2，水平向左解析：开始两个弹簧处于受拉状态，小车匀速运动时两弹簧拉伸的长度相同；现甲弹簧测力计的读数变小，说明乙弹簧测力计的读数变大，因为弹簧的弹力F与形变量x成正比，且Fx＝ΔFΔx，故甲弹簧测力计的读数减小2 N，乙弹簧测力计的读数增大2 N．根据合力与加速度方向相同的关系，物块的加速度方向水平向右．由F＝ma，有a＝12－81m/s2＝4 m/s2.故选项B正确．答案：B3．(多选)如图所示，一足够长的木板静止在光滑水平面上，一物块静止在木板上，木板和物块间有摩擦．现用水平力向右拉木板，当物块相对木板滑动了一段距离但仍有相对运动时，撤掉拉力，此后木板和物块相对于水平面的运动情况为( )A．物块先向左运动，再向右运动B．物块向右运动，速度逐渐增大，直到做匀速运动C．木板向右运动，速度逐渐变小，直到做匀速运动D．木板和物块的速度都逐渐变小，直到为零解析：物块相对于木板滑动，说明物块的加速度小于木板的加速度，撤掉拉力后木板向右的速度大于物块向右的速度，所以它们之间存在滑动摩擦力，使物块向右加速，木板向右减速，直至达到向右相同的速度，所以B、C正确．答案：BC4．一有固定斜面的小车在水平面上做直线运动，小球通过细绳与车顶相连．小球某时刻正处于图示状态．设斜面对小球的支持力为F N，细绳对小球的拉力为F T，关于此时刻小球的受力情况，下列说法正确的是( )A．若小车向左运动，F N可能为零B．若小车向左运动，F T不可能为零C．若小车向右运动，F N不可能为零D．若小车向右运动，F T不可能为零解析：若小车向左做减速运动，则加速度方向向右，若小球受重力和绳子的拉力的合力可以使小球的加速度与小车的加速度相同，故此时F N为零，故A正确；若小车向左加速运动，则加速度方向向左，若此时重力与斜面的支持力的合力可以使小球的加速度与小车的加速度相同，则绳子的拉力为零，故B错误；同理可知当小车向右运动时，也可能做加速或减速运动，即加速度方向也可能向右或向左，所以F N和F T均可以为零，故C、D均错误．答案：A5． (多选)如图甲所示，在粗糙水平面上，物体A在水平向右的外力F的作用下做直线运动，其速度—时间图象如图乙所示，下列判断正确的是( )A ．在0～1 s 内，外力F 不断增大B ．在1～3 s 内，外力F 的大小恒定C ．在3～4 s 内，外力F 不断减小D ．在3～4 s 内，外力F 的大小恒定解析：在速度—时间图象中，0～1 s 内物块速度均匀增大，物块做匀加速运动，外力F 为恒力；1～3 s 内，物块做匀速运动，外力F 的大小恒定，3～4 s 内，物块做加速度不断增大的减速运动，外力F 由大变小．综上所述，只有B 、C 两项正确．答案：BC6.如图所示，一夹子夹住木块，在力F 作用下向上提升．夹子和木块的质量分别为m 、M ，夹子与木块两侧间的最大静摩擦力均为f .若木块不滑动，力F 的最大值是( )A.2f （m ＋M ）MB.2f （m ＋M ）mC.2f （m ＋M ）M －(m ＋M )g D.2f （m ＋M ）m＋(m ＋M )g解析：对整个系统应用牛顿第二定律，得F －(M ＋m )g ＝(M ＋m )a ；①对M 应用牛顿第二定律，得2f －Mg ＝Ma ；② 由①②联立，得F ＝2f （m ＋M ）M，故A 正确．答案：A7.(多选)利用传感器和计算机可以研究快速变化的力的大小．实验时让某消防队员从一平台上跌落，自由下落2 m 后双脚触地，接着他用双腿弯曲的方法缓冲，使自身重心又下降了0.5 m ，最后停止．用这种方法获得消防队员受到地面冲击力随时间变化的图线如图所示，根据图线所提供的信息，以下判断正确的是( )A．t1时刻消防队员的速度最大B．t2时刻消防队员的速度最大C．t3时刻消防队员的速度最大D．t4时刻消防队员的加速度最小解析：由题图象可判断消防队员的运动过程：t1时刻刚产生地面的冲击力，说明此时消防队员刚落地；此后由于地面的冲击力小于重力，所以合力向下，消防队员继续加速运动；t2时刻消防队员受到的冲击力和重力大小相等而平衡，加速度为零，速度达到最大，A、C错误，B正确；t4时刻消防队员站稳，加速度为零，D正确．答案：BD8．如图所示，航空母舰上的起飞跑道由长度为l1＝1.6×102m的水平跑道和长度为l2＝20 m 的倾斜跑道两部分组成，水平跑道与倾斜跑道末端的高度差h＝4.0 m．一架质量为m＝2.0×104 kg的飞机，其喷气发动机的推力大小恒为F＝1.2×105 N，方向与速度方向相同，在运动过程中飞机受到平均阻力大小为飞机重力的110.假设航母处于静止状态，飞机质量视为不变并可看成质点，取g＝10 m/s2.(1)求飞机在水平跑道上运动的时间及到达倾斜跑道末端时的速度大小；(2)为了使飞机在倾斜跑道的末端达到起飞速度100 m/s，外界还需要在整个水平跑道阶段对飞机施加助推力，求助推力F推的大小．解析：(1)飞机在水平跑道上运动时，水平方向受到推力与阻力的作用，设加速度大小为a1，末速度大小为v1，运动时间为t1，有F合＝F－f＝ma1，v21＝2a1l1，v1＝a1t1，其中f＝0.1mg，代入已知数据可得：a1＝5.0 m/s2，v1＝40 m/s，t1＝8.0 s.飞机在倾斜跑道上运动时，沿倾斜跑道受到推力、阻力与重力沿倾斜跑道向下的分力作用，设沿倾斜跑道方向的加速度大小为a2，末速度大小为v2，沿倾斜跑道方向有：F′合＝F－f－G x＝ma2，G x＝mg hl2＝4.0×104 N，v22－v21＝2a2l2，代入已知数据可得：a2＝3.0 m/s2，v2＝ 1 720 m/s＝41.5 m/s.(2)飞机在水平跑道上运动时，水平方向受到推力、助推力与阻力作用，设加速度大小为a′1，末速度大小为v′1，有：F″合＝F推＋F－f＝ma′1，v′21＝2a′1l1，飞机在倾斜跑道上运动时，沿倾斜跑道的受力没有变化，加速度大小a′2＝a2＝3.0 m/s2，v′22－v′21＝2a′2l2，根据题意，v′2＝100 m/s，代入已知数据解得：F推＝5.2×105 N.答案：(1)8.0 s 41.5 m/s (2)5.2×105 N经典语录1、最疼的疼是原谅，最黑的黑是背叛。

2020-2021学年高一物理粤教版（2019）必修第一册第四章牛顿运动定律期末复习题（三）一、单选题1．关于伽利略理想实验，下列说法正确的是（）A．完全是理想的，没有事实为基础B．是以可靠事实为基础，经科学思维抽象化，深刻反映自然规律的实验C．无需事实为基础，只是理想推理D．以上说法都不对2．在水平路面上有一辆匀速行驶的小车，车上固定一盛满水的茶碗。

现发现茶碗中的水突然洒出，水洒出的情况如图所示。

则关于小车在此种情况下的运动，下列叙述正确的是（）A．小车一定突然向左加速B．小车一定突然向右加速C．小车可能突然向左减速D．小车可能突然向右减速3．如图所示为架小型四旋翼无人机，它是一种能够垂直起降的小型遥控飞行器，目前正得到越来越广泛的应用。

无人机的质量m=2kg，运动过程中所受空气阻力大小恒为f=4N，当无人机在地面上从静止开始，以最大升力F=36N竖直向上做匀加速直线运动（取g=10m/s2），则它的加速度大小为（）A．20m/s2B．18m/s2C．16m/s2D．6m/s24．如图是一种有趣好玩的感应飞行器，主要是通过手控感应飞行，它的底部设置了感应器装置。

只需要将手置于离飞行器底部一定距离处，就可以使飞行器静止悬浮在空中，操作十分方便。

下列说法正确的是（）A．手对飞行器的作用力与飞行器所受的重力是一对平衡力B．空气对飞行器的作用力和空气对手的作用力是一对作用力和反作用力C．空气对飞行器的作用力方向竖直向上D．因为空气会流动，所以螺旋桨对空气的作用力和空气对螺旋桨的作用力大小不相等5．如图所示，质量为m的木块在质量为M的足够长的木板上向右滑行，木板与水平地面间的动摩擦因数为μ1，木块与木板间的动摩擦因数为2 ，木板一直静止。

重力加速度大小为g。

下列说法正确的是（）A．木块受到的滑动摩擦力方向向右B．木块与木板间的滑动摩擦力大小为μ2mgC．木板与地面间的摩擦力大小为μ1（m+M）gD．木板与地面间的摩擦力大小为μ1Mg+ μ2rmg6．如图所示是利用传感器研究作用力与反作用力关系的实验装量当用力拉录管理力计时通过拉力传感器得到图中图像，下列选项正确的是（）A．作用力和反作用力方向总是相反B．作用力变大反作用力变小C．作用力和反作用力对应的受力物体相同D．只有弹簧测力计处于平衡状态时作用力和反作用力大小才相等7．如图所示，人驾驶电动平衡车前进。

第一章运动的描述§1.1质点、参考系和坐标系【学习目标细解考纲】1．掌握质点的概念，能够判断什么样的物体可视为质点。

2．知道参考系的概念，并能判断物体在不同参考系下的运动情况。

3．认识坐标系，并能建立坐标系来确定物体的位置及位置变化。

【知识梳理双基再现】1．机械运动物体相对于其他物体的变化，也就是物体的随时间的变化，是自然界中最、最的运动形态，称为机械运动。

是绝对的，是相对的。

2．质点我们在研究物体的运动时，在某些特定情况下，可以不考虑物体的和，把它简化为一个，称为质点，质点是一个的物理模型。

3．参考系在描述物体的运动时，要选定某个其他物体做参考，观察物体相对于它的位置是否随变化，以及怎样变化，这种用来做的物体称为参考系。

为了定量地描述物体的位置及位置变化，需要在参考系上建立适当的。

【小试身手轻松过关】1．敦煌曲子词中有这样的诗句：“满眼风波多闪烁，看山恰似走来迎，仔细看山山不动，是船行。

”其中“看山恰似走来迎”和“是船行”所选的参考系分别是（）A．船和山B．山和船C．地面和山D．河岸和流水2．下列关于质点的说法中，正确的是（）A．质点就是质量很小的物体B．质点就是体积很小的物体C．质点是一种理想化模型，实际上并不存在D．如果物体的大小和形状对所研究的问题是无关紧要的因素时，即可把物体看成质点3．关于坐标系，下列说法正确的是（）A．建立坐标系是为了定量描写物体的位置和位置变化B．坐标系都是建立在参考系上的C．坐标系的建立与参考系无关D．物体在平面内做曲线运动，需要用平面直角坐标系才能确定其位置4．在以下的哪些情况中可将物体看成质点（）A．研究某学生骑车由学校回家的速度B．对这名学生骑车姿势进行生理学分析C．研究火星探测器从地球到火星的飞行轨迹D．研究火星探测器降落火星后如何探测火星的表面【基础训练锋芒初显】5．在下述问题中，能够把研究对象当作质点的是（）A．研究地球绕太阳公转一周所需时间的多少B．研究地球绕太阳公转一周地球上不同区域季节的变化、昼夜长短的变化C．一枚硬币用力上抛，猜测它落地时正面朝上还是反面朝上D．正在进行花样溜冰的运动员6．坐在美丽的校园里学习毛泽东的诗句“坐地日行八万里，巡天遥看一千河”时，我们感觉是静止不动的，这是因为选取作为参考系的缘故，而“坐地日行八万里”是选取作为参考系的。

高中物理学习材料[随堂基础巩固]1．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，小桶应用细线通过定滑轮系在小车上，但小桶内不能装砂B．实验中无需始终保持小车和砝码的质量远远大于砂和小桶的质量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阻力解析：平衡摩擦力时，不应挂小桶，但应带纸带运动，所以A错、D对；实验中要求始终保持小车和砝码的质量远远大于砂和小桶的质量，所以B不正确；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的倒数，描出相应的点在过原点的同一条直线上时，证明加速度与质量成反比，故C项错误。

答案：D2．在用实验探究加速度和力的关系时，下列关于实验的思路和数据分析，不．正确的是( ) A．实验的基本思想是：保持物体的质量不变，测量物体在不同力作用下的加速度，分析加速度与力的关系B．实验的基本思想是：保持物体所受力相同，测量质量不同的物体在该力作用下的加速度，分析加速度与质量的关系C．在处理实验数据时，以a为纵坐标，F为横坐标，根据数据在坐标系中描点，若这些点在一条过原点的直线上，说明a与F成正比D．在处理实验数据时，以a为纵坐标，m为横坐标，根据数据在坐标系中描点，若这些点在一条过原点的直线上，说明a与m成正比解析：本实验是利用控制变量法得到a、F、m三者的关系，A、B、C所述符合实验的思路且道理符合要求，故应选D。

答案：D3．利用如图4－3－9所示的装置探究加速度与力、质量的关系，得到质量相等的两辆小车的实验数据如下表所示：图4－3－9(1)从以上两组数据中可以得出加速度a1和a2之比为多少？(2)从实验的结果得出什么结论？解析：由a1a2＝s1s1可得a1a2＝12，由表中数据可得F1F2＝12，由此可知物体受到的合外力越大，加速度越大。

第四章力与运动第一节伽利略的理相实验与牛顿第一定律A级抓基础1．在研究力和运动的关系时，伽利略巧妙地设想了两个对接斜面的实验，假想让一个小球在斜面上滚动．伽利略运用了( )A．理想实验方法B．控制变量方法C．等效替代方法D．建立模型方法2．(多选)下列说法正确的是( )A．伽利略的斜面实验是牛顿第一定律的实验基础B．牛顿第一定律反映了物体的加速度与受到的外力以及物体质量之间的关系C．在水平面上滑动的木块最终停下来是因为没有外力维持它运动D．在水平面上滑动的木块最终停下来是滑动摩擦力作用的结果3． (多选)一个物体保持静止或匀速运动状态不变，这是因为( )A．物体一定没有受到任何力B．物体一定受到两个平衡力作用C．物体所受合力一定为零D．物体可能受到两个平衡力作用4．关于惯性，有以下几种说法，其中说法正确的一组是( )①高速行驶的公共汽车紧急刹车时，乘客都要向前倾倒，说明乘客都具有惯性②短跑运动员最后冲刺时，速度很大，很难停下来，说明速度越大惯性越大③把手中的球由静止释放后，球能竖直加速下落，说明力是改变物体惯性的原因④抛出去的标枪、手榴弹……是靠惯性向远处运动的A．①④B．②③C．①③D．②④5．竖直向上抛出一物体，在物体上升的过程中，正确的是( )A．物体做减速运动，惯性减小B．物体做减速运动，惯性增大C．物体做减速运动是因为受到重力的作用D．物体必然受到向上的力的作用6．(多选)在南京举行的女子冰壶赛上，中国女队以9∶7战胜瑞典女队获得冠军．关于冰壶的运动情况下列说法正确的是( )A．只要冰壶的运动状态发生变化，必然受到外力的作用B．冰壶之所以能停下来，是因为没有外力来维持它的运动状态C．冰壶惯性的大小与其运动速度大小无关D．冰壶不受外力作用时，其运动速度不断减小B级提能力7．关于力和运动的关系，下列说法中正确的是( )A．物体的速度不断增大，表示物体必受外力的作用B．物体向着某个方向运动，则在这个方向上必受力的作用C．物体的速度大小不变，则其所受的合外力必为零D．物体处于平衡状态，则该物体必不受外力作用8.如图所示，一个劈形物体M，各面均光滑，放在固定的斜面上，上表面水平，在上表面放一个光滑小球m.劈形物体由静止开始释放，则小球在碰到斜面前的运动轨迹是( )A．沿斜面向下的直线B．竖直向下的直线C．无规则的曲线D．抛物线9．有一仪器中电路如图所示，其中M是质量较大的一个钨块，将仪器固定在一辆汽车上，试分析在汽车启动和刹车时，分别是哪个灯亮？简要说出其原理．第二节影响加速度的因素A级抓基础1．水平路面上以恒定牵引力加速行驶的货车，突然从车上掉下一包货物，而司机没有发现，则汽车的加速度会如何变化( )A．不变B．变大C．变小D．不确定2．甲、乙两辆实验小车受相同的外力作用时，甲的加速度为1.5 m/s2，乙的加速度为4.5 m/s2，则甲车质量是乙车质量的( )A．3倍B．2倍C．1倍 D.1 33.如图所示，一小球从空中自由落下，当它刚与正下方的弹簧接触时，它将( )A．立即被反弹上来B．立即开始做减速运动C．立即停止运动D．继续做加速运动4．探究决定加速度大小因素的实验方法是( )A．控制变量法B．假设法C．理想推理法D．比较法5．下列说法中正确的是( )A．不受力的物体不可能运动，故力是物体运动的原因B．受力大的物体速度大，故力是决定物体速度大小的原因C．力是保持物体运动的原因，如果物体不受力作用，它只能保持静止状态不能保持运动状态D．力是使物体运动状态发生改变产生加速度的原因6．(多选)关于物体运动的速度的方向、加速度的方向和所受合外力的方向，下列说法中正确的是( )A．物体速度是由合外力产生的，所以方向总和合外力方向相同B．加速度的方向跟合外力方向相同，与速度的方向可能相同，也可能不同C．速度跟加速度总是同方向，跟合外力方向可能相同，也可能不同D．不论什么情况，加速度的方向跟合外力方向一定相同B级提能力7．(多选)关于“通过小车实验得出：加速度跟物体所受合外力成正比，跟物体质量成反比”．下列说法中符合实际的是( )A．同时改变小车的质量m和受到的外力F，得到a、F、m三者的关系B．保持小车的质量m不变，只改变小车的拉力F，得到a、F二者的关系C．保持小车受力F不变，只改变小车的质量m，得到a、F、m三者的关系D．先不改变小车的质量，研究加速度和力的关系；再不改变力，研究加速度和质量的关系，最后得到a、F、m三者的关系8．在光滑水平面上，某物体在恒力F的作用下做匀加速直线运动，当速度达到v0后，将作用力F逐渐减小到零，在此过程中物体的运动速度将( )A．由v0逐渐减小到零B．由v0逐渐增大到最大值C．由v0先逐渐减小到零再逐渐增大到最大值D．由v0先逐渐增大再逐渐减小到零9．在“探究加速度与外力、质量的关系”的实验中，采用如图所示的装置：(1)本实验应用的实验方法是( )A．控制变量法B．假设法C．理想实验法D．归纳法(2)在“探究加速度与外力、质量的关系”的实验中，操作正确的是( )A．平衡摩擦力时，应将重物用细线通过定滑轮系在小车上B．平衡摩擦力时，应将纸带连接在小车上并穿过打点计时器C．每次改变拉力的大小，需要重新平衡摩擦力D．实验时，应先放开小车，后接通电源10．假设一辆洒水车在恒定的牵引力作用下沿水平马路运动，所受阻力与车重成正比．如果没有洒水时，车子匀速行驶，那么开始洒水后，它将做什么运动？第三节探究加速度与力、质量的定量关系A级抓基础1．关于“验证牛顿运动定律”的实验，下列说法中符合实际的是( )A．通过同时改变小车的质量m及受到的拉力F的研究，能归纳出加速度、力、质量三者之间的关系B．通过保持小车质量不变，只改变小车的拉力的研究，就可以归纳出加速度、力、质量三者之间的关系C．通过保持小车受力不变，只改变小车质量的研究，就可以得出加速度、力、质量三者之间的关系D．先不改变小车质量，研究加速度与力的关系；再不改变受力，研究加速度与质量的关系，最后归纳出加速度、力、质量三者之间的关系2．如图所示是某同学“探究加速度与力、质量的定量关系”实验时安装完毕后，准备释放小车时的装置示意图．另一同学指出了图中的几处错误，其中不正确的是( )A．实验前没有平衡摩擦力B．拉小车的细线应与长木板平行C．实验中所用电源应为交流电源D．小车应靠近打点计时器且打点计时器应距右端较远些3．某同学做“探究加速度与力、质量的关系”实验中，在平衡摩擦力时，把长木板的一端垫得偏低，使得倾角偏小，他所得的aF关系图象可以用下图所示的哪一个来表示( )4．在“探究加速度与物体质量的定性关系”实验中，在增大物体质量的同时，要保证物体所受的合外力不变，下列措施可行的是( )A．增大斜面的倾角B．减小斜面的倾角C．保持斜面倾角不变D．以上措施都不能实现5．在探究加速度与力和物体质量的关系实验中，下列操作正确的是( )A．平衡摩擦力时，小盘应用细线通过定滑轮系在小车上，但小盘内不能装砝码B．实验中无须始终保持小车和砝码的质量远远大于小盘和砝码的质量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6．在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中，关于平衡摩擦力的说法中不正确的是( )A．“平衡摩擦力”的本质就是想办法让小车受到的摩擦力为零B．“平衡摩擦力”的本质就是使小车所受的重力的下滑分力与所受到的摩擦阻力相平衡C．“平衡摩擦力”的目的就是要使小车所受的合外力等于所挂钩码通过细绳和滑轮对小车施加的拉力D．“平衡摩擦力”是否成功，可轻轻推动小车，由打点计时器打出的纸带上的点迹间距是否相等而确定7．(多选)在用实验探究加速度和力的关系时，下列关于实验的思路和数据分析，正确的是( )A．实验的基本思想是保持物体的质量不变，测量物体在不同力作用下的加速度，分析加速度与力的关系B．实验的基本思想是保持物体所受力相同，测量质量不同的物体在该力作用下的加速度，分析加速度与质量的关系C．在处理实验数据时，以a为纵坐标，F为横坐标，根据数据在坐标系中描点，若这些点在一条过原点的直线上，说明a与F成正比D．在处理实验数据时，以a为纵坐标，m为横坐标，根据数据在坐标系中描点，若这些点在一条过原点的直线上，说明a与m成正比B级提能力8．用如图所示的装置探究在作用力F一定时，小车的加速度a与小车质量M的关系．某位同学设计的实验步骤如下：A．用天平称出小车和小桶及内部所装沙子的质量B．按图安装好实验器材C．把轻绳系在小车上并绕过定滑轮悬挂沙桶D．将电磁打点计时器接在6 V电压的蓄电池上，接通电源，放开小车，打点计时器在纸带上打下一系列点，并在纸带上标明小车质量E ．保持小桶及其中沙子的质量不变，增加小车上的砝码个数，并记录每次增加后的M 值，重复上述实验F ．分析每条纸带，测量并计算出加速度的值G ．作aM 关系图象，并由图象确定aM 关系(1)该同学漏掉的重要实验步骤是________________，该步骤应排在步骤________之后．(2)在上述步骤中，有错误的是________，应把___________________改为_________________________________．(3)在上述步骤中，处理不恰当的是________________，应把________改为________．6 V 电压的交流学生电源 (3)G aM a 1M9．“探究加速度与物体质量、物体受力的关系”的实验装置如图甲所示．(1)下列做法正确的是________(填字母代号)．A ．调节滑轮的高度，使牵引小车的细绳与长木板保持平行B ．在调节木板倾斜度平衡小车受到的滑动摩擦力时，将装有砝码的砝码盘通过定滑轮拴在小车上C ．实验时，先放开小车再接通打点计时器的电源D ．通过增减小车上的砝码改变质量时，不需要重新调节木板倾斜度(2)为使砝码盘及盘内砝码的总重力在数值上近似等于小车运动时受到的拉力，应满足的条件是砝码盘及盘内砝码的总质量________(填“远大于”“远小于”或“近似等于”)小车和小车上砝码的总质量．(3)在平衡小车与桌面之间摩擦力的过程中，打出了一条纸带如图乙所示．打点计时器打点的时间间隔为0.02 s ．从比较清晰的点起，每5个点取一个计数点，量出相邻计数点之间的距离．该小车的加速度a ＝________ m/s 2(结果保留两位有效数字)．10．某实验小组利用如图所示的装置进行“探究加速度与合外力的关系”的实验．(1)在实验中必须将长木板右端垫高，目的是________；当不挂钩码时小车能匀速运动，表明长木板右端高度已调好．(2)为了减小误差，每次实验必须通过改变钩码的个数来改变小车所受合外力，获取多组数据．若小车质量为400 g，实验中每次所用的钩码总质量范围应选________组比较合理(填选项前的字母即可)．A．10 g～40 gB．200 g～400 gC．1 000 g～2 000 g(3)实验中打点计时器所使用的是________(选填“交流”或“直流”)电源．第四节牛顿第二定律A级抓基础1．由牛顿第二定律可知，无论多么小的力都可以使物体产生加速度，但是较小的力去推地面上很重的物体时，物体仍然静止，这是因为( )A．推力比摩擦力小B．物体有加速度，但太小，不易被察觉C．物体所受推力比物体的重力小D．物体所受的合外力仍为零2．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零3．在光滑的水平面上做匀加速直线运动的物体，当它所受的合力逐渐减小而方向不变时，则物体的( )A．加速度越来越大，速度越来越大B．加速度越来越小，速度越来越小C．加速度越来越大，速度越来越小D．加速度越来越小，速度越来越大4．如图所示，重为10 N的物体以速度v在粗糙的水平面上向左运动，物体与桌面间的动摩擦因数为0.1.现在给物体施加水平向右的拉力F，其大小为20 N，则物体受到的摩擦力和加速度大小为(g取10 m/s2)( )A．1 N，20 m/s2B．0，21 m/s2C．1 N，21 m/s2D．1 N，19 m/s25．(多选)如下图所示，小车运动时，看到摆球悬线与竖直方向成θ角，并与小车保持相对静止，则下列说法中正确的是( )A．小车可能向右加速运动，加速度为g sin θB．小车可能向右减速运动，加速度为g tan θC．小车可能向左加速运动，加速度为g tan θD．小车可能向左减速运动，加速度为g tan θ6．(多选)如图所示，轻弹簧下端固定在水平面上，一个小球从弹簧正上方某一高度处由静止开始自由下落，接触弹簧后把弹簧压缩到一定程度后停止下落，在小球下落的这一过程中下列说法正确的是( )A．小球刚接触弹簧的瞬间速度最大B．小球刚接触弹簧时加速度变为竖直向上C．小球刚接触弹簧起到到达最低点，小球的速度先增大后减小D．小球刚接触弹簧起到到达最低点，小球的加速度先减小后增大B级提能力7．一物体在几个力的作用下处于平衡状态，若使其中一个向东的力逐渐减小，直至为零，则在此过程中物体的加速度( )A．方向一定向东，且逐渐增大B．方向一定向西，且逐渐增大C．方向一定向西，且逐渐减小D．方向一定向东，且逐渐减小8．某质量为1 000 kg的汽车在平直路面上试车，当达到72 km/h的速度时关闭发动机，经过20 s停下来，汽车受到的阻力是多大？重新起步加速时牵引力为2 000 N，产生的加速度应为多大？(假定试车过程中汽车受到的阻力不变)9．如图所示，一木块沿倾角θ＝37°的光滑斜面自由下滑，斜面静止不动．g取10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝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．10．如图所示，质量为2 kg的物体在40 N水平推力作用下，从静止开始1 s内沿竖直墙壁下滑3 m．求(取g＝10 m/s2)：(1)物体运动的加速度大小；(2)物体受到的摩擦力大小；(3)物体与墙间的动摩擦因数．第五节牛顿第二定律的应用A级抓基础1．雨滴从空中由静止落下，若雨滴下落时空气对它的阻力随雨滴下落速度的增大而增大，如图所示的图象能正确反映雨滴下落运动情况的是 ()2．用30 N的水平外力F，拉一个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＝4. 5 m/s，a＝1.5 m/s2B．v＝7.5 m/s，a＝1.5 m/s2C．v＝4.5 m/s，a＝0D．v＝7.5 m/s，a＝03．A、B两物体以相同的初速度滑上同一粗糙水平面，若两物体的质量为m A>m B，两物体与粗糙水平面间的动摩擦因数相同，则两物体能滑行的最大距离s A与s B相比为( ) A．s A＝s B B．s A>s BC．s A<s B D．不能确定4．如图，光滑斜面固定于水平地面，滑块A、B叠放后一起由静止开始下滑，在斜面上运动时，A的受力示意图为( C)5.(多选)如图所示，车厢中的弹簧处在拉伸状态，车厢地板上的木块和车厢都处在静止状态．现使车厢向右加速运动，木块仍相对地板静止，此时地板对木块的摩擦力将( )A．一定增大B．一定减小C．可能增大D．可能减小6．竖直上抛物体受到的空气阻力f大小恒定，物体上升到最高点时间为t1，从最高点再落回抛出点所需时间为t2，上升时加速度大小为a1，下降时加速度大小为a2，则 ( ) A．a1>a2，t1<t2B．a1>a2，t1>t2C．a1<a2，t1<t2D．a1<a2，t1>t27.(多选)如图所示，在水平面上行驶的车厢中，车厢底部放有一个质量为m1的木块，车厢顶部悬挂一质量为m2的球，悬绳与竖直方向成θ角，它们相对车厢处于静止状态，由此可以判定( )A．车厢可能正在向左匀加速行驶B．车厢一定正在向右匀加速行驶C．木块对车厢底部的摩擦力大小为m1g tan θD．木块对车厢底部的摩擦力为零B级提能力8．滑冰车是儿童喜欢的冰上娱乐项目之一．如图所示为小明妈妈正与小明在冰上游戏，小明与冰车的总质量是40 kg，冰车与冰面之间的动摩擦因数为0.05，在某次游戏中，假设小明妈妈对冰车施加了40 N的水平推力，使冰车从静止开始运动10 s后，停止施加力的作用，使冰车自由滑行．(假设运动过程中冰车始终沿直线运动，小明始终没有施加力的作用)．求：(1)冰车的最大速率；(2)冰车在整个运动过程中滑行总位移的大小．9．质量为m＝2 kg的物体，放在水平面上，它们之间的动摩擦因数μ＝0.5，现对物体施加F＝20 N的作用力，方向与水平面成θ＝37°(sin 37°＝0.6)角斜向上，如图所示，(g取10 m/s2)求：(1)物体运动的加速度；(2)物体在力F作用下5 s内通过的位移；(3)如果力F的作用经5 s后撤去，则物体在撤去力F后还能滑行的距离．10．如图所示，木楔ABC静置于粗糙水平地面上，在木楔的倾角为30°的斜面上，有一质量m＝1.0 kg的物块由静止开始沿斜面下滑，当滑行路程s＝1.4 m时，其速度v＝1.4 m/s，在这过程中木楔没有动．g取10 m/s2.求：(1)物块下滑的加速度大小；(2)木楔对物块的摩擦力和支持力．11．如图所示，在倾角θ＝37°足够长的斜面底端有一质量m＝1 kg的物体，物体与斜面间的动摩擦因数μ＝0.5.现用大小为F＝22.5 N、方向沿斜面向上的拉力将物体由静止拉动，经时间t0＝0.8 s撤去拉力F，已知sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，取g＝10 m/s2，求：(1)t0＝0.8 s时物体速度v的大小；(2)撤去拉力F以后，物体在斜面上运动的时间t.第七节力学单位[A级抓基础]1．测量国际单位制规定的三个力学基本量，分别可用的仪器是下列哪一组( ) A．密度计、弹簧测力计、打点计时器B．米尺、弹簧测力计、秒表C．秒表、天平、量筒D．米尺、天平、秒表2．(多选)关于力学单位制，下列说法正确的是( )A．kg、m/s、N是导出单位B．kg、m、s是基本单位C．在国际单位制中，质量的单位可以是kg，也可以是gD．只有在国际单位制中，牛顿第二定律的表达式才是F＝ma3．(多选)下列单位中，是国际单位制中加速度的单位或与其相当的是( )A．cm/s2B．m/s2C．N/kg D．N/m4．磁悬浮列车高速运行时，受到的空气阻力与其速度的二次方成正比，即F f＝kv2，则比例系数k的单位是( )A．kg/m2B．kg/m3C．kg/m D．kg/m45．(多选)下列叙述中正确的是( )A．在力学的国际单位制中，力的单位、质量的单位、位移的单位选定为基本单位B．牛、千克米每二次方秒都属于力的单位C．在厘米、克、秒制中，重力加速度g的值等于98 cm/s2D．在力学计算中，所有涉及物理量的单位都应取国际单位6．关于力的单位“牛顿”的理解，以下说法中正确的是( )A．“牛顿”这个单位是质量为1 kg的物体所受重力为9.8 N 而规定下来的B．“牛顿”这个单位是由牛顿第二定律F＝kma，当k＝1时规定下来的C．使质量为1 kg的物体产生1 m/s2的加速度的力为1 ND．物体所受重力19.6 N中的“N”并不是规定的，而是测出来的B 级 提能力7．一个恒力作用在质量为m 1的物体上，产生的加速度为a 1；作用在质量为m 2的物体上，产生的加速度为a 2.若此恒力作用在质量为(m 1＋m 2)的物体上，则产生的加速度为( )A ．a 1a 2 B.a 2a 1C.a 1a 2D.a 1a 2a 1＋a 28．物理公式在确定物理量关系的同时，也确定了物理量间的单位关系．下面给出的关系式中，l 是长度，v 是速度，m 是质量，g 是重力加速度，这些量都用国际单位制中的单位．试判断下列表达式的单位，并指出这些单位所对应的物理量的名称：(1)lg，单位是________，物理量名称是________． (2)v 2r ，单位是________，物理量名称是_ _______．(3)m v 2r，单位是________，物理量名称是________．9．一质量m ＝2 000 g 的木块，放在光滑水平地面上，受到三个大小均为100 N ，互成120°的力的作用，则物体加速度的大小是多少？若把其中一个力反向，物体的加速度大小又是多少？10．汽车满载时总质量为5 t ，从静止开始做匀加速直线运动，经5 s 速度达到36 km/h ，所受阻力为重力的0.02倍，求汽车的牵引力大小(g 取10 m/s 2)．11．质量为10 g 的子弹，以300 m/s 的速度，水平射入一块竖直固定的木板，把木板打穿，子弹穿出时的速度为200 m/s ，板厚10 cm ，求子弹受到木板的平均作用力．参考答案第一节伽利略的理相实验与牛顿第一定律后运动，将绿灯与电源接通，因而绿灯亮；同理分析，汽车刹车时红灯亮．答案：见解析第二节影响加速度的因素前小车受的合外力为零，平衡摩擦力时，应让重力的分力平衡斜面和打点计时器产生的摩擦力，选B.答案：(1)A (2)B10. 解析：因为原先做匀速运动，则合力为零，而后来质量减少，又因为f 与质量成正比，所以f 也不断减小．牵引力F 不变，所以Ff 的值不断增大，所以车子在停止洒水之前做变加速运动，当停止洒水后，做匀加速运动． 答案：见解析第三节 探究加速度与力、质量的定量关系子的重力看作与小车所受拉力大小相等，没有考虑摩擦力，故必须平衡摩擦力．电磁打点计时器接在6 V 电压的蓄电池上将无法工作，必须接在6 V 电压的交流学生电源上．作aM 关系图象得到的是曲线，无法判断是否为双曲线的一支，即a 与M 是否成反比，必须“化曲为直”，改作a 1M关系图象．答案：(1)平衡摩擦力 B (2)D 6 V 电压的蓄电池9. 解析：(3)两计数点之间的时间间隔：T ＝0.02 s ×5＝0.10 s ，由Δs ＝aT 2得a 1＝（3.68－3.52）×10－20.102m/s 2＝0.16 m/s 2， a 2＝（3.83－3.68）×10－20.102m/s 2＝0.15 m/s 2， a ＝a 1＋a 22＝0.155 m/s 2，取两位有效数字为：a ＝0.16 m/s 2.答案：(1)AD (2)远小于 (3)0.16 10. 答案：(1)平衡摩擦力 (2)A (3)交流 第四节 牛顿第二定律为a ＝－1 m/s 2，方向与汽车运动方向相反．物体受到的阻力f ＝ma ＝－1 000 N ．当物体重新启动时牵引力为2 000 N ，所以此时的加速度为a 2＝F ＋f m＝1 m/s 2，方向与车运动的方向相同．答案：见解析9. 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 sin θ，根据牛顿第二定律得mg sin θ＝ma 1， 所以a 1＝g sin θ＝10×0.6 m/s 2＝6 m/s 2.(2)若斜面粗糙，物体的受力情况如图乙所示，建立直角坐标系．在x 方向上(沿斜面方向上)mg sin θ－f ＝ma 2① 在y 方向上(垂直斜面方向上)F N ＝mg cos θ② 又因为f ＝μF N ③由①②③得a 2＝g sin θ－μg cos θ＝ (10×0.6－0.5×10×0.8)m/s 2＝2 m/s 2. 答案：(1)6 m/s 2(2)2 m/s 210. 解析：(1)由h ＝12at 2，可得：a ＝2h t 2＝2×312 m/s 2＝6 m/s 2.(2)分析物体受力情况如图所示：水平方向：物体所受合外力为零，F N ＝F ＝40 N. 竖直方向：取向下为正方向，由牛顿第二定律得：mg －f ＝ma ，可得：f ＝mg －ma ＝8 N.(3)物体与墙间的滑动摩擦力f ＝μF N ，所以μ＝f F N ＝8 N40 N＝0.2.答案：(1)6 m/s 2(2)8 N (3)0.2第五节 牛顿第二定律的应用F －μmg ＝ma 1， v ＝a 1t ，解得v ＝5 m/s.(2)冰车匀加速运动时，有s 1＝12a 1t 2，冰车自由滑行时， μmg ＝ma 2，v 2＝2a 2s 2， 又s ＝s 1＋s 2，解得s ＝50 m. 答案：(1)5 m/s (2)50 m9. 解析：(1)对物体受力分析，如图所示．水平方向有F cos θ－f ＝ma ， 竖直方向有F sin θ＋F N ＝mg ， 又f ＝μF N ，代入数据，解得a ＝6 m/s 2. (2)物体在5 s 内通过的位移x ＝12at 2＝12×6×52 m ＝75 m.(3)5 s 末物体的速度v ＝at ＝6×5 m/s ＝30 m/s ，撤去力F 后，物体运动的加速度大小a ′＝fm＝μg ＝5 m/s 2，则物体在撤去力F 后还能滑行的距离x ′＝v 22a ′＝3022×5m ＝90 m.答案：(1)6 m/s 2(2)75 m (3)90 m。

(对应学生用书第121页)1．(双选)放在光滑水平面上的物体；在水平方向的两个平衡力作用下处于静止状态．若其中一个力逐渐减小到零后；又逐渐恢复到原值；则该物体的运动情况是()A．速先增大；后减小B．速一直增大；直到某个定值C．加速先增大；后减小到零D．加速一直增大到某个定值【解析】当其中一个力逐渐减小时；合力逐渐增大；产生的加速逐渐增大；速由零逐渐增大；当此力再逐渐恢复原值的过程中；合外力逐渐减小；产生的加速逐渐减小．但由于加速方向与速方向一致；所以速一直增大；当合外力再减为零时；速达到最大值．【答案】BC2．物体放在足够长的光滑木板一端；在将木板一端抬起的过程中；物体的加速将()A．不变B．增大C．减小D．先变大后不变【解析】物体受重力和支持力的作用；合力沿木板平面向下；在将木板抬起的过程中；物体质量不变；合外力逐渐增大；加速逐渐增大．当木板竖直后；合外力不变；质量不变；加速不变；因此；加速先变大后不变．【答案】 D3．(双选)如图4－2－11所示是根据探究加速与力的关系的实验数据描绘的a－F图象；下列说法正确的是()图4－2－11A．三条倾斜直线所对应的小车和砝码的质量相同B．三条倾斜直线所对应的小车和砝码的质量不同C．直线1所对应的小车和砝码的质量最大D．直线3所对应的小车和砝码的质量最大【解析】由图象知F相同时；对应的加速大小a1＞a2＞a3；根据F相同时；加速与质量成正比；所以m1＜m2＜m3；故选BD.【答案】BD4．某学生在做“探究加速与力、质量的关系”的实验时；在平衡摩擦力时把长木板的一端垫得过高；使得倾角偏大；他所得到的a－F关系可用下图中哪一图线表示(a是小车加速；F是细绳作用于小车的拉力)()【解析】当木板垫得倾角偏大时；mg sin θ＞μmg cos θ；这样；即使不悬挂砝码和小盘；小车也会产生加速．故选C.【答案】 C5．如图4－2－12所示；在“探究加速与力、质量的关系”的演示实验中；若1、2两个相同的小车所受拉力分别为F1、F2；车上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s1、s2；则在实验误差允许的范围内；有() 图4－2－12 A．当m1＝m2、F1＝2F2时；s1＝2s2B．当m1＝m2、F1＝2F2时；s2＝2s1C．当m1＝2m2、F1＝2F2时；s1＝2s2D．当m1＝2m2、F1＝2F2时；s2＝2s1【解析】题中m1和m2是车中砝码的质量；决不能认为是小车的质量．本题中只说明了两小车是相同的；并未告诉小车的质量是多少．当m1＝m2时；两车加砝码后质量仍相等；若F 1＝2F 2；则a 1＝2a 2；由s ＝错误!at 2；得s 1＝2s 2；A 正确．若m 1＝2m 2时；无法确定两车加砝码后的质量关系；两小车的加速关系也就不清楚．故无法判定两车的位移关系．【答案】 A6．甲、乙两个实验小车；在同样的合外力作用下；甲车产生的加速是1.5 m/s 2；乙车产生的加速是4.5 m/s 2；甲车的质量m 甲和乙车的质量m 乙之比为( )A ．1∶3B ．3∶1C ．1∶1D ．无法确定【解析】 在同样的合外力作用下物体的加速与它的质量成反比.错误!＝错误!＝错误!＝3；故B 项正确．【答案】 B7．(双选)如图4－2－13所示；A 、B 两条直线是在A 、B 两地分别用竖直向上的力F 拉质量分别为m A 和m B 的两个物体得出的加速a 与力F 之间的关系图线；分析图线可知( ) 图4－2－13A ．比较两地的重力加速；有g A ＞g BB ．比较两物体的质量；有m A ＜m BC ．比较两地的重力加速；有g A ＝g BD ．比较两物体的质量；有m A ＞m B【解析】 A 和B 的图象与纵坐标相交于同一点；说明两物体在不受F 只受重力的作用下；它们的加速相同；即两地的重力加速相同；C 正确；由A 和B 的图象和横坐标相交于不同点；说明两物体在平衡状态时F 的大小不同；A 物体受到的力F 小；表明A 受的重力小；即A 的质量小于B 的质量；B 正确．【答案】 BC8．如图4－2－14所示为“用DIS(位移传感器、数据采集器、计算机)研究加速与力的关系”的实验装置．图4－2－14(1)在该实验中必须采用控制变量法；应保持______不变；用钩码所受的重力作为________．用DIS测小车的加速．(2)改变所挂钩码的数量；多次重复测量；在某次实验中根据测得的多组数据可画出a－F关系图线(如图4－2－15所示)图4－2－15①分析此图线的OA段可得出的实验结论是____________________________________________________________________.②此图线的AB段明显偏离直线；造成此误差的主要原因是()A．小车与轨道之间存在摩擦B．导轨保持了水平状态C．所挂钩码的总质量太大D．所用小车的质量太大【解析】(1)先保持小车的总质量不变；用钩码所受的重力作为小车所受的合外力；用DIS测加速(2)①OA段为直线；说明在质量不变的条件下；加速与外力成正比．②对此系统而言；当小车质量不远大于钩码总质量时；a与F不成正比；即仅C正确．【答案】(1)小车总质量小车所受合外力(2)①在质量不变时；加速与外力成正比②C9．下表是探究牛顿第二定律实验所得到的数据.质量m/kg受力F/N加速a/(m·s－2)10.50.2520.503 1.004 1.05 1.5若利用前三组数据探究加速与受力的关系；则2、3组数据中物体的质量分别为________、________；若利用后三组数据探究加速与物体质量的关系；则4、5组数据中物体所受的力分别为________、________．【解析】探究加速与受力的关系；应保持质量不变；因此2、3组质量应与第1组质量相同；探究加速与物体质量的关系时；应保持物体的受力不变；即4、5组受力应与第3组受力相同．【答案】0.5 kg0.5 kg 1.00 N 1.00 N10．在“探究加速与力、质量的关系”的实验中；我们得到了如图4－2－16所示的两个实验图象甲、乙；描述加速与力的关系的图象是______；另一图象描述的是________的关系．甲乙图4－2－16【解析】在“探究加速与力、质量的关系”实验中；利用控制变量法探究得出：在力F一定时；a与m成反比；在质量m一定时；a与F成正比．由图可知甲是正比例函数图象；乙是反比例函数图象；所以甲是a－F图象；乙是a －m图象．【答案】甲加速和质量11．(·广东汕头高一期末)在“探究加速与力、质量的关系”实验中(1)打出的一条纸带如图4－2－17(a)所示；相邻计数点间的距离x1＝1.17 cm、x2＝1.87 cm、x3＝2.48 cm、x4＝3.14 cm、x5＝3.80 cm、x6＝4.44 cm.则可计算出小车的加速a＝________ m/s2.(结果保留三位有效数字．)(a) (b)(c)图4－2－17(2)某同学在保持小车质量不变的前提下；根据测量的数据得出小车的a－F 关系图象如图4－2－17(b)所示；造成这一结果的原因可能是__________________________________________________________________．(3)甲和乙两位学生各自独立完成实验；利用实验测量的数据在同一个图象中得出a－F的关系分别如图4－2－17(c)中甲、乙所示；这一结果表明两位同学做实验时的哪个物理量不同？并比较其大小关系．_____________________________________________________________.【解析】(1)由匀变速直线运动相邻相等时间内的位移之差为常数；即Δx ＝at2可求．a＝错误!＝错误!m/s2＝0.651 m/s2.(2)由于没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不够；当沙桶的重力比较小时；小车不动；因此有一定拉力时；加速仍为零．(3)由图象可知；当力相同时a甲＞a乙；说明甲的质量小于乙的质量．【答案】(1)0.651(2)没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不够(3)两小车及车上的砝码的质量不同；且m甲＜m乙12．(·北京昌平区高一期末)在“探究加速与物体质量、物体受力的关系”实验中．某小组设计了如图4－2－18所示的实验装置．图中上、下两层水平轨道表面光滑；两小车前端系上细线；细线跨过定滑轮并挂上砝码盘；两小车尾部细线连到控制装置上；实验时通过控制装置使小车同时开始运动；然后同时停止．图4－2－18(1)在安装实验装置时；应调整滑轮的高；使____________．(2)在实验时；为减小系统误差；应使砝码盘和砝码的总质量________小车的质量(选填“远大于”“远小于”或“等于”)．(3)本实验通过比较两小车的位移来比较小车加速的大小；能这样比较；是因为____________________________________________________________．【解析】为了实验结果更为准确；减小实验误差；在安装实验装置时；应调整滑轮的高；使细线水平；此时小车的质量远大于砝码盘和砝码的总质量；目的是让砝码盘和砝码的总重力大小等于小车所受的拉力大小；在两车的运动时间相等的情况下；据x＝错误!at2知；x越大；a越大．【答案】(1)小车与滑轮之间的细线水平(或与轨道平行)(2)远小于(3)两车从静止开始做匀加速直线运动；且两车的运动时间相等；据x＝错误! at2知；x与a成正比【备课资源】在体育竞技比赛中；标枪和铅球的世界纪录为什么不同？标枪和铅球的世界纪录是指标枪或铅球的最大位移；可利用控制变量法；综合考虑物体的质量；运动员的体力及技巧等多方面的因素．体育比赛中标枪和铅球一个很重要的区别在于标枪的质量要比铅球的质量小得多．如果一个运动员在将标枪或铅球投掷出去的过程中对标枪或铅球的推力是一样的．那么；标枪的加速比铅球的加速要大得多．所以；在运动员将标枪或铅球掷出去时；标枪的速要比铅球的速大；而且标枪飞行的最大高比铅球飞行的最大高要高；使得标枪的飞行时间大于铅球的飞行时间．因而；在比赛中标枪的飞行距离比铅球的飞行距离要大．所以；标枪和铅球的世界纪录是不同的．。

高中物理学习材料（鼎尚**整理制作）广东省清远市一中高一第一章第三四节配套练习1、电磁打点计时器和电火花计时器都是使用电源的仪器，电磁打点计时器的工作电压是，电火花计时器的工作电压是，其中实验误差较小。

当电源频率是50 Hz时，它每隔s打一次点。

每五个点取一个计数点，则计数点时间间隔为 s，2．根据打点计时器打出的纸带，我们可以从纸带上直接得到的物理量是（）A．时间间隔B．平均速度C．位移D．瞬时速度3．在用打点计时器研究物体运动的实验中，接通电源与让纸带(随物体)开始运动，这两个操作的时间关系应当是()A．先接通电源，再释放纸带B．先释放纸带，再接通电源C．释放纸带的同时接通电源D．不同的实验要求不同4．打点计时器打点的周期，决定于( )A．交流电压的高低 B. 交流电的频率；C．永久磁铁的磁性强弱； D. 振针与复写纸间的距离．5．关于打点计时器打出的纸带，下列叙述中不正确的是()A．点迹均匀，说明纸带做匀速运动B．点迹变稀，说明纸带做加速运动C．点迹变密，说明纸带做加速运动D．相邻两点间的时间间隔相等6. 在“练习使用打点计时器”的实验中，下列操作正确的是(. )A．打点前，小车应靠近打点计时器，要先接通电源，待计时器开始打点再释放小车；B．要舍去纸带上密集点，然后选取计数点。

C．打点频率为50Hz，每四个点取一个计数点，则计数点之间的时间间隔为0.01S。

D．实验中应使小车速度尽量小些。

7．在用打点计时器做实验时，纸带上打出的不是圆点，而是如图所示的一些短线，这可能是因为() A．打点计时器错接在直流电源上B．电源电压不稳定C．电源的频率不稳定D．振针压得过紧8．小车拖动的纸带经过打点计时器后，在纸带上留下的点中有6个连续清晰的点，测出这6个点间的距离为18 cm，则（）A．小车运动的平均速度为0.03m/s B．小车运动的平均速度为1.5m/sC．小车运动的平均速度为1.8m/s D．小车运动的平均速度为180m/s9．如图所示是同一打点计时器打出的4条纸带，在图示记录的时间内()A．甲和丁纸带均做匀速运动B．丙纸带的平均速度最大C．丁纸带的平均速度最大D．乙和丁纸带的平均速度一样大10．试判断下面的几个速度中哪个是平均速度（）A. 子弹出枪口速度是800m/s，以790m/s的速度击中目标B. 汽车从甲站开往乙站的速度是40㎞/hC. 汽车通过站牌时的速度是72㎞/hD. 小球第3秒末的速度是6m/sE. 汽车速度计上指示着速度60㎞/hF. 路口路标上写着15㎞/h11．下列说法正确的是()A．平均速度就是速度的平均值B．速率是指瞬时速度的大小C．火车以速度v经过某一段路，v是指瞬时速度D．子弹以速度v从枪口射出，v是指平均速度12.从匀速直线运动的公式v=S/t可知（）A.速度与位移成正比,与时间成反比B.速度等于位移与所用时间的比值，C.做匀速直线运动的物体的速度不随时间或位移而变化D.做匀速直线运动的物体的速度决定于运动的位移13、为了使高速公路交通有序、安全，路旁立了许多交通标志．如图11所示，甲图是限速标志(白底、红圈、黑字)，表示允许行驶的最大速度是110 km/h；乙图是路线指示标志，表示到泉州还有100 km.上述两个数据的物理意义是()A．110 km/h是平均速度，100 km是位移B．110 km/h是平均速度，100 km是路程C．110 km/h是瞬时速度，100 km是位移D．110 km/h是瞬时速度，100 km是路程14．在100 m竞赛中，测得某一运动员5 s末瞬时速度为10.4 m/s,10 s末到达终点的瞬时速度为10.2 m/s.则他在此竞赛中的平均速度为()A．10 m/s B．10.2 m/s C．20.6 m/s D．10.4 m/s15、关于瞬时速度、平均速度、平均速率，下列说法错误的是()A．平均速率是标量，平均速率就是平均速度的大小B．平均速度等于某段时间内物体运动的位移与所用时间的比值C．瞬时速度是物体在某一位置或某一时刻的速度D．做曲线运动的物体，平均速率是物体通过的路程与所用时间的比值16．一个做直线运动的物体，某时刻速度是10m/s，那么这个物体A．在这一时刻之前0．1s内位移一定是1mB．在这一时刻之后1s内位移一定是10mC．在这一时刻起10s内位移可能是50mD．如果从这一时刻起开始匀速运动，那么它继续通过1000m路程所需时间一定是100s17、甲乙两车沿平直公路通过同样的位移，甲车在前半段位移上以v1=40km/h的速度运动，后半段位移上以v2=60km/h的速度运动；乙车在前半段时间内以v1=40km/h的速度运动，后半段时间以v2=60km/h 的速度运动，则甲、乙两车在整个位移中的平均速度大小的关系是（）A、Ｖ甲 =Ｖ乙 B 、Ｖ甲>Ｖ乙 C、Ｖ甲<Ｖ乙 D、因不知位移和时间无法比较18.一质点做变速直线运动，若前t/3内的平均速度为6m/s，后2t/3时间的平均速度为9m/s，则这段时间t内的平均速度为______m/s ．若质点前一半位移的平均速度为3m/s，后一半位移的平均速度为6m/s，则这段位移的平均速度为_______m/s．19．某人从水平地面上的A点出发，先向正东走了40 m到达B点，接着又向正北方向走了30 m到达C点，总共用时1分钟，求：(1)这两个过程中人的位移大小和方向；(2)整个过程中人的路程和位移．（3）整个过程人的平均速度20.做变速直线运动的汽车，通过第一个100m用了20s，通过第二个100m用了10s，求汽车在第一个100m内和第二个100m内的平均速度各是多大？汽车在这200m内的平均速度是多大？。

章末检测（时间：90分钟满分：100分)一、选择题(1～7为单选题，8～12为多选题,每小题4分，共48分) 1．在物理学史上，正确认识运动和力的关系且推翻“力是维持物体运动的原因”这个观点的物理学家及建立惯性定律的物理学家分别是（)A．亚里士多德、伽利略 B．伽利略、牛顿C．伽利略、爱因斯坦D．亚里士多德、牛顿答案B2．伽利略的斜面实验为牛顿运动定律奠定了基础，下列有关说法正确的是（）A．物体抵抗运动状态变化的性质是惯性B．已知月球上的重力加速度是地球上的16，故一个物体从地球上移到月球上惯性减小为原来的错误!C．同一物体运动越快越难停止运动,说明物体的速度越大，其惯性越大D．由于巨轮惯性很大,施力于巨轮，经过很长一段时间后惯性变小答案A解析惯性是指物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质,所以物体抵抗运动状态变化的性质是惯性，其大小和物体的质量有关系，与物体的运动状态无关，A正确，C、D错误;在月球上和地球上，重力加速度的大小不一样,所受的重力大小也就不一样,但质量不变，惯性也不变，B错误．3．如图1所示,乘客在公交车上发现车厢顶部A处有一小水滴落下，并落在地板偏前方的B点处，由此判断公交车的运动情况是（）图1A．向前加速运动B．向前减速运动C．向后匀速运动D．向后减速运动答案B解析水滴离开车顶后，由于惯性在水平方向上保持离开时的速度不变，而水滴落点B在A点正下方的前面，表明若车向前行驶，水滴下落时，车正在减速,A错误，B正确；若车向后减速运动时，水滴下落时将落在A点正下方的后方,故D错误．若车向后匀速运动，水滴将落在A点的正下方，C错误．4。

如图2所示，建筑工人在砌墙时需要将砖块运送到高处，采用的方式是一工人甲在低处将一摞砖竖直向上抛出，在高处的工人乙将其接住．每块砖的质量均为m，现只考虑最上层的两块砖，不计空气阻力,下列说法正确的是（）图2A．工人甲在将砖块抛出时(砖未离手）砖块处于失重状态B．工人甲在将砖块抛出时(砖未离手）砖块间的作用力等于mg C．工人甲在将砖块抛出后，砖块处于失重状态D．工人甲在将砖块抛出后，砖块间的作用力等于mg答案C解析工人甲在将砖块抛出时(砖未离手),砖块具有向上的加速度，处于超重状态,A错误;由牛顿第二定律F N－mg＝ma，所以砖块间作用力F N＝m（g＋a)>mg,B错误；工人甲在将砖块抛出后，砖块受重力作用具有向下的加速度，处于失重状态，C正确；工人甲在将砖块抛出后，砖块间的作用力等于0，D错误．故选C.5。