2018年秋人教版高一物理必修一第4章牛顿运动定律 7 试题含解析

第四章《牛顿运动的定律》测试卷一、单选题(共12小题)1.如图所示，质量为m 的物体A 静止在倾角为θ＝30°、质量为M 的斜面体B 上．现用水平力F 推物体A ，在F 由零增大至再逐渐减为零的过程中，A 和B 始终保持静止．对此过程下列说法正确的是( )A ． 地面对B 的支持力大于(M ＋m )g B ．A 对B 的压力的最小值为，最大值为C ．A 受到摩擦力的最小值为0，最大值为D ．A 受到摩擦力的最小值为，最大值为2.光滑水平面上静止一个物体，现有水平恒力F 作用在物体上，使物体的位移为x 0时，立刻换成－4F 的力，作用相同时间，物体的总位移为( ) A ． －x 0 B ．x 0C ． 0D ． －2x 03.如下图所示，在托盘测力计的托盘内固定一个质量为M 的光滑的斜面体，现将一个质量为m 的物体放在斜面上，让它自由滑下，则测力计的示数一定满足( )A ．F N ＝(M ＋m )gB ．F N ＝MgC ．F N >(M ＋m )gD ．F N <(M ＋m )g4.某消防队员从一平台上跳下，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 ，在着地过程中地面对他双脚的平均作用力估计为( ) A ． 自身所受重力的2倍 B ． 自身所受重力的5倍C ． 自身所受重力的8倍D ． 自身所受重力的10倍5.下列有关物体所处状态说法正确的是( ) A ． 电梯刚向上起动时里面的人处于失重状态 B ． 电梯刚向下降落时里面的人处于超重状态C ． 神州七号航天员翟志刚出仓在太空中挥动五星红旗时处于平衡状态D ． 神州七号航天员翟志刚出仓在太空中挥动五星红旗时处于失重状态6.如图所示，在光滑斜面上，有一轻质弹簧的一端固定在斜面上，有一物体A 沿着斜面下滑，当物体A 刚接触弹簧的一瞬间到弹簧压缩到最低点的过程中，下列说法中正确的是A ． 物体的加速度将逐渐增大B ． 物体的加速度将先增大，后减小C ． 物体的速度将逐渐减小D ． 物体的速度将先增大，后减小7.下列关于牛顿第一定律的说法中正确的是( )A ． 牛顿第一定律是根据伽利略的理想斜面实验总结出来的B ． 牛顿第一定律可以用实验直接验证C ． 理想实验的思维方法与质点概念的建立一样，都是一种科学的抽象思维方法D ． 由牛顿第一定律可知，静止的物体一定不受外力作用8.如图，A ，B 两物体紧靠着放在粗糙水平面上，A ，B 之间接触面光滑，在水平推力F 作用下两物体一起加速运动，物体A 恰好离开地面，则物体A 的受力个数为( )A ． 3B ． 4C ． 5D ． 69.下列判断正确的是( )A ． 人行走时向后蹬地，给地面向后的摩擦力，地面给人的摩擦力是人向前的动力B ． 人匀速游泳时，人在水中的运动是对水向前用力，水给人的力是阻力，方向向后C ． 放在桌面上的物体，因有重力，才有对桌面的压力，才有桌面的支持力出现，即压力先产生，支持力后出现D ． 作用力与反作用力，应是先有作用力，再有反作用力，作用力先变化，反作用力随后跟着做相应变化10.质量m ＝200 g 的物体以加速度a ＝20 cm/s 2做匀加速直线运动，则关于它受到的合外力的大小及单位，下列运算既简洁又符合一般运算要求的是( ) A ．F ＝200×20＝4 000 N B ．F ＝0.2×0.2 N ＝0.04 NC ．F ＝0.2×0.2＝0.04 ND ．F ＝0.2 kg×0.2 m/s 2＝0.04 N 11.如图所示，A 、B 两球用劲度系数为k 1的轻弹簧相连，B 球用长为L 的细绳悬于O 点，A 球固定在O 点正下方，且O 、A 间的距离恰为L ，此时绳子所受的拉力为F 1，现把A 、B间的弹簧换成劲度系数为k 2的轻弹簧，仍使系统平衡，此时绳子所受的拉力为F 2则F 1与F 2大小之间的关系为( )A ．F 1＜F 2B ．F 1＞F 2C ．F 1＝F 2D ． 无法确定12.将一只皮球竖直向上抛出，皮球运动时受到空气阻力的大小与速度的大小成正比，下列描述皮球在上升过程中加速度大小a 与时间t 关系的图象，可能正确的是( )A ．B ．C ．D ．二、填空题(共3小题)13.A ，B 质量分别为0.1 kg 和0.4 kg ，A ，B 间的动摩擦因数为0.5，放置在光滑的桌面上，要使A 沿着B 匀速下降，则必须对物体B 施加的水平推力F 至少为________．(g 取10 m/s 2)14.如图所示，在车厢顶上吊一小球，小球悬线与竖直方向夹角为α，行车速度方向如图所示，质量为m 的物体相对车厢静止，则物体受到摩擦力大小为________，方向为________．15.完成下列单位的换算：3 t ＝________kg ；72 km/h ＝________m/s ；40 cm/s 2＝________m/s 2；2 N/g ＝________m/s 2. 三、实验题(共1小题)16.在验证牛顿运动定律的实验中有如图(a)所示的装置，小车放在斜面上，车前端拴有不可伸长的细线，跨过固定在斜面边缘的小滑轮与重物相连，小车后面与打点计时器的纸带相连．开始时，小车停在靠近打点计时器的位置，重物到地面的距离小于小车到滑轮的距离．启动计时器，释放重物，小车在重物牵引下，由静止开始沿斜面向上运动，重物落地后，小车会继续向上运动一段距离．打点计时器使用的交流电频率为50 Hz.图(b)中a、b、c是小车运动纸带上的三段，纸带运动方向如图箭头所示．(1)根据所提供的纸带和数据，计算打c段纸带时小车的加速度大小为________m/s2(计算结果保留两位有效数字)．(2)打a段纸带时，小车的加速度是2.5 m/s2，请根据加速度的情况，判断小车运动的最大速度可能出现在b段纸带中的________两点之间．(3)若重力加速度取10 m/s2，由纸带数据可推算出重物m与小车的质量M比为m：M＝________.四、计算题(共3小题)17.某质量为1 100 kg的小汽车在平直路面试车，当达到20 m/s的速度时关闭发动机，经过50 s停下来．求：(g＝10 m/s2)(1)小汽车关闭发动机通过的位移大小；(2)小汽车受到阻力的大小．18.如下图所示，物体A的质量为10 kg，放在水平地面上，物体A与地面间的动摩擦因数μ＝0.2，如果用与水平面成30°的力拉它，为了产生1 m/s2的加速度，F需要多大？(g取10 m/s2)19.重力G1＝8 N的砝码悬挂在绳PA和PB的结点上．PA偏离竖直方向37°角，PB在水平方向，且连在重力为G2＝100 N的木块上，木块静止于倾角为37°的斜面上，如图所示，试求：(sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，重力加速度g取10 m/s2)(1)细绳PB上的拉力大小；(2)木块所受斜面的弹力和摩擦力大小．答案解析1.【答案】B【解析】对AB组成的整体受力分析，整体受力平衡，竖直方向受到重力和地面对B的支持力，所以地面对B的支持力等于(M＋m)g，故A错误；对A受力分析，受到重力、支持力、推力和摩擦力作用，垂直于斜面方向有：F N＝mg cos 30°＋F sin 30°，当F＝0时，F N最小，最小为F Nmin＝mg cos 30°＝mg，当F＝mg时，F N最大，最大为F Nmax＝mg cos 30°＋mg×＝mg，根据牛顿第三定律可知对B压力的最小值为mg，最大值为mg，故B正确；沿着斜面方向，当F cos 30°＝mg sin 30°即F＝mg时，摩擦力为零，当F<mg时，静摩擦力方向沿斜面向上，如图所示：摩擦力F f＝mg sin 30°－F cos 30°，当F＝0时，F f最大，F fm＝mg sin 30°＝mg，当F>mg，静摩擦力方向向下，则摩擦力F f′＝F cos 30°－mg sin 30°，当F＝mg时，F f最大，F f′max＝mg×－mg＝mg，综上可知，所受摩擦力的最小值为0，最大值为mg，故C、D 错误．2.【答案】A【解析】以F方向为正方向，设开始阶段加速度为a，由牛顿第二定律F＝ma得，后一阶段加速度为－4a，由运动规律：x0＝at2，x′＝at·t－×4at2，x＝x0＋x′.三个方程联立求得x＝－x0，故A 正确．3.【答案】D【解析】物体加速下滑，其加速度有竖直向下的分量，故它处于失重状态，物体与托盘整体对测力计的压力小于它们的总重力，D正确．4.【答案】B【解析】由自由落体规律可知：v2＝2gH缓冲减速过程：v2＝2ah由牛顿第二定律列方程F－mg＝ma解得F＝mg(1＋)＝5mg5.【答案】D【解析】超重是物体对接触面的压力大于物体的真实重力，加速度向上，电梯刚向上起动时，加速度向上，故人处于超重状态，故A错误；在电梯上出现失重状态时，电梯的加速度的方向向下，电梯刚向下降落时，加速度向下，故人处于失重状态．故B错误；神州七号航天员翟志刚出仓在太空中挥动五星红旗时万有引力充当向心力，人处于完全失重状态，故C错误，D正确．6.【答案】D【解析】小球接触弹簧后，弹簧的弹力先小于重力沿斜面向下的分力，小球的合力沿斜面向下，加速度也沿斜面向下，与速度方向相同，故小球做加速运动，因弹力逐渐增大，合力减小，加速度减小；当弹簧的弹力大于重力沿斜面向下的分力后，小球的合力沿斜面向上，加速度沿斜面向上，与速度方向相反，小球做减速运动，弹力增大，合力增大，加速度也增大；综上可知，小球接触弹簧后速度先增大后减小，加速度先减小后反向增大，压缩过程中，小球所受合力先变小后变大．小球刚接触弹簧瞬间速度不是最大，当弹力与重力的分力平衡时，速度最大．故D正确，A、C、B错误．7.【答案】C【解析】牛顿第一定律是牛顿在伽利略等前人实验的基础上，根据逻辑推理得出的，是以实验为基础，但又不是完全通过实验得出，故A错误；牛顿第一定律是在实验的基础上进一步的推理概括出来的科学理论，不能直接通过实验得出，但能接受住实践的检验，B错误；理想实验的思维方法与质点概念的建立一样，都是一种科学的抽象思维方法，C正确；由牛顿第一定律可知，静止的物体可能不受外力作用，也可能所受合力为零，D错误．8.【答案】A【解析】物体A恰好离开地面，地面对A没有支持力，也没有摩擦力，则A受到重力、F和B对A 的支持力共3个力作用．9.【答案】A【解析】人走路或游泳时，对地或对水都施加向后的力，另一方给人施加动力，故A正确，B错误；作用力与反作用力总是同时产生、同时变化的，不存在谁先谁后，故C、D均错误．10.【答案】B【解析】在物理计算中，如果各物理量的单位都统一到国际单位制中，则最后结果也一定是国际单位制中的单位，代入数据时不必每个物理量的单位都逐个代入，B项符合要求．11.【答案】C【解析】以小球B为研究对象，分析受力情况，由平衡条件可知，弹簧的弹力F弹和绳子的拉力F的合力F合与重力mg大小相等，方向相反，即F合＝mg，作出力的合成如图，由三角形相似得：＝；又由题，OA＝OB＝L，得，F＝F合＝mg，可见，绳子的拉力F只与小球B的重力有关，与弹簧的劲度系数k无关，所以得到F1＝F2.故选C.12.【答案】C【解析】对皮球进行受力分析，皮球受到竖直向下的重力和竖直向下的阻力作用，且阻力大小F f＝kv，根据牛顿第二定律可知，皮球在上升过程中的加速度大小a＝＝，因为皮球上升过程中速度v减小，加速度a减小，所以皮球的速度减小得越来越慢，加速度a也减小得越来越慢，当速度v＝0时，加速度a＝g，故选项C正确．13.【答案】10 N【解析】依题意知A在竖直方向做匀速直线运动，故μF N＝mAg，得F N＝2mAg；A在水平方向有F N＝mAa，得a＝2g.对于A、B这一整体有F＝(mA＋mB)a＝10 N.14.【答案】mg tanα向右【解析】小球受到两个力，即重力与绳子的拉力合力水平向右，与运动方向相反，可知小车在做匀减速运动，加速度大小为a＝g tanα.由于物体相对静止在小车上，故物体也在做匀减速运动，产生此加速度的力为静摩擦力．方向向右，大小为F f＝ma＝mg tanα15.【答案】3×103200.42×103【解析】3 t＝3×103kg；72 km/h＝72×1 000 m/3 600 s＝20 m/s；40 cm/s2＝40×10－2m/s2＝0.4 m/s2；2 N/g＝2 N/10－3kg＝2×103N/kg＝2×103m/s2.16.【答案】(1)5.0(2)小车在D4、D5之间的速度可能最大(3)1∶1【解析】(1)c段的加速度大小为了减小误差，采用逐差法ac＝＝5.0 m/s2(2)b段中只有D4、D5之间位移最大，所以最大速度一定在D4、D5之间．(3)c段时，ac＝－5 m/s2，设：斜面的夹角为θ，Mg sinθ＝Mac sinθ＝a段时，a a＝2.5 m/s2，mg－Mg sinθ＝(m＋M)a a，解得：m∶M＝1∶1.17.【答案】(1)500 m(2)440 N【解析】汽车运动的示意图为，(1)关闭发动机后汽车的加速度为：a＝＝－0.4 m/s2，负号表示加速度的方向与小汽车的速度方向相反，小汽车做减速运动．小汽车关闭发动机通过的位移大小：x＝v0t＋at2＝500 m，(2)关闭发动机后，汽车只受阻力作用，由牛顿第二定律的：F f＝ma＝1 100×(－0.4)N＝－440 N，所以阻力的大小为440 N.18.【答案】31 N【解析】建立坐标系，物体A受力情况如图所示，根据牛顿第二定律列方程F cos 30°－μF N＝maF N＋F sin 30°－mg＝0联立以上两式解得F＝代入数据解之得F≈31 N.19.【答案】(1)6 N (2)76.4 N64.8 N【解析】(1)如图甲所示分析结点P受力，由平衡条件得：cos 37°＝G1FAsin 37°＝FBFA可解得：BP绳的拉力为FB＝6 N(2)再分析G2的受力情况如图乙所示．由物体的平衡条件可得：F f＝G2sin 37°＋FB′cos 37°F N＋FB′sin 37°＝G2cos 37°又有FB′＝FB解得：F f＝64.8 N，F N＝76.4 N.。

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.。

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!.。

人教版高一必修一牛顿运动定律同步练习测试题（带解析）牛顿定律是高中物理力学中的重点难点，以下是牛顿运动定律同步练习测试题，请大家练习。

一、选择题(本大题共7个小题，每题6分，合计42分，每题至少一个答案正确，把正确选项前的字母填在题后的括号内)1.人在沼泽地上赤脚行走时容易下陷，但是假设人穿着滑雪板在下面走却不容易下陷.以下说法中正确的选项是 ()A.赤脚时，人对沼泽面的压力小于沼泽面对人的支持力B.赤脚时，人对沼泽面的压力等于沼泽面对人的支持力C.穿着滑雪板时，人对沼泽面的压力等于沼泽面对人的支持力D.穿着滑雪板时，人对沼泽面的压力小于沼泽面对人的支持力【解析】人对沼泽面的压力和沼泽面对人的支持力是一对作用力和反作用力，由牛顿第三定律知，无论在什么形状下，作用力和反作用力总是等大反向，故B、C正确，A、D错误. 【答案】 BC2.两汽车的质量m1A.t1t2B.t1C.t1=t2D.不能确定【解析】对物体由牛顿第二定律得m1g=m1a1，m2g=m2a2，解得：a1=a2=g，由速度公式得：t1=v1a1，t2=v2a2，由于v1v2，所以t1t2，应选A.【答案】 A图13.(2021大庆一中高一检测)如图1所示，在润滑的水平空中上，以水平恒力F拉动小车和木块一同作无相对滑动的减速运动.假定小车的质量是M，木块的质量是m，力的大小是F，减速度大小是a，木块和小车之间的动摩擦因数是.关于这个进程，某些同窗用了以下4个式子来表示木块遭到的摩擦力的大小，那么正确的选项是()A. mgC.MaD.F-Ma【解析】把M、m看作全体，那么有F=(M+m)a，再对m有Ff=ma，那么Ff=mFM+m=F-MM+mF=F-Ma，D项正确.【答案】 D图24.如图2所示，吊篮P悬挂在天花板上，与吊篮质量相等的物体Q被固定在吊篮中的轻弹簧托住，当悬挂吊篮的细绳烧断的瞬间，吊篮P和物体Q的减速度大小区分是()A.aP=g aQ=gB.aP=2g aQ=gC.aP=g aQ=2gD.aP=2g aQ=0【解析】原来平衡，弹簧弹力F与Q重力mg相等.细绳烧断瞬间，弹簧弹力不变，故Q所受合力仍为零，故aQ=0;P遭到重力mg和弹簧向下的压力mg，故减速度aP=F+mgm=2mgm=2g.故D正确.【答案】 D图35.如图3所示，一质量为M的楔形木块放在水平桌面上，它的顶角为90，两底角区分为和a、b为两个位于斜面上质量均为m的小木块，a、b接触的两斜面均润滑，现发现a、b 沿斜面下滑，而楔形木块运动不动，这时楔形木块对水平桌面的压力等于 ()A.等于(Mg+2mg)B.大于(Mg+2mg)C.小于(Mg+2mg)D.能够等于，能够大于，也能够小于(Mg+2mg)【解析】由于a、b均沿斜面减速下滑，减速度沿斜面向下，沿竖直方向有减速度重量，因此a、b均失重，所以系统对空中的压力小于系统的总重力，即楔形木块对空中的压力小于(Mg+2mg)，应选项C正确.【答案】 C6.图4(2021银川一中高一检测)如图4中的AB、AC、AD都是润滑的轨道，A、B、C、D四个点在同一竖直圆周上，其中AD是竖直的.一小球从A点由运动末尾，区分沿AB、AC、AD轨道下滑至B、C、D点所用的时间区分为t1、t2、t3，那么() A.t1=t2=t3B.t1t3C.t1【解析】设圆直径为D，轨道与AD夹角为，那么轨道长为x=Dcos ，物体沿斜面下滑的减速度为a=gcos ，由运动学公式x=12at2得t= 2xa，所以t= 2Dcos gcos = 2Dg，与斜面的倾角有关，应选A.求解时，关键是用常量表示出变量，由受力图出减速度.【答案】 A甲乙图57.(2021石家庄一中高一期末)如图5所示，甲图为润滑水平面上质量为M的物体，用细线经过定滑轮与质量为m的物体相连，由运动释放，乙图为同一物体M在润滑水平面上用细线经过定滑轮竖直向下遭到拉力F的作用，拉力F的大小与m的重力相等，由运动释放，末尾时M距桌边的距离相等，那么()A.甲、乙两图中M的减速度相等均为mMgB.甲图中M的减速度为aM=mgM+m，乙图中M的减速度为aM=mgMC.乙图中绳子遭到的拉力较大D.甲图中M抵达桌边用的时间较长，速度较小【解析】对乙图：F=Ma，又F=mg，故a=mgM，对甲图中的m：mg-FT=ma 对甲图中的M：FT=Ma 解得a=mgM+m，故A错B对，C对，由x=12at2，v2=2ax知x相反时，甲图中M的减速度小，时间长，速度小，D对.【答案】 BCD二、非选择题(本大题共5个小题，共58分.计算题要有必要的文字说明和解题步骤、有数值计算的要注明单位)8.(12分)(2021张家港高一检测)在做探求减速度与力、质量的关系的实验时，计算出各纸带的减速度后，将测得的反映减速度a和F关系的有关资料记载在表一中，将测得的反映减速度a和质量M关系的有关资料记载在表二中.表一a/(ms-2)1.984.065.958.12F/N1.002.003.004.00表二a/(ms-2)2.042.663.233.981M/kg-10.500.670.801.00图6(1)依据表中所列数据，区分画出a-F图象和a-1/M图象.(2)由图象可以判定：当M一定时，a与F的关系为________当F一定时，a与M的关系为________.(3)由a-F图象可知M=________.(4)由a-1/M图象可知F=________(保管一位有效数字). 【解析】 (1)区分把表一、表二中数据在a-F、a-1M图象中描点，经过这些点作一条直线，要求使尽能够多的点在直线上，不在直线上的点应大致对称地散布在直线两侧，离直线较远的点应视为错误数据，不需思索.(1)a-F图象和a-1/M 图象区分如图甲、乙所示(2)由a-F图象知，a与F成正比关系;由a-1M图象可知a与M成正比关系.(3)由a=FM可知，a-F图线的斜率为1M，由此可得M=0.5 kg.(4)由a=FM可知，a-1M图线的斜率为F，由此可得F=4 N. 【答案】 (1)见地析 (2)正比关系正比关系(3)0.5 kg (4)4 N9.(8分)(2021聊城高一检测)太空是一个微重力、高真空、强辐射的环境，人类可以应用这样的自然实验室制造出没有外部缺陷的晶体，消费出能接受弱小拉力的细如蚕丝的金属丝.假设未来的某天你乘坐飞船停止微重力的体验举动，飞船由6 000 m的空中运动下落，可以取得继续25 s之久的失重形状，你在这段时间里可以停止关于微重力影响的实验，下落的进程中飞船遭到的空气阻力为重力的0.04倍，重力减速度g取10 m/s2，试求：(1)飞船在失重形状下的减速度;(2)飞船在微重力形状中下落的距离.【解析】 (1)设飞船在失重形状下的减速度为a，由牛顿第二定律得mg-Ff=ma又Ff=0.04mg，即mg-0.04mg=ma解得a=9.6 m/s2(2)由x=12at2得x=129.6252 m=3 000 m.【答案】 (1)9.6 m/s2 (2)3 000 m图710.(12分)如图7所示，轻弹簧AB长为35 cm，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)弹簧的劲度系数k;(2)物体跟斜面间的动摩擦因数.【解析】当弹簧和物体沿斜面匀速下滑时，物体受力状况如图甲所示：甲乙由平衡条件得：F1+Ff=Gsin 30FN=Gcos 30，Ff=FN而F1=k(0.4-0.35)=0.05k当弹簧和物体沿斜面匀速上滑时，物体受力状况如图乙所示：由平衡条件得：F2=Gsin 30+Ff而FN=Gcos 30，Ff=FNF2=k(0.5-0.35)=0.15k以上各式联立求得：k=250 N/m，=36.【答案】 (1)250 N/m (2)36图811.(12分)(2021扬州高一期末)如图8，底座A上装有长0.5m 的直立杆，底座和杆总质量为0.2 kg，杆上套有0.05 kg的小环B，与杆有摩擦，当环以4 m/s从底座向上运动，刚好能抵达杆顶，求：(1)上升进程中的减速度;(2)下落进程的时间;(3)下落进程中，底座对地的压力有多大?(g=10 m/s2) 【解析】 (1)由运动状况及运动学公式得：v2=2a1s a1=16 m/s2，方向向下(2)对小环上升进程受力剖析，由牛顿第二运动定律得：Ff+mg=ma1 Ff=0.3 N下落时 mg-Ff=ma2 a2=4 m/s2，s=12a2t2 t=0.5s(3)对杆和底座全体受力剖析得：FN=Mg+Ff，所以FN=2.3 N. 依据牛顿第三定律，底座对水平面压力大小也为2.3 N. 【答案】 (1)16 m/s2 向下 (2)0.5 s (3)2.3 N图912.(14分)(2021温州高一期末)如图9所示，质量M=10 kg 的木楔ABC静置于粗糙水平空中上，动摩擦因数=0.02.在木楔的倾角=30的斜面上，有一质量m=1.0 kg的物块由运动末尾沿斜面下滑.当滑行路程S=1.4m时，其速度v=1.4 m/s，在这进程中木楔没有动，求空中对木楔的摩擦力的大小和方向.(重力减速度取g=10 m/s2)【解析】由匀减速运动的公式v2-v20=2as，得物块沿斜面下滑的减速度为a=v22s=1.4221.4=0.7 m/s2由于a如图，关于沿斜面的方向和垂直于斜面的方向，由牛顿定律，有它受三个力：N1=mgcos f1=mgsin -ma剖析木楔受力，它受五个力作用如图.关于水平方向，由牛顿定律;有f2+f1cos -N1sin =0由此可解无暇中作用于木楔的摩擦力f2=N1sin -f1cos =mgcos sin -(mgsin -ma)cos =macos =10.73/2=0.61 N此力的方向与图中所设的分歧(由C指向B 的方向).【答案】 0.61 N C指向B牛顿运动定律同步练习测试题的全部内容就是这些，更多精彩内容请继续关注查字典物理网。

第四章 牛顿运动定律（时间：90分钟 满分：100分）一、选择题（本大题共10小题，每小题4分，共40分.每小题至少一个选项正确，选不全得2分）1.关于惯性大小的说法，正确的是（ ） A.物体运动的速度越大，惯性越大 B.物体的质量越大，惯性越大 C.物体运动的加速度越大，惯性越大 D.物体受到的作用力越大，惯性越大2.质量为1 kg 的物体A 和质量为3 kg 的物体B ，它们分别在F 1和F 2的作用下，产生相同的加速度，则（ ）A.F 2=F 1B.F 2=3F 1C.12F F 3=D.123FF 2= 3.如图所示的情形中，涉及牛顿第三定律的有（ ）A.气垫船靠旋转的螺旋桨获得动力B.战斗机在行进途中抛弃副油箱C.喷水龙头自动旋转使喷水均匀D.玩具火箭靠喷出火药飞上天空4.有一位外国探险家，到中国进行探险，有一次，他对所到的目的地的地形情况不了解，因此走路非常小心，慢慢前行，由于走进了沼泽地，突然这位探险家往下沉，则下列说法中正确的是（ ）A.在突然下沉时，由于人只受到重力与支持力，所以这两个力平衡B.因为此时人在下沉，所以人受到的支持力小于人对沼泽地的压力C.人在慢慢行走的过程中，存在两对作用力与反作用力D.人下沉的原因是因为重力大于人受到的支持力 5.下列关于力和运动关系的几种说法，正确的是（ ） A.物体所受的合力不为零时，其速度不可能为零 B.物体所受的合力的方向，就是物体运动的方向 C.物体所受的合力与物体运动速度无直接联系 D.物体所受的合力不为零，则加速度一定不为零6.两汽车的质量m 1<m 2，在相同的路面行驶，且v 1>v 2，同时关闭发动机，停下时间分别为t 1、t 2.则t 1与t 2的关系为（ ） A.t 1>t 2B.t 1<t 2C.t 1=t 2D.不能确定7.质量分别为m 1和m 2的两个物体，从同一高度同时由静止开始匀加速下落，下落过程中受到的空气阻力分别为F 1和F 2，如果质量为m 1的物体先落地，是因为（ ）A.m 1>m 2B.F 1>F 2C.1212F Fm m < D.m 1g-F 1>m 2g-F 2 8.（2010·海南高考）在水平的足够长的固定木板上，一小物块以某一初速度开始滑动，经一段时间t 后停止.现将该木板改置成倾角为45°的斜面，让小物块以相同的初速度沿木板上滑，若小物块与木板之间的动摩擦因数为μ,则小物块上滑到最高位置所需时间t ′与t 之比为（ ） A.21μ+μ12+μ 2+μ2μ9.（2011·海南高考）如图，粗糙的水平地面上有一斜劈，斜劈上一物块正在沿斜面以速度v 0匀速下滑，斜劈保持静止，则地面对斜劈的摩擦力（ ）A.等于零B.不为零，方向向右C.不为零，方向向左D.不为零，v0较大时方向向左，v0较小时方向向右10.（2010·福建高考）质量为2 kg的物体静止在足够大的水平面上，物体与地面间的动摩擦因数为0.2，最大静摩擦力和滑动摩擦力大小视为相等.从t=0时刻开始，物体受到方向不变、大小呈周期性变化的水平拉力F的作用，F随时间t的变化规律如图所示.重力加速度g取10 m/s2，则物体在t=0到t=12 s这段时间内的位移大小为（）A.18 mB.54 mC.72 mD.198 m二、实验题（本大题共2小题，共14分）11.（6分）某同学用如图所示的装置做“探究加速度与力、质量的关系”实验，当小车的质量一定时，测得小车的加速度a与拉力F的数据如表：F/N 0.20 0.30 0.40 0.50 0.60 a/（m·s-2）0.10 0.23 0.27 0.40 0.49 （1）根据表中数据，在如图所示坐标系中作出图象.（2）图线存在截距，其原因是________________________.（3）由图象可得出的结论是__________________________.12.（8分）在探究加速度与力、质量的关系实验中，采用如图所示的实验装置，小车及车中砝码的质量用M表示，盘及盘中砝码的质量用m表示，小车的加速度可由小车后拖动的纸带打上的点计算出.（1）当M与m的大小关系满足_________时，才可以认为绳对小车的拉力大小等于盘及盘中砝码的重力.（2）一组同学在做加速度与质量的关系实验时，保持盘及盘中砝码的质量一定，改变小车及车中砝码的质量，测出相应的加速度，采用图象法处理数据.为了比较容易地观测加速度a与质量M的关系，应该作a与______的图象.（3）乙、丙同学用同一装置做实验，画出了各自得到的a-1M图线如图所示，两个同学做实验时的哪一个物理量取值不同？三、计算题（本大题共4小题，共46分，要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位）13.（8分）如图所示，轻绳AO与BO共同吊起质量为m的重物，AO与BO垂直，BO与竖直方向的夹角为θ，求A O、BO所受的拉力大小.14.（10分）质量m＝10 kg的物体，在F＝40 N的水平向左的力的作用下，沿水平桌面从静止开始运动.物体运动时受到的滑动摩擦力F f＝30 N.在开始运动后的第5 s末撤去水平力F，求物体从开始运动到最后停止总共发生的位移.（保留三位有效数字）15.（12分）如图所示，光滑水平面上放置质量分别为m、2m的A、B两个物体，A、B间的最大静摩擦力为μmg，现用水平拉力F拉B，使A、B以同一加速度运动，求拉力F的最大值.16.（16分）皮带运输机是靠货物和传送带之间的摩擦力把货物送往别处的.如图所示，已知传送带与水平面的倾角为θ＝37°,以4 m／s的速率向上运行,在传送带的底端A处无初速度地放上一质量为0.5 kg的物体,它与传送带间的动摩擦因数为0.8.若传送带底端A到顶端B的长度为25 m,则物体从A到B的时间为多少?（取g＝10 m／s2，sin37°＝0.6，cos37°=0.8）答案解析1.【解析】选B.质量的大小是惯性大小的惟一量度，与物体的受力情况和运动状态无关，A、C、D错误，B正确.2.【解析】选B.由牛顿第二定律得：F 1=m 1a ，F 2=m 2a ，解得：1122F m 1F m 3==，即F 2=3F 1，故选B.3.【解析】选A 、C 、D.气垫船旋转的螺旋桨推动水的作用力与水推动螺旋桨的作用力（动力）是一对作用力和反作用力，A 正确；战斗机在行进途中抛弃副油箱是为了减小惯性，提高灵活性，B 错误；喷水龙头向外喷水的力与水对水龙头的力是一对作用力和反作用力，C 正确；玩具火箭喷出火药的力与火药对玩具火箭的力是一对作用力与反作用力，D 正确.4.【解析】选D.当人突然下沉时，人有向下的加速度，处于失重状态，人受的重力大于人受到的支持力，D 正确，A 错误；人受到的支持力与人对沼泽地的压力是作用力与反作用力，大小相同，方向相反，B 错误；人行走时受地面的支持力、自身重力、地面的摩擦力，因此对应三对作用力与反作用力，C 错误.5.【解析】选C 、D.当物体所受合力不为零时，加速度一定不为零,但在某一时刻瞬时速度可能为零，故A 错误，D 正确；物体所受合力的方向就是加速度的方向，但不一定是速度的方向（运动的方向），合力与运动速度无直接联系， B 错误，C 正确.6.【解析】选A.对汽车由牛顿第二定律得：μm 1g=m 1a 1，μm 2g=m 2a 2，解得：a 1=a 2=μg ，由速度公式得：121212v vt t a a ==，，因为v 1>v 2，所以t 1>t 2，故选A. 7.【解析】选C.由题意可知t 1<t 2，因为物体下落高度相同，则有22112211a t a t 22=，得a 1>a 2，由牛顿第二定律有：m 1g-F 1=m 1a 1,m 2g-F 2=m 2a 2,结合a 1>a 2，可得1212F Fm m <，故C 正确. 8.【解析】选A.木板水平时，小物块的加速度a 1=μg ，设滑行初速度为v 0，则滑行时间为t=v gμ；木板改成倾角为45°的斜面后，小物块上滑的加速度为： 2mgsin45mgcos4512ga m 2︒+μ︒+μ==（）滑行时间：002v 2v t a 12g'==+μ（） 因此，12a t 2,t a 1'μ==+μ故A 正确.9.【解析】选A.以斜劈和物块整体为研究对象，整个系统处于平衡状态，合外力为零.所以地面对斜劈没有水平方向的摩擦力的作用.故A 正确.10.【解析】选B.拉力只有大于最大静摩擦力时，物体才会由静止开始运动 0～3 s 时：F=F fmax ，物体保持静止，x 1=0；3 s ～6 s 时：F>F fmax ，物体由静止开始做匀加速直线运动，22fmax F F 84a m /s 2 m /s m 2--=== v=at=2×3 m/s=6 m/s22211x at 23 m 9 m 22==⨯⨯=6 s ～9 s 时：F=F fmax ，物体做匀速直线运动 x 3=vt=6×3 m=18 m9 s ～12 s 时：F>F fmax ，物体以6 m/s 为初速度，以2 m/s 2为加速度继续做匀加速直线运动22411x vt at 6323m 27 m 22=+=⨯+⨯⨯=（）所以0～12 s 内物体的位移为： x=x 1+x 2+x 3+x 4=54 m,故B 正确.11.【解析】（1）以表中的数据为坐标，描点作图如图所示画出一条直线.（2）由图象可知，当细线的拉力增大到一定数值时才产生加速度，说明有阻力作用. （3）所有点大致分布在一条直线上，所拟合的图线接近原点，因此在误差允许的范围内可以认为在物体质量一定时，加速度与所受到的合外力成正比. 答案：（1）见解析（2）水平面与小车之间存在摩擦力作用（3）在物体质量一定时，加速度与所受到的合外力成正比12.【解析】（1）只有M 与m 满足M ?m 才能使绳对小车的拉力近似等于盘及盘中砝码的重力.（2）由于a∝1M，所以a-1M图象应是一条过原点的直线，所以数据处理时，常作出a与1M的图象.（3）两小车及车上的砝码的总质量相等时，由图象知乙的加速度大，故乙的拉力F大（或乙中盘及盘中砝码的质量大）.答案：（1）M?m （2）1M（3）拉力F【方法技巧】探究加速度与力、质量的关系实验误差分析1.由实验原理mg=Ma得a=mg FM M=，而实际上a′=mgM m+（），所以小车的实际加速度小于真实的加速度，存在着系统误差，为了尽可能的减小误差，本实验要求M?m.2.在a-F图象和a-1M图象中，若出现图线不过原点的情况，则是由于平衡摩擦力不够或平衡摩擦力过量而引起.甲图表示的是拉力为0时，小车已经具有了加速度，说明木板的倾角过大，平衡摩擦力过度；乙图表示的是小车的质量减小到一定值时（即1M增大到一定值时），小车才开始有加速度，说明木板的倾角过小，平衡摩擦力不够.13.【解析】对O点受力分析如图所示，由共点力平衡条件得：T AO与T BO的合力与mg等大（3分）由图可知：T AO=mgsinθ（2分）T BO=mgcosθ（3分）答案：mgsinθ mgcosθ14.【解析】加速过程由牛顿第二定律得：F-F f=ma1解得：a1=1 m/s2（2分）5 s末的速度v=a1t=5 m/s （2分）5 s内的位移x1=1 2a1t2=12.5 m （2分）减速过程由牛顿第二定律得F f=ma2解得：a2=3 m/s2（1分）减速位移：x2=22v2a≈4.17 m （2分）总位移：x=x1+x2=12.5 m+4.17 m≈16.7 m （1分）答案：16.7 m15.【解析】当A、B之间恰好不发生相对滑动时力F最大，此时，对于A物体所受的合外力为μmg. （2分）由牛顿第二定律得：μmg=ma A（3分）解得：a A=mgm=μg （2分）对于A、B整体，加速度a=a A=μg （2分）由牛顿第二定律得F=3ma=3μmg. （3分）答案：3μmg16.【解析】物体加速过程受力如图所示由牛顿第二定律得：沿传送带方向：F f-mgsinθ=ma （3分）垂直传送带方向：F N-mgcosθ=0 （2分）又有：F f=μF N（2分）解得：a=0.4 m/s2（1分）物体加速到与传送带共速的时间t1==10 s （2分）物体加速的位移x1==20 m （2分）此后物体匀速运动至B端的时间t2= =1.25 s （2分）物体从A到B的时间t=t1+t2=11.25 s （2分）答案：11.25 s【方法技巧】两类动力学问题的求解思路类型一据物体的受力情况求其运动情况处理方法先进行受力分析求出合力,再据牛顿第二定律求出物体的加速度,然后分析物体的运动过程,根据运动学公式求出运动学物理量.类型二据物体的运动情况求其受力情况处理方法先分析物体的运动过程,据运动学公式求出物体的加速度,再根据牛顿第二定律求出合力,然后利用力的合成与分解求出具体的力.。

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。

第四章测试题解析：A 选项说明力的产生本质；B 、D 选项说明力的两种作用效果；力是改变物体运动状态的原因，而不是维持物体运动的原因，故C 错。

答案：ABD5、用水平传送带传送货物，若传送带与货物无相对滑动，设货物受到的摩擦力大小为F ，下列说法中正确的是A 、传送带速度越大，则F 越大B 、传送带匀速运动时，F 一定为零C 、传送带的加速度方向可能与F 方向相反D 、F 的方向一定跟货物的运动方向相同解析：传送带的加速度越大，F 越大，F 的数值与物体速度无关，当物体随传送带匀速运动时，F 为零，故排除A ，选B ；物体在水平方向上如果受摩擦力，则F 是物体产生加速度的原因，加速度方向与F 方向一定相同，而与速度方向无关，故排除C 、D 。

答案：B6、在有空气阻力的情况下，竖直上抛一个球，上升阶段的加速度为a 1，下落阶段的加速度为a 2，上升的时间为t 1，下落回原处的时间为t 2，那么A 、a 1＝a 2，t 1＝t 2B 、a 1>a 2，t 1>t 2C 、a 1>a 2，t 1<t 2D 、a 1<a 2，t 1<t 2解析：上升阶段，空气阻力F 与重力同向，设加速度为a 1，则g m mg F a >+=1；下降阶段，空气阻力与重力方向相反，设加速度为a 2，则g m F mg a <-=2，故a 1>a 2另据ah t at h 2,212==，可判定t 1<t 2，故正确答案为C 。

答案：C7、用力F 拉一物体使其以加速度a 在水平面上做匀加速直线运动，力F 的水平分量为F 1，如图所示。

若以与F 1大小、方向都相同的力F ’代替F 拉此物体，使物体产生加速度a ’，关于a 和a ’的关系正确的是A 、当水平面光滑时，a ’<aB 、当水平面光滑时，a ’＝aC 、当水平面粗糙时，a ’<aD 、当水平面粗糙时，a ’>a解析：力F 产生两个作用效果：在水平方向上使物体加速运动和在竖直方向上减小物体对地面的压力。

2018-2019学年度第一学期高一物理 第四章牛顿运动定律单元测评卷本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,共100分,考试时间90分钟.一、选择题(本大题共10小题,每小题6分,共60分。

6、10为多项)1 下列对运动的认识错误的是( )A ．亚里士多德认为有力作用在物体上物体才能运动，没有力的作用物体就静止B ．伽利略认为如果完全排除空气的阻力，所有的物体将下落得同样快C ．伽利略认为，若没有摩擦，在水平面上运动的物体将保持其速度继续运动下去D ．牛顿认为力不是维持物体运动的原因，力是改变物体运动状态的原因 2 [2016·长春二中月考] 关于运动和力，下列说法正确的是( ) A ．物体所受的合力为零时，加速度一定为零 B ．物体所受的合力为零时，速度一定为零 C ．物体在恒力作用下，速度一定不会发生变化 D ．物体的速度方向总跟合力的方向一致3 关于物理量和物理量的单位，下列说法中正确的是( )A ．在力学范围内，国际单位制规定长度、质量、力为三个基本物理量B ．后人为了纪念牛顿，把“牛顿”作为力学中的基本单位C ．1 N ＝1 kg ·m ·s －2D ．“秒”“克”“摄氏度”都属于国际单位制的基本单位 4 [2017·浙江诸暨期末] 如图所示，有人用一簇气球使一座“小屋”成功升空．当“小屋”加速上升时，它受到的拉力与重力的关系是( )A ．不是一对平衡力B ．一对作用力和反作用力C ．拉力等于重力D ．拉力小于重力5 如图J 4­2所示，质量为m A 、m B (m A >m B )的两物体A 、B 叠放在一起，靠着竖直墙面．已知两物体与墙面间的动摩擦因数分别为μA 、μB ，且μA ＞μB .将它们由静止释放，在沿粗糙墙面下落的过程中，物体B 的受力示意图是(不计空气阻力)()6 人站在自动扶梯的水平踏板上，随扶梯斜向上匀减速运动，如图J 4­4所示．以下说法正确的是()图J 4­4A ．人只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 ．人受到摩擦力的作用，方向水平向右D ．人受到摩擦力的作用，方向与运动方向相反7.如图,光滑斜面固定于水平面,滑块A 、B 叠放后一起冲上斜面,且始终保持相对静止,A 上表面水平。

人教版（新课程标准）高一物理必修一-第四章-牛顿运动定律-同步提升练习（含答案）一、单选题1.如图所示，质量为m的物体放在升降机的斜面上，斜面的倾角为θ，当升降机以速度v竖直向上匀速运动时，斜面对物体的作用力是F1，当升降机以加速度a(a<g)竖直向下加速而物体相对斜面静止时斜面对物体的作用力是F2，则（）A. F2>F1=mgB. F2<F1=mgC. F1=F2=mgcosθD. F1=F2=mgsinθ2.一个物体在水平恒力F的作用下，由静止开始在一个粗糙的水平面上运动，经过时间t，速度变为v，如果要使物体的速度变为2v，下列方法正确的是()A. 将水平恒力增加到2F，其他条件不变B. 将物体质量减小一半，其他条件不变C. 将时间增加到原来的2倍，其他条件不变D. 物体质量不变，水平恒力和作用时间都增为原来的两倍3.如图所示，质量为m的物块放在倾角为θ的斜面体上，斜面体的质量为M，斜面体与物块无摩擦，地面光滑．现对斜面体施加水平恒力F，使物块相对斜面体静止，则恒力F大小应为（）A. （M+m）gtanθB. MgtanθC. （M+m）gsinθD. Mgsinθ4.关于物体的惯性，下列说法中正确的是（）A. 静止的物体不易被推动，说明物体在静止时的惯性比在运动时的惯性大B. 速度越大的物体越不易停止，说明速度越大的物体其惯性也就越大C. 物体受力作用时，运动状态就要改变，说明受力的物体没有惯性D. 惯性是物体的固有属性，惯性的大小取决于质量，与其它因素无关5.春天，水边上的湿地是很松软的，人在这些湿地上行走时容易下陷，在人下陷时（）A. 人对湿地地面的压力大小等于湿地地面对他的支持力大小B. 人对湿地地面的压力大于湿地地面对他的支持力C. 人对湿地地面的压力小于湿地地面对他的支持力D. 下陷的加速度方向未知，不能确定以上说法哪一个正确6.关于运动和力，下列说法正确的是（）A. 必须有力作用在物体上，物体才能运动B. 物体所受的合外力不为零时，它的速度有可能为零C. 物体受到的合外力恒定时，它的运动状态保持不变D. 物体受到与运动方向相同且逐渐减小的合外力作用，物体的速度将逐渐减小7.关于作用力和反作用力、平衡力，下列说法中正确的是（）A. 一个作用力与它的反作用力的合力等于零B. 作用力与它的反作用力可以是不同性质的力C. 一对平衡力作用在两个不同的物体上D. 两个相互作用物体之间的作用力与反作用力大小总是相等，与物体的运动状态无关二、多选题8.如图所示，自动卸货车始终静止在水平地面上，车厢在液压机的作用下可以改变与水平面的倾角θ，用以卸下车厢中的货物．下列说法正确的是（）A. 当货物相对车厢静止时，随着θ角的增大货物与车厢间的弹力增大B. 当货物相对车厢静止时，随着θ角的增大货物与车厢间的摩擦力增大C. 当货物相对车厢加速下滑时，地面对汽车有向左的摩擦力D. 当货物相对车厢加速下滑时，汽车对地面的压力小于货物和汽车的总重力9.如图所示，质量为m的球置于斜面上，被一个竖直挡板挡住，力F拉斜面，使斜面在水平面上做加速度a不断减小的加速直线运动，忽略一切摩擦，下列说法正确的是（）A. 竖直挡板对球的弹力一定减小B. 斜面对球的弹力一定保持不变C. 若加速度足够大，斜面对球的弹力可能为零D. 若加速度足够小，竖直挡板对球的弹力可能为零10.如图所示是根据探究加速度与力的关系的实验数据描绘的a—F图线，下列说法正确的是（）A. 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对应的小车和砝码的质量最大D. 直线3对应的小车和砝码的质量最大11.“蹦极”是一项非常刺激的体育运动运动员身系弹性绳自高空P点自由下落，图中a点是弹性绳的原长位置，c是运动员所到达的最低点，b是运动员静止地悬吊着时的受力平衡位置运动员在从P点落下到最低点c的过程中A. 运动员从a点运动到c点的过程是做匀减速运动B. 在b点，运动员的速度最大，其加速度为零C. 在bc段绳的拉力大于人的重力，运动员处于超重状态D. 在c点，运动员的速度为零，其加速度为零12.在一东西向的水平直铁轨上，停放着一列已用挂钩链接好的车厢．当机车在东边拉着这列车厢以大小为a的加速度向东行驶时，链接某两相邻车厢的挂钩P和Q间的拉力大小为F；当机车在西边拉着这列车厢以大小为的加速度向东行驶时，P和Q间的拉力大小仍为F．不计车厢与铁轨间的摩擦，每节车厢质量相同，则这列车厢的节数可能为（）A. 8B. 10C. 15D. 1813.某同学站在电梯底板上，利用速度传感器和计算机研究一观光电梯升降过程中的情况，如图所示的v﹣t图象是计算机显示的观光电梯在某一段时间内速度变化的情况（向上为正方向）．根据图象提供的信息，可以判断下列说法中正确的是（）A. 在0～5s内，观光电梯在加速上升，该同学处于失重状态B. 在5s～10s内，该同学对电梯底板的压力等于他所受的重力C. 在10s～20s内，观光电梯在加速下降，该同学处于失重状态D. 在20s～25s内，观光电梯在加速下降，该同学处于失重14.力F1单独作用于某物体时产生的加速度是3m/s2，力F2单独作用于此物体时产生的加速度是4 m/s2，两力同时作用于此物体时产生的加速度可能是( )A. 1 m/s2B. 5 m/s2C. 4 m/s2D. 8 m/s2三、填空题15.如图所示，细线的一端固定于倾角为45°的光滑楔形滑块A的顶端P处，细线的另一端拴一质量为m的小球。

2017-2018学年度高一物理第四章牛顿运动定律单元测试一、单选题（本大题共10小题，共40.0分）1.质量为0.5kg的物体，受到方向相反的两个力的作用，获得3m/s2的加速度．若将其中一个力加倍，物体的加速度为8m/s2，方向不变，则另一个力的大小是（）A. 1.0NB. 2.5 NC. 4.0 ND. 1.5 N2.关于惯性，下列说法正确的是（）A. 只有在不受外力作用时物体才有惯性B. 只有运动的物体才具有惯性C. 惯性是指物体具有的保持原来静止或匀速直线运动状态的性质D. 两个物体只要速度相同，惯性就一定相同3.根据牛顿运动定律，以下选项中正确的是（）A. 人只有在静止的车厢内，竖直向上高高跳起后，才会落在车厢的原来位置B. 人在沿直线匀速前进的车厢内，竖直向上高高跳起后，将落在起跳点的后方C. 人在沿直线减速前进的车厢内，竖直向上高高跳起后，将落在起跳点的后方D. 人在沿直线加速前进的车厢内，竖直向上高高跳起后，将落在起跳点的后方4.一个物体从地面竖直上抛，到达最高点后又落回抛出点，若上升和下降过程中物体所受空气阻力大小恒定，则（）A. 物体下落过程的加速度大于上升过程的加速度B. 物体下落过程所用的时间大于上升过程所用的时间C. 物体下落过程中的平均速度大于上升过程中的平均速度D. 物体下落到抛出点的速率与抛出时的速率相等5.如图所示，物体P用水平作用力F压在竖直的墙上，沿墙匀速下滑，物体的重力为G，墙对物体的弹力为F N、摩擦力为F f，物体对墙的压力F N′摩擦力为F f′．下列说法正确的有（）A. G和F f′是一对平衡力B. F N和F是一对作用力和反作用力C. F f和F f′是一对作用力和反作用力D. F就是F N′6.如图所示，A、B两物块的质量分别为m和M，把它们靠在一起从光滑斜面的顶端由静止开始下滑．已知斜面的倾角为θ，斜面始终保持静止．则在此过程中物块B对物块A的压力为（）A. Mg sinθB. Mg cosθC. 0D. （M+m）g sinθ7.如图所示，轻弹簧两端拴接两个质量均为m的小球a、b，拴接小球的细线固定在天花板上，两球静止，两细线与水平方向的夹角均为α=30°，弹簧水平，以下说法正确的是（）A. 细线拉力大小为mgB. 剪断左侧细线瞬间，b球加速度大小为gC. 弹簧的弹力大小为mgD. 剪断左侧细线瞬间，a球加速度大小为g8.下列每组中三个单位均为国际单位制基本单位的是（）A. 库仑、毫米、特斯拉B. 克、秒、牛顿C. 瓦特、焦耳、克D. 千克、米、秒9.在汽车内的悬线上挂着一个小球m，实验表明当汽车做匀变速直线运动时，悬线将与竖直方向成某一固定第2页，共11页角度θ，如图所示．若在汽车底板上还有一个跟它相对静止的物体M ，则关于汽车的运动情况和物体M 的受力情况分析正确的是（ ）A. 汽车一定向右做加速运动B. 汽车一定向左做加速运动C. M 除受到重力、底板的支持力作用外，还一定受到向左的摩擦力的作用D. M 除受到重力、底板的支持力作用外，还一定受到向右的摩擦力的作用10. 嵩山异常险峻，为方便游客，景区设置了索道，如图所示倾斜索道与水平面间的夹角为30°，当载人车厢沿钢索匀加速向上运动时，车厢内站立的人对厢底的压力为其体重的2倍，车厢对人的摩擦力大小为其体重的（ ）A. 2倍B. 倍C.D.二、多选题（本大题共9小题，共36.0分）11. 如图甲所示．用一水平外力F 拉着一个静止在倾角为θ的光滑斜面上的物体，逐渐增大F 使物体做变加速运动，其加速度a 随外力F 变化的图象如图乙所示，重力加速度g 取10m /s 2，根据图乙中所提供的信息可以计算出（ ）A. 物体的质量B. 斜面倾角的正弦值C. 物体静止在斜面上所需施加的最小外力D. 加速度为6m /s 2时物体的速度12. “蹦极”是一项非常刺激的体育运动．运动员身系弹性绳自高空P 点自由下落，图中a 点是弹性绳的原长位置，c 是运动员所到达的最低点，b 是运动员静止地悬吊着时的受力平衡位置．运动员在从P 点落下到最低点c 的过程中（ ）A. 运动员从a 点运动到c 点的过程是做匀减速运动B. 在b 点，运动员的速度最大，其加速度为零C. 在bc 段绳的拉力大于人的重力，运动员处于超重状态D. 在c 点，运动员的速度为零，其加速度为零13. 力与运动的关系是动力学的主要研究内容．关于力与运动的关系，下列说法正确的是（ ） A. 物体受到的合外力不为零，速度一定变化B. 合外力为恒力，则物体一定做匀变速直线运动C. 合外力不为零，物体的速度大小可能不变D. 物体的速度增大，则合外力方向与速度方向一定相同14. 在某高楼的电梯里有一台秤，秤盘上放着一重物，某同学在电梯运动过程中的t 1、t 2、t 3三个不同时刻分别拍了甲、乙和丙三张照片，如图所示，已知照片甲是电梯匀速运动时拍的，t 2、t 3时刻电梯的加速度大小分别为a 2、a 3，则（ ）A. t 2时刻电梯可能处于加速下降状态，a 2＜a 3B. t 2时刻电梯可能处于减速下降状态，a 2＞a 3C. t3时刻电梯可能处于减速上升状态，a2＜a3D. t3时刻电梯可能处于加速下降状态，a2＞a315.如图所示，在水平方向上加速前进的车厢中，挂着小球的悬线与竖直方向成37°角，放在车厢里的水平桌面上的物体A相对桌面静止不动，若A的质量为1.0kg，取g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，则（）A. 车厢的加速度大小为7.5m/s2B. 物体A受摩擦力为零C. 物体A受摩擦力大小为5N，方向水平向左D. 物体A受摩擦力大小为5N，方向水平向右16.传送带被广泛地应用于机场和火车站，如图所示为一水平传送带装置示意图．绷紧的传送带AB始终保持恒定的速率运行，将行李无初速度地放在A处．设行李与传送带之间的动摩擦因数为μ，A、B间的距离为l．则（）A. 行李在传动带上始终做匀加速直线运动B. 行李在传送带上始终受到向右的摩擦力C. 行李在传送带上可能有一段时间不受摩擦力D. 行李在传送带上的时间一定大于17.如图所示，质量为m的滑块在水平面上撞向弹簧，当弹簧压缩了x0时滑块的速度减小到零，然后弹簧又将滑块向右推开．已知弹簧的劲度系数为k，滑块与水平面间的动摩擦因数为μ，整个过程弹簧未超过弹性限度，则（）A. 滑块向右运动过程中，始终做加速运动B. 滑块向左运动过程中，始终做减速运动C. 当弹簧恢复原长时滑块的速度最大D. 滑块向右运动过程中，当弹簧形变量x=时，物体的速度最大18.一个质量为2kg的物体，在5个共点力的作用下保持静止，若同时撤去其中大小分别为6N和10N的两个力，其余的力保持不变，此时该物体的加速度大小可能是（）A. 3m/s2B. 5m/s2C. 7m/s2D. 9m/s219.如图所示，一条不可伸长的轻绳绕过光滑的轻质定滑轮分别与物块A、B相连，细绳两都分分别处于水平和竖直状态，桌面光滑，物块A和B的质量分别为M和m，重力加速度为g，现将系统由静止释放，在B落地前，下列判断正确的是（）A. 物体B下降的加速度大小为B. 物体B下降的加速度大小为C. 物体A对桌面的压力的大小等于桌面对A的支持的大小D. 轻绳的张力小于mg三、实验题20.用图（a）所示的实验装置验证牛顿第二定律：（1）某同学通过实验得到如图（b）所示的a﹣F图象，造成这一结果的原因是：在平衡摩擦力时木板与水平桌面间的倾角（填“偏大”或“偏小”）．（2）该同学在平衡摩擦力后进行实验，实际小车在运动过程中所受的拉力砝码和盘的总重力（填“大于”、“小于”或“等于”），为了便于探究、减小误差，应使小车质量M与砝码和盘的总质量m满足的条件．（3）某同学得到如图（c）所示的纸带，已知打点计时器电源频率为50Hz．A、B、C、D、E、F、G是纸带上7个连续的点．△s=s DG﹣s AD=cm．由此可算出小车的加速度a=m/s2（加速度a计算结果保留两位有效数字）．四、计算题（本大题共3小题，共30.0分）21.质量为m=2kg的物体静止于水平地面上的A处，AB间距L=15m，物体与地面间的动摩擦因数μ=0.5，用大小为F=60N，与水平方向夹角θ=37°斜向下的力推此物体，使物体由静止开始运动，（已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，取g=10m/s2）求：（1）在力F作用下物体的加速度；（2）使物体从A处由静止开始运动并能到达B处，力F作用的最短时间是多少？测，记录数据如表：运动过程运动时间运动状态匀加速运动0～40s初速度v0=0，末速度v=4.2m/s匀速运动40s～640s v=4.2m/s匀减速运动640s～720s靠岸时的速度v1=0.2m/s（1）求游船匀加速运动过程中加速度大小a1及位移大小x1；（2）若游船和游客的总质量M=8000kg，求游船匀减速运动过程中所受的合力大小F；（3）求游船在整个行驶过程中的平均速度大小．第4页，共11页答案和解析【答案】1. A2. C3. D4. B5. C6. C7. C8. D9. D10. C11. ABC12. BC13. AC14. AC15. AD16. CD17. BD18. ABC19. BCD20.【答案】（1）偏大；（2）小于；M＞＞m；（3）1.80；5.0．21. 解：（1）在F作用下，有：代入数据：60×0.8-0.5×（20+60×0.6）=2a可得（2）若使物体到达B点且F作用时间最短，则到达B点时物体速度为零，撤去F后有：得且代入数据：可得答：（1）在力F作用下物体的加速度为；（2）使物体从A处由静止开始运动并能到达B处，力F作用的最短时间是1s．22. 解：（1）游船匀加速运动过程中加速度大小a1===0.105m/s2．位移大小x1==×40m=84m（2）游船匀减速运动过程中加速度大小a2===0.05m/s2．根据牛顿第二定律得F=Ma2=8000×0.05N=400N（3）游船在整个行驶过程中的总位移x=x1+v△t2+=84+4.2×600+=2780m游船在整个行驶过程中的平均速度大小==≈3.86m/s答：（1）游船匀加速运动过程中加速度大小a1是0.105m/s2．位移大小x1是84m．（2）游船匀减速运动过程中所受的合力大小F是400N；（3）游船在整个行驶过程中的平均速度大小是3.86m/s．【解析】1. 解：质量为0.5kg的物体，受到方向相反的两个力的作用，获得3m/s2的加速度，设较大的力为F1，较小力为F2，则：F1-F2=ma若将其中一个力加倍，物体的加速度为8m/s2，方向不变，说明是较大的力加倍，故：2F1-F2=ma′联立解得：F1=m（a′-a）=0.5×（8-3）=2.5NF2=F1-ma=2.5-0.5×3=1N故选：A．物体受两个拉力、重力和支持力，根据牛顿第二定律列方程后联立求解即可．本题关键是受力分析后根据牛顿第二定律分两次列式，基础问题．2. 解：惯性是物体的固有属性，它指的是物体能够保持原来的运动状态的一种性质，任何物体在任何情况下都有惯性，物体的惯性只与物体的质量有关，与速度无关，故C 正确，ABD错误故选C惯性是物体的固有属性，它指的是物体能够保持原来的运动状态的一种性质，惯性大小与物体的质量有关，质量越大，惯性越大．惯性是物理学中的一个性质，它描述的是物体能够保持原来的运动状态的性质，不能和生活中的习惯等混在一起．解答此题要注意：一切物体任何情况下都具有惯性．惯性只有在受力将要改变运动状态时才体现出来．3. 解：人起跳后，竖直方向向上加速，之后做竖直上抛运动，水平方向保持起跳前的速度做匀速直线运动；车速如果不变（静止或匀速），则人和车水平方向相对静止；车如果加速，人相对滞后，掉入后面；车如果减速，人相对超前，掉在前面．故选：D．牛顿第一定律又称惯性定律该定律，说明力并不是维持物体运动的条件，而是改变物体运动状态的原因；换句话说力不是产生速度的原因，而是产生加速度的原因．这里涉及人和车的相对运动问题，以地面为参考系，分析人和车在水平方向的速度情况．本题关键是将人的运动沿着水平和竖直方向正交分解，然后考虑人在水平方向的分运动，最后考虑与小车的相对位置的变化情况．4. 解：A、上升过程中，物体受到的空气阻力向下，由牛顿第二定律得：mg+f=ma上下降过程中，物体受到的空气阻力向上，由牛顿第二定律得：mg-f=ma下，所以a上＞a ，故A错误．下B、上升阶段和下落阶段的位移大小相等，都是匀变速直线运动，并根据位移公式x =at2，可知物体下落过程所用的时间大于上升过程所用的时间．故B正确．C、根据平均速度公式=，知物体下落过程中的平均速度小于上升过程中的平均速度，故C错误．D、物体在运动过程中受到空气阻力的作用，机械能不断转化为内能，机械能不断减小，则物体下落到抛出点的速率小于抛出时的速率，故D错误．故选：B物体在运动过程中受到重力和空气阻力两个力作用，根据牛顿第二定律分析加速度，由位移时间公式分析运动时间关系．再判断平均速度关系．根据功能原理分析物体机械能的变化，从而判断抛出时和落回抛出点时速率关系．本题的关键是要明确上升过程重力和空气阻力同向，合力大，加速度大；下落过程空气阻力与重力反向，合力小，加速度小．5. 解：A、G是作用在物体上的，而F f′是作用在墙面上的，二者不是作用在同一个物体上的，故一定不是一对平衡力，故A错误；B、F N和F的大小相同，方向相反，作用在一个物体上，是一对平衡力，故B错误；C、F f和F f′是物体和墙面间的相互作用，故是一对作用力和反作用力，故C正确；D、F是外界对物体的作用力，而F N′是物体对墙的压力，二者不是同一个力，故D错第6页，共11页误．故选：C．力的作用是相互的，一对作用力和反作用力彼此作用的两个力大小相等，方向相反，作用在同一条直线上，分别作用在两个不同物体上．此时的物体在竖直方向处于平衡状态，受到的墙壁对它竖直向上的摩擦力和重力是一对平衡力．本题考查作用力和反作用力以及平衡力的区别和联系，判断两个力是否是相互作用力，关键是抓住相互作用力的条件，明确平衡力是作用在一个物体上的，而作用力和反作用力是作用在两相物体上的．6. 解：对A、B组成的整体受力分析可知，整体受重力、支持力而做匀加速直线运动；由牛顿第二定律可知，a==g sinθ；则再对B由牛顿第二定律可知：F合=Ma=Mg sinθ；合力等于B的重力沿斜面向下的分力；故说明AB间没有相互作用力，故ABD错误，C正确．故选：C．对整体受力分析求出整体的加速度，再对B受力分析即可求得A对B的压力，再由牛顿第三定律可求得B对A的压力．本题考查牛顿第二定律的应用，要明确两物体加速度相同，均是重力的分力提供加速度．7. 解：A、对a球分析，运用共点力平衡条件得：细线的拉力为T==2mg弹簧的弹力F=mg cotαα=mg，故A错误，C正确．C、剪断左侧细线的瞬间，弹簧的弹力不变，故小球b所受的合力F合=0，加速度为0，故B错误；D、剪断左侧细线的瞬间，弹簧的弹力不变，小球a所受的合力F合=T=2mg，根据牛顿第二定律得，a=2g．故D错误．故选：C根据共点力平衡求解细线的拉力和弹簧的弹力大小．剪断细线的瞬间，弹簧的弹力不变，结合牛顿第二定律求出a球的瞬时加速度本题考查了牛顿第二定律和共点力平衡的基本运用，知道剪断细线的瞬间，弹簧的弹力不变8. 解：A、库仑、毫米不是国际单位制中基本单位，特斯拉是导出单位，故A错误；B、克和牛顿不是国际单位制中基本单位，故B错误．C、瓦特、焦耳、克都不是国际单位制中基本单位，故C错误；D、千克、米、秒均为国际单位制中基本单位，故D正确；故选：D国际单位制规定了七个基本物理量．分别为长度、质量、时间、热力学温度、电流、光强度、物质的量．它们的在国际单位制中的单位称为基本单位，而物理量之间的关系式推到出来的物理量的单位叫做导出单位．国际单位制规定了七个基本物理量，这七个基本物理量分别是谁，它们在国际单位制分别是谁，这都是需要学生自己记住的．9. 解：A、B、以小球为研究对象，分析受力情况：重力mg和细线的拉力F，由于小球的加速度水平向右，根据牛顿第二定律得知，小球的合力也水平向右，如图，则有mg tanθ=ma，得a=g tanθ，θ一定，则加速度a一定，汽车的加速度也一定，则汽车可能向右做匀加速运动，也可能向左做匀减速运动．故AB错误．C、D对M：M受到重力、底板的支持力．M相对于汽车静止，M的加速度必定水平向右，根据牛顿第二定律得知，一定受到水平向右的摩擦力．故C错误，D正确．故选：D．先以小球为研究对象，分析受力情况，根据牛顿第二定律可求得加速度，判断汽车的运动情况；再以M为研究对象，根据牛顿第二定律，分析受力情况．本题运用合成法研究小球的加速度，关键抓住小球的加速度与汽车相同，沿水平向右方向，由牛顿第二定律分析受力情况10. 解：由于人对车厢底的正压力为其重力的1.5倍，即F N=1.5mg，在竖直方向上，由牛顿第二定律有：F N-mg=ma上，解得a上=g设水平方向上的分加速度为a水，则有：=tan30°=所以有：a水=a上=g对人受力分析可知，在水平方向上摩擦力作为合力产生加速度，由牛顿第二定律得：f=ma水=mg，故ACD错误，B正确．故选：C对人受力分析可知，人在水平方向和竖直方向都有分加速度，由牛顿第二定律可以求得竖直方向上的分加速度的大小，进而可以求得水平方向上的加速度的大小，再次由牛顿第二定律可以求得摩擦力的大小．本题分解加速度，不是分解力，抓住人的水平方向和竖直方向的加速度之间的关系是解决本题的关键．x方向：F cosθ-mg si nθ=ma…①y方向：N-F sinθ-G cosθ=0…②从图象中取两个点（20N，2m/s2），（30N，6m/s2）代入①式解得：m=2kg，θ=37°．故AB正确．C、当a=0时，力最小，可解得：F=15N．故C正确D、题中并为说明力F随时间变化的情况，故无法求出加速度为6m/s2时物体的速度大小．故D错误．故选：ABC．对物体受力分析，根据牛顿第二定律得出力F与加速度a的函数关系，然后结合图象得出相关信息．本题关键对物体受力分析后，根据牛顿第二定律求出加速度与力F的关系式，结合图象讨论．12. 解：A、B从a到b过程，弹性绳的拉力小于人的重力，人向下做加速度减小的变加速运动，从b到c过程，弹性绳的拉力大于人的重力，人向下做加速度增大的变减速运动，所以在b点时人的速度最大，此时运动员所受的拉力与重力大小相等、方向相反，合力为零，加速度为零．故A错误，B正确．C、在bc段绳的拉力大于人的重力，加速度向上，运动员处于超重状态．故C正确．D、在c点，拉力大于人的重力，合力不为零，加速度不为零，只有速度为零．故D错误．故选BC分析运动员的受力情况，来分析其运动情况，确定什么位置速度最大，抓住弹性绳的拉力与伸长量有关，伸长量越大，拉力越大进行分析．当人对绳的拉力大于人的重力时，人处于超重状态，此时有向上的加速度；第8页，共11页本题主要考查了分析物体的受力情况和运动情况的能力，要弹性绳拉力的可变性进行分析．对超重失重现象的判断，关键根据加速度方向分析．13. 解：A、物体受到的合外力不为零，加速度不为零，则速度一定变化，故A正确．B、合外力为恒力，加速度恒定，则物体一定做匀变速运动，可能是匀变速直线运动，也可能是匀变速曲线运动，故B错误．C、合外力不为零，合外力可能不做功，物体的速度大小可能不变，如匀速圆周运动，故C正确．D、物体的速度增大，则合外力方向与速度方向也可能不同，如平抛运动，故D错误．故选：AC力是改变物体运动状态的原因．加速度与物体所受的合力成正比，与物体的质量成反比．合外力方向与速度方向不一定相同．解决本题的关键是理解并掌握力与运动的关系，对于这类抽象性概论题，可通过举例的方法来解答．14. 解：甲照片中电梯匀速运动，压力等于重力；乙照片中压力小于重力，故是失重，加速度向下，可能加速下降，也可能减速上升；丙照片中压力小于重力，是失重，故加速度向下，故电梯可能处于减速上升状态，也可能处于加速下降状态；乙与丙比较，丙的读数最小，根据牛顿第二定律：mg-F=maF越小，则加速度a越大，所以有a2＜a3所以选项AC正确，BD错误故选：AC当物体对接触面的压力大于物体的真实重力时，就说物体处于超重状态，此时有向上的加速度；当物体对接触面的压力小于物体的真实重力时，就说物体处于失重状态，此时有向下的加速度；如果没有压力了，那么就是处于完全失重状态，此时向下加速度的大小为重力加速度g．本题考查了学生对超重失重现象的理解，掌握住超重失重的特点，本题就可以解决了．15. 解：A、对小球受力分析，如图1所示，由牛顿第二定律得：F合=mg tan37°根据牛顿第二定律得：F合=ma解得：a=g tan37°=7.5m/s2．方向水平向右．所以车厢的加速度大小为7.5m/s2．故A正确．BCD、对A研究，根据牛顿第二定律得，f=Ma=1×5N=5N，方向水平向右．故BC错误，D正确．故选：AD对小球受力分析，得出小球的合力，抓住车厢的加速度与小球的加速度相同，根据牛顿第二定律求出车厢的加速度大小和方向．物体A与小球的加速度相同，根据牛顿第二定律求出物体A的摩擦力的大小和方向．本题考查了牛顿第二定律的应用，解决本题的关键知道小球、物体A与车厢具有相同的加速度，通过牛顿第二定律进行求解．16. 解：ABC、行李开始在传送带上向右做匀加速直线运动，如果当行李的速度等于传送带速度时，行李的位移小于传送带的长度，然后行李与传送带相对静止做匀速直线运动，行李做匀速直线运动时不受摩擦力，故AB错误，C正确；D、如果行李从开始一直做速度为v的匀速运动，则时间为，但实际上行李从开始做初速度为0的变速运动，最大速度不大于v，则全程平均速度小于v，故时间一定大于，故D正确；故选：CD．行李在传送带上开始做匀加速直线运动，当行李的速度与传送带速度相等时如果行李的位移小于传送带的长度，则行李然后做匀速直线运动，如果行李的位移大于传送带的长度，则行李一直做匀加速直线运动；分析行李的受力情况，应用牛顿第二定律与运动学公式分析答题．本题考查了传送带问题，分析清楚行李的运动过程是解题的前提与关键，传送带模型是中央的模型，一定要掌握传送带问题的处理方法；行李在传送带上即可在一直做初速度为零的匀加速直线运动，也可能先做初速度为零的匀加速直线运动，后做匀速直线运动．17. 解：A、滑块向右运动过程中，弹簧的压缩量从最大开始逐渐减小，滑块受到水平向右的弹力和向左的摩擦力，开始时弹簧的弹力大于摩擦力，滑块向右加速运动，当弹簧伸长到一定程度，弹力和摩擦力大小相等，此后摩擦力大于弹力，滑块向右减速运动．所以滑块向右运动的过程中，先做加速运动，后做减速运动．故A错误．B、滑块向左运动过程中，在水平方向上受到向右的弹簧的弹力和向右的摩擦力，在此过程中弹簧的弹力逐渐增大，弹力和摩擦力的合力与运动方向始终相反，物体始终做减速运动，故B正确．C、由对A的分析可知，当滑块的合力等于零时速度最大，此时弹力与摩擦力大小相等、方向相反，弹簧处于压缩状态，故C错误．D、当物体的速度最大时，合力为零，则有kx=μmg，得簧形变量x =，故D正确．故选：BD该题通过对物体进行受力分析，结合牛顿运动定律分析物体的运动情况．在进行受力分析时，要注意分析弹簧弹力的变化．解决此类问题，要正确的分析物体运动的过程及物体的受力情况，并会确定运动过程中的临界点和分析在临界点上的受力，当物体接触弹簧向右运动的过程中，开始是加速运动的，当弹力和摩擦力相等时，加速度为零，之后摩擦力要大于弹力，物体开始做减速运动．弹力和摩擦力相等是一个临界点．18. 解：根据平衡条件得知，其余力的合力与撤去的两个力的合力大小相等、方向相反，则撤去大小分别为6N和10N的两个力后，物体的合力大小范围为4N≤F合≤16N，根据牛顿第二定律a =得：物体的加速度范围为：2m/s2≤a≤8m/s2．则ABC是可能的，D不可能．故选：ABC撤去大小分别为6N和10N的两个力，其余的力保持不变，则知其余力的合力与撤去的两个力合力大小相等、方向相反，即可确定出物体合力的范围，由牛顿第二定律求出物体加速度的范围．即可解答．解决本题的关键要掌握平衡条件的推论，确定出物体的合力大小范围，从而求出加速度范围．19. 解：A、对B，由牛顿第二定律得mg-T=ma1同理，对A：T=Ma1解得a1=，T =＜mg，故A错误，BD正确C、物体A对桌面的压力与桌面对A的支持力为作用力和反作用力，故大小相等，故C 正确；故选：BCD隔离分析，在B落地前，抓住A、B的加速度大小相等，根据牛顿第二定律求出加速度大小，作用力与反作用大小相同，方向相反第10页，共11页。