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通用版带答案高中物理必修一第四章运动和力的关系微公式版基础知识手册

1

单选题
1、如图所示，光滑水平面上放有质量均为m的滑块A和斜面体C，在C的斜面上又放有一质量也为m的滑块B。现用水平力F推滑块A使三个物体无相对运动地向前做加速运动，则（   ）

A．滑块A所受的合力最大
B．斜面体C所受的合力最大
C．三个物体所受的合力一样大
D．条件不足，无法判断谁受到的合力最大
答案：C
由于三个物体的质量和加速度均相同，根据牛顿第二定律可知三个物体所受合力一样大。
故选C。
2、如图所示，一轻弹簧放在倾角θ=30°且足够长的光滑斜面上，下端固定在斜面底端的挡板上，上端与放在斜面上的物块A连接，物块B与物块A（二者质量均为m）叠放在斜面上并保持静止，现用大小等于12mg的恒力F平行斜面向上拉B，当运动距离为L时B与A分离。下列说法正确的是（  ）

A．弹簧处于原长时，B与A开始分离
B．弹簧的劲度系数为3mg4L
C．弹簧的最大压缩量为L
D．从开始运动到B与A刚分离的过程中，两物体的动能一直增大
答案：D
AB．开始时弹簧的弹力大小为
F1=2mgsinθ=mg
B与A刚分离时二者具有相同的加速度，且二者间弹力为零，对B分析有
F=12mg=mgsinθ
即此时加速度为0，由此可知，二者分离时弹簧对物体A的弹力大小为
F2=12mg
在此过程中，弹簧弹力的变化量为
ΔF=F1-F2=12mg
根据胡克定律得
ΔF=kΔx=kL
解得
k=mg2L
即B与A开始分离时，弹簧不是处于原长，AB错误；
C．弹簧的最大压缩量为
xmax=2mgsinθk=2L
C错误；
D．开始时对AB整体，由牛顿第二定律得
F+F1-2mgsinθ=2ma1
解得
a1=F2m=14g
加速度方向沿斜面向上，AB分离前瞬间，对AB整体，由牛顿第二定律得
F+F2-2mgsinθ=2ma2
解得
a2=0
由此可知，从开始运动到B与A刚分离的过程中，两物体的加速度沿斜面向上减小到零，两物体一直做加速运动，其动能一直增大，D正确。
故选D。
3、如图所示，鱼儿摆尾击水跃出水面，吞食荷花花瓣的过程中，下列说法正确的是（   ）

A．鱼儿吞食花瓣时鱼儿受力平衡
B．鱼儿摆尾出水时浮力大于重力
C．鱼儿摆尾击水时受到水的作用力
D．研究鱼儿摆尾击水跃出水面的动作可把鱼儿视为质点
答案：C
A．鱼儿吞食花瓣时处于失重状态，A错误；
BC．鱼儿摆尾出水时排开水的体积变小，浮力变小，鱼儿能够出水的主要原因是鱼儿摆尾时水对鱼向上的作用力大于重力，B错误、C正确；
D．研究鱼儿摆尾击水跃出水面的动作不可以把鱼儿视为质点，否则就无动作可言，D错误。
故选C。
4、蹦极是新兴的一项户外休闲活动。如图，蹦极者站在约40米高的塔顶，把一端固定在塔顶的长橡皮绳另一端绑住身体，然后两臂伸开，从塔顶自由落下。当人体下落一段距离后，橡皮绳被拉紧，当到达最低点时橡皮绳再次弹起，人被拉起，随后又落下，这样反复多次，这就是蹦极的全过程。若空气阻力不计，橡皮绳弹力与伸长量成正比，橡皮绳弹力与人体重力相等位置为坐标原点，竖直向上为正方向，从第一次运动到最低点开始计时，则关于人体运动的位移x、速度v、加速度a、合外力F与时间t的关系图正确的是（  ）

A．B．
C．D．
答案：C
以向上为正方向，从最低点开始向上运动，合力F向上，加速度减小，速度增加，到达坐标原点，加速度为0，速度达到最大值，继续上升，加速度增大，方向向下，速度减小，到达原长位置后继续上升到达最高点再返回到原长位置，此阶段加速度为g，速度均匀减小再均匀增大，之后加速度减小，方向向下，到达坐标原点，加速度为0，速度达到最大值，继续下降，加速度增大，方向向上，速度减小直至到达最低点；
故选C。
5、如图所示，A、B两物块叠放在一起，在粗糙的水平面上保持相对静止地向左做匀减速直线运动，运动过程中B受到的摩擦力（  ）

A．方向向左，大小不变B．方向向左，逐渐减小
C．方向向右，大小不变D．方向向右，逐渐减小
答案：C
A、B两物块叠放在一起共同向左做匀减速直线运动，对A和B整体，根据牛顿第二定律有
a=μ(mA+mB)gmA+mB=μg
然后隔离B，根据牛顿第二定律有
fAB=mBa=μmBg
大小不变；物体B做速度方向向左的匀减速运动，故而加速度方向向右，摩擦力向右，C正确，ABD正确。
故选C。
6、如图所示将一小球从空中某一高度自由落下，当小球与正下方的轻弹簧接触时，小球将（　　）

A．立刻静止B．立刻开始做减速运动
C．开始做匀速运动D．继续做加速运动
答案：D
小球与弹簧接触后，开始时重力大于弹力，合力向下，加速度向下，同时小球的速度方向向下，所以小球会继续做加速运动，故ABC错误，D正确。
故选D。
7、处于竖直平面内的某圆周的两条直径AB、CD间夹角为60°，其中直径AB水平，AD与CD是光滑的细杆，穿过细杆的两个小球分别从A点和C点由静止释放，它们下滑到D点的时间分别是t1、t2，则t1：t2是（   ）

A．1：1B．2：1C．3:2D．2:3
答案：C
由几何关系得，AD与水平面的夹角为30°，设圆周的半径为R
xAD = 2Rcos30° = 3R
根据牛顿第二定律得，小球在AD上运动的加速度
a1= gsin30° = 12g
根据
xAD = 12a1t12
得
t1= 43Rg
xCD = 2R
小球在CD上运动的加速度
a2= gsin60° = 32g
根据
xCD = 12a2t22
得
t2= 8R3g
则
t1t2 = 32
故选C。
8、下列仪器中，不能用于直接测量三个力学基本物理量的是（　　）
A．天平B．刻度尺
C．秒表D．弹簧测力计
答案：D
天平用来测量质量，而质量是基本物理量；刻度尺用来测量长度，而长度是基本物理量；秒表用来测量时间，而时间是基本物理量；弹簧测力计测量力，而力不是基本物理量。
本题选不能直接测量三个力学基本物理量的，故选D。
9、2019年11月，在温州翔宇中学举行的浙江省中学生田径锦标赛中，某校高二学生王鑫宇以2米的成绩获得冠军，如图所示。则下列说法正确的是（不计空气阻力）（  ）

A．王鑫宇在上升阶段重力变大了
B．王鑫宇在空中跨越过程处于失重状态
C．王鑫宇起跳时地面对他的支持力大于他对地面的压力
D．王鑫宇在助跑过程中，地面对他的支持力做正功
答案：B
AB．王鑫宇在上升阶段只受重力，处于失重状态，且重力大小不变，故B正确，A错误；
C．王鑫宇起跳时地面对他的支持力与他对地面的压力是一对相互作用力，大小相等，方向相反，故C错误；
D．王鑫宇在助跑过程中，地面对他的支持力与运动方向垂直，不做功，故D错误。
故选B。
10、体育课上李明进行原地纵跳摸高训练，如图甲所示，在快速下蹲后立即蹬伸的过程中，李明受到的地面支持力的变化如图乙所示，则下列说法正确的是（  ）

A．李明在下蹲阶段处于超重状态
B．李明在蹬伸阶段处于失重状态
C．李明在下蹲阶段先处于超重状态，再处于失重状态
D．李明在蹬伸阶段先处于超重状态，再处于失重状态
答案：D
小明在下蹲阶段，重心先向下做加速运动，处于失重状态，后向下做减速运动，加速度向上，处于超重状态，所以下蹲阶段先失重后超重；蹬伸阶段，重心先向上做加速运动，加速度向上处于超重状态，后向上做减速运动，加速度向下，处于失重状态。所以蹬伸阶段先超重后失重，D正确，ABC错误。
故选D。
11、如图，质量为M的斜面体放在粗糙的地面上且始终静止，滑雪运动员在斜面体上自由向下匀速下滑。已知运动员包括雪橇的质量为m，不计空气阻力，则（  ）

A．地面对斜面体的摩擦力为0
B．地面对斜面体的支持力小于（M+m）g
C．若运动员加速下滑，地面对斜面体的支持力大于（M+m）g
D．若运动员加速下滑，地面对斜面体的摩擦力向右
答案：A
AB．当运动员匀速下滑时，可以把m和M看成一个整体，根据平衡条件，地面的支持力为（M+m）g，地面对斜面体的摩擦力为0，故A正确，B错误；
CD．当运动员加速下滑时，由于m的加速度沿斜面向下，有竖直向下的分量，则其处于失重状态，因此，地面对斜面体的支持力小于（M+m）g，由于m的加速度有沿水平向左的分量，则地面对斜面体的摩擦力向左，故CD错误。
故选A。
12、如图所示，表面粗糙的水平传送带匀速向右传动。现在其左侧的A处轻轻放上一物块，设传送带足够长，则该物块（   ）

A．一直向右匀速运动
B．先向右匀加速运动，后继续向右匀速运动
C．先受到向右的滑动摩擦力，后受到向右的静摩擦力
D．先受到向右的滑动摩擦力，后受到向左的静摩擦力
答案：B
物块初速度为0，刚放上传送带后将与传送带之间发生相对滑动，受到向右的滑动摩擦力做匀加速运动，因为传送带足够长，所以物块最终将会达到与传送带相同的速度并最终向右匀速运动，此时物块与传送带保持相对静止，没有相对运动趋势，不受静摩擦力作用。
故选B。
13、如图甲所示，倾角为θ的粗糙斜面体固定在水平面上，初速度为v0＝10 m/s、质量为m＝1 kg的小木块沿斜面上滑，若从此时开始计时，整个过程中小木块速度的平方随路程变化的关系图象如图乙所示，取g＝10 m/s2，则下列说法不正确的是（  ）

A．0 ~ 5 s内小木块做匀减速运动
B．在t＝1 s时刻，摩擦力反向
C．斜面倾角θ＝37°
D．小木块与斜面间的动摩擦因数为0.5
答案：A
A．x在0 ~ 5m内由匀变速直线运动的速度位移公式
v2-v02=2ax
再根据乙图，有
a1=-0-v022x1=10m/s2
又有
v0=10m/s
则小木块做匀减速运动的时间为
t=0-v0-a1=0-10-10s=1s
A错误，不符合题意；
B．在0 ~ 1s内木块做向上的匀减速运动，1s后木块做反向的匀加速运动，摩擦力反向，B正确，符合题意；
CD．木块做反向匀加速运动时的加速度为
a2=v2-02x2=322×(13-5)m/s2=2m/s2
对上滑过程，有
mgsinθ+μmgcosθ=ma1
下滑过程中，有
mgsinθ-μmgcosθ=ma2
联立解得
μ=0.5，θ=37°
CD正确，符合题意。
故选A。
14、某人乘电梯从10楼到1楼，从电梯启动到停在1楼的过程，经历了匀加速、匀速和匀减速三个阶段。电梯在这三个连续的运动阶段中，该人所受的重力和他对电梯地板的压力相比较，其大小关系分别是（  ）
A．重力大于压力，重力等于压力，重力小于压力
B．重力小于压力，重力等于压力，重力大于压力
C．重力大于压力，重力小于压力，重力小于压力
D．重力小于压力，重力小于压力，重力大于压力
答案：A
某人乘电梯从10楼到1楼，速度方向向下。电梯启动做加速运动阶段，加速度方向向下，由牛顿第二定律可知重力大于电梯地板对他的支持力，由牛顿第三定律可知，他对电梯地板的压力等于电梯地板对他的支持力，即重力大于压力，处于失重状态；在匀速运动阶段，处于平衡状态，重力等于压力；在减速运动阶段，加速度方向向上，由牛顿第二定律可知重力小于电梯地板对他的支持力，由牛顿第三定律可知，他对电梯地板的压力等于电梯地板对他的支持力，即重力小于压力，处于超重状态；故选项A正确，选项BCD错误。
故选A。
15、如图所示，水平轻弹簧左端固定，右端与滑块P相连，P置于水平地面上；滑块Q与P完全相同，紧靠在P的右侧，P、Q均处于静止状态，此时滑块Q所受地面摩擦力刚好等于最大静摩擦力。设P、Q与地面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，P、Q均视为质点。现对Q施加水平拉力F，使Q向右做匀加速直线运动，以下判断正确的是（  ）

A．施加F的瞬间，P的加速度可能比Q的大
B．施加F的瞬间，P的加速度不可能与Q的加速度一样大
C．F可能为恒力，也可能为变力
D．F一定为变力，P、Q分离前P与Q一起做匀加速运动
答案：C
A B．设P、Q与地面动摩擦因数为，如果Q刚好与P之间无相互挤压且加速度相同，由牛顿第二定律，对Q有
F-μmg=ma
对P有
2μmg-μmg=ma
则有
F=2μmg
可知当F=2μmg时，施加力F瞬间 QP加速度相同，处于分离的临界状态；
当F>2μmg时， Q的加速度大于P的加速度，两者立即分离；
当F<2μmg时，P、Q之间有相互弹力，两者加速度相同；
综上所述，P的加速度有可能与Q的加速度一样大，但不可能比Q的大，故AB错误；
C D．据前面分析可知当F≥2μmg时，两者瞬间分离，则F为恒力；
当 F<2μmg时，分离前加速度相同，对P、Q整体受力分析，则开始瞬间有
F=2ma
则有
 a<μg
过程中有
F+kx-2μmg=2ma
由于弹簧弹力变小，摩擦力及加速度大小恒定，则F应变大，在两者分离前F为变力；
综上所述，F可能为恒力，也可能为变力，故D错误，C正确。
故选C。
多选题
16、如图甲所示，一轻质弹簧放置在光滑水平桌面上，一端固定在墙壁上，另一端拴接物体A，质量均为1kg的物体A、B接触但不粘连。压缩弹簧至某一位置（弹性限度以内）后静止释放A、B，同时给物体B施加水平向右的力F使之做匀加速直线运动，F与作用时间t的关系如图乙所示，则下列说法正确的是（  ）

A．A、B分离时，弹簧刚好为原长状态
B．A、B分离时，B的加速度为2m/s2
C．A、B分离时，A的速度为0.4m/s
D．开始有F作用时，弹簧的压缩量为4cm
答案：BC
A．物体A、B分离时，B只受拉力F作用，加速度大于零，此时A的加速度与B的相同，则弹簧弹力大于零，弹簧处于压缩状态，选项A错误；
B．物体A、B分离后，B的加速度不变，拉力F不变，由图乙可知，此时拉力F为2N，则B的加速度为
a=Fm=2m/s2
选项B正确；
C．由图乙可知0.2s物体A、B分离，分离时A、B的速度相同，均为
v=at=0.4m/s
选项C正确；
D．t=0时，对A、B整体由牛顿第二定律得，弹簧弹力为
kx1=2ma
运动0.2s后，弹簧压缩量为
x2=x1-12at2
此时弹簧弹力为
kx2=ma
联立解得
x1=0.08m=8cm
选项D错误。
故选BC。
17、水平地面上有一质量为m1的长木板，木板的左端上有一质量为m2的物块，如图(a)所示。用水平向右的拉力F作用在物块上，F随时间t的变化关系如图(b)所示，其中F1、F2分别为t1、t2时刻F的大小。木板的加速度a1随时间t的变化关系如图(c)所示。已知木板与地面间的动摩擦因数为μ1，物块与木板间的动摩擦因数为μ2。假设最大静摩擦力均与相应的滑动摩擦力相等，重力加速度大小为g。则(  )

A．F1=μ1m1g
B．F2=m2m1+m2m1(μ2－μ1)g
C．μ2>m2m1+m2m1μ1
D．在0～t2时间段物块与木板加速度相等
答案：BD
A．根据题意，由图(c)可知，t1时刻长木板和物块刚要一起滑动，此时有
F1=μ1(m1＋m2)g
故A错误；
C．由图(c)可知，t1∼t2时间内，长木板向右做加速度增大的加速运动，则长木板和物块保持静止，一定有
μ2m2g>μ1(m1＋m2)g
可得
μ2>m2+m1m2μ1
故C错误；
BD．由图(c)可知，0∼t1时间内长木板和物块均静止，t1∼t2时间内长木板和物块一起加速，设一起加速的最大加速度为am，由牛顿第二定律有
μ2m2g-μ1(m1＋m2)g=m1am
F2-μ1(m1+m2)g=(m1+m2)am
解得
F2=m2m1+m2m1(μ2－μ1)g
故BD正确。
故选BD。
18、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到的合外力而求得
答案：CD
A．物体的合外力与物体的质量和加速度无关，故A错误；
B．物体的质量与合外力以及加速度无关，由本身的性质决定，故B错误；
C．根据牛顿第二定律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，故C正确；
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到的合外力而求得，故D正确。
故选CD。
19、在粗糙水平地面上，有一质量为2kg的物体做直线运动，从t=0时刻起受水平恒力F的作用，经一段时间后撤去力F，物体运动的v-t图像如图所示，取重力加速度大小g=10m/s2，下列说法正确的是（  ）

A．物体与水平地面间的动摩擦因数为0.2
B．物体4s末回到起始位置
C．F的大小为6N
D．F在物体上的作用时间为3s
答案：ACD
A．撤去力F后，物体一定做匀减速运动，根据牛顿第二定律
μmg=ma3
根据图像
a3=2-04-3
解得
μ=0.2
A正确；
B．面积表示位移，0～4s图像的面积不等于零，所以物体不是4s末回到起始位置，B错误；
C．1～3s时间内物体做匀加速运动， 根据牛顿第二定律
F-μmg=ma2
根据图像
a2=2-03-1
解得
F=6N
C正确；
D．0～1s内根据牛顿第二定律
F+μmg=ma1
根据图像
a1=5-01-0
解得
F=6N
F在物体上的作用时间为3s，D正确。
故选ACD。
20、伽利略根据小球在斜面上运动的实验和理想实验，提出了惯性的概念，从而奠定了牛顿力学的基础。下列说法正确的是（   ）
A．牛顿第一定律是实验定律
B．行星在圆周轨道上保持匀速率运动的性质是惯性
C．运动物体如果没有受到力的作用，将继续以同一速度沿同一直线运动
D．牛顿第一定律既揭示了物体保持原有运动状态的原因，又揭示了运动状态改变的原因
答案：CD
A．牛顿第一定律是在实验基础上经科学推理得到的定律，不是实验定律，A错误；
B．惯性是保持原来运动状态的性质，圆周运动的速度是改变的，行星在圆周轨道上保持匀速率运动的性质不是惯性，B错误；
C．根据牛顿第一定律可知，运动的物体在不受力时，将保持匀速直线运动，C正确；
D．牛顿第一定律既揭示了惯性是物体保持原有运动状态的原因，又揭示了力是运动状态改变的原因，D正确。
故选CD。
21、如图甲所示，一水平传送带沿顺时针方向旋转，在传送带左端A处轻放一可视为质点的小物块，小物块从A端到B端的速度—时间变化规律如图乙所示，t＝6s时恰好到B点，则（  ）

A．物块与传送带之间动摩擦因数为μ＝0.1
B．AB间距离为24m，小物块在传送带上留下的痕迹是8m
C．若物块质量m＝1kg，物块对传送带做的功为－16J
D．若物块速度刚好到4m/s时，传送带速度立刻变为零，物块不能到达B端
答案：AC
A．由图乙可知，物块先加速后匀速，且由图乙可知，加速过程的加速度为
a＝44m/s2＝1m/s2
根据牛顿第二定律可知
a＝Fm＝μmgm＝μg
联立解得
μ＝0.1
A正确；
B．AB间距离即为物块在6s内发生的位移，即图乙的面积为
S＝2+62×4m＝16m
B错误；
C．物块对传送带只在加速过程中做功，根据公式
W＝－fs
其中
f＝μmg＝0.1×1×10N＝1N
s＝4×4m＝16m
联立解得
W＝－16J
C正确；
D．物块速度刚好到4m/s时，传送带速度立刻变为零，物块由于惯性向前做匀减速直线运动，减速的加速度为
a＝－μg＝－1m/s2
物块从开始到速度为4m/s时发生的位移为
x＝4×42m＝8m
所以物块减速到零发生的位移为
v22a＝422×1m＝8m
所以物块刚好到达B端，D错误。
故选AC。
22、中国传统杂技“爬杆”屡获国际大奖，某次表演中杂技演员双手紧握竹竿匀速攀升和匀加速下滑时，所受的摩擦力分别是f1和f2，则（  ）

A．f1向上， f2向上
B．f1向下， f2向上
C．f1、 f2的大小相等
D．f1是静摩擦力，数值上大于 f2
答案：AD
当杂技演员匀速攀升时，f1与重力平衡，即f1向上，在这种情况下演员的双手不可能相对杆向上滑动，所以f1是静摩擦力，且根据平衡条件可得
f1=mg
当杂技演员匀加速下滑时，f2与相对杆的运动方向相反，即f2向上，根据牛顿第二定律有
mg-f2=ma
比较以上两式可知
f1>f2
综上所述可知AD正确，BC错误。
故选AD。
23、如图所示，A、B、C为三个完全相同的物体，当水平力F作用于A上，三物体一起向右匀速运动；某时撤去力F后，三物体仍一起向右运动，设此时A、B间摩擦力为f，B、C间作用力为FN。整个过程三物体无相对滑动，下列判断正确的是（  ）

A．f＝0B．f≠0
C．FN＝0D．FN≠0
答案：BC
CD．开始三个物体在拉力F的作用下一起向右做匀速运动，可知地面对B、C总的摩擦力
f'=F
B受地面的摩擦力为23F，C受地面的摩擦力为13F；
撤去F后，B、C受地面的摩擦力不变，由牛顿第二定律可知
aB=23F2m=F3m
aC=13Fm=F3m
B、C以相同的加速度向右做匀减速运动，B、C间作用力
FN=0
D错误，C正确；
AB．撤去F后，整个过程三物体无相对滑动，则A与B加速度相同，B对A有向左的摩擦力
f=maB=F3
A错误，B正确。
故选BC。
24、如图所示，光滑水平地面上，可视为质点的两滑块A、B在水平外力作用下紧靠在一起压紧弹簧，弹簧左端固定在墙壁上，此时弹簧的压缩量为x0，以两滑块此时的位置为坐标原点建立如图所示的一维坐标系。现将外力突然反向并使B向右做匀加速运动，下列关于拉力F、两滑块间弹力FN与滑块B的位移x关系的图象可能正确的是（  ）

A．B．C．D．
答案：BD
当A和B相对静止加速时，对A、B整体，由牛顿第二定律得
F＋k（x0－x）=（mA＋mB）a
因为可能有
kx0=（mA＋mB）a
则得
F=kx
即F­x图象可能为过原点的直线，当A、B分离时，对A
k（x0－x）＝mAa
此时x＜x0，当A、B分离后，对B，F=mBa大小恒定，与x无关，在A、B分离前，对A
k（x0－x）－FN＝mAa
分离后
FN=0
故选BD。
25、如图所示，一足够长的平直木板静止在水平地面上，木板上有两个质量分别为m和M的物块A、B，且M>m，它们与木板间的动摩擦因数相同，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。现用水平力F向右拉动木板，下列说法可能正确的是（  ）

A．A与木板间发生相对运动时，B与木板间不发生相对运动
B．B与木板间发生相对运动时，A与木板间不发生相对运动
C．A、B与木板间同时发生相对运动
D．A与B的加速度相同
答案：CD
根据牛顿第二定律可知，A、B不与木板发生相对滑动的最大加速度，同时也是二者相对木板发生相对滑动后的加速度均为
a=μg
所以A、B与木板间同时发生相对运动或A、B与木板间同时不发生相对运动，且A、B的加速度始终相同，故AB错误，CD正确。
故选CD。
填空题
26、如图所示，电梯的顶部挂有一个弹簧测力计，其下端挂了一个重物，电梯做匀速直线运动时，弹簧测力计的示数为10 N。在某时刻弹簧测力计的示数变为 8 N，g取10 m/s2，电梯可能向上___________（选填“加速”或“减速”）运动，也可能向下___________（选填“加速”或“减速”）运动，加速度大小为___________ m/s2.

答案：     减速     加速     2
[1][2][3]电梯做匀速直线运动时，弹簧测力计的示数为10 N，此时拉力等于重力，则重物所受的重力等于10 N。当弹簧测力计的示数变为8 N时，对重物有
mg-F=ma
代入数据解得
a=2 m/s2
则电梯的加速度大小为2 m/s2，方向竖直向下，电梯可能向下做加速运动，也可能向上做减速运动。
27、1966年曾在地球的上空完成了以牛顿第二定律为基础的测定质量的实验，如图所示是采用动力学方法测量空间站质量的原理图。若已知飞船质量为3×103kg，其推进器的平均推力为900N，在飞船与空间站对接后，推进器工作5s内测出飞船和空间站速度变化是0.5m/s，则空间站加速度大小为____m/s2，质量为____kg。

答案：     0.1     6.0×103
[1][2]整体的加速度为
a=ΔvΔt=0.55m/s2=0.1m/s2
由牛顿第二定律
F=(M+m)a
可知，空间站的质量为
M=Fa-m=(9000.1-3.0×103）kg=6.0×103kg
28、《中华人民共和国道路交通安全法》明确规定：机动车载物应当符合核定的载质量，严禁超载。这个规定的实施是保障交通安全的有效措施之一、请你根据所学的物理知识，写出制定这一规定的两条科学依据：___________；___________。
答案：     见解析     见解析
[1][2]汽车超载是指汽车装载的货物的质量太多，超过了核定的载重量，危害：
a．物体的惯性大小与质量有关，质量越大惯性越大，遇到紧急的情况下操作更加困难；
b．汽车的刹车片与车轮之间的最大摩擦力是一定的，物体的质量大，则刹车时的加速度越小，汽车制动距离越大，更容易引起交通事故。
29、2021年5月15日，天问一号着陆器“祝融号”火星车成功着陆火星乌托邦平原南部预选着陆区，质量为1.3吨的火星车在如此高速下自动精准降速反映了我国科研水平取得的巨大成就。它首先进入火星大气层的狭窄“走廊”，气动减速；打开降落伞使速度进一步减为95m/s；与降落伞分离后，打开发动机约80s，减速至3.6m/s；然后进入悬停避障与缓速下降阶段，经过对着陆点的探测后平稳着陆，其过程大致如图所示。（火星表面的重力加速度约为地球表面的25，地球表面重力加速度取10m/s2。）

（1）“祝融号”在火星表面的惯性与地球表面相比_______（选填“增大”“减小”或“不变”）。由于勘测需要，火星车走走停停，假如它在一小时内的直线距离是9m，它的平均速度大小约为_________m/s。
（2）关于着陆器在不同阶段的受力分析，正确的是(        )
A．气动减速段，只受到气体阻力的作用
B．伞系减速段，重力与气体对它的作用力是一对平衡力
C．动力减速段，发动机喷火的反作用力作用在火星车上
D．悬停状态中，发动机喷火的反作用力与气体阻力是平衡力
（3）如果动力减速阶段发动机的推力远大于空气阻力且视作恒定，不考虑火星车的质量变化。请分析说明此阶段火星车的运动性质______，并根据图中所给的数据，估算发动机推力的大小______。
答案：     不变     2.5×10-3     C     匀减速直线运动     6.68×103N
（1）[1]惯性大小跟质量有关，“祝融号”的质量不变，则“祝融号”在火星表面的惯性与地球表面相比不变
[2] 平均速度
v=xt=93600m/s=2.5×10-3m/s
（2）[3]A．气动减速段，除受到气体阻力的作用外，还受到重力作用，A错误；
B．伞系减速段，气体对它的作用力大于重力，不是一对平衡力，B错误；
C．动力减速段，发动机和喷出的火之间的作用是相互作用力，则发动机喷火的反作用力作用在火星车上，C正确；
D．悬停状态中，发动机喷火的反作用力和重力是平衡力， D错误。
故选C。
（3）[4][5]由于火星车在动力减速所受推力远大于空气阻力，可将空气阻力忽略不计，火星车在推力和重力两个恒力的作用下做匀减速直线运动，根据
vt=v0+at
 可得火星车在此阶段的加速度
a=vt-v0t=3.6-9580m/s2=-1.14m/s2
火星车受到的合力
火星表面的重力加速度
g火=10×25m/s2=4m/s2
根据牛顿第二定律
G-F推=ma
F推=6.68×103N
30、在探究超重和失重规律时，某体重为G的同学站在一压力传感器上，传感器和计算机相连，经计算机处理后得到如图所示的压力F随时 间t变化的图象，则该同学是完成一次_______ （选填“下蹲”或“起立”）的动作，该过程中 最大加速度为_______ m/s2。（g取l0m/s2）

答案：     起立     6
[1] 对人的运动过程分析可知，人在加速下蹲的过程中，有向下的加速度，处于失重状态，此时人对传感器的压力小于人的重力的大小；在减速下蹲的过程中，加速度方向向上，处于超重状态，此时人对传感器的压力大于人的重力的大小，起立过程开始加速起立，加速度向上，处于超重状态，后减速上升，加速度向下，处于失重状态，根据图像，可知是先超重，后失重，则是起立动作
[2]当压力最大时，加速度最大，根据牛顿第三定律，压力大小等于支持力，对于该同学根据
1.6G-G=ma
解得
a=6m/s2

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