牛顿运动定律doc.doc

2015届高三物理专题复习---牛顿运动定律
第三章 牛顿运动定律
知识要点：（考试说明）
内 容
要求
说 明
1．牛顿运动定律及其应用
Ⅱ
加速度大小不同的连接体问题的计算仅限于两个物体的情况
2．加速度与物体质量，物体受力的关系（实验、探究）
Ⅱ

【知识网络】

【本章阅读材料】
一、伽利略斜面实验
是理想实验，在事实(等高原理)基础上，经过逻辑推理而得出物体不受外力作用，而保持匀速直线运动的结论。
二、牛顿第一定律（惯性定律）
1、内容：一切物体总保持静止状态或者匀速直线运动状态，直到有外力迫使它改变这种状态为止。
2、 意义：
（1）揭示了力与运动的关系：力不是使物体运动的原因，而是改变物体运动状态的原因，从而推翻了亚里士多德“没有力物体不能运动”的错误观点。
（2）揭示了任何物体都有保持静止或运动直线运动的性质------惯性
三、惯性：物体保持原来状态(运动状态或静止状态)的一种属性。而惯性的大小由质量来量度，即惯性大小只跟物体的质量有关，与其它因素无关。
四、牛顿第三定律
两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等，方向相反，作用在一条直线上。
特别提醒：作用力与反作用力有“三同、三不同”。
三同：大小相同、性质相同、同时存在、同时消失 。
三不同：方向不同、作用对象不同、作用的效果不同。
五、牛顿第二定律：
物体的加速度与物体所受的外力成正比，与物体的质量成反比。
1、意义：建立了力与运动的关系，可以从力去研究运动规律，也可以从运动去研究力。
2、理解：
（1）瞬时性：加速度与合外力在每个瞬时都有大小、方向上的对应关系。
（2）矢量性：加速度的方向与合外力的方向始终一致。
（3）同一性：加速度与合外力及质量的关系，是对同一个物体（或物体系）而言。
（4）相对性；只适用于惯性参照系
（5）局限性：只适用于低速运动的宏观物体，不适用于高速运动的微观粒子。
3、研究方法：控制变量法。
六、超重和失重
1、超重现象：
当物体具有向上的加速度时，物体对水平面的压力（或对悬绳的拉力）大于本身重力的现象，称为超重现象．
2、失重现象：
当物体具有向下的加速度时，物体对水平面的压力（或对悬绳的拉力）小于本身重力的现象，称为失重现象。当向下的加速度为g时，压力或拉力为零，称为完全失重现象。
七、牛顿运动定律的应用
1、 抓住受力情况和运动情况之间的联系的桥梁-----加速度。
2、分析流程图 受力分析F合a运动情况v、x、t

八、探究加速度与力、质量的关系
 1、采用控制变量法：在该实验要求先控制小车的质量M不变，讨论a与F的关系，再控制砂和砂桶的质量不变，即F不变，改变小车的质量M，讨论a与M的关系．
2、物理量的测量
（1）小车与其上砝码的总质量M——天平。
（2）小车受的拉力F——用天平测出砂桶和砂子的质量m，由F=mg算出。
（3）小车的加速度a——通过打点计时器打出的纸带测算出。
3、平衡摩擦力是指小车重力沿斜面的分力与小车所受阻力大小相等。整个实验平衡了摩擦力后，以后实验都不需要重新平衡摩擦力。
4、砂和砂桶的总重力视为小车受到的拉力的条件：小车及所加砝码的质量远大于砂和砂桶的总质量。

3.1牛顿第一定律与牛顿第三定律
【课前预习】
1、二力平衡的特点有哪些？

2、牛顿运动三定律分别表述的是什么？在什么情况下会运用到牛顿运动三定律？

【重点突破】
牛顿第一定律与牛顿第三定律
【知识梳理】
一、牛顿第一定律（惯性定律）
1、内容：一切物体总保持 状态或者 状态，直到有外力迫使它改变这种状态为止。
3、 意义：
（1）揭示了 的关系：力不是使物体运动的原因，而是改变物体运动状态的原因，从而推翻了亚里士多德“没有力物体不能运动”的错误观点。
（2）揭示了任何物体都有保持静止或运动直线运动的性质------
二、惯性：物体保持原来状态的一种属性。惯性大小只跟物体的 有关，与其它因素无关。
三、牛顿第三定律
两个物体之间的作用力和反作用力 大小 ，方向 ，作用 上。
特别提醒：作用力与反作用力有“三同、三不同”。
三同： 相同、 相同、同时 、同时 。
三不同： 不同、 不同、 不同。
【典型例题】
例题1、（多项）用计算机辅助实验系统（DIS）做验证牛顿第三定律的实验，如图所示是把两个测力探头的挂钩钩在一起，向相反方向拉动，观察显示器屏幕上出现的结果。观察分析两个力传感器的相互作用力随着时间变化的曲线，以下结论正确的是：（ ）
A、作用力与反作用力方向相反
B、作用力与反作用力同时存在，同时消失
C、作用力与反作用力大小相等
D、作用力与反作用力作用在同一物体上
例题2、（单项）物体静止在水平桌面上，则（ ）
A、桌面对物体的支持力的大小等于物体的重力，这两个力是一对平衡力。
B、物体所受的重力和桌面对它的的支持力是一对作用力与反作用力。
C、物体对桌面的压力就是物体的重力，这两个力是同一种性质的力。
D、物体对桌面的压力和桌面对物体的支持力是一对平衡力。
【同步训练】
单项选择题
1、关于作用力和反作用力 下列说法正确的是（ ）
A、作用力和反作用力大小相等 ，方向相反， 其合力等于零。
B、作用力和反作用力大小相等，但性质不一定非得相同
C、作用力和反作用力是同时产生， 同时消失的。
D、作用力和反作用力的作用效果不一定相同 两者大小在某些情况下也可能不相等
2、下列关于惯性的说法中正确的是　　　　　　　　　　　　　　 （　 　　）
A、物体只有静止或做匀速运动时才有惯性
B、物体只有受外力作用时才有惯性
C、物体的运动速度大，越难使它静止下来，惯性与物体的运动速度有关
D、物体在任何情况下都有惯性
3、关于作用力和反作用力，下列说法正确的是 （　 　　）
A、一个作用力和它的反作用力的合力等于零 
B、作用力和反作用力同时产生，同时消失
C、作用力和反作用力可以是不同性质的力 
D、两物体处于相对静止时，它们之间的作用力和反作用力的大小才相等
B
A

4、如图所示，质量为m的物体A放在倾斜角为斜面体B上，若A和B沿水平方向以相同速度v0一起向左做匀速直线运动，则A和B之间的相互作用力大小为 （　 　　）
A． B. C. D.0

5、如图所示，质量为m1=5kg的物体，置于一粗糙的斜面上，用一平行于斜面的大小为30N的力F推物体，物体沿斜面向上匀速运动，斜面体质量m2=10kg，且始终静止，取g=10m/s2，求地面对斜面的摩擦力及斜面对地面压力.

3.2牛顿第二定律
【课前预习】
1、牛顿第二定律的表达式是什么？如何理解其瞬时性和矢量性？受力分析时需要标明v和a的方向的意义是什么？

2、如图所示，质量m=4kg的小物块在与水平方向成θ=370角的恒力F=50 N作用下，从静止开始向右做匀加速运动，已知小物块与水平地面间的动摩擦因数为μ=0.5．重力加速度g取10m／s2．（sin37°=0.6，cos37°=0.8）求：
θ
F
（1）物体所受支持力大小
（2）物体所受摩擦力大小
（3）物体的加速度大小

【重点突破】
牛顿第二定律的瞬时性和矢量性
【知识梳理】
牛顿第二定律：物体的加速度与 成正比，与物体的 成反比。
1、意义：
建立了 的关系，可以从力去研究运动规律，也可以从运动去研究力；
2、理解：
（1）瞬时性：加速度与合外力在每个瞬时都有 上的对应关系；
（2）矢量性：加速度的方向与合外力的方向 ；
（3）同一性：加速度与合外力及质量的关系，是对 而言；
（4）相对性；只适用于 参照系；
（5）局限性：只适用于低速运动的宏观物体，不适用于高速运动的微观粒子。
3、研究方法： 法。

【典型例题】
例题1、航模兴趣小组设计出一架遥控飞行器，其质量m=2kg，动力系统提供的恒定升力F=28 N．试飞时，飞行器从地面由静止开始竖直上升．设飞行器飞行时所受的阻力大小不变，g=10 m/s2。
特别提醒：画出每一过程中的受力分析图
1、第一次试飞，飞行器加速度a1=2 m/s2，则飞行器所受阻力f的大小为______N；
2、第二次试飞，飞行器在某时刻遥控器出现故障，飞行器立即失去升力则飞行器在继续上升过程中加速度a2的大小为______ m/s2；飞行器到达最高点后下落过程中加速度a3的大小为______ m/s2；为了使飞行器不致坠落到地面，某时刻飞行器恢复升力，则飞行器在继续下落过程中加速度a4的大小为______ m/s2。

例题2、如图所示，自由落下的小球，从接触竖直放置的弹簧开始到弹簧的压缩量最大的过程中，小球的速度及所受的合外力的变化情况是（ ）
A．合力变小，速度变小
B．合力变小，速度变大
C．合力先变小，后变大；速度先变大，后变小
D．合力先变大，后变小，速度先变小，后变大
过程分析：

【同步训练】
1、竖直向上抛出的物体，最后又回到原处，若考虑空气阻力，且阻力的大小在整个过程中大小不变，则物体
（1）上升过程中的加速度与下落过程中的加速度大小关系
（2）上升过程中所需的时间与下落过程中所需的时间大小关系
（3）上升过程中的平均速度与下落过程中的平均速度大小关系
思考：若上述过程中空气阻力始终与物体运动的速率成正比，从抛出到回到原处过程中，加速度是如何变化的？

2、如图（a）所示，质量为M = 10kg的滑块放在水平地面上，滑块上固定一个轻细杆ABC，∠ABC = 45°．在A端固定一个质量为m = 2kg的小球，现对滑块施加一个水平向右的推力F1，使滑块做匀加速运动且加速度a＝2 m/s2．求此时轻杆对小球作用力F2的大小和方向．（取g＝10m/s2）
有位同学是这样解的——
小球受到重力及杆的作用力F2，因为是轻杆，所以F2方向沿杆向上，受力情况如图（b）所示．根据所画的平行四边形，可以求得：
F2 ＝mg ＝ ×2×10N ＝ 20N．
你认为上述解法是否正确？如果不正确，请说明理由，并给出正确的解答．

图（b）
图（a）

3.3牛顿定律的应用（一）
【课前预习】
1、你印象中的超重和失重现象，你能举例吗？其本质究竟是什么？

2、在以加速度a =g/3匀加速上升的电梯里，有一质量为m的人，下列说法正确的是
（多选）（ ）
A．人的重力为2mg/3 B. 人的重力仍为mg
C．人对电梯的压力为2mg/3 D．人对电梯的压力为4mg/3

【重点突破】
1、超重和失重
2、已知受力求运动
【知识梳理】
一、超重和失重
1、超重现象：
当物体具有向上的 时，物体对水平面的压力（或对悬绳的拉力） 本身重力的现象，称为超重现象．
2、失重现象：
当物体具有向下的 时，物体对水平面的压力（或对悬绳的拉力） 本身重力的现象，称为失重现象。
特别说明：当向下的加速度为g时，压力或拉力为 ，称为完全失重现象。处于完全失重时，平常一切由重力产生的物理现象会消失，如单摆停摆，天平失效，浮力消失等等。
特别提醒：在发生超重和失重现象时，物体受的重力依然存在，而且是不变的．
二、牛顿运动定律的应用
两类基本问题：已知受力求运动和已知运动求受力
分析两类问题的基本方法
2、 抓住受力情况和运动情况之间的联系的桥梁-----加速度。
2、分析流程图 受力分析F合a运动情况v、x、t

【典型例题
】
例题1、为了节省能量，某商场安装了智能化的电动扶梯。无人乘行时，扶梯运转得很慢；有人站上扶梯时，它会先慢慢加速，再匀速运转。一顾客乘扶梯上楼，恰好经历了这两个过程，如图所示。那么下列说法中正确的是（单选）（ ）
A. 顾客始终受到三个力的作用
B. 顾客始终处于超重状态
C. 顾客对扶梯作用力的方向先指向左下方，再竖直向下
D. 顾客对扶梯作用的方向先指向右下方，再竖直向下
例题2、风洞实验室中可产生水平方向的、大小可调节的风力。如图所示，现将一套有小球的细直杆放入风洞实验室，小球孔径略大于细杆直径。
（1）当杆在水平方向上固定时，调节风力的大小，使小球在杆上匀速运动，这时小球所受的风力为小球所受重力的0.5倍，求小球与杆间的动摩擦因数。
（2）保持小球所受的风力不变，使杆与水平方向间夹角为37°并固定，则小球从静止出发在细杆上滑下距离s所需时间为多少？

【同步训练
】
1、（多项）如图所示，在升降机中挂一个弹簧，弹簧下面吊一个小球．当升降机静止时，弹簧伸长4cm.当升降机运动时弹簧伸长2cm，若弹簧质量不计，则升降机的运动情况可能是（g＝10 m/s2 ）( )
A．以1m/s2的加速度加速下降
B．以5m/s2的加速度减速上升
C．以1m/s2的加速度加速上升
D．以5m/s2的加速度加速下降　
2、足够长的倾角θ=53°的斜面固定在水平地面上，一物体以v0=6.4m/s的初速度，从斜面底端向上滑行，该物体与斜面间的动摩擦因数μ=0.8，如图所示．（sin53°=0.8，cos53°=0.6，取g =10m/s2）求：
⑴物体从开始到再次返回斜面底端所需的时间；
⑵物体返回斜面底端时的速度；
⑶若仅将斜面倾角θ变为37°，其他条件不变，则物体在开始第1s内的位移大小．（结果保留2位有效数字）
v0
θ

3.3牛顿定律的应用（二）
【知识梳理】
区别弹性连接物与非弹性连接物的不同作用：
1、弹性连接物要发生形变，其弹力及弹力的变化才能呈现出来，所以弹簧中、弹性绳中的弹力不能发生突变；
2、非弹性连接物中的弹力可以发生突变。
【重点突破】
1、牛顿第二定律的瞬时效应
2、已知运动求受力
【典型例题
】
例题1、如图天花板上用细绳吊起两个用轻弹簧相连的两个质量相同的小球，两小球均保持静止，当突然剪断细绳时，上面小球A与下面小球B的加速度为（ ）
A. B.
C. D.
例题2、建筑工人用如图所示的定滑轮装置运送建筑材料．质量为70.0 kg 的建筑工人站在地面上，通过定滑轮将20.0 kg的建筑材料以0.5 m/s2的加速度提升，忽略绳子和定滑轮的质量及定滑轮的摩擦，则建筑工人对地面的压力大小为多少？(g取10 m/s2)

【同步训练】
1、（单项）如图，质量为m的小球用水平轻弹簧系住，并用倾角为30°的光滑木板AB托住，小球处于静止状态，木板AB突然向下撤离的瞬间，小球的加速度大小为 （ ） A．0 B.g
C．g D.g
2、（多项）质量均为m的A、B两个小球之间系一个质量不计的弹簧，放在光滑的台面上．A紧靠墙壁，如图所示，今用恒力F将B球向左挤压弹簧，达到平衡时，突然将力F撤去，此瞬间（ ）
A．A球的加速度为 B．A球的加速度为零
C．B球的加速度为 D．B球的加速度为
3、如图所示的装置中，斜面光滑，倾角a＝37°，质量为10kg的小球放置在斜面上，当装置以4m/s2的加速度竖直上升时，（g取10m/s2，sin37º=0.6；cos37º=0.8）求：
（1）斜面对小球的弹力的大小；
（2）竖直板对小球的弹力的大小．

a

4、跨过定滑轮的绳的一端挂一吊板，另一端被吊板上的人拉住，如图所示.已知人的质量为70 kg，吊板的质量为10 kg，绳及定滑轮的质量、滑轮的摩擦均可不计.取重力加速度g=10 m/s2.当人以440 N的力拉绳时，人与吊板的加速度a和人对吊板的压力FN分别为（ ）（本题遇到的最大困难是什么？）

A．a=1.0 m/s2，FN=260 N
B．a=1.0 m/s2，FN=330 N
C．a=3.0 m/s2，FN=110 N
D．a=3.0 m/s2，FN=50 N

3.3牛顿定律的应用（三）
【重点突破】
连接体问题
【知识梳理】
利用整体法与隔离法求解动力学中的连接体问题
1．整体法的选取原则
若连接体内各物体具有相同的加速度，且不需要求物体之间的作用力，可以把它们看成一个整体，分析整体受到的合外力，应用牛顿第二定律求出加速度(或其他未知量)．
2．隔离法的选取原则
若连接体内各物体的加速度不相同，或者要求出系统内各物体之间的作用力时，就需要把物体从系统中隔离出来，应用牛顿第二定律列方程求解．
3．整体法、隔离法的交替运用
若连接体内各物体具有相同的加速度，且要求物体之间的作用力时，可以先用整体法求出加速度，然后再用隔离法选取合适的研究对象，应用牛顿第二定律求作用力．即“先整体求加速度，后隔离求内力”．
【典型例题
】
例题1、如图所示，质量分别为2kg、3kg的物体A、B，叠放在光滑水平面上。B物体在大小为6N、方向水平向右拉力的作用下运动，A、B保持相对静止。求：A物体所受摩擦力的大小和方向。

例题2、如图所示，质量为M的物体，放置在水平光滑的桌面上，通过轻绳跨过定滑轮与物体m相连，求绳的张力。

问题讨论：
1、绳子上的张力在什么情况下近似等于mg？
2、如果M与桌面间的动摩擦因数为，物体的加速度与绳的张力又是多少？
【同步训练
】
1、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. B. C.－(m＋M)g D.＋(m＋M)g
2、放在粗糙水平面上的物块A、B用轻质弹簧秤相连，如图所示，物块与水平面间的动摩擦因数均为μ，今对物块A施加一水平向左的恒力F，使A、B一起向左匀加速运动，设AB的质量分别为m、M，则弹簧秤的示数为( )
A. B.
C.M D.m　
3、在2008年北京残奥会开幕式上，运动员手拉绳索向上攀登，最终点燃了主火炬，体现了残疾运动员坚忍不拔的意志和自强不息的精神。为了探究上升过程中运动员与绳索和吊椅间的作用，可将过程简化。一根不可伸缩的轻 绳跨过轻质的定滑轮，一端挂一吊椅，另一端被坐在吊椅上的运动员拉住，如图所示。设运动员的质量为65kg，吊椅的质量为15kg，不计定滑轮与绳子间的摩擦。重力加速度g取10m/s2。就要靠近主火炬台时，运动员与吊椅一起正以加速度a=1m/s2减速上升，试求
（1）运动员竖直向下拉绳的力；
（2）运动员对吊椅的压力。

3.3牛顿定律的应用（四）
【重点突破】
1、板块模型
2、传送带模型
【典型例题
】
例题1、如图所示，可视为质点、质量为mA的小滑块A叠放在长为L、质量为mB的平板B的左端,B放在水平面上，A、B两物体用一根轻质细绳通过一个固定在墙上的定滑轮相连，不计滑轮的质量及摩擦，现用一个水平向左的恒力F拉B，经时间t后A滑离B．已知mA=1.0 kg， mB= 3.0 kg，所有接触面间动摩擦因数u =0.2, F=24N ,t=2.0 s, g取10m／s2．求
(1)A、B的加速度大小
(2)平板B的长度L
(3)A刚离开B的瞬间，B的速度大小

例题2、如图传送带静止且与水平方向夹角37º，可视为质点的小物块无初速度放在传送带A点，物块与传送带间的动摩擦因数为0.5，两皮带轮间的距离L=3.2m。求小物块从A端运动到B端的时间。（sin37º=0.6，g取10m/s2）

若传送带在皮带轮带动下，以v=2m/s的速度沿顺时针方向转动，小物块从A端运动到B端的时间又为多大？改为逆时针呢？

【同步训练
】
1、如图所示，在光滑的水平地面上有一个长为0.64 m，质量为4 kg的木板A，在木板的左端有一个质量为2 kg的小物体B，A、B之间的动摩擦因数为µ=0.2，当对B施加水平向右的力F=10N作用时，求经过多长的时间可将B从木板A的左端拉到右端? (设A、B间的最大静摩擦力大小与滑动摩擦力大小相等)

2、如图所示为上、下两端相距L=5m、倾角α=300、始终以v=3m/s的速率顺时针转动的传送带（传送带始终绷紧）．将一物体放在传送带的上端由静止释放滑下，经过t=2s到达下端．重力加速度g取10m/s2，求：
（1）传送带与物体间的动摩擦因数多大？
（2）如果将传送带逆时针转动，速率至少多大时，物体从传送带上端由静止释放能最快地到达下端？

3．4 加速度与物体质量，物体受力的关系（实验、探究）
【课前预习】
要探究加速度与物体质量，物体受力的关系，需要测定哪些物理量？需要什么器材？

【重点突破】
探究加速度与物体质量，物体受力的关系
【知识梳理】
利用图示装置探究加速度与物体质量，物体受力的关系，
1、小车与其上砝码的总质量:用 测量
2、小车受的拉力F:用 测出砂桶和砂子的质量m，由F=mg算出．
3、小车的加速度a:通过 测算出．
4、如何平衡摩擦力？

5、砂和砂桶的总重力视为小车受到的拉力的条件？

6、a与F图像不过坐标原点的可能原因？

【典型例题】
例题、为了探究受到空气阻力时，物体运动速度随时间的变化规律，某同学采用了“加速度与物体质量、物体受力关系”的实验装置（如图所示）。实验时，平衡小车与木板之间的摩擦力后，在小车上安装一薄板，以增大空气对小车运动的阻力。
（1）往砝码盘中加入一小砝码，在释放小车 （选填“之前”或“之后”）接通打点计时器的电源，在纸带上打出一系列的点。
（2）从纸带上选取若干计数点进行测量，得出各计数点的时间t与速度v的数据如下表：
时间t/s
0
0.50
1.00
1.50
2.00
2.50
速度v/(m·s-1)
0.12
0.19
0.23
0.26
0.28
0.29
请根据实验数据作出小车的v-t图像。w w w.ks5 u .c om
（3）通过对实验结果的分析，该同学认为：随着运动速度的增加，小车所受的空气阻力将变大，你是否同意他的观点？请根据v-t图象简要阐述理由。

【同步训练
】
D
B
A
C
(a)
a
A
B
E
D
C
6.19
6.70
7.21
7.72
单位：cm
(b)
a
(c)
某同学设计了一个“探究加速度与物体所受合力F及质量m的关系”实验．如图a为实验装置简图，A为小车，B为电火花计时器，C为装有砝码的小桶，D为一端带有定滑轮的长方形木板，实验中认为细绳对小车拉力F等于砝码和小桶的总重量，小车运动加速度a可用纸带上点求得．

（1）图（b）为某次实验得到的纸带，根据纸带可求出小车的加速度大小为 m/s2．（保留二位有效数字）（3分）
（2）在“探究加速度与质量的关系”时，保持砝码和小桶质量不变，改变小车质量m，分别得到小车加速度a与质量m数据如下表：
次 数
1
2
3
4
5
6
7
8
9
小车加速度a/m·s－2
1.98
1.72
1.48
1.25
1.00
0.75
0.48
0.50
0.30
小车质量m/kg
0.25
0.29
0.33
0.40
0.50
0.71
0.75
1.00
1.67

根据上表数据，为直观反映F不变时a与m的关系，请在图c方格坐标纸中选择恰当物理量建立坐标系，并作出图线．（如有需要，可利用上表中空格）

本章练习题
一、多项选择题
1.一滑块以初速度v0从固定斜面底端沿斜面（其足够长）向上滑，该滑块的速度--时间图象可能是（ ）
t
v
O
A
v0
v0
t
v
O
C
v0
t
v
O
D
t
v
O
B
v0

2．如图所示，总质量为460kg的热气球，从地面刚开始竖直上升时的加速度为0.5m/s2，当热气球上升到180m时，以5m/s的速度向上匀速运动．若离开地面后热气球所受浮力保持不变，上升过程中热气球总质量不变，重力加速度g＝10m/s2.关于热气球，下列说法正确的是（ ）
A．所受浮力大小为4830N
B．加速上升过程中所受空气阻力不断增大
C．从地面开始上升10s后的速度大小为5m/s
D．以5m/s匀速上升时所受空气阻力大小为230N
3.如图所示，人的质量为50kg，木板的质量为30kg，水平地面光滑，现在人用水平力160N拉绳，使他与木块一起向右运动，则
A.人的加速度为2m/s2
B.木板的加速度4m/s2
C.人的脚给木板摩擦力向右,大小为40N
D.人的脚给木板摩擦力向左,大小为40N
二、简答题
4.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由打点计时器打上的点计算出。
（1）当满足 关系时，才可以认为绳对小车的拉力大小等于盘中砝码的重力。
（2）实验中平衡摩擦力的目的是：
（3）在验证牛顿第二定律的实验中,下列做法错误的是（ ）
A、平衡摩擦力时,应将盘及盘中的砝码用细绳通过定滑轮系在小车上
B、每次改变小车的质量时，不需要重新平衡摩擦力平衡摩擦力时,应将装砂的小桶用细绳绕过滑轮.
C、实验时先放开小车,再接通打点计时器电源.
D、小车运动的加速度可用天平测出M及m后直接用公式a=mg/M求出.
5.用图（a）所示的实验装置探究加速度与力、质量的关系。
（1）完成平衡摩擦力的相关内容：
（A）取下沙桶，把木板不带滑轮的一端垫高；
（B）接通打点计时器电源，轻推小车，让小车拖着纸带运动。如果打出的纸带如图（b）所示，则应 （选填“增大”、“减小”或“不改变”）木板的倾角，反复调节，直到纸带上打出的点迹 为止。
（2）某同学实验时得到如图（c）所示的a—F图象（沙和沙桶质量远小于小车质量），则该同学探究的是：在 条件下， 成正比。

（3）上题中若沙和沙桶质量过大，不能远小于小车质量，则可能会出现下列哪种图像（ ）

速度传感器
速度传感器
拉力传感器
B
A
C
6. 如图为用拉力传感器和速度传感器探究“加速度与物体受力的关系” 实验装置。用拉力传感器记录小车受到拉力的大小，在长木板上相距L= 48.0cm的A、B两点各安装一个速度传感器，分别记录小车到达A、B时的速率。[⑴实验主要步骤如下：
①将拉力传感器固定在小车上；
②平衡摩擦力，让小车做 ▲ 运动；
③把细线的一端固定在拉力传感器上，另一端通过定滑轮与钩码相连；
④接通电源后自C点释放小车，小车在细线拉动下运动，记录细线拉力F的大小及小车分别到达A、B时的速率vA、vB；
⑤改变所挂钩码的数量，重复④的操作。
⑵下表中记录了实验测得的几组数据，是两个速度传感器记录速率的平方差，则加速度的表达式a = （用字母表示），请将表中第3次的实验数据填写完整（结果保留三位有效数字）；
⑶由表中数据，在坐标纸上作出a～F关系图线；
F/N
a/m·s-2
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
0
1.0
2.0
3.0
4.0
5.0
理论
6.0
⑷对比实验结果与理论计算得到的关系图线(图中已画出理论图线) ，造成上述偏差的原因是 。

次数
F（N）
（m2/s2）
a（m/s2）
1
0.60
0.77
0.80
2
1.04
1.61
1.68
3
1.42
2.34

4
2.62
4.65
4.84
5
3.00
5.49
5.72
三、计算、论述题
7. 质量为2kg的物体在水平推力F的作用下沿水平面做直线运动，一段时间后撤去F，其运动的v－t图像如图所示．g取10m/s2，求：
(1)物体与水平面间的动摩擦因数μ；
(2)水平推力F的大小；
(3)0～10s内物体运动位移的大小．

8.如图，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．环与杆间动摩擦因数μ＝0.8.对环施加一位于竖直平面内斜向上，与杆夹角θ＝53°的拉力F，使圆环沿杆运动。(取sin53°＝0.8，cos53°＝0.6，g＝10m/s2)
当F1=1N时
（1）圆环对直杆的压力大小和运动的加速度大小；
当F2=9N时
（2）圆环对直杆的压力大小和运动的加速度大小；

10.质量均为m=2kg的物体A和B分别系在一根不计质量的细绳两端，绳子跨过固定在倾角为30°光滑的斜面顶端的定滑轮上，斜面固定在水平地面上，开始时把物体B拉到斜面底端，这时物体A离地面的高度为0.8米，如图所示，从静止开始放手让它们运动.（斜面足够长,g取10m/s2）求：
（1）物体A着地前绳中的拉力大小
（2）物体A着地前物体B的加速度大小
（3）物体A着地时的速度
（4）物体B能沿斜面向上运动的最远距离

9.如图所示,A、B 两物块的质量分别为 2 m 和 m, 静止叠放在水平地面上. A、B 间的动摩擦因数为μ,B 与地面间的动摩擦因数为μ/2. 最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为 g. 现对 A 施加一水平拉力 F ，回答以下问题
（1）A、B 都相对地面静止，拉力 F满足的条件？
（2）当 F =8μmg/5 时, A 、B的加速度分别多大？
（3）当 F =5μmg/2 时, A 、B的加速度分别多大？
（4）当 F足够大时 , B的加速度多大？

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