第三章 牛顿运动定律.doc

第三章　牛顿运动定律
第一课时　牛顿第一、第三定律
实战45分钟
1.下列关于运动状态与所受外力的关系的说法中，正确的是(　　)
A．物体所受合外力不为零时，其速度不可能为零
B．物体所受的合外力方向就是物体的运动方向
C．物体受的合外力不变(不为零)，物体的速度一定改变
D．物体所受的合外力不变(不为零)，其运动状态就不改变
答案：C
2．(2005·广东)一汽车在路面情况相同的公路上直线行驶，下面关于车速、惯性、质量和滑行路程的讨论正确的是(　　)
A.车速越大，它的惯性越大
B．质量越大，它的惯性越大
C.车速越大，刹车后滑行的路程越长
D．车速越大，刹车后滑行的路程越长，所以惯性越大
解析：物体的惯性只决定于物体的质量， 质量越大， 惯性越大．所以B是正确的．刹车后滑行的路程与初速度和路面情况有关，初速度越大， 滑行的路程越长，所以C是正确的．
答案： BC
3．(临沂市2008届高三期中考)下列关于惯性的各种说法中，你认为正确的是(　　)
A.材料不同的两个物体放在地面上，用一个相同的水平力分别推它们，则难以推动的物体惯性大
B.在完全失重的情况下，物体的惯性将消失
C.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
D.抛出去的标枪、手榴弹等是靠惯性向远处运动的
答案：D
4．在滑冰场上，甲、乙两小孩分别坐在滑冰板上，原来静止不动，在相互猛推一下后分别向相反方向运动．假定两板与冰面间的摩擦因数相同．已知甲在冰上滑行的距离比乙远，这是由于(　　)
A.在推的过程中，甲推乙的力小于乙推甲的力
B.在推的过程中，甲推乙的时间小于乙推甲的时间
C.在刚分开时，甲的初速度大于乙的初速度
D.在分开后，甲的加速度的大小小于乙的加速度的大小
解析：甲、乙之间的力为作用力和反作用力，大小相等，方向相反，同时产生，同时消失，分开后，甲滑行的距离较大，两者加速度大小相同，故甲的初速度较大．
答案：C
5．(临沂市2008届高三期中考)关于作用力与反作用力，下列说法不正确的是(　　)
A.作用力和反作用力，可以是接触力，也可以是非接触力
B.作用力和反作用力等大反向合力为零
C.作用力和反作用力，都是同种性质的力，且同时产生，同时消失
D.作用力和反作用力作用在不同物体上，可产生不同的作用效果
答案： B
6．(2007·海南)16世纪末，伽利略用实验和推理，推翻了已在欧洲流行了近两千年的亚里士多德关于力和运动的理论，开启了物理学发展的新纪元．在以下说法中，与亚里士多德观点相反的是(　　)
A．四匹马拉的车比两匹马拉的车跑得快，这说明，物体受的力越大，速度就越大
B．一个运动的物体，如果不再受力了，它总会逐渐停下来，这说明，静止状态才是物体在不受力时的“自然状态”
C．两物体从同一高度自由下落，较重的物体下落较快
D．一个物体维持匀速直线运动，不需要力
答案：D
7．关于牛顿第一定律的下列说法中，正确的是(　　)
A.牛顿第一定律是实验定律
B．牛顿第一定律说明力是改变物体运动状态的原因
C.惯性定律与惯性的实质是相同的
D．物体的运动不需要力来维持
解析：牛顿第一定律是物体在理想条件下的运动规律，反映的是物体在不受力的情况下所遵循的运动规律，而自然界中不受力的物体是不存在的．故A是错误的．惯性是物体保持原有运动状态不变的一种性质，惯性定律(即牛顿第一定律)则反映物体在一定条件下的运动规律，显然C不正确．由牛顿第一定律可知，物体的运动不需要力来维持，但要改变物体的运动状态则必须有力的作用．
答案：BD
8．在一艘匀速向北行驶的轮船甲板上，一运动员做立定跳远，若向各个方向都用相同的力，则(　　)
A.向北跳最远
B．向南跳最远
C.向东向西跳一样远，但没有向南跳远
D．无论向哪个方向都一样远
解析：运动员起跳后，因惯性其水平方向还具有与船等值的速度，所以无论向何方跳都一样．
答案：D
9．跳高运动员从地面上跳起，是由于(　　)
A．地面给运动员的支持力大于运动员给地面的压力
B．运动员给地面的压力大于运动员受的重力
C.地面给运动员的支持力大于运动员受的重力
D．运动员给地面的压力等于地面给运动员的重力
答案：C

10．如右图所示，条形磁铁放在水平桌面上，在其左上方固定一根长直导线，导线与磁铁垂直，当给导线通以垂直纸面向外的电流，则(　　)
A．磁铁对桌面压力减小，且受到桌面向左的摩擦力作用
B．磁铁对桌面压力减小，且受到桌面向右的摩擦力作用
C．磁铁对桌面压力增大，且受到桌面向左的摩擦力作用
D．磁铁对桌面压力增大，且受到桌面向右的摩擦力作用

解析：先分析磁铁对电流的作用力．再根据作用力和反作用力的关系确定电流对磁铁的作用力，如图，画出条形磁铁的磁感线分布如图，根据左手定则，磁铁对电流的作用力斜向右下，根据牛顿第三定律，电流对磁铁的作用力应该斜向左上，再分析磁铁的受力，易知通电后桌面对磁铁的摩擦力向右，桌面对磁铁的支持力减小.
答案：B
11．关于物体惯性，下列说法中正确的是(　　)
A.把手中的球由静止释放后，球能加速下落，说明力是改变物体惯性的原因
B.我国优秀田径运动员刘翔在进行110 m栏比赛中做最后冲刺时，速度很大，很难停下来，说明速度越大，物体的惯性也越大
C.战斗机在空战时，甩掉副油箱是为了减小惯性，提高飞行的灵活性
D.公交汽车在起动时，乘客都要向前倾，这是乘客具有惯性的缘故
解析：战斗机空战时，甩掉副油箱，减小质量，惯性减小，运动状态容易改变，故C正确，公交车起动时，人由于惯性应该后倾，故D错．
答案：C
12．某人用力推原来静止在水平面上的小车，使小车开始运动，此后改用较小的力就可以维持小车做匀速直线运动，可见(　　)
A.力是使物体产生运动的原因
B．力是维持物体运动速度的原因
C.力是使物体速度发生改变的原因
D．力是使物体惯性改变的原因
解析：由牛顿第一定律的内容可知，一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，直到有外力迫使它改变这种状态为止，说明一旦物体具有某一速度，只要没有加速或减速的原因，这个速度将保持不变，根据这种观点看来，力不是维持物体的运动即维持物体速度的原因，而是改变物体运动状态即改变物体速度的原因．
答案：C
13．吊在天花板上的吊扇转动时，它拉天花板的力(　　)
A．小于吊扇重力 B．等于吊扇重力
C．大于吊扇重力 D．无法确定
解析：吊扇向下吹风，风受力向下，反作用于吊扇的方向上．
答案：A
14．以卵击石，鸡蛋破碎，下列说法正确的是(　　)
A.鸡蛋对石头的力小于石头对鸡蛋的力
B．鸡蛋对石头的力大于石头对鸡蛋的力
C.鸡蛋对石头的力与石头对鸡蛋的力平衡
D．鸡蛋对石头的力与石头对鸡蛋的力性质相同
解析：鸡蛋对石头的力和石头对鸡蛋的力为一对作用力和反作用力，等大，同性质．
答案：D
15．人在沼泽地赤脚行走时，容易下陷，下陷时，下列说法中正确的是(　　)
A．此人对沼泽地地面的压力大于沼泽地地面对他的支持力
B．此人对沼泽地地面的压力等于沼泽地地面对他的支持力
C．此人对沼泽地地面的压力小于沼泽地地面对他的支持力
D．无法确定
解析：人会不会下陷取决于它所受的支持力是不是小于其本身的重力．若小于重力则会下陷，而人对沼泽地面的压力与沼泽地面对人的支持力是一对作用力与反作用力，大小一定相等，所以B正确．
答案：B
16.

一个重500 N的木箱放在大磅秤上，木箱内有一个质量为50 kg的人，站在小磅秤上．如图所示，如果人用力推木箱顶部，则小磅秤和大磅秤上的示数F1、F2的变化情况为 (　　)
A．F1增大、F2减小
B．F1增大、F2增大
C．F1减小、F2不变
D．F1增大、F2不变
解析：把人、木箱、小磅秤看作一个整体，整体的重力等于大磅秤的示数F2，所以人用力时，F2不变，故选项A、B错；以人为研究对象，人用力时，人对小磅秤的压力增大，故小磅秤示数F1增大，所以选项C错，D对．
答案：D
17．我国《道路交通安全法》中规定：各种小型车辆前排乘坐的人(包括司机)必须系好安全带，这是因为(　　)
A．系好完全带可以减小惯性
B．是否系好安全带对人和车的惯性没有影响
C．系好安全带可以防止因车的惯性而造成的伤害
D．系好安全带可以防止因人的惯性而造成的伤害
解析：根据惯性的定义知：安全带与人和车的惯性无关，A错；B选项不符合题目要求，故B项不对；系好安全带主要是防止因刹车时人具有向前的惯性而造成伤害事故，C错D对．
答案：D
18．(淄博市2008·第一次摸底考试)如图所示，质量为m的木块在质量为M的长木板上受到向右的水平拉力F的作用而向右滑行，长木板处于静止状态，已知木块与木板间的动摩擦因数为μ1，木板与地面间的动摩擦因数为μ2，则下列说法正确的是(　　)

A.木板受到地面的摩擦力大小一定是μ1mg
B.木板受到地面的摩擦力大小一定是μ2(m＋M)g
C.当F>μ2(m＋M)g时，木板便会一始运动
D.无论怎样改变F的大小，木板都不可能运动
答案：AD

19．(淄博市2008·第一次摸底考试)如图所示，当小车向右加速运动时，物块M相对车厢静止于竖直车厢壁上，当车的加速度增大时(　　)
A.M受静摩擦力增大
B．M对车厢壁的压力增大
C.M仍相对于车厢静止
D．M受静摩擦力不变
答案： BCD
20．关于运动状态的改变，下列说法正确的是(　　)
A.只要物体在运动，其运动状态就一定改变
B.只要物体速度的大小不变，运动状态就不变
C.只要物体的速度大小或方向中有一个改变，其运动状态就一定改变
D.物体受到多个力作用时，其运动状态一定改变
解析：物体运动状态改变的实质是其速度的改变，而速度是矢量，所以A，B错误，C正确．物体受到多个力的作用时，若其合力为零，则速度不改变，所以D错误．
答案：C
21．物体静止在斜面上，以下几种分析中正确的是(　　)
A.物体受到的静摩擦力的反作用力是重力沿斜面的分力
B.物体所受重力沿垂直于斜面的分力就是物体对斜面的压力
C.物体所受重力的反作用力就是斜面对它的静摩擦力和支持力这两个力的合力
D.物体受到的支持力的反作用力，就是物体对斜面的压力
解析：物体受到的静摩擦力的反作用力是物体对斜面的静摩擦力．故A错误．物体对斜面的压力在数值上等于物体所受重力沿垂直于斜面的分力．故B错误．物体所受的重力的反作用力是物体对地球的吸引力．故C错误．
答案：D
22．人走路时，人和地球间的作用力和反作用力的对数有(　　)
A.一对 B．二对
C．三对 D．四对
解析：人走路时受到三个力的作用即重力、地面的支持力和地面对人的摩擦力，力的作用总是相互的，这三个力的反作用力分别是人对地球的吸引作用，人对地面的压力和人对地面的摩擦力，所以人走路时与地球间有三对作用力和反作用力．
答案：C

第二课时　牛顿第二定律
实战45分钟
1.在牛顿第二定律的数学表达式F＝kma中，有关比例系数k的说法正确的是(　　)
A.在任何情况下k都等于1
B．因为k＝1，所以k可有可无
C.k的数值由质量、加速度和力的大小决定
D．k的数值由质量、加速度和力的单位决定
答案：D
2．从地面竖直上抛一小球，设小球上升到最高点所用的时间为t1，下落到地面所用的时间为t2，若考虑到空气阻力的作用，则(　　)
A.t1＞t2
B．t1＜t2
C．t1＝t2
D．因不知速度和空气阻力的关系，故无法判断t1、t2哪个较大
解析：上升时加速度a1＝g＋，下落时a2＝g－.a1>a2由S＝at2得t1＜t2.
答案：B
3．如图所示，底板光滑的小车上用两个量程为20 N、完全相同的弹簧秤甲和乙系住一个质量为1 kg的物块，在水平地面上，当小车做匀速直线运动时，两弹簧秤的示数均为10 N．当小车做匀加速直线运动时，弹簧秤甲的示数变为8 N，这时小车运动的加速度大小是(　　)

A.2 m/s2 B．4 m/s2
C．6 m/s2 D．8 m/s2
解析：由于两弹簧秤弹簧的总长不变，弹簧秤甲的示数变为8 N时，弹簧秤乙的示数变为12 N，合力为4 N，a＝4 m/s2.
答案：B

4．如图所示，小车上有一定滑轮，跨过定滑轮的绳上一端系一重球，另一端系在弹簧秤上，弹簧秤固定在小车上．开始时小车处在静止状态．当小车匀加速向右运动时(　　)
A.弹簧秤读数及小车对地面压力均增大
B.弹簧秤读数及小车对地面压力均变小
C.弹簧秤读数变大，小车对地面的压力不变
D.弹簧秤读数不变，小车对地面的压力变大
答案：C
5．(2008·山东)直升机悬停在空中向地面

投放装有救灾物资的箱子，如图所示．设投放初速度为零，箱子所受的空气阻力与箱子下落速度的平方成正比，且运动过程中箱子始终保持图示姿态，在箱子下落过程中，下列说法正确的是(　　)
A．箱内物体对箱子底部始终没有压力
B．箱子刚从飞机上投下时，箱内物体受到的支持力最大
C．箱子接近地面时，箱内物体受到的支持力比刚投下时大
D．若下落距离足够长，箱内物体有可能不受底部支持力而“飘起来”
解析：因为下落速度不断增大，而阻力f∝v2，所以阻力逐渐增大，当f＝mg时，物体开始匀速下落．以箱和物体为整体：(M＋m)g－f＝(M＋m)a，f增大则加速度a减小．对物体：Mg－N＝ma，加速度减小，则支持力N增大．所以物体后来受到的支持力比开始时要增大，不可能“飘起来”．
答案：C

6．如图所示，质量为m的木块在推力F作用下，沿竖直墙壁匀加速向上运动，F与竖直方向的夹角为θ.已知木块与墙壁间的动摩擦因数为μ，则木块受到的滑动摩擦力大小是(　　)
A.μmg
B．Fcosθ –mg
C．Fcosθ＋mg
D．μFsinθ
解析：滑动摩擦力大小f＝μN，N＝Fsinθ.
答案：D

7．倾角为θ的光滑斜面上有一质量为m的滑块正在加速下滑，如图所示．滑块上悬挂的小球达到稳定(与滑块相对静止)后悬线的方向是(　　)
A.竖直下垂
B．垂直于斜面
C.与竖直向下的方向夹角
D．以上都不对
解析：整体看a＝g sinθ，球的加速度也为a＝g sinθ，方向沿斜面向下，滑块上 悬挂的小球达到稳定后悬线的方向垂直于斜面．
答案：B
8．某同学找了一个用过的“易拉罐”在靠近底部的侧面打了一个洞，用手指按住洞，向罐中装满水，然后将易拉罐竖直向上抛出，空气阻力不计，则下列说法正确的是(　　)
A.易拉罐上升的过程中，洞中射出的水的速度越来越快
B.易拉罐下降的过程中，洞中射出的水的速度越来越快
C.易拉罐上升、下降的过程中，洞中射出的水的速度都不变
D.易拉罐上升、下降的过程中，水不会从洞中射出
解析： 易拉罐上升、下降的过程中，空气阻力不计， 加速度a＝g，水对易拉罐底部无压力，且水和易拉罐的运动情况相同，因此小孔不会漏水．
答案：D

9．如图所示，质量为10 kg的物体，在水平地面上向左运动．物体与水平面间的动摩擦因数为0.2，与此同时，物体受到一个水平向右的推力F＝20 N的作用，则物体的加速度为(g取10 m/s2)(　　)
A.0
B．4 m/s2，水平向右
C.2 m/s2，水平向右
D．2 m/s2，水平向左
答案：B
10．一个质量为2 kg的物体，在5个共点力作用下处于匀速直线运动状态．现同时撤去大小分别为10 N和15 N的两个力，其余的力保持不变，关于此后该物体运动的说法中正确的是(　　)
A.可能做匀减速直线运动，加速度大小是10 m/s2
B．可能做匀速圆周运动，向心加速度大小是5 m/s2
C.可能做匀变速曲线运动，加速度大小可能是5 m/s2
D．一定做匀变速直线运动，加速度大小可能是10 m/s2
解析：撤去大小分别为10 N和15 N的两个力，其余力的合力在5 N和25 N之间，且一定为恒力，由牛顿第二定律得加速度大小在2.5 m/s2 和12.5 m/s2之间， 但初速未知，故AC对．
答案：AC

11．(2008·广州二模)如图所示，物体沿着倾角不同而底边相同的光滑斜面由顶端从静止开始滑到底端((　　)
A.斜面倾角越大，滑行时间越短
B.斜面倾角越大，滑行时间越长
C.斜面倾角越大，滑行的加速度越大
D.斜面倾角越大，滑行的平均速度越大
解析：设斜面的倾角为θ，底边长为d，则物体下滑的加速度为a＝gsinθ，下滑的时间为t＝＝，易知倾角为45°时下滑时间最短．
答案：CD

12．(江苏省九名校2007·第二次联考)如图所示，质量为M的长平板车放在光滑的倾角为α的斜面上，车上站着一质量为m的人，若要平板车静止在斜面上，车上的人必须(　　)
A．匀速向下奔跑
B．以加速度a＝g sinα向下加速奔跑
C．以加速度a＝(1＋)gsinα向上加速奔跑
D.以加速度a＝(1＋)gsinα向下加速奔跑
答案：D

13．某物体静止在水平面上，现用平行于水平面的力F拉该物体，得到加速度a和拉力F的关系图象如图所示．试求：(取g＝10 m/s2)
(1)该物体的质量；
(2)该物体与水平面之间的动摩擦因数．
解：(1)由图象可知：物体所受摩擦力f＝3 N，由牛顿第二定律F－f＝ma；
可得m＝＝1 kg.
(2)N＝mg＝10 N，μ＝＝0.3
14．(2009届江苏高三黄桥中学)如图所示，一个人用与水平方向成θ＝30°角的斜向下的推力F推一个质量为20 kg的箱子匀速前进，如图(a)所示，箱子与水平地
面间的动摩擦因数为μ＝0.40.求：
(1)推力F的大小；
(2)若该人不改变力F的大小，只把力的方向变为与水平方向成30°角斜向上去拉这个静止的箱子，如图(b)所示，拉力作用2.0 s后撤去，箱子最多还能运动多长距离？(g取10 m/s2)．

解：(1)在图(a)情况下，对箱子有Fcosθ＝f
Fsinθ＋mg＝N1
f＝μN1
由以上三式得F＝120 N.
(2)在图(b)情况下，物体先以加速度a1做匀速运动，然后以加速度a2做匀减速运动直到停止．对物体有
ma1＝Fcosθ－μN2＝Fcosθ－μ(mg－Fsinθ)，v1＝a1t1，
ma2＝μN3＝μmg,2a2s2＝v，
解之得s2＝2.88 m.

15．如图所示，将金属块用压缩轻弹簧卡在一个矩形箱中，在箱的上顶板和下底板上安有压力传感器，箱可以沿竖直轨道运动，当箱以a＝2 m/s2的加速度做竖直向上的匀减速直线运动时，上顶板的传感器显示的压力为6.0 N，下底板的传感器显示的压力为10.0 N，取g＝10 m/s2
(1)若上顶板的传感器的示数是下底板传感器示数的一半，试判断箱的运动情况；
(2)要使上顶板传感器的示数为零，箱沿竖直方向的运动可能是怎样的？
解：(1)设金属块的质量为m，F下－F上－mg＝ma，将a＝－2 m/s2代入求出m＝0.5 kg.由于上顶板仍有压力，说明弹簧长度没变，弹簧弹力仍为10 N，此时顶板受压力为5 N，则F′下－F′上－mg＝ma1，求出a1＝0，故箱静止或沿竖直方向匀速运动．
(2)若上顶板恰无压力，则F下－mg＝ma2，解得a2＝10 m/s2，因此只要满足a≥10 m/s2且方向向上即可使上顶板传感器示数为零．

第三课时　牛顿第二定律应用
实战45分钟
1.(山东省高考调研卷)关于运动和力的关系，下列说法正确的是(　　)
A．物体的速度不断增大，物体必受力的作用
B．物体的位移不断增大，物体必受力的作用
C．若物体的位移与时间的平方成正比，物体必受力的作用
D．物体的速率不变，则其所受合力必为零
答案：AC

2．(淄博市2008·第一次摸底考试)如图所示，在质量为m的物体上加一个竖直向上的拉力F，使物体以加速度a竖直向上做匀加速运动，若不计阻力，下面说法正确的是(　　)
A.若拉力改为2F，物体加速度为2a
B.若质量改为m/2，物体加速度为2a
C.若质量改为2m，物体加速度为a/2
D.若质量改为m/2，拉力改为F/2，物体加速度不变
答案：D

3．质量为m1的物体放在A地的地面上，用竖直向上的力F拉物体，物体在竖直方向运动时产生的加速度与拉力的关系如图中A线所示；质量为m2的物体在B地地面上做类似的实验，得到加速度与拉力关系如图中B线所示，A、B两线的延长线交Oa轴于同一点，设A、B两地的重力加速度分别为g1和g2，由图可知(　　)
A．m2>m1，g2<g1 B．m2<m1，g2＝g1
C．m2＝m1，g2<g1 D．m2>m1，g2＝g1
答案：D
4．如下右图所示一根轻绳跨过光滑定滑轮，两端分别系一个质量为m1、m2的物块．m1放在地面上，m2离地面有一定高度．当m2的质量发生改变时，m1的加速度a的大小也将随之改变．以下左面的四个图象，哪个最能正确反映a与m2间的关系(　　)

解析：由牛顿第二定律得：m2g－m1g＝(m1＋m2)a
a＝g
答案：D
5．(枣庄市2008届第一次调研)如图所示，四根相同的轻质弹簧连着相同的物体，在外力作用下做不同的运动：

(1)在光滑水平面上做加速度大小为g的匀加速直线运动；
(2)在光滑斜面上沿斜面向上的匀速直线运动；
(3)做竖直向下的匀速直线运动；
(4)做竖直向上的加速度大小为g的匀加速直线运动．
设四根弹簧伸长量分别为△l1、△l2、△l3、△l4，不计空气阻力，g为重力加速度，则(　　)
A．△l1>△l2 B．△l3<△l4
C．△l1>△l4 D．△l2>△l3
答案：AB
6. (山东省潍坊市2008届教学质量检测)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A、B的质量分别为m、M，则弹簧秤的示数(　　)

A. B．
C.M D．M
答案：B

7．如图所示，长方体物块A叠放在长方体物块B上，B置于光滑水平面上．A、B质量分别为mA＝6 kg，mB＝2 kg，A、B之间动摩擦因数μ＝0.2，开始时F＝10 N，此后逐渐增加，在增大到45 N的过程中，则(　　)
A.当拉力F＜12 N时，两物块均保持静止状态
B.两物块开始没有相对运动，当拉力超过12 N时，开始相对滑动
C.两物块间从受力开始就有相对运动
D.两物块间始终没有相对运动，但AB间存在静摩擦力，其中A对B的静摩擦力方向水平向右
解析：两物块间从受力开始相对运动时，f＝μN＝0.2×6×10＝12 N
对B有：得f＝mBa得a＝＝6 m/s2　由F＝(mA＋mB)得F＝48 N＞45 N，所以两物块间始终没有相对运动，D对．
答案：D

8．(六安市徐集中学2009届高三)如右图所示，位于竖直平面内的固定光滑圆环轨道与水平面相切于M点，与竖直墙相切于A点，竖直墙上另一点B与M的连线和水平面的夹角为60°，C是圆环轨道的圆心，D是圆环上与M靠得很近的一点(DM远小于CM)．已知在同一时刻，a、b两球分别由A、B两点从静止开始沿光滑倾斜直轨道运动到M点；c球由C点自由下落到M点；d球从D点静止出发沿圆环运动到M点．则：(　　)
A.b球和a球同时到达M点
B．b球最后到达M点
C.c球最先到达M点
D．d球最先到达M
答案：C

9．如图所示，物体P、Q用轻绳连接后跨过定滑轮，物体P静止在倾角为37°角的斜放木板上，Q悬挂着．已知P、Q的质量mP 、mQ 大小的关系为mQ ＝ mP .今将斜放木板的倾角从37°增到45°，物体P仍保持静止而没有滑动，若不计滑轮处的摩擦，则下列说法中正确的是(　　)
A.绳子的张力将变大
B．物体P受到的静摩擦力将变小
C.物体对斜板的压力将变小
D．绳子张力和物体P受到的摩擦力均不变
解析：物体P保持静止而没有滑动，mPgsin37°－mQg＝f1
mPgsin45°－mQg＝f2
N＝mPgcosθ得物体对斜板的压力将变小
答案：BC
10．(山东省高考调研卷)如图所示，质量为m＝10 kg的两个相同的物块A、B(它们之间用轻绳相连)放在水平地面上，在方向与水平方面成θ＝37°角斜向上、大小为100 N的拉力F作用下，以大小为v0＝4.0 m/s的速度向右做匀速直线运动，求剪断轻绳后物块A在水平地面上滑行的距离．(取当地 的重力加速度g＝10 m/s2，sin37＝0.6，cos37＝0.8)

解：设两物体与地面间的动摩擦因数为μ，根据滑动摩擦力公式和平衡条件，
对A、B整体有：
μmg＋μ(mg－Fsinθ)＝Fcosθ①
剪断轻绳以后，设物体A在水平地面上滑行的距离为s，有
μmg＝ma②
v＝2as③
联解方程，代入数据得：s＝＝1.4 m
11．(山东省高考调研卷)如图所示，左图表示用水平恒力F拉动水平面上的物体，使其做匀加速运动．当改变拉力的大小时，相对应的匀加速运动的加速度a也会变化，a和F的关系如下图所示．

(1)图线的斜率及延长线与横轴的交点表示的物理意义分别是什么？
(2)根据图线所给的信息，求物体的质量及物体与水平面的动摩擦因数；

(3)在该物体上放一个与该物体质量相同的砝码，保持砝码与该物体相对静止，其他条件不变，请在右图的坐标上画出相应的a—F图线．(不要求写出作图过程)
解：(1)由牛顿第二定律得：F－μmg＝ma
有：ΔF＝mΔa
直线的斜率等于物体质量的倒数，即
＝＝2 kg－1
物体的质量m＝0.5 kg
直线与横轴交点表示物体刚要运动时，拉力F与摩擦力大小相等，即摩擦力大小f＝1 N
(2)由f＝μmg得物体与水平面的动摩擦因数
μ＝＝0.2
(3)(题目要求：当质量加倍时，物体刚要运动时拉力F＝2 N，直线的斜率变为 1 kg－1)作图如图示．

12．(临沂市2008)在某一旅游景区，建有一山坡滑草运动项目. 该山坡可看成倾角θ＝30°的斜面，一名游客连同滑草装置总质量m＝80 kg，他从静止开始匀加速下滑，在时间t＝5 s内沿斜面滑下的位移x＝50 m. (不计空气阻力，取g＝10 m/s2，结果保留2位有效数字)问：
(1)游客连同滑草装置在下滑过程中受到的摩擦力F为多大？
(2)滑草装置与草皮之间的动摩擦因数μ为多大？
解：(1)由位移公式：x＝at2
沿斜面方向，由牛顿第二定律得：mgsinθ－F＝ma
联立并代入数值后，得：F＝m(gsinθ－) ＝80 N
(2)在垂直斜面方向上，
FN－mgcosθ＝0
又F＝μFN
联立并代入数值后，得
μ＝＝0.12

第四课时　牛顿运动定律的应用
实战45分钟

1．如图所示，物体甲、乙质量均为m，弹簧和悬线的质量可忽略不计．当悬线被烧断的瞬间，甲、乙的加速度数值应为(　　)
A．甲是0，乙是g B．甲是g，乙是g
C．甲是0，乙是0 D．甲是g，乙是0
答案：B

2．如图所示，在光滑的水平面上，质量分别为m1和m2的木块A和B之间用轻弹簧相连，在拉力F作用下，以加速度a做匀加速直线运动，某时刻突然撤去拉力F，此瞬时A和B的加速度为a1和a2，则(　　)
A.a1＝a2＝0
B.a1＝a，a2＝0
C.a1＝a，a2＝a
D．a1＝a，a2＝a
答案：D

3．如图所示，质量为m的球与弹簧Ⅰ和水平细线Ⅱ相连，Ⅰ、Ⅱ的另一端分别固定于P、Q.球静止时，Ⅰ中拉力大小T1，Ⅱ中拉力大小T2，当仅剪断Ⅰ、Ⅱ中的一根的瞬间，球的加速度a应是 (　　)
A.若断Ⅰ，则a＝g，方向水平向右
B．若断Ⅱ，则a＝，方向水平向左
C.若断Ⅰ，则a＝，方向沿Ⅰ的延长线
D．若断Ⅱ，则a＝g，竖直向上
答案：B

4．(威海一中)如图，质量为M的木架上有一质量为m的金属环，当环以初速度v0沿杆上升时，木架对地刚好无压力，则金属环的加速度为(　　)
A.g向下
B．()g向下
C.g向下
D.g向上
答案：A
5．质量为M的物体A放在光滑水平桌面上，用一根细绳系住物体，若在绳的另一端挂一质量为m的物体时，A的加速度为a1，如图1所示；若在绳的另一端用大小为mg的力F拉物体A时，A的加速度为a2，如图2所示．则(　　)

A.a1<a2
B．a1>a2
C.的比值等于1时，a1与a2近似相等
D.的比值远小于1时，a1与a2近似相等
答案：AD
6．用手提着一根挂有重物的轻弹簧，竖直向上做加速运动，当手突然停止运动的瞬间，重物将(　　)
A．立即停止运动
B．开始向上减速运动
C．开始向上匀速运动
D．继续向上加速运动
答案：D

7．(2009·西安模拟)如图所示，在光滑水平面上叠放着A、B两物体，已知mA＝6 kg、mB＝2 kg，A、B间动摩擦因数μ＝0.2，在物体A上系一细线，细线所能承受的最大拉力是20 N，现水平向右拉细线，g取10 m/s2，则(　　)
A.当拉力F<12 N时，A静止不动
B．当拉力F>12 N时，A相对B滑动
C.当拉力F＝16 N时，B受A的摩擦力等于4 N
D．无论拉力F多大，A相对B始终静止
答案：CD

8．如图所示，质量为m1和m2的两个物体用细线相连，在大小恒定的拉力F作用下，先沿水平面，再沿斜面(斜面与水平面成θ角)，最后竖直向上运动．则在这三个阶段的运动中，细线上张力的大小情况是(　　)
A．由大变小 B．由小变大
C．始终不变 D．由大变小再变大
答案：C

9．如图所示，在光滑水平桌面上有一链条，共有(P＋Q)个环，每一个环的质量均为m，链条右端受到一水平拉力F.则从右向左数，第P个环对第(P＋1)个环的拉力是(　　)
A．F B．(P＋1)F
C. D．
答案：C

10．如图所示，物块B和C分别连接在轻质弹簧两端，将其静置于吊篮A的水平底板上，已知A、B和C三者质量相等，且均为m，并知重力加速度为g，那么将悬挂吊篮的轻绳烧断的瞬间，则吊篮A、物块B和C的加速度aA、aB、aC分别为多少？
解：将悬挂吊篮的轻绳烧断的瞬间，弹簧的弹力未来得及变，得aC＝0
AB间的弹力已经变化aA＝aB＝＝g

11．质量分别是M和m的光滑斜劈，放在光滑水平面上，两物体切面与水平面的夹角为θ，要使两物体不发生相对滑动，F应满足什么条件？
解： M和m不发生相对滑动，其临界条件为：M对水平面的支持力为零
对M受力分析如图

F－Nsinθ＝Ma　Ncosθ＝Mg
对整体有F＝(M＋m)a
得F＝(M＋m)tanθ
F应满足什么条件F≥(M＋m)

12．一个质量为0.2 kg的小球用细线吊在倾角θ＝53°的斜面顶端，如图，斜面静止时，球紧靠在斜面上，绳与斜面平行，不计摩擦，当斜面以10 m/s2的加速度向右做加速运动时，求绳的拉力及斜面对小球的弹力．
命题意图：考查对牛顿第二定律的理解应用能力、分析推理能力及临界条件的挖掘能力．
错解分析：对物理过程缺乏清醒认识，无法用极限分析法挖掘题目隐含的临界状态及条件，使问题难以切入．
解题方法与技巧：当加速度a较小时，小球与斜面体一起运动，此时小球受重力、绳拉力和斜面的支持力作用，绳平行于斜面，当加速度a足够大时，小球将“飞离”斜面，此时小球受重力和绳的拉力作用，绳与水平方向的夹角未知，题目中要求a＝10 m/s2时绳的拉力及斜面的支持力，必须先求出小球离开斜面的临界加速度a0.(此时，小球所受斜面支持力恰好为零)

由mg cotθ＝ma0　得a0＝g cotθ＝7.5 m/s2
因为a＝10 m/s2＞a0　所以小球离开斜面N＝0，小球受力情况如图，则
Tcosα＝ma, Tsinα＝mg　所以T＝＝2.83 N，N＝0.

13．如图所示， m ＝4 kg的小球挂在小车后壁上，细线与竖直方向成37°角．求：
(1)小车以a＝g向右加速；
(2)小车以a＝g向右减速时，细线对小球的拉力F1和后壁对小球的压力F2各多大？

解：(1)向右加速时小球对后壁必然有压力，球在三个共点力作用下向右加速．合外力向右，F2向右，因此G和F1的合力一定水平向左，所以 F1的大小可以用平行四边形定则求出：F1＝50 N，可见向右加速时F1的大小与a无关；F2可在水平方向上用牛顿第二定律列方程：F2－0.75 G ＝ma计算得F2＝70 N．可以看出F2将随a的增大而增大．(这种情况下用平行四边形定则比用正交分解法简单．)

(2)必须注意到：向右减速时，F2有可能减为零，这时小球将离开后壁而“飞”起来．这时细线跟竖直方向的夹角会改变，因此F1的方向会改变．所以必须先求出这个临界值．当时G和F1的合力刚好等于ma，所以a的临界值为a＝g.当a＝g时小球必将离开后壁．不难看出，这时F1＝mg＝56 N, F2＝0.

第五课时　牛顿运动定律的应用——超重、失重
实战45分钟
1.有一种大型游戏器械，它是一个圆筒型容器，筒壁竖直，游客进入容皿后靠筒壁站立．当圆筒开始转动后，转速加快到一定程度时，突然地板塌落，游客发现自己没有落下去，这是因为(　　)
A.游客处于超重状态
B.游客处于失重状态
C.游客受到的摩擦力等于重力
D.筒壁对游客的支持力等于重力
答案：C

2．(青岛一模)如图所示，质量均为m的甲、乙两同学，分别静止于水平地面的台秤P、Q上，他们用手分别竖直牵拉一只弹簧秤的两端，稳定后弹簧秤的示数为F，若弹簧秤的质量不计，下列说法正确是(　　)
A.甲同学处于超重状态，乙同学处于失重状态
B.台秤P的读数等于mg—F
C.台秤Q的读数为mg—2F
D.两台秤的读数之和为2mg
答案：D

3．如图所示，传送带保持1 m/s的速度运动，现将一质量为0.5 kg的小物体从传送带左端放上，设物体与皮带间动摩擦因数为0.1，传送带两端水平距离为2.5 m，则物体从左端运动到右端所经历的时间为(　　)
A. s B．(－1)s
C．3 s D．5 s
解析：物体开始只受摩擦力先加速到1 m/s，然后和传送带一起做匀速运动
a＝μg＝1 m/s2　t1＝＝1 s
所以物块加速运动的距离是s＝at＝0.5 m
物体做匀速运动的时间t2＝＝＝2 s
所以共需要时间t＝t1＋t2＝3 s
答案：C
4．蹦极是一种极限体育项目，可以锻炼人的胆量和意志．运动员从高处跳下，弹性绳被拉展前做自由落体运动，弹性绳被拉展后在弹性绳的缓冲作用下，运动员下落一定高度后速度减为零．在这下降的全过程中，下列说法中正确的是(　　)
A.弹性绳拉展前运动员处于失重状态，弹性绳拉展后运动员处于超重状态
B.弹性绳拉展后运动员先处于失重状态，后处于超重状态
C.弹性绳拉展后运动员先处于超重状态，后处于失重状态
D.运动员一直处于失重状态
答案：B

5．如图所示，升降机内，质量为m的小球用轻弹簧系住悬在升降机内，当升降机以a＝g/3的加速度加速上升时，弹簧的拉力为(　　)
A．2mg/3 B．mg/3
C．4mg/3 D．mg
答案：C
6．(北京师大附中2008届第一次月考)游乐园中，游客乘坐某些游乐设施可以体会超重或失重的感觉．下图是“过山车”轨道的一部分，游客乘车经过何处可以感受到超重感觉：(　　)

A．A处 B．B处 　 C．C处 D．D处
答案：C
7．质量为m的人站在升降机里，如果升降机运动