1、第三章 第 1 节 牛顿第一定律 牛顿第三定律【课堂基础自测】1. (2011安庆一中检测)下列关于牛顿第一定律和惯性的说法中正确的是( )A. 牛顿第一定律是描述惯性大小的，因此也叫惯性定律B. 由牛顿第一定律可知一切物体都有惯性C. 牛顿第一定律反映了物体不受外力时的运动规律，因此物体只有在不受外力时才有惯性D. 实际上不存在不受外力的物体，所以牛顿第一定律没有意义2. (2010北京西城区检测)意大利物理学家伽利略根据实验指出：在水平面上运动的物体之所以会停下来，是因为受到摩擦阻力的缘故设想若没有摩擦，一旦物体具有某一速度，物体将保持这一速度继续运动下去，伽利略设想了一个实验“伽利略斜面
2、实验” ，关于该实验你认为陈述正确的是( )A. 该实验是伽利略设想的，是在思维中进行的，无真实的实验基础，结果是荒谬的B. 该实验是以可靠的事实为基础，经过抽象思维，抓住主要因素忽略次要因素，从而更深刻地反映自然规律C. 该实验证实了亚里士多德“力是维持物体运动的原因”的结论D. 该实验为牛顿第一定律的提出提供了有力的实验依据3. (改编题)2010 年 8 月 10 日 6 时 49 分，中国在太原卫星发射中心用“长征四号丙”运载火箭，成功地将“遥感卫星十号”送入预定轨道发射时火箭和地面的作用力和反作用力变化图线如图所示，根据图线可以得出的结论是 ( )A. 作用力大时，反作用力小B. 作
3、用力和反作用力的方向总是相反的C. 作用力和反作用力是作用在同一个物体上的D. 牛顿第三定律在物体处于非平衡状态时不再适用4. (2010海口模拟)某人用绳子将一桶水从井内加速向上提的过程中，不计绳子的重力，以下说法正确的是( )A. 这桶水处于超重状态，所以绳子对桶的拉力大于桶对绳子的拉力B. 人对绳子的拉力与绳子对桶的拉力是一对作用力与反作用力C. 这桶水处于超重状态，绳子对桶的拉力大于桶的重力D. 这桶水能加速上升，是因为人对绳子的拉力大于桶对绳子的拉力5. 如图所示，物体在水平力 F 作用下压在竖直墙上静止不动，则 ( )4. 解析：绳子对桶的拉力和桶对绳子的拉力是一对作用力与反作用力
4、，大小相等，与桶处于超重状态无关，A 项错误；人对绳子的拉力与绳子对桶的拉力不是一对作用力与反作用力，B 项错误；水桶处于超重状态，绳子对桶的拉力大于桶的重力，C 项正确；因为不计绳子的重力，人对绳子的拉力等于桶对绳子的拉力，D 项错误答案：C5. 解析：作用力与反作用力的性质相同，故 A 错误；力 F 与物体对墙的压力是两个不同的力，故 B 错误；力 F 与墙壁对物体的支持力是一对平衡力，故 C 错误；只有 D 正确答案：D【课后巩固测评】一、选择题(本题共 10 小题，每小题 6 分，每题至少一个答案正确，选不全得 3 分，共60 分)1. 关于力的说法错误的是( )A. 发生力的作用时，
5、任何一个物体一定既是施力物体，又是受力物体B. 只有相互接触的物体才有力的作用C. 物体的运动状态发生改变，必定是物体受到力的作用D. 物体的运动状态没有发生改变，物体也可能受到力的作用2. (2011南京检测)一汽车在路面情况相同的公路上沿直线行驶，下面关于车速、惯性、质量和滑行位移的讨论，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，刹车后滑行的位移越长D. 车速越大，刹车后滑行的位移越长，所以惯性越大3. (2011天水模拟)黄河岸滩多为沙土，较为松软，春天游玩的汽车常陷入其中，如图所示，在汽车下陷时( )A. 汽车对滩地地面的压力等于汽车受的重力
6、B. 汽车对滩地地面的压力大于汽车受的重力C. 汽车对滩地地面的压力大于滩地地面对汽车的支持力D. 汽车对滩地地面的压力等于滩地地面对汽车的支持力4. 如图所示，运动员站在水平跳台上，若用 F1 表示人对跳台的压力，F 2 表示跳台对人的支持力，则下列说法中正确的是( )A. F1 就是人的重力B. F2 是由于跳台的形变而产生的C. F1 是由于跳台的形变而产生的D. F1 和 F2 大小相等，方向相反，是一对平衡力5. 一物体受绳的拉力作用由静止开始前进，先做加速运动，然后做匀速运动，最后做减速运动，则下列说法中正确的是 ( )A. 加速前进时，绳拉物体的力大于物体拉绳的力B. 减速前进时
7、，绳拉物体的力小于物体拉绳的力C. 只有在匀速前进时，绳拉物体的力与物体拉绳的力大小才相等D. 不管物体如何前进，绳拉物体的力与物体拉绳的力大小总是相等6. (2011山东师大附中检测)某仪器内部电路如图所示，其中 M 是一个质量较大的金属块，左右两端分别与金属丝制作的弹簧相连，并套在光滑水平细杆上，a、b、c 三块金属片的间隙很小(b 固定在金属块上 )，当金属块处于平衡时两根弹簧均处于原长状态，若将该仪器固定在一辆汽车上，发现乙灯亮时，汽车所做的运动是( )A. 匀速前进 B. 加速前进C. 前进中刹车 D. 倒车中刹车7. 2010 年 11 月，第 16 届亚运会女子举重 53 公斤级
8、决赛中，中国选手李萍以 103 公斤的成绩打破该级别抓举世界纪录，并以 230 公斤的成绩打破该级别总成绩世界纪录右图为李萍在比赛中，杠铃正被用力举起时，下列分析正确的是( )于( )A. 在推的过程中，申雪推赵宏博的力小于赵宏博推申雪的力B. 在推的过程中，申雪推赵宏博的时间小于赵宏博推申雪的时间C. 在刚分开时，申雪的初速度大小大于赵宏博的初速度大小D. 在刚分开时，申雪的加速度大小小于赵宏博的加速度大小10. 如图所示，重球系于易断的线 CD 下端，重球下再系一根同样的线 AB，下面说法中正确的是 ( )A. 在线的 A 端慢慢增加拉力，结果 CD 线被拉断 B. 在线的 A 端慢慢增加
9、拉力，结果 AB 线被拉断C. 在线的 A 端突然猛力一拉，结果 AB 线被拉断D. 在线的 A 端突然猛力一拉，结果 CD 线被拉断二、计算题(本大题共 4 个小 题，共 40 分，要有必要的文字说明和演算步骤，有数值计算 的要注明单位)11. (12 分) 请根据图中的情景，说明车子所处的状态，并对这种情景作出解释12. (12 分) 在天花板上用悬绳吊一重力为 G 的电风扇，电风扇静止时受几个力作用？如图所示，这些力的反作用力是哪些力？这些力的平衡力是哪些力？如果电风扇在匀速转动呢？当电风扇转动与静止时相比较，对天花板的拉力是变大还是变小？为什么？13. (16 分)(2010浙江桐乡检
10、测 )如图所示，一个箱子放在水平地面上，箱内有一固定的竖直杆，在杆上套着一个环，箱与杆的质量为 M，环的质量为 m.已知环沿杆匀加速下滑时，环与杆间的摩擦力大小为 Ff，则此时箱对地面的压力大小为多少？ 来源:学_科_网答案：1. 解析：力的概念是物体与物体之 间的相互作用；因此，施力物体同时一定是受力物体，一定受到力的作用，故 A 正确；两个物体间有力的作用，但不一定 相互接触，如电磁力，故 B 错误；力的作用效果是使物体发生形变或使物体的运动状态发生改变，故 C 正确；当物体受力，但合外力为零时，物体的运动状态不变，故 D 正确. 答案：B2. 解析：要理解质量是惯性大小的唯一决定因素惯性
11、是物体的固有属性，其大小由物体的质量确定，质量越大惯性越大，所以 A 错误，B 正确滑行位移应由刹车时的速度确定，因为刹车过程中，其加速度是相同的，根据 v v 2ax，所以车速越大，其滑行2t 20位移越大，而与其惯性大小无关，所以 C 正确，D 错误. 答案：BC9. 解析：根据牛顿第三定律，在推的过程中，作用力和反作用力是等大、反向且共线的，它们总是同时产生、同时消失、同时变化的，所以推力相等，作用时间相同由于二人和冰面的动摩擦因数相同，根据牛顿第二定律求得两人的加速度相同(均为 g)，由运动学公式 v22ax 可知，加速度相同，申雪在冰上滑行的距离比赵宏博远，说明在刚分开时申雪的初速度
12、大于赵宏博的初速度，故选 C.答案：C10. 解析：缓慢增加拉力时， CD 上的力较大，故 CD 先断，快速猛力一拉，重球惯性较大，速度变化慢，CD 上的拉力瞬间几乎没变，故 AB 先断，所以选项 A、C.答案：AC11. 解析：从图甲可以看出，乘客向前倾，说明乘客相对车厢有向前运动的速度，所以汽车在减速从图乙可看出，乘客向后倾，说明乘客有相对车厢向后运动的速度，说明汽车在加速答案：见解析12. 解析： 对静止的电风扇受力分析如图甲所示，电风扇受两个力：重力 G、悬绳拉力 F.对匀速转动的电风扇受力分析如图乙所示，电风扇受三个力作用：重力 G、悬绳的拉力 F1 及空气对电风扇向上的作用力 F2
13、.据牛顿第三定律可知，重力的施力物体是地球，那么 G 的反作用力就是电风扇对地球的吸引力； F 的施力物体是悬绳，F 的反作用力是电风扇对悬绳的拉力电风扇受到的重力 G 和悬绳的拉力 F 正好是一对平衡力根据牛顿第三定律，重力的施力物体是地球，那么重力 G 的反作用力就是电风扇对地球的吸引力；F 1 的施力物体是悬绳，所以 F1 的反作用力是电风扇对悬绳的拉力；F 2 的施力物体是空气，所以 F2 的反作用力是电风扇对空气向下的作用力电风扇受到的重力 G与绳的拉力 F1 和空气对电风扇向上的作用力 F2 的合力是一对平衡力当电风扇静止时 FG，当转动时 F1F 2G ，F 1GF 2.由以上分
14、析可知，当风扇静止时悬绳的拉力大答案：见解析13. 解析：环在竖直方向上受力情况如图甲所示，受重力 mg 和箱子的杆给它的竖直向上的摩擦力 Ff，根据牛顿第三定律，环应给杆一个竖直向下的摩擦力 Ff，故箱子在竖直方向上受力如图乙所示，受重力 Mg，地面对它的支持力 FN，及环给它的摩擦力 Ff，由于箱子处于平衡状态，可得 FN FfMg.根据牛顿第三定律，箱子对地面的压力大小等于地面对箱子的弹力. 答案：F fMg第 2 节 牛顿第二定律 动力学两类基本问题【课堂基础自测】1. (2011汕头模拟)用轻绳系一质量为 m 的砝码并向上提起，当绳中张力为 FTmg 时，砝码匀速上升若绳中张力变为
15、2FT，则砝码匀加速上升，其加速度 a 的大小为( )A. ag B. agC. ga2g D. a2g2. (2011厦门模拟)如图所示，有一辆汽车满载西瓜在水平路面上向左匀速前进突然发现意外情况，紧急刹车做匀减速运动，加速度大小为 a，则中间一质量为 m 的西瓜 A 受到其他西瓜对它的作用力的合力的大小和方向是( )A. ma，水平向左B. ma，水平向右C. m ，斜向右上方g2 a2D. m ，斜向左上方g2 a25. 细绳拴一个质量为 m 的小球，小球用固定在墙上的水平弹簧支撑，小球与弹簧不连接，平衡时细绳与竖直方向的夹角为 53，如图所示以下说法正确的是(已知 cos530.6，s
16、in53 0.8) ( )A. 小球静止时弹簧的弹力大小为 mg35B. 小球静止时细绳的拉力大小为 mg35C. 细线烧断瞬间小球的加速度立即变为 gD. 细线绕断瞬间小球的加速度立即变为 g536. 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 30 的斜面，一名游客连同滑草装置总质量 m80 kg，他从静止开始匀加速下滑，在时间 t5 s 内沿斜面滑下的位移 x50 m (不计空气阻力，取 g10 m/s 2)求：(1)游客连同滑草装置在下滑过程中受到的摩擦力 Ff 为多大(2)滑草装置与草皮之间的动摩擦因数 为多大(3)设游客滑下 50 m 后进入水平草坪，试求游客在水平草坪上
17、滑动的最大距离答案：1. 解析：根据牛顿第二定律建立方程 2Tmgma ，解得 ag，选项 B 正确答案：B2. 解析：设其他西瓜对它的作用力竖直向上的分力为 Fy，水平向右的分力为 Fx，由牛顿第二定律知，F xma ，F ymg ，所以其他西瓜对它的作用力的大小为F m ，方向斜向右上方，故选 C.F2x F2y g2 a2答案：C3. 解析：由牛顿第二定律可知，在物体上升和下降过程中的加速度分别为 a 上g ，a 下 g ，所以上升时的加速度大于下落时的加速度， D 错误；根据 h at2，fm fm 12上升时间小于下落时间，C 错误， B 错误，本题选 A.答案：A4. 解析：设弹簧
18、的弹力为 F，加速度为 a.对系统：F 1F 2( m1m 2)a，对m1：F 1 Fm 1a，联立两式解得 a2 m/s2，F26 N，故 A、B 错误；在突然撤去 F2 的瞬间，由于弹簧测力计两端都有物体，而物体的位移不能发生突变，所以弹簧的长度在撤去F2 的瞬间没变化，弹簧上的弹力不变，故 C 正确；若突然撤去 F1，物体 m1 的合外力方向向左，而没撤去 F1 时合外力方向向右，所以 m1 的加速度发生变化，故 D 错误答案：C5. 解析：细绳烧断前对小球进行受力分析，小球受到三个力的作用：重力 mg，竖直向下；弹簧的弹力 F1，水平向右；细绳的拉力 F2，沿细绳斜向上如图所示，由平衡
19、条件得 F2 cos 53mg，F 2sin 53F 1. 解得 F2 mg，F 1 mg.53 43细绳烧断瞬间，细绳的拉力突然变为零，而弹簧的弹力不变，此时小球所受的合力与F2 等大反向，所以小球的加速度立即变为 g.53答案：D6. 解析：(1)由 x at2 得 a4 m/s 2，12由 mgsin F fma，可得 Ffmgsin ma 80 N.(2)由 Ffmgcos ，可求得 .315(3)在水平面上由 mgma，可得 ag m/s2.由 vat ，v 22ax ，可得233x100 m.3答案：(1)80 N (2) (3)100 m315 3【课后巩固测评】一、选择题( 本
20、题共 10 小题，每小题 6 分，每题至少一个答案正确，选不全得 3 分，共60 分)1. 静止在光滑水平面上的物体，在水平推力 F 作用下开始运动，推力随时间变化的规律如图所示，关于物体在 0t 1 时间内的运动情况，正确的描述是 ( ) A. 物体先做匀加速运动，后做匀减速运动B. 物体的速度一直增大C. 物体的速度先增大后减小D. 物体的加速度一直增大2. (2011汉中模拟)如图甲所示，在粗糙水平面上，物块 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 01 s 内，外力 F 不断增大 来源:Z*xx*k.ComB. 在 1 s
21、3 s 内，外力 F 的大小恒定C. 在 3 s4 s 内，外力 F 不断减小D. 在 3 s4 s 内，外力 F 的大小恒定3. 如图所示，质量为 1.0 kg 的物体，在拉力 F 作用下，沿斜面匀加速上升，加速度大小为 4 m/s2，拉力方向与斜面平行，大小为 10 N若突然撤去此力，则刚撤去的瞬间物体加速度的大小和方向为( )A. 4 m/s2，沿斜面向上 B. 5 m/s2，沿斜面向上C. 2 m/s2，沿斜面向下D. 6 m/s2，沿斜面向下4. (2009广东卷)搬运工人沿粗糙斜面把一个物体拉上卡车，当力沿斜面向上，大小为F 时，物体的加速度为 a1；若保持力的方向不变，大小变为
22、2F 时，物体的加速度为 a2，则 ( )A. a1a 2 B. a 1a 22a 1C. a22a 1 D. a22a 15. (2009安徽卷)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( )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8. (2011洛阳检测)在交通事故的分析中，刹车线的长度是很重要的依据刹车线是汽车刹车后，停止转动的轮胎在地面上滑动时留下的痕迹在某次交通故事中，汽车的刹
23、车线的长度是 14 m，假设汽车轮胎与地面的动摩擦因数为 0.7， g10 m/s2.则汽车开始刹车时的速度为( )A. 7 m/s B10 m/sC14 m/s D20 m/s9. 如图所示，质量为 m 的物体用细绳拴住放在水平粗糙传送带上，物体距传送带左端的距离为 L，稳定时绳与水平方向的夹角为 ，当传送带分别以 v1、v 2 的速度做逆时针转动时( v1v2)，绳中的拉力分别为 F1、F 2；若剪断细绳时，物体到达左端的时间分别为t1、t 2，则下列说法正确的是( )A. F1F2 B. F1F 2C. t1 一定大于 t2 D. t1 可能等于 t210. 如图所示，天花板上用细绳吊起
24、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. a1g，a 2gB. a12g，a 2gC. a12g，a 20D. a10，a 2g二、计算题(本题共 3 小题，共 40 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) 11. (2011浙江重点中学检测)如图所示，木块 A 与 B 用一轻弹簧相连，竖直放在木块C 上，三者静置于地面，它们的质量之比是 123，设所有接触面都光滑，求当沿水平方向抽出木块 C 的瞬间，木块 A 和 B 的加速度 aA和 aB.12. (2010昆明模拟)如图所示，楼梯口一倾斜的
25、天花板与水平面成角 37 ，一工人手持木杆绑着刷子粉刷天花板工人所持木杆对刷子的作用力始终保持竖直向上，大小为F10 N，刷子的质量为 m0.5 kg，刷子可视为质点刷子与天花板间的动摩擦因数为0.5，天花板长为 L4 m ，取 sin 370.6，g10 m/s 2，求：(1) 刷子沿天花板向上运动的加速度(2)工人把刷子从天花板底端推到顶端所用的时间13. (2010四川卷)质量为 M 的拖拉机拉着耙来耙地，由静止开始做匀加速直线运动，在时间 t 内前进的距离为 s.耙地时，拖拉机受到的牵引力恒为 F，受到地面的阻力为自重的k 倍，耙所受阻力恒定，连接杆质量不计且与水平面的夹角 保持不变求
26、：(1)拖拉机的加速度大小(2)拖拉机对连接杆的拉力大小答案：1. 解析：由牛顿运动定律可以分析出，由 F 合 ma ，可知 F 先增大后减小，则 a 先增大后减小，说明物体做变加速运动，A 、 D 错误在 0t 1 时间内 F 的方向不变，且 F 与v 同向，则物体始终做加速运动，C 错误. 答案：B2. 解析：在 01 s 内，物块做匀加速直线运动，外力 F 恒定，故 A 错在 1 s3 s 内，物块做匀速运动，外力 F 大小等于阻力，也恒定，B 正确在 3 s4 s 内，物块做加速度增大的减速运动，所以外力 F 不断减小，C 对，D 错答案：BC3. 解析：有 F 作用时，根据牛顿第二定
27、律得：Fmgsin 30 Ffma，所以 FfFmg sin 30ma 1 N.刚撤 F 时，摩擦力的方向不变沿斜面向下，则 mgsin 30F fma，可得 agsin 30 6 m/s 2.Ffm答案：D4. 解析：当力为 F 时有 a1 ，当力为 2F 时有F Ffma2 2a1 ，可知 a22a 1，D 正确2F Ffm 2F 2Ff Ffm Ffm答案：D5. 解析：人加速运动时，受重力、支持力和水平向右的静摩擦力作用，扶梯对人的作用力指向右上方，人对扶梯的作用力指向左下方；当人匀速运动时，人只受重力和竖直向上的支持力作用，所以 C 项正确 . 答案：C6. 解析：本题考查牛顿第二定
28、律中已知受力情况分析物体运动状态这一知识点. 由于小球与车相对静止，故小球与小车具有相同的加速度. 而小球所受合力即为弹簧的弹力，已知弹簧处于压缩状态，故小球受到的合力方向向右，由牛顿第二定律可知其加速度方向也向右，但不能确定其速度方向，若小车向右运动，加速度方向也向右，加速度与速度方向相同，则小车做加速运动；若小车向左运动，而加速度方向向右，加速度方向与速度方向相反，则小车做减速运动，故 A、D 正确. 答案：AD7. 解析：根据图线特点可知甲做匀加速直线运动，乙做匀减速直线运动，根据 a得 3a 甲 a 乙 ，根据牛顿运动定律有 ，得 3.再由图线乙有 ，vt Fm甲 F3m乙 m甲m乙
29、4 00.4 4 1t1所以 t10.30 s，B 正确. 答案：B8. 解析：由牛顿第二定律得汽车刹车时的加速度 a g7 m/s2，则mgmv 2ax，v 0 14 m/s.C 正确20 2ax答案：C9. 解析：皮带以不同的速度运动，物体所受的滑动摩擦力相等，物体仍处于静止状态，故 F1F 2.物体在两种不同速度下运动时有可能先加速再匀速，也可能一直加速，而加速度相等，故 t1 可能等于 t2.答案：BD10. 解析： 分别以 A、B 为研究对象，对剪断前和剪断时进行受力分析剪断前 A、B静止如图甲，A 球受三个力，拉力 FT、重力 mg 和弹力 F，B 球受两个力，重力 mg 和弹簧拉
30、力 F.A 球：F TmgF 0B 球：Fmg 0且 F F由式解得 T2mg，Fmg .剪断时，A 球受两个力，因为绳无弹性剪断瞬间拉力不存在，而弹簧有形变，瞬间形状不可改变，弹力还存在，如图乙A 球受重力 mg、弹簧给的弹力 F.同理 B 球受重力 mg和弹力 F.A 球：mgF maAB 球：Fmg maB 由式解得 aA2g (方向向下 )由式解得 aB 0.故 C 选项正确答案：C11. 解析：由于所有接触面均光滑，因此迅速抽出 C 时，A、B 在水平方向上均无加速度由于抽出 C 的操作是瞬时的，弹簧的形变还未来得及发生变化，其弹力大小为 mg，根据牛顿第二定律的瞬时效应，对 A、B
31、 两物体分别有对 A：Fmg maA， 则 aA0.对 B：F2mg 2ma B，则 aB g.32答案：a A0 a B g3212. 解析：(1)以刷子为研究对象，受力分析如图所示，设滑动摩擦力为 Ff，天花板对刷子的弹力为 FN，由牛顿第 二定律，得(Fmg)sin 37F fma，F N(Fmg )cos 37，F fF N.代入数据得 a2 m/s 2.(2)由运动学公式 L at2，代入数据得 t2 s.12答案：(1)2 m/s 2 (2)2 s13. 解析：(1)拖拉机在时间 t 内匀加速前进 s，根据位移公式 s at212变形得 a 2st2(2)对拖拉机受到牵引力、支持力
32、、重力、地面阻力和连杆拉力 FT，根据牛顿第二定律MaFkMgF Tcos 联立可得FT 1cos F M(kg 2st2)根据牛顿第三定律连杆对耙的反作用力为F TF T .1cos F M(kg 2st2)答案：(1)a (2)2st2 1cos F M(kg 2st2)第 3 节 牛顿第二定律的应用【课堂基础自测】1. (2011银川模拟)如图所示是机器人展上一个小型机器人在表演竖直攀登表演关于机器人在上升过程中细绳对手的拉力以下说法正确的是( )A. 当机器人高速向上攀爬时细绳对手的拉力比低速攀爬时大B. 当机器人减速上升时，机器人处于超重状态C. 当机器人减速下降时，机器人处于失重状
33、态D. 机器人加速下降过程中(ag)，细绳对机器人的拉力小于其重力2. 在第 11 届全运会上，福建女选手郑幸娟以“背越式”成功地跳过了 1.95 m 的高度，成为全国冠军. 若不计空气阻力，则下列说法正确的是 ( )A. 下落过程中她处于失重状态B. 起跳以后上升过程中她处于超重状态C. 起跳时地面对 她的支持力等于她对地面的压力D. 起跳时地面对她的支持力大于她对地面的压力3. (2011金陵中学模拟)一条不可伸长的轻绳跨过质量可忽略不计的定滑轮，绳的一端系一质量 m15 kg 的重物，重物静止于地面上，有一质量 m110 kg 的猴子，从绳子另一端沿绳向上爬，如图所示不计滑轮摩擦，在重物
34、不离开地面条件下，猴子向上爬的最大加速度为(g10 m/s 2)( )A. 25 m/s2 B. 5 m/s2C. 10 m/s2 D. 15 m/s24. (2011江西师大附中模拟) 如图所示，质量都为 m 的 A、B 两物体叠放在竖直弹簧上并保持静止，用大小等于 mg 的恒力 F 向上拉 B，运动距离 h 时 B 与 A 分离. 则下列说法中正确的是( )A. B 和 A 刚分离时，弹簧为原长B. B 和 A 刚分离时，它们的加速度为 gC. 弹簧的劲度系数等于mghD. 在 B 与 A 分离之前，它们做匀加速运动5. 如图所示，质量为 m 的金属块放在水平桌面上，在与水平方向成 角斜向
35、上、大小为F 的拉力作用下，以速度 v 向右做匀速直线运动，重力加速度为 g. 求：(1)金属块与桌面间的动摩擦因数. (2)如果从某时刻起撤去拉力，则撤去拉力后金属块在桌面上还能滑行多远？答案：1. 解析：机器人攀爬时对细绳的拉力与速度大小无关，只与是否有竖直方向上的加速度有关，则 A 错；机器人减速上升时，其加速度方向向下，处于失重状态，则 B 错；机器人减速下降时，其加速度方向向上，处于超重状态，则 C 错；机器人加速下降过程中加速度向下，处于失重状态，拉力小于重力，则 D 对答案：D(2)由牛顿第二定律有mgma ，ag .据 0v 2ax 有 x gFcos mg Fsin 20 0
36、 v202a.来源:Zxxk.Comv2mg Fsin 2gFcos 答案：(1) (2)Fcos mg Fsin v2mg Fsin 2gFcos 【课后巩固测评】一、选择题( 本题共 10 小题，每小题 6 分，每题至少一个答案正确，选不全得 3 分，共60 分)1. (2011合肥一中模拟)如图是我国“长征”火箭把载人神舟飞船送上太空的情景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( )A. 火箭加速上升时，宇航员处于失重状态B. 飞船加速下落时，宇航员处于失重状态C. 飞船落地前减速，宇航员对座椅的压力大于其重力D. 火箭上升的加速度逐渐减小时，宇航
37、员对座椅的压力小于其重力2. 一个研究性学习小组设计了一个竖直加速度器，如图所示把轻弹簧上端用胶带固定在一块纸板上，让其自然下垂，在弹簧末端处的纸板上刻上水平线 A.现把垫圈用胶带固定在弹簧的下端，在垫圈自由垂下处刻上水平线 B，在 B 的下方刻一水平线 C，使 AB 间距等于 BC 间距假定当地重力加速度 g10 m/s2，当加速度器在竖直方向运动时，若弹簧末端的垫圈( )A. 在 A 处，则表示此时的加速度为零B. 在 A 处，则表示此时的加速度大小为 g，且方向向下C. 在 C 处，则重量为 50 g 的垫圈对弹簧的拉力为 1 ND. 在 BC 之间某处，则此时加速度器一定是在加速上升3
38、. 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 mg，现用水平拉力 F 拉 B，使 AB 以同一加速度运动，则拉力 F 的最大值为( )A. mg B. 2mg C. 3mg D. 4mg4. (2011太原模拟 )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 的工人站在地面上，通过定滑轮将 20.0 kg 的建筑材料以 0.500 m/s2 的加速度拉升，忽略绳子和定滑轮的质量及定滑轮的摩擦，则工人对地面的压力大小为(g 取 10 m/s2)( )A. 510 N B. 490 N C. 890 N D. 910 N5
39、. (2011吉林模拟)如图所示，一只质量为 m 的猫抓住用绳吊在天花板上的一根质量为M 的垂直的杆子当悬绳突然断裂时，小猫急速沿杆竖直向上爬，以保持它离地面的高度不变，则杆下降的加速度为 ( )A. g B. g mMC. g D. gMm M m MM6. (2011鹤岗模拟)利用传感器和计算机可以研究力的大小变化情况，实验时让某同学从桌子上跳下，自由下落 H 后双脚触地，他顺势弯曲双腿，他的重心又下降了 h.计算机显示该同学受到地面支持力 FN 随时间变化的图象如图所示根据图象提供的信息，以下判断正确的是( )A. 在 0 至 t2 时间内该同学处于失重状态B. 在 t2 至 t3 时间
40、内该同学处于超重状态C. t3 时刻该同学的加速度为零D. 在 t3 至 t4 时间内该同学的重心继续下降7. (2011山西运城模拟)如图所示，竖直放置在水平面上的轻质弹簧上叠放着两物块A、B ，A 、B 的质量均为 2 kg，它们处于静止状态，若突然将一个大小为 10 N，方向竖直向下的力施加在物块 A 上，则此瞬间，A 对 B 的压力大小为(g10 m/s 2) ( )A. 10 N B. 20 N C. 25 N D. 30 N8. (2011宁波模拟)如图所示，光滑水平面上放置质量分别为 m 和 2m 的四个木块，其中两个质量为 m 的木块间用一不可伸长的轻绳相连，木块间的最大静摩擦
41、力是 mg.现用水平拉力 F 拉其中一个质量为 2m 的木块，使四个木块以同一加速度运动，则轻绳对 m 的最大拉力为 ( )A. B. C. D. 3mg3mg5 3mg4 3mg29. (2011金华模拟)由静止开始竖直向上运动的电梯里，某同学把测量加速度的传感器固定在手提包上，手提包与传感器总质量为 1 kg，到达某一楼层停止，采集数据并分析处理后列在下表中.运动过程 匀加速直 线运动 匀速直线运动 匀减速直 线运动时间 (s) 2 8 2加速度 (m/s2) 0.40 0 0.40在计算机上画出手提包在此过程中速度 v、加速度 a、手对手提包的拉力 F、位移 x 随时间的变化关系图象，请
42、根据上表数据和所学知识，判断下列选项中正确的是(g 取 10 m/s2)( )10. (2011福建龙岩模拟)如图所示，斜劈形物体的质量为 M，放在水平地面上，质量为 m 的粗糙物块以某一初速沿斜劈的斜面向上滑，至速度为零后又加速返回，而斜劈始终保持静止，物块 m 上、下滑动的整个过程中 ( )A. 地面对斜劈 M 的摩擦力方向先向左后向右B. 地面对斜劈 M 的摩擦力方向没有改变C. 地面对斜劈 M 的支持力大于(M m) gD. 物块 m 向上、向下滑动时加速度大小相同二、计算题(本题共 3 小题，共 40 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)11. (12 分) 一
43、个质量为 50 kg 的人，站在竖直向上运动着的升降机底板上他看到升降机上挂着一个重物的弹簧测力计的示数为 40 N，如图所示，该重物的质量为 5 kg，这时人对升降机底板的压力是多大？( g 取 10 m/s2)12. (12 分 )水平面上有一带圆孤形凸起的长方形木块 A，木块 A 上的物体 B 用绕过凸起的轻绳与物体 C 相连，B 与凸起之间的绳是水平的用一水平向左的拉力 F 作用在物体B 上，恰使物体 A、B 、C 保持相对静止而共同向左加速运动，如图所示，已知物体A、B 、C 的质量均为 m，重力加速度为 g，不计所有的摩擦，则拉力 F 应为多大？13. (16 分)(2011广州广
44、雅中学摸底)如图所示，物体 A 的质量为 M1 kg，静止在光滑水平面上的平板车 B 的质量为 m0.5 kg、长为 L1 m某时刻 A 以 v04 m/s 向右的初速度滑上平板车 B 的上表面，在 A 滑上 B 的同时，给 B 施加一个水平向右的拉力忽略物体 A 的大小，已知 A 与 B 之间的动摩擦因数为 0.2，取重力加速度 g10 m/s2.试求：如果要使 A 不至于从 B 上滑落，拉力 F 应满足的条件答案：1. 解析： 加速上升或减速下降，加速度均是向上，处于超重状态；加速下降或减速上升，加 速度均是向下，处于失重状态，由此可知选项 B、C 正确答案：BC2. 解析：设 ABBCx
45、 ，由题意知，mg kx，在 A 处 mgma A，a Ag，方向竖直向下，B 正确；在 C 处，2kx mgma C，a Cg，方向竖直向上，此时弹力 F2kx2mg 1 N，C 正确；在 B、C 之间弹力 F 大于 mg，加速度方向竖直向上，但加速度器不一定在加速上升，也可能减速下降，故 D 错误答案：BC3. 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 mg，由牛顿第二定律知 aA g .对于 A、B 整体，加速度 aa Ag，由牛顿mgm第二定律得 Fmax3ma3mg .答案：C4. 对建筑材料进行受力分析根据牛顿第二定律有 Fmgm
46、a ，得绳子的拉力大小等于 F 210 N，然后再对人受力分析由平衡的知识得 MgFF N，得 FN490 N，根据牛顿第三定律可知人对地面间的压力为 490 N，B 对答案：B5. 解析：在小猫离地高度保持不变的一段时间内，小猫处于静止状态，根据平衡条件，得 mgF ，F 为杆施给小猫的力而对杆来说，杆则受到 F 的反作用力 F及重力 Mg，则杆的加速度为 a g，选项 D 正确. F MgM m MM答案：D6. 解析：由图象可以看出，在 0 至 t2 时间内该同学受到地面支持力小于重力，由牛顿第二定律可知该同学处于失重状态，而在 t2 至 t3 时间内支持力大于重力，该同学处于超重状态，
47、A、B 正确；t 3 时刻该同学受到的支持力最大，且 F1 大于重力，由牛顿第二定律可知 a0，C 错误；在 t3 至 t4 时间内该同学受到的支持力逐渐减小，但仍大于重力，故重心继续下降，D 正确答案：ABD7. 解析：对 AB 整体分析，当它们处于静止状态时，弹簧的弹力等于整体 AB 的重力当施加力 F 的瞬间，弹力在瞬间不变，故 A、B 所受合力为 10 N，则 a 2.5 F合2mm/s2，后隔离 A 物块受力分析，得 FmgF Nma，解得 FN25 N，所以 A 对 B 的压力大小也等于 25 N.答案：C8. 解析：经过受力分析，A、B 之间的静摩擦力为 A、C、D 组成的系统提供加速度，加速度为 A、B 间达到最大静摩擦力，即 am ，而绳子拉力 FT 给 C、D 组成的系mg4m g4统提供加速度，因而拉力的量大值为 FTm3ma m ，故选 B 正确3mg4答案：BF3ma 对 B 有 FF T ma对 C 有 FTcos mgFTsin ma 联立式得 FT2ma 联立式
