第三章 牛顿运动定律
训练1 牛顿第一定律
[基础题]
1．下列关于牛顿第一定律的说法中正确的是( )
A．牛顿第一定律是实验定律
B．牛顿第一定律只是提出了惯性的概念
C．牛顿第一定律提出了当物体受到的合外力为零时，物体将处于静止状态
D．牛顿第一定律既提出了物体不受外力作用时的运动规律，又提出了力是改变物体运
动状态的原因
2．歼击机在进入战斗状态时要丢掉副油箱，这样做是为了( )
A．减小重力，使运动状态保持稳定
B．增大速度，使运动状态易于改变
C．增大速度，使运动状态不易变化
D．减小惯性，有利于运动状态的改变
3．坐在小汽车前排的司机和乘客都要在胸前系上安全带，这主要是为了当下列哪种情
况出现时，减轻可能对人的伤害( )
A．车速太快 B．车速太慢
C．突然启动 D．紧急刹车
4．下列说法正确的是( )
A．牛顿第一定律是在伽利略的理想实验的基础上总结出来的
B．不受力作用的物体是不存在的，故牛顿第一定律的建立毫无意义
C．牛顿第一定律表明，物体只有在不受外力作用时才具有惯性
D．牛顿第一定律表明，物体只有在静止或做匀速直线运动时才具有惯性
5．一架匀速飞行的战斗机为了能击中地面上的目标，则投弹的位置是( )
A．在目标的正上方
B．在飞抵目标之前
C．在飞抵目标之后
D．在目标的正上方，但离目标距离近一些
6．甲、乙两个物体，m甲＝5 kg，m乙＝3 kg.速度v甲＝5 m/s，v乙＝8 m/s.关于它们的惯
性以下的说法中正确的是( )
A．甲的速度小，乙的速度大，乙的惯性大
B．甲的质量大，乙的质量小，甲的惯性大
C．甲的质量和速度的乘积大，乙的质量与速度的乘积小，甲的惯性大
D．物体惯性的大小只由质量决定，与物体的运动状态无关
7. 如图1所示，列车沿东西方向做直线运动，车里光滑桌面上有一小球，乘客看到小球
突然沿桌面向东滚动，则列车可能是( )
图1
A．以很大的速度向西做匀速运动
B．向西做减速运动
C．向西做加速运动
D．向东做减速运动
[能力题]
8．下列说法中正确的是( )
A．运动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
B．小球由于受重力的作用而自由下落时，它的惯性就不存在了
C．一个小球被竖直上抛，当抛出后能继续上升，是因为小球受到向上的推力
D．物体的惯性是物体保持匀速直线运动状态或静止状态的一种属性，与物体的速度大
小无关
9．2008年北京奥运会上，中国乒乓球队囊括了男子单打和女子单打的金、银、铜牌，
中国乒乓球史上写下了辉煌的一页．本届比赛乒乓球采用的是40 mm的“大球”，和以
前38 mm的小球相比( )
A．球大了，惯性也变大了
B．球大了，球速度变小，惯性变小了
C．球大了，静止时惯性比原来变大了，但在运动过程中惯性将变小
D．球变大了，球的运动状态改变要难一些，相同击打条件下球速度变慢，容易出现多
回合的比赛，可提高比赛的观赏性
10. 如图2所示，一木块在小车上随小车一起在水平面上向右做匀速运动，已知小车的上
表面光滑，在小车遇到一障碍物的瞬间，木块将( )
图2
A．向前倾倒 B．向后倾倒
C．仍在车上匀速前进 D．无法判断
11.如图3所示，一个劈形物体A，各面均光滑，放在固定的斜面上，上表面水平，在上
表面上放一光滑的小球B，劈形物体A从静止开始释放，则小球在碰到斜面前的运动轨
迹是( )
图3
A．沿斜面向下的直线
B．竖直向下的直线
C．无规则曲线
D．抛物线
12．如图4所示，在水平平直公路上匀速行驶的小车的车顶上，用绳子悬挂着一个小球．
图4
(1)若剪断绳子，小球将落至A、B、C中的________点；
(2)若剪断绳子的同时小车速度突然减小，小球的落点将偏向B点的________方；
(3)若剪断绳子的同时小车速度突然增大，小球的落点将偏向B点的________方．
[探究与拓展题]
13．有人设想，乘坐气球飘在高空，由于地球的自转，一昼夜就能周游世界．请你分析
一下，这个设想可行吗？
答案
1．D 2.D 3.D 4.A 5.B 6.BD 7.CD 8.D 9.AD 10.C 11.B
12．(1)B (2)前 (3)后
13．见解析
解析 因为地球上的一切物体(包括地球周围的大气)都随着地球一起自转．气球升空后，
由于惯性，它仍保持原来的自转速度．当忽略其他与地球相对运动(如风)的作用产生的
影响时，升空的气球与它下方的地面处于相对静止的状态，不可能使它相对地球绕行一
周．所以这个设想不符合物理原理，不可行．
训练2 探究加速度与力、质量的关系
1．如果a－F的图像是通过坐标原点的一条直线，说明物体的加速度a与施加在物体上
的力是________关系；如果a－的图像是通过坐标原点的一条直线，说明物体的加速
度a与物体的质量m是________关系．
2．在探究加速度与力、质量的关系的实验中，下列说法中正确的是( )
A．平衡摩擦力时，小盘应用细线通过定滑轮系在小车上，但小盘内不能装重物
B．实验中无需始终保持小车和砝码的质量远远大于盘和重物的质量
C．实验中如用纵坐标表示加速度，用横坐标表示小车和车内砝码的总质量，描出相应
的点在一条直线上时，即可证明加速度与质量成反比
D．平衡摩擦力时，小车后面的纸带必须连好，因为运动过程中纸带也要受到阻力
3. 如图1所示，在探究加速度和力、质量的关系的实验中，若1、2两个相同的小车所受
拉力分别为F1、F2，车中所放砝码的质量分别为m1、m2，打开夹子后经过相同的时间
两车的位移分别为x1、x2，则在实验误差允许的范围内，有( )
图1
A．当m1＝m2、F1＝2F2时，x1＝2x2
B．当m1＝m2、F1＝2F2时，x2＝2x1
C．当F1＝F2、m1＝2m2时，x1＝2x2
D．当F1＝F2、m1＝2m2时，x2＝2x1
4．用斜面、小车、砂、砂桶、砝码等器材做“探究加速度与力、质量的关系”实验，图2是实验中一条打点的纸带，相邻记数点的时间间隔为T，且间距x1，x2，x3，…，x6已量出．
图2
(1)请写出三个不同的计算加速度的表达式．
(2)如图3(a)所示，为甲同学根据测量数据画出的a—F图线．图线不过原点的原因是
__________________________；图线上部弯曲的原因是__________________．
(3)乙同学画出的图线如图(b)所示，图线不过原点的原因是______________________．
(4)丙、丁两同学用同一装置做实验，画出了各自得到的a—F图线如图(c)所示，说明两
个同学做实验时的哪一个物理量取值不同？并比较其大小．
图3
5．用如图4所示的装置研究在作用力F一定时，小车的加速度a与小车质量M的关系，
某位同学设计的实验步骤如下：
图4
A．用天平称出小车和小桶及其内部所装砂的质量；
B．按图装好实验器材；
C．把轻绳系在小车上并绕过定滑轮悬挂砂桶；
D．将电磁打点计时器接在6 V电压的蓄电池上，接通电源，放开小车，打点计时器在
纸带上打下一系列点，并在纸带上标明小车质量；
E．保持小桶及其内部所装砂的质量不变，增加小车上的砝码个数，并记录每次增加后
的M值，重复上述实验；
F．分析每条纸带，测量并计算出加速度的值；
G．作a－M关系图像，并由图像确定a－M关系．
(1)该同学漏掉的重要实验步骤是______，该步骤应排在______实验步骤之后．
(2)在上述步骤中，有错误的是________，应把____________改为__________．
(3)在上述步骤中，处理不恰当的是________，应把______________改为____________．
6．在做“探究加速度与力、质量的关系”的实验时，计算出各纸带的加速度后，将测
得的反映加速度a和力F的关系的有关资料记录在表1中．将测得的反映加速度a和质
量M关系的资料记录在表2中．
表1
a(m·s－2)
1.98
4.06
5.95
8.12
F(N)
1.00
2.00
3.00
4.00
表2
a(m·s－2)
2.04
2.66
3.23
3.98
1/M(kg－1)
0.50
0.67
0.80
1.00
(1)根据表中所列数据，分别画出a—F图像和a—1/M图像．
(2)从图像可以判定：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图像可知M＝________.
(4)由a—1/M图像可知F＝________.
7．某同学设计了如图5所示的装置来探究加速度与力的关系．弹簧测力计固定在一合
适的木板上，桌面的右边缘固定一支表面光滑的铅笔以代替定滑轮，细绳的两端分别与
弹簧测力计的挂钩和矿泉水瓶连接．在桌面上画出两条平行线MN、PQ，并测出间距d.
开始时将木板置于MN处，现缓慢向瓶中加水，直到木板刚刚开始运动为止，记下弹簧
测力计的示数F0，以此表示滑动摩擦力的大小．再将木板放回原处并按住，继续向瓶中
加水后，记下弹簧测力计的示数F1，然后释放木板，并用秒表记下木板运动到PQ处的
时间t.
图5
(1)木板的加速度可以用d、t表示为a＝________；为了减小测量加速度的偶然误差可以
采用的方法是(一种即可)________________．
(2)用加水的方法改变拉力的大小与挂钩码的方法相比，它的优点是________________．
a．可以改变滑动摩擦力的大小
b．可以更方便地获取多组实验数据
c．可以比较精确地测出摩擦力的大小
d．可以获得更大的加速度以提高实验精度
8．如图6所示，两个高1.2 m左右的支架上，放着两条平行光滑铝合金导轨，且已调成
水平状态，在光滑的导轨上放着两辆质量相等、性质一样的小车，1号车放在左端，系
有一根通过木板右端的小定滑轮的细线，线端有一小桶，桶中可放砝码.2号车放在右端，
系有一根通过木板左端的小定滑轮的细线，线端有一相同的小桶，两辆车一开始被左、
右两端的电磁铁吸住，电磁铁串联后接在6 V的学生电源上(闭合)，断开电源，电磁铁
同时失去磁性，小车在拉力作用下从两端向中间运动，在某位置相碰，记下相碰位置，
可以通过木板上的刻度知道两车通过的位移x1、x2.比较两车的位移x就可比较两车的加
速度a，则两车加速度＝________.
图6
答案
1．正比 反比
2．D 3.AD
4．(1)a＝[x6＋x5＋x4－(x3＋x2＋x1)]/9T2 a＝ a＝
(2)没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不够 没有满足砂和砂桶的质量m远小于小车和砝码
的质量M
(3)平衡摩擦力太过或斜面倾角太大
(4)两小车及车上的砝码的质量不同，且m乙
5．(1)平衡摩擦力 B (2)D 6 V电压的蓄电池 6 V以下交流电压的学生电源 (3)G
作a－M关系图像 作a－关系图像
6．(1)a—F图像和a—1/M图像分别如下图甲、乙所示
(2)正比关系 反比关系 (3)0.50 kg (4)4.00 N
7．(1) 多次测量时间t，取t的平均值 (2)bc
8.
训练3 牛顿第二定律
[基础题]
1．由牛顿第二定律F＝ma可知，无论怎样小的力都可以使物体产生加速度，可是当用
很小的力去推很重的桌子时，却推不动，这是因为( )
A．牛顿第二定律不适用于静止的物体
B．桌子加速度很小，速度增量也很小，眼睛观察不到
C．推力小于桌子所受到的静摩擦力，加速度为负值
D．桌子所受的合力为零，加速度为零
2．下列说法中正确的是( )
A．物体的速度为零时，合力一定为零
B．物体所受的合力为零时，速度一定为零
C．物体所受的合力减小时，速度一定减小
D．物体所受的合力减小时，加速度一定减小
3．在牛顿第二定律的表达式F＝kma中，有关比例系数k的下列说法中正确的是( )
A．在任何情况下k都等于1
B．k的数值由质量、加速度和力的大小决定
C．k的数值由质量、加速度和力的单位决定
D．在国际单位制中k＝1
4．一个质量为2 kg的物体同时受到两个力的作用，这两个力的大小分别为2 N和6 N，
当这两个力的方向发生变化时，物体的加速度大小可能为( )
A．1 m/s2 B．2 m/s2
C．3 m/s2 D．4 m/s2
5．初始静止在光滑水平面上的物体，受到一个逐渐减小的水平力的作用，则这个物体运
动情况为( )
A．速度不断增大，但增大得越来越慢
B．加速度不断增大，速度不断减小
C．加速度不断减小，速度不断增大
D．加速度不变，速度先减小后增大
6．一物块位于光滑水平桌面上，用一大小为F、方向如图1所示的力去推它，使它以加
速度a向右运动．若保持力的方向不变而增大力的大小，则( )
图1
A．a变大
B．a不变
C．a变小
D．因为物块的质量未知，故不能确定a变化的趋势
7．质量为m＝5 kg的物体放在光滑的水平面上，当用水平力F1＝6 N作用在物体上时，
物体的加速度为多大？若再作用一个水平力F2＝8 N，且F1、F2在同一水平面内，F1垂
直于F2，此时物体的加速度为多大？
[能力题]
8. 如图2所示，质量为20 kg的物体，沿水平面向右运动，它与水平面间的动摩擦因数为
0.1，同时还受到大小为10 N的水平向右的力F的作用，则该物体(g取10 m/s2)( )
图2
A．受到的摩擦力大小为20 N，方向向左
B．受到的摩擦力大小为20 N，方向向右
C．运动的加速度大小为1.5 m/s2，方向向左
D．运动的加速度大小为0.5 m/s2，方向向左
9．如图3所示，有一辆汽车满载西瓜在水平路面上匀速前进．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
作用力的大小是( )
图3
A．m B．ma
C．m D．m(g＋a)
10．如图4所示，一个小球从竖直立在地面上的轻质弹簧正上方某处自由下落，从小
球与弹簧接触开始到弹簧被压缩到最短的过程中，小球的速度和加速度的变化情况
是( )
图4
A．加速度和速度均越来越小，它们的方向均向下
B．加速度先变小后变大，方向先向下后向上；速度越来越小，方向一直向下
C．加速度先变小后变大，方向先向下后向上；速度先变大后变小，方向一直向下
D．以上均不正确
11.如图5所示，质量为m的滑块在水平面上撞向弹簧，当滑块将弹簧压缩了x0时速度
减小为0，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( )
图5
A．滑块向左运动过程中，始终做减速运动
B．滑块向右运动过程中，始终做加速运动
C．滑块与弹簧接触过程中，最大加速度为
D．滑块向右运动过程中，当弹簧形变量x＝时，滑块的速度最大
12.如图6所示，质量为1 kg的物体静止在水平面上，物体与水平面间的动摩擦因数μ＝
0.5，物体受到大小为20 N与水平方向成37°斜向下的推力F作用时，沿水平方向做匀加
速直线运动，求物体加速度的大小．(g取10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)
图6
13.如图7所示，一木块沿倾角θ＝37°的光滑斜面自由下滑．g取10 m/s2，sin 37°＝0.6，
cos 37°＝0.8.
图7
(1)求木块的加速度大小．
(2)若木块与斜面间的动摩擦因数μ＝0.5，求木块加速度的大小．
[探究与拓展题]
14．一位蹦床运动员仅在竖直方向上运动，弹簧床对运动员的弹力F的大小随时间t的
变化规律通过传感器用计算机绘制出来，如图8所示．重力加速度g取10 m/s2，试结合
图像，求运动员在运动过程中的加速度的最大值．
图8
答案
1．D 2.D 3.CD 4.BCD 5.AC 6.A
7．1.2 m/s2 2 m/s2
8．AD 9.C 10.C 11.ACD
12．5 m/s2
13.(1)6 m/s2 (2)2 m/s2
14.40 m/s2
训练4 牛顿第三定律
[基础题]
1．关于作用力与反作用力以及相互平衡的两个力的下列说法中，正确的是( )
A．作用力与反作用力一定是同一性质的力
B．作用力与反作用力大小相等，方向相反，因而可以互相抵消
C．相互平衡的两个力的性质，可以相同，也可以不同
D．相互平衡的两个力大小相等，方向相反，同时出现，同时消失
2．一物体受绳拉力的作用，由静止开始运动，先做加速运动，然后做匀速运动，最后
做减速运动，下列说法正确的是( )
A．加速运动时，绳拉物体的力大于物体拉绳的力
B．减速运动时，绳拉物体的力小于物体拉绳的力
C．只有匀速运动时，绳拉物体的力才与物体拉绳的力大小相等
D．不管物体如何运动，绳拉物体的力与物体拉绳的力大小总相等
3．一本书静置于水平桌面上，则( )
A．桌面对书的支持力大小等于书的重力，这两个力是一对平衡力
B．书对桌面的压力就是书的重力，这两个力是同一种性质的力
C．书所受的重力与桌面的支持力是一对作用力和反作用力
D．书所受的重力与它对地球的吸引力是对平衡力
4．运动员在长跑时与地球间的作用力和反作用力的对数为( )
A．一对 B．二对
C．三对 D．四对
5．关于车拉马、马拉车的问题，下列说法中正确的是( )
A．马拉车不动，是因为马拉车的力小于车拉马的力
B．马拉车前进，是因为马拉车的力大于车拉马的力
C．马拉车，不论车是动还是不动，马拉车的力的大小总是等于车拉马的力的大小
D．马拉车不动或车匀速前进时，马拉车的力与车拉马的力才大小相等
6. 如图1所示，两个弹簧测力计钩在一起，两边通过定滑轮各挂一个质量均为m的重物，
则弹簧测力计的读数大小为( )
图1
A．2mg B．mg
C．0 D．无法判断
7．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，水给人的阻力，方向向后
C．放在桌面上的物体，因有重力，才有对桌椅的压力，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
8．如图2所示，一个大人甲跟一个小孩乙站在水平地面上手拉手比力气，结果大人把
小孩拉过来了．对这个过程中作用于双方的力的关系，正确的说法是( )
图2
A．大人拉小孩的力一定比小孩拉大人的力大
B．大人与小孩间的拉力是一对作用力和反作用力
C．大人拉小孩的力与小孩拉大人的力大小一定相等
D．只有在大人把小孩拉动的过程中，大人的力才比小孩的力大，在可能出现的短暂相
持过程中，两人的拉力一样大
[能力题]
9．跳高运动员从地面上起跳的瞬间，下列说法中正确的是( )
A．运动员对地面的压力大于运动员受到的重力
B．地面对运动员的支持力大于运动员受到的重力
C．地面对运动员的支持力大于运动员对地面的压力
D．运动员对地面的压力大小等于运动员受到的重力
10. 如图3所示，质量M＝60 kg的人通过光滑的定滑轮拉着m＝20 kg的物体，当物体
以加速度a＝5 m/s2上升时，人对地面的压力多大？(g＝10 m/s2)
图3
[探究与拓展题]
11．为探究作用力与反作用力的关系，某同学把两只力传感器同时连在计算机上，其中
一只系在墙上，另一只握在手中，将两只力传感器的挂钩钩在一起，用力拉另一只传感
器，如图4甲所示，在计算机显示屏上观察到了这对拉力随时间变化的曲线，如图乙所
示．将一个力传感器固定在滑块上，另一个力传感器钩住它向右变速拉动滑块，如图丙
所示，观察到这对拉力随时间变化的曲线，如图丁所示．
图4
分析两图线可以看出：
(1)作用力和反作用力有怎样的关系？
(2)此规律适用于怎样运动的物体之间？
答案
1．AC 2.D 3.A 4.C 5.C 6.B 7.A 8.BC 9.AB
10．300 N
11．见解析
解析 分析题图可得：(1)作用力与反作用力等大反向．(2)此规律在任何运动情况下都适
用，作用力与反作用力的关系与物体运动情况无关．
训练5 牛顿运动定律的应用
[基础题]
1．A、B两物体以相同的初速度滑上同一粗糙水平面，若两物体的质量为mA>mB，两物
体与粗糙水平面间的动摩擦因数相同，则两物体能滑行的最大距离xA与xB相比为( )
A．xA＝xB B．xA>xB
C．xA2．如图1所示，一辆有动力驱动的小车上有一水平放置的弹簧，其左端固定在小车上，
右端与一小球相连，设在某一段时间内小球与小车相对静止且弹簧处于压缩状态，若忽略小球与小车间的摩擦力，则在此段时间内小车可能是( )
图1
A．向右做加速运动 B．向右做减速运动
C．向左做加速运动 D．向左做减速运动
3．行车过程中，如果车距不够，刹车不及时，汽车将发生碰撞，车里的人可能受到伤
害，为了尽可能地减轻碰撞所引起的伤害，人们设计了安全带．假定乘客质量为70 kg，汽车车速为90 km/h，从踩下刹车闸到车完全停止需要的时间为5 s，安全带对乘客的平均作用力大小约为(不计人与座椅间的摩擦)( )
A．450 N B．400 N
C．350 N D．300 N
4．某气枪子弹的出口速度达100 m/s，若气枪的枪膛长0.5 m，子弹的质量为20 g，若
把子弹在枪膛内的运动看做匀变速直线运动，则高压气体对子弹的平均作用力为( )
A．1×102 N B．2×102 N
C．2×105 N D．2×104 N
5.大家知道质量可以用天平测量，可是在宇宙空间怎样测量物体的质量呢？如图2所示
是采用动力学方法测量空间站质量的原理图．若已知双子星号宇宙飞船的质量为3 200kg，其尾部推进器提供的平均推力为900 N，在飞船与空间站对接后，推进器工作8 s测出飞船和空间站速度变化是1.0 m/s.则：
图2
(1)空间站的质量为多大？
(2)在8 s内飞船对空间站的作用力为多大？
6．一个物体的质量m＝0.4 kg，以初速度v0＝30 m/s竖直向上抛出，经过t＝2.5 s物体
上升到最高点．已知物体上升过程中所受到的空气阻力大小恒定，求物体上升过程中所受空气阻力的大小是多少？(g取9.8 m/s2)
7．一个滑雪者从静止开始沿山坡滑下，山坡的倾角θ＝30°，滑雪板与雪地的动摩擦因
数是0.04(g取10 m/s2)
求：(1)滑雪者加速度的大小；
(2)滑雪者5 s内滑下的路程；
(3)滑雪者5 s末速度的大小．
[能力题]
8.如图3所示，AD、BD、CD是竖直面内三根固定的光滑细杆，每根杆上套着一个小滑
环(图中未画出)，三个滑环分别从A、B、C处释放(初速度为0)，用t1、t2、t3依次表示各滑环到达D点所用的时间，则( )
图3
A．t1t2>t3
C．t3>t1>t2 D．t1＝t2＝t3
9.如图4所示为某小球所受的合力与时间的关系，各段的合力大小相同，作用时间相同，
设小球从静止开始运动．由此可判定( )
图4
A．小球向前运动，再返回停止
B．小球向前运动再返回不会停止
C．小球始终向前运动
D．小球向前运动一段时间后停止
10.在光滑的水平面上有一个物体同时受到水平力F1和F2的作用，在第1 s内保持静止
状态，若两个力随时间变化情况如图5所示，则下列说法中正确的是( )
图5
A．在第2 s内物体做匀加速运动，加速度大小恒定，速度均匀增大
B．在第5 s内物体做变加速运动，加速度均匀减小，速度逐渐增大
C．在第3 s内物体做变加速运动，加速度均匀减小，速度均匀减小
D．在第6 s末，物体的速度和加速度均为零
11．物体以12 m/s的初速度从斜面底端冲上倾角为37°的斜坡，已知物体与斜面间的动
摩擦因数为0.25，g取10 m/s2，求：(sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)
(1)物体沿斜面上滑的最大位移；
(2)物体下滑到斜面底端时的速度大小；
(3)物体在斜面上运动的时间．
12．质量为1 kg、初速度v0＝10 m/s的物体，受到一个与初速度v0方向相反，大小为3 N
的外力F的作用力，沿粗糙的水平面滑动，物体与地面间的动摩擦因数为0.2，经3 s后撤去外力，则物体滑行的总位移为多少？(取g＝10 m/s2)
[探究与拓展题]
13.如图6所示，在海滨游乐场里有一场滑沙运动．某人坐在滑板上从斜坡的高处A点
由静止开始滑下，滑到斜坡底端B点后，沿水平滑道再滑行一段距离到C点停下来．如果人和滑板的总质量m＝60 kg，滑板与斜坡滑道和水平滑道间的动摩擦因数均为μ＝0.5，斜坡的倾角θ＝37°(已知sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)，斜坡与水平滑道间是平滑连接的，整个运动过程中空气阻力忽略不计，重力加速度g取10 m/s2.
图6
(1)人从斜坡上滑下的加速度为多大？
(2)若由于场地的限制，水平滑道的最大距离BC为L＝20.0 m，则人从斜坡上滑下的距离AB应不超过多少？
答案
1．A 2.AD 3.C 4.B
5．(1)4 000 kg (2)500 N
6.0.88 N
7．(1)4.65 m/s2 (2)58.1 m (3)23.3 m/s
8.D 9.C 10.B
11．(1)9 m (2)6 m/s (3)(＋1) s
12．9.25 m
13.(1)2 m/s2 (2)50 m
训练6 习题课：应用牛顿运动定律解决几类典型问题
[基础题]
1．雨滴从空中由静止落下，若雨滴下落时空气对其的阻力随雨滴下落速度的增大而增
大，如图所示的图像中，能正确反映雨滴下落运动情况的是( )
2. 如图1所示，两小球悬挂在天花板上，a、b两小球用细线连接，上面是一轻质弹簧，
a、b两球的质量分别为m和2m，在细线烧断瞬间，a、b两球的加速度为(取向下为正方向)( )
图1
A．0，g B．－g，g
C．－2g，g D．2g,0
3．物体M放在光滑水平桌面上，桌面一端附有轻质光滑定滑轮，如图2甲所示，若用
一根跨过滑轮的轻绳系住M，另一端挂一质量为m的物体，M的加速度为a1；如图乙所示，若另一端改为施加一竖直向下F＝mg的恒力，M的加速度为a2，则( )
图2
A．a1>a2 B．a1＝a2
C．a14.如图3所示，两个质量相同的物体1和2紧靠在一起，放在光滑水平桌面上，如果它
们分别受到水平推力F1和F2作用，而且F1>F2，则1施于2的作用力大小为( )
图3
A．F1 B．F2
C.(F1＋F2) D.(F1－F2)
5．如图4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( )
图4
A．a1＝a2＝0 B．a1＝a，a2＝0
C．a1＝a，a2＝a D．a1＝a，a2＝－a
6．如图5所示，光滑水平面上，水平恒力F拉小车和木块一起做匀加速直线运动，小
车质量为M，木块质量为m，它们的共同加速度为a，木块与小车间的动摩擦因数为μ，则在运动过程中( )
图5
A．木块受到的摩擦力大小一定为μmg
B．木块受到的合力大小为ma
C．小车受到的摩擦力大小为
D．小车受到的合力大小为(m＋M)a
7. 图6为蹦极运动的示意图，弹性绳的一端固定在O点，另一端和运动员相连．运动员
从O点自由下落，至B点弹性绳自然伸直，经过合力为零的C点到达最低点D，然后弹起．整个过程中忽略空气阻力．分析这一过程，下列表述正确的是( )
图6
①经过B点时，运动员的速率最大 ②经过C点时，运动员的速率最大 ③从C点到D点，运动员的加速度增大 ④从C点到D点，运动员的加速度不变
A．①③ B．②③
C．①④ D．②④
8. 如图7所示为一光滑的斜面小车，若斜面的倾角为θ，则使斜面上的物体能与斜面小
车共同运动的加速度多大？方向如何？
图7
[能力题]
9．将一个物体以某一速度从地面竖直向上抛出，设物体在运动过程中所受空气阻力大
小不变，则物体( )
A．刚抛出时的速度最大
B．在最高点的加速度为零
C．上升时间大于下落时间
D．上升时的加速度等于下落时的加速度
10.如图8所示，轻弹簧上端与一质量为m的木块1相连，下端与另一质量为M的木块
2相连，整个系统置于水平放置的光滑木板上，并处于静止状态．现将木板沿水平方向突然抽出，设抽出后的瞬间，木块1、2的加速度大小分别为a1、a2.重力加速度大小为g.则有( )
图8
A．a1＝0，a2＝g B．a1＝g，a2＝g
C．a1＝0，a2＝g D．a1＝g，a2＝g
11.运动员手拉绳索向上攀登，为了探求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9所示．设运动员的质量为65 kg，吊椅的质量为15 kg，不计定滑轮与绳子间的摩擦，重力加速度取g＝10 m/s2.当运动员与吊椅一起以加速度a＝1 m/s2上升时，试求：
图9
(1)运动员竖直向下拉绳的力；
(2)运动员对吊椅的压力．
[探究与拓展题]
12.如图10所示，斜面倾角为θ，木块A的质量为m，叠放在木块B的上表面，木块B
上表面水平，下表面与斜面间无摩擦力，当A与B保持相对静止一起沿斜面下滑时，求A所受的弹力与摩擦力．
图10
答案
1．C 2.C 3.C 4.C 5.D 6.BC 7.B
8．gtan θ 方向向左
9.A 10.C
11．(1)440 N (2)275 N
12．弹力大小为mgcos2 θ，方向竖直向上
摩擦力大小为mgsin θcos θ，方向水平向左
训练7 超重与失重
[基础题]
1．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．秒表
2．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
3．质量为m的物体放置在升降机内的台秤上，升降机以加速度a在竖直方向上做匀变
速直线运动，若物体处于失重状态，则( )
A．升降机加速度的方向竖直向下
B．台秤的示数减少ma
C．升降机一定向上运动
D．升降机一定做加速运动
4．老师在讲“超重与失重”时，做了一个有趣的实验：在空饮料瓶四周钻几个小孔，
盛满水后，让盛满水的饮料瓶自由下落，则下落过程中可能出现的情景是下列选项中
的( )
5．在以加速度a＝g加速上升的电梯里，有一质量为m的人，下列说法中正确的是( )
A．人的重力仍为mg B．人的重力为mg
C．人对电梯的压力为mg D．人对电梯的压力为mg
6.在升降电梯内的地面上放一体重计，电梯静止时，晓敏同学站在体重计上，体重计示
数为50 kg，电梯运动过程中，某一段时间内晓敏同学发现体重计示数如图1所示．在这段时间内，下列说法中正确的是( )
图1
A．晓敏同学所受的重力变小了
B．晓敏对体重计的压力小于体重计对晓敏的支持力
C．电梯一定在竖直向下运动
D．电梯的加速度大小为，方向一定竖直向下
7. 原来做匀速直线运动的升降机内，有一个被伸长的弹簧拉住的具有一定质量的物体A
静止在地板上，如图2所示，现发现A突然被弹簧拉向右方，由此可判定，此时升降机的运动情况可能是( )
图2
A．加速上升 B．减速下降
C．加速下降 D．减速上升
8.电梯的厢壁上悬挂一个弹簧测力计，如图3所示，弹簧测力计下悬挂0.5 kg的重物．当
电梯由静止向上做匀加速直线运动时，发现电梯在2 s内上升了2层楼(每层高3 m)．
图3
(1)求这时弹簧测力计的示数应为多大？
(2)若某时刻发现测力计的示数为3 N，通过计算说明此时电梯以多大的加速度向上做怎样的运动？(g取10 m/s2)
[能力题]
9. 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4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)( )
图4
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
10．一个人站在磅秤上，在他下蹲的过程中，磅秤的示数将( )
A．先小于体重，后大于体重，最后等于体重
B．先大于体重，后小于体重，最后等于体重
C．先小于体重，后等于体重
D．先大于体重，后等于体重
11.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5所示，电梯运行的v－t图可能是(取电梯向上运动的方向为正)( )
图5
12.北京欢乐谷游乐场天地双雄是目前亚洲唯一的双塔太空梭，如图6所示，它是能体验
强烈失重、超重感觉的娱乐设施．先把乘有十多人的座舱，送到76 m高的地方，让座舱自由落下，当落到离地面28 m时制动系统开始启动，座舱匀减速运动到地面时刚好停止．若某游客手中托着质量为1 kg的饮料瓶进行这个游戏，g取9.8 m/s2，问：
图6
(1)当座舱落到离地面高度为40 m的位置时，饮料瓶对手的作用力多大？
(2)当座舱落到离地面高度为15 m的位置时，手要用多大的力才能托住饮料瓶？
[探究与拓展题]
13.如图7所示，A为电磁铁，C为胶木秤盘，A和C(包括支架)的总质量为M，B为铁
块、质量为m，整个装置用轻绳悬挂在O点，在电磁铁通电，铁块B被吸引加速上升的过程中，轻绳上拉力F的大小为( )
图7
A．F＝mg B．MgC．F＝(M＋m)g D．F>(M＋m)g
答案
1．CD 2.D 3.AB 4.A 5.AD 6.D 7.CD
8．(1)6.5 N (2)见解析
解析 (1)由x＝at2得a＝＝ m/s2＝3 m/s2.
由牛顿第二定律得F－mg＝ma，
F＝m(g＋a)＝0.5×(10＋3) N＝6.5 N.
(2)mg－F′＝ma′，
a′＝＝ m/s2＝4 m/s2.
由于加速度向下，故电梯以4 m/s2的加速度向上做匀减速运动．
9．D 10.A 11.AD
12．(1)0 (2)26.6 N
13.D
