课件30张PPT。章末整合提升运动状态质量矢量瞬时竖直向下<竖直向上>＝＝专题一 整体法和隔离法分析连接体问题 1.连接体：由几个物体叠放在一起或并排挤压放在一起，
或用细绳、细杆联系在一起构成的物体组，叫做连接体.
2.隔离法：对连接体的某一部分实施隔离，把它孤立出来
作为研究对象的解题方法叫隔离法.被隔离的可以是研究对象，
也可以是研究过程，采用隔离法的好处在于可以将原来是系统
的内力转化为研究对象所受的外力，可以将一个连续的物理过
程分为若干个分过程，这样可以使较为复杂的问题转化为相对
简单问题. 3.整体法：如果各个研究对象或研究过程遵守相同的规律，
则可把各个不同的过程或不同的研究对象作为一个整体来研究
的方法，称为整体法.对那些不涉及系统内力，各部分运动状态
又相同的物理问题，常采用整体法分析.4.说明 (1)解答问题时，绝不能把整体法和隔离法对立起来，而应
该把这两种方法结合起来，从具体问题的实际情况出发，灵活
选取研究对象，适当选择使用隔离法和整体法. (2)在使用隔离法解题时，所选取的隔离对象可以是系统中
的某一个物体，也可以是系统中的某一部分物体(包含两个或两
个以上的单个物体)，而这“某一部分”的选取，也应根据问题的
实际情况，灵活处理. (3)在选用整体法和隔离法时可依据所求的力，若所求力为
外力，则用整体法；若所求力为内力，则用隔离法.但在具体应
用时，绝大多数的题目都要两种方法结合应用，且应用顺序也
较为固定，即求外力时，先隔离后整体；求内力时，先整体后
隔离.先整体或先隔离的目的都是为了首先求解共同的加速度. 【例 1】 如图 4-1 所示，木块 A、B 静止叠放在光滑水平
面上，A 的质量为 m，B 的质量为 2m.现施加水平力 F 拉 B，A、
B 刚好不发生相对滑动，一起沿水平面运动.若改为水平力 F′
拉 A，使 A、B 也保持相对静止，一起沿水平面运动，则 F′不得超过()图 4-1 解析：水平力 F 拉 B 时，A、B 刚好不发生相对滑动，这
实际上是将要滑动，但尚未滑动的一种临界状态，从而可知此
时 A、B 间的摩擦力即为最大静摩擦力.
先用整体法考虑，对 A、B 整体：F＝(m＋2m)a
再将 A 隔离可得 A、B 间最大静摩擦力为：fm＝ma若将 F′作用在 A 上，隔离 B 可得：B 能与 A 一起运动，而 A、B 不发生相对滑动的最大加速度再用整体法考虑，对 A、B 整体：
F′＝(m＋2m)a′答案：B【触类旁通】 1.用质量为 m、长度为 L 的绳沿着光滑水平面拉动质量为
M 的物体，在绳的一端所施加的水平拉力为 F，如图 4-2 所示，
求：(1)物体与绳的加速度；(2)绳中各处张力的大小(假定绳的质量分布均匀，下垂度可忽略不计).图 4-2 解：(1)以物体和绳整体为研究对象，根据牛顿第二定律可
(2)以物体和靠近物体 x 长的绳为研究对象，如图 D13 所示.
根据牛顿第二定律可得：
图 D13专题二 传送带问题 传送带是应用比较广泛的一种传送装置，以其为素材的物
理题大都具有情景模糊、条件隐蔽、过程复杂的特点.但不管传
送带如何运动，只要分析清楚物体所受的摩擦力的大小、方向
的变化情况，就不难分析物体的状态变化情况. 【例 2】 如图 4-3 所示，水平传送带两个转动轴轴心相距
20 m，正在以 v＝4.0 m/s 的速度匀速传动，某物块(可视为质点)
与传送带之间的动摩擦因数为 0.1，将该物块从传送带左端无初
速地轻放在传送带上，则经过多长时间物块将到达传送带的右
端(取 g＝10 m/s2)?图 4-3 解：物块放到传送带上后先做匀加速运动，若传送带足够
长，匀加速运动到与传送带同速后再与传送带一同向前做匀速
运动 【触类旁通】
2.(双选)如图 4-4 所示，一物块沿斜面由 H 高处由静止滑下，
斜面与水平传送带相连处为光滑圆弧，物体滑离传送带后做平
抛运动，当传送带静止时，物体恰好落在水平地面上的 A 点，则下列说法正确的是() A.当传送带逆时针转动时，物体落点
一定在 A 点的左侧
B.当传送带逆时针转动时，物体落点一定落在 A 点图 4-4C.当传送带顺时针转动时，物体落点可能落在 A 点
D.当传送带顺时针转动时，物体落点一定在 A 点的右侧 解析：传送带静止时，滑块在传送带上所受的摩擦力一直
向左，做匀减速直线运动后平抛；如果传送带逆时针转动，滑
块在传送带上受摩擦力也是一直向左，所以平抛的速度不变，
A 错，B 对；如果传送带顺时针转动时，滑块在传送带上可能
一直减速，也可能先减速后匀速，甚至可能一直加速，C 对，
D 错.答案：BC 【例3】 如图 4-5 所示，倾斜传送带与水平方向的夹角为θ
＝37°，将一小物块轻轻放在正在以速度 v＝10 m/s 匀速逆时针
传动的传送带的上端，物块和传送带之间的动摩擦因数为μ＝
0.5(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力的大小)，传送带两皮带轮
轴心间的距离为 L＝29 m，求将物块从顶部传到传送带底部所
需的时间为多少？(取 g＝10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)图 4-5图 4-6图 4-7 解：物块放到传送带上后，沿斜面向下做匀加速直线运动，
开始相对于传动带向后运动，受到的摩擦力向前(物体受力如图
4-6 所示)，所以：G＝mg
N＝Gcos θ
f＝μN
mgsin θ＋μmgcos θ＝ma1①
②
③
④由上式可得：a1＝gsin θ＋μgcos θ＝10 m/s2当物体加速到与传送带同速时，位移为： 【触类旁通】
3.如图 4-8 所示粗糙传送带与水平方向夹角为θ，当传送带
静止时，在传送带上端轻放一小物块 A，物块下滑到底端时间为 t，则下列说法正确的是()A.当传送带逆时针转动时，物块下滑的时间一定大于 t图 4-8B.当传送带逆时针转动时，物块下滑的时间一定等于 t
C.当传送带顺时针转动时，物块下滑的时间可能等于 t
D.当传送带顺时针转动时，物块下滑的时间一定等于 t 解析：传送带静止时，滑块在传送带上所受的摩擦力斜向
上，小于重力斜向下的分力而做匀加速下滑；当传送带逆时针
转动时，物块受重力、支持力和沿传送带向下的摩擦力，向下
做匀加速直线运动的加速度大于传送带静止时的加速度，则物
块下滑的时间小于 t，故 A、B 错.当传送带顺时针转动时，物
块受到重力，支持力和沿传送带向上的摩擦力，加速度与传送
带静止时加速度相同，所以物块下滑的时间等于 t.D 对.答案：D专题三物理思想方法 1.理想实验法.它是在实验基础上经过概括、抽象、推理得
出规律的一种研究问题的方法，但它得出的规律却又不能用实
验直接验证，是科学家们为了解决科学理论中的某些难题，以
原有的理论知识作为理想实验的“材料”，以提出解决这些难
题的设想作为理想实验的目标，并在想象中给出这些实验“材
料”产生“相互作用”所需要的条件，然后，按照严格的逻辑
思维操作方法去“处理”这些理想实验的“材料”，从而得出
一系列反映物质规律的新原理、新定律，使科学难题得到解决，
推动科学的发展，又称推理法.应用：伽利略理想斜面实验. 2.控制变量法.物理学中对于多因素(多变量)的问题，常常
采用控制因素(变量)的方法，把多因素的问题变成多个单因素
的问题.每一次只改变其中的某一个因素，而控制其余几个因素
不变，从而研究被改变的这个因素对事物的影响，分别加以研
究，最后再综合解决，这种方法叫控制变量法.它是科学探究中
的重要思想方法，广泛地运用在各种科学探索和科学实验研究
之中.应用：探究牛顿运动定律. 【例 4】 伽利略在著名的斜面实验中，让小球分别沿倾角
不同、阻力很小的斜面从静止开始滚下，他通过实验观察和逻辑推理，得到的正确结论有() A.倾角一定时，小球在斜面上的位移与时间成正比
B.倾角一定时，小球在斜面上的速度与时间成正比
C.斜面长度一定时，小球从顶端滚到底端时的速度与倾角
无关
D.斜面长度一定时，小球从顶端滚到底端所需的时间与倾
角无关球滚下的速度越大，由 v＝gsinθ·t 可知，所需要的时间越短，
选项 C、D 错误.答案：B【触类旁通】4.图 4-9 甲和乙两图分别表示比较运动员游泳快慢的两种方法，其中：图 4-9(1)图甲的方法是：所用_______________相等时，运动员________________越长，运动越快.(2)图乙的方法是： ____________ 相 等 时 ， 运 动 员 所 用________越少，运动越快.(3)此两种方法均为____________法. 解析：(1)在图甲中，各泳道右边的圆圈指针的指向都相同，
表示“时间相等”，三个泳道中的运动员的位置不同，说明他
们通过的路程不同，游在最前面的人通过的路程最长，游得最
快，所以图甲表示采用了控制时间相等的因素，研究运动快慢
与路程的关系的方法，表明时间相等时，运动员通过的路程越
长，运动越快. (2)在图乙中，各泳道的运动员都到达了终点，但泳道旁圆
圈内的指针指向不同，表示运动员通过相同的泳道全程所用的
时间不等，中间泳道的运动员所用时间最短，游得最快.所以图
乙表示采用了控制路程相等的因素，研究运动快慢与时间的关
系的方法，表明通过的路程相等时，运动员所用时间越少，运
动越快.时间答案：(1)时间 通过的路程 (2)通过的路程
(3)控制变量课件31张PPT。第四章 力与运动第一节 伽利略的理想实验与牛顿第一定律 1.古希腊哲学家亚里士多德根据一些经验认为力是______
物体运动的原因.直到 17 世纪，意大利著名物理学家伽利略根
据“理想实验”，打破了凭直觉得出的力是________物体运动的原因这一错误观点对人们的束缚.维持维持2.一切物体总会保持______________状态或______状态，直到有______迫使它改变这种状态为止.匀速直线运动 3.物体保持______________________________的性质叫做
惯性，惯性是物体的____________，与物体的运动情况或受力情况无关.静止外力匀速直线运动状态或静止状态固有属性 4.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，减轻可能对人造成的伤害(B.车速太慢
D.紧急刹车 )
A.车速太快
C.突然启动
答案：D5.下列说法正确的是() A.如果物体在运动，那么它受到的合力一定不为零
B.力是使物体做变速运动的原因
C.撤出作用力，运动物体最终总要停下来
D.力只能改变物体运动速度的大小
解析：物体做匀速直线运动时，所受合外力为零，选项 A
错误；力是改变物体状态的原因，选项 B 正确；撤出作用力，
物体不受外力，物体保持原来的运动状态不变，选项 C 错误；
力能改变物体运动的状态，即改变速度的大小和方向，选项 D
错误.
答案：B知识点 1 伽利略的理想实验看图 4-1-1，讨论下列问题：原来的高度 图 4-1-1
(1)如图甲所示，让小球沿一个斜面从静止滚下来，小球
将滚上另一个斜面.如果没有摩擦，小球将上升到___________. (2)如果将斜面倾角变小，如图乙所示，小球在这个斜面上
要达到原来的高度就要通过更长的路程.
(3)继续减小斜面的倾角，如图丙所示，使它最终成为水平
面，小球就再也达不到原来的高度，而应______________________________.以恒定的速率永远(4)伽利略的结论：力__________维持物体运动的原因.运动下去不是1.伽利略理想实验表明： (1)一旦物体具有某一速度，如果它不受力，它将以这一速
度匀速直线运动下去.也就是说，力不是维持物体速度的原因，
而是改变物体速度的原因.(2)因为不可能消除一切阻力，也不能把水平木板做得无限长，所以这个实验是“理想实验”. 2.伽利略的实验虽然是想象中的实验，但并不是脱离实际
的主观臆想，而是建立在可靠的事实基础之上，把实验与逻辑
推理结合在一起得出来的. 3.在自然科学的理论研究中，理想实验作为一种抽象思维
的方法，可以使人们对实际的科学实验有更深刻的理解，可以
进一步揭示客观现象与过程之间的内在关系，并由此得出结论.4.不受外力的含义说明①理想状态：不受外力.②受到外力且合力为零.【例 1】 关于伽利略的理想斜面实验，下列说法正确的是() A.完全是理想的，没有事实基础
B.虽是理想推想，但我们实际可做到
C.是以可靠事实为基础，将实验与逻辑推理相结合，更深
刻地反映了自然规律
D.以上说法都不对
解析：伽利略理想实验，是以可靠事实为基础，抓住主要
因素，忽略次要因素，从而更深刻地揭示自然规律，由于生活
中不存在绝对光滑的物体，所以我们无法验证.
答案：C 【触类旁通】
1.(双选)理想实验是科学研究中的一种重要方法，它把可靠
的事实和合理的推论结合起来，可以深刻地揭示自然规律.关于伽利略的理想实验，下列说法正确的是() A.只要接触面做得相当光滑，物体在水平面上就能匀速运
动下去
B.这个实验实际上是永远无法做到的
C.利用气垫导轨，就能使实验成功
D.虽然是想象中的实验，但它是建立在可靠的实验基础上的 解析：理想实验在实际情况下是永远不能实现的，其条件
永远是理想化的，即使接触面“相当光滑”，也不会达到没有
摩擦力的程度，利用气垫导轨当然也不能实现“理想”的条件，
仍然存在一定的摩擦力，只不过摩擦力很小而已.不过，理想实
验是从实践中总结、提炼、加工出来的，是建立在可靠的实验
基础之上的，它能够由观察或实验的结果来检验.答案：BD知识点 2 牛顿第一定律探讨下列问题：(1)如图 4-1-2 所示，根据汽车中乘客出现的情况，可以判断，这辆汽车现在是如何运动的？图 4-1-2答案：汽车在减速(或者突然刹车). (2)火车在水平轨道上匀速行驶，小明站在一节车厢头，想
道：“如果我不断地竖直向上跳，由于火车在前进，那我将会
到达车厢尾去.”小明这一想法____________实现，因为小明跳
起后水平方向上____________________，水平方向运动的位移
跟火车的位移_______.不可能保持原来的状态相等1.牛顿第一定律：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.2.意义(1)指出一切物体都具有惯性.(2)指出力是产生加速度的原因：力不是使物体运动或维持物体运动的原因，而是改变物体运动的原因.3.物体的运动状态的改变表现为速度的变化，而速度是矢量，可能是速度大小或者方向改变，或两者都改变.【例 2】 (双选) 关于牛顿第一定律，下列说法正确的是() A.牛顿第一定律是实验定律，可以通过实验验证
B.实际上不存在不受外力作用的物体，所以牛顿第一定律
没有实际意义
C.牛顿第一定律说明运动不需要力来维持
D.牛顿第一定律说明力是改变物体运动状态的原因 解析：牛顿第一定律是在可靠的事实基础上加以逻辑推理
而得出来的，不是实验定律，它反映的是物体在不受外力作用
下所遵循的运动规律，由于自然界不受外力作用的物体是不存
在的，所以无法用实验去验证.但生活中“受到外力且合力为
零”和“不受外力作用”是等效的，所以牛顿第一定律仍具有
实际意义.牛顿第一定律揭示了力和运动的关系：力不是维持物
体运动的原因，而是改变物体运动状态的原因.答案：CD【触类旁通】
2.(双选)下列现象中，体现了“力是改变物体运动状态的原因”的思想的是() A.树欲静而风不止
B.行驶的汽车关闭发动机后逐渐停下来
C.汽车在平直公路上匀速行驶
D.用力推车而车不动
解析：由于有力的作用，树由静到动，运动状态发生了改
变；关闭发动机后，由于摩擦力的作用，汽车速度不断减小至
停下来，运动状态发生了改变.所以本题应选 AB.
答案：AB【例 3】 以下关于物体运动状态改变的说法中，正确的是() A.速度大小不变，运动状态就不变
B.速度方向不变，运动状态就不变
C.只有速度的大小和方向都改变了，才能说运动状态改变了
D.只要速度的大小和方向其中任意一个变了，运动状态就
发生了变化
解析：所谓运动状态的改变就是指速度矢量的变化，可以
是速度的大小变化，方向不变，可以是速度的方向变化，而大
小不变，也可以是速度的大小和方向都发生变化.
答案：D【触类旁通】
3.(双选)下列几种情况中，哪一种物体的运动状态没有发生变化() A.物体做自由落体运动
B.停在站台的火车
C.运动员以恒定速率沿圆形跑道跑步
D.物体在斜面上匀速滑下
解析：运动状态不变指的是速度的大小和方向均不变.A 选
项中速度的大小增大了，C 选项中速度的方向改变了.所以本题
应选 BD.
答案：BD 知识点 3 惯性
情景一：如图 4-1-3 所示，往一个玻璃杯内盛半杯水，上
面盖一块塑料薄板，板上放一个鸡蛋，用小棒猛击塑料板，塑
料板飞出，鸡蛋则稳稳地落入杯中.图 4-1-3图 4-1-4 情景二：如图 4-1-4 所示，小车上竖直放置一块木块，使
木块与小车一起向右匀速直线运动. 讨论：
(1)情景一中，用小棒猛击塑料板，塑料板飞出，鸡蛋则
______________.
(2)情景二中，当小车制动时，车上的木块会________倾倒.
原因是木块上半部分保持原来的_______________状态.
(3) 物体保持原来的______________ 状态或______ 状态的
性质叫做惯性.落入怀中匀速直线运动向右匀速直线运动静止1.惯性是物体的固有属性，一切物体都具有惯性. 2.惯性与物体受力的情况、运动情况及地理位置均无关.质
量是物体惯性大小的唯一量度，质量越大，惯性越大.
3.惯性不是力，而是物体本身固有的一种性质，因此说“物
体受到了惯性作用”、“产生了惯性”、“受到惯性力”等都是
错误的. 4.惯性和惯性定律不同，惯性是物体本身的固有属性，是
无条件的，而惯性定律是在一定条件下物体运动所遵循的规律.【例 4】(2012 年惠州测试)对下列现象解释正确的是() A.在一定拉力作用下，车沿水平面匀速前进，没有这个拉
力，小车就会停下来，所以力是维持物体运动的原因
B.向上抛出的物体由于惯性，所以向上运动，以后由于重
力作用，惯性变小，所以速度也越来越小
C.急刹车时，车上的乘客由于惯性一样大，所以都会向前
倾倒
D.质量大的物体运动状态不容易改变，是由于物体的质量
大，惯性也就大的缘故 解析：撤去拉力，车停止前进，是车受摩擦力的结果，A
错误；向上抛出的物体，因重力作用，速度变小，但惯性不变，
B 错误；急刹车时，车上的乘客都向前倾倒，是因为他们都有
惯性，但不能得出他们的惯性大小关系，C 错误；物体的质量
越大，惯性越大，运动状态越不容易改变.答案：D【触类旁通】4.下述说法中正确的是() A.汽车以更高速度行驶时具有更大的惯性
B.物体静止时有惯性，一旦运动起来运动状态就发生改变，
物体也就失去了惯性
C.在相同的外力作用下，获得加速度大的物体惯性小
D.物体做匀速直线运动时具有惯性，但合外力不为零时惯
性将消失 解析：惯性是物体的固有属性，在经典力学框架下，惯性
的大小只与物体的质量有关，与物体的运动状态或是否受力无
关.在相同的外力作用下，运动状态越易改变惯性越小.答案：C 有关惯性的解题技巧与方法
1.涉及惯性问题的分析思路(1)明确研究物体原来的运动状态. (2)当外力作用在该物体的某一部分(或外力作用在与该物
体有关联的其他物体上)时，这部分的运动状态的变化情况，描
述该部分运动状态时，一般以与其关联的物体作为参考系.
(3)该物体由于惯性保持怎样的运动状态，最后出现怎样的情况.2.关键点(1)一是物体具有惯性，有维持原来的运动状态的性质.
(2)二是力是改变物体运动状态的原因.(3)物体惯性的大小只与其质量有关，质量越大，惯性越大，质量越小，质量越小.3.物体的运动状态的变化的情况(1)速度的方向不变，只有大小改变.
(2)速度的大小不变，只有方向改变.
(3)速度大小和方向都改变. 【例 5】 一天，下着倾盆大雨.某人乘坐列车时发现，车厢
的双层玻璃窗内积水了.列车进站过程中，他发现水面的形状如图中的()ABCD 解析：列车匀速运动时，水速等于车速，列车进站时刹车，
速度减小，而水由于惯性仍要保持原来较大的速度，水相对于
车向前运动，所以水向前涌，液面形状和选项 C 一致.
答案：C 【触类旁通】
5.如图所示，一个密闭的容器中充满水，里面有一个用线
系住的乒乓球，球的一端固定在容器的底部，容器静止时，线
在竖直方向上，当容器向左做匀加速直线运动时，容器中乒乓球相对于容器静止后所在的位置是下图中的()ABCD 解析：容器向左匀加速运动，容器内的水和球由于惯性要
保持静止，由于水的密度大于球的密度，因此球被水挤向前方，
正确答案为 A.答案：A课件14张PPT。第七节力学单位1.基本单位：基本单位是根据物理量运算中的需要而选定的几个________的单位.基本量导出单位基本单位2.根据物理公式中基本物理量和其他物理量的关系可推导出其他物理量的单位，这些单位为____________.导出单位 3.单位制是由__________和_________所组成的一系列完整
的单位体制. 4.国际单位制中的七个基本物理量是________、________、
______、电流、热力学温度、物质的量、发光强度；对应的七
个基本单位是________、________、________、安培、开尔文、
摩尔、坎德拉.长度质量时间米千克秒知识点 1 单位制 情景一：某人从甲地到相距 15 km 的乙地需要 3 h，而某电
动玩具绕长为 2.5 m 的轨道转一圈需 0.5 s，它们各自的速度根 人与电动玩具的速度值均为 5，但他们的速度并不相等，
因为他们的__________不同.
情景二：假如你的身高为 1.70 m，如果与一个身高为 6 英
尺 4 英寸的英国人比较的话，则需______________后再比较数
值才有意义，根据 1 英尺＝12 英寸，1 英寸＝2.54 cm，则该英
国人的身高为________m，显然此人比你__________.单位统一单位1.93高1.基本单位和导出单位 (1)在物理学中，公式不仅反映了物理量之间的关系，同时
也确立了单位关系，在确定物理量时，常选择几个物理量的单
位，利用这些物理量之间的关系推导出其他物理量的单位，同
时也确定了这些物理量之间的最基本的数量关系. (2)被选定的物理量叫基本物理量，它们的单位称为基本单
位；由基本物理量根据物理关系推导出来的物理量的单位叫导
出单位.2.单位制 单位制是由基本单位和导出单位所组成的一系列完整的单
位体制.其中基本单位是可以任意选定的，导出单位是由定义方
程式与比例系数确定的，基本单位选取的不同，组成的单位制
也就不同. 【例 1】 下列物理量单位中哪些属于基本单位，哪些属于
导出单位：吨(t)、米(m)、毫米(mm)、小时(h)、秒(s)、焦耳(J)、
牛米(N·m)、微克(μg)、千克(kg)、微秒(μs)、克/厘米3(g/cm3)
解析：首先应明确，在力学中所有长度、质量、时间的单
位都是基本单位，所以上述单位中吨(t)、米(m)、毫米(mm)、小
时(h)、秒(s)、微克(μg)、千克(kg)、微秒(μs)等都是基本单位.
属于导出单位的是：焦耳(J)、牛米(N·m)、克/厘米3(g/cm3).答案：见解析【触类旁通】1.下列哪些物理量的单位不是导出单位()A.力的单位 N
B.压强的单位 Pa
C.长度的单位 m
D.加速度的单位 m/s2
解析：N 是 kg· m/s，Pa 是 N/s, m/s2 都是导出单位.
答案：C 知识点 2 国际单位制
“飞流直下三千尺，疑是银河落九天”是唐朝浪漫主义诗
人李白的名句，“尺”是物理量__________的单位，在我们的
学习中很少接触到这个单位，因为它不是____________.长度国际单位1.国际单位制(1)1960 年第十一届国际计量大会制订了一套国际通用的、包括一切计量领域的单位制，叫国际单位制.(2)国际单位制中的七个基本物理量和相应的国际基本单位制中的基本单位：2.国际单位制中的力学单位(1)在力学范围内，国际单位制中的基本单位有：长度的单位米(m)、质量的单位千克(kg)、时间的单位秒(s). (2) 国际单位制中的力学导出单位有：速度的单位米 / 秒
(m/s)，加速度的单位米/秒 2(m/s2)，力的单位牛(N，即 kg· m/s2)
等.【例 2】 现有下列物理量或单位，按下面的要求填空：C：m/s2
G：cmD：密度
H：sA：质量
E：m/s
I：长度B：N
F：kg
J：时间 (1)属于物理量的是______________________.
(2)在国际单位制中作为基本单位的物理量有__________；
(3)在国际单位制中属于基本单位的有________，属于导出
单位的有____________.
答案：(1)ADIJ (2)AIJ (3)FH BCE 【触类旁通】
2.(2014 年肇庆期末)国际单位制由 7 个基本单位、2 个辅助
单位和 19 个具有专门名称的导出单位组成，其中与力学有关的)三个基本单位是(
A.N、m、s
C.m、kg、sB.N、kg、s
D.m/s、kg、N 解析：力学中的基本物理量有三个，它们分别是长度、质
量、时间，它们的单位分别为 m、kg、s，所以 C 正确.
答案：C课件47张PPT。第三节 探究加速度与力、质量的定量关系 1.加速度与物体的______________、__________有关系，
要同时确定它们之间的关系，一般采用________________，即
先保持______________，测量另外两个量之间的关系.
2.在“探究加速度与物体所受合力的关系”实验中，小车的运
动是________________，实验中通过改变___________来改变小
车所受的合力，加速度的方向与小车__________________相同.受力情况质量控制变量法一个量不变匀变速直线运动斜面的倾角所受合外力的方向 3.在“探究物体加速度与物体质量的关系”实验中，设斜面与
桌面的夹角为θ，小车质量为 M，忽略小车与斜面的摩擦，小车
所受合外力为_____________ ，增大小车的质量，可以通过
________________________来实现保持合外力的大小不变，若
小车与斜面之间有摩擦，且摩擦力为 f，则小车所受的合外力为
_____________.Mgsin θ减小斜面的倾角Mgsin θ－f4.在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中，下列说法正确的是() A.平衡摩擦力时，小桶应用细线通过定滑轮系在小车上，
但小桶内不能装砂
B.实验中无需始终保持小车和砝码的质量远远大于砂和小
桶的质量
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
程中纸带也要受阻力 解析：平衡摩擦力时，不应挂小桶，但应带纸带运动，所
以 A 错误、D 正确；实验中要求始终保持小车和砝码的质量远
远大于砂和小桶的质量，所以 B 错误；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的倒数，描出
相应的点在过原点的同一条直线上时，证明加速度与质量成反
比，故 C 错误.答案：D5.对于质量相等的甲、乙两个物体来说，下面哪个说法是正确的() A.乙的加速度大，说明乙受到的合外力大
B.乙物体的速度比甲物体的大，说明乙物体受到的合外力
大
C.由于乙物体的速度比甲物体的大，所以乙物体的加速度
要比甲物体的大
D.如果甲、乙两个物体受力方向相同，那么它们的运动方
向一定相同 解析：根据实验结果，在质量一定的情况下，加速度与合
外力成正比，故 A 正确；速度与外力无因果关系，B 错；速度
大，加速度不一定大，故 C 错；两物体受力方向相同，即加速
度方向相同，而速度方向不一定相同，故 D 错.答案：A探究加速度与力的定量关系【实验方法】保持物体的质量不变，测量物体在受到不同的力作用时的加速度，分析加速度与力的关系.【实验装置】 如图 4-3-1 所示，气垫导轨是一种摩擦力很小的实验装置，
它利用从导轨表面小孔喷出的压缩空气，在滑块与导轨之间形
成很薄的空气膜，将滑块从导轨面上托起，使滑块与导轨不直
接接触，滑块在滑动时只受空气层间的内摩擦力和周围空气的
微弱影响，这样就极大地减小了力学实验中难以克服的摩擦力
的影响，滑块的运动可以近似看成无摩擦运动，使实验结果的
精确度大为提高.图 4-3-1速度，即 光电门是一个像门一样的装置，一边安装发光装置，另一
边安装接收装置，并与计时装置连接.如图 4-3-2 所示，当物体
通过光电门时光被挡住，计时器开始计时，当物体离开时停止
计时，这样就可以根据物体大小与运动时间计算物体运动的速
度；若计时装置具备运算功能，使用随机
配置的挡光片(宽度一定)，可以直接测量物
体的瞬时速度.用挡光板的宽度 d 除以挡光
的时间间隔 t 即可得到滑块通过光电门的图 4-3-2【实验过程】 (1)让滑块在砝码拉力作用下做加速运动，记录滑块通过光
电门的速度v1、v2、砝码的质量m、两光电门间的距离s.
(2)保持滑块质量不变，增加(或减少)砝码的数量来改变拉
力的大小，砝码的重力近似等于滑块所受的拉力，重复实验 5
次.【数据分析】设计实验表格，将滑块质量不变时的实验数据记入表格中，并在如图 4-3-3 所示的坐标中作出 a－F 关系图象.图 4-3-3【实验结论】 利用实验数据作出 a－F 关系图象得到：当质量一定的时
候，a－F 关系图象是过原点的一条直线，说明了在滑块质量不
变时，加速度 a 与合力 F 成正比.【注意事项】 砝码受到的重力不等于滑块受到的拉力.通过对砝码进行
受力分析可知，如果两者相等，砝码所受的合力将为零，下落
过程应该是匀速直线运动，这显然与事实不符.加速度越大，即
砝码的合力越大，砝码所受拉力与重力相差越大.要将砝码的重
力近似看做是滑块所受的拉力，实验过程中物体的加速度应较
小，即砝码的质量应远小于滑块的质量.【例 1】 在质量一定，研究加速度与力的关系时，某同学根据精确的测量，记录数据如下表：(1)根据表中的数据在图 4-3-4 所示坐标系中作出 a－F 图象.图 4-3-4(2)图象斜率的物理意义是__________________.(3)图线不过原点的原因可能是____________________________________________________________________________
_____________________________________________________.解析：(1)作出的a－F 图象如图 4-3-5 所示；(2)斜率的物理由a－F 图象可知，当力 F<0.1 N 时，小车没有动，说明此时小
车所受的摩擦力没有完全被平衡掉.图 4-3-5答案：见解析【触类旁通】 1.(2013 年茂名一模)某同学用如图 4-3-6 所示的装置做“物
体质量一定时，探究加速度与物体受力的关系”实验.
(1)首先不挂钩码，前后反复移动垫木，使打点计时器打出
的纸带上的点______________时，摩擦力就平衡好了.然后细绳
绕过滑轮挂上钩码，打出纸带，求出相应的加速度.改变钩码数
量，重做几次.最后探究加速度与物体受拉力(钩码重力)的关系.
(2)实验中钩码重力大于绳子拉力，钩码重力越大，误差越
大.请你在不增减实验器材的条件下提出一个方法克服上述不
足.你的方法是______________________________________.图 4-3-6答案：(1)疏密间隔相同 (2)选钩码和小车作一整体为研究对象，使增加(或减少)的
悬挂钩码取自(或放入)小车上，保证改变拉力时，研究对象质
量不变探究加速度与物体质量的定量关系【实验原理】保持物体受力不变，测量不同质量的物体在这个力作用下的加速度，分析加速度与质量的关系.【实验装置】如图 4-3-1 及图 4-3-2.【实验步骤】(1)保持砝码的质量不变，即滑块所受的拉力不变，记下滑块通过光电门的速度 v1、v2.(2)在滑块上增加(或减少)橡皮泥来改变滑块的质量，重复进行几次，记下实验数据.【数据分析】设计实验表格，将滑块拉力不变时的实验数据记入表格中，图 4-3-7【实验结论】根据图象不难发现其是一条经过原点的直线，所以在合外力一定的前提下，加速度和物体的质量成反比.【注意事项】本实验不直接画 a－M 的图象，是因为 a－M 是一条曲线，的直线，简单明了，也容易得出 a 与 M 的关系. 【例 2】 用如图 4-3-8 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：A.用天平称出小车和小桶及其内部所装沙子的质量；
B.按图安装好实验器材；C.把轻绳系在小车上并绕过定滑轮悬挂沙桶； 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沙子的质量不变，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 关系图象，并由图象确定 a 与 M 的关系.图 4-3-8(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__________________. 解析：实验中把小桶及其所装沙子的重力看做与小车所受的
拉力大小相等，没有考虑摩擦力的作用，故必须平衡摩擦力.电
磁打点计时器接在 6 V 电压的蓄电池上将无法工作，必须接在
6 V 交流电压的学生电源上.作a－M 关系图象，得到的是双曲线，答案：(1)平衡摩擦力 B(2)D 6 V 电压的蓄电池 6 V 交流电压的学生电源【触类旁通】2.(2013 年汕头期末)如图 4-3-9 甲所示为验证“加速度与力、质量的关系”实验装置示意图.图 4-3-9 (1)平衡小车所受的阻力的操作：取下________ ，把木板
不带滑轮的一端垫高；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乙所示，则应________(填
“减小”或“增大”)木板的倾角，反复调节，直到纸带上打出
的点迹________为止. (2)图丙为研究“在外力一定的条件下，物体的加速度与其
质量的关系”时所得的实验图象，横坐标 m 为小车上砝码的质
量.设图中直线的斜率为 k，在纵轴上的截距为 b，若牛顿定律
成立，则小车受到的拉力为 ______________ ，小车的质量为__________.答案：①砝码 减小 间隔相等(均匀)探究加速度与力、质量的关系【实验目的】(1)学会用控制变量法研究物理规律；
(2)探究加速度与力、质量的关系；
(3)掌握利用图象处理数据的方法.
【实验原理】小车受到的拉力 F 认为等于托盘和砝码的总重力 mg.
小车的加速度 a 利用纸带根据Δs＝aT2 计算.【实验器材】 打点计时器、纸带、复写纸片、小车、一端附有定滑轮的
长木板、重物、夹子、细绳、低压交流电源、导线、天平(带有
一套砝码)、刻度尺、砝码.【实验步骤】(1)用天平测出小车和砝码的总质量 M，小盘和砝码的总质量 m，把数值记录下来.图 4-3-10(2)按如图 4-3-10 所示把实验器材安装好，先不把悬挂小盘的细绳系在车上，即不给小车施加牵引力. (3)平衡摩擦力：在长木板不带定滑轮的一端下面垫一块木
板.反复移动木板的位置，直至小车在斜面上运动时可以保持匀
速直线运动状态.这时，小车拖着纸带运动时受到的摩擦阻力恰
好与小车所受的重力在斜面方向上的分力平衡，打点纸带上点
与点之间的间隔相等. (4)把细绳系在小车上并绕过滑轮悬挂小盘，先接通电源再
放开小车，打点计时器在纸带上打下一系列的点，打完点后切
断电源，取下纸带，在纸带上标上纸带号码. (5)保持小车和砝码的质量不变，在小盘里放入适量的砝
码，把小盘和砝码的总质量 m′记录下来，重复步骤(4).在小盘
内再放入适量砝码，记录下小盘和砝码的总质量 m″，再重复
步骤(4).(6)重复步骤(5)两次，得到每组三条纸带. (7)在每条纸带上都选取一段比较理想的部分，标明计数
点，测量计数点间的距离，算出每条纸带上的加速度的值. (8)用纵坐标表示加速度 a，横坐标表示作用力 F，作用力
的大小 F 等于小盘和砝码的总重力，根据实验结果在坐标平面
上画出相应的点，如果这些点是在一条过原点的直线上，便证
明了加速度与作用力成正比. (9)保持小盘和砝码的质量不变，在小车上加砝码，重复上
面的实验，用纵坐标表示加速度 a，横坐标表示小车和砝码总
质量的倒数，根据实验结果在坐标平面上画出相应的点.如果这
些点是在一条过原点的直线上，就证明了加速度与质量成反比.【实验结论】质量不变时，加速度与合外力成正比；合外力不变时，加速度与质量成反比.【注意事项】 (1)一定要做好平衡摩擦力的工作，也就是调出一个合适的
斜面，使小车的重力沿着斜面方向的分力正好平衡小车受到的
摩擦阻力.在平衡摩擦力时，不要把悬挂小盘的细线系在小车上
(即不要给小车施加任何牵引力)，并要让小车拖着打点的纸带
运动. (2)实验步骤(2)、(3)不需要重复，即整个实验平衡了摩擦力
后，不管以后是改变小盘和砝码的总质量还是改变小车和砝码
的总质量，都不需要重新平衡摩擦力. (3)每条纸带必须在满足小车与车上所加砝码的总质量远
大于小盘和砝码的总质量的条件下打出.只有如此，小盘和砝码
的总重力才可视为小车受到的拉力. (4)改变拉力和小车质量后，每次开始时小车应尽量靠近打
点计时器，并应先接通电源，再放开小车，且应在小车到达滑
轮前按住小车.(5)作图象时，要使尽可能多的点分布在所作直线上，不在直线上的点应尽可能对称分布在所作直线的两侧. (6)作图时两轴标度比例要选择适当，各量须采用国际单位.
这样作图线时，坐标点间距不至于过密，误差会小些.
(7)提高测量精度的方法：①应舍掉纸带上开头比较密集的
点，在后边便于测量的地方找一个起点；②可以把每打五次点
的时间作为时间单位，即从开始点起，每五个点标出一个计数
点，而相邻计数点间的时间间隔为 T＝0.1 s.【误差分析】 (1)在实验中，我们认为钩码的重力就等于小车所受的合力.
但这是有误差的，只有在小车总质量比较大，钩码总重力比较
小，且长木板合理倾斜的情况下，实验结果才比较理想.
(2)质量测量、长度测量中也存在偶然误差，可通过多次测量取平均值的方法来减小误差.
(3)平衡摩擦力不准而造成误差.
(4)描点作图时存在误差.【例 3】 在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中，采用如图 4-3-11 所示的实验装置.图 4-3-11 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打上的点计算出.
(1)当 M 与 m 的大小关系满足______________时，才可以认为绳对小车的拉力大小等于盘及盘中砝码的重力. (2)一组同学在做加速度与质量的关系实验时，保持盘及盘
中砝码的质量一定，改变小车及车中砝码的质量，测出相应的
加速度，采用图象法处理数据.为了比较容易地观察出加速度 a
与质量 M 的关系，应该作 a 与__________的图象. (3)如图 4-3-12 甲所示为 A 同学根据测量数据作出的 a－F
图线，说明实验存在的问题是__________________________________________________________________________________. (4)B、C 同学用同一装置做实验，画出了各自得到的 a－F
图线，如图乙所示，两个同学做实验时的哪一个物理量取值不
同：________________.图 4-3-12解析：(1)当 M?m 时，才可以认为绳对小车的拉力大小等于盘及盘中砝码的重力. (2)因实验画的 a－M 图象是一条曲线，难以判定它所对应
的函数式，从而难以确定 a 与 M 的定量关系，所以在实验中应 (3)图甲中根据测量数据作出的a－F 图线没有过原点，图
象交于 F 轴上一点，说明没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不够.
(4)B、C 同学用同一装置做实验，画出了各自得到的a－F
图线，两图象的斜率不同，说明两个同学做实验时的小车及车
上砝码的总质量不同.答案：(1)M?m(3)没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足 (4)小车及车中砝码的总质量不同【触类旁通】3.(2014 年湛江调研)探究小车加速度与合外力、质量关系的实验装置如图 4-3-13 所示：图 4-3-13 (1)若要探究小车的加速度与合外力的关系，应保持_____
____________不变，分别改变施加在小车上的拉力 F，测出相
对应的加速度 a. (2)把带有滑轮的长木板右端垫高，在没有牵引力的情况下
让小车拖着纸带以一定的初速度沿木板运动，打点计时器在纸
带上打出一系列计时点，如果计时点间距__________，就说明
摩擦力和小车重力沿木板向下的分力平衡.(3)实验过程中，下列做法正确的是()A.先接通打点计时器电源，再释放小车
B.先释放小车，再接通打点计时器电源
C.将接好纸带的小车停在靠近长木板上的滑轮处
D.将接好纸带的小车停在靠近打点计时器处 (4)实验中从打出的若干纸带中选取一条纸带，如图 4-3-14
所示，从 O 点开始每 5 个点取一个计数点(相邻的两个计数点之
间还有四个点未画出)，打点计时器的电源频率是 50 Hz，相邻
两个计数点之间的时间间隔 T＝_________s；依照打点的先后
依次编为 1、2、3、4、5、6，相邻两计数点间距离分别为：s1
＝7.05 cm、s2＝7.68 cm、s3＝8.33 cm、s4＝8.95 cm、s5＝9.61 cm、
s6＝10.26 cm 则打点计时器打下计数点 1 时，小车的速度大小
v1＝________m/s，小车运动的加速度的大小是________m/s2.(计
算结果保留两位有效数字)图 4-3-14答案：(1)小车质量 (2)相等 (3)AD(4)0.1 0.74 0.64课件16张PPT。第二节 影响加速度的因素 1.当物体的质量保持不变时，物体受到的合外力逐渐增大，
其加速度将逐渐____________；反之，物体受到的合外力逐渐
减小，其加速度也将逐渐__________.
2.当物体所受合外力大小保持不变时，物体的质量越大，
其加速度将______________；反之，物体的质量越小，加速度就___________.增大减小越小越大 知识点 1 探究加速度与合外力的关系
排量为 2.0 L 的汽车甲与排量 2.5 L 的汽车乙并排在等红
灯，我们可以认为两车的质量相等，绿灯亮时，他们同时以额
定功率启动， __________ 车加速得会更快些，因为此车的__________较大.乙牵引力【探究方法】控制变量法(保持小车质量不变).
【探究目的】初探猜想：小车质量保持不变时，小车所受的合外力越大，加速度也越大；反之合外力越小，加速度越小.【实验器材】一个带有刻度尺的斜面，一辆四轮小车，一块秒表.【实验设计】(1)如图 4-2-1 所示，让小车从斜面上由静止释放.图 4-2-1(2)记下小车运动的时间 t.(3)从斜面上读出小车的位移 s.(5)改变斜面与桌面的夹角，可以改变小车受到的合力大小，重做上面的实验.【实验结论】 当物体的质量保持不变时，物体受到的合外力逐渐增大，
其加速度将逐渐增大；反之，物体受到的合外力逐渐减小，其
加速度也将逐渐减小.【例 1】 同一小车从倾角不同的斜面上滑下，如图 4-2-1所示，不计摩擦力，下列说法中正确的是() A.斜面倾角越小，小车所受合外力越大
B.斜面倾角越大，小车所受合外力越大
C.斜面倾角不同，小车所受重力不变，合外力也不变
D.斜面倾角为 45°时，小车所受合外力最大
解析：假设物体的质量为m，斜面倾角为θ，由于摩擦力不
计，则物体只受重力和支持力作用，合外力等于重力沿斜面向
下的分力，即为 F合＝mgsin θ，同一小车，质量不变，θ越大，
sin θ就越大，F合就越大.
答案：B 【触类旁通】
1.探究加速度与物体所受合外力的关系时，让同一辆小车
沿着倾角不同的光滑斜面从顶端由静止开始滑下，测量小车滑到底端所用的时间.下列叙述中正确的是() A.斜面的倾角越大则小车运动的时间越长，说明小车运动
的加速度越大
B.斜面的倾角越大则小车运动的时间越短，说明小车运动
的加速度越大
C.斜面的倾角越大则小车运动的时间越长，说明小车运动
的加速度越小
D.斜面的倾角越大则小车运动的时间越短，说明小车运动
的加速度越小 解析：斜面倾角越大，合力将越大，小车将下滑得越快，
所用的时间越短，可知 A、C 错.由于小车所走的位移等于斜面速度越大.答案：B 知识点 2 探究加速度与物体质量的关系
小吴的奇瑞 A3 汽车满载时比只坐司机一人时加速明显要
比较________，小吴认为两种情况下的牵引力是相同，满载时
__________较大.因此，小吴认为物体所受合外力相同时，若质量越大，则加速度________.慢质量越小【探究方法】控制变量法(保持物体受到的合外力不变).
【探究目的】初探猜想：小车所受合力不变时，小车的质量越大，加速度就越小；反之质量越小，加速度就越大.【实验器材】一个带有刻度尺的很光滑的斜面，一辆四轮小车，一块秒表，弹簧测力计.【实验设计】 (1)把小车放在斜面上，用弹簧测力计沿斜面向上拉小车，
使弹簧测力计以最小的示数让小车保持静止，记下弹簧测力计
的示数.(2)将小车从斜面上由静止释放，用秒表记录小车的运动时(3)在小车上增加砝码，重复(1)、(2)实验. 注意：在小车上增加砝码，使质量变大，为保持小车和砝
码所受到的合外力不变，必须逐渐减小斜面与水平面的夹角，
直到弹簧测力计沿斜面向上的拉力与前次的相同[弹簧测力计
拉法与(1)中相同]，这样就保证了小车和砝码所受的合外力不
变.【实验结论】 当物体所受合外力大小保持不变时，物体的质量越大，其
加速度将越小；反之，物体的质量越小，加速度就越大. 【例 2】 在探究加速度与物体质量的定性关系实验中，在
增大物体的质量的同时，要保证物体所受的合外力不变，下列措施可行的是()A.增大斜面的倾角
C.保持斜面倾角不变B.减小斜面的倾角
D.以上措施都不能实现 解析：小车下滑过程中受到有重力，支持力和摩擦力的作
用，假设摩擦因素为μ，斜面倾角为θ，物体质量为m，则所受
的合外力为F合＝mgsin θ－μmgcos θ，则在增大m的同时必须
要减小θ，才能保持 F 合不变.
答案：B 【触类旁通】
2.探究加速度与物体质量的关系时，让不同质量的小车在
合外力不变的情况下从顶端由静止开始滑下，测量小车滑到底端所用的时间.下列叙述中正确的是() A.小车的质量越大则小车运动的时间越长，说明小车运动
的加速度越大
B.小车的质量越大则小车运动的时间越短，说明小车运动
的加速度越大
C.小车的质量越大则小车运动的时间越长，说明小车运动
的加速度越小
D.小车的质量越大则小车运动的时间越短，说明小车运动
的加速度越小 解析：小车的质量越大，则斜面倾角越小，小车下滑得越
慢，所用的时间越长，由于小车所走的位移等于斜面长是不变答案：C课件36张PPT。第五节 牛顿第二定律的应用 1.牛顿第二定律给出了加速度与力、质量之间的定量关系：
________.因此在已知受力的情况下可以结合__________，解决
有关物体运动状态变化的问题；也可以在已知物体运动状态发
生变化的情况下，运用运动学公式求出物体的________，再结
合牛顿第二定律确定物体的受力情况.运动学公式加速度2.两类基本问题牛顿第二定律 (1)已知物体的受力情况，确定物体的运动情况.解题思路
是：已知物体的受力情况，根据______________，求出物体的
________，再由物体的初始条件，根据______________求出未
知量，从而确定物体的运动情况.
(2)已知物体的运动情况，确定物体的受力情况.解题思路
是：根据物体的运动情况，利用 _____________________求出
_______，再根据________________就可以确定物体所受的力，
从而求得未知的力，或与力相关的某些量，如动摩擦因数、劲度系数等.运动学公式加速度牛顿第二定律加速度运动学规律 3.用 30 N 的水平外力 F，拉一个静止放在光滑水平面上的
质量为 20 kg 的物体，力 F 作用 3 s 后消失，则第 5 s 末物体的速度和加速度分别是()A.v＝4.5 m/s，a＝1.5 m/s2
B.v＝7.5 m/s，a＝1.5 m/s2
C.v＝4.5 m/s，a＝0
D.v＝7.5 m/s，a＝0
答案：C 4.(双选，2014 年广州天河区期末)如图 4-5-1 所示，一辆小
车在水平面上沿直线运动，车内悬挂的小球相对小车静止并与竖直方向成θ角，下列说法正确的是()A.小车一定向右做匀加速直线运动
B.小车的加速度大小为 gtanθ，方向向右图 4-5-1C.悬绳的拉力一定大于小球的重力
D.小球所受的合力方向一定向左 解析：以小球为研究对象，受力分析
如图 D12 所示.
根据牛顿第二定律得知mgtan θ＝ma图 D12 解得a＝gtan θ，方向水平向右，故B正确；θ一定，则加
速度 a 一定，汽车的加速度也一定，若车向右运动，则汽车向
右做匀加速运动，若车向左运动，则向左做匀减速运动.故 A 错即悬绳的拉力一定大于小球的重力，故 C 正确；由图可知合力
方向向右，故 D 错误.答案：BC 知识点 1 从受力情况确定运动情况
在高速公路上行车，如果车辆发生故障，要停车检修，应
在离车 150 m 远的地方竖一警示牌.这是因为汽车在高速公路上
高速行驶，司机发现情况到采取刹车，须要有一定的反应时间，
对应有一段反应距离；汽车在刹车过程中受阻力 f 做匀减速直
线运动，则可通过______________计算出其刹
车的加速度 a，再通过运动学公式计算出刹车
距离.若汽车的质量为 m，初速度为 v，则刹车距离的表达式为__________.图 4-5-2牛顿第二定律1.基本处理思路2.受力分析的依据 (1)力的产生条件是否存在，是受力分析的重要依据之一.
(2)力的作用效果与物体的运动状态之间有相互制约的关
系，结合物体的运动状态分析受力情况是不可忽视的.
(3)由牛顿第三定律(力的相互性)出发，分析物体的受力情况，可以化难为易.3.受力分析的基本方法(1)明确研究对象，即对谁进行受力分析.
(2)把要研究的物体从周围物体中隔离出来.(3)按顺序分析受力情况，画出力的示意图，其顺序为：重力、弹力、摩擦力、其他力.4.基本步骤(1)确定研究对象，对研究对象进行受力分析和运动分析，并画出物体的受力图.(2)根据力的合成与分解的方法，求出物体所受的合外力(包括大小和方向).(3)根据牛顿第二定律列方程，求出物体的加速度.(4)结合给定的物体运动的初始条件，选择运动学公式，求出所需运动参量. 【例 1】 如图 4-5-3 所示，一个放置在水平台面上的木块，
其质量为2 kg，受到一个斜向下的、与水平方向成37°角的推力
F＝10 N 的作用，使木块从静止开始运动，4 s 后撤去推力，若
木块与水平面间的动摩擦因数为 0.1.(取 g＝10 m/s2，sin 37°＝
0.6，cos 37°＝0.8)
(1)撤去推力 F 时木块的速度为多大？
(2)撤去推力 F 到停止运动过程中木块的
加速度为多大？(3)木块在水平面上运动的总位移为多少？图 4-5-3 解：(1)撤去力 F 之前，对木块受力分析如图 4-5-4 所示.
由牛顿第二定律得：
水平方向：Fcos 37°－f＝ma1
竖直方向：FN＝mg＋Fsin 37°
又有 f＝μFN解得 a1＝2.7 m/s2图 4-5-44 s 末的速度为 v＝a1t＝2.7×4＝10.8 m/s.(2)撤去 F 后，根据牛顿第二定律μmg＝ma2
a2＝μg＝1 m/s2.所以物块运动的总位移为 s＝s1＋s2＝79.92 m.【触类旁通】 1.(2014年江门一中期末)如图4-5-5 所示，一个质量 m＝2 kg
的物体置于水平面上，在 F＝10 N 的水平力作用下，由静止开
始沿水平面做匀加速直线运动，它们之间的动摩擦因数为 0.2，
物体运动的加速度是多大？4 s 内通过的距离是多少？第 4 s 内
通过的距离多大？图 4-5-5解：N＝mg＝2×10 N＝20 N
f＝μN＝0.2×20 N＝4 N
F 合＝F－f＝10 N－4 N＝6 N第 4 s 内通过距离 x′＝10.5 m. 知识点 2 从运动情况确定受力情况
一位同学通过电视观看火箭发射时的情景.他听到现场总
指挥倒计时结束发出“点火”命令后，立刻用秒表计时.假设测
得火箭底部经过发射架顶端的时间是 4.8 s，如
果他想算出对火箭的推力，还需知道发射架高
度 h 和火箭的总质量 m.根据____________推算推算出推力的大小.图 4-5-6F－mg＝ma出加速度的大小，然后根据______________可以1.基本处理思路2.解题的基本方法步骤(1)确定研究对象，对研究对象进行受力分析和运动分析，并画出物体的受力图；(2)选择合适的运动学公式，求出物体的加速度；(3)根据牛顿第二定律列方程，求出物体所受的合外力；
(4)根据力的合成与分解的方法，由合力求出所需的力. 【例 2】 质量为 200 t 的机车从停车场出发，行驶 225 m
后，速度达到 54 km/h，此时，司机关闭发动机让机车进站，机
车又行驶了 125 m 才停在站上.设运动阻力不变，求机车关闭发
动机前所受到的牵引力. 解：机车关闭发动机前在牵引力和阻力共同作用下向前加
速；关闭发动机后，机车只在阻力作用下做减速运动.因加速阶
段的初末速度及位移均已知，故可由运动学公式求出加速阶段
的加速度，由牛顿第二定律可求出合力；在减速阶段初末速度
及位移已知，同理可以求出加速度，由牛顿第二定律可求出阻
力，则由两阶段的力可求出牵引力.a2 方向与 v1 方向相反.
由牛顿第二定律得②F 阻＝－ma2＝－2×105×(－0.9) N＝1.8×105 N
由①②得机车的牵引力为 F 引＝2.8×105 N. 【触类旁通】
2.(2013 北京东城期末)如图 4-5-7 所示为杂技“顶竿”表
演，一人站在地上，肩上扛一质量为 M 的竖直竹竿，竿上有一
质量为 m 的人可以看成质点，当此人沿着竖直竿以加速度 a 加)速下滑时，竿对地面上的人的压力大小为(
A.(M＋m)g－ma
B.(M＋m)g＋ma
C.(M＋m)gD.(M－m)g图 4-5-7答案：A 解析：对竿上的人进行受力分析，受重力mg、摩擦力Ff，有 mg－Ff＝ma；所以 Ff＝m(g－a)，竿对人有摩擦力，人对竿也有反作用力—摩擦力，且大小相等，方向相反；对竿进行受力分析，受重力Mg、竿上的人对杆向下的摩擦力Ff′、顶竿的人对竿的支持力FN，有Mg＋Ff′＝FN，又因为竿对“底人”的压力和“底人”对竿的支持力是一对作用力与反作用力，由牛顿第三定律，得到FN′＝Mg＋Ff′＝(M＋m)g－ma.故选A.整体法和隔离法的应用1.研究系统内部物体间的相互作用力应采用隔离法，研究系统与外部的相互作用采用整体法更简便一些. 2.在连接体内各物体具有相同的加速度时，可先把这个连
接体当成一个整体，分析受到的外力及运动情况，利用牛顿第
二定律求出加速度，若要求连接体内各种物体相互作用的内力，
则把物体隔离，对某个物体单独进行受力分析，再利用牛顿第
二定律对该物体列式求解. 3.受力分析和运动过程分析是解决动力学问题的前提.找到
加速度是解题的突破口，因此，解题时应抓住“加速度”这个
桥梁不放，确定过渡方向，学习中要通过具体问题的分析，熟
练掌握解题思路，提高解决实际问题的能力. 【例 3】 一人在井下站在吊台上，用如图 4-5-8 所示的定
滑轮装置拉绳把吊台和自己提升上来.图中跨过滑轮的两段绳
都认为是竖直的且不计摩擦.吊台的质量 m＝15 kg，人的质量为
M＝55 kg，运动时吊台向上的加速度是 a＝0.2 m/s2，求这时人
对吊台的压力.(取 g＝9.8 m/s2)图 4-5-8 解：选人和吊台组成的系统为研究对象，受力如图 4-5-9
所示，F 为绳的拉力，由牛顿第二定律有：
2F－(m＋M)g＝(M＋m)a
则拉力大小为：图 4-5-9 再选人为研究对象，受力情况如图 4-5-10 所示，其中 FN
是吊台对人的支持力.由牛顿第二定律得：
F＋FN－Mg＝Ma
故 FN＝M(a＋g)－F＝200 N
由牛顿第三定律知，人对吊台的压力F′N 大小为 200 N，方向竖直向下.图 4-5-10 【触类旁通】
3.(双选，2014年广州天河区期末)如图 4-5-11 所示，上表面
水平的小车上放着一个物体，有一推力 F 作用在小车上，物体和)小车保持相对静止沿水平面运动，下列叙述中正确的是(
图 4-5-11
A.小车加速运动时，物体与小车间存在摩擦力
B.小车加速运动时，物体与小车间没有摩擦力
C.小车匀速运动时，物体与小车间存在摩擦力
D.小车匀速运动时，物体与小车间不存在摩擦力
答案：AD牛顿第二定律中的临界问题1.临界问题 (1)临界状态：在物体的运动状态变化的过程中，相关的一
些物理量也随之发生变化.当物体的运动变化到某个特定状态
时，有关的物理量将发生突变，该物理量的值叫临界值，这个
特定状态称之为临界状态.临界状态是发生量变和质变的转折
点. (2)关键词语：在动力学问题中出现的“最大”、“最小”、
“刚好”、“恰能”等词语，一般都暗示了临界状态的出现，
隐含了相应的临界条件.(3)解题关键：解决此类问题的关键是对物体运动情况的正确描述，对临界状态的判断与分析. (4)常见类型：动力学中的常见临界问题主要有两类：一是
弹力发生突变时接触物体间的脱离与不脱离、绳子的绷紧与松
弛问题；一是摩擦力发生突变的滑动与不滑动问题.2.解决临界值问题的两种基本方法 (1)以物理定理、规律为依据，首先找出所研究问题的一般
规律和一般解，然后分析和讨论其特殊规律和特殊解.
(2)直接分析、讨论临界状态和相应的临界值，找出相应的物理规律和物理量. 【例 4】 质量为 0.2 kg 的小球用细线吊在倾角为θ＝60°
的斜面体的顶端，斜面体静止时，小球紧靠在斜面上，线与斜
面平行，如图 4-5-12 所示，不计摩擦，求在下列两种情况下，
细线对小球的拉力(取 g＝10 m/s2)：
图 4-5-12 解：小球与斜面体一起向右加速运动，当 a 较小时，小球
与斜面体间有挤压；当 a 较大时，小球将飞离斜面，只受重力
与绳子拉力作用.因此要先确定临界加速度 a0(即小球即将飞离
斜面，与斜面只接触无挤压时的加速度)，此时小球受力情况如
图 4-5-13 所示，由于小球的加速度始终与斜面体相同，因此小
球所受合外力水平向右，将小球所受力沿水平方向和竖直方向
分解，根据牛顿第二定律有Tcos θ＝ma0，Tsin θ＝mg
得 a0＝5.77 m/s2.图 4-5-13图 4-5-14图 4-5-15力 N1 的作用，受力分析如图 4-5-14 所示，将 T1、N1 沿水平方
向和竖直方向分解，同理有
T1cos θ－N1sin θ＝ma1，T1sin θ＋N1cos θ＝mg
联立以上两式得 T1＝2.08 N，N1＝0.4 N.课件26张PPT。第六节超重和失重 1.视重：当物体挂在弹簧测力计下或放在水平台秤上时，
弹簧测力计或台秤的示数称为“视重”，大小__________测力计
所受的拉力或台秤所受的压力.
2.当物体有向______的加速度时，产生超重现象，物体的
重力__________，只是对水平支持物的压力或对悬挂物的拉力
_______.等于上不变变大 3.当物体有向______的加速度时，产生失重现象(包括匀减
速上升，匀加速下降).此时物体对水平支持物的压力或对悬挂物
的拉力________重力.
4.当物体有向下的加速度且 a＝g 时，产生______________
现象，此时物体对水平支持物的压力或对悬挂物的拉力
__________.下小于完全失重等于零5.下列说法中正确的是()A.体操运动员双手握住单杠吊在空中不动时处于失重状态
B.蹦床运动员在空中上升和下落过程中都处于失重状态
C.举重运动员在举起杠铃后不动的那段时间内处于超重状态
D.游泳运动员仰卧在水面静止不动时处于失重状态
答案：B 知识点 1 超重与失重
蹦极是一种颇为刺激的娱乐游戏.其最惊险之处莫过于从
一个很高的位置跳下.在此过程中，会感到整个心似乎悬于空
中，很不踏实.实际上，并不是心脏的位置提高了，而是自身的
重心位置相对平衡位置提高了，产生了向下的加速度，这就是
“________现象”.反之，若物体具有向上的加速度(可以是竖
直向上，也可以是某加速度的竖直向上的分量)就是“________现象”.失重超重1.超重、失重的定义(1)超重：物体对悬挂物的拉力(或者对支持物压力)大于物体所受的重力的现象，称为超重现象.(2)失重：物体对悬挂物的拉力(或者对支持物压力)小于物体所受的重力的现象，称为失重现象. 2.超重、失重的解释
(1)超重：小明站在加速上升的电梯里的体重计上，以小明
为研究对象，受力如图 4-6-1 所示.由牛顿第二定律 F 合＝ma，
有：F－mg＝ma
即 F＝mg＋ma
由牛顿第三定律知：图 4-6-1F′＝F＝mg＋ma
即体重计示数为
F′＝mg＋ma>mg. (2)失重：小明站在加速下降的电梯里的体重计上，以小明
为研究对象，受力如图 4-6-2 所示.由牛顿第二定律 F 合＝ma，
有：mg－F＝ma
即 F＝mg－ma
由牛顿第三定律知：
F′＝F＝mg－ma图 4-6-2即体重计示数为
F′＝mg－ma力(或支持力)的增大与减小，是视重的改变，物体所受的重力
始终未变. (2)物体处于超重状态时，物体不一定是竖直向上做加速运
动，也可以是竖直向下做减速运动，即只要物体的加速方向是
竖直向上的，物体就处于超重状态.物体的运动方向可能向上，
也可能向下.同理，物体处于失重状态时，物体的加速度竖直向
下，可能竖直向下加速也可能竖直向上减速. (3)物体不在竖直方向上运动，只要其加速度在竖直向上有
分量，物体处于超重状态，有竖直向下分量时，物体处于失重
状态.【例 1】 某人站在一静止的台秤上，当他猛地下蹲的过程)中，若不考虑台秤的惯性，则台秤的示数(
A.先变大后变小，最后等于他的重力
B.变大，最后等于他的重力
C.先变小，后变大，最后等于他的重力
D.变小，最后等于他的重力 解析：解决这类问题首先要判断物体的运动状态，然后根
据运动状态的变化确定物体加速度的方向，最后判断物体是处
于超重还是失重.人下蹲的过程经历了从静止、加速向下、减速
向下和静止三个过程，显然在这三个过程中，人的加速度方向
是：向下、向上、为零.可见，人从静止到最大下蹲速度的过程
中处于失重状态，台秤的示数将变小；从最大的下蹲速度到静
止，人处于超重状态，台秤的示数将变大；最后人处于静止状
态，台秤的示数等于人的重力.答案：C 【触类旁通】
1.(双选，2014 年江门一中期末)游乐园中，游客乘坐能加
速或减速运动的升降机，可以体会超重与失重的感觉.下列描述正确的是()A.当升降机加速上升时，游客是处在失重状态
B.当升降机减速下降时，游客是处在超重状态
C.当升降机减速上升时，游客是处在失重状态
D.当升降机加速下降时，游客是处在超重状态 解析：当升降机加速上升时，游客受到重力和支持力，加
速度向上，根据牛顿第二定律，有N－mg＝ma，故N＞mg，故
A 错误；当升降机减速下降时，游客受到重力和支持力，加速
度向上，根据牛顿第二定律，有N－mg＝ma，故 N＞mg，故B
正确；当升降机减速上升时，游客受到重力和支持力，加速度
向下，根据牛顿第二定律，有 mg－N＝ma，故 N＜mg，故C
正确；当升降机加速下降时，游客受到重力和支持力，加速度
向下，根据牛顿第二定律，有 mg－N＝ma，故 N＜mg，故D
错误.答案：BC 知识点 2 完全失重现象
情景一：宇航员在宇宙飞船中站着睡觉和躺着睡觉一样舒
服，走路务必小心，稍有不慎，将“上不着天，下不着地”，
食物要做成块状或牙膏似的糊状，以免食物的碎渣“漂浮”在完全失重空中，这些就是____________现象.
图 4-6-3 情景二：弹簧测力计拉着重 5 N 的物体一起向下做自由落
体运动，发现测力计的读数为零，这是因为物体处于__________状态.完全失重 1.完全失重：当物体向下的加速度等于重力加速度 g 时，
物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)等于零的状态叫做完
全失重状态.2.完全失重的理解 (1)完全失重现象与物体运动的速度大小和方向都无关.物
体处于完全失重状态时，可以向上运动，也可以向下运动，但
加速度一定等于重力加速度. (2)物体完全失重时会有一些特殊现象，如液体不再产生压
强，利用物体所受的重力的仪器(如天平等)不能再使用.
(3)几种完全失重状态：人造地球卫星、宇宙飞船、航天飞
机进入轨道后其中的人和物，自由落体运动、抛体运动等都处
于完全失重状态.【例 2】 在轨道上运行的人造地球卫星中，下述哪些仪器)可以使用(
A.天平B.弹簧测力计C.水银温度计D.水银气压计 解析：在轨道上运行的人造卫星中，物体处于失重状态，
凡是工作原理与重力有关的仪器在卫星中不能正常使用，凡是
与重力有关的实验，在卫星中都无法进行.如天平失效、测力计
不能测重力、浸在液体中的物体不再受浮力、液体柱不再产生
压强等.
答案：C 【触类旁通】
2.如图 4-6-4 所示，一个盛水的容器底部有一小孔.静止时
用手指堵住小孔不让它漏水，假设容器在下述几种运动过程中始终保持平动，且忽略空气阻力，则()A.容器自由下落时，小孔向下漏水
B.将容器竖直向上抛出，容器向上运动时，小孔向下漏水；容器向下运动时，小孔不向下漏水图 4-6-4C.将容器水平抛出，容器在运动中小孔向下漏水
D.将容器斜向上抛出，容器在运动中小孔不向下漏水 解析：由超重与失重可知，无论物体做何种运动，只要加
速度为重力加速度 g，物体就处于完全失重状态，小孔处不向
下漏水，故正确答案为 D.答案：D超重与失重1.超重并不是重力增加了，失重也不是失去了重力，超重、失重只是视重的变化，物体的实重没有改变.2.判断超重、失重时不是看速度方向如何，而是看加速度方向是向上还是向下.3.有时加速度方向不在竖直方向上，但只要在竖直方向上有分量，物体也处于超、失重状态.4.两个相关联的物体，其中一个处于超(失)重状态，整体对支持面的压力也会比重力大(小). 【例 3】 在一个封闭装置中，用弹簧测力计下挂一物体，
根据弹簧测力计的读数与物体实际所受的重力之间的关系，则以下判断中正确的是() A.读数变大，表明装置加速上升
B.读数变小，表明装置加速下降
C.读数为零，表明装置运动的加速度等于重力加速度，但
无法判定是向上还是向下运动
D.读数准确，表明装置匀速上升或下降 解析：读数变大，物体处于超重状态，物体可能加速上升
或减速下降，A 错；读数变小，物体处于失重状态，可能是加
速下降或减速上升，B 错；弹簧测力计的读数为零，即完全失
重，这表明装置运动的加速度等于重力加速度 g，可能加速下
落或减速上升，故 C 正确；读数准确，可能匀速或静止，D 错.答案：C 【触类旁通】
3.(2013 年济宁期末)如图 4-6-5 所示，运动员“3 米跳板跳
水”运动的过程可简化为：运动员走上跳板，将跳板从水平位
置 B 压到最低点 C，跳板又将运动员竖直向上弹到最高点 A，
然后运动员做自由落体运动，竖直落入水中，跳板自身重力可)忽略不计，则下列说法正确的是(
图 4-6-5A.运动员向下运动(B→C)的过程中，先超重后失重，对板的压力先减小后增大B.运动员向下运动(B→C)的过程中，先失重后超重，对板的压力一直增大C.运动员向上运动(C→B)的过程中，先失重后超重，对板的压力先增大后减小D.运动员向上运动(C→B)的过程中，先超重后失重，对板的压力先减小后增大 解析：人受到重力及板向上的弹力；人在向下运动的过程
中，人受到的板的弹力越来越大，开始时加速度向下减小；然
后加速度再向上增大，故人应先失重后超重，故 A 错误，B 正
确；运动员在向上运动时，由于弹力减小，但开始时一定大于
重力，故合外力先减小后增大，而加速度先向上，后向下，故
人先超重后失重，故 C、D 错误.答案：B课件35张PPT。第四节牛顿第二定律 1.牛顿第二定律：物体的加速度跟所受的合外力成______，
跟物体的质量成______________，加速度的方向跟合外力的方
向___________.
2.在国际单位制中，力的单位是牛顿.1 N 等于质量为______
的物体获得________的加速度时受到的合外力.
3.在国际单位制中，公式 F＝kma 的比例系数 k 为______，
因此牛顿第二定律的数学表达式为_________.正比反比相同1 kg1 m/s21F＝ma4. 下列关于速度、加速度、力的关系的说法中正确的是() A.力是物体运动的原因
B.物体运动的速度大，说明其受到的力大
C.物体受到力的作用，一定具有加速度；物体具有加速度，
一定受到力的作用
D.力是改变物体运动状态的原因，加速度的方向和合外力
的方向一致 解析：力是改变物体运动状态的原因，而不是使物体运动
的原因，A 错，D 对.物体的加速度大，则受合力大，速度大，
受到的力不一定大，B 错.物体所受的合外力不为零时一定具有
加速度，物体具有加速度，合外力一定不为零，C 错.答案：D 5.一个质量为 2 kg 的物体同时受到两个力的作用，这两个
力的大小分别是 2 N 和 6 N，当两个力的方向发生变化时，物)
B.2 m/s2
D.4 m/s2体的加速度大小不可能为(
A.1 m/s2
C.3 m/s2
答案：A知识点 1 牛顿第二定律1.在保持质量不变时，不同拉力作用下物体的加速度如下表所示：由表格中的数据推算：0.3020.302_______________________.由计算结果分析可得，当保持物体的质量不变时，会有0.302 2.在保持拉力不变时，不同质量的物体的加速度如下表所
示：
由表中的数据分析可得，当保持物体所受拉力不变时
结论：质量不变时，加速度与合外力成__________；合外
力 F 不变时，加速度与质量成____________；加速度的方向跟合外力的方向____________.正比反比相同1.牛顿第二定律数值上等于单位质量的物体产生单位加速度时力的大小，k 的
大小由 F、m、a 三者的单位共同决定，在国际单位制中，k＝1.2.对牛顿第二定律的理解(1)因果性：只要物体所受合力不为零，物体就会获得加速度，即力是产生加速度的原因. (2)瞬时性.对于质量确定的物体，其加速度的大小和方向完
全由物体受到的合外力的大小和方向决定.加速度和物体受到
的合外力是瞬时对应关系，即加速度随合外力同时产生、同时
变化、同时消失，保持时刻对应的关系.(3)矢量性.力和加速度都是矢量，物体加速度的方向由物体所受合外力的方向决定，两者方向一定相同. (4)同体性.牛顿第二定律中的质量是研究对象的质量，它可
以是某个物体的质量，也可以是由若干物体构成的系统的质量；
作用力是研究对象所受到的合外力，对于系统而言，不包括系
统内各物体之间的相互作用力；m、F、a 必须是对同一研究对
象而言的.【例 1】 关于牛顿第二定律，下列说法正确的是() A.根据 F＝ma 可知，只要有力作用在物体上，物体就一定
能产生加速度
D.物体的运动方向一定跟合外力的方向相同 解析：根据牛顿第二定律 F＝ma，F 指的是合外力，故 B
合题；而当物体受到的合外力为零时，即使物体有力的作用，
物体也没有加速度；m 是运动物体的质量，它是物体的固有属
性，与物体是否运动及是否有加速度无关；物体的运动方向可
以与合外力的方向相同或相反.答案：B点拨：物体的加速度方向与合外力方向相同，与运动方向无必然关系.【触类旁通】1.(双选)关于牛顿第二定律的下列说法中，正确的是() A.物体加速度的大小由物体的质量和物体所受合力的大小
决定，与物体的速度无关
B.物体加速度的方向只由它所受合力的方向决定，与速度
方向无关
C.物体所受合力的方向和加速度的方向及速度方向总是相
同的
D.一旦物体所受合力为零，则物体的加速度立即为零，其
运动也就逐渐停止了 解析：对于某个物体，合力的大小决定加速度的大小，合
力的方向决定加速度的方向，而速度的方向与加速度方向无关.
根据牛顿第二定律的瞬时性特征，合力一旦为零，则加速度立
即为零，则速度不再发生变化，以后做匀速直线运动.选项 A、
B 正确.答案：AB知识点 2 牛顿第二定律的简单应用不可能可能加速 如图 4-4-1 所示，在前进的车厢的竖直后壁上放一个物体，
如果物体与厢壁接触面是光滑的，物体__________相对车厢静
止.如果物体与车厢壁间的动摩擦因数为μ，物体__________不
下滑.要使物体不下滑，车厢应该向右做__________运动.
图 4-4-11.应用牛顿第二定律解题的步骤
(1)确定研究对象.(2)进行受力分析和运动情况分析，作出运动或受力示意图.
(3)求合力或加速度.(4)据 F合＝ma 列方程求解.2.解题方法 (1)矢量合成法：若物体只受两个力作用，先应用平行四边
形定则求这两个力的合力，再由牛顿第二定律求出物体加速度
的大小及方向，加速度的方向就是物体所受合外力的方向.反
之，若知道加速度的方向也可应用平行四边形定则求物体所受
的合力. (2)正交分解法：当物体受多个力作用时，常用正交分解法
求物体的合外力.应用牛顿第二定律求加速度时，在实际中常将
受到的力分解，且将加速度所在的方向选为坐标系的 x 轴或 y
轴所在的方向；有时也可分解加速度，即 Fx＝max、Fy＝may. 【例 2】用 3 N 的水平恒力，在水平面上拉一个质量为 2 kg
的木块，从静止开始运动，2 s 内的位移为 2 m，则木块所受的
滑动摩擦力为多大？
解：设物体所受滑动摩擦力为 f，加速度大小为 a，物体从根据牛顿第二定律有：F合＝F－f＝ma
故 f＝F－ma＝(3－2×1) N＝1 N. 【触类旁通】 2.(双选，2014年江门一中期末)用力F1单独作用于某一物体上可产生加速度为3 m/s2，力F2单独作用于这一物体可产生加速度为1 m/s2，若F1、F2同时作用于该物体，可能产生的加速度为( )
A.1 m/s2 B.5 m/s2
C.3 m/s2 D.4 m/s2 解析：设物体的质量为 m，根据牛顿第二定律得
F1＝ma1＝3m
F2＝ma2＝m则 F1、F2 两个力的合力范围为 2m≤F 合≤4m若 F1、F2 同时作用于该物体时，根据牛顿第二定律F＝ma得物体的加速度范围为 2 m/s2≤F 合≤4 m/s2.故AB 错误，CD正确.答案：CD对牛顿第二定律瞬时性的理解 所谓瞬时性，就是物体的加速度与其所受的合外力有瞬时
对应的关系，每一瞬时的加速度只取决于这一瞬时的合外力.即
物体一旦受到不为零的合外力的作用，物体立即产生加速度；
当合外力的方向、大小改变时，物体的加速度方向、大小也立
即发生相应的改变；当物体的合外力为零时，物体的加速度也
立即为零.(1)轻绳不需要形变恢复时间，在瞬时问题中，其弹力可以突变，成为零或者别的值.(2)轻弹簧(或者橡皮绳)需要较长的形变恢复时间，在瞬时问题中其弹力不能突变，大小方向均不变. 【例 3】 如图 4-4-2 所示，物体 B、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、C 三者
质量相等，均为 m，那么烧断悬挂吊篮的轻绳的瞬间，各物体
的加速度是多少？图 4-4-2 解：此问题要应用到弹簧的弹力不能突变的性质.未烧断绳
子之前，C 受到重力 mg 和弹力 F 的作用，且 F＝mg.绳烧断瞬
间，F 不能突变，大小仍为 mg，所以 aC＝0.
A、B 可看成一个整体来分析，绳子未断之前，它们受重力
2mg、弹簧向下的弹力 F＝mg、绳子向上的拉力 FT＝3mg 的作
用，处于平衡状态.绳子断的瞬间，拉力 FT 消失，而弹簧的弹力
不能突变，所以它们受到的合力向下，大小为 F＋2mg＝3mg， 【触类旁通】
3.(2013 年无锡期末)如图 4-4-3 所示，两根完全相同的轻弹
簧下挂一个质量为 m 的小球，小球与地面间有一竖直细线相连，
系统平衡.已知两弹簧之间的夹角是 120°，且弹簧产生的弹力均)为 3mg，则剪断细线的瞬间，小球的加速度是(
A.a＝3g，竖直向上
B.a＝3g，竖直向下
C.a＝2g，竖直向上D.a＝2g，竖直向下图 4-4-3 解析：开始小球处于平衡状态，两根弹簧弹力的合力等于
重力和绳子的拉力之和，即两根弹簧弹力的合力 F1＝T＋mg＝
3mg.
剪断细线的瞬间，弹簧弹力不变，根据牛顿第二定律得，a＝2g，方向竖直向上.故 C 正确，A、B、D 错误.答案：C 4.如图 4-4-4 所示，小球 m 在水平细绳和与竖直方向成θ角
的细绳作用下处于静止状态，在剪断水平细绳的瞬间，小球的
加速度大小和方向会怎样？图 4-4-4 解：将图中的水平绳剪断瞬间，斜拉绳的拉力发生突变，
小球受力如图D10 所示，小球沿绳方向合力为零，F1＝mgcos θ.小球所受合力 F＝mgsin θ，方向垂直斜绳向下.图 D10牛顿第二定律正交分解的应用物体在受到三个或三个以上的不同方向的力作用时，一般都要用到正交分解法.牛顿第二定律的正交分解为：∑Fx＝max
∑Fy＝may为减少矢量的分解，在建立直角坐标，确定 x 轴正方向时一般有两种方法：(1)分解力而不分解加速度，此时应规定加速度方向为 x 轴的正方向. (2)分解加速度而不分解力，此种方法一般是在以某种力的
方向为 x 轴正方向时，其他力都落在两坐标轴上而无需再分解. 【例 4】 风洞实验室中可产生水平方向的、大小可调节的
风力，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.图 4-4-5 (1)当杆在水平方向上固定时，调节风力的大小，使小球在
杆上做匀速运动，这时小球所受的风力为小球所受重力的 0.5
倍，求小球与杆间的滑动摩擦因数. (2)保持小球所受风力不变，使杆与水平方向间夹角为 37°
并固定，如图 4-4-5 所示，则小球从静止出发在细杆上滑下距
离 s 所需的时间为多少？(sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)
解：风洞实验室是对飞机，导弹等在实验室中进行模拟动
态力学分析实验的装置，解题时不要过多追求它的技术细节，
只需在对题中小球进行受力分析时多分析一个风力 F 即可.
(1)杆水平时小球受力如图 4-4-6 甲所示，由于小球匀速运动，加速度 a＝0由 f＝0.5mg，解得μ＝0.5.则小球与杆间的滑动摩擦因数为0.5.图 4-4-6 (2)杆倾斜θ＝37°时，小球受力如图乙，建立如图乙所示坐
标系，由牛顿第二定律得
x 轴：Fcos θ＋mgsin θ－f＝ma ①
y 轴：N＋Fsin θ－mgcos θ＝0 ②
f＝μN ③ 【触类旁通】
5.(2013 年安徽卷)如图 4-4-7 所示，细线的一端系一质量为
m 的小球，另一端固定在倾角为θ的光滑斜面体顶端，细线与斜
面平行.在斜面体以加速度 a 水平向右做匀加速直线运动的过程
中，小球始终静止在斜面上，小球受到细线的
拉力 T 和斜面的支持力 FN 分别为(重力加速度为 g)()图 4-4-7A.T＝m(gsin θ＋acos θ)，FN＝m(gcos θ－asin θ)
B.T＝m(gcos θ＋asin θ)，FN＝m(gsin θ－acos θ)
C.T＝m(acos θ－gsin θ)，FN＝m(gcos θ＋asin θ)
D.T＝m(asin θ－gcos θ)，FN＝m(gsin θ＋acos θ) 解析：当加速度 a 较小时，小球与斜面一起运动，此时小
球受重力、绳子拉力和斜面的支持力，绳子平行于斜面；小球
的受力如图 D11 所示.
水平方向上
由牛顿第二定律得 Tcos θ－FNsin θ＝ma竖直方向上图 D11 由平衡得 Tsin θ＋FNcos θ＝mg
联立得FN＝m(gcos θ－asin θ)，T＝m(gsin θ＋acos θ)故
A正确，B、C、D 错误.答案：A
第四章 力与运动
第一节 伽利略的理想实验与牛顿第一定律
一、单项选择题
1．下列现象中，不属于惯性现象应用的是( )
A．用手拍打衣服上的灰尘
B．锤头松了，将锤柄在地上撞几下
C．骑自行车时为了减速捏车闸
D．运动员采用助跑跳远
2．正在运动着的物体，若使物体受到的一切外力都同时消失，那么它将( )
A．立即停止运动 B．改变运动方向
C．速度逐渐变小 D．做匀速直线运动
3．火车在长直的轨道上匀速行驶，门窗紧闭的车厢内有一人竖直向上跳起，发现仍落回到原处，这是因为( )
A．人跳起后，车厢内空气给他以向前的力，推着他随火车一起向前运动
B．人跳起的瞬间，车厢的地板给人一个向前的力，推动他随火车一起运动
C．人跳起后，车继续前进，所以人落下必然偏后一些，只是由于时间很短，偏后的距离不易观察出来
D．人跳起后竖直到落地，在水平方向上人和车具有相同的速度
4．下列叙述正确的是( )
A．物体处于静止状态时，没有惯性
B．人在电梯启动的时候，会有所察觉，由此可知，人在状态改变时才有惯性
C．一辆汽车撞上前面停着的汽车，若这两辆车的司机受伤，他们受伤的部位可能会截然不同
D．在沿水平轨道匀速行驶的封闭车厢内，人竖直跳起，落下后人落在原位置后方
5．如图K4-1-1所示，将一玻璃瓶装水后密闭，平放在水平桌面上，在瓶的中部有一小气泡处于静止状态，现用力突然将瓶子向前推动，使其在桌面上向前运动一段距离后停止，可看到气泡相对瓶子的运动情况是( )
图K4-1-1
A．向前
B．向后
C．先向前，再向后，最终回到原来位置
D．先向后，再向前，最终回到原来位置
二、双项选择题
6．关于力和运动的关系，下列说法中正确的是( )
A．力是维持物体运动状态的原因
B．力是改变物体运动状态的原因
C．只有在力的作用下物体才能运动
D．只要有力作用在物体上，且合力不为零，物体的运动状态就一定改变
7．关于惯性的下列说法中正确的是( )
A．物体能够保持原有运动状态的性质叫惯性
B．物体不受外力作用时才具有惯性
C．物体静止时具有惯性，一旦开始运动，不再保持原有的运动状态，就失去了惯性
D．一切物体都具有惯性
8．下面的例子中不能用惯性定律来解释的是( )
A．站在匀速前进的船上的人向上跳起后仍然落在船上原处
B．沿着任何方向抛出的石子，最后都落在地面上
C．飞机必须在飞到目标正上方之前投弹，才能击中目标
D．人从高处跳到地面上时一般都要弯腿
9．关于物体的惯性定律的关系，下列说法中正确的是( )
A．惯性就是惯性定律
B．惯性和惯性定律不同，惯性是物体本身的固有属性，是无条件的，而惯性定律是在一定条件下物体运动所遵循的规律
C．物体运动遵循牛顿第一定律，是因为物体具有惯性
D．惯性定律不但指明了物体具有惯性，还指明了力是维持物体运动状态的原因，而不是改变物体运动状态的原因
三、非选择题
10．如图K4-1-2所示，在车厢的顶板上用细线挂着一个小球，在下列情况中对车厢的运动应得出怎样的判断？
图K4-1-2
(1)细线竖直悬挂：____________________________________________________.
(2)细线向右方偏斜：__________________________________________________.
(3)细线向左方偏斜：__________________________________________________.
11．我们知道，汽车在刹车的时候，尾灯就会亮．汽车上固定着一个仪器，其电路如图K4-1-3所示，其中M是质量较大的一个金属块，那么当汽车启动和刹车时哪个灯会亮？
图K4-1-3
12．甲运动员在球场上接到篮球之后，甲、乙以相同的速度并排向同一方向奔跑，如图K4-1-4所示．甲运动员要将球传给乙运动员，不计阻力，他应将球向什么方向抛出？
图K4-1-4
第二节 影响加速度的因素
一、单项选择题
1．一物体在光滑水平面上受到一水平推力F的作用，若F从零增大到某一个值后再减小到零，则物体的加速度( )
A．一直增大
B．先增大后减小
C．一直减小
D．先减小后增大
2．加速度的方向与物体所受合外力的方向的关系是( )
A．一定相同 B．一定不相同
C．可能相互垂直 D．都有可能
3．不同小车从倾角不同的斜面上滑下，不计斜面的摩擦，要让小车所受合外力相同，下列做法可行的是( )
A．质量大的小车应放在倾角大的斜面上
B．质量大的小车应放在倾角小的斜面上
C．质量不同的小车放在倾角相同的斜面上
D．质量相同的小车放在倾角不同的斜面上
4．加速度与物体的受力情况和物体质量的关系，下列说法中正确的是( )
A．物体受合外力越大，加速度也越大
B．物体质量越大，加速度就越小
C．物体受合外力越大，物体质量越大，加速度也越大
D．同一质量的物体受合外力越大，加速度也就越大
二、双项选择题
5．关于运动和力的关系，下列说法正确的是( )
A．物体在运动，并不表明有外力作用在物体上
B．物体所受合力不为零时，其速度必将发生变化
C．物体所受合力不为零时，其加速度必将发生变化
D．物体所受合力为零时，其加速度可能发生变化
6．下列说法正确的是( )
A．不受力的物体不可能运动，故力是物体运动的原因
B．受力大的物体速度大，故力是决定物体速度大小的原因
C．物体保持静止或者匀速直线运动状态都不需要外力
D．力是使物体运动状态发生改变、产生加速度的原因
7．下面哪些因素影响物体的加速度( )
A．物体的质量 B．运动物体的速度
C．物体运动的时间 D．物体受到的合力
8．要使物体加速度增大，下列方法哪个可行( )
A．动力增大，质量增大
B．增大物体的速度
C．质量减小，合力不变且不为零
D．合力增大，质量不变
9．一物体受到彼此平衡的水平拉力作用而处于平衡状态，现把其中一个力逐渐减小到零，然后再逐渐恢复到原来的大小，则这个物体( )
A．先做加速运动，后做减速运动，最后刚好停住
B．位移先增加，后减小，回到原位置后刚好停住
C．位移始终增加
D．在合力不为零的时间内速度一直增加，到合力为零时速度最大
三、非选择题
10．一个乒乓球滚来时，用球拍轻轻一挡就能使它改变方向；一个网球以同样大小的速度滚来时，要用较大的力握住球拍去挡，才能使它改变方向，请解释其原因．
第三节 探究加速度与力、质量的定量关系
一、单项选择题
1．关于“探究加速度与力、质量的关系”的实验，下列说法正确的是( )
A．通过同时改变小车的质量m及受到的拉力F的研究，能归纳出加速度、力、质量三者之间的关系
B．通过保持小车质量不变，只改变小车的拉力的研究，就可以归纳出加速度、力、质量三者之间的关系
C．通过保持小车受力不变，只改变小车质量的研究，就可以得出加速度、力、质量三者之间的关系
D．先保持小车质量不变，研究加速度与力的关系；再保持小车受力不变，研究加速度与质量的关系，最后归纳出加速度、力、质量三者之间的关系
2．为了更直观地反映物体的加速度a与物体质量m的关系，往往用两者的关系图象表示出来，该关系图象应选用( )
A．a－m图象 B．m－a图象
C．a－图象 D.－a图象
3．如果物体的a－图象为通过原点的一条直线，则说明( )
A．物体的加速度a与质量m成正比
B．物体的加速度a与质量m成反比
C．物体的质量m与加速度a成反比
D．物体的质量m与加速度a成正比
4．一物体在几个力的作用下处于平衡状态，若使其中一个向东的力逐渐减小，直至为零，则在此过程中物体的加速度( )
A．方向一定向东，且逐渐增大
B．方向一定向西，且逐渐增大
C．方向一定向西，且逐渐减小
D．方向一定向东，且逐渐减小
二、双项选择题
5．在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中，关于平衡摩擦力的说法中正确的( )
A．“平衡摩擦力”的本质就是设法让小车受到的摩擦力为零
B．“平衡摩擦力”的本质就是使小车所受的重力的下滑分力与所受到的摩擦阻力相平衡
C．“平衡摩擦力”的目的就是要使小车所受的合力等于所挂钩码通过细绳对小车施加的拉力
D．“平衡摩擦力”时应在钩码通过细绳和滑轮而拉动小车运动中进行调整
6．在光滑的水平面上做直线运动的物体，当它所受的合外力逐渐减小而方向不变时，物体的( )
A．加速度越来越大，速度可能越来越大
B．加速度越来越小，速度可能越来越小
C．加速度越来越大，速度可能越来越小
D．加速度越来越小，速度可能越来越大
7．在用实验探究加速度和力、质量的关系时，下列关于实验的思路和数据分析，正确的是( )
A．实验的基本思想是：保持物体的加速度不变，测量质量不同的物体所受的合外力，分析质量与力的关系
B．实验的基本思想是：保持物体所受的力相同，测量质量不同的物体在该力作用下的加速度，分析加速度与质量的关系
C．在处理实验数据时，以a为纵坐标，F为横坐标，根据数据在坐标系中描点，若这些点在一条过原点的直线上，说明a与F成正比
D．在处理实验数据时，以a为纵坐标，m为横坐标，根据数据在坐标系中描点，若这些点在一条过原点的直线上，说明a与m成正比
8．在利用打点计时器和小车做探究加速度与力、质量的关系的实验时，下列说法中正确的是( )
A．平衡摩擦力时，应将砝码盘通过定滑轮拴在小车上
B．连接砝码盘和小车的细绳应跟长木板保持平行
C．平衡摩擦力后，长木板的位置可以移动
D．小车释放前应靠近打点计时器，且应先接电源再释放小车
9．如图K4-3-1所示为探究加速度与力的关系时，根据实验数据画出的a－F图象，图中的直线Ⅰ为甲同学画出的，图中的直线Ⅱ为乙同学画出的．直线Ⅰ、Ⅱ在纵轴或横轴上的截距较大，明显超出了误差范围，下面给出了关于形成这种情况原因的四种解释，其中可能正确的是( )
图K4-3-1
A．实验前甲同学没有平衡摩擦力
B．甲同学在平衡摩擦力时，把长木板的末端抬得过高了
C．实验前乙同学没有平衡摩擦力
D．乙同学在平衡摩擦力时，把长木板的末端抬得过高了
三、非选择题
10．某同学做“探究加速度与力、加速度与质量的关系”的实验时，画出了a－F图象的三条斜率不同的直线，这三条直线的斜率表示实验中的__________不同．
11．(2014年广州天河区期末)用如图K4-3-2所示的实验装置来验证牛顿第二定律．
(1)实验前平衡摩擦力的具体操作为：取下__________，把木板不带滑轮的一段适当垫高来反复调节，直到轻推小车后，纸带上打出的点迹______________，即完成平衡摩擦力．
(2)使砂和砂桶的质量远小于小车的质量，目的是使拉小车的力近似等于____________．
(3)实验测得的数据如下表所示，根据这些数据在坐标图中描点并作出a－图线，从a－图线求得合力大小为________N(计算结果保留两位有效数字).
/kg－1
a/m·s－2
4.0
1.2
3.6
1.1
2.0
0.6
1.4
0.4
1.0
0.3
图K4-3-2
12．(2013年南京调研)用如图K4-3-3甲所示的实验装置探究加速度与力、质量的关系．
图K4-3-3
(1)完成平衡摩擦力的相关内容：
A．取下砂桶，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乙所示，则应________(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丙所示的a－F图象(砂和砂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)若砂和砂桶质量过大，不能远小于小车质量，则可能会出现下列哪种图象( )
第四节 牛顿第二定律
一、单项选择题
1．在光滑的水平桌面上，有一个静止的物体，给物体施以水平作用力，在力作用到物体上的瞬间，则( )
A．物体同时具有加速度和速度
B．物体立即获得加速度，速度仍为零
C．物体立即获得速度，加速度仍为零
D．物体的速度和加速度均为零
2．如图K4-4-1所示，物体在水平拉力F的作用下沿水平地面做匀速直线运动，速度为v.现让拉力F逐渐减小，则物体的加速度和速度的变化情况应是( )
图K4-4-1
A．加速度逐渐变小，速度逐渐变大
B．加速度和速度都在逐渐变小
C．加速度和速度都在逐渐变大
D．加速度逐渐变大，速度逐渐变小
3．关于速度、加速度和合外力之间的关系，下述说法正确的是( )
A．做匀变速直线运动的物体，它所受合外力是恒定不变的
B．做匀变速直线运动的物体，它的速度、加速度、合外力三者总是在同一方向上
C．物体受到的合外力增大时，物体的运动速度一定加快
D．物体所受合外力为零时，一定处于静止状态
4．物体在粗糙的水平桌面上，受到水平向右的恒力F的作用做匀加速直线运动，产生的加速度为a1；现把恒力改为2F，方向不变，产生的加速度为a2.则a1、a2的关系为( )
A．a2＝2a1 B．a2>2a1
C．a2<2a1 D．无法确定
二、双项选择题
5．在牛顿第二定律公式F＝kma中，有关比例常数k的说法正确的是( )
A．在任何情况下都等于1
B．k值是由质量、加速度和力的大小决定的
C．k值是由质量、加速度和力的单位决定的
D．质量、加速度和力分别用kg、 m/s2和N做单位，k的数值等于1
6．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＝可知，物体的质量与其所受的合外力成正比，与其运动的加速度成反比
C．由a＝可知，物体的加速度与其所受的合外力成正比，与其质量成反比
D．由m＝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
7．从牛顿第二定律可知，无论怎么小的力都可以使物体产生加速度，但是用较小的力去推地面上很重的物体时，物体仍静止，这是因为( )
A．推力比最大静摩擦力小
B．物体有加速度，但太小，不易被察觉
C．物体所受推力比物体的重力小
D．物体所受的合外力仍为零
8．如图K4-4-2所示，重为10 N的物体以速度v在粗糙的水平面上向左运动，物体与桌面间的动摩擦因数为0.1.现在给物体施加水平向右的拉力F，其大小为20 N，则物体受到的摩擦力和加速度大小可能为(取g＝10 m/s2)( )
图K4-4-2
A．1 N,20 m/s2
B．0,21 m/s2
C．1 N,21 m/s2
D．1 N,19 m/s2
9．一个质量为4 kg的物体同时受到两个力的作用，这两个力的大小分别为4 N和8 N，则物体的加速度大小可能为( )
A．1 m/s2 B．3 m/s2
C．5 m/s2 D．7 m/s2
三、非选择题
10．小华所在的实验小组利用如图K4-4-3所示的实验装置探究牛顿第二定律，打点计时器使用的交流电频率f＝50 Hz.小车的质量为m1，托盘及砝码的质量为m2.
图K4-4-3
(1)下列说法正确的是( )
A．长木板必须保持水平
B．实验时应先释放小车后接通电源
C．实验中m2应远小于m1
D．作a－图象便于看出加速度与质量关系
(2)若实验前没有平衡摩擦力，在探究a－F的关系中，通过改变钩码的个数从而改变小车所受的拉力F1，重复实验，确定加速度a与小车所受的拉力F1的关系．下列表示该同学实验结果的图象中，最符合实际的是( )
11．设“神舟十号”载人飞船火箭组合体的质量为500 t，若点火启动后的加速度为8.6 m/s2，不考虑飞船火箭组合体运动中的质量变化和受到的阻力，求它受到的推力．(取g＝10 m/s2)
12．青岛海滨游乐场有一种滑沙娱乐活动如图K4-4-4所示，人坐在滑板上从斜坡高处A点由静止开始下滑，滑到斜坡底部B点后沿水平滑道再滑行一段距离到C点停下来，若忽略B处对速度大小的影响，板与滑道间的动摩擦因数为μ＝0.5，不计空气阻力，取g＝10 m/s2.
(1)若斜坡倾角θ＝37°，人和滑板的总质量为m＝60 kg，求人在斜坡上下滑时的加速度大小．(sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)
(2)若由于受到场地的限制，A点到C点的最大水平距离为50 m，为确保人身安全，请你设计斜坡的高度．
图K4-4-4
第五节 牛顿第二定律的应用
一、单项选择题
1．(2013年唐山期末)一辆在水平路面上运动的小车上固定一光滑斜面，斜面上有一小球，小球相对斜面保持静止，如图K4-5-1所示．有关小车的运动情况，下列判断可能正确的是( )
图K4-5-1
A．以足够大的速度向左匀速运动
B．以足够大的速度向右匀速运动
C．以适当的加速度向左匀减速运动
D．以适当的加速度向右匀减速运动
2．两个质量相同的物体1和2紧靠在一起放在光滑水平桌面上，如图K4-5-2所示．如果它们分别受到水平推力F1和F2，且F1>F2，则1施于2的作用力的大小为( )
图K4-5-2
A．F1 B．F2
C.(F1＋F2) D.(F1－F2)
3．如图K4-5-3所示，A、B两条直线是在A、B两地分别用竖直向上的力F拉质量分别为mA、mB的物体得出的加速度a与力F的关系图线，由图线分析可知( )
A．两地的重力加速度gA＞gB
B．mA＜mB
C．两地的重力加速度gA＜gB
D．mA＞mB
图K4-5-3 图K4-5-4
4．如图K4-5-4所示，在水平地面上，底板光滑的小车上用两个量程为20 N、完全相同的弹簧测力计甲和乙系住一个质量为1 kg的物块，当小车做匀速直线运动时，两弹簧测力计的示数均为10 N；当小车做匀加速直线运动时，弹簧测力计甲的示数变为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
二、双项选择题
5．以力F拉一物体，使其以加速度a在水平面上做匀加速直线运动，力F的水平分量为F1，如图K4-5-5所示，若以和F1大小、方向都相同的力F′代替F拉物体，使物体产生加速度a′，那么( )
图K4-5-5
A．当水平面光滑时，a′< a
B．当水平面光滑时，a′＝a
C．当水平面粗糙时，a′< a
D．当水平面粗糙时，a′＝a
6．(2014年江门一中期末)如图K4-5-6所示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K4-5-6
A．从B点开始，运动员一直做减速运动到D点
B．从B点到D点，运动员先做加速运动再做减速运动
C．从B点到C点，运动员的加速度减小
D．从C点到D点，运动员的加速度不变
7．如图K4-5-7所示，质量为m的人站在自动扶梯上，人鞋与梯的动摩擦因素为μ，扶梯倾角为θ，若人随扶梯一起以加速度a向上运动，梯对人的支持力N和摩擦力f分别为( )
图K4-5-7
A．N＝masin θ
B．N＝m(g＋asin θ)
C．f＝μmg
D．f＝macos θ
8．如图K4-5-8所示，小车上固定一弯折硬杆ABC，C端固定一质量为m的小球，已知α角恒定，当小车水平向左做匀加速直线运动时，BC杆对小球的作用力的方向( )
A．可能沿杆向上
B．可能竖直向上
C．可能水平向左
D．介于水平向左和竖直向上之间
图K4-5-8 图K4-5-9
9．如图K4-5-9所示，置于水平地面上由相同材料制成质量分别为m和M的两物体用细绳连接，在M上施加水平恒力F，使两物体做匀加速直线运动，对两物体间细绳上的拉力，正确的说法有( )
A．地面光滑时，绳子拉力大小等于
B．地面不光滑时，绳子拉力大小等于
C．地面不光滑时，绳子拉力大于
D．地面不光滑时，绳子拉力小于
三、非选择题
10．(2014年广州天河区期末)一质量为m＝2 kg的小物块从斜面的A点由静止开始滑下，滑到斜面底端B点后沿水平面再滑行一段距离停下来．若物块与斜面、水平面间的动摩擦因数均为μ＝0.5，斜面AB两点之间的距离s＝25 m，斜面的倾角θ＝37°(sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)．斜面与水平面平滑连接，不计空气阻力．g＝10 m/s2.求：
(1)物块在斜面上下滑过程中的加速度大小．
(2)物块滑到B点时的速度大小．
(3)物块在水平面上滑行的时间．
图K4-5-10
11．如图K4-5-11所示，B物块放在A物块上面一起以加速度a＝2 m/s2沿斜面向上滑动．已知A物块质量M＝10 kg，B物块质量m＝5 kg，斜面倾角θ＝37°.(sin 37°＝0.6)问：
(1)B物块所受的摩擦力多大？
(2)B物块对A物块的压力多大？
图K4-5-11
12．“神舟八号”飞船完成了预定的空间科学和技术实验任务后，返回舱开始从太空向地球表面按预定轨道返回．返回舱开始时通过自身制动发动机进行调控减速下降，穿越大气层后，在一定的高度打开降落伞进一步减速下落，这一过程中若返回舱所受空气摩擦阻力与速度的平方成正比，比例系数(空气阻力系数)为k，所受空气浮力恒定不变，且认为竖直降落．从某时刻开始计时，返回舱的运动v－t图象如图K4-5-12中的AD曲线所示，图中AB是曲线在A点的切线，切线交于横轴一点B，CD是曲线AD的渐近线，假如返回舱总质量为M＝400 kg，g＝10 m/s2，求：
(1)返回舱在这一阶段是怎样运动的？
(2)在初始时刻v＝160 m/s，此时它的加速度是多大？
(3)推证空气阻力系数k的表达式并计算其值．
图K4-5-12
第六节 超重和失重
一、单项选择题
1．下列几种情况中，升降机绳索拉力最大的是( )
A．以很大速度匀速上升
B．以很小速度匀速下降
C．上升时以很大的加速度减速
D．下降时以很大的加速度减速
2．关于超重和失重，下列说法中正确的是( )
A．超重就是物体受的重力增大了
B．失重就是物体受的重力减小了
C．完全失重就是物体一点重力都不受了
D．不论超重或失重甚至完全失重，物体所受重力是不变的
3．在升降机中使用天平来称物体的质量，下列判断正确的是( )
A．不论升降机做何种运动，都可以用天平称物体的质量
B．只有在升降机做匀速运动时才能用天平称物体的质量
C．当升降机具有方向向下、大小为g的加速度时，不能用天平称物体的质量
D．当升降机具有方向向上、大小为g的加速度时，不能用天平称物体的质量
4．某电梯中用细绳静止地悬挂一重物，当电梯在竖直方向上运动时，突然发现绳子断了，由此判断此时电梯的运动情况是( )
A．电梯一定是加速上升
B．电梯可能是减速上升
C．电梯可能匀速向上运动
D．电梯的加速度方向一定向上
二、双项选择题
5．升降机地板上放一个台秤，盘中放一质量为m的物体，当台秤的读数为0.8m时，升降机的运动可能是( )
A．加速上升 B．加速下降
C．减速上升 D．减速下降
6．把一个质量为0.5 kg的物体挂在弹簧测力计下，在电梯中看到弹簧测力计的示数是3 N，取g＝10 m/s2，则可知电梯的运动情况可能是( )
A．以4 m/s2的加速度加速上升
B．以4 m/s2的加速度减速上升
C．以4 m/s2的加速度加速下降
D．以4 m/s2的加速度减速下降
7．某人站在升降机底板上的台秤上，他从台秤的示数看到自己的体重减少了20%，则由此可以判断升降机的运动情况可能是( )
A．升降机以a＝0.2g匀加速上升
B．升降机以a＝0.2g匀减速上升
C．升降机以a＝0.2g匀加速下降
D．升降机以a＝0.2g匀减速下降
8．在以加速度a匀加速上升的升降机中，有一个质量为m的人，对于此人，下列说法中正确的是( )
A．人对地球的引力为m(g＋a)，方向向上
B．人对电梯的压力为m(g＋a)，方向向下
C．此人所受的重力为m(g＋a)，方向向下
D．此人的视重为m(g＋a)
9．原来做匀速运动的升降机内，有一被伸长弹簧拉住的、具有一定质量的物体A静止在地板上，如图K4-6-1所示，现发现A突然被弹簧拉向右方，由此可判断此时升降机的运动可能是( )
图K4-6-1
A．加速上升
B．减速上升
C．加速下降
D．减速下降
三、非选择题
10．一个质量是50 kg的人站在升降机的地板上，升降机的顶部悬挂了一个弹簧测力计，弹簧测力计下面挂着一个质量为5 kg的物体，当升降机向上运动时，他看到弹簧测力计的示数为40 N，取g＝10 m/s2，求此时人对地板的压力．
11．如图K4-6-2所示是电梯上升的速度－时间图象，若电梯地板上放一质量为20 kg的物体，(取g＝10 m/s2)则：
(1)前2 s内和4～7 s内物体对地板的压力各为多少？
(2)整个运动过程中，电梯通过的位移为多少？
图K4-6-2
第七节 力学单位
一、单项选择题
1．质量m＝200 g的物体，测得它的加速度为a＝20 cm/s2，则关于它所受的合力的大小及单位，下列运算既正确又符合一般运算要求的是( )
A．F＝200×20＝400 N
B．F＝0.2×0.2＝0.04 N
C．F＝0.2×0.2＝0.04
D．F＝0.2 kg×0.2 m/s2＝0.04 N
2．在力学中，我们选定下列哪三个物理量的单位为基本单位( )
A．长度、质量和力 B．位移、质量和时间
C．长度、速度和时间 D．长度、质量和时间
3．下面哪一组单位属于国际单位制的基本单位( )
A．米、牛顿、千克
B．千克、焦耳、秒
C．米、千克、秒
D．米/秒2、千克、牛顿
4．下面说法正确的是( )
A．物体的质量不变，a正比于F，对F、a的单位不限
B．对于相同的合外力，a反比于m，对m、a的单位不限
C．在公式F＝ma中，F、m、a三个量可以取不同单位制中的单位
D．在公式F＝ma中，当m和a分别用千克、米每二次方秒做单位时，F必须用牛顿做单位
二、双项选择题
5．下列有关力学单位制的说法中，正确的是( )
A．在力学的分析计算中，只能采用国际单位，不能采用其他单位
B．力学单位制中，选为基本单位的物理量有长度、时间、质量
C．力学单位制中，采用国际单位制的基本单位有克、厘米、秒
D．单位制中的导出单位可以用基本单位来表示
6．下列物理量的单位中，属于国际单位制中的导出单位的是( )
A．牛顿 B．秒 C．焦耳 D．克
7．关于国际单位制，下列说法中正确的是( )
A．在力学单位制中，若采用cm、g、s作为基本单位，力的单位是N
B．牛是国际单位制中的一个基本单位
C．牛是国际单位制中的一个导出单位
D．千克·米/秒2、焦/米都属于力的国际单位
8．下列说法中正确的是( )
A．在力学单位制中，若采用厘米、克、秒作为基本单位，则力的单位是达因
B．在力学单位制中，若力的单位是达因，则是采用厘米、千克、秒为单位
C．牛顿是国际单位制中的一个基本单位
D．牛顿是力学单位制中采用国际单位的一个导出单位
9．以下属于力学基本单位的是( )
A．牛 B．千克
C．厘米 D．米/秒
三、非选择题
10．力的另一个单位是达因，是在厘米·克·秒制中定义的：使质量为1 g的物体产生1 cm/s2的加速度的力为1达因．试证明：1 N＝105达因．
第四章 力与运动
第一节 伽利略的理想实验与牛顿第一定律
1．C 解析：惯性是指物体保持原有运动状态的属性，可知本题答案应选C.
2．D 解析：物体受到的外力都同时消失后，物体就不受外力了，根据牛顿第一定律，一切物体在没有受到外力作用的时候，总保持静止状态或匀速直线运动状态，又因为这个物体在外力消失以前是运动着的，因此，它所受外力同时消失以后，它将做匀速直线运动．故D正确．
3．D 解析：人竖直向上跳起后，水平方向仍不受力，运动状态没有发生变化，和火车具有相同的速度，所以人落下后，仍在原处．
4．C 解析：惯性是物体的固有属性，只与物体的质量有关，与物体的运动状态和所处的环境无关，选项A和B错；运动汽车撞上前面停着的汽车，运动汽车司机由于惯性向前冲，而停着的汽车司机由于惯性往后倒，所以他们受伤的部位可能会截然不同，选项C对．在水平匀速行驶的封闭车厢内，人竖直跳起时由于惯性具有与车厢相同的水平初速度，所以人和车厢在水平方向保持相对静止，落下后人应落在原位置，选项D错．
5．C 解析：当瓶子向前加速运动时，由于惯性，瓶中水要保持原来的静止状态，气泡左边的水由于瓶底的作用随瓶一起向前加速运动，而气泡右边的水将相对瓶向后运动，气泡向前移动．运动起来后，最终静止，因此瓶子必定要减速运动，这时气泡前边的水受瓶的作用随瓶一起减速运动，而气泡左边的水将相对瓶向前运动，气泡将相对瓶向后移动，最终回到原来位置，应选C.
6．BD 解析：力是改变物体运动状态的原因，物体的运动并不需要力来维持，选项A和C错，B和D正确．
7．AD 解析：惯性是指物体在不受外力作用时表现为维持原有的运动状态的性质，一切物体都具有惯性，惯性大小与物体的运动状态和受力情况无关．
8．BD
9．BC 解析：惯性是指物体在不受外力作用时表现为维持原有的运动状态的性质，惯性定律是物体在不受外力时所遵循的运动规律，A错B对；惯性定律不但指明了物体具有惯性，还指明了力是改变物体运动状态的原因，而不是维持物体运动状态的原因，C对D错．
10．(1)静止或做匀速直线运动
(2)向右减速或向左加速运动
(3)向右加速或向左减速运动
11．启动时，绿灯亮；刹车时，红灯亮．
解析：汽车启动时向前加速，由于惯性，金属块M相对于汽车向后运动，接通左侧电路，绿灯亮；刹车时，M因惯性保持向前运动，接通右侧电路，红灯亮．
12．沿箭头3所指的方向抛出．
解析：甲把球抛出时，球会具有甲前进方向的速度以及抛出方向的速度，因此要想让乙接住应沿图中箭头3所指的方向把球抛出．
第二节 影响加速度的因素
1．B 解析：物体的质量不变，推力F的方向不变，所以F越大物体的加速度越大，F越小物体的加速度越小，故B正确．
2．A 解析：加速度的方向总是与合外力方向一致的．
3．B
4．D 解析：物体受合外力越大，如果质量也很大，加速度不一定越大，同理物体质量越大，如果受合外力也很大，加速度也不一定越小，故A、B、C均错．
5．AB 解析：物体所受合力为零可能做匀速直线运动，A对；物体所受合力不为零时，必然产生加速度，合力一定，加速度一定，有加速度，速度必然变化，B对，C、D错．
6．CD 解析：力是改变物体运动状态的原因，而不是维持物体运动状态的原因，运动状态的改变即有产生加速度．
7．AD
8．CD 解析：影响物体加速度的因素只有合力和质量．在合力一定且不为零时，质量变大，则加速度变小；质量变小，则加速度变大．在质量一定时，合力变大，则加速度变大；合力变小，则加速度变小．所以C、D正确．
9．CD 解析：物体受力平衡时，物体的合力为零，加速度为零．当其中一个力逐渐减小到零的过程中，物体受到的合力逐渐增大，最后达到最大值，这个过程物体的质量保持不变，所以，物体的加速度由零逐渐增大，最后达到一个最大值，物体做加速度逐渐增大的加速运动；当这个力又由零逐渐恢复的过程中，物体的合力又逐渐变小，当这个力恢复到原来的值时，合力为零，在这个过程中，物体的质量保持不变，所以物体的加速度逐渐变小，最后变为零，物体做加速度逐渐变小的加速运动．
10．力是改变物体运动状态的原因，要改变乒乓球的运动状态需要用力使其产生加速度，而要使网球产生同样大小的加速度，因网球质量比乒乓球大，所以需要用比较大的力．
第三节 探究加速度与力、质量的定量关系
1．D 解析：探究加速度与力、质量的关系时，先保持质量不变，研究加速度与力的关系；再保持受力不变，研究加速度与质量的关系．再总结出加速度与力、质量的关系．所以，只有选项D正确．
2．C 解析：在作用力相同的情况下，质量越大，速度变化越慢，加速度越小，两者可能成反比，则用a－图象更容易判断．
3．B 解析：a－为过原点的直线，则a与成正比，即a与m与反比，A错、B对；物体的质量m是由物体本身决定的，C、D错．
4．B
5．BC 解析：在小车的运动过程中受到的摩擦阻力是永恒存在、无法使之为零的，故A错误．平衡摩擦力的实质就是让小车轨道具有合适的倾角而成为一个斜面，从而使小车所受的重力的下滑分力mgsin θ与摩擦阻力f相平衡，进而使小车所受的合力就等于所挂的钩码通过细绳和滑轮对小车施加的拉力，故B、C正确．平衡摩擦力时必须在不挂钩码，让小车拖动纸带自由运动时进行调整(即调整轨道斜面倾角)，直至所打出的纸带上的点迹间距均匀分布为止，故D错误．
6．BD 解析：加速度与合外力成正比，合外力减小，加速度一定减小，A、C错；物体原来可能在加速或减速，即加速度方向可能与速度方向相同或相反，所以速度可能增大或减小，B、D对．
7．BC 解析：保持物体的质量不变，探究加速度与力的关系，a与F成正比，A错、C对；保持物体受力相同，探究加速度与质量的关系，a与m成反比，B对、D错．
8．BD
9．BC 解析：图线Ⅰ在纵轴上有较大的截距，说明在绳对小车的拉力F＝0(还没有挂钩码)时，小车就有了沿长木板向下的加速度a0，说明平衡摩擦力时长木板倾角过大．图线Ⅱ在横轴上有较大的截距，说明乙同学在实验前没有平衡摩擦力，因此在绳对小车有了较大的拉力F以后，小车的加速度仍然为零．故选项B、C正确．
10．质量 解析：a－F图象中，斜率的倒数就是质量，所以斜率不同也即质量不同．
11．(1)砂桶 间隔均匀 (2)砂和砂桶的总重力
(3)如图D33所示． 0.30
图D33
解析：(3)用描点画出图象如图D33所示．
由F＝ma可知，在a－图象中，图象的斜率表示物体所受合外力的大小，由图象可知其斜率为k＝＝0.30，故所受合外力大小为0.30 N.
12．(1)减小 间隔相等
(2)小车质量一定的 小车的加速度与所受拉力
(3)B
第四节 牛顿第二定律
1．B 解析：外力与加速度是瞬时对应关系，所以在力作用到物体上的瞬时，物体立即具有加速度，但物体的速度还得从零开始增大，不可能立即具有速度．
2．D 解析：物体向右做匀速直线运动，滑动摩擦力f＝F＝μFN＝μmg，当F逐渐减小时，f＝μmg 不变，所以产生与v方向相反即向左的加速度，加速度的数值a＝随F逐渐减小而逐渐增大．因为a与v方向相反，所以v减小．
3．A 解析：匀变速直线运动就是加速度恒定不变的直线运动，所以做匀变速直线运动的物体的合外力是恒定不变的，选项A正确．物体的加速度与合外力的方向一定相同，但加速度与速度的方向就不一定相同了，当物体做减速运动时，加速度方向与速度方向相反，选项B错误．物体所受的合外力增大时，它的加速度一定增大，但速度就不一定增大，选项C错误．物体所受合外力为零时，不一定处于静止状态，也可以处于匀速直线运动状态，选项D错误．
4．B 解析：根据牛顿第二定律有a2＝>＝2×＝2a1.
5．CD
6．CD 解析：物体所受的合外力由施力物体决定，与物体的质量和加速度无关，选项A错误；物体质量是物体的固有属性，与其所受的合外力和加速度无关，选项B错误．
7．AD 8.CD
9．AB 解析：根据牛顿第二定律，如果一个物体同时受到几个力的作用，则物体的加速度跟所受外力的合力成正比．题目所给的两个力大小分别为4 N和8 N，当两个力的方向相同时合力最大，最大值为12 N，当两个力的方向相反时合力最小，最小值为4 N，当两个力的方向既不相同，也不相反时，合力F的大小满足4 N≤F≤12 N．根据牛顿第二定律a＝可得，当两个力取不同的方向时，物体的加速度的大小满足1 m/s2≤a≤3 m/s2.故选项A、B正确．
10．(1)CD (2)C
11．解：由牛顿第二定律F＝ma可得
F推－G＝ma
则F推＝G＋ma＝m(g＋a)＝5.0×105×(10＋8.6) N
＝9.3×106 N.
12．解：(1)在斜坡上下滑时，由牛顿第二定律可知：
mgsin θ－f＝ma ①
FN－mgcos θ＝0 ②
f＝μFN ③
联立①②③解得a＝gsin θ－μgcos θ＝2 m/s2.
(2)设斜坡倾角为θ，最大高度为h，人和滑板滑到B点时速度为v，则v2＝2a ④
由于沿BC滑动时的加速度为a′＝μg
则xBC＝
为确保安全，则有xBC＋≤50 m
解得h≤25 m，即斜坡高度不应高于25 m.
第五节 牛顿第二定律的应用
1．D 解析：对小球进行受力分析可知，小球受到竖直向下的重力，垂直斜面向上的支持力，加速度方向向左，选项D正确．
2．C 解析：因为两个物体具有相同的加速度，所以把它们视为一个整体．这个整体在水平方向受到外力F1和F2的作用，由牛顿第二定律得F1－F2＝(m＋m)a所以a＝.
因为要求物体1施于物体2的作用力，所以把物体1和物体2隔离开来，选择其一为研究对象．若选择物体2为研究对象，由牛顿第二定律得N－F2＝ma，解得
N＝(F1＋F2)．
3．B 解析：由牛顿第二定律得F－mg＝ma
则a＝F－g
在a－F图象中，斜率为，由图象可知：
>，即mA＜mB
由函数关系知，a－F图象在纵轴上的截距表示重力加速度的大小，则gA＝gB.
4．B 解析：当小车匀速运动时，两弹簧测力计的示数均为10 N，合力为零，当小车匀加速运动时，甲的示数为8 N，而由于小车长度不变，则甲弹簧形变的变化量必与乙相等，故乙弹簧的示数应为12 N，故物体受到的合力为4 N，其加速度为4 m/s2，B正确．
5．BC 解析：当水平面光滑时，物体在水平方向上所受合外力均为F′，故其加速度不变．而当水平面粗糙时，支持力和摩擦力都是被动力，其大小随主动力的变化而变化，当用F′替换F时，摩擦力将增大，故加速度减小．
6．BC 解析：运动员从O至B过程只受重力，做自由落体运动；接下来绳子伸长，绳子的拉力不断变大，拉力小于重力的过程中，合力向下，不断减小，故加速度也向下，且不断减小，速度不断增大，当加速度减为零时，物体的速度达到最大；物体由于惯性继续下降，拉力不断变大且变得大于重力，合力向上且变大，加速度也向上且变大，故物体做加速度不断变大的减速运动；故选BC.
7．BD 解析：扶梯向上做匀加速运动，其加速度是斜向上的，加速度a在水平方向的分量为ax＝acos θ，人在水平方向受摩擦力作用；在竖直方向的分量为ay＝asin θ，是竖直方向上的合力产生的．根据牛顿第二定律，有
水平方向：f＝max＝macos θ，方向水平向右
竖直方向：N－mg＝may＝masin θ
所以N＝mg＋masin θ＝m(g＋asin θ)，方向竖直向上．
8．AD 解析：小车水平向左做匀加速直线运动时，小球的合力沿水平方向向左．BC杆对小球的作用力有两个效果，竖直分力与重力平衡，水平分力产生水平方向的加速度，杆对小球的作用力是这两个分力的合力，方向介于水平向左和竖直向上之间，可能沿杆向上，但并非一定沿杆方向，这是轻杆与轻绳的不同之处．
9．AB 解析：把M、m看做整体，水平方向上分析受力情况．拉力F，摩擦力f1和f2，如图D34所示，根据牛顿第二定律，用整体法求出共同加速度a＝
图D34
再隔离m，根据牛顿第二定律有T－f1＝ma
所以绳子拉力为T＝ma＋f1＝
将f1＝μmg，f2＝μMg代入上式可得T＝F
可见T与μ无关，正确答案为A、B.
10．解：(1)根据牛顿第二定律得
a＝＝gsin θ－μgcos θ
＝10×0.6 m/s2－0.5×10×0.8 m/s2＝2 m/s2.
(2)根据v＝2as得
vB＝＝ m/s＝10 m/s.
(3)根据牛顿第二定律得，物体在水平面上滑行的加速度大小a2＝＝μg＝5 m/s2
物块在水平面上滑行的时间t＝＝ s＝2 s.
11．解：以B为研究对象，其受力情况如图D35所示，则根据牛顿第二定律得
fB＝max ①
NB－mg＝may ②
图D35
ax＝acos θ＝0.8a＝1.6 m/s2
ay＝asin θ＝0.6a＝1.2 m/s2
将ax、ay值代入①、②式得
fB＝5×1.6 N＝8 N
NB＝m(g＋ay)＝56 N.
12．解：(1)从v－t图象可知，物体的速度是减小的，所以做的是减速直线运动；而且从AD曲线各点切线的斜率越来越小直到最后为零可知，其加速度大小越来越小．所以返回舱在这一阶段做的是加速度越来越小的减速运动．
(2)因为AB是曲线AD在A点的切线，所以其斜率大小就是A点在这一时刻加速度的大小，即
a＝ m/s2＝20 m/s2.
(3)设返回舱下降过程中所受的空气浮力恒为f0，返回舱在t＝0时，由牛顿第二定律可知kv2＋f0－mg＝ma
返回舱下降到速度达到vm＝4 m/s时开始做匀速直线运动，由平衡条件可知，kv＋f0＝mg
联立求解得k＝＝＝0.3.
第六节 超重和失重
1．D 解析：当重物处于超重时，升降机绳索拉力最大，所以可能的情况有加速上升或减速下降．
2．D 解析：所谓超重或失重都是指物体的视重发生变化，而物体受到的重力保持不变．
3．C 解析：当升降机以a＝g向下加速时，物体处于完全失重状态，天平无法正常使用所以C正确．当升降机以a＝g向上加速时，物体与砝码同处于超重状态，当砝码的质量与物体质量相等时，对天平的压力相等所以天平仍能使用，故B、D错误．
4．D 解析：绳子突然断了，说明物体处于超重状态，故物体的加速度一定向上，而速度方向可以向上，也可以向下，物体可能向上加速运动，也可能向下减速运动，选项D对．
5．BC 解析：读数小于物体的质量，即物体对台秤的压力小于重力，N6．BC 解析：弹簧测力计的示数显示出物体受到的拉力为3 N，所以物体所受的合力为F合＝mg－T＝2 N，且合力方向向下，所以加速度方向向下．
7．BC 解析：台秤示数减少20%，即示数为体重的0.8，此时人所受的合力为F合＝ mg－0.8mg＝0.2mg，所以加速度a＝0.2g，且方向向下，升降机可能的运动状态为加速下降或减速上升．
8．BD 解析：人处于超重状态时，重力保持不变；而根据牛顿第二定律N－mg＝ma，得N＝m(g＋a)，方向向上，即为视重；根据牛顿第三定律可知人对电梯的压力为m(g＋a)，方向向下．
9．BC 解析：当升降机匀速运动时物体A对升降机的压力等于物体A的重力，A所受到的摩擦力等于弹簧的拉力，只有当升降机对A的压力变小时，A才会被拉动，才能够向右运动，可知物体A是处于失重状态的．
10．解：以物体为研究对象，进行受力分析，如图D36所示，选向下的方向为正方向，由牛顿第二定律可得
图D36
mg－T＝ma
所以a＝＝ m/s2＝2 m/s2
再以人为研究对象，他受到向下的重力m人g和地板的支持力N.仍选向下的方向为正方向，同样由牛顿第二定律可得方程m人g－N＝m人a
所以N＝m人g－m人a＝50×(10－2) N＝400 N
则由牛顿第三定律可知，人对地板的压力为400 N，方向竖直向下．
11．解：(1)前2 s内的加速度a1＝3 m/s2
由牛顿第二定律得F1－mg＝ma1
F1＝m(g＋a1)＝20×(10＋3) N＝260 N
4～7 s内电梯做减速运动，加速度大小a2＝2 m/s2
由牛顿第二定律得mg－F2＝ma2
F2＝m(g－a2)＝20×(10－2) N＝160 N
由牛顿第三定律得前2 s内和4～7 s内物体对地板的压力各为260 N和160 N.
(2)7 s内的位移为s＝×6 m＝27 m.
第七节 力学单位
1．D 解析：题目给出了物体的质量和加速度，但均不是国际单位，因此需要将单位换成国际单位制中的单位．利用国际单位制运算时，不需要带单位运算，但在每个结果的后面要写上正确的单位，故D对．
2．D 解析：在力学中，选定长度、质量和时间这三个物理量的单位为基本单位，故D对．
3．C 解析：国际单位制(SI)中的基本单位，力学中有三个：长度的单位米，符号m；质量的单位千克，符号kg；时间的单位秒，符号s.
4．D 解析：在公式F＝ma中，F、m、a三个量必须取国际单位制中的单位，故D对．
5．BD 解析：在力学的分析计算中，可以取同一单位制中的单位，故A错；力学单位制中，采用国际单位制的基本单位有：长度的单位米，质量的单位千克，时间的单位秒，故C错．
6．AC 解析：秒是国际单位制的基本单位；克既不是国际单位，也不是导出单位．
7．CD 解析：在力学单位制中，若采用cm、g、s作为基本单位，力的单位是达因，牛是国际单位制中的一个导出单位，故A、B错．
8．AD
9．BC 解析：在力学中，选定长度、质量和时间这三个物理量的单位为基本单位，故B、C对．
10．解：由定义可知1达因＝1 g·cm/s2
由换算关系得
1达因＝1×10－3 kg×1×10－2 m/s2
＝1×10－5 kg·m/s2
＝10－5 N
所以有1 N＝105达因．
第四章自主检测
(满分100分，考试时间60分钟)
一、单项选择题(本题共4小题，每小题4分，共16分，在每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确，选对的得4分，选错或不答的得0分)
1．物理学是一门以实验为基础的学科，许多物理定律就是在大量实验的基础上归纳总结出来的．但有些物理定律或物理关系的建立并不是直接从实验中得到的，而是经过了理想化和合理外推得到的．下列几个定律的建立属于这种情况的是( )
A．牛顿第一定律 B．牛顿第二定律
C．牛顿第三定律 D．胡克定律
2．有关加速度的说法，正确的是( )
A．物体加速度的方向与物体运动的方向不是同向就是反向
B．物体加速度的方向与物体所受合力的方向总是相同的
C．当物体速度增加时，它的加速度也就增大
D．只要加速度为正值，物体一定做加速运动
3．在下面列举的物理量单位中，不属于国际单位制力学基本单位的是( )
A．千克(kg) B．米(m)
C．牛(N) D．秒(s)
4．下列说法正确的是( )
A．起重机用钢索加速吊起货物时，钢索对货物的拉力大于货物对钢索的拉力
B．子弹能射入木块是因为子弹对木块的力大于木块对子弹的阻力
C．大人和小孩相撞时，大人对小孩的撞击力大于小孩对大人的撞击力
D．将图钉钉入木板，图钉对木板的力和木板对图钉的阻力大小是相等的
二、双项选择题(本题共5小题，每小题6分，共30分，在每小题给出的四个选项中，均有两个选项正确，全部选对的得6分，选不全的得3分，有选错或不答的得0分)
5．光滑水平面上有靠在一起的两个静止的物块A和B(如图Z4-1所示)．它们的质量分别是M和m.第一次以大小为F的力水平向右作用在A上，使两物块得到向右的加速度a1，AB之间的相互作用力大小为F1；第二次以相同大小的力水平向左作用在B上，使两物块得到向左的加速度a2，AB之间的相互作用力大小为F2.则( )
图Z4-1
A．a1＞a2 B．a1＝a2
C.＝ D.＝
6．一物体放在光滑水平面上，当加一水平力F1＝10 N时，产生5 m/s2的加速度；当再施加另一个水平力F2＝4 N时，其加速度大小可能是( )
A．2 m/s2 B．2.5 m/s2
C．5 m/s2 D．7 m/s2
7．在“验证力的平行四边形定则”中，用两个弹簧测力计分别钩住细绳套互成角度地拉橡皮条，使它伸长到某一位置O，除了记录两个弹簧测力计的读数外，还必须记录的是( )
A．O点位置
B．两只细绳套之间的夹角
C．两条细绳的方向
D．橡皮条伸长的长度
8．如图Z4-2所示，小车板面上的物体质量为m＝8 kg，它被一根水平方向上拉伸了的弹簧拉住而静止在小车上，这时弹簧的弹力为6 N．现沿水平向右的方向对小车施加作用力，使小车由静止开始运动起来，运动中加速度由零逐渐增大到1 m/s2，随即以1 m/s2的加速度做匀加速直线运动．以下说法正确的是( )
A．物体与小车始终保持相对静止，弹簧对物体的作用力始终没有发生变化
B．物体受到的摩擦力一直减小
C．当小车加速度(向右)为0.75 m/s2时，物体不受摩擦力作用
D．小车以1 m/s2的加速度向右做匀加速直线运动时，物体受到的摩擦力为8 N
图Z4-2 图Z4-3
9．如图Z4-3所示，一辆汽车在平直公路上向左行驶，一个质量为m、半径为R的球，用一轻绳悬挂在车厢竖直的光滑的后壁上．汽车以加速度a加速前进，绳子对球的拉力设为T，车厢后壁对球的水平弹力设为N.则当汽车的加速度a增大时( )
A．T增大 B．T不变
C．N增大 D．N不变
三、非选择题(本题共3小题，共54分，解答题应写出必要的文字说明、公式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须正确写出数值和单位)
10．(2013年东莞期末)(18分)如图Z4-4所示为“探究加速度与力、质量的关系”实验装置图．图中A为小车，B为砝码及砝码盘，C为一端带有定滑轮的长木板，小车通过纸带与电火花打点计时器相连，计时器接50 Hz交流电．小车A的质量为m1，砝码及砝码盘B的质量为m2.
图Z4-4
(1)下列说法正确的是( )
A．每次改变小车质量时，应重新平衡摩擦力
B．实验时应先释放小车后接通电源
C．本实验m2应远小于m1
D．在用图象探究加速度与质量关系时，应作a－图象
(2)实验时，某同学由于疏忽，遗漏了平衡摩擦力这一步骤，他测量得到的a－F图象，可能是图Z4-5中的________(填“甲”“乙”“丙”)．
图Z4-5
(3)图Z4-6为某次实验得到的纸带，纸带中相邻计数点间的距离已标出，相邻计数点间还有四个点没有画出．由此可求得小车的加速度大小________m/s2.(结果保留两位有效数字)
图Z4-6
11．(18分)质量为2 kg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图象如图Z4-7所示．取g＝10 m/s2，求：
(1)物体与水平面间的动摩擦因数．
(2)水平推力F的大小．
(3)0～10 s内物体运动位移的大小．
图Z4-7
12．(2013年增城一模)(18分)如图Z4-8甲所示，质量m＝2 kg的物体在水平面上向右做直线运动．过a点时给物体作用一个水平向左的恒力F并开始计时，选水平向右为速度的正方向，通过速度传感器测出物体的瞬时速度，所得v－t图象如图乙所示．取重力加速度为g＝10 m/s2.求：
(1)物体在0～4 s内和4～10 s内的加速度的大小和方向．
(2)力F的大小和物体与水平面间的动摩擦因数μ.
(3)10 s末物体离a点的距离．
(4)10 s后撤去拉力F，求物体再过15 s离a点的距离．
图Z4-8
第四章自主检测
1．A 解析：牛顿第二、第三定律和胡克定律都是在大量实验基础上归纳总结出来的．牛顿第一定律是物体不受外力作用时所遵从的规律，是在可靠的实验事实基础上采用科学的抽象思维而合理外推总结出来的，故选A.
2．B 解析：由牛顿第二定律的矢量性可知，物体的加速度方向与合力方向相同，与物体的速度方向无关，B正确，A错误；只要物体的加速度与速度同向，物体就加速，与加速度大小变化无关，C错误；加速度为正值，说明与所选正方向同向，不一定与速度同向，D错误．
3．C 解析：国际单位制力学基本单位有长度单位米(m)、质量单位千克(kg)、时间单位秒(s)．
4．D 解析：A中货物虽然做加速运动，但钢索对货物的拉力和货物对钢索的拉力为一对作用力和反作用力，据牛顿第三定律知，此二力大小相等，方向相反，故A选项不对．同理分析知，子弹对木块的力与木块对子弹的阻力也为作用力与反作用力，也应大小相等，故B也不对．同理分析知，大人与小孩相碰的相互作用力也大小相等，故C也不对．同理分析知，图钉和木板间的相互作用力大小也相等，故D对．
5．BD 解析：把AB看成整体，由牛顿第二定律可得，当大小为F的力水平向右作用在A上时， F＝(M＋m)a1，当大小为F的力水平向左作用在B上时，F＝(M＋m)a2，所以a1＝a2，选项A错误，B正确；采用隔离法，由牛顿第二定律可得，当大小为F的力水平向右作用在A上时，对于B，有F1＝ma1，当大小为F的力水平向左作用在B上时，对于A，有F2＝Ma2，所以＝，选项D正确．
6．CD 解析：由牛顿第二定律可得物体质量为2 kg，F1、F2的合力大小范围为6 N≤
F合≤14 N，故3 m/s2≤≤7 m/s2.C、D对．
7．AC
8．AC 解析：当小车和其板面上的物体都静止时，物体受到的静摩擦力大小为f＝F1＝6 N，方向水平向左，当小车的加速度由零逐渐增大到1 m/s2时，由牛顿第二定律可得物体受到的合外力的大小由0增大到F合＝ma＝8×1 N＝8 N，方向水平向右，所以物体受到的静摩擦力由向左的6 N逐渐减小到0，再增大到向右的2 N，故选项A正确，B、D错误；当a＝0.75 m/s2时，F合＝ma＝8×0.75 N＝6 N，所以摩擦力为0，选项C正确．
9．BC
10．(18分)(1)CD (2)丙 (3)0.50
11．(18分)解：(1)设物体做匀减速直线运动的时间为Δt2、初速度为v20，末速度为v2t，加速度为a2，则
a2＝＝－2 m/s2 ①
设物体所受的摩擦力为Ff，根据牛顿第二定律，有
Ff＝ma2 ②
Ff＝－μmg ③
联立②③式得μ＝＝0.2. ④
(2)设物体做匀加速直线运动的时间为Δt1、初速度为v10、末速度为v1t，加速度为a1，则
a1＝＝1 m/s2 ⑤
根据牛顿第二定律，有
F＋Ff＝ma1 ⑥
联立③⑥式得
F＝μmg＋ma1＝6 N.
(3)根据v－t图象围成的面积，得
x＝＝46 m.
12．(18分)解：(1)设物体向右做匀减速直线运动的加速度为a1，则由v－t图象得
加速度大小a1＝2 m/s2
方向与初速度方向相反 ①
设物体向左做匀加速直线运动的加速度为a2，则由v－t图象得
加速度大小a2＝1 m/s2
方向与初速度方向相反． ②
(2)根据牛顿第二定律，有
F＋μmg＝ma1 ③
F－μmg＝ma2 ④
联立①②③④得F＝3 N
μ＝0.05.
(3)设10 s末物体离a点的距离为d, d应为图与横轴所围的面积，则
d＝×4×8 m－×6×6 m＝－2 m，负号表示物体在a点以左．
(4)设撤去拉力F后做匀减速直线运动的加速度大小为a3
根据牛顿第二定律，有μmg＝ma3
得a3＝0.5 m/s2
由vt＝v0＋at可得
物体减速到零的时间t＝12 s
物体在15 s内的位移s＝t＝－36 m
物体在15 s后离a点的距离d′＝d＋s＝38 m.
