物理·必修1(粤教版)
学习目标与高考热点
教学目标
学业水平考试要求
高考考纲要求
1.牛顿运动定律及其应用(Ⅱ)
2．超重和失重(Ⅰ)
实验四：验证牛顿运动定律
1.牛顿运动定律、牛顿定律的应用(Ⅱ)
2．超重和失重(Ⅰ)
实验：验证牛顿运动定律
高考热点
本章内容是高考的重点，单独考查的题目多为选择题，与直线运动、曲线运动、电磁学等知识结合的题目多为计算题．涉及的考点主要有：(1)对基本概念的理解，如惯性、相互作用力、超重、失重等．(2)对牛顿运动定律的理解和应用．
第一节 伽利略的理想实验与牛顿第一定律
1．下列说法正确的是( )
A．物体只有静止或做匀速直线运动时才有惯性
B．物体只有受外力作用时才有惯性
C．物体的速度大时，惯性大
D．力是使物体产生加速度的原因
解析：一切物体都有惯性，惯性是物体的固有性质；物体的惯性只与质量有关，所以A、B、C错；力不是产生运动的原因，也不是维持物体运动的原因，而是改变物体运动状态即产生加速度的原因，D对．
答案：D
2．(双选)牛顿第一定律正确地揭示了( )
A．物体都具有惯性
B．物体运动状态改变，物体有加速度
C．力是改变物体运动状态的原因
D．力是维持物体运动的原因
答案：AC
3．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．力是使物体产生加速度的原因
D．力是使物体惯性改变的原因
解析：人用力推原来静止在水平面上的小车，使小车开始运动，产生加速度；后改用较小的力，即与摩擦力大小相等、方向相反，所以小车做匀速直线运动．
答案：C
4．(2014·金山中学高一)(双选)下列说法正确的是( )
A．伽利略的斜面实验是牛顿第一定律的实验基础
B．牛顿第一定律反映了物体的加速度与受到的外力以及物体质量之间的关系
C．在水平面上滑动的木块最终停下来是因为没有外力维持它运动
D．在水平面上滑动的木块最终停下来是滑动摩擦力作用的结果
答案：AD
5．(双选)物体的运动状态发生变化的是( )
A．位移的变化
B．速度的变化
C．物体沿斜坡匀速下滑
D．汽车在水平面上匀速转弯
解析：物体运动状态发生变化就是速度发生变化，因速度是矢量，即速度的大小或方向有一个因素变化，则速度就发生变化．由此判断正确答案是B、D.
答案：BD
6．在一艘匀速向北行驶的轮船甲板上，一运动员做立定跳远，若向各个方向有相同的力，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．无论向哪个方向跳都一样远
解析：运动员随船做匀速运动，初速度一样，由于惯性运动员在水平方向的运动不变，运动员跳起到落地的时间相同，所以无论向哪个方向跳都 一样远．选D.
答案：D
7．竖直向上抛出一物体，在物体上升的过程中，正确的是( )
A．物体做减速运动，惯性减小；
B．物体做减速运动，惯性增大；
C．物体做减速运动是因为受到重力的作用；
D．物体必然受到向上的力的作用．
解析：物体的惯性只决定于物体的质量，与其它因素无关，所以A、B错，物体向上运动是由于惯性的作用，重力的作用是让物体产生加速度，由于加速度与速度方向相反，所以做减速运动．C对，D错．
答案：C
8．(2013·佛山高一)关于物体的惯性，下列说法正确的是( )
A．静止的火车启动时，速度变化慢，因为静止的物体惯性大
B．在宇宙飞船中的物体不存在惯性，因此可以漂浮起来
C．战斗机在战斗前扔掉副油箱，目的是减小惯性
D．从高处下落的玻璃杯比低处下落的玻璃杯容易碎，是因为前者惯性比较大
解析：物体的惯性只决定于物体的质量，与其它因素无关，质量减少，惯性减少，所以选C.
答案：C
9．(2014·浙江高一)关于惯性，下列说法正确的是( )
A．力是使惯性改变的原因
B．某物体的速度很大，加速度很大，但惯性可能很小
C．物体只有静止或做匀速直线运动时，才有惯性
D．某物体从地球移到月球，重力减小，所以惯性也减小
答案：B
10．伽利略的“理想实验”如下图所示，将轨道弯曲成曲线ABC的形状，在轨道的一边释放一颗钢珠，如果不存在摩擦力，钢珠将上升到与A点相同高度的C点……假如将轨道弯曲成一侧水平，如果不存在摩擦力，钢珠将永远运动下去．
(1)根据“理想实验”可推断：________________________________________________________________________.
答案：在水平面上做匀速运动的物体并不需要用外力来维持
(2)“理想实验”是一个以____________为基础，把____________和谐地结合在一起的科学探究的方法．
答案：可靠的事实 实验与逻辑推理
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影响加速度的因素
1．(双选)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．物体的重力 D．物体受的合力
答案：AD
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，增加稳定性
B．减小体积，增大速度
C．减小质量，增大加速度
D．减小质量，增大速度
解析：歼击机在进入战斗状态时需要速度容易改变，即要求加速度要大，在动力一定时，减小质量可增加加速度，选C.
答案：C
3．下列关于力和运动关系的几种说法，正确的是( )
A．物体所受合外力的方向，就是物体运动的方向
B．物体所受合外力不为零时，其速度不可能为零
C．物体所受合外力不为零，则其加速度一定不为零
D．合外力变小时，物体一定做减速运动
解析：由牛顿第二定律F＝ma可知，物体所受合外力的方向，与加速度的方向是一致的，但不能说就是物体的运动方向，故A错，物体所受的合外力不为零时，其加速度一定不为零，但其速度可能为零，如竖直上抛运动中，加速度大小为g，物体受重力作用，但最高点处速度为零，故B错，而C正确．当物体所受的合外力变小时，其加速度也变小．但如果此时合外力的方向仍与物体的运动方向相同，物体做加速运动，故D错．综上所述，只有选项C正确．
答案：C
4．(双选)下列说法正确的是( )
A．由控制变量法可知，物体加速度的大小仅取决于力的大小
B．由控制变量法可知，物体加速度的大小仅取决于质量的大小
C．物体的加速度的大小取决于物体所受的力及物体的质量
D．物体的加速度与物体所受合力的方向相同
答案：CD
5．(双选)关于运动状态和受力的关系，下列说法正确的是( )
A．物体受到恒定外力作用时，运动状态一定要改变
B．物体受到不为零的外力作用时，运动状态一定要改变
C．物体受到的合外力等于零时，物体一定处于静止状态
D．物体受到的合外力等于零时，物体一定处于匀速直线运动状态
答案：AB
6．(双选)关于通过小车实验得出：加速度跟物体所受合外力成正比，跟物体质量成反比．下列说法中符合实际的是( )
A．同时改变小车的质量m和受到的外力 F，得到a 、F、m三者的关系
B．保持小车的质量m不变，只改变小车的拉力F，得到a、F二者的关系
C．保持小车受力F不变，只改变小车的质量m ，得到a 、F、m三者的关系
D．先不改变小车的质量，研究加速度和力的关系；再不改变力，研究加速度和质量的关系，最后得到a 、F、m三者的关系
答案：BD
7．(双选)关于物体运动的速度的方向、加速度的方向和所受合外力的方向，下列说法中正确的是( )
A．物体速度是由合外力产生的，所以方向总和合外力方向相同
B．加速度的方向跟合外力方向相同，与速度的方向可能相同，也可能不同
C．速度跟加速度总是同方向，跟合外力方向可能相同，也可能不同
D．不论什么情况，加速度的方向跟合外力方向一定相同
答案：BD
8．(2013·银川高一)在“探究加速度与外力、质量的关系”的实验中，采用所示的装置：
(1)本实验应用的实验方法是( )
A．控制变量法 B．假设法
C．理想实验法 D．归纳法
(2)在“探究加速度与外力、质量的关系”的实验中，操作正确的是( )
A．平衡摩擦力时，应将重物用细线通过定滑轮系在小车上
B．平衡摩擦力时，应将纸带连接在小车上并穿过打点计时器
C．每次改变拉力的大小，需要重新平衡摩擦力
D．实验时，应先放开小车，后接通电源
解析：在本实验中，把沙和沙桶的重量作用为小车受的合力，所以挂上沙和沙桶之前小车受的合外力为零，平衡摩擦力时，应让重力的分力平衡斜面和打点计时器产生的摩擦力，选B.
答案：(1)A (2)B
9．假设一辆洒水车在恒定的牵引力作用下沿水平马路运动，所受阻力与车重成正比．如果没有洒水时，车子匀速行驶，那么开始洒水后，它将做什么运动？
解析：因为原先做匀速运动，则合力为零，而后车质量减少，又因为f与质量成正比，所以f也不断减小．牵引力F不变，所以F－f的值不断增大，所以车子在停止洒水之前做变加速运动，当停止洒水后，做匀加速运动．
答案：见解析
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探究物体运动与受力的关系
1．关于“验证牛顿运动定律”的实验，下列说法中符合实际的是( )
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．先不改变小车质量，研究加速度与力的关系；再不改变受力，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
解析：验证牛顿运动定律的实验，是利用控制变量法，探究加速度a与合外力F、物体质量m的关系，故D项正确．
答案：D
2．在本实验中，下列做法和理由正确的是( )
A．实验中用的电源是低压直流电源
B．可将装有沙子的小桶用钩码代替，这样做会使实验更加准确
C．实验结果不用am图象，而用a图象，是为了方便根据图象直观地作出判断
D．小车运动的加速度可用天平测出小桶和沙的质量m以及小车的质量M后，直接用a＝求出
答案：C
3．在“验证牛顿运动定律”的实验中，研究加速度a与小车的质量M的关系时，由于没有注意始终满足M?m的条件，结果得到的图象应是下图中的( )
解析：在本实验中绳中的张力F＝，则小车的加速度a＝＝，在研究加速度跟小车质量M的关系时，保持m不变，若横轴为，则a－图象应是过原点的直线，当满足M?m时，m可以忽略不计，a≈，a－图象还可以满足图象是过原点的直线；当小车的质量较小、不满足M?m时，图象便发生向下弯曲．故选D.
答案：D
4．(双选)在“探究牛顿第二定律”的实验中，下列说法正确的是( )
A．滑块所受的拉力一定等于砝码的重力
B．要将砝码的重力近似看作滑块所受的拉力，滑块的加速度不应太大
C．实验中为了尽量减小误差，应使滑块的质量远大于砝码的质量
D．实验中为了减小误差，应使滑块的加速度尽量大些
答案：BC
5．已知A、B两物体的质量之比为5∶3，所受合外力之比为2∶1，则A、B的加速度之比为( )
A．5∶6 B．6∶5
C．3∶10 D．10∶3
答案：B
6．(双选)甲、乙两同学用同一装置做实验，根据实验数据画出的图象，下列说法中正确的是( )
A．在图A中甲同学的原因是没有平衡摩擦力，乙同学是平衡摩擦力过度
B．图B中甲图发生弯曲的原因是小车的质量没有远大于沙和沙桶的质量
C．图B中甲图发生弯曲的原因是小车的质量没有远小于沙和沙桶的质量
D．图C中甲乙斜率不同的原因是小车上放的砝码质量不同
答案：BD
7．(2014·安徽高一)“探究加速度与物体质量、物体受力的关系”的实验装置如图甲所示．
①下列做法正确的是________(填字母代号)
A．调节滑轮的高度，使牵引小车的细绳与长木板保持平行
B．在调节木板倾斜度平衡小车受到的滑动摩擦力时，将装有砝码的砝码盘通过定滑轮拴在小车上
C．实验时，先放开小车再接通打点计时器的电源
D．通过增减小车上的砝码改变质量时，不需要重新调节木板倾斜度
②为使砝码盘及盘内砝码的总重力在数值上近似等于小车运动时受到的拉力，应满足的条件是砝码盘及盘内砝码的总质量______________小车和小车上砝码的总质量．(填“远大于”“远小于”或“近似等于”)
③在平衡小车与桌面之间摩擦力的过程中，打出了一条纸带如图乙所示．打点计时器打点的时间间隔为0.02 s．从比较清晰的点起，每5个点取一个计数点，量出相邻计数点之间的距离．该小车的加速度a＝______________m/s2.(结果保留两位有效数字)
解析：③两计数点之间的时间间隔
T＝0.02 s×5＝0.10 s，由Δs＝aT2得
a1＝ m/s2＝0.16 m/s2，
a2＝ m/s2＝0.15 m/s2，
a＝＝0.155 m/s2，取两位有效数字为
a＝0.16 m/s2.
答案：(1) AD (2)远小于 (3)0.16
8．某实验小组利用如右图所示的装置进行“探究加速度与合外力的关系”的实验．
①在实验中必须将长木板右端垫高，目的是____________________；当不挂钩码时小车能匀速运动，表明长木板右端高度已调好．
答案：平衡摩擦力
②为了减小误差，每次实验必须通过改变钩码的个数来改变小车所受合外力，获取多组数据．若小车质量为400 g，实验中每次所用的钩码总质量范围应选____________组比较合理．(填选项前的字母即可)
A．10 g～40 g
B．200 g～400 g
C．1 000 g～2 000 g
答案：A
③实验中打点计时器所使用的是______________(交流、直流)电源．
答案：交流
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牛顿第二定律的应用
1．(双选)如果力F在时间t内能使质量为m原来静止的物体产生位移为s，那么( )
A．相同的力在相同的时间内使质量是一半的原来静止的物体移动2s的距离
B．相同的力在一半时间内使质量是一半的原来静止的物体移动相同的距离
C．相同的力在两倍时间内使质量是两倍的原来静止的物体移动相同的距离
D．一半的力在相同的时间内使质量是一半的原来静止的物体移动相同的距离
解析：根据牛顿第二定律得F＝ma，物体做匀变速运动，s＝at2＝t2＝，由此可得AD对．
答案：AD
2．用30 N的水平外力F，拉一静止放在光滑的水平面上质量为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＝7.5 m/s，a＝1.5 m/s2
B．v＝4.5 m/s，a＝1.5 m/s2
C．v＝4.5 m/s，a＝0
D．v＝7.5 m/s，a＝0
解析：物体受F作用时，做匀加速运动，a＝＝1.5 m/s2，v＝at＝4.5 m/s，当撤消F后，物体受的合力为零，加速度为零，做匀速直线运动，选C.
答案：C
3．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2F时，物体的加速度为a2，则( )
A．a1＝a2 B．a1＜a2＜2a1
C．a2＝2a1 D．a2＞2a1
解析：当力为F时有a1＝，当力为2F时有a2＝＝＝2a1＋，可知a2＞2a1，D对．
答案：D
4．
(双选)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0～t1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．物体先做加速度增大的加速运动，后做加速度减小的加速运动
解析：由牛顿运动定律可以分析出，由F合＝ma得：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、C选项错．在0～t1时间内F的方向不变，F与v同向，则物体始终做加速运动．
答案：BD
5．(2013·深圳一模)如图，光滑斜面固定于水平地面，滑块A、B叠放后一起由静止开始下滑，在斜面上运动时，A的受力示意图为( )
解析：
光滑斜面上，滑块A、B叠放后一起由静止开始下滑，加速度方向沿斜面向下，单独对A物体，A物体的加速度与整体的加速度相同，也沿斜面向下，其受力如右图，答案C正确．
答案：C
6．(双选)如图所示，车厢中的弹簧处在拉伸状态，车厢地板上的木块和车厢都处在静止状态．现使
车厢向右加速运动，木块仍相对地板静止，此时地板对木块的摩擦力将( )
A．一定增大 B．一定减小
C．可能增大 D．可能减小
解析：原来f0＝F，若向右的a较小： 由F－f0＝ma?f0＝F－ma有f0可减小，但若a较大，F－f0不足以提供使m产生向右的a时，则f0将变为向右，且f0′＝|F－ma|增大．
答案：CD
7．
(双选)如图所示，在水平面上行驶的车厢中，车厢底部放有一个质量为m1的木块，车厢顶部悬挂一质量为m2的球，悬绳与竖直方向成θ角，它们相对车厢处于静止状态，由此可以判定( )
A．车厢可能正在向左匀加速行驶
B．车厢一定正在向右匀加速行驶
C．木块对车厢底部的摩擦力大小为m1gtan θ
D．木块对车厢底部的摩擦力为零
解析：由图中m2的偏转方向，说明小车可能正在向左匀加速行驶，也可能正在向右匀减速行驶，A对；由m2可得：a＝gtan θ，所以对m1，f0＝m1a＝m1gtan θ，C对．
答案：AC
8．
如右图所示，放在光滑面上的木块受到两个水平力F1与F2的作用而静止不动，现保持F1大小和方向不变，F2方向不变，使F2随时间均匀减小到零，再均匀增加到原来的大小，在这个过程中用a表示木块的加速度，v表示木块运动的速度，能正确描述木块运动情况的图象是下图中的( )
解析：物体所受合外力F合＝F1－F2＝ma，当物体静止时F1＝F2，当F1不变，F2变小时，合力增大，a增大；当F2变大时，a减小，合力的方向始终不变．选A.
答案：A
9．(2014·黑龙江高一)如图所示，一个质量为12 kg的物体以v0＝12 m/s的初速度沿着水平地面向左运动，物体与水平面间的动摩擦因数为0.2，物体始终受到一个水平向右、大小为12 N的恒力F作用(g＝10 m/s2)．求：
(1)物体运动的加速度大小和方向；
(2)5 s末物体受到地面的摩擦力大小和方向；
(3)5 s内物体的位移．
答案:(1)a＝3 m/s2，方向水平向右 (2)f＝12 N，方向水平向左 (3)24 m
10．(2014·黑龙江高一)在水平路面上用绳子拉一个重力为G＝183 N的木箱，绳子与水平路面的夹角为θ＝30°，如图所示．木箱与路面间的动摩擦因数μ＝0.10，要使木箱能在水平路面上匀速直线移动，则绳上所加拉力F应为多大？(计算时取＝1.73)
解析：
物体的受力分析如右图所示，木箱受到了四个力的作用．将拉力F按水平方向与竖直方向分解为两个分力F1和F2，在水平方向上由二力平衡可得
F1＝Ff＝Fcos θ①
在竖直方向上G＝F2＋FN＝FN＋Fsin θ②
又Ff＝μFN③
联立以上各式解得F＝20 N.
答案：20 N
11．
(2014·南昌高一)如图所示，固定光滑斜面与地面成一定倾角，一物体在平行斜面向上的拉力作用下向上运动，拉力F和物体速度v随时间的变化规律如图甲、乙所示，取重力加速度g＝10 m/s2.求物体的质量m及斜面与地面间的夹角θ.
解析：由题图可得，0～2 s内物体的加速度为
a＝＝0.5 m/s2①
由牛顿第二定律可得：
F－mgsin θ＝ma②
2 s后有：F′＝mgsin θ③
联立①②③，并将F＝5.5 N，F′＝5 N
代入解得：m＝1.0 kg，θ＝30°.
答案：m＝1.0 kg θ＝30°
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超重和失重
1．用一根细绳将一重物吊在电梯的天花板上，下列四种情况下，细绳最容易被拉断的是( )
A．电梯匀速上升 B．电梯匀速下降
C．电梯加速上升 D．电梯加速下降
答案：C
2．下列四个实验中，能在绕地球飞行的太空实验舱中完成的是( )
A．用天平测量物体的质量
B．用弹簧秤测物体的重力
C．用温度计测舱内的温度
D．用水银气压计测舱内气体的压强
解析：绕地球飞行的太空试验舱处于完全失重状态，处于其中的物体也处于完全失重状态，物体对水平支持物没有压力，对悬挂物没有拉力．用天平测量物体质量时，利用的是物体和砝码对盘的压力产生的力矩，压力为零时，力矩也为零，因此在太空实验舱内不能完成．同理，水银气压计也不能测出舱内温度．物体处于失重状态时，对悬挂物没有拉力，因此弹簧秤不能测出物体的重力．温度计是利用了热胀冷缩的性质，因此可以测出舱内温度．故只有选项C正确．
答案：C
3．(2013·太原模拟)物体在下列运动中，属于超重的是( )
A．汽车驶过拱形桥顶端时
B．荡秋千的小孩通过最低点时
C．跳水运动员被跳板弹起，离开跳板向上运动时
D．人造卫星绕地球做匀速圆周运动时
解析：荡秋千通过最低点时，物体具有竖直向上的加速度，出现超重现象，汽车驶过拱形桥顶端时具有竖直向下的加速度，出现失重现象，人造卫星绕地球做匀速圆周运动时具有指向地心的加速度，出现完全失重现象．选B.
答案：B
4．(2014·南昌高一)手托着书使它做下述各种情况的运动，那么，手对书的作用力最大的情况是( )
A．向下做匀减速运动 B．向上做匀减速运动
C．向下做匀加速运动 D．向上做匀速运动
答案：A
5．(双选)如图所示，电梯的顶部挂有一个弹簧秤，秤下端挂了一个重物，电梯匀速直线运动时，弹簧秤的示数为10 N，在某时刻电梯中的人观察到弹簧秤的示数变为8 N，g取10 m/s2.关于电梯的运动，以下说法正确的是( )
A．电梯可能向下加速运动，加速度大小为2 m/s2
B．电梯可能向上加速运动，加速度大小为2 m/s2
C．电梯可能向下减速运动，加速度大小为2 m/s2
D．电梯可能向上减速运动，加速度大小为2 m/s2
解析：某时刻电梯中的人观察到弹簧秤的示数变为8 N，表明人处于失重状态．电梯可能向下加速运动或向上减速运动．由mg－F＝ma可求得a＝2 m/s2.故A、D正确．
答案：AD
6．(2014·北京西城高一)如图所示，一木箱置于电梯中，并随电梯一起向上运动，电梯地面水平，木箱所受重力和支持力大小分别为G和F.则此时( )
A．GB．G＝F
C．G>F
D．以上三种说法都有可能
解析：电梯向上运动过程有三种可能的运动状态：匀速向上、加速向上、减速向上，匀速向上时，支持力等于重力，向上加速时，出现超重现象，支持力大于重力，向上减速时出现失重现象，支持力小于重力．
答案：D
7．(2014·南昌高一)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
D．顾客对扶梯作用力的方向先指向右下方，再竖直向下
解析：扶梯加速向上时，人受重力、支持力、水平向右的摩擦力三个力的作用，所以，人对扶梯的作用力是支持力与摩擦力的反作用力，它们的合力指向左下方；当扶梯匀速向上时，人只受重力和支持力的作用，所以人对扶梯的作用力就是人对扶梯的压力，方向竖直向下．选C.
答案：C
8．(2014·安徽高一)“蹦极”是一项非常刺激的体育运动．某人身系弹性绳自高空P点自由下落，图中a点是弹性绳的原长位置，c是人所到达的最低点，b是人静止地悬吊着时的平衡位置，空气阻力不计，则人从P点落下到最低点c的过程中( )
A．人从a点开始做减速运动，一直处于失重状态
B．在ab段绳的拉力小于人的重力，人处于超重状态
C．在bc段绳的拉力大于人的重力，人处于超重状态
D．在c点，人的速度为零，其加速度也为零
解析：人在b点时，拉力等于重力，人在ab段加速度向下，出现失重，人在bc段拉力大于重力，合力向上，加速度向上，出现超重现象，在c点人的速度为零，但加速度不为零．选C.
答案：C
9．(2014·南京高一)如图所示，底座A上装有一根长杆，总质量为M，杆上套有质量为m的环B，它与杆有摩擦，当环沿杆下滑的过程中，底座对地面的压力将可能( )
A．等于(M＋m)g B．小于(M＋m)g
C．大于(M＋m)g D．无法判断
解析：环与杆之间在竖直方向存在摩擦力的作用，环加速向下运动，则其重力大于环受的摩擦力，而A物体竖直方向受重力、环对杆的摩擦力及地面的支持力三个力作用处于平衡状态，合力为零，可知底座对地面的压力N＝Mg＋f答案：B
10．一质量为m＝40 kg的小孩子站在电梯内的体重计上，电梯从t＝0时刻由静止开始上升，在0到6 s内体重计示数F的变化如图所示．试问：在这段时间内电梯上升的高度是多少？取重力加速度g＝10 m/s2.
解析：由题图可知，在t＝0到t＝2 s的时间内，体重计的示数大于mg，故电梯应做向上的加速运动．设这段时间内电梯和小孩的加速度为a1，由牛顿第二定律F1－mg＝ma1，
得：a1＝1 m/s2
在这段时间内电梯上升的高度为：
h1＝a1t＝2 m.
到t＝2 s末的时间电梯达到的速度为：
v＝at1＝2 m/s
在t＝2 s到t＝5 s的时间内，体重计的示数等于mg，故电梯应向上做匀速运动．
在这段时间内电梯上升的高度为：h2＝vt2＝6 m.
在t＝5 s到t＝6 s的时间内，体重计的示数小于mg，故电梯应做向上的匀减速运动．设这段时间内电梯和小孩的加速度为a2，由牛顿第二定律mg－F2＝ma2，得：a2＝2 m/s2
在这段时间内电梯上升的高度为：
h3＝vt3－a2t＝1 m.
所以电梯在这段时间内上升的高度是：
h＝h1＋h2＋h3＝9 m.
答案：9 m
物理·必修1(粤教版)
力学单位
1．(2014·揭阳高一)在国际单位制中，力学的三个基本单位是( )
A．kg、N、m B．kg、N、s
C．kg、m、s D．N、m、s
答案：C
2．(双选)下列单位中，是国际单位制中加速度的单位的是( )
A．cm/s2 B．m/s2 C．N/kg D．N/m
答案：BC
3．测量“国际单位制选定的三个力学基本物理量”，可用下列哪一组仪器( )
A．米尺、弹簧秤、秒表
B．米尺、测力计、打点计时器
C．量筒、天平、秒表
D．米尺、天平、秒表
答案：D
4. (2014·肇庆高一)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 B．N、kg、s
C．m、kg、s D．m/s、kg、N
答案：C
5．下列关于单位制的说法不正确的是( )
A．在力学单位制中，选用kg、m、s作为国际的基本单位
B．在力学单位制中，选用g、cm、s作为国际的基本单位
C．导出单位也由基本单位组合而成
D．运用公式计算时，必须采用统一单位制的单位
答案：B
6．(2014·中山市高一)以下说法正确的是( )
A．“抬头望明月，月在云中行”中的“月在云中行”，是选取地面为参考系
B．中山市出租汽车的起步价是7.00元(2公里内)，其中“2公里”是指位移
C．17世纪意大利科学家伽利略通过理想斜面实验，说明了物体的运动不需要力来维持
D．国际单位制中与力学有关的基本单位有三个，它们是“牛”、“千克”、“秒”
答案：C
7．(双选)下列说法中正确的是( )
A．单位制中的导出单位可以用基本单位来表达
B．在有关力学的分析计算中，只能采用国际单位，不能采用其他单位
C．在国际单位制中，力的单位采用“牛”是为使牛顿第二定律公式中的比例系数k＝1
D．力学单位制中，选为基本单位的物理量有长度、物质的量和速度
解析：D选项，在力学单位中，选为基本单位的物理量是长度、时间和质量．所以D错误．
答案：AC
物理·必修1(粤教版)
重点、难点：1.牛顿第一定律和牛顿第二定律的应用．
2．深刻理解牛顿第二定律的五性，以及如何用实验验证牛顿第二定律．
专题一 正交分解法
正交分解法是解决多力平衡问题和运用牛顿第二定律问题时的重要方法．正交分解法是把物体受到的各个力沿两个选定的互相垂直的方向分解，其本质是化“矢量运算”为“代数运算”．
利用正交分解法解题的一般步骤：
1．对物体进行受力分析．
2．建立直角坐标系xOy.
原则：
a．沿物体的运动方向和垂直于物体的运动方向；
b．沿力的方向，使尽量多的力在坐标轴上；
c．通常选共点力的作用点为坐标原点；
3．分别将不在坐标轴上的力投影到坐标轴上．
4．用代数运算法分别求出所有在x轴方向和y轴方向上的投影合力∑Fx和∑Fy.
其中，∑Fx＝ Fx1 ＋Fx2＋ Fx3＋…
∑Fy＝ Fy1＋Fy2＋ Fy3＋…
5．最后根据平行四边形定则求得合力的大小和方向．
如图在水平路面上有一只质量为20 kg的箱子，用拉力F＝100 N拉着箱子在路面上前进，拉力和路面的夹角为30°，箱子和地面间的摩擦因数为0.3，求箱子的加速度．
解析：对物体m受力分析，把F分解为F1、F2(如图)
F1＝Fsin 30°＝50 N，
F2＝Fcos 30°＝50 N，
竖直方向：
N＝mg－F1＝150 N，
水平方向：F2－f＝ma
又因：f＝μN＝0.3×150 N＝45 N，
则a＝＝ m/s2＝2.1 m/s2.
答案：物体的加速度大小为2.1 m/s2，方向向右
小结：运用正交分解法解题时，选取适合的正方向是关键，通常选取运动方向为其中一个正方向，建立直角坐标系，把力进行正交分解；在有些问题中，也可把加速度进行正交分解.
?变式练习
1．(2014·海口高一)木箱重500 N，放在水平地面上，一个人用大小为200 N与水平方向成30°向上的力拉木箱，木箱与地面的摩擦因数为μ＝0.2.求：
(1)木箱对地面压力；
(2)木箱的加速度．
解析：(1)根据牛顿第二定律得：
Fcos 30°－f＝ma①
Fsin 30°＋N＝mg②
而f＝μN③
解①②③可得N＝400 N，a＝1.8 m/s2
答案：(1)400 N，方向竖直向下 (2)1.8 m/s2
2．如右下图，电梯与水平面夹角为37°，60 kg的人随电梯以a＝1 m/s2的加速度运动，则人受到平面的支持力及摩擦力各为多大？( g取10 m/s2)
解析：对加速度沿竖直、水平方向分解，
ax＝acos 37°＝0.8 m/s2
ay＝asin 37°＝0.6 m/s2
水平方向：f＝max＝60×0.8 N＝48 N
竖直方向：N－mg＝ma y ，
则N＝mg＋may＝(600＋36) N＝636 N
答案：636 N 48 N
专题二 整体法与隔离法
1．整体法与隔离法：系统内物体间相对静止或具有相同的加速度时，可以把系统作为一个整体考虑，应用牛顿第二定律列方程求解，即为整体法，将系统内某个物体(或部分)从系统中隔离出来作为研究对象加以分析，利用牛顿第二定律列方程求解，即为隔离法．
2．整体法和隔离法的选择：
(1)求几个部分加速度相同的连接体的加速度或合外力时，优先考虑整体法，然后视需要将物体进行隔离．
(2)如果连接体中各部分加速度不相同，一般选用“隔离法”．
3．注意事项．
(1)用整体法时，只需考虑整体所受的各个外力，不考虑系统内各物体间的“内力”．
(2)用隔离法时，必须分析隔离体所受到的各个力．
(3)区分清楚内力和外力．
(2014·重庆高一)如图所示，两个质量相同的物体A和B紧靠在一起放在光滑的水平面上，在物体A上施一水平向右的恒力F后，A和B一起向右做匀加速运动，求：(1)B物体的加速度；(2)物体B施于物体A的作用力大小．
解析：(1)A和B以相同的加速度一起向右运动，可以看成整体，设它们运动的加速度为a，根据牛顿第二定律得F＝2ma，所以a＝
(2)求A、B之间的作用力，要把A与B隔离，以B为研究对象，B在水平方向只受到A对它的向右的力FN，根据牛顿第二定律得FN＝ma＝
B施于A的作用力与B受到A的力是作用力和反作用力的关系，根据牛顿第三定律得物体B施于物体A的作用力大小为.
答案：见解析
小结：1.用整体法时，只需考虑整体所受的各个外力，不考虑系统内各物体间的“内力”．
2．用隔离法时，必须分析隔离物体所受到的各个力．
?变式练习
3．
(2014·银川一中高一)(双选)如图所示，水平地面上有两个完全相同的木块A、B，在水平推力F作用下运动，用FAB代表A、B间的相互作用力，下列说法正确的是( )
A．若地面是完全光滑的，则FAB＝F
B．若地面是完全光滑的，则FAB＝F
C．若地面的动摩擦因数为μ，则FAB＝F
D．若地面的动摩擦因数为μ，则FAB＝F
解析：若地面是光滑的，把AB看作整体，F＝2ma，对B物体，FAB＝ma＝；若地面有摩擦，设每个物体受的摩擦力是f，把AB看作整体，F－2f＝2ma，对B物体，FAB－f＝ma＝；选BD.
答案：BD
(2014·北京西城区高一)如图所示，质量为M＝1 kg的长木板静止在光滑水平面上，现有一质量m＝0.5 kg的小滑块(可视为质点)以v0＝3 m/s的初速度从左端沿木板上表面冲上木板，带动木板一起向前滑动．已知滑块与木板间的动摩擦因数μ＝0.1，重力加速度g取10 m/s2.求：
(1)滑块在木板上滑动过程中，长木板受到的摩擦力大小f和方向；
(2)滑块在木板上滑动过程中，滑块相对于地面的加速度大小a；
(3)木板的加速度．
解析：(1)滑块相对木板向右运动，受到向左的滑动摩擦力作用，f＝μmg.
由牛顿第三定律，长木板受到的摩擦力大小为f′＝μmg方向向右．
(2)对滑块应用牛顿第二定律得f＝ma，所以a＝μg.
(3)木板受到滑块的摩擦力方向向右，对木板应用牛顿第二定律得μmg＝Ma′，所以a′＝.
答案：见解析
小结：由于牛顿第二定律具有“同体性”关系，所以，应用整体法或隔离法时，要明确研究的对象，用牛顿第二定律列出的方程，加速度、合外力及质量是指同一物体的相关物理量.
?变式练习
4．如图所示为杂技“顶竿”表演，一人站在地上，肩上扛一质量为M的竖直竹竿，当竿上一质量为m的人以加速度a加速下滑时，竿对“底人”的压力大小为( )
A．(M＋m)g B．(M＋m)g－ma
C．(M＋m)g＋ma D．(M－m)g
解析：对m进行受力分析，受到重力mg和沿杆向上的摩擦力，则mg－f＝ma，对杆进行受力分析，杆受到Mg和人对杆向下的摩擦力f′和人对杆的支持力N，则N＝f′＋Mg，联立上列两个式子，得N＝(M＋m)g－ma，所以B正确．
答案：B
专题三 临界法
1．临界值问题：在运用牛顿运动定律解决动力学问题时，常常要讨论相互作用的物体间是否会发生相对滑动，相互接触的物体间是否会发生分离等，这类问题就是临界问题．
2．解决临界问题的关键：解决这类问题的关键是分析临界状态，两物体间刚好相对滑动时，接触面间必须出现最大静摩擦力；两个物体要分离时，相互之间的作用力的弹力必定为零．
3．解决临界问题的一般方法：
(1)极限法：题设中若出现“最大”、“最小”、“刚好”等这类词语时，一般就隐含临界问题，解决这类问题时常常是把物理量(或物理过程)引向极端，进而使临界条件或临界点暴露出来，达到快速解决问题的目的．
(2)数学推理法：根据分析物理过程列出相应的力学方程(数学表达)，然后由数学表达式讨论得出临界条件．
如图所示，平行于斜面的细绳把小球系在倾角为θ的斜面上，为使球在光滑斜面上不发生相对运动，斜面体水平向右运动的加速度不得大于多少？水平向左的加速度不得大于多少？
解析：(1)设斜面处于向右运动的临界状态时的加速度为a1，此时，斜面支持力FN＝0，小球受力如图甲所示．根据牛顿第二定律得：
水平方向：Fx＝FTcos θ＝ma1
竖直方向：Fy＝FTsin θ－mg＝0
由上述两式解得：a1＝gcot θ
因此，要使小球与斜面不发生相对运动，向右的加速度不得大于a＝gcot θ
(2)设斜面处于向左运动的临界状态的加速度为a2，此时，细绳的拉力FT＝0.小球受力如图乙所示．根据牛顿第二定律得：
沿斜面方向：Fx＝FNsin θ＝ma2
垂直斜面方向：Fy＝FNcos θ－mg＝0
由上述两式解得：a2＝gtan θ
因此，要使小球与斜面不发生相对运动，向左的加速度不得大于a＝gtan θ
答案：见解析
?变式练习
5．如图所示，在前进的车厢的竖直后壁上放一个物体，物体与壁间的静摩擦因数μ＝0.8，要使物体不致下滑，车厢至少应以多大的加速度前进？(g取10 m/s2)
解析：设物体的质量为m，在竖直方向上有：mg＝F，F为临界情况下的摩擦力， F＝μFN，FN为物体所受水平弹力．又由牛顿第二定律得：FN＝ma
由以上各式得：
加速度a＝＝＝ m/s2＝12.5 m/s2
答案：12.5 m/s2
专题四 图象法
利用学过的s t、v t、Ft等图象来求解物理问题
一物体以初速度v0＝12 m/s冲上斜面，然后又返回，全过程的速度时间图象如图所示，则物体与斜面间的动摩擦因数为__________，斜面的倾角为__________．(g取10 m/s2)
解析：由图象得a1＝6 m/s2，a2＝4 m/s2,
再由 ，
?解得：
答案： 30°
?变式练习
6．在水平地面上有一质量为2 kg的物体，物体在水平拉力F的作用下由静止开始运动，10 s后拉力大小减为，该物体的运动速度随时间t的变化规律如图所示．求：
(1)物体受到的拉力F的大小；
(2)物体与地面之间的动摩擦因数．(g取10 m/s2)
解析：由牛顿第二定律得：F－μmg＝ma1①
μmg－＝ma2②
由图象可知：a1＝0.8 m/s2③
a2＝2 m/s2④
由①②③④得：F＝8.4 N
代入①得：μ＝0.34
答案：见解析
