2014年高中物理（必修1，粤教版）第四章力与运动课时训练

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．