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牛顿第一定律 练习与解析
1 下列说法正确的是…………………………………………………………………（ ）
A．力是维持物体运动的原因
B．物体受恒力作用时，运动状态保持不变
C．物体只有在静止或匀速直线运动时才有惯性
D．惯性越大的物体运动状态越难改变
解析：根据牛顿第一定律知道：力的 ( http: / / www.21cnjy.com )作用效果是改变物体的运动状态，而不是维持物体的运动状态；物体运动状态的标志是速度，所以可以说力是改变物体运动速度的原因．惯性是物体具有的保持其原来运动状态的属性，其唯一量度是物体的质量．
答案：D
2 下列属于惯性表现的现象是………………………………………………………（ ）
A．快速跑步的人很容易被绊倒
B．在真空中铁片和羽毛下落得一样快
C．飞机要在到达目标上空之前投弹才能击中目标
D．物体沿光滑斜面下滑时速度越来越大
解析：惯性是物体保持其原来运动状态 ( http: / / www.21cnjy.com )的属性，例如A选项人在快速跑步的时候，如果脚被绊住，上身由于惯性，继续往前冲，所以很容易摔倒．再如C选项，从飞机上抛出的炸弹，由于惯性，在水平方向上与飞机具有相同的速度，下落过程中还要水平飞行一段距离，所以飞机要在到达目标上空前投弹．而选项B、D反映的是力与运动的关系．
答案：AC
3 对惯性的理解，下列说法中正确的是……………………………………………（ ）
A．将物体抛到空中后，物体就没有惯性了
B．物体做自由落体运动时，惯性就变小了
C．两个质量相同的物体，不论速度大小及是否受力，惯性大小一定相同
D．两个质量相同的物体，在不同的合外力作用下，惯性大小不同
解析：惯性是物体具有的保持其原来运动状态的特性，其唯一的量度是物体的质量．其大小与物体的受力情况及运动状态无关．2·1·c·n·j·y
答案：C
4 在一艘匀速向北行驶的 ( http: / / www.21cnjy.com )轮船船舱中，一运动员做立定跳远，若向各个方向都用相同的力跳出，则运动员在船上跳过的距离比较………………………………………………（ ）
A．向北跳得最远
B．向南跳得最远
C．向东向西跳得一样远，但没有向南跳得远
D．不论向哪个方向跳，运动员在船上跳过的距离都相同
解析：运动员在船上跳起时用的力相同，又由于惯性，不管向哪个方向跳起，他相对于船的速度都是相同的，所以在船上跳过的距离一定是相同的．21世纪教育网版权所有
答案：D
5 站在地面上的人看到 ( http: / / www.21cnjy.com )放在行驶着的汽车中间的木箱突然向车厢前面移动，则可知汽车的运动情况是……………………………………………………………………………（ ）
A．匀速直线运动 B．在加速前进
C．在减速前进 D．在向右转弯
解析：汽车在行驶过程中木箱沿着车厢向前运动，考虑到木箱的惯性，必然是由于汽车的速度突然变小的缘故．21·cn·jy·com
答案：C
6 一个劈形物体M，各面均光滑，放在固 ( http: / / www.21cnjy.com )定的斜面上，上表面水平，在上表面放一个光滑小球m，劈形物体由静止开始释放，则小球在碰到斜面前的运动轨迹是……………………………………………………………………………………………（ ）
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图5—1—6
A．沿斜面向下的直线 B．竖直向下的直线
C．无规则的曲线 D．抛物线
解析：根据牛顿第一定律知道，力是改变物体 ( http: / / www.21cnjy.com )运动状态的原因．对小球进行受力分析可知小球在与斜面相碰之前，受到重力和M的支持力，而这两个力都在竖直方向上，水平方向上球并没有受到力的作用，故水平方向上m不会有速度，所以其轨迹为竖直向下的直线．
答案：B
7 一个物体保持静止或匀速直线运动状态是因为…………………………………（ ）
A．物体一定没有受到任何外力
B．物体一定是受到一对平衡力的作用
Ｃ．物体受到的合外力为零
D．物体与接触面间的摩擦力恒定
解析：牛顿第一定律所说的“一切物体总保持 ( http: / / www.21cnjy.com )静止或匀速直线运动，直到有外力迫使它改变这种状态为止”中的“外力”是指物体受到的合外力．我们从定律的内容中可以得出，物体的平衡态：静止或匀速直线运动，而平衡条件就是物体所受的合外力为零．
答案：C
8 有人设想，乘坐气球飘在高空，由于地球自转，一昼夜就能周游世界．请你评价一下，这个设想可行吗 21cnjy.com
解析：气球在地面上时，具 ( http: / / www.21cnjy.com )有与地球在该处的自转速度相同的速度．气球飘起来后，由于惯性，它仍然保持原来的速度，所以乘坐飘在空中的气球，不可能由于地球自转而周游世界．21教育网
9 假如地球在某时刻不再受太阳和其他星体的任何力的作用，以后地球将怎样运动
解析：地球由于受到太阳等星体 ( http: / / www.21cnjy.com )的引力作用而绕太阳转动，其速度的大小和方向都在变化，如果地球不再受这些力的作用，由牛顿第一定律可知物体将保持撤除力瞬间时的速度，做匀速直线运动．www.21-cn-jy.com
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牛顿运动定律的案例分析-例题解析
应用牛顿运动定律解决的问题，不仅包括日 ( http: / / www.21cnjy.com )常生活中推拉物体的运动，以及汽车、火车等交通工具的运动，还能解决火箭、卫星、宇宙飞船等物体在太空中的运动．但归纳起来，不外乎两类问题：由物体的受力情况分析物体的运动情况；由物体的运动情况分析物体的受力情况．牛顿第二定律在力和运动之间起到了一个桥梁的作用，而其中最重要的物理量就是加速度，不管在哪类问题中，如果不知道加速度，应该首先考虑求解加速度或写出加速度的表达式．另外，解题时还要注意研究对象的确定和运动过程的分析．21·cn·jy·com
应用牛顿运动定律解决问题的步 ( http: / / www.21cnjy.com )骤可以归结为：①确定研究对象；②受力分析或运动过程分析；③由牛顿第二定律或匀变速运动规律列方程；④求解，验证．
【例1】静止在水平面上的物体质量为40 ( http: / / www.21cnjy.com )0 s，物体与水平面间的动摩擦因数为0.5，在4.0 N的水平拉力作用下，物体从静止开始运动，你能求出4 s内物体的位移和4 s末物体的速度吗 （g＝10 m／s2）www.21-cn-jy.com
( http: / / www.21cnjy.com )
图5－3－2
解析：本题是一个已知物体的受力情况来分析物体运动情况的一个题目．
对物体受力分析如图5－3－2，由牛顿第二定律可得
F－f＝ma
物体在竖直方向的加速度为零，所以N－mg＝0
由滑动摩擦定律f＝μN
物体做的是初速度为零的匀加速运动，由运动规律
s＝at2 v＝at
代入数据可得4 s内物体的位移和4 s末物体的速度分别为
s＝40 m v＝20 m／s．
【例2】静止在水平地面上的物体质量为 ( http: / / www.21cnjy.com )2 kg，在水平恒力F推动下开始运动，4 s末它的速度达到4 m／s．此时将力F撤去，又经6 s物体停了下来．如果物体与地面间的动摩擦因数不变，你能求得力F的大小吗 21教育网
解析：本题是根据物体的运动情况分析物体的受力情况的题目．
物体的整个运动过程可以分为两段：前4 s物体做匀加速运动；后6 s物体做匀减速运动．
前4 s内物体的加速度为
a1＝＝1 m／s2
设摩擦力为f，由牛顿第二定律得
F－f＝ma 1
后6 s内的加速度为
a2＝ m／s2
物体受到的摩擦力大小不变．由牛顿第二定律得
－f＝ma2
代人数据可得F＝3.3 N．
【例】法国人劳伦特·菲舍尔在澳大利 ( http: / / www.21cnjy.com )亚伯斯的冒险世界进行了超高空特技跳水表演，他从30 m高的塔上跳下，准确地落入水池中．已知水对他的阻力（包括浮力）是他的重力的3.5倍，他在空中时空气对他的阻力是他的重力的0.2倍．为了保证他的安全，水池的深度至少是多少 （g＝10 m／s2）21世纪教育网版权所有
解析：此题是已知物体的受力情况分析物体的运动情况的题目．
人在空中下落的过程，由牛顿第二定律得
mg－f1＝ma1
他落到水面时的速度为v＝
人在水中减速运动时，由牛顿第二定律得f2－mg＝ma2
减速过程由运动规律可得h＝．
代入数据可得，水池的深度至少为h＝9.6 m．
点评：本题以生活中的实例创设情景，分析 ( http: / / www.21cnjy.com )本题首先需要从实际情景中抽象出我们需要的理想化的模型——把人的运动看成是质点的直线运动．然后挖掘出有用的条件，利用牛顿第二定律和匀变速直线运动规律来解决问题．本题对考查学生应用牛顿运动定律解决问题的能力，培养学生从实际问题简化出理想模型的能力具有非常好的作用．
【例】某消防队员从一平台上 ( http: / / www.21cnjy.com )跳下，下落2 m后双脚触地，接着他用双腿弯曲的方法缓冲，使自己重心又下降了0.5 m．在着地过程中地面对他双脚的平均作用力估计为……………………………………………………………………………………………（ ）
A．自身所受重力的2倍 B．自身所受重力的5倍
C．自身所受重力的8倍 D．自身所受重力的10倍
解析：对消防队员脚触地前分析，消防队员做自由落体运动
由运动规律可得他落地时的速度为v＝
脚触地后，对他受力分析，由牛顿第二定律得N－mg＝ma
由运动规律得h′＝v2／2a
所以可以求得地面对消防队员双脚的平均作用力为N＝5mg，即选择答案B．
点评：本题从生活实例入手，进 ( http: / / www.21cnjy.com )行了简化处理．本来，消防队员的双脚受到的地面作用力为变力，可通过简化求其平均值，就转化为学生熟悉的应用牛顿运动定律解决的第二类问题：已知物体的运动情况，分析物体的受力情况，从而训练了学生应用所学知识解决实际问题的能力．21cnjy.com
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超重与失重-例题解析
所谓超重和失重。指的是当物体（或物体系的 ( http: / / www.21cnjy.com )一部分）具有竖直方向上的加速度时，引起的物体对支持物的压力比其重力大或小．变化的是“视重”，物体本身的重力并没有发生变化．21cnjy.com
处理超重、失重的问题，实际上是牛顿运动 ( http: / / www.21cnjy.com )定律的应用，与一般题目的处理方法是一样的，即首先确定研究对象，然后进行受力分析和运动状态分析，选择正方向列牛顿运动定律方程与运动规律方程，求解验证．21·cn·jy·com
【例1】升降机以5 m ( http: / / www.21cnjy.com )／s2的加速度匀加速上升，站在升降机里的人质量是50 kg，人对升降机地板的压力是多大？若此时人站在升降机里的测力计上，测力计的示数是多大？
解析：人和升降机以共同的加速度上升，因而人的加速度是已知的，题中又给出了人的质量。为了能够应用牛顿第二定律．应该把人作为研究对象．2·1·c·n·j·y
人在升降机中受到两个力：重力G和地板的支 ( http: / / www.21cnjy.com )持力F．升降机地板对人的支持力和人对升降机地板的压力是一对作用力和反作用力。根据牛顿第三定律。只要求出前者就可知道后者．21·世纪*教育网
人在G和F的合力作用下，以0.5 m／s2加速度竖直向上运动．取竖直向上为正方向，根据牛顿第二定律得F－G＝mawww.21-cn-jy.com
由此可得F＝G＋ma＝m（g＋a）．
代入数值得F＝515 N．
根据牛顿第三定律．人对地板的压力 ( http: / / www.21cnjy.com )的大小也是515 N．方向与地板对人的支持力的方向相反，即竖直向下．测力计的示数表示的是测力计受到的压力，所以测力计的示数就是515 N．2-1-c-n-j-y
【例2】某人在地面上最多能举起60 kg ( http: / / www.21cnjy.com )的重物，当此人站在以5 m／s2的加速度加速上升的升降机中，最多能举起________kg的重物．（g取10 m／s2）21教育网
解析：当人在地面上举起杠铃时，对杠铃分析，由牛顿第二定律得
F－mg＝0
在升降机内举起杠铃时，由于升降机具有竖直 ( http: / / www.21cnjy.com )向上的加速度，故杠铃也具有相同的竖自向上的加速度，而人对外提供的最大力是不变的，对杠铃由牛顿第二定律得F－m′g＝m′a解得m′＝40 kg．【来源：21·世纪·教育·网】
所以，在加速上升的升降机内，人能举起的杠铃的最大质量为40kg．
【例】据报载，我国航天第一人杨利伟的质 ( http: / / www.21cnjy.com )量为63 kg（装备质量不计）．假如飞船以8.6 m／s2的加速度竖直上升，这是他对坐椅的压力多大 杨利伟训练时承受的压力可达到8个G，这表示什么意思？当飞船返回地面，减速下降时。清你判断一下杨利伟应该有什么样的感觉？（g取10 m／s2）www-2-1-cnjy-com
解析：（1）对杨利伟上升过程受力分析．由牛顿第二定律得
N－mg＝ma
代入数据可得，坐椅对他的支持力为N＝1171.8 N
由牛顿第三定律可得，他对坐椅的压力N′＝1171.8 N．
（2）杨利伟训练时承受的压力可达到8个G，也就是他在向上加速运动时的加速度可达8g．
（3）飞船减速F降时，具有向上的加速度．系统超重，所以杨利伟有超重的感觉．
点评：本题把学生所学的简单的 ( http: / / www.21cnjy.com )物理原理与最尖端的科学技术联系起来，既考查了学生对知识的掌握又激发了学生学习的兴趣，有利于培养学生理论联系实际的能力和学习的强烈动机．21世纪教育网版权所有
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牛顿第二定律 同步练习
一、选择题(每小题4分，共24分)
1.一轻弹簧上端固定，下端悬挂一个物体，弹簧伸长了8 cm,再将物体拉下4 cm，然后放手，则在放手瞬间，物体加速度为 21世纪教育网版权所有
A.g/4 B.g/2 C.3g/2 D.g
2.4 N的力，作用在重为4 N的物体上，产生的加速度为
A.1 m/s2 B.9.8 m/s2
C.39.2 m/s2 D.2.45 m/s2
3.关于加速度方向下列说法正确的是
A.加速度方向与动力方向相同
B.加速度方向与速度方向相同
C.加速度方向与合力方向相同
D.加速度方向与阻力方向相反
4.放在光滑水平面上的物体，在水平方向的两个平衡力作用下处于静止状态，若其中一个力逐渐减小到零后，又逐渐恢复到原值，则该物体的运动
①速度先增大，后减小
②速度一直增大，直到某个定值
③加速度先增大，后减小到零
④加速度一直增大到某个定值
以上说法正确的是
A.①③ B.②④ C.②③ D.①④
5.一个物体在恒力F的作用下产生的加速度为a；现在把物体的质量减小到原来的，恒力减小到原来的，那么此时物体的加速度为
A. a B. a C.a D.a
6.假设汽车紧急刹车后所受到的阻力大小与汽车的重力大小一样，当汽车以20 m/s的速度行驶时，突然刹车，它还能继续滑行的距离约为
A.40 m B.20 m C.10 m D.5 m
二、非选择题(共26分)
1.(6分)火车在水平路面上 ( http: / / www.21cnjy.com )做匀加速运动，车厢内顶板上用细绳悬吊一个小球，若乘客观察到细绳与竖直方向的夹角为30°时，由此判断出火车此时的加速度大小为________m/s2.21教育网
2.(6分)在光滑的水平面上， ( http: / / www.21cnjy.com )以某一水平力作用于同向运动的甲物体上，可使其在2 s内速度增加2 m/s，若此力以相反方向作用于乙物体上，可使其在1 s内速度减少1.5 m/s，若将甲乙系在一起，以同样的力作用其上，其加速度为______m/s2. 21cnjy.com
3.(6分)假定一物体在下落时受到的 ( http: / / www.21cnjy.com )空气阻力与它的速度平方成正比，已知物体速度达到40 m/s后就匀速下落，则当它的速度为10 m/s时，其下落加速度等于重力加速度的______倍.21·cn·jy·com
4.(8分)已知质量为4 kg的物 ( http: / / www.21cnjy.com )体静止于水平面上，物体与水平面间的动摩擦因数为0.5，物体受到大小为20 N与水平方向成30°角斜向上的拉力F作用时，沿水平面做匀加速运动，求物体加速度.(g=10 m/s2） www.21-cn-jy.com
参考答案
一、1.B 2.B 3.C 4.C 5.C 6.B??
二、1.g 2.0.6 3. 4.0.5 m/s2? ?
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牛顿第二定律-例题解析
解答1
【例】如图5—2—4所示，一个铁 ( http: / / www.21cnjy.com )球从竖直在地面上的轻质弹簧正上方某处自由落下，接触弹簧后将弹簧作弹性压缩．从它接触弹簧开始到弹簧压缩到最短的过程中，小球的速度和受到的合外力的变化情况是……………………………………………………………（ ）
( http: / / www.21cnjy.com )
图5—2—4
A．合力变小，速度变小
B．合力变小，速度变大
C．合力先变小后变大，速度先变小后变大
D．合力先变小后变大，速度先变大后变小
思路：根据牛顿第二定律知道，物体受 ( http: / / www.21cnjy.com )到的合外力与物体的加速度是瞬时对应关系，所以在分析问题时，要详尽地分析物体运动变化过程中的受力情况，进而分析加速度和速度的变化情况．21教育网
解析：铁球接触弹簧前 ( http: / / www.21cnjy.com )，做自由落体运动，有一向下的速度，铁球接触弹簧后，在整个压缩弹簧的过程中，仅受重力G和弹簧弹力F的作用．开始压缩时，弹簧的弹力F小于物体的重力G，合外力向下，铁球向下做加速运动．但随着铁球向下运动，弹簧形变量增大，弹力随之增大，合外力减小，加速度减小，速度增大．当弹簧弹力增至与重力相等的瞬间，合力为零，加速度为零，速度最大．此后，弹簧弹力继续增大，弹力大于重力，合力向上且逐渐增大，加速度向上且逐渐增大，直至铁球速度逐渐减小为零，此时弹簧压缩量最大．选D．
点评：本题的分析和解决，充分考 ( http: / / www.21cnjy.com )查了牛顿第二定律的特点：合外力与加速度的瞬时对应关系，并考查了速度和加速度的关系，有利于学生加深对牛顿第二定律以及速度和加速度的关系的深入理解．21世纪教育网版权所有
解答2
【例】如图5—2—5所示 ( http: / / www.21cnjy.com )，一个质量为m＝2 kg的小球，被a、b两根绷紧的橡皮条拉着处于静止状态，如果烧断b橡皮条的瞬间，小球的加速度大小为2m／s2．如果先烧断橡皮条a的瞬间，小球的加速度是________，原来橡皮条b的拉力是________．
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图5—2—5
思路：本题考查的核心是牛顿第二定律、力和加速度的瞬时对应关系及弹簧（橡皮条）的弹力不能突变的规律．21cnjy.com
解析：烧断橡皮条之前，小球受到 ( http: / / www.21cnjy.com )三个力的作用，重力mg、橡皮条a的拉力Fa、橡皮条b的拉力Fb，如图5—2—6所示根据物体的平衡条件可得Fa＝Fb＋mg．
图5—2—6
烧断橡皮条b的瞬间，橡皮条a ( http: / / www.21cnjy.com )的弹力不会突变，小球受到的合外力就是橡皮条b的拉力Fb．由牛顿第二定律可得Fb＝ma，带入数据可得Fb＝4 N．还可以求得Fa＝24 N．而在烧断橡皮条A的瞬间，橡皮条b的弹力不会突变，小球受到的合外力就是橡皮条a的拉力Fa．由牛顿第二定律可得Fa＝ma′，带入数据可得a′＝12 m／s2．21·cn·jy·com
点评：本题对于考查牛顿第二定律的矢量性、瞬时性，以及在归纳应用规律分析解决问题的基本步骤的提升总结上，把握的角度较好，是个不错的题目．www.21-cn-jy.com
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牛顿第二定律 同步练习
1.由牛顿第二定律可推出m=，所以一个物体的质量将
A.跟外力F成正比
B.跟加速度a成反比
C.跟F成正比，跟a成反比
D.跟F与a无关
2.静止在光滑水平面上的物体受到一个水平拉力的作用，该力随时间变化的关系如图3—2所示，则
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图3—2
①物体在2 s内的位移为零
②4 s末物体将回到出发点
③2 s末物体的速度为零
④物体一直在朝同一方向运动
以上正确的是
A.①② B.③④ C.①③ D.②④
3.一个物体质量是5 kg，在五个力作 ( http: / / www.21cnjy.com )用下处于平衡状态，若撤去一个力，其他四个力保持不变，则物体沿水平方向向东的方向产生4 m/s2的加速度，则去掉的那个力的大小是______N，方向______.21世纪教育网版权所有
4.用2 N的水平力拉一个物体沿 ( http: / / www.21cnjy.com )水平地面运动时，加速度为1 m/s2，改为3 N的水平力拉它时加速度将是2 m/s2，那么改用4 N的力拉它时，加速度将是______m/s2，物体与地面间的动摩擦因数μ=______.21教育网
5.质量为m的物体在力F ( http: / / www.21cnjy.com )甲和F乙作用下由静止开始运动，规律如图3—3所示，则F甲是F乙的______倍.若图为同一恒力F分别作用在质量为m甲和m乙的两个物体上由静止开始运动的规律，则m甲是m乙的______倍.
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图3—3
6.重为1 N的物体原来静止，如果受到恒力作用，经过4 s获得39.2 m/s的速度，则该水平恒力的大小为多少？ 21cnjy.com
7.质量为0.2 kg的物体从高处以9.6 m/s2的加速度匀速下落，则物体所受的合力为多少？空气阻力为多少？ 21·cn·jy·com
8.说明加速度的物理含义及其具体数值所表示的意义.
参考答案
1.D 2.B 3.20 向西
4.3 0.1 5.3 ?
6.1 N?
7.1.92 N 0.04 N?
8.略?
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牛顿第二定律 练习与解析
1 下列说法中错误的是………………………………………………………………（ ）
A．长度在国际单位制中的单位是米
B．小时是国际单位制中时间的单位
C．N·s是国际单位制中的导出单位
D．牛顿是力学单位制中采用国际单位制的一个导出单位
解析：在国际单位制中， ( http: / / www.21cnjy.com )把物理量的单位分为基本单位和导出单位，其中长度的单位米（m）、时间的单位秒（s）、质量的单位千克（kg）属于基本单位，力的单位牛顿（N）属于导出单位．21世纪教育网版权所有
答案：B
2 下列说法中正确的是………………………………………………………………（ ）
A．物体的质量不变，a正比于F，对a、F的单位不限
B．对于相同的合外力，a反比于m，对m、a单位不限
C．在公式F＝ma中，F、m、a三个量可以同时选取不同的单位
D．在公式F＝ma中，当m和a分别用kg、m／s2做单位时．F必须用N做单位
解析：用控制变量法，我们通过实验验证了在 ( http: / / www.21cnjy.com )物体受到的合外力不变的情况下，物体的加速度与物体的质量成反比；在质量不变的情况下，物体的加速度与合外力成正比，进而得出了在国际单位制中的牛顿第二定律的数学表达形式．在同一个表达式中各物理量必须选择相同的单位．21教育网
答案：ABD
3 如图5—2—7所示，小车上固定 ( http: / / www.21cnjy.com )一弯折硬杆ABC，C端固定一质量为m的小球，已知θ角恒定，当小车水平向左做匀加速运动时，BC杆对小球的作用力方向为……（ ）
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图5—2—7
A．一定沿杆向上 B．一定沿杆向下
C．可能水平向左 D．随加速度的数值而改变
解析：硬杆对小球作用力的方向不一定沿杆 ( http: / / www.21cnjy.com )，需要根据小球受到的其他力和小球的运动状态共同确定．对小球受力分析可知，小球受到竖直向下的重力mg和杆BC对小球的作用力，如图所示，又由题意知此二力的合力方向水平且大小等于ma．www.21-cn-jy.com
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由牛顿第二定律及平行四边形法则可知FBC＝m，所以FBC的大小和方向与物体的加速度有关．
答案：D
4 一个物体受到F1＝4 N的力，产生a ( http: / / www.21cnjy.com )1＝2 m／s2的加速度．要使物体获得a2＝3 m／s2的加速度，要对物体施加________N的力的作用．21cnjy.com
解析：对物体分析，由牛顿第二定律可得F1＝ma1，F2＝ma2，带入数据可得F2＝6 N．
答案：6
5 质量为60 kg的人从停在高空 ( http: / / www.21cnjy.com )的直升飞机上竖直跳下，开始时他的加速度为9 m／s2，他受到的空气阻力是________N．他打开降落伞后，下落的加速度为2 m／s2，这时他和降落伞受到的空气阻力是________N．当他接近地面时速度为5m／s，速度不再变化，这时的空气阻力是________N．2·1·c·n·j·y
解析：本题考查牛顿第 ( http: / / www.21cnjy.com )二定律的基本应用．对人和伞整体受力分析可知，受竖直向下的重力mg和竖直向上的阻力f，由牛顿第二定律有mg—f＝ma，代入数据即可求解．
答案：60 480 600
6 叠放着的两个物体A和B，质量均 ( http: / / www.21cnjy.com )为2 kg，受一竖直向下的、大小为10 N的力的作用时，浮在水面上保持静止，如图5—2—8所示．那么当撤去F的瞬间，A对B的压力的大小为________（g＝10 m／s2）．【来源：21·世纪·教育·网】
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图5—2—8
解析：开始时A、B在压力 ( http: / / www.21cnjy.com )F、重力2mg和浮力F浮的作用下系统保持静止，撤去外力后易得系统受到的合外力大小为F，方向竖直向上．由牛顿第二定律得F＝2ma，隔离A分析，由牛顿第二定律N—mg＝ma即可解得N．21·cn·jy·com
答案：25 N
7 在倾角为30°的 ( http: / / www.21cnjy.com )斜面上有一个物块沿该斜面下滑，若不计摩擦力，则物块下滑的加速度为________；若考虑摩擦，且物块与斜面间的动摩擦因数为0.1，则物块下滑的加速度为________．21·世纪*教育网
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解析：物块沿斜面下滑 ( http: / / www.21cnjy.com )时，对物块受力分析如图所示，在斜面光滑的情况下由牛顿第二定律得mgsin30°＝ma，在物块与斜面间有摩擦的情况下，由牛顿第二定律得mgsin30°—μmgcos30°＝ma′，代入数据可解得答案．www-2-1-cnjy-com
答案：g g
8 如图5—2—9所示，倾角为α的光滑斜面上放有质量为m的物体，当斜面的水平向左的加速度为多大时，物体将恰好与斜面保持相对静止 2-1-c-n-j-y
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图5—2—9
解析：对物体受力分析如图5—2—9，为使 ( http: / / www.21cnjy.com )物体与斜面能保持相对静止，物体所受的重力与支持力的合力必然水平，而且物块与斜面的加速度必然相同．对物块由牛顿第二定律得，mgtanα＝ma，所以为使二者保持相对静止，斜面的加速度大小应为gtanα，方向水平向左．
9 倾斜索道与水平面的夹角为37° ( http: / / www.21cnjy.com )，如图5—2—10所示，当载有物体的车厢以加速度a沿索道方向向上运动时物体对车厢的压力为物重的1.25倍，物体与车厢保持相对静止．设物体的重力为G，则上升过程中物体受到的斜面摩擦力的大小和方向是怎样的 请你试着分析一下． 21*cnjy*com
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图5—2—10
解析：对物块受力分析，如图所示，建立沿索道和垂直于索道的直角坐标系，由牛顿第二定律可得：沿索道方向上：【来源：21cnj*y.co*m】
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Nsin37°＋fcos37°—Gsin37°＝ma
垂直于索道方向上：
Ncos37°—Gcos37°—fsin37°＝0
由题意N＝1.25G
由上三式联立可得f＝，方向水平向右．
我们利用分解运算物体的受力的方式解决了上题．你能用其他的方法解决上题吗 动动脑子呀!
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牛顿第一定律-例题解析
分析本节内容，关键是理解牛顿第一定 ( http: / / www.21cnjy.com )律的内涵：（1）力的作用效果——改变物体的运动状态，而不是维持物体的运动状态；（2）物体运动状态的标志——速度；（3）物体在不受外力或受到的合外力为零时所保持的运动状态——静止或匀速直线状态，即平衡状态；（4）任何物体都具有保持其原来运动状态的特性——惯性，而且惯性的唯一量度是质量．
在结合具体实例分析的基础上，深入理解牛顿第一定律所包含的内容实质，才能运用所学的知识灵活地解决实际问题．21cnjy.com
【例1】一列沿长直水平轨道匀速行驶的火 ( http: / / www.21cnjy.com )车，门窗紧闭，在车上一个小朋友竖直向上跳起，发现自己落下来后还停在原地．你能分析一下这是为什么吗 【来源：21·世纪·教育·网】
思路：分析一个物体的运动，必须从物体的 ( http: / / www.21cnjy.com )受力情况和初始条件（即初位置和初速度）入手，对力和运动的关系必须有清醒的认识，本题考查你对惯性及惯性定律的理解和掌握程度，要解决本题需认真分析小朋友跳起后的运动，并要和火车的运动进行比较．
解析：小朋友跳起的瞬间 ( http: / / www.21cnjy.com )，具有跟火车相同的初速度．小朋友跳起后，仅受重力作用，在水平方向不受外力的作用．由于惯性，小朋友在水平方向上将做水平速度不变的匀速直线运动，在小朋友跳起直到落地这段时间内，小朋友和火车在水平方向的位移是相同的，故小朋友将落回原处．21世纪教育网版权所有
【例2】在锤头松动的时候，为什么把锤子倒立，把锤柄末端向石头上去磕一下，锤头就安牢了
思路：本题考查对惯性和牛顿第一定律的理解和掌握程度，并且能用其解决实际问题．要解决本题，需认真分析锤柄和锤头的运动特点和相互联系．www.21-cn-jy.com
解析：锤头和锤柄一起向下运动，当锤 ( http: / / www.21cnjy.com )柄碰到石头后其速度减小为零，而锤头由于惯性要继续向下运动，这样锤头就会被压紧在锤柄上．所以，在锤头松动的时候，可以把锤子倒立，把锤柄末端向石头上磕一下，使锤头安牢．21·cn·jy·com
【例3】在足球场上，为了不使足球 ( http: / / www.21cnjy.com )停下来，运动员带球前进必须不断用脚轻轻地踢拨足球（即“盘带”）．又如为了不使自行车减速，总要不断地用力蹬脚踏板．这些现象不正说明了运动需要力来维持吗 那为什么又说“力不是维持物体运动的原因”
思路：这一问题，我们可以这样思 ( http: / / www.21cnjy.com )考：如果足球不是在草地上滚动，而是以相同的初速度在水平的水泥地板上滚动．它将会滚出比草地上远得多的距离，这说明了由于阻力的存在才导致足球的运动状态发生了改变，足球在草地上滚动时所受阻力大，运动状态很快发生改变；足球在水泥地面上滚动时所受阻力小，运动状态改变得慢，但终究还是要停下来．在盘带足球时，人对足球施加力的作用，恰恰是起了使足球已经变小的运动速度再变大的作用．自行车的例子也是同样的道理．2·1·c·n·j·y
这两个例子都充分说明了阻力能使物体的运动 ( http: / / www.21cnjy.com )状态发生改变（物体的速度变小），动力也能使物体的运动状态发生改变（物体的速度变大），即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．21·世纪*教育网
点评：本题对于牛顿第一 ( http: / / www.21cnjy.com )定律的内涵：力是改变物体运动状态的原因以及物体运动状态的标志是速度的考查，是一个较好的题目．题目从日常的生活实例入手，在学生已有的经验认识的基础上，引发学生的思维冲突，有利于学生加深对牛顿第一定律的理解并能激发学生探究问题实质的热情．www-2-1-cnjy-com
【例4】高速行驶的汽车比低速行驶时难以停下来，能否说汽车在高速行驶时比在低速行驶时的惯性大
思路：惯性的大小与物 ( http: / / www.21cnjy.com )体的运动状态无关，质量是物体惯性大小的量度，而且是唯一的量度．汽车无论是高速、低速行驶，还是处于静止状态，其惯性大小是一定的．
惯性是物体维持其原来运动状态的一种 ( http: / / www.21cnjy.com )属性，决定于物体的本身，与物体的运动状态没有关系．那为什么同一辆汽车在同样的路面上，高速行驶时比低速行驶时难以停下来呢 同学们在学习完牛顿第二定律后就会有所理解了．21教育网
点评：本题从生活实例出发，在学生错 ( http: / / www.21cnjy.com )误的生活经验认识基础上，引发学生的思维冲突，激发学生学习的热情，加深对知识的理解．并且能够在学生的头脑中激发对问题实质的探究的热情和渴望，为牛顿第二定律的学习打下基础．所以，本题不仅完成了对惯性量度的考查，而且为下段学习作好了准备，是一道不错的习题．2-1-c-n-j-y
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牛顿第二定律 同步练习
【针对训练】
1.一个木块沿倾角为α的斜面刚好能匀速下滑，若这个斜面倾角增大到β
（α＜β＜90°），则木块下滑加速度大小为（ ）
A．gsinβ B．gsin（β-α）
C．g(sinβ-tanαcosβ) D．g(sinβ-tanα)
2.一支架固定于放于水平 ( http: / / www.21cnjy.com )地面上的小车上，细线上一端系着质量为m的小球，另一端系在支架上，当小车向左做直线运动时，细线与竖直方向的夹角为θ，此时放在小车上质量M的A物体跟小车相对静止，如图所示，则A受到的摩擦力大小和方向是（ ） 21*cnjy*com
A．Mgsinθ，向左
B．Mgtanθ，向右
C．Mgcosθ，向右
D．Mgtanθ，向左
3.重物A和小车B的重分 ( http: / / www.21cnjy.com )别为GA和GB，用跨过定滑轮的细线将它们连接起来，如图所示。已知GA＞GB，不计一切摩擦，则细线对小车B的拉力F的大小是（ ）
A．F＝GA
B．GA＞F≥GB
C．F＜GB
D．GA、GB的大小未知，F不好确定
4.以24.5m/s的速度沿水平面行驶的汽车上固定
一个光滑的斜面，如图所示，汽车刹车后，经2.5s
停下来，欲使在刹车过程中物体A与斜面保持相对
静止，则此斜面的倾角应为 ，车的行
驶方向应向 。（g取9.8m/s2）
5.如图所示，一倾角为θ的斜面上放着 ( http: / / www.21cnjy.com )一小车，小车上吊着小球m，小车在斜面上下滑时，小球与车相对静止共同运动，当悬线处于下列状态时，分别求出小车下滑的加速度及悬线的拉力。
（1）悬线沿竖直方向。
（2）悬线与斜面方向垂直。
（3）悬线沿水平方向。
【能力训练】
一、选择题
1.A、B、C三球大小相同，A为实心木 ( http: / / www.21cnjy.com )球，B为实心铁球，C是质量与A一样的空心铁球，三球同时从同一高度由静止落下，若受到的阻力相同，则（ ）
A．B球下落的加速度最大 B．C球下落的加速度最大
C．A球下落的加速度最大 D．B球落地时间最短，A、C球同落地
2.如图所示，物体m原以加速度a沿斜面匀加速下滑，现在物体上方施一竖直向下的恒力F，则下列说法正确的是（ ） 21·世纪*教育网
A．物体m受到的摩擦力不变
B．物体m下滑的加速度增大
C．物体m下滑的加速度变小
D．物体m下滑的加速度不变
3.如图所示，两个质量相同的物体1和2， ( http: / / www.21cnjy.com )紧靠在一起放在光滑的水平面上，如果它们分别受到水平推力F1和F2的作用，而且F1＞F2，则1施于2的作用力的大小为（ ）www-2-1-cnjy-com
A．F1 B．F2
C．（F1+F2）/2 D．（F1-F2）/2
4.如图所示，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的物体得出的两个加速度a与力F的【来源：21cnj*y.co*m】
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
5.如图所示，质量m=10kg的物体在 ( http: / / www.21cnjy.com )水平面上向左运动，物体与水平面间的动摩擦因数为0.2，与此同时物体受到一个水平向右的推力F＝20N的作用，则物体产生的加速度是（g取为10m/s2）21教育网
A．0 B．4m/s2,水平向右
C．2m/s2，水平向左 D．2m/s2，水平向右
6.如图所示，质量为60kg的运动员的两脚各 ( http: / / www.21cnjy.com )用750N的水平力蹬着两竖直墙壁匀速下滑，若他从离地12m高处无初速匀加速下滑2s可落地，则此过程中他的两脚蹬墙的水平力均应等于（g=10m/s2）【来源：21·世纪·教育·网】
A．150N B．300N
C．450N D．600N
7.如图所示，传送带保持1m/ ( http: / / www.21cnjy.com )s的速度运动，现将一质量为0.5kg的小物体从传送带左端放上，设物体与皮带间动摩擦因数为0.1，传送带两端水平距离为2.5m，则物体从左端运动到右端所经历的时间为（ ）21教育名师原创作品
A． B．
C．3s D．5s
8.如图所示，一物体从竖直平面内圆环的最高点A处由静止开始沿光滑弦轨道AB下滑至B点，那么（ ）
①只要知道弦长，就能求出运动时间
②只要知道圆半径，就能求出运动时间
③只要知道倾角θ，就能求出运动时间
④只要知道弦长和倾角就能求出运动时间
A．只有① B．只有②
C．①③ D．②④
9.将物体竖直上抛，假设运动过程中空气阻力
不变，其速度–时间图象如图所示，则物体所
受的重力和空气阻力之比为（ ）
A．1:10 B．10:1
C．9:1 D．8:1
10.如图所示，带斜面的小车各面都 ( http: / / www.21cnjy.com )光滑，车上放一均匀球，当小车向右匀速运动时，斜面对球的支持力为FN1，平板对球的支持力FN2，当小车以加速度a匀加速运动时，球的位置不变，下列说法正确的是（ ）【版权所有：21教育】
A．FN1由无到有，FN2变大
B．FN1由无到有，FN2变小
C．FN1由小到大，FN2不变
D．FN1由小到大，FN2变大
二、非选择题
11.汽车在两站间行驶的v-t图象如图所示，车所受阻力恒定，在BC段，汽车关闭了发动机，汽车质量为4t，由图可知，汽车在BC2·1·c·n·j·y
段的加速度大小为 m/s2，在AB
段的牵引力大小为 N。在OA段
汽车的牵引力大小为 N。
12.物体的质量除了用天平等 ( http: / / www.21cnjy.com )计量仪器直接测量外，还可以根据动力学的方法测量，1966年曾在地球的上空完成了以牛顿第二定律为基础的测定地球卫星及其它飞行物的质量的实验，在实验时，用双子星号宇宙飞船（其质量m1已在地面上测量了）去接触正在轨道上运行的卫星（其质量m2未知的），接触后开动飞船尾部的推进器，使宇宙飞船和卫星共同加速如图所示，已知推进器产生的
平均推力F，在开动推进器时间△t的过程中，
测得宇宙飞船和地球卫星的速度改变△v，试写出
实验测定地球卫星质量m2的表达式 。
（须用上述给定已知物理量）
13.如图所示，将金属块用压缩轻弹簧卡在一个 ( http: / / www.21cnjy.com )矩形箱中，在箱的上顶板和下底板上安有压力传感器，箱可以沿竖直轨道运动，当箱以a=2m/s2的加速度做竖直向上的匀减速直线运动时，上顶板的传感器显示的压力为6.0N，下底板的传感器显示的压力为10.0N，取g=10m/s221世纪教育网版权所有
（1）若上顶板的传感器的示数是下底板传感器示数的一半，试判断箱的运动情况。
（2）要使上顶板传感器的示数为零，箱沿竖直方向的运动可能是怎样的？
14.某航空公司的一架客机，在正常航线上做 ( http: / / www.21cnjy.com )水平飞行时，由于突然受到强大垂直气流的作用，使飞机在10s内高度下降了1700m，造成众多乘客和机组人员的伤害事故，如果只研究飞机在竖直方向上的运动，且假定这一运动是匀变速直线运动，取g=10m/s2，试计算：
（1）乘客所系安全带必须提供相当于乘客体重多少倍的竖直拉力才能使乘客不脱离座椅？
（2）未系安全带的乘客，相对于机舱将向什么方向运动？最可能受到伤害的是人体的什么部位？
15.传送带与水平面夹角37°，皮带以10m ( http: / / www.21cnjy.com )/s的速率运动，皮带轮沿顺时针方向转动，如图所示，今在传送带上端A处无初速地放上一个质量为m=0.5kg的小物块，它与传送带间的动摩擦因数为0.5，若传送带A到B的长度为16m，g取10m/s2,则物体从A运动到B的时间为多少？
【课后反思】
________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
参考答案
例1 ［解析］（1）受力分析：物体受四个力作用：重力mg、弹力FN、推力F、摩擦力Ff，（2）建立坐标：以加速度方向即沿斜面向
上为x轴正向，分解F和mg如图乙所示；
（3）建立方程并求解
x方向：Fcosα-mgsinα-Ff=ma ①
y方向：FN-mgcosα-Fsinα=0 ②
f=μFN ③
三式联立求解得：
F＝
［答案］
例2 ［解析］以人为研究对象，他站在减速上升 ( http: / / www.21cnjy.com )的电梯上，受到竖直向下的重力mg和竖直向上的支持力FN，还受到水平方向的静摩擦力Ff，由于物体斜向下的加速度有一个水平向左的分量，故可判断静摩擦力的方向水平向左。人受力如图的示，建立如图所示的坐标系，并将加速度分解为水平加速度ax和竖直加速度ay，如图所示，则：2-1-c-n-j-y
ax=acosθ
ay=asinθ
由牛顿第二定律得：
Ff=max
mg-FN=may
求得Ff＝ FN＝
例3 ［解析］（1）设小球受的风力为F，小球质量为m，因小球做匀速运动，则
F＝μmg，F＝0.5mg，所以μ＝0.5
（2）如图所示，设杆对小球的支持力为FN，摩擦力为Ff，小球受力产生加速度，沿杆方向有Fcosθ+mgsinθ-Ff=ma【出处：21教育名师】
垂直杆方向有FN+Fsinθ-mgcosθ=0
又Ff＝μFN。
可解得a=g
由s=at2得 t＝
［答案］（1）0.5 （2）
例4 ［解析］物体在斜坡上下滑时受力情况如图所示，根据牛顿运动定律，物体沿斜面方向和垂直斜面方向分别有21*cnjy*com
mgsinθ-Ff=ma1
FN-mgcosθ=0
Ff=μFN
解得：a1=g(sinθ-μcosθ)
由图中几何关系可知斜坡长度为Lsinθ=h，则L＝
物体滑至斜坡底端B点时速度为v，根据运动学公式v2=2as,则
v=
解得
物体在水平面上滑动时，在滑动摩擦力作用下，做匀减速直线运动，根据牛顿运动定律有
μmg=ma2
则a2=μg
物体滑至C点停止，即vC=0，应用运动学公式vt2=v02+2as得
v2=2a2sBC
则sBC=
针对训练
1．C 2．B 3．C 4．45° 水平向右
5．［解析］作出小球受力图 ( http: / / www.21cnjy.com )如图（a）所示为绳子拉力F1与重力mg，不可能有沿斜面方向的合力，因此，小球与小车相对静止沿斜面做匀速运动，其加速度a1=0,绳子的拉力21cnjy.com
F1＝mg.
（2）作出小球受力图如图（b）所示，绳子的拉力F2与重力mg的合力沿斜面向下，小球的加速度a2=,绳子拉力F2＝mgcosθ
（3）作出受力图如图（c）所示，小球的加速度,
绳子拉力 F3＝mgcotθ
［答案］（1）0，g （2）gsinθ，mgcosθ （3）g/sinθ mgcotθ
能力训练
1-5 AD B C B B 6-10 B C B B B
11.0.5 2000 6000 12.
13.解析：（1）设金属块 ( http: / / www.21cnjy.com )的质量为m，F下-F上-mg＝ma,将a=-2m/s2代入求出m=0.5kg。由于上顶板仍有压力，说明弹簧长度没变，弹簧弹力仍为10N，此时顶板受压力为5N，则21·cn·jy·com
F′下-F′上-mg=ma1,求出a1=0,故箱静止或沿竖直方向匀速运动。
（2）若上顶板恰无压力，则F′′下- ( http: / / www.21cnjy.com )mg=ma2,解得a2=10m/s2，因此只要满足a≥10m/s2且方向向上即可使上顶板传感器示数为零。www.21-cn-jy.com
［答案］（1）静止或匀速运动 （2）箱的加速度a≥10m/s2且方向向上
14.［解析］（1）在竖直方向上，飞机做初速为零的匀加速直线运动，h= ①
设安全带对乘客向下的拉力为F，对乘客由牛顿第二定律：F+mg=ma ②
联立①②式解得F/mg=2.4
（2）若乘客未系安全带，因由求出a=34m/s2，大于重力加速度，所以人相对于飞机向上运动，受到伤害的是人的头部。
［答案］（1）2.4倍 （2）向上运动 头部
15.［解析］由于μ＝0.5＜tanθ＝0.75，物体一定沿传送带对地下移，且不会与传送带相对静止。
设从物块刚放上到达到皮带速度10m/s，物体位移为s1，加速度a1，时间t1，因物速小于皮带速率，根据牛顿第二定律，，方向沿斜面向下。 t1=v/a1=1s,s1=a1t12=5m＜皮带长度。
设从物块速度为10m/s到B端所用时间为t2，加速度a2，位移s2，物块速度大于皮带速度，物块受滑动摩擦力沿斜面向上，有
舍去
所用总时间t=t1+t2=2s.
［答案］2s
v
A
θ
B
A
A
θ
3
2
1
θ
F
α
1
2
F1
F2
B
F
O
a
A
v
F
·
·
Aθ
θ
Bθ
t/s
v/(m·s-1)
0
11
-9
1
2
v/(m/s)
10
5
0
10
20
30
40
50
t/s
α
β
Aα
Bα
v2
v1
m2
v3
m1
m1+m2
·
·
θ＝37°
A
BA
F
FN
x
Ff
mg
y
a
αx
αx
乙
·
FN
Ff
x
y
mg
θ
FN
F
mg
Ff
θ
Ff
FN
mg
F1
mg
θ
F2
F合
mg
F2
F合
mg
θ
(a)
(b)
(c)
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牛顿运动定律 同步练习
第I卷（选择题 共40分）
一、选择题（本题包括10小题。每小题给出的 ( http: / / www.21cnjy.com )四个选项中，有的只有一个选项正确，有的有多个选项正确，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。）21世纪教育网版权所有
1．手提一根不计质量的、下端挂有物体的弹簧上端，竖直向上作加速运动。当手突然停止运动后的极短时间内，物体将 （ ）
A．立即处于静止状态 B．向上作加速运动
C．向上作匀速运动 D．向上作减速运动
2．如图1所示，质量为m的木块在推力F作用下，沿竖直墙壁匀加速向上运动，F与竖直方向的夹角为．已知木块与墙壁间的动摩擦因数为 ，则木块受到的滑动摩擦力大小是 （ ）【来源：21·世纪·教育·网】
A． mg
B．Fcosθ -mg
C．Fcosθ+mg
D． Fsinθ
3．倾角为θ的光滑斜面上有一质量为m的滑块正在加速下滑，如图2所示。
滑块上悬挂的小球达到稳定（与滑块相对静止）后悬线的方向是
（ ）
A．竖直下垂
B．垂直于斜面
C．与竖直向下的方向夹角
D．以上都不对
4．某同学找了一个用过的“易拉罐”在靠 ( http: / / www.21cnjy.com )近底部的侧面打了一个洞，用手指按住洞，向罐中装满水，然后将易拉罐竖直向上抛出，空气阻力不计，则下列说法正确的是 （ ）【出处：21教育名师】
A．易拉罐上升的过程中，洞中射出的水的速度越来越快
B．易拉罐下降的过程中，洞中射出的水的速度越来越快
C．易拉罐上升、下降的过程中，洞中射出的水的速度都不变
D．易拉罐上升、下降的过程中，水不会从洞中射出
5．如图3所示，将小球甲、乙、丙（ ( http: / / www.21cnjy.com )都可视为质点）分别从A、B、C三点由静止同时释放，最后都到达竖直面内圆弧的最低点D，其中甲是从圆心A出发做自由落体运动，乙沿弦轨道从一端B到达另一端D，丙沿圆弧轨道从C点运动到D，且C点很靠近D点。如果忽略一切摩擦阻力，那么下列判断正确的是： （ ）
A．甲球最先到达D点，乙球最后到达D点
B．甲球最先到达D点，丙球最后到达D点
C．丙球最先到达D点，乙球最后到达D点
D．甲球最先到达D点，无法判断哪个球最后到达D点
6．质点受到在一条直线上的两个力F1和F2的作用，F1、
F2随时间的变化规律如图4所示，力的方向始终在一
条直线上且方向相反。已知t=0时质点的速度为零。
在图示的t1、t2、t3和t4各时刻中，哪一时刻质点的速
率最大？ （ ）
A．t1 B．t2
C．t3 D．t4
7．（创新题）如图5所示一根轻绳跨过光滑 ( http: / / www.21cnjy.com )定滑轮，两端 分别系一个质量为m1、m2的物块。m1放在地面上，m2离地面有一定高度。当m2的质量发生改变时，m1的加速度a的大小也将随之改变。以下的四个图象，哪个最能正确反映a与m2间的关系 （ ） 21*cnjy*com
A. B. C. D.21教育网
8．利用传感器和计算机可以测量快速变化的力的瞬时
值。右图6是用这种方法获得的弹性绳中拉力随
时间的变化图线。实验时，把小球举高到绳子的
悬点O处，然后放手让小球自由下落。 由此图
线所提供的信息，以下判断正确的是 （ ）
A．t2时刻小球速度最大
B．t1~t2期间小球速度先增大后减小
C．t3时刻小球动能最小
D．t1与t4时刻小球动量一定相同
9．在汽车中悬线上挂一小球 ( http: / / www.21cnjy.com )。实验表明，当小球做匀变速直线运动时，悬线将与竖直方向成某一固定角度。如图7所示，若在汽车底板上还有一个跟其相对静止的物体M，则关于汽车的运动情况和物体M的受力情况正确的是 （ ）21cnjy.com
A．汽车一定向右做加速运动
B．汽车一定向左做加速运动
C．M除受到重力、底板的支持力作用外，还一定受到向右
的摩擦力作用
D．M除受到重力、底板的支持力作用外，还可能受到向左
的摩擦力作用
10．用一根细线一端系一小球（ ( http: / / www.21cnjy.com )可视为质点），另一端固定在一光滑锥顶上，如图8所示，设小球在水平面内作匀速圆周运动的角速度为ω，线的张力为T，则T随ω2变化的图象是图9中的 （ ）
第Ⅱ卷（非选择题 共60分）
二、非选择题（本题包括6题）
11．（6分）（创新题） ( http: / / www.21cnjy.com )某科技馆中有一个展品，该展品放在较暗处。有一个不断均匀滴水的龙头（刚滴出的水滴速度为零）在平行光源的照射下，可以观察到一种奇特的现象：只要耐心地缓慢调节水滴下落的时间间隔，在适当的情况下，看到的水滴好象都静止在各自固定的位置不动（如图10中A、B、C、D所示，右边数值的单位是cm）。要想出现这一现象，所用光源应满足的条件是（取g=10m/s2）_____________www.21-cn-jy.com
A．普通白炽灯光源即可
B．频闪发光，间隔时间为1.4s
C．频闪发光，间隔时间为0.14s
D．频闪发光，间隔时间为0.20s
12．（8分）用如图11所示的装置可以测量汽车在水平路面上做匀加
速直线运动的加速度．该装置是在矩形箱子的前、后壁上各安装
一个压力传感器．用两根相同的轻弹簧夹着一个质量为
2.0 kg可无摩擦滑动的滑块，两弹簧的另一端分别压在传
感器a、b上，其压力大小可直接从传感器的液晶显示屏
上读出．现将装置沿运动方向固定在汽车上，传感器b在
前，传感器a在后．汽车静止时，传感器a、b的示数均
为 10 N（取g=10 m／s2）．
（1）若某次测量时，传感器a的示数为 14 N、b的示数
为6.0 N，则汽车做_______运动（填“加速”或“减
速”），加速度大小为_________m/s2。
（2）若某次测量时，传感器a的示数为零，则汽车做_______运动（填“加速”或“减速”），加速度大小为_________m/s2。21·世纪*教育网
13．（8分）如图12所示，在光滑水平面上有一小车A，其质量为kg，小车上放一个物体B，其质量为kg，如图（1）所示。给B一个水平推力F，当F增大到稍大于3.0N时，A、B开始相对滑动。如果撤去F，对A施加一水平推力F′，如图（2）所示，要使A、B不相对滑动，求F′的最大值
14．（10分）质量为40kg的雪撬在倾角θ ( http: / / www.21cnjy.com )=37°的斜面上向下滑动（如图13所示），所受的空气阻力与速度成正比。今测得雪撬运动的v-t图像如图14所示，且AB是曲线的切线，B点坐标为（4，15），CD是曲线的渐近线。试求空气的阻力系数k和雪撬与斜坡间的动摩擦因数μ。21·cn·jy·com
15．（13分）一个质量m=0.20kg的小球系于轻质弹簧的一端，且套在光滑竖立的圆环上的B
点，弹簧的上端固定于环的最高点A，环的半径R=0.5m，弹簧
的原长=0.50m，劲度系数为4.8N/m，如图所示。若小球从
图15中所示位置B点由静止开始滑动到最低点C时，弹簧的
弹性势能EP=60J．求：
（1）小球到C点时的速度vC的大小；
（2）小球在C点时对环的作用力大小和方向．（g取10m/s2）
16．（15分）（创新题）如图16所示，一高度为h=0.8m粗糙的水平面在B点处与一倾角为
θ=30°光滑的斜面BC连接，一小滑块从水平面上的A点以v0=3m/s的速度在粗糙的水
平面上向右运动。运动到B点时小滑块恰能沿光滑斜面下滑。已知AB间的距离s=5m，
求：
（1）小滑块与水平面间的动摩擦因数；
（2）小滑块从A点运动到地面所需的时间；
（3）若小滑块从水平面上的A点以 ( http: / / www.21cnjy.com )v1=5m/s的速度在粗糙的水平面上向右运动，运动到B点时小滑块将做什么运动？并求出小滑块从A点运动到地面所需的时间。（取g=10m/s2）。www-2-1-cnjy-com
参考答案
1．B 2．D 3．B．4．D 5．A 6．B 7．D 8．B 9．C 10．C 11．C
12．（1）加速（2分）；4 m/s2（2分）；（2）减速（2分）；10m/s2（2分）．
13．（ 8分）解：根据图（1），设A、B间的静摩擦力达到最大值时，系统的加速度为.根据牛顿第二定律有： ① ②【来源：21cnj*y.co*m】
代入数值联立解得： ③
根据图（2）设A、B刚开始滑动时系统的加速度为，根据牛顿第二定律有：
④ ⑤ 联立解得： ⑥
评分标准：①②式各2分，③④⑤⑥式各1分
14．（10分）解：由牛顿运动定律得： ①
由平衡条件得： ②
由图象得：A点，vA=5m/s，加速度aA＝2.5m/s2； ③
最终雪橇匀速运动时最大速度vm=10m/s，a＝0 ④
代入数据解得：μ=0.125 k=20N·s/m ⑤
评分标准：①～⑤式各2分。
15．（13分）解：（1）小球在运动过程中受重力，环对它的弹力和弹簧对它的弹力作用，机械能守恒，设C点为重力势能零点 ①（2分）2-1-c-n-j-y
② （2分）
由①②得（1分）
（2）小球在C点时受重力、弹簧弹力和环对它的
作用力，受力如图所示，小球在C点所受合外力
等于向心力：
③（2分）
F=kx ④（1分）
x=R ⑤（2分）
由③④⑤得：N =3.2N （1分）
由牛顿第三定律得：小球在C点时对环的作用力大小为3.2牛顿，方向向下。（2分）
16．解：（1）小滑块运动到B点时速度 ( http: / / www.21cnjy.com )恰为零，设小滑块在水平面上运动的加速度大小为a，据牛顿第二定律可得 μmg=ma ① （2分）
由运动学公式得 ②（2分） 解得 ③（1分）
（2）小滑块运动到B点 t1==3.3s ④（1分）
在斜面上运动的时间 t2= ⑤（2分）
小滑块从A点运动到地面所需的时间为 t=t1+t2=4.1s ⑥（1分）
（3）若小滑块从水平面上的A点以v1=5m/s的速度在粗糙的水平面上向右运动，运动到B点时的速度为，由 得vB=4m/s （2分）2·1·c·n·j·y
小滑块将做平抛运动。 （1分）
假设小滑块不会落到斜面上，则经过，由于水平运动的位移x=vBt3=1.67m>=1.36m所以假设正确。 （2分）
小滑块从A点运动到地面所需的时间为s ⑨（1分）
评分标准：第（1）问5分；第（2）问4分；第（3）问6分。
F
图1
图2
A
B
C
D
θ
图3
t/s
t1
t2
t3
t4
O
F/N
F1
F2
-10
10
图4
m1
m2
a
o
m2
m1
g
a
o
m2
m1
g
a
o
m2
m1
g
a
o
m2
m1
g
图5
t1 t2 t3 t4 t5
F
O
t
O
图6
m
θ
M
右
左
图7
图8
图9
A
B
0
10
50
100
C
D
平行光源
图10
图11
F
A
B
图（1）
F′
A
B
图（2）
图12
t/s
θ
v/m·s-1
图14
15
10
0
5
2
4
6
8
10
D
A
C
B
图13
图15
图16
图
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牛顿第一定律 同步练习
一、选择题
1．下面几个说法中正确的是 [ ]
A．静止或作匀速直线运动的物体，一定不受外力的作用
B．当物体的速度等于零时，物体一定处于平衡状态
C．当物体的运动状态发生变化时，物体一定受到外力作用
D．物体的运动方向一定是物体所受合外力的方向
2．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有惯性
C．物体静止时有惯性，一开始运动，不再保持原有的运动状态，也就失去了惯性
D．物体静止时没有惯性，只有始终保持运动状态才有惯性
3．关于惯性的大小，下列说法中哪个是正确的？ [ ]
A．高速运动的物体不容易让它停下来，所以物体运动速度越大，惯性越大
B．用相同的水平力分别推放在地面上的两个材料不同的物体，则难以推动的物体惯性大
C．两个物体只要质量相同，那么惯性就一定相同
D．在月球上举重比在地球上容易，所以同一个物体在月球上比在地球上惯性小
4．火车在长直的轨道上匀速行驶，门窗紧闭的车厢内有一人向上跳起，发现仍落回到原处，这是因为 [ ]21世纪教育网版权所有
A．人跳起后，车厢内空气给他以向前的力，带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．人跳起后直到落地，在水平方向上人和车具有相同的速度
5．下面的实例属于惯性表现的是 [ ]
A．滑冰运动员停止用力后，仍能在冰上滑行一段距离
B．人在水平路面上骑自行车，为维持匀速直线运动，必须用力蹬自行车的脚踏板
C．奔跑的人脚被障碍物绊住就会摔倒
D．从枪口射出的子弹在空中运动
6．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21教育网
C．物体运动遵循牛顿第一定律，是因为物体有惯性
D．惯性定律不但指明了物体有惯性，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21·cn·jy·com
7．如图所示，劈形物体M的各表面光滑 ( http: / / www.21cnjy.com )，上表面水平，放在固定的斜面上．在M的水平上表面放一光滑小球m，后释放M，则小球在碰到斜面前的运动轨迹是 [ ]www.21-cn-jy.com
A．沿斜面向下的直线
B．竖直向下的直线
C．无规则的曲线
D．抛物线
二、填空题
8．行驶中的汽车关闭发动机后不会立即停止运动，是因为____，汽车的速度越来越小，最后会停下来是因为____。21cnjy.com
参考答案
一、选择题
1．C 2．A 3．C 4．D 5．ABCD 6．BCD 7．B
二、填空题
8．汽车有惯性 、受到摩擦力
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牛顿第二定律 同步练习
1.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?
【解析】 a、m、F三个物理量的决定关系是，力F和质量m决定了加速度a，而加速度a不能决定力的大小或质量的大小.?21教育网
【答案】 CD?
2.在牛顿第二定律的数学表达式F＝kma中，有关比例系数k的说法正确的是
Ａ.在任何情况下k都等于1?
Ｂ.因为k＝1，所以k可有可无?
Ｃ.k的数值由质量、加速度和力的大小决定?
Ｄ.k的数值由质量、加速度和力的单位决定?
【答案】 Ｄ?
3.对静止在光滑水平面上的物体施加一水平拉力，当力刚开始作用的瞬间?
Ａ.物体立即获得速度?
Ｂ.物体立即获得加速度
Ｃ.物体同时获得速度和加速度?
Ｄ.由于物体未来得及运动，所以速度和加速度都为零?
【解析】 根据牛顿第二定律，物体的加速度与所受合外力是瞬时对应的，所以物体立即产生了加速度，由于惯性，物体不能立即获得速度.
【答案】 Ｂ?
4.由牛顿第二定律知，无论怎样小的力都可以使物体产生加速度，可是当我们用一个力推桌子没有推动时是因为?21·cn·jy·com
A.牛顿第二定律不适用于静止的物体?
B.桌子的加速度很小，速度增量很小，眼睛不易觉察到?
C.推力小于摩擦力，加速度是负值?
D.推力、重力、地面的支持力与摩擦力的合力等于零，物体的加速度为零，所以原来静止仍静止?
【答案】 D
5.甲、乙两物体的质量之比为5∶3，所受外力大小之比为2∶3，则甲、乙两物体加速度大小之比为________.?2·1·c·n·j·y
【解析】 根据牛顿第二定律F=ma得?
a＝
所以.
【答案】 2∶5?
6.用力F1单独作用于某一物体 ( http: / / www.21cnjy.com )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?www-2-1-cnjy-com
A.1 m/s2 B.2 m/s2?
C.3 m/s2 D.4 m/s2?
【解析】 由题意可知 F1=3m,F2=m?
当F1、F2同时作用于该物体上 ( http: / / www.21cnjy.com )时，物体所产生的加速度为a=F合/m,而F1、F2方向未定，故它们的合力2m≤F≤4m,因此2 m/s2≤a≤4 m/s2?
【答案】 BCD
7.质量为ｍ的物体放在粗糙的水平面 ( http: / / www.21cnjy.com )上，水平拉力F作用于物体上，物体产生的加速度为a.若作用在物体上的水平拉力变为2 F，则物体产生的加速度?
Ａ.小于a Ｂ.等于a?
Ｃ.在a和2a之间 Ｄ.大于2a?
【解析】 设物体所受摩擦阻力为F1，当水平拉力F作用时，根据牛顿第二定律，有F－F1＝ma，当2F作用时有2F－F1＝ma ′，所以a ′＝＞2a.?2-1-c-n-j-y
【答案】 Ｄ?
8.假设洒水车的牵引力不变且所受阻力与车重成正比，未洒水时，做匀速行驶，洒水时它的运动将是?
A.做变加速运动? B.做初速度不为零的匀加速直线运动?
C.做匀减速运动? D.继续保持匀速直线运动?
【答案】 A?
9.质量为1.0 kg的物体，其速度图 ( http: / / www.21cnjy.com )象如图3—3—4所示，4 s内物体所受合外力的最大值是 N；合外力方向与运动方向相反时，合外力大小为 N.? 21*cnjy*com
( http: / / www.21cnjy.com )
图3—3—4
【解析】 由速度图象知，物体在第 ( http: / / www.21cnjy.com )1 s内的加速度为a1＝4 m/s2，第2 s内的加速度为a2＝0，后2 s内的加速度为a3＝－2 m/s2.显然物体在第1 s内合外力最大，其最大值为?【出处：21教育名师】
F1＝ma1＝1.0×４ N＝４ N?
合外力方向与运动方向相反时，合外力为?
F3＝ma3＝1.0×（－2） N＝－2 N?
负号表示，合外力方向跟运动方向相反.?
【答案】 4 －2?
★提升能力?
10.如果力F在时间t内使质量为m的物体移动距离s，那么?
A.相同的力在相同的时间内使质量为的物体移动相同的距离?
B.相同的力在一半的时间内使质量为的物体移动相同的距离?
C.相同的力在两倍的时间内使质量为2m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为一半的物体移动相同的距离?
【答案】 D
11.如图3—3—5所示，自由下落的小球，从它接触竖直放置的弹簧开始，到弹簧压缩到最大限度的过程中，小球的速度和加速度的变化情况是?21世纪教育网版权所有
A.加速度变大，速度变小?
B.加速度变小，速度变大?
C.加速度先变小后变大，速度先变大后变小?
D.加速度先变小后变大，速度先变小后变大?
【解析】 小球接触弹簧后，受到竖直向下 ( http: / / www.21cnjy.com )的重力和竖直向上的弹力，其中重力为恒力.在接触的开始阶段，由于弹簧的形变较小，重力大于弹力，合力向下，因而小球的加速度也向下，由于加速度的方向跟速度的方向相同，因此小球速度在不断变大.在这一过程中随弹力的不断增大，其合力逐渐减小，小球加速度也逐渐减小.?【来源：21·世纪·教育·网】
当弹力增大到和重力相等时，小球所受合外力为零，加速度等于零，小球此时具有向下的最大速度，于是仍向下运动.?21·世纪*教育网
小球继续向下压缩弹簧到压缩到最大限度的过 ( http: / / www.21cnjy.com )程中，弹力大于重力，合外力向上且逐渐变大，于是小球的加速度向上且逐渐变大，方向与速度方向相反，小球的速度逐渐减小.所以，选项C正确.?21教育名师原创作品
【答案】 C?
12.从地面竖直上抛一小球.设小球上升到最高点所用的时间为t1，下落到地面所用的时间为t2.若考虑到空气阻力的作用，则21*cnjy*com
A.t1＞t2
B.t1＜t2
C.t1=t2
D.因不知速度和空气阻力的关系，故无法断定t1、t2哪个较大
【解析】 小球在上升过程中，a上=做匀减速直线运动，末速度为零.小球在下降过程中a下=做出速度为零的匀加速运动，因为a上＞a下，又上下过程位移相等，由公式v2=2as可得上升过程的初速度v上大于下降过程的初速度v下.?21cnjy.com
所以上升过程的平均速度大于下降阶段的平均速度,所以t1＜t2.?
【答案】 B?
13.手托着书使它做下述各种情况的运动，那么，手对书本的作用力最大的情况是?
A.向下的匀加速运动 ?
B.向上的匀减速运动?
C.向左的匀速运动?
D.向右的匀减速运动
【解析】 书做匀速运动和在竖直方向做变速运动时，受两个力的作用：手的支持力FN和书的重力mg.?
书匀速运动时，由平衡条件得?
FN＝mg?
书向下加速或向上减速运动时，加速度方向均向下，由牛顿第二定律得?
mg－FN＝ma?
FN＝ｍ（g－a)＜mg?
书向右匀减速运动时，受到三个力的作用：重力mg、支持力FN和摩擦力Fμ，则?
Fμ＝ma
FN＝mg?
这种情况手对书的作用力大小为?
＞mg?
故手托着书向右匀减速运动时，手对书的作用力最大，Ｄ选项正确.
【答案】 Ｄ?
14.如图3—3—6所示，当车厢以某一加速度加速前进时，物块M相对车厢静止于竖直车厢壁上，则当车厢的加速度增大时?【来源：21cnj*y.co*m】
( http: / / www.21cnjy.com )
图3—3—6
A.物块会滑落下来?
B.物块仍然保持相对于车厢静止的状态?
C.物块所受车厢壁的静摩擦力增大?
D.物块所受车厢壁的弹力增大?
【解析】 在水平方向上，物块 ( http: / / www.21cnjy.com )和车厢一起运动，物块M只受到车厢壁对它的水平弹力FN，由牛顿第二定律得FN＝Ma，所以，车厢的加速度增大，弹力FN增大，选项D正确.在竖直方向上，物块M所受的静摩擦力Fμ和它的重力是一对平衡力，Fμ不变，物块仍相对于车厢静止，B选项正确.?www.21-cn-jy.com
【答案】 BD
15.在质量为M的气球下 ( http: / / www.21cnjy.com )面吊一质量为m的物体匀速上升.某时刻悬挂物体的绳子断了，若空气阻力不计，物体所受的浮力大小不计，求气球上升的加速度.?【版权所有：21教育】
【解析】 设气球所受的浮力为F，气球和物体一起匀速上升时有
F＝（M＋ｍ）g ①?
悬绳断后，气球加速上升，由牛顿第二定律得
F－Mg＝Ma ②?
由①②两式可求得气球上升的加速度为?
a=
【答案】
16.一物体从空中由静止释放，运动过程中 ( http: / / www.21cnjy.com )所受空气阻力大小与速率的平方成正比，比例常数为k.试求物体下落过程中的最大加速度am和最大速度vm.?
【解析】 刚开始下落，所受阻力为0，只受竖直向下重力，?
所以：mg=mamax amax=g
当重力和阻力相等时，速度达到最大值.?
所以kvmax2=mg?
vmax=
【答案】 g；
17.如图3—3—7所示，传递带AB始 ( http: / / www.21cnjy.com )终保持v=1 m/s的速度水平移动.将一质量m=0.5 kg的物块从离皮带很近处轻轻放在A点，设物体与皮带间的动摩擦因数为0.1.AB之间的距离L=2.5 m，求：物体由A运动到B所经历的时间t0.?
( http: / / www.21cnjy.com )
图3—3—7
【解析】 物体放在传送带上，因受到传送带的摩擦作用而加速，直到速度达到4 m/s，以后将随传送带匀速运动.加速度为μg=1 m/s2，加速的时间t=1 s，加速阶段的位移s=m,所以匀速运动的位移为2.5－0.5=2 m，匀速运动的时间为t2=2 s，所以物体由A运动到B的时间为3 s.?
【答案】 3 s?
图3—3—5
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超重与失重 练习与解析
1 下面关于超重与失重的判断正确的是……………………………………………（ ）
A．物体做变速运动时，必处于超重或失重状态
B．物体向下运动，必处于失重状态
C．做竖自上抛运动的物体，处于完全失重状态
D．物体斜向上做匀减速运动．处于失重状态
解析：判断物体是否处于超重 ( http: / / www.21cnjy.com )或失重状态。就是看物体有没有竖直方向的加速度．若物体加速度向下．则处于火重状态．若系统加速度向上，则处于超重状态．A、B两项均未指明加速度方向，无法判定是否发生超重和失重．C、D两项物体加速度均向下，故处于失重状态，C项中a＝g，故完全失重．www-2-1-cnjy-com
答案：CD
2 关于超重和失重，下列说法正确的是……………………………………………（ ）
A．物体处于超重时，是指物体的重力增大了
B．物体处于失重状态时。是指物体的“视重”减小了
C．物体在完全失重的条件下，对支持它的支承面压力为零
D．物体处于完全失重时，地球对它的引力消失了
解析：（1）所谓“超重”和“失 ( http: / / www.21cnjy.com )重”，并非是指物体在同一位置的重力变大或变小，而是物体的“视重”变大或变小了，所谓“视重”是指人由弹簧秆等量具上看到的读数，实际上物体所受的万有引力、重力并未变．21世纪教育网版权所有
（2）“完全失重”是一种视重等于零的现象。物体处于完全失重时．对水平支承面的压力或对竖直悬绳的拉力等于零．21·世纪*教育网
（3）物体处于超重状态时，“视重”大于实重（即物体的重力）；处于失重状态时，“视重”小于实重；处于完全失重状态时，“视重”等于零．2-1-c-n-j-y
答案：BC
3 在托盘的盘内固定一个倾角为30 ( http: / / www.21cnjy.com )°的斜面，现将一个重4 N的物体放在斜面上让其自由下滑，如图5－4－4所示，那么磅秤示数比不放物体时减少………………………（ ）
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图5－4－4
A．2N B．4 N C．3 N D．2 N
解析：物体自由下滑时a＝gsinθ＝5 m／s2
ay＝asinθ－5sin30°－2.5 m／s2
对物体竖直方向mg－N＝mgy
N＝mg－mgy＝4 N－1 N＝3 N
由相互作用原理Fy′＝Fy＝3 N，故选C．
答案：C
4 某人在一个2.5 m／s2的加速度匀 ( http: / / www.21cnjy.com )加速下降的电梯内最多能举起80 kg的物体，则此人在地面上最多能举起多重的物体 若他在一匀加速上升的电梯内能举起40 kg的物体，则此电梯的加速度为多少 （g＝10 m／s2）21·cn·jy·com
解析：“人最多能举起80 kg ( http: / / www.21cnjy.com )的物体”的意思是这个人能施加给外界物体的最大举力恰能使80 kg的物体以2.5 m／s2的加速度匀加速下降，因此只要能计算出这个举力的大小，就能知道这个人在地面上及在匀加速上升的电梯中能举多重的物体． 21*cnjy*com
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由题意可知，物体受力分析如图所示．由牛顿第二定律可知：
mg－F＝ma F＝mg－ma＝80×（10－2.5） N＝600，即人最大的举力是600 N．
在地面上，由平衡条件可知：mg ＝F，m＝60 kg．即在地面上，人最多能举起60kg的物体．
若它最多能举起40 kg的 ( http: / / www.21cnjy.com )物体，此时由牛顿第二定律可知：F－mg＝ma，解得：a＝5 m／s2即物体的加速度为5 m／s2，方向竖直向上．21cnjy.com
答案：5 m／s2 方向竖直向上
5 请回答下列问题：
（1）一斜面体放在粗糙的 ( http: / / www.21cnjy.com )水平面上，把一物体以某一初速度抛出，使之沿斜面向上滑行，直到物体加速滑回出发点．在此过程中，如果斜面体始终相对水平面静止不动，则水平面对斜面体的支持力的大小比物体和斜面体总重力大还是小 www.21-cn-jy.com
（2）航天飞机在起飞阶段和返回大气层后下落阶段，机内的宇航员是处于超重状态还是处于失重状态
解析：（1）物体从斜面底端向上滑行时，或 ( http: / / www.21cnjy.com )向下加速返回时，加速度总是沿斜面向下的，有竖直向下的加速度分量，物体处于失重状态．所以斜面体对物体的向上作用力小于物体的重力，进而可知，地面对斜面体的支持力总小于两者的重力之和．21教育网
（2）航天飞机起飞阶段具有向上的加速度 ( http: / / www.21cnjy.com )，返回大气层的下落阶段，是减速的阶段，所以加速度方向也向上，可见，在起飞和降落阶段，宇航员都处于超重状态．
答案：（1）小 （2）超重
6 “长征Ⅲ号”火箭升空加速时，加速度达到120 m／s2，宇航员受到的超重压力可达到他自身重力的多少倍 2·1·c·n·j·y
解析：对宇航员受力分析，由牛顿第二定律得N－mg＝ma
代入数据可得N＝13 mg．
答案：13
7 一台起重机的钢索最大拉 ( http: / / www.21cnjy.com )力为5×104 N，起重最大时速18 km／h，用它来吊起一个4 t的货物，为了安全，使货物达到最大速度的时间至少为多少秒 【来源：21·世纪·教育·网】
解析：对货物受力分析由牛顿第二定律得T－ ( http: / / www.21cnjy.com )mg＝ma当钢索中的拉力丁取极大值时，货物的加速度最大，达到最大速度的时间最短，代入数据可得amax＝2.5 m／s2
所以达最大速度的时间为tmin＝＝2 s．
8 一台升降机的地板上放着一个质量为m的 ( http: / / www.21cnjy.com )物体，它跟地面间的动摩擦因数为μ，可以认为物体受到的最大静摩擦力等于滑动摩擦力．一根劲度系数为k的弹簧水平放置，左端跟物体相连，右端固定在竖直墙上．开始时弹簧的伸长为Δx，弹簧对物体有水平向右的拉力，求：升降机怎样运动时，物体才能被弹簧拉动 【来源：21cnj*y.co*m】
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图5－4－5
解析：物体开始没有滑动 ( http: / / www.21cnjy.com )是由于弹簧的拉力小于最大静摩擦力．这里f＝μN，只有减小地面对物体的压力才能减少最大静摩擦力，当f＝μN＝kΔx时物体开始滑动．
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取物体为研究对象，受力如图，当物体做向下的加速运动或向上的减速运动时，才能使地面对物体的压力减小，即G－N＝ma．【出处：21教育名师】
联解两式得：a＝（G－N）／m＝（mg－kΔx／μ）／m＝g－kΔx／μm
即升降机做a＞g－kΔx／μm的向下的匀加速运动或向上的匀减速运动时，物体可以在地面上滑动．
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