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5.1 牛顿第一定律——2024-2025学年高中物理鲁科版(2019)必修第一册同步课时作业
一、单选题
1．沿平直公路向前行驶的公交车，突然紧急刹车，由于惯性，车上手拉扶手面朝行车方向站立的乘客会( )
A.向前倾 B.向后仰 C.向右倒
2．伽利略在研究力和运动的关系的时候，用两个对接的斜面，一个斜面固定，让小球从斜面上滚下，又滚上另一个倾角可以改变的斜面，斜面倾角逐渐改变至零，如图所示.伽利略设计这个实验的目的是为了说明( )
A.维持物体做匀速直线运动并不需要力
B.如果物体不受到力，就不会运动
C.如果没有摩擦，小球将运动到与释放时相同的高度
D.如果没有摩擦，物体运动过程中机械能守恒
3．爱因斯坦曾把一代代科学家探索自然奥秘的努力比作侦探小说中警员破案。牛顿第一定律就是科学家集体智慧的成果，下列说法正确的是( )
A.牛顿第一定律揭示了力是维持物体运动状态的原因
B.物体速度越大惯性越大
C.物体的质量是惯性的唯一量度
D.给物体施加外力能改变物体的惯性
4．如图，桌子边缘用茶叶罐子压着一张纸，欲向外把纸拉走，而让茶叶罐子留在桌上，实验发现纸拉得越快，茶叶罐子越稳定，对此，以下说法正确的是( )
A.纸拉得越快，纸对罐子的摩擦力越小
B.由于罐子有惯性，所以纸拉得越快，罐子惯性越大，越稳定
C.纸拉得越快，纸对罐子的摩擦力的冲量越小
D.无论拉纸的力如何，罐子和纸总会有相对运动，最终罐子总可以留在桌上
5．伽利略的斜面实验反映了一个重要的事实：空气阻力和摩擦力小到可以忽略，如果斜面B比斜面A陡或缓些，小球的速度最后总会在斜面上的某点变为0，这点距斜面低端的竖直高度与它出发时的高度相同。这说明，小球在运动过程中有一个“东西”是不变的，这个“东西”应是( )
A.弹力 B.势能 C.速度 D.能量
6．一列火车沿平直轨道飞快地匀速行驶，车厢中央的光源发出了一个闪光，闪光照到了车厢的前壁和后壁。下列说法正确的是( )
A.车上的观察者看到闪光同时到达前、后壁
B.车上的观察者看到闪光先到达前壁，后到达后壁
C.车下的观察者看到闪光同时到达前、后壁
D.车下的观察者看到闪光先到达前壁，后到达后壁
7．惯性大的物体是( )
A.速度一定大 B.质量一定大 C.合外力一定大 D.加速度一定大
8．校运会上，小李与小王在百米赛跑中分别获得冠军和亚军。若小李的质量小于小王的质量，则下列说法正确的是( )
A.小李加速跑的过程中，其惯性增大
B.小李减速跑的过程中，其惯性减小
C.赛跑过程中，小李的惯性大于小王的惯性
D.赛跑过程中，小李的惯性小于小王的惯性
二、多选题
9．关于力与物体运动状态之间的关系，以下说法中正确的是( )
A.牛顿第一定律说明，只要运动状态发生变化的物体，必然受到外力的作用
B.受到不为零的合外力作用的物体，其运动状态会变化，但其惯性大小一定不会改变
C.在地面上滑行的物体之所以能停下来，是因为没有外力来维持它的运动状态
D.作用在物体上的力消失以后，物体运动的速度会不断减小
10．关于牛顿第一定律的理解，下列说法正确的是( )
A.力不是维持物体运动的原因
B.物体的速度越快，其惯性越大
C.小型客车前排乘客需要系安全带，是为了减小因惯性造成的伤害
D.地球上不存在不受力的物体，所以牛顿第一定律没有实际意义
11．伽利略斜面实验使人们认识到引入能量概念的重要性。在此实验训练题中能说明能量在小球运动过程中不变的理由是( )
A.小球滚下斜面时，高度降低，速度增大
B.小球滚上斜面时，高度升高，速度减小
C.小球能准确地达到与起始点等高的高度
D.小球能在两斜面之间永不停止地来回滚动
三、填空题
12．伽利略的理想斜面实验，有如下步骤和思维过程：
A.若斜面光滑，小球在第二个斜面将上升到原来的高度；
B.让两个斜面对接，小球从第一个斜面上高处由静止释放；
C.若第二个斜面变成水平面，小球再也达不到原来的高度，而是沿水平面持续运动下去；
D.小球在第二个斜面上升的高度为；
E.减小第二个斜面的倾角，小球到达原来的高度将通过更长的路程；
F.改变斜面的光滑程度，斜面越光滑，越接近；
上述实验和想象实验的合理顺序是：____________(填字母)；得出的结论是：_________________________________________________________________.
13．运输液体货物的槽车,液体上有气泡,如图,当刹车时,气泡将向__________运动(选填“车头”或“车尾”),其原因是等体积的情况下__________的惯性更大.
14．如图所示:在水平平直公路上匀速行驶的小车顶上,用绳子悬挂着一个小球.
1.若剪断绳子,小球将落至、、中的__________点;
2.若小车速度突然减小,小球将偏向__________方;
3.若小车速度突然增大,小球将偏向__________方.
四、计算题
15．请根据图所示的情景，说明车子所处的状态，并对这种情景作出解释。
16．运动员冲到终点后，为什么不能马上停下来，还要向前跑一段距离？
参考答案
1．答案：A
解析：刹车前，乘客与汽车以共同的速度向前行驶，突然刹车，乘客手受到扶手拉力而停止运动，乘客的身体由于惯性，还要保持原来的运动状态，继续向前运动，因此乘客会向前倾。
故选A。
2．答案：A
解析：伽利略的理想斜面实验证明了：运动不需力来维持，物体不受外力作用时，总保持原来的匀速直线运动状态或静止状态，故BCD错误，A正确.
3．答案：C
解析：A.牛顿第一定律揭示了物体不受力时的运动规律，说明力不是维持物体运动状态的原因。故A错误;
B.惯性是物体的固有属性，惯性大小与物体的质量有关，质量越大，惯性越大，与物体运动的速度无关，故B错误;
C.惯性与物体外部因素无关，质量是惯性的唯一量度，故C正确;
D.惯性只与质量有关，与其他任何因素无关，故D错误。
4．答案：C
解析：A.拉纸的快慢，对纸对罐子的摩擦力没有影响，故A错误；
B.罐子的质量不变，罐子惯性就不变，故B错误；
C.纸拉得越快，纸对罐子摩擦力的作用时间就越短，则冲量越小，故C正确；
D.如果拉纸的力小一些，罐子就会获得较大的速度或者与纸一起运动，罐子就可能离开桌面，故D错误。
故选C。
5．答案：D
解析：A.因为在物体运动的过程中斜面的倾角不同，物体受到的支持力，即弹力不同，但物体仍能达到相同的高度，故力不是守恒量，则这个“东西”不是弹力，故A错误；
B.在物体运动过程中物体的高度随时间发生变化，则势能也发生变化，则这个“东西”不是势能，故B错误；
C.在物体运动过程中物体的速度随时间发生变化，故速度不守恒，则这个“东西”不是速度，故C错误；
D.伽利略理想斜面实验中如果空气阻力和摩擦力小到可以忽略，则在物体运动的过程只有重力做功，则物体的机械能守恒，故这个不变量应该是能量，即这个“东西”是能量，故D正确。
故选D。
6．答案：A
解析：AB.因为车厢是个惯性系，光向前、后传播的速度相同，光源又在车厢的中央，闪光当然会同时到达前、后两壁，故A正确，B错误；
CD.地面上的观察者认为地面是一个惯性系，闪光向前、后传播的速度相对地面也是相同的，但闪光飞向两壁的过程中，车厢向前行进了一段距离，所以向前的光传播的路程长些，到达前壁的时间也就晚些，故CD错误。
故选A。
7．答案：B
解析：根据惯性的概念可知，质量是惯性大小的量度，则惯性大的物体的质量一定大，惯性大小与速度、合外力以及加速度无关，故B正确，ACD错误。
故选B。
8．答案：D
解析：质量是惯性大小的唯一量度，质量越大，物体的惯性越大，选项D正确。
9．答案：AB
解析：A.牛顿第一定律说明，只要运动状态发生变化的物体，必然受到外力的作用，故A正确；
C.受到不为零的合外力作用的物体，其运动状态会变化，但其惯性大小一定不会改变，故B正确；
C.在地面上滑行的物体之所以能停下来，是因为有外力改变它的运动状态，故C错误；
D.作用在物体上的力消失以后，若没有其他外力的作用，物体运动的速度不变，故D错误。
故选AB。
10．答案：AC
解析：A.力是改变物体运动状态的原因，不是维持物体运动状态的原因。比如：在光滑平面上做匀速运动的物体，并没有受到力的作用。故A正确；
B.惯性大小只与质量有关，与物体的速度无关，故B错误；
C.小型客车前排乘客需要系安全带，是为了减小因惯性造成的伤害，故C正确；
D.牛顿第一定律是在实验基础上经推理概括得出的科学理论，不能直接通过实验得出，但能经受住实践的检验，生活中物体所受合外力为零与不受力的效果相同，所以牛顿第一定律有实际意义，故D错误。
故选：AC。
11．答案：CD
解析：A.小球滚下斜面时，高度降低，速度增大，即重力势能减小，动能增加，但是不能确定能量在小球运动过程中不变，故A错误；
B.小球滚上斜面时，高度增加，速度减小，重力势能增加，动能减小，但是不能确定能量在小球运动过程中不变，故B错误；
C.小球总能准确地到达与起始点相同的高度，即重力势能和动能之和不变，故C正确；
D.小球能在两斜面之间永不停止地来回滚动，说明重力势能和动能之和不变，没有减小，故D正确。
故选CD。
12．答案：BDFAEC;力不是维持物体运动的原因，没有力作用的物体能保持原来的运动状态
解析：通过简单的斜面实验：让小球从一个斜面滚下后，再滚上另一斜面．若斜面没有摩擦，则小球会达到原来高度．然后减小另一斜面的倾角，观察小球的运动．最后让另一斜面平放，则小球要达到原来高度，但又不可能达到，所以它将一直运动下去，即物体的运动不需要力来维持，没有力作用的物体能保持原来的运动状态．
13．答案：车尾; 液体
解析：
14．1.B1.B; 2.前; 3.后
解析：2.小球落下时,由于具有惯性,保持原来的水平速度,若车速不变,落在正下方;若车速减小,小球在水平方向相对小车向前运动.
3.若车速增大,小球在水平方向相对小车向后运动.
15．答案：汽车在减速，见解析
解析：从图可以看出，乘客向前倾，说明乘客相对车厢有向前运动的速度，则汽车在减速时，汽车的速度减小了，乘客由于惯性继续保持原来的运动状态，所以乘客向前倾。
16．答案：见解析
解析：由于运动员到达终点时仍有速度，则由于惯性，人还会继续向前跑一段距离
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5.2 科学探究：加速度与力、质量的关系——2024-2025学年高中物理鲁科版(2019)必修第一册同步课时作业
一、单选题
1．在探究加速度与力的关系的实验中，倾斜导轨上放有小车（已经平衡了摩擦力），若用沿导轨方向的力F作用在小车上，小车以大小为a的加速度运动。现改为通过平行导轨的细线挂着一个重量等于F的钩码牵引小车，如图所示。则小车运动的加速度( )
A.大于a B.小于a
C.等于a D.上述三和情况都可能
2．某组同学用如图所示装置研究在小车质量不变的情况下，小车的加速度与小车受到力的关系。下列措施中不需要或不正确的是( )
A.首先要补偿阻力，使小车受到的合力就是细绳对小车的拉力
B.小车的质量要远大于塑料桶和桶内砝码的总质量
C.实验中可以通过在塑料桶中增加砝码来改变小车受到的拉力
D.每次改变小车受到的拉力后都需要重新补偿阻力
3．如图所示为探究小车加速度与所受合力关系的实验局部示意图。该实验中，两小车各自受到向左的恒定拉力，通过同时释放铁夹子让两小车同时由静止开始运动，然后通过用铁夹子同时夹住小车后面的细线使小车同时突然停止运动，从而使小车近似做一段匀加速直线运动，比较两小车的加速度。关于此实验中两小车的加速度，下列说法正确的是( )
A.两小车的加速度之比等于位移之比
B.两小车的加速度之比等于位移的反比
C.两小车的加速度之比等于位移平方之比
D.两小车的加速度之比等于位移平方的反比
4．在“验证牛顿运动定律”的实验中，采用控制变量法，当物体质量m不变时，测量物体加速度a与合外力F的关系，下图是两组实验得到的结果，下列说法正确的是( )
A.直线的斜率表示物体的质量m B.加速度a与质量m成正比
C.加速度a与合外力F成反比 D.直线的斜率表示物体质量的倒数
5．在“探究加速度与力、质量的关系”实验中,当保持力不变,研究加速度与质量的关系时,为了更直观地判断加速度a是否与质量m成反比,我们应作( )
A.图象 B.图象 C.图象 D.图象
6．“探究加速度与力、质量的关系”实验中，同学们在坐标纸上画出了四种关系图线。其中因在实验中未平衡摩擦力的是( )
A. B. C. D.
7．利用图示装置探究加速度与力、质量的关系，下列说法正确的是( )
A.打点计时器应固定在靠近定滑轮的位置
B.需要用天平测出小车的质量
C.平衡摩擦力时，应将砝码盘用细绳系在小车上
D.小车加速运动时，细绳对小车的拉力等于砝码和砝码盘的总重力
8．在探究加速度与物体质量和外力的关系的实验中，下列做法和理由正确的是( )
A.实验中所用电源为低压直流电源
B.可以将装有砂子的小桶用钩码代替，这样会使实验更加方便
C.实验结果不用图象，而是图象，是为了便于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砂的质量(和)以及小车质量M后直接用公式求出
二、多选题
9．在探究加速度与力、质量的关系实验中，某组同学用如图所示装置，采用控制变量的方法，来研究小车质量不变的情况下，小车的加速度与小车受到外力的关系下列措施中不必要或不正确的是( )
A.首先要平衡摩擦力，使细绳对小车的拉力就是小车受到的合外力
B.平衡摩擦力的方法，是在塑料小桶中添加砝码，使小车能匀速滑动
C.每次改变小车拉力后都要重新平衡摩擦力
D.实验中应先接通打点计时器的电源，再释放小车
10．在探究加速度与力、质量的关系实验中，关于小车所受的合力叙述正确的是( )
A.小车所受的合力就是所挂小盘和砝码的重力
B.小车所受的合力的大小等于托盘和砝码通过细绳对小车施加的拉力
C.只有平衡摩擦力之后，小车所受合力才等于细绳对小车的拉力
D.只有平衡摩擦力之后，且当小车的质量远大于托盘和砝码的总质量时，小车所受合力的大小可认为等于托盘和砝码的重力大小
11．在探究加速度与力、质量的关系时，按实验要求组装好器材后，应按一定步骤进行实验，下述操作步骤的合理顺序是( )
①保持重物的质量不变，在小车里加砝码，测出加速度，重复几次
②保持小车质量不变，改变重物的质量，测出加速度，重复几次
③用天平测出小车和重物的质量
④平衡摩擦力，使小车近似做匀速直线运动
⑤挂上重物，接通打点计时器的电源，放开小车，在纸带上打下一系列的点
⑥根据测量的数据，分别画出图线和图线
A.③④⑤①②⑥ B.③⑤④①②⑥ C.③⑤④②①⑥ D.③④⑤②①⑥
三、填空题
12．在“探究加速度与力，质量的关系”实验中，得到甲，乙两个实验图线。其中，描述关系图线的是________；描述关系图线的是_________。
13．如图所示是“探究加速度与质量之间的关系”实验装置，实验中不计摩擦阻力并保持钩码质量5克不变，正确完成实验步骤后，得到小车加速度的倒数与小车质量M的关系图。则图线在纵轴截距为___________，斜率为___________。
14．在“探究加速度与物体受力、物体质量的关系”实验中，小车质量M和重物质量m分别选取下列四组值∶
①，m分别为70g、100g、125g、150g
②，m分别为20g、30g、40g、50g
③，m分别为70g、75g、100g、125g
④，m分别为30g、40g、50g、60g
在其他操作都相同且正确的情况下，选用___________组值测量后所作出的图像较准确。在选用此组值时，m取__________时实验误差较大。
四、计算题
15．如图甲所示为某实验小组“探究物体加速度与所受合外力关系”的实验装置。他们调整长木板和滑轮，使长木板水平放置且细线平行于长木板;在托盘中放入适当的砝码，接通电源，释放物块，多次改变托盘中砝码的质量，记录传感器的读数F，求出加速度a。
请回答下列问题:
(1)实验中得到如图乙所示的一条纸带，已知交流电频率为50 Hz的交流电，两计数点间还有四个点没有画出，根据纸带可求出物块的加速度为_______。(结果保留三位有效数字)
(2)以力传感器的示数F为横坐标，加速度a为纵坐标，画出的图象是一条直线如图丙所示，求得图线的斜率为k，横轴截距 ，则物块（含传感器）的质量为_______。若已知重力加速度为g，物块与长木板动摩擦因数为μ＝________。
(3)该实验需不需要满足钩码质量远远小于物块和传感器的总质量________(填“需要”或“不需要”)
16．为了探究质量一定时加速度与力的关系，一同学设计了如图所示的实验装置。
(1)实验时，一定要进行的操作是 。
A.为减小误差，实验中一定要保证钩码的质量 m远小于小车的质量M
B.将带滑轮的长木板右端垫高，以平衡摩擦力口
C.小车靠近打点计时器，先释放小车，再接通电源，打出一条纸带，同时记录拉力传感器 的示数
D.改变钩码的质量，打出几条纸带。
(2)该同学在实验中得到如图所示的一条纸带的一部分：是计数 点，每相邻两计数点间还有4个打点（图中未标出），已知打点计时器采用的是频率为 50HZ的交流电，计数点间的距离如图所示.根据图中数据计算的点4的速度为v= ,加速度a= (均保留三位有效数字).
参考答案
1．答案：B
解析：根据牛顿第二定律，有
钩码牵引小车时，对钩码和小车整体，由牛顿第二定律得
解得
故选B。
2．答案：D
解析：实验首先要补偿阻力，使小车受到的合力就是细绳对小车的拉力，A正确；实验中，要保证塑料桶和桶内砝码的总质量远小于小车的质量，这样才可认为塑料桶和桶内砝码的总重力近似等于细绳对小车的拉力，B正确；实验中通过在塑料桶中增加砝码来改变小车受到的拉力，C正确；每次改变小车受到的拉力，即改变塑料桶和桶内砝码的总重力后，不需要重新补偿阻力，D错误。
3．答案：A
解析：两个小车均由静止释放，初速度均为0，运动的时间相等，由位移与时间的关系式知，所以小车的加速度和位移成正比，A正确。
4．答案：D
解析：AD.根据
可得，可知图象是一条过原点的直线，直线的斜率为，即斜率的倒数等于物体的质量，故A错误，D正确；
BC.物体的加速度与作用力成正比，与质量成反比，故BC错误。
故选D。
5．答案：B
解析：为了探究加速度与质量的关系，应保持F不变，为了直观地判断加速度a与质量m的数量关系，应作图象，故选B.
6．答案：A
解析：在探究加速度与力、质量关系的实验中，采用平衡摩擦力方法消除摩擦力的影响。如果没有平衡摩擦力，则即使施加力的作用，物体仍没有加速度，故图象与F轴有交点。选项A正确，BCD错误。
故选A。
7．答案：B
解析：A.若打点计时器固定在滑轮的位置，则滑轮就没有运动的空间，故A错误；
B.当拉力一定时，改变小车的质量，测量加速度，所以小车质量是必测的，故B正确；
C.平衡摩擦力时应将砝码及盘均取下，垫高平板的一端让小车恰能在斜板上做匀速直线运动，故C错误；
D.小车加速，同样砝码也向下做加速运动，属失重，绳子拉力小于砝码的重力，故D错误。
故选B。
8．答案：C
解析：A.打点计时器需要低压交流电源，A错误；
B.若用钩码代替装有砂子的小桶进行实验，由于钩码的质量太大，不利于进行调节拉力的大小，B错误；
C.在作用力相同的情况下，质量越大，速度的变化越慢，加速度越小，两者可能成反比，则用图象更容易判断，C正确；
D.本实验是探究a与F、m的关系，直接运用牛顿第二定律求出a是不对的，这是一种逻辑错误，D错误。
故选C。
9．答案：BC
解析：实验首先要平衡摩擦力，使小车受到合力就是细绳对小车的拉力，A正确；平衡摩擦力的方法就是，小车与纸带相连，小车前面不挂小桶，把小车放在斜面上给小车一个初速度，看小车能否做匀速直线运动，B错误；由于平衡摩擦力之后有，故所以无论小车的质量是否改变，小车所受的滑动摩擦力都等于小车的重力沿斜面的分力，改变小车质量即改变拉小车拉力，不需要重新平衡摩擦力，C错误；实验中应先接通电源，后放开小车，D正确，本题选不需要和不正确的，故选BC.
10．答案：CD
解析：AD.已平衡摩擦力且满足小车的质量远大于砂桶的质量时，可认为小车所受合外力的大小等于砂桶重力，但不能说重力就是合力，A错误，D正确；
BC.由于小车下滑必受摩擦力作用，平衡摩擦力实际是小车重力的下滑分力抵消摩擦力，所以只有平衡摩擦力后，可认为小车所受合力等于细绳的拉力，B错误，C正确。
故选CD。
11．答案：AD
解析：对于实验步骤要先安装器材，再进行实验的逻辑顺序进行，不能颠倒逻辑顺序，要有利于减小实验误差；但是探究a与F的关系与探究a与m的关系的顺序可互换.
A. ③④⑤①②⑥，与结论相符，选项A正确；
B.③⑤④①②⑥，与结论不相符，选项B错误；
C.③⑤④②①⑥，与结论不相符，选项C错误；
D.③④⑤②①⑥，与结论相符，选项D正确；
12．答案：乙；甲
解析：根据牛顿第二定律
合外力一定时，加速度与质量成反比，描述关系图线的是乙；
质量一定时，加速度与合外力成正比，描述关系图线的是甲。
13．答案：0.1；20
解析：根据牛顿第二定律
整理得
故图线在纵轴截距为
斜率为
14．答案：②；50g
解析：在做本实验时，是把砝码的重力当作小车受到的合外力来用了；以整体为对象：
则小车的加速度为
当可以近似认为
所以砝码和砝码盘质量应远小于小车的质量，则符合题意的是②；
当m越接近M的数值时误差就越大，所以在选用此组值时，m取50g时实验误差较大.
15．答案：2．00; m=1/k;;不需要
解析：
16．答案：(1)BD; (2)0.314;0.496 (0.495~0.497);
解析：
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5.3 牛顿第二运动定律——2024-2025学年高中物理鲁科版(2019)必修第一册同步课时作业
一、单选题
1．如图所示，物体在与水平成θ角的拉力F作用下，在水平面上做加速度大小为a的匀加速直线运动。如果改用力代替力F，沿水平方向拉物体，则该物体的加速度大小为，那么比较a与的大小关系，以下说法正确的是( )
A.一定等于a B.一定小于a C.可能小于a D.可能大于a
2．滑索是一项体育游乐项目。游客从起点利用自然落差加速向下滑行，越过绳索的最低点减速滑至终点。不考虑空气对人的作用力，图中能正确表示游客稳定加速下滑或稳定减速上滑的是( )
A. B. C. D.
3．如图所示，小朋友在平直的跑道上，通过轻绳拖着轮胎进行比赛。当小朋友拉着轮胎加速向前跑动时，下列说法正确的是( )
A.小朋友对绳的拉力大小一定大于轮胎对绳子的拉力大小
B.小朋友、轻绳及轮胎整体所受合外力为零
C.绳子对小朋友的拉力大小可能等于地面对小朋友的摩擦力大小
D.绳子对轮胎的拉力大小可能等于地面对轮胎的摩擦力大小
4．蹦床属于体操运动的一种，有“空中芭蕾”之称。如图所示，在蹦床比赛中运动员从空中落到床面上，运动员从接触床面下降到最低点为第一过程，从最低点上升到离开床面为第二过程，则下列说法正确的是( )
A.运动员在第一过程中速度先增大后减小
B.运动员在第一过程中加速度逐渐增大
C.运动员在第二过程中速度逐渐增大
D.运动员在第二过程中加速度先增大后减小
5．如图所示，直角形杆ABC在竖直面内，BC段水平，AB段竖直，质量为m的小球用不可伸长的细线连接在两段杆上，OE段水平，DO段与竖直方向的夹角为.只剪断EO段细线的瞬间，小球的加速度为；而只剪断DO段细线的瞬间，小球的加速度为，则为( )
A.1 B. C.2 D.
6．如图甲所示，物块用轻弹簧连接，静止在光滑水平面上，弹簧处于原长。时刻，对A施加水平向右的恒力F，在时间内两物块的加速度a随时间t的变化情况如图乙所示，弹簧始终处于弹性限度内。则( )
A.的质量相等
B.时刻，A的速度大于B的速度
C.时刻，间的距离最小
D.时刻后，一起做匀加速运动
7．在国际单位制中，力学基本单位有三个，这三个基本单位是( )
A.m、kg、s B.m、s、N C.m、kg、N D.kg、s、N
8．在国际单位制中，力学的三个基本单位是( )
A.秒、牛顿、米 B.秒、牛顿、千克 C.千克、牛顿、米 D.千克、米、秒
二、多选题
9．如图一根质量为M的粗糙杆斜靠在光滑的竖直墙壁上，下端放在粗糙的水平地面上，杆处于静止状态。一个穿在杆上的质量为m的小环从杆的顶端以a的加速度匀加速滑下的过程中，下列说法不正确的是( )
A.地面所受的压力等于二者的重力之和
B.地面所受的摩擦力大小等于墙壁的弹力大小
C.环受到的摩擦力大小为
D.环受到的合力为
10．如图所示，质量为M的斜面体始终处于静止状态，重力加速度为g，当质量为m的物体以加速度a沿斜面加速下滑时有( )
A.地面对斜面体的支持力等于
B.地面对斜面体的支持力等于
C.地面对斜面体的摩擦力方向向左
D.地面对斜面体的摩擦力为0
11．长木板B放置在倾角为θ的固定斜面上，一小物块A置于长木板的中间。将A、B同时由静止释放，结果B沿斜面下滑，同时A、B也发生了相对运动。经过一段时间t，A脱离B，此时B还处于斜面上。不计空气阻力，重力加速度为g，则在这段时间内( )
A.物块A的加速度大小与A的质量有关
B.木板B的加速度大小与A和B的质量都有关
C.物块A的加速度一定大于木板B的加速度
D.物块A的加速度可能大于
三、填空题
12．如图所示，质量为2m的物体A与质量为m的物体B放在光滑的水平面上，在水平推力F的作用下加速运动，则A和B的相互作用力为___________。
13．放置在水平面上的一物体，在为0.4N的水平力作用下，可作匀速直线运动。若改用为2.1N的水平力作用，它以的加速度作匀加速直线运动，则物体与水平面间的摩擦力大小为__________N，物体的质量为__________kg。
14．如图所示，一个质量为2kg的物体静止在光滑水平面上。现沿水平方向对物体施加的拉力，g取。
（1）求物体运动时加速度的大小________。
（2）物体运动3s时速度的大小：_________；
（3）物体从开始运动到位移为10m时经历的时间______。
四、计算题
15．在农村人们盖房打地基叫打夯，夯锤的结构如图所示，打夯共有5人，四个人分别握住夯锤的一个把手，一个人负责喊号，喊号人一声号子，四个人同时向上用力竖直将夯锤提起，号音一落四人同时松手，夯锤落至地面将地基砸实。某次打夯时，设夯锤的质量为80kg，将夯锤提起时，每个人都对夯锤施加竖直向上的力，大小均为300N，当夯锤离开地面40cm后松手，最后夯锤落地时将地面砸深2cm。（g取）求：
（1）刚松手时，夯锤速度v的大小；
（1）夯锤落地时对地面的平均冲击力F大小。
16．如图所示，质量的木箱静止在水平地面上，木箱与地面间的动摩擦因数。现用的水平恒力向右拉动木箱（g取）。求：
(1)3s时木箱的速度大小；
(2)木箱在2s内的位移大小。
参考答案
1．答案：C
解析：设为质量为m，与地面间的动摩擦因数为μ，受拉力F作用时，加速度
解得
当用力代替力F后，加速度
当时；当时。故选C。
2．答案：C
解析：下滑时，以游客和滑轮整体为研究对象，设整体质量为M，游客质量为m，绳索与水平方向夹角为θ，因滑轮与绳有沿绳索向上的摩擦力，由牛顿第二定律有，可知加速下滑时加速度，再以游客为研究对象，游客受到绳子的拉力和重力作用，对A选项图中游客受力分析，可得其所受合力沿绳索向上，所以游客应该减速下滑运动，故A错误；由图得（为绳子对游客的拉力沿绳索方向的分力），游客的加速度大于，与整体运动情况不相符，故B错误；上滑过程中，以游客和滑轮整体为研究对象，因滑轮与绳有沿绳索向下的摩擦力，由牛顿第二定律有，可知减速上滑时加速度，再以游客为研究对象，对C选项所示情况有（为绳子对游客的拉力沿绳索方向的分力），游客的加速度，与整体情况相符，故C正确；同理，对于D选项，以游客为研究对象有，游客的加速度，与整体运动情况不相符，故D错误。
3．答案：C
解析：A.绳子的质量与小朋友和轮胎相比可以忽略不计，根据牛顿第二定律，小朋友对绳的拉力大小等于轮胎对绳子的拉力大小，A错误;B.小朋友、轻绳及轮胎整体做加速运动，根据牛顿第二定律，整体所受合外力不为零，B错误;C.根据牛顿第二定律得绳子对小朋友的拉力大小可能等于地面对小朋友的摩擦力大小，C正确;D.根据牛顿第二定律得绳子对轮胎的拉力大小大于地面对轮胎的摩擦力大小，D错误。故选C。
4．答案：A
解析：AB.运动员在第一过程中，运动员刚接触床面时重力大于弹力，运动员合力向下，随着弹力的增大，运动的合力逐渐减小，故运动员先向下做加速度减小的加速运动：随着弹力进一步增大，当弹力大于重力时，运动员合力向上，随弹力增大合力也逐渐增大，故运动员后向下做加速度增大的减速运动，故A正确，B错误；CD.蹦床运动员在上升过程中和下落过程中是对称的，加速度方向先向上减小后向下增大，而速度先向上增大，再向上减小，故CD错误。故选A.
5．答案：B
解析：只剪断段细线的瞬间，小球的加速度为,只剪断段细线的瞬间，小球的加速度为，则,选项B正确。
6．答案：B
解析：A.初始时刻，根据牛顿第二定律
AB加速度相等时
根据图乙可知
可得
故A错误;
B.图像与时间轴围成的面积表示速度变化量，根据图乙可知，时刻，A的速度大于B的速度，故B正确;
C.时刻，A的速度大于B的速度，两物体仍在接近，故C错误;
D.时刻后，弹簧继续压缩，则A的加速度继续减小，B的加速度继续增大，加速度不同，故D错误。
故选B。
7．答案：A
解析：在力学中，质量、长度及时间作为基本物理量，其单位作为基本单位，分别为kg、m、s，所以A正确，BCD错误。
8．答案：D
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，它们的单位分别为米、千克、秒。
故选D。
9．答案：ABC
解析：
10．答案：AC
解析：AB.竖直方向满足
地面对斜面体的支持力
故A正确，B错误；
CD.对系统整体受力分析，根据系统牛顿第二定律可知，沿水平方向满足
因此斜面体受地面水平向左的摩擦力，故C正确，D错误。
故选AC。
11．答案：BC
解析：A、以A为研究对象，设其加速度大小为，A与B、B与斜面间的动摩擦因数分别为、，由牛顿第二定律有：，解得：，与A的质量无关，故A错误；
B、A、B发生了相对运动，两者加速度不等，，以B为研究对象，设其加速度大小为，由牛顿第二定律有：，可知木板B的加速度大小与A和B的质量都有关，故B正确；
CD、物块A的加速度一定大于木板B的加速度，木板B对物块A的摩擦力沿斜面向上，研究A，有，解得，故C正确，D错误。
故选：BC。
12．答案：
解析：地面光滑把AB看成一个整体，根据牛顿第二定律：F=3ma，隔离对B分析，A对B的作用力大小为：，联立解得：
13．答案：0.4；2
解析：由题，在为0.4N的水平力作用下，可作匀速直线运动，则摩擦力等于，即为0.4N；
改用为2.1N的水平力作用，由牛顿第二定律可得
解得：
14．答案：；15m/s；2s
解析：依题意，根据牛顿第二定律可得
代入数据求得物体加速度大小为
由可得，物体运动3s时速度的大小
因为可得,物体从开始运动到位移为10m时经历的时间
15．答案：（1）2m/s；（2）
解析：（1）由牛顿第二定律，可得
则有夯锤的加速度为
由速度位移关系公式，可得速度大小
（2）松开手后，夯锤上升的高度
设夯锤落地时，地面对夯锤的平均作用力为，夯锤从最高点到地面停下，由动能定理可得
解得
由牛顿第三定律可知，夯锤落地时对地面的平均冲击力F大小为。
16．答案：(1)6m/s(2)4m
解析：(1)对木箱受力分析如图所示
由牛顿第二定律得
解得
由运动学公式可得
(2)木箱在2s内的位移大小为
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5.4 牛顿第三运动定律——2024-2025学年高中物理鲁科版(2019)必修第一册同步课时作业
一、单选题
1．在一次立式风洞跳伞实验中，风洞喷出竖直向上的气流能将实验者“托起”，静止在空中，则下列说法中正确的是( )
A.此时，地球对实验者的吸引力和实验者对地球的吸引力是一对平衡力
B.此时，实验者受到的重力和他受到气流的力是一对作用力和反作用力
C.若实验者在气流作用下匀速上升，实验者受到气流的力大于他受到的重力
D.若实验者在气流作用下匀速下降，实验者受到气流的力等于他受到的重力
2．如图所示为跳伞运动员正在竖直方向减速下降时的情景，运动员被伞绳悬挂于空中，运动员加身上装备的总质量为80kg，重力加速度为。不计运动员受到的空气阻力，若运动员减速运动的加速度大小为，则伞绳对运动员的作用力大小为( )
A.960N B.800N C.640N D.160N
3．如图所示，一个箱子质量为M，放在水平地面上，箱子内有一固定的竖直杆，在杆上套着一个质量为m的圆环，圆环沿着杆匀速下滑，环与杆的摩擦力大小为f，则下列说法中错误的是( )
A.箱子对地面的压力大小等于
B.圆环所受重力大小等于f
C.箱子对地面的压力大小等于
D.地面对箱子的摩擦力大小为f
4．如下图所示，将两弹簧测力计连结在一起，当用力缓慢拉a弹簧测力计时，发现不管拉力F多大，两弹簧测力计的示数总是相等，这个实验说明( )
A.这是两只完全相同的弹簧测力计
B.弹力的大小与弹簧的形变量成正比
C.作用力与反作用力大小相等、方向相反
D.力是改变物体运动状态的原因
5．CCTV-5有一档节目《棋牌乐》，如图铁质的棋盘竖直放置，每个棋子都是一个小磁铁，能吸在棋盘上，不计棋子之间的相互作用力，每个棋子和棋牌之间共有几对相互作用力( )
A.2对 B.3对 C.4对 D.5对
6．在神舟十三号载人飞船内，王亚平轻推了核心舱墙壁后向后退去，此时( )
A.王亚平先对墙有作用力，墙后对王亚平有作用力
B.王亚平对墙的作用力大于墙对王亚平的作用力
C.王亚平对墙的作用力和墙对王亚平的作用力为一对平衡力
D.王亚平对墙的作用力大小等于墙对王亚平的作用力
7．如图为《天工开物》里的农具名为耩子，耩子的底部套上铁尖，中间是一个放种子的方形木斗。播种时，牛通过绳拉耩子前进，均匀摇晃，种子便顺着方形木斗缓缓而下进入土地。关于牛拉耩子前进时，下列说法正确的是( )
A.牛对绳的拉力和绳对牛的力是一对平衡力
B.绳对耩子的拉力大于耩子对绳的力，因此耩子被拉动
C.耩子加速前进时，牛拉绳的力的大小一定大于绳拉牛的力
D.耩子减速前进时，绳拉耩子的力的大小一定等于耩子拉绳的力
8．击球员用球棒回击飞过来的棒球时，球棒击打棒球的力( )
A.与球撞击球棒的力同时产生 B.比球撞击球棒的力更早产生
C.大于球撞击球棒的力 D.小于球撞击球棒的力
二、多选题
9．中国书法是一种艺术。在楷书笔画中，长横的写法要领如下：起笔时一顿，然后向右行笔，收笔时略向右按，再向左上回带，该同学在水平桌面上平铺一张白纸，为防止打滑，他在白纸的左侧靠近边缘处用镇纸压住。则下列关于行笔过程中各物体的受力情况正确的是( )
A.毛笔对纸的压力可能大于毛笔的重力 B.镇纸受到了向右的静摩擦力
C.白纸受到了3个摩擦力 D.桌面受到了向右的静摩擦力
10．如图所示，用衣架把衣服悬挂起来。静止时衣服受到的重力为G，衣架对衣服向上的作用力为，衣服对衣架向下的作用力为。下列判断正确的是( )
A.G与是一对平衡力B.GB.G与是一对相互作用力
C.与是一对相互作用力 D.与是一对平衡力
11．如图所示，我国有一种传统的民族体育项目叫作“押加”，实际上相当于两个人拔河。如果甲、乙两人在“押加”比赛中，甲获胜。不计拔河绳的质量，则下列说法中正确的是( )
A.甲对乙的拉力大于乙对甲的拉力，所以甲获胜
B.当甲把乙匀速拉过去时，甲对乙的拉力大小等于乙对甲的拉力大小
C.当甲把乙加速拉过去时，甲对乙的拉力大于乙对甲的拉力
D.甲对乙的拉力大小始终等于乙对甲的拉力大小，只是地面对甲的摩擦力大于地面对乙的摩擦力，所以甲获胜
三、填空题
12．如图所示，甲、乙两队举行拔河比赛，甲队获胜．如果甲队对绳的拉力为，地面对甲队的摩擦力为，乙队对绳的拉力为，地面对乙队的摩擦力为，绳的质量不计，则有________，________．(均填“＞”“＝”或“＜”)
13．如图甲所示,用传感器研究两钩子间的作用力与反作用力,其中左侧传感器固定于木块上,两个钩子拉力的情况由计算机屏幕显示,如乙图所示。
(1)根据图乙所示图像,下列说法正确的是( )
A.可能是木块静止时得到的
B.可能是木块匀速运动时得到的
C.可能是木块加速运动时得到的
D.木块的速度一定变化
(2)根据右图可知一对作用力和反作用力之间存在的关系是__________________。(至少写出两点)
14．如图中甲、乙所示,在外力作用下、两物体一起以相同速度沿的方向做匀速直线运动,在图甲中、间有__________对作用力与反作用力,在图乙中、间有__________对作用力和反作用力.
四、计算题
15．如图所示，一个质量为的均匀小球，放在倾角的光滑斜面上．若球被与斜面垂直的光滑挡板挡住，处于平衡状态．求小球对挡板和斜面的压力．(，，)
16．一只小猫跳起来抓住悬挂在天花板上的竖直木杆，如图所示，在这一瞬间悬绳断了，设木杆足够长，由于小猫继续向上爬，所以小猫离地面高度不变，求木杆下降的加速度．(设小猫质量为m，木杆的质量为M)
参考答案
1．答案：D
解析：A.此时，地球对实验者的吸引力和实验者对地球的吸引力是一对作用力与反作用力，故A错误；
B.此时，实验者受到的重力和他受到气流的力是一对平衡力，故B错误；
C.若实验者在气流作用下匀速上升，实验者受到平衡力作用，气流的力等于他受到的重力，故C错误；
D.若实验者在气流作用下匀速下降，实验者受到平衡力作用，实验者受到气流的力等于他受到的重力，故D正确。
故选D。
2．答案：A
解析：以运动员为对象，根据牛顿第二定律可得
解得伞绳对运动员的作用力大小为
故选A。
3．答案：D
解析：圆环沿着杆匀速下滑，箱子静止，整体竖直方向受力平衡，根据平衡条件可得箱子受到地面的支持力大小为，根据牛顿第三定律可得箱子对地面的压力大小等于，故A正确；圆环沿着杆匀速下滑受力平衡，竖直方向根据平衡条件可得圆环所受重力大小，故B正确；箱子对地面的压力大小等于，而，所以箱子对地面的压力大小等于，故C正确；以整体为研究对象，水平方向整体不受外力，根据平衡条件可得地面对箱子的摩擦力大小为0，故D错误.
4．答案：C
解析：实验中两弹簧测力计的拉力互为作用力与反作用力，它们一定大小相等、方向相反，选项C正确。
5．答案：B
解析：棋子共受到四个力的作用，重力、磁盘的磁吸引力、磁盘的支持力、磁盘的摩擦力，除重力外，其他三个力都是磁盘施加的，所以棋子和棋牌之间共有3对相互作用力，选项B正确。
6．答案：D
解析：王亚平和墙的作用力是相互作用力，同时产生、同时消失、大小相等、方向相反。
故选D。
7．答案：D
解析：A.牛对绳的拉力和绳对牛的力是两物体间的力，属于一对作用力与反作用力而，故A错误；
B.耩子被拉动是因为绳对耩子的拉力大于耩子所受的阻力，故B错误；
C.耩子加速前进时，牛拉绳的力的大小和绳拉牛的力属于一对相互作用力始终等大反向，故C错误；
D.耩子减速前进时，绳拉耩子的力的大小和耩子拉绳的力是一对相互作用力始终等大反向，故D正确。
故选D。
8．答案：A
解析：球棒击棒球的力与球撞击球棒的力是作用力与反作用力大小相等，方向相反，它们同时产生，同时变化，同时消失。
故选A。
9．答案：AD
解析：A.因为手对毛笔的作用力是未知的，所以毛笔对纸的压力可能大于毛笔的重力，故A正确；
B.白纸始终处于静止状态，所以镇纸始终不受摩擦力，镇纸的作用是增大纸与桌面之间的弹力，故B错误；
C.白纸始终处于静止状态，可知白纸与镇纸之间没有摩擦力，则白纸在水平方向只受到毛笔对白纸的摩擦力以及桌面对白纸的摩擦力，故C错误；
D.白纸始终处于静止状态，则白纸在水平方向受到的毛笔对白纸向右的摩擦力与桌面对白纸向左的摩擦力，根据牛顿第三定律可知，白纸对桌面的摩擦力方向向右，故D正确。
10．答案：AC
解析：AB.衣服在G与作用下处于静止状态，故G与是一对平衡力，A正确，B错误；
CD.与是一对相互作用力，C正确，D错误。
故选AC。
11．答案：BD
解析：甲对乙的拉力和乙对甲的拉力属于作用力与反作用力，总是大小相等，与甲、乙运动状态无关，故B项正确，A、C两项错误。地面对甲的摩擦力大于地面对乙的摩擦力（摩擦力为动力），所以甲获胜，D项正确。
12．答案：＝；>
解析：拔河比赛时，甲队对绳子的力和乙队对绳子的力大小是相等的，各队的输赢情况取决于各队所受的摩擦力，甲队获胜是由于甲队所受的摩擦力比乙队所受的摩擦力大．
13．答案：(1)ABC; (2)大小相等,方向相反,同时存在,同时变化等
解析：(1)两钩子之间的相互作用力始终大小相等、方向相反,与木块的运动状态无关,故A、B、C正确,D错误。
(2)一对作用力和反作用力之间存在的关系是大小相等、方向相反、同时存在、同时消失、同时变化等。
14．答案：一; 两
解析：题图甲中与之间只有弹力作用,故只有一对作用力与反作用力;题图乙中与之间有弹力和摩擦力作用,所以有两对作用力与反作用力.
15．答案：12 N，垂直于挡板向下；16 N，垂直于斜面向下
解析：对小球进行受力分析，设挡板和斜面对小球的支持力分别为，则根据牛顿第三定律可知挡板和斜面对小球的支持力与小球对挡板和斜面的压力大小相等、方向相反，则，方向垂直于挡板向下，，方向垂直于斜面向下．
16．答案：，方向竖直向下
解析：由于小猫对地的高度不变，故小猫下落的加速度为零，小猫受力如图甲所示．
由牛顿第二定律得，由牛顿第三定律知，小猫对杆的摩擦力的方向向下，木杆受力情况如图乙所示，由牛顿第二定律可知：，由以上两式可知，杆下降的加速度为：，方向竖直向下．
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5.5 超重与失重——2024-2025学年高中物理鲁科版(2019)必修第一册同步课时作业
一、单选题
1．图甲中，某高中生做双手引体向上，用压力传感器记录了一段过程中单杠对其右手支持力的大小随时间变化的情况，结果如图乙所示。则下列说法正确的是( )
A.从传感器的示数可知该同学的体重约为
B.内，该同学经历了先失重、后超重的状态
C.内，该同学进行了先拉起身体、后放下身体的动作
D.该同学拉起身体过程中单杠的支持力对他做正功
2．如图所示，某同学站在体重计上由静止开始下蹲，发现体重计的示数发生了变化。结合所学的知识，对该过程中示数变化的描述正确的是( )
A.先变小后不变再变大 B.先变大后不变再变小
C.先变小后变大再变小 D.先变大后变小再变大
3．傍晚，运动场上，同学们正为校运动会努力努力训练着，如图是跳高运动员练习“背越式”跳高，起跳后向上运动，越过横杆后开始向下运动，则运动员越过横杆前、后在空中所处的状态分别为( )
A.失重、超重 B.失重、失重 C.超重、失重 D.超重、超重
4．荡秋千是一项古老的休闲体育运动。如图所示，李明同学某次荡秋千时，O、A两点分别为其运动过程中的最低点和最高点，A到O的过程中，李明的身体姿势保持不变。已知李明和座椅的总质量为m，两根平行的秋千绳长均为L，A点时绳子与竖直方向的夹角为θ，重力加速度大小为g，空气阻力和绳的质量忽略不计。下列说法正确的是( )
A.在A位置时，该同学速度为0，处于平衡状态
B.在O位置时，该同学处于失重状态
C.在A位置时，每根秋千绳的拉力大小为
D.在O位置时，每根秋千绳的拉力大小约为
5．如图所示，体重为的中学生在乘坐电梯时，手里拿着一个由轻质弹性细绳（绳上弹力变化满足胡克定律）和质量为的小球构成的玩具，此时他发现轻质弹性细绳的伸长量为电梯静止时的，重力加速度g取。下列说法正确的是( )
A.该中学生处于超重状态
B.该中学生对电梯地板的压力大小为
C.电梯可能加速下降，加速度大小为
D.电梯可能减速上升，加速度大小为
6．卫星在随火箭加速上升和围绕地球做圆周运动的两个过程中，卫星所处的状态分别是( )
A.失重、失重 B.失重、超重 C.超重、失重 D.超重、超重
7．某同学在手机上放一本《现代汉语词典》并打开手机软件里的压力传感器，托着手机做下蹲——起立的动作，传感器记录的压力随时间变化的图线如图所示，纵坐标为压力，横坐标为时间。根据图线下列说法正确的是( )
A.内该同学做了2次下蹲——起立的动作
B.起立过程中人始终处于超重状态
C.图中0.5s时人处在下蹲的最低点
D.3s时加速度方向竖直向上
8．某同学在电梯内放置一个电子体重计，他平稳地站在体重计上，电梯未启动时体重计的读数为G。下列过程中，他观察到体重计的示数大于G的是( )
A.电梯匀速上升 B.电梯加速上升 C.电梯匀速下降 D.电梯加速下降
二、多选题
9．升降机的地板上放着重为G的货物，升降机的地板对货物的支持力大小为G的1.2倍，g为重力加速度，则升降机的运动情况可能是( )
A.以大小为的加速度向上做匀加速运动
B.以大小为的加速度向上做匀减速运动
C.以大小为的加速度向下做匀减速运动
D.以大小为的加速度向下做匀加速运动
10．如图甲所示，是我国自主研制的全世界最大吨位2600t全地面起重机。该起重机能够实现160m高度吊重173t(相当于100多辆家用汽车加起来的重量)的极限工况，它转台转场时可以携带的总重达317t，最大车速可达10km/h，可以通过狭窄、起伏的山地。该起重机吊着一箱货物竖直下降，货物距离地面的高度h与时间t的关系简化图如图乙所示，图中段为直线，忽略重力加速度的变化，下列说法正确的是( )
A.时间内，货物处于失重状态 B.时间内，货物处于失重状态
C.时间内，货物处于超重状态 D.时间内，货物处于超重状态
11．如图甲所示，一质量为1kg的物体在时受到拉力F的作用，由静止开始竖直向上做加速直线运动，其运动时的图象如图乙所示，已知重力加速度，空气阻力忽略不计，下列说法正确的是( )
A.在时，拉力F为12N
B.在时，物体克服重力做功的功率为60W
C.在0~4s时间内，物体的动量改变量的大小为46kg·m/s
D.在0~4s时间内，拉力F对物体做的功大于18J
三、填空题
12．质量为50 kg的人站在电梯中的台秤上，当电梯启动时以的加速度匀加速上升，台秤的读数为______N。当电梯制动时，台秤的读数变为400 N，这时电梯的加速度大小为______。（g取）
13．航天器中的失重现象。
（1）向心力分析：航天员受到的地球____与座舱对他的______的合力提供向心力，由牛顿第二定律：___，所以。
（2）完全失重状态：当时座舱对航天员的支持力，航天员处于_____状态。
14．某同学用测力计研究在竖直方向运行的电梯运动状态，他在地面上用测力计测量砝码的重力，示数为G。他在电梯中用测力计仍测量同一砝码的重力，发现测力计的示数小于G，由此判断此时电梯的运动状态可能是 ________________；
四、计算题
15．一种巨型娱乐器械由升降机送到离地面75 m的高处，然后让座舱自由落下。落到离地面30 m高时，制动系统开始启动，座舱均匀减速，到地面时刚好停下。若座舱中某人用手托着的铅球，取，试求：
（1）当座舱落到离地面40 m的位置时，手对铅球的支持力大小；
（2）当座舱落到离地面20 m的位置时，铅球对手的压力大小；
（3）从开始下落到最后着地经历的总时间t。
16．如图所示，将金属块m用压缩的轻弹簧卡在一个矩形的箱子中，在箱子的上顶板和下底板装有压力传感器，箱子可以沿竖直轨道运动.当箱子以的加速度竖直向上做匀减速运动时，上顶板的压力传感器显示的压力为7.2 N，下底板的压力传感器显示的压力为12 N.（）
（1）求金属块的质量m；
（2）若上顶板的压力传感器的示数是下底板的压力传感器示数的一半，试判断箱子的运动情况；
（3）要使上顶板的压力传感器的示数为零，箱子沿竖直方向运动的情况可能是怎样的？
参考答案
1．答案：B
解析：A.从传感器的示数可知，该同学的重力约为500N，体重约为 ，A错误；
B.1s~2s内，该同学经历了先出现失重现象后出现超重现象，B正确；
C.人在进行放下身体的动作过程中，先向下加速运动，此时加速度的方向向下，故人处于失重状态，最后人处于静止状态，所以后半段人向下做减速运动，加速度的方向向上，此过程人处于超重状态，结合图像可以看出，1s时人放下身体，2s时过程结束。内，该同学进行了先放下身体的动作、后拉起身体，C错误；
D.该同学拉起身体过程中，单杠对人有力的作用，但没有位移，故不做功，选项D错误；
故选B。
2．答案：C
解析：某同学站在体重计上由静止开始下蹲，人先是加速下降，有向下的加速度，此时人处于失重状态，人对体重计的压力减小，然后是减速下降，有向上的加速度，此时人处于超重状态，人对体重计的压力增加，最后静止等于他的重力。所以体重计的示数先变小后变大再变小。
故选C。
3．答案：B
解析：运动员越过横杆前、后在空中受到自身重力的作用，加速度方向均竖直向下，均处于失重状态，故选B。
4．答案：D
解析：
5．答案：D
解析：电梯静止不动时，小球受力平衡，有，电梯运行时，由牛顿第二定律有，解得加速度大小为，方向竖直向下，所以电梯可能加速下降或减速上升，该中学生处于失重状态，A、C项错误，D项正确；对该中学生和玩具构成的系统进行受力分析，由牛顿第二定律有，电梯地板对该中学生的支持力大小，由牛顿第三定律可知，该中学生对电梯地板的压力大小为，B项错误。
6．答案：C
解析：卫星在随火箭加速上升过程中，加速度向上，处于超重状态;围绕地球做圆周运动的过程中万有引力充当向心力，则处于完全失重状态。
故选C。
7．答案：D
解析：AB.下蹲过程先向下加速后向下减速，加速度方向先向下后向上，先处于失重后处于超重；起立过程先向上加速后向上减速，加速度方向先向上后向下，先处于超重后处于失重；由图可知，内该同学做了1次下蹲——起立的动作，故AB错误；
C.图中0.5s时，人向下的加速度最大，仍处于向下加速阶段，不是处在下蹲的最低点，故C错误；
D.由图可知，3s时处于超重状态，加速度方向竖直向上，故D正确。故选D。
8．答案：B
解析：体重计的示数大于G，则人处于超重状态，加速度向上，则电梯可能加速上升或者减速下降。故选B。
9．答案：AC
解析：对货物受力分析，根据牛顿第二定律有
解得
方向竖直向上，则升降机的运动情况可能以大小为的加速度向上做匀加速运动，或者以大小为的加速度向下做匀减速运动。
故选AC。
10．答案：AD
解析：A.图线斜率的绝对值表示物体下降时的速度大小，由题图可知，时间内，货物加速下降，加速度向下，所以处于失重状态，故A正确；
BC.时间内，货物匀速下降，既不超重也不失重，故B、C错误；
D.时间内，货物减速下降，加速度向上，所以处于超重状态，D正确。
故选AD。
11．答案：ABD
解析：A.在时，加速度为，则拉力
选项A正确；
B.根据
可知图象中，图象与坐标轴围成的面积表示速度的增量，则在时，物体的速度
在时，物体克服重力做功的功率为
选项B正确；
C.在0~4s时间内，物体的动量改变量的大小为
选项C错误；
D.在0~4s时间内，根据动能定理得
整理得
选项D正确。
故选ABD。
12．答案：550；2
解析：当电梯启动时以的加速度匀加速上升，人处于超重状态，由知台秤的读数；台秤的读数变为400 N，这时电梯的加速度大小为
13．答案：（1）引力；支持力；（2）完全失重
解析：略
14．答案：减速上升或加速下降
解析：电梯减速上升时，加速度向下，根据牛顿第二定律得，测力计的拉力小于砝码的重力，即测力计的示数小于G；电梯加速下降时，加速度向下，根据牛顿第二定律得，测力计的拉力小于砝码的重力，即测力计的示数小于G；电梯减速下降时，加速度向上，根据牛顿第二定律得，测力计的拉力大于砝码的重力，即测力计的示数大于G；电梯加速上升时，加速度向上，根据牛顿第二定律得，测力计的拉力大于砝码的重力，即测力计的示数大于G。
15．答案：（1）见解析（2）75 N（3）5s
解析：（1）离地40m时，座舱自由下落，铅球处于完全失重状态，。
（2）由
得减速过程中加速度的大小
(或)
根据牛顿第二定律
解得
（3）由题意可知，座舱先自由下落
16．答案：(1)0.6 kg
(2)向下或向上做匀速直线运动
(3)向上加速运动或向下减速运动，加速度大小为
解析：(1)由题意可知，金属块所受竖直向下的压力大小等于上顶板压力传感器示数(设为)，金属块所受竖直向上的弹力大小等于下底板压力传感器示数(设为)；
当(竖直向下)、时，
对金属块有，
代入数据解得.
(2)若上顶板的压力传感器示数为下底板的压力传感器示数的一半，因为弹簧形变量没有改变，所以下底板压力传感器示数不变，即，根据牛顿第二定律得，代入数据解得，可知箱子向下或向上做匀速直线运动.
(3)上顶板压力传感器示数恰好为零(即上底板与金属块接触但不挤压)时，下底板压力传感器示数仍然不变，有，方向向上；故要使上顶板压力传感器的示数为零，则箱子沿竖直方向向上加速运动或向下减速运动，加速度大小为.
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