人教版必修一 第四章 运动与力的关系 单元检测（含解析）

人教版必修一第四章运动与力的关系
一、单选题
1.“天宫课堂”第四课于年月日在中国空间站开讲，神舟十六号航天员景海鹏、朱杨柱、桂海潮在梦天实验舱为广大青少年带来了一场精彩的太空科普课。在奇妙“乒乓球”实验中，航天员朱杨柱用水袋做了一颗水球，桂海潮用白毛巾包好的乒乓球拍击打水球，水球被弹开。对于该实验，下列说法正确的是( )
A. 击球过程中，水球所受弹力是由于水球发生形变产生的
B. 击球过程中，水球对“球拍”的作用力与“球拍”对水球的作用力是一对平衡力
C. 梦天实验舱内，水球的质量越大其惯性越大
D. 梦天实验舱内可进行牛顿第一定律的实验验证
2.下列关于物理学方面的知识说法正确的是( )
A. 伽利略通过“理想实验”得到了“力是维持物体运动的原因”的结论
B. 力学的基本单位有：米、千克、秒
C. 牛顿第二定律表明物体所受合外力越大，物体的惯性越大
D. 根据速度定义式，当非常小时，就可以表示物体的瞬时速度，对瞬时速度的定义应用了比值定义法
3.如图所示，倾角为的斜面体放在粗糙的水平地面上，带固定支架的滑块沿斜面加速下滑。支架上用细线悬挂的小球达到稳定与滑块相对静止后，悬线的方向与竖直方向的夹角也为，斜面体始终保持静止，则下列说法正确的是( )
A. 斜面光滑
B. 斜面粗糙
C. 达到稳定状态后，斜面体对物块的摩擦力沿斜面向上
D. 达到稳定状态后，地面对斜面体的摩擦力水平向右
4.图甲所示的救生缓降器由挂钩、安全带、绳索及速度控制装置等组成，是一种可使人缓慢下降的安全营救装置。高层建筑工人在一次险情中，将安全带系于腰部，从离地面某高度处通过救生缓降器下落，着地时速度恰好为零，图乙是工人下落全过程中绳索拉力大小随时间变化的图像。已知工人的质量，不计安全带和速度控制装置的质量，取，下列说法正确的是( )
A. 工人在内的加速度大小为 B. 工人在内处于超重状态
C. 工人在内的加速度大小为 D. 下落过程的最大速度为
5.某同学站在力传感器上连续完成多次下蹲起立。某时刻作为计时起点，传感器与计算机连接，经计算机处理后得到力传感器示数随时间变化的情况如图所示。已知该同学质量，重力加速度。下列说法正确的是( )
A. 完成了两次下蹲过程
B. 该同学向下的最大加速度约为
C. 该同学向上的最大加速度约为
D. 该同学向下速度达到最大
6.如图所示，物块通过轻弹簧与物块连接，用手托住保持静止．现将、由静止释放，不计空气阻力，从释放到弹簧第一次恢复原长的过程中，、下落的速度随时间变化的图像可能是
A. B.
C. D.
7.一个质量为的物块放在水平面上，物块与水平面间的动摩擦因数为，用一个大小等于的外力作用在物块上，物块沿水平面做加速度大小等于的匀加速直线运动，重力加速度为，则物块运动过程中对地面的压力大小可能等于( )
A. B. C. D.
8.如图，质量为的人用一绕过轻质光滑定滑轮的轻绳将质量为的物体从底处升高，人站在水平地面上竖直向下拉绳，物体匀加速上升的加速度大小为，重力加速度为。不计空气阻力，在物体碰到滑轮之前，地面对人的支持力大小是
A. B. C. D.
9.如图，质量为的物块放置在一个静止的木箱内，物块与木箱之间的动摩擦因数为。物块被一轻弹簧用的水平拉力向右拉着而保持静止，取，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，下列说法中正确的是( )
A. 物块静止时所受摩擦力大小为
B. 木箱以的加速度竖直向上做匀加速直线运动时，物块将相对木箱滑动
C. 木箱以的加速度水平向右做匀减速直线运动时，物块将相对木箱滑动
D. 木箱以的加速度水平向右做匀加速直线运动时，物块将相对木箱滑动
10.如图所示，、、为足够长的光滑水平面上的三个相同平板。初始时刻静止，、整齐叠放在一起以某速度水平向右运动，之后、发生完全非弹性碰撞且不粘连，最终恰好未从右端滑出。忽略空气阻力，从、碰撞后到、共速前的过程中，、、始终共线且粗糙程度处处相同，则下列图像正确的是( )
A. 的速度随时间变化的图像
B. 的加速度随时间变化的图像
C. 的速度随时间变化的图像
D. 的速度的平方随位移变化的图像
11.如图所示，质量分别为、的物块、，通过绕在光滑定滑轮上的细线连接，在水平传送带的左端且连接物块的细线水平，当传送带逆时针转动时，恰好静止。当传送带以的速度顺时针转动时，运动到传送带的右端且恰好与传送带速度相同。重力加速度，下列说法正确的是( )
A. 与传送带间的动摩擦因数为
B. 从传送带左端滑到右端所用的时间为
C. 传送带间的距离为
D. 从传送带左端滑到右端的过程细线受到的拉力为
12.如图，、两个物体相互接触，但并不黏合，放置在光滑水平面上，两物体的质量，水平力和分别作用于、上，使得物体、一起加速，则、的值可能是( )
A. B.
C. D.
13.如图所示，在竖直方向运动的升降机内，放置用轻杆相连的，两小球，两球质量分别为、，杆与竖直方向的夹角为。只考虑球与升降机底板间摩擦，且最大静摩擦力与正压力之比为。升降机以不同加速度向上运动时两球静止。以竖直向上为正方向，重力加速度为，下列说法正确的是
A. 当和时，轻杆对小球的作用力大小相等
B. 当时，球与底板间的摩擦力为零
C. 为保证轻杆与厢壁始终相对静止，的最小值为
D. 若，升降机向上加速运动的最大加速度为
14.一木块沿一与水平面夹角为的表面粗糙的传送带运动，其图像如图所示，已知传送带以速率逆时针转动，传送带足够长，木块与传送带间的动摩擦因数为。则下列说法正确的是( )
A. 开始木块是从传送带底端向上运动的
B. 从图像可知木块的初速度大于
C. 从图像可知木块与传送带间的动摩擦因数
D. 从图像可以得出木块运动过程中的速度一定没有等于的时刻
二、多选题
15.下列关于牛顿第一定律、惯性、牛顿第三定律的认识，正确的是( )
A. 牛顿第一定律说明力是改变物体运动状态的原因
B. 在地面上滚动的小球越滚越慢，是由于小球受到的阻力克服了小球的惯性
C. 作用力和反作用力同时产生、同时变化、同时消失，且性质相同
D. 作用力和反作用力的合力为零，作用效果相互抵消
16.某商场装有如图甲、乙所示的两部电梯，小明先乘坐甲电梯接触面为水平面后乘坐乙电梯接触面视为斜面，若两部电梯都是先以加速度匀加速直线运动达某速度后再匀速运动，电梯运动方向与水平方向的夹角均为，人与电梯始终保持相对静止，重力加速度大小为。下列说法正确的是( )
A. 乘坐甲电梯，电梯加速和匀速时，小明先受个力作用，后受个力作用
B. 乘坐乙电梯，电梯加速和匀速时，小明先受个力作用，后受个力作用
C. 电梯加速时，甲乙两个电梯对小明的支持力之比为
D. 电梯加速时，小明在甲乙两个电梯上受到的摩擦力之比为
17.如图所示，一物体从固定的光滑竖直面圆弧轨道上端由静止下滑过程中，下列说法正确的是( )
A. 当物体滑到轨道最低点时，物体处于受力平衡状态
B. 当物体滑到轨道最低点时，物体处于超重状态
C. 当物体滑到轨道最低点时，合外力指向圆心
D. 物体下滑过程中，合外力一直指向圆心
18.如图所示，在光滑的水平桌面上有一个质量为的物体，通过绳子与质量为的物体相连，假设绳子的质量以及绳子与定滑轮之间的摩擦力都忽略不计，绳子不可伸长，物体与竖直面无摩擦。重力加速度为，则下列说法正确的是( )
A. 物体的加速度大小为 B. 物体的加速度大小为
C. 绳子的拉力为 D. 物体处于失重状态
19.如图所示为儿童乐园里一项游乐活动的示意图，金属导轨倾斜固定，倾角为，导轨上开有一狭槽，内置一小球，小球可沿槽无摩擦滑动，绳子一端与球相连，另一端连接一抱枕，小孩可抱住抱枕与之一起下滑，绳子与竖直方向的夹角为，且保持不变假设抱枕的质量为，小孩的质量为，绳子的质量及空气阻力忽略不计，下列说法正确的是( )
A. 小孩与抱枕一起做匀速直线运动
B. 分析可知
C. 小孩对抱枕的作用力垂直导轨方向向下
D. 绳子拉力与抱枕对小孩的作用力大小之比为
20.如图甲所示为风洞示意图，风洞可以人工产生可控制的气流，用以模拟飞行器或物体周围气体的流动。在某次风洞飞行表演中，质量为的表演者静卧于出风口，打开气流控制开关，表演者与风力作用的正对面积不变，所受风力大小采用国际单位制，为风速。通过控制可以改变表演者的上升高度，其与的变化规律如图乙所示，重力加速度，则表演者上升的运动过程中，下列说法正确的是( )
A. 打开开关瞬间，表演者的加速度大小为
B. 表演者一直处于超重状态
C. 表演者上升时获得最大速度
D. 表演者先做加速度逐渐增大的加速运动，再做加速度逐渐减小的减速运动
21.如图甲所示，某兴趣小组的同学将一根轻质弹簧悬挂在力传感器上，弹簧下端悬挂一质量为的小球，将小球向下拉一段距离后释放，使小球保持在竖直方向上下运动，传感器显示的某一段时间内弹簧弹力大小随时间变化的图像如图乙所示。当地的重力加速度为，不计空气阻力，弹力始终未超过弹性限度，下列说法正确的是( )
A. 时刻小球处于超重状态 B. 时刻小球的加速度为
C. 时刻小球处在最低点 D. 时间内小球的速度先增大后减小
三、计算题
22.年伊始，黑龙江哈尔滨冰雪旅游大热。其中滑雪圈是哈尔滨非常火的一项户外活动项目，人们可以坐在滑雪圈内，由小伙伴拉着自己在水平雪地上肆意滑行。某次小芳用滑雪圈拉着小孙向前沿直线滑行的运动可简化为如图所示的情形，小芳用与水平方向夹角、大小的拉力使质量的小孙和的滑雪圈在水平雪地上以的速度匀速前进，已知，，重力加速度。
求滑雪圈与雪地间的动摩擦因数。
若小芳突然放手，求撤去拉力后小孙还能继续前进的距离。
23.如图所示，足够长的平板车静止在光滑水平面上，当小滑块以的水平初速度从车的左端滑上平板车时，给车施加一个水平向右的恒力，经过一段时间，小滑块与平板车速度相同，已知平板车的质量为，滑块的质量，滑块与平板车之间的动摩擦因数，重力加速度取，求：
小滑块在平板车上滑动时小滑块的加速度大小及平板车的加速度大小
经过多长时间小滑块与平板车速度相同
小滑块与平板车速度相同时距平板车的左端的距离。
24.如图甲所示，在倾角为的固定光滑斜面上，轻质弹簧下端固定在底端挡板上，另一端与质量为的小滑块相连，上叠放另一个质量为的小滑块，弹簧的劲度系数为，初始时两滑块均处于静止状态。现用沿斜面向上的拉力作用在滑块上，使开始沿斜面向上做加速度为的匀加速运动，测得两个滑块的图像如图乙所示，重力加速度为，，求：
刚开始运动时间的弹力大小；
和时刻作用在滑块上的拉力大小分别是多少；
从分离之时到的速度达到最大值，这一过程中的位移。
25.某物流公司用如图所示的传送带将货物从高处传送到低处。传送带与水平地面夹角，顺时针转动的速率为。将质量的物体无初速地放在传送带的顶端，物体到达底端后能无碰撞地滑上质量为的木板左端。已知物体与传送带、木板间的动摩擦因数分别为，，木板下表面可以涂抹不同材料的涂层，使得木板与地面的动摩擦因数在一定范围内，满足。的距离为，木板足够长，重力加速度取已知，，求：
物体刚开始下滑时的加速度大小；
物体通过传送带所需要的时间；
物体离开传送带后运动总路程的最小值和最大值。
答案和解析
1.【答案】
【解析】A.击球过程中，水球所受弹力是由于“球拍”发生形变产生的，故A错误；
B.击球过程中，水球对“球拍”的作用力与“球拍”对水球的作用力是一对作用力与反作用力，故B错误；
C.质量是惯性的唯一量度，质量越大，惯性越大，故C正确；
D.梦天实验舱内的物体仍受万有引力作用，不能在梦天实验舱内进行牛顿第一定律的实验验证，故D错误。
故选C。
2.【答案】
【解析】A.伽利略通过“理想实验”得到了“力不是维持物体运动的原因”的结论，选项A错误；
B.力学的基本物理量分别为：长度、质量、时间，故其单位分别为：米、千克、秒，选项B正确；
C.牛顿第二定律表明物体所受合外力越大，加速度越大；牛顿第一定律表明，物体的质量越大惯性越大，选项C错误；
D.根据速度定义式，当非常小时，就可以表示物体的瞬时速度，该定义应用了极限思维法，选项D错误。
故选B。
3.【答案】
【解析】如果斜面光滑，根据牛顿第二定律整体的加速度为方向沿斜面向下，而小球的加速度，故A正确，BC错误；
D.带固定支架的滑块下滑时，对斜面有斜向右下方的压力，斜面有相对地面向右的运动趋势，地面对斜面体的摩擦力水平向左，故D错误。
4.【答案】
【解析】以竖直向下为正方向，内，绳索拉力大小为，根据牛顿第二定律有，解得，方向向下，处于失重状态，、B错误；
C.内，绳索拉力大小为，根据牛顿第二定律有，解得，负号表示方向竖直向上，C错误；
D.工人先加速后减速，时速度达到最大，最大速度为，D正确。
5.【答案】
【解析】A、人下蹲过程，开始时向下做加速运动，加速度向下，处于失重状态，此过程传感器的示数小于重力，后面向下做减速运动，加速度向上，处于超重状态，此过程传感器的示数大于重力。由于重力，对比图像知，完成了一次下蹲过程，故A错误；
、当传感器的示数最大或最小时，该同学的加速度最大。由图知，时，传感器的示数最小为，该同学此时向下做加速运动，由牛顿第二定律：，解得加速度大小；时，传感器的示数最大为，该同学此时向下做减速运动，由牛顿第二定律：，解得加速度大小，可见该同学向上和向下的最大加速度均为故C错误，B正确；
D、结合前面分析和题图知，时向下加速度最大，正向下加速；由于人的重力大于，人继续向下加速，速度继续增加，时加速度为零，向下的速度最大，故D错误。
故选B。
6.【答案】
【解析】释放瞬间，弹簧弹力不会突变，受力情况不变，合力为零，加速度为，受竖直向下的重力和竖直向下的弹力，由牛顿第二定律可得，
在弹簧恢复原长的过程中，弹簧对有向上的弹力，加速度小于，且随着弹簧压缩量减小，弹力减小，的加速度逐渐增大，的加速度逐渐减小，当弹簧恢复原长时，、都只受重力，二者加速度相等，
在整个过程中，的平均加速度小于的平均加速度，相等时间内的速度变化量小于的速度变化量，速度时间图像的斜率表示加速度，故、下落的速度随时间变化的图像可能是图。
7.【答案】
【解析】设与水平方向的夹角为 ，受力分析如图所示，
则有，，
其中，，，，
可得，又，
联立得，解得，，
则支持力的大小为，
可得，或。
故选A。
8.【答案】
【解析】设绳中的拉力大小为，以物体为研究对象，根据牛顿第二定律得：，解得绳子的拉力：，再以人为研究对象，根据平衡条件有：，地面对人的支持力为：，故A正确，BCD错误。
9.【答案】
【解析】A、物块静止时，水平方向受到弹簧拉力和静摩擦力，根据二力平衡，，故A错误；
B、当木箱以的加速度竖直向上做匀加速直线运动时，对物块进行受力分析，竖直方向根据牛顿第二定律，可得，最大静摩擦力，弹簧拉力，，物块不会相对木箱滑动， 故B错误；
C、木箱以的加速度水平向右做匀减速直线运动时，对物块，假设物块与木箱保持相对静止，根据牛顿第二定律，水平方向合力，方向向左。弹簧拉力向右，则此时静摩擦力。物块与木箱间最大静摩擦力，，假设不成立，物块将相对木箱滑动，故 C正确；
D、木箱以的加速度水平向右做匀加速直线运动时，对物块，假设物块与木箱保持相对静止，根据牛顿第二定律，水平方向合力，方向向右。弹簧拉力向右，则此时静摩擦力。最大静摩擦力，，物块不会相对木箱滑动，故D错误。
10.【答案】
【解析】由于、不粘连，在滑上的过程中受到的滑动摩擦力与受到的滑动摩擦力大小不同，随着滑上的长度的增加，对的正压力增大，对的正压力减小，则可知对的滑动摩擦力逐渐减小，而对的滑动摩擦力逐渐增大，设木板的长度为，表示在上的长度，表示在上的长度，则根据牛顿第二定律有，
解得，
在完全滑上的过程中减小，增大，但由于在滑上的长度过半之前，始终是推动着向前运动，因此在滑上的长度过半之前、始终共速，即有
即、一起做匀加速直线运动，而做匀减速直线运动，但当滑上的长度过半之后，根据，
可知，的加速度将大于的加速度，则此后木板做加速度逐渐增大的加速运动，木板做加速度逐渐减小的加速运动，这个过程中与分离且距离逐渐增大，直至与分离，此时由于在上的长度已经过半，因此对木板的正压力即为自身重力的大小，即与分离后，的加速达到最大值，将做匀加速直线运动，一直到与完全重合共速，而对于木板。而言，在与未分离时，做匀减速直线运动，而当与开始分离时其所受摩擦力逐渐减小，直至与分离后其所受摩擦力又达到最大值，因此可知先做匀减速直线运动，接着做加速度逐渐减小的减速运动，后又做匀减速直线运动，直至与共速后做匀速直线运动；而对于，根据以上分析可知，其先做匀加速直线运动，再做加速度逐渐减小的加速运动，直至最后做匀速直线运动；对于，其先做匀加速直线运动，再做加速度逐渐增大的加速运动，最后做匀加速直线运动，直至与共速后做匀速直线运动；
A.速度时间图像的斜率表示加速度，该图像表示到、共速前始终做匀减速直线运动，跟上述分析不符，故A错误；
B.该图像表示到，共速前先做加速度逐渐增大的加速运动，后做加速度逐渐减小的加速运动，直至加速度减为零，与上述分析不符，故B错误；
C.该图像表示先做匀加速直线运动，再做加速度逐渐增大的加速运动，最后以最大加速度做匀加速直线运动，与上述分析相符，故C正确；
D.根据匀变速直线运动的速度与位移的关系
变式可得
则可知该图像表示先以较大的加速度做匀加速直线运动，再以较小的加速度做匀加速直线运动，跟以上分析不符，故D错误。
11.【答案】
【解析】A.当传送带逆时针转动时，恰好静止不动，对根据平衡条件知，解得，A错误；
当传送带突然以顺时针转动，做初速度为零的匀加速直线运动，有，解得，运动到传送带的右端且恰好与传送带速度相同，匀加速的时间为，解得，匀加速的位移为，即传送带间的距离为，B错误，C正确；
D.当加速时，对分析有，解得，D错误。
故选C。
12.【答案】
【解析】A.整体加速，，时与受到的合力为，且与的总质量为，根据牛顿第二定律，得整体的加速度为，当，间的弹力为零，的最大加速度，故这组数值不可能；
B.整体加速，，时与受到的合力为，且与的总质量为，根据牛顿第二定律，得整体的加速度为，当，间的弹力为零，的最大加速度，故这组数值不可能；
C.整体加速，，时与受到的合力为，且与的总质量为，根据牛顿第二定律，得整体的加速度为，当，间的弹力为零，的最大加速度，故这组数值可能，故选C；
D.整体加速，，时与受到的合力为，且与的总质量为，根据牛顿第二定律，得整体的加速度为，当，间的弹力为零，的最大加速度，故这组数值不可能。
13.【答案】
【解析】A.根据牛顿第二定律，当和时，轻杆对小球的作用力大小不相等，加速度越大，轻杆对小球的作用力越大， 故A错误
B.当时，系统处于完全失重状态，球与底板间无压力，球与底板间的摩擦力为零， 故B错误
C.设杆的弹力为，升降机向上运动的加速度为，升降机壁对的弹力为，对在竖直方向上，对在水平方向上对系统水平方向解得，故C正确
D.因为，即升降机向上加速运动时，无论加速度取何值，球受到的静摩擦力均大于壁对球的弹力，所以，若，升降机向上加速运动的加速度可以取任意值， 故D错误。
故选C。
14.【答案】
【解析】A.若木块以一定的初速度从传送带的底端开始向上的运动，木块一定先减速向上后加速向下，而图像表示的是运动方向不变，且一直做加速运动，所以木块的初速度一定向下，故A错误；
B.木块的初速度一定沿斜面向下的，又因为图像的斜率先大后小，所以木块的加速度也先大后小，木块的合力先大后小，木块的所受的摩擦力先向下后向上，只有木块的初速度小于时摩擦力的方向才能先向下，故B错误；
C.木块的初速度小于，摩擦力沿斜面向下，木块向下做匀加速直线运动，其加速度为，
当木块的速度等于时，若木块与传送带间的动摩擦因数，
则，
木块将随着传送带一起以的速度匀速运动，不能继续加速运动，所以木块与传送带间的动摩擦因数，故C正确；
D.当木块的速度等于时，且，木块无法与传送带相对静止，继续向下加速运动，摩擦力的方向沿斜面向上，其加速度为，木块运动过程中的速度一定有等于的时刻，故D错误。
故选C。
15.【答案】
【解析】牛顿第一定律说明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，故A正确；
B.在地面上滚动的小球越滚越慢，是由于小球受到的阻力阻碍小球的运动，不是克服了惯性，故 B错误；
C.作用力和反作用力同时产生、同时变化、同时消失，且性质相同，故C正确；
D.作用力和反作用力作用在两个物体上，作用效果不可以相互抵消，故D错误。
16.【答案】
【解析】A.小明乘坐甲电梯，电梯匀速时受重力、支持力，电梯加速时受重力、支持力及水平阶梯的水平向右的静摩擦力作用，故 A正确；
B.乘坐乙电梯，小明一直到受重力、支持力及沿斜面向上的摩擦力，故 B错误；
小明乘坐甲电梯加速时，把加速度沿水平和竖直方向分解，则有，，
在水平方向上有
在竖直方向上有，
解得，
乘坐乙电梯时，
垂直于电梯方向上有，
沿电梯方向上有，
解得，
则有，，故C正确， D错误。
故选AC。
17.【答案】
【解析】A.物体在圆弧轨道运动过程中，物体做圆周运动，合力不为，处于非平衡态，故A错误；
当物体滑到轨道最低点时，合力指向圆心，即有向上的加速度，物体处于超重状态，故BC正确；
D.物体下滑过程做的是变加速圆周运动，除了最低点外，其余位置合力均不指圆心，故D错误。
故选BC。
18.【答案】
【解析】连在一起，加速度大小相同；对整体分析
解得，
故A错误，B正确；
C.对物体，根据牛顿第二定律
解得，故C错误；
D.物体加速度向下，则处失重状态，故D正确。
故选BD。
19.【答案】
【解析】、由于球沿斜槽无摩擦滑动，系统具有相同的加速度，则有，解得，做匀加速直线运动，隔离对小孩和抱枕分析，有，解得加速度，则，故A错误，B正确；
C、对抱枕分析，受重力、拉力、小孩对抱枕的作用力，因为沿绳子方向合力为零，平行导轨方向的合力为，可知小孩对抱枕的作用力与绳子在同一条直线上，即垂直于导轨向下，故C正确；
D、对人和抱枕整体分析，根据平行四边形定则知，绳子的拉力，抱枕对小孩的作用力方向沿绳子方向向上，大小为，则绳子拉力与抱枕对小孩的作用力之比为：，故D错误。
20.【答案】
【解析】A.由乙图可知，时，，故A正确；
C.表演者的加速度为零时速度最大，即，解得，故其上升的高度为：，故C正确；
B.开始表演者加速度向上，处于超重状态，高度超过后合力向下，加速度向下，失重，故B错误；
D.当时，合力向上，表演者向上加速，由牛顿第二定律，故随着风速的减小，加速度减小，表演者先做加速度减小的加速运动当时，加速度为零，速度最大当时，合力向下，人向上减速，由牛顿第二定律，故随着风速的减小，加速度增大，所以表演者先做加速度逐渐减小的加速运动，再做加速度逐渐增大的减速运动，故 D错误。
21.【答案】
【解析】A、时刻弹簧拉力大于重力，小球处于超重状态，故A正确；
B、时刻弹簧拉力等于重力，合力为零，小球的加速度为，故B错误；
C、时刻小球弹簧弹力为零，弹簧处于原长，小球不是在最低点，故C错误；
D、时刻弹簧拉力最大，处于最低点，合力向上，做加速运动，时刻小球加速度为零，速度最大，故小球速度一直增大，时间内小球受到的合力向下，速度减小，故D正确。
故选AD。
22.【解析】匀速前进时滑雪圈在水平方向受力平衡，有，
滑雪圈及小孙在竖直方向受力平衡，有，
由，
联立解得。
撤去拉力后滑雪圈受雪地的弹力大小变为，
则滑动摩擦力大小变为，
则由牛顿第二定律有，
又由，
求得能继续前进的距离。
23.【解析】对小滑块，由牛顿第二定律得：，
代入数据解得：，
设平板车的加速度大小为由牛顿第二定律得：
，
代入数据解得：；
设经过时间滑块与平板车相对静止，共同速度为。
则 ，
代入数据解得：，；
滑块与平板车在时间内通过的位移分别为：
，
，
滑块相对平板车静止时距车的左端距离：，
代入数据解得：。
答：小滑块在平板车上滑动时小滑块的加速度大小及平板车的加速度大小分别为和；
经过长时间小滑块与平板车速度相同；
小滑块与平板车速度相同时距平板车的左端的距离为。
24.【解析】初始状态，对整体分析可知
加力后产生加速度为，则对整体由牛顿第二定律
解得：
再隔离分析可知
解得
由中分析可知在时刻
在时刻分离，此时两者之间的弹力为零，对分析可知
解得
分离时弹簧的压缩量为，则对分析可知
解得
当的速度最大时，加速度为零，此时对分析
则弹簧的压缩量
则两次压缩量之差即为
从分离之时到的速度达到最大值，这一过程中的位移为：。
25.【解析】物体速度达到传送带速度前
解得
物体与传送带共速所需时间为
根据速度一位移公式有
解得
共速后，由于
物体继续在传送带上做匀加速运动
解得
设物体经到达端，则有
解得
物体通过传送带所需要的时间为
物体滑上木板左端时的速度大小
解得
物体
木板
临界条件为
时，木板静止，物体
时，物体与木板先相对运动，达到共速后，一起减速为零，且由图像知越小，物体的路程越大。当时，路程有最大值。设共速时间为，则
解得
，
此后，整体加速度为
解得
总路程
总路程的最小值为，最大值为。
第1页，共1页