高一物理期末复习（三）--牛顿运动定律
【基础知识】
1、牛顿第一定律
①牛顿第一定律是建立在伽利略 基础上的科学抽象，
②牛顿第一定律也叫 。惯性是物体本身固有的保持原来运动状态不变的性质。一切物体在任何情况下都具有惯性， 是物体的惯性大小的量度，惯性的大小与物体运动状态（匀速、变速、快、慢、静止）和受力情况等均无关。
③牛顿第一定律揭示了力不是维持物体运动的原因，而是 的原因。只要物体运动状态变化（即速度大小改变、或方向改变、或大小和方向都改变）就有 ，故力是物体产生加速度的原因。
2、牛顿第二定律
①牛顿第二定律是在实验的基础上总结出来的规律，我们应该学习实验研究的控制变量法和从实验数据的比例关系式得到等式的科学处理方法。
②根据实验数据分析得出的结论是F∝ma，或者写成F = kma，其中k为比例常数，k的取值由公式中各物理量的单位来确定．为使公式简单，可通过选用恰当的单位使k = 1。
在国际单位制中，力的单位“牛顿”就是根据牛顿第二定律，令k = 1定义出来的．即1N = 1 kg·m/s2。
③牛顿第二定律反映了a与F合的 关系．当F合恒定时，a也 ，物体做匀加速运动；当F合变化时，a也 ，物体做变加速运动；若F合= 0，则a = ，物体静止或做匀速直线运动，即物体处于 状态。
④牛顿第二定律指出了a与F合的方向始终相同，这就是说加速度的方向是由 决定的，加速度的方向与速度方向无确定的关系。
3、牛顿第三定律
牛顿第三定律阐述的是物体间相互作用所遵循的规律，主要学习以下几个方面：
①物体间的作用是相互的，甲对乙有力的作用，乙对甲必定存在反作用力，且作用力与反作用力是同种性质的力。作用力和反作用力同时产生、同时消失。作用力与反作用力分别作用在两个物体上，作用效果不一定相同。
②结合上述内容理解一对相互作用力与一对平衡力的区别。
4、力学单位制
基本物理量
基本单位
5. 超重和失重：
（1）超重：物体有 时称物体处于超重。处于超重的物体对支持面的压力F（或对悬挂物的拉力）大于物体的重力，即F= ；
（2）失重：物体有 时物体处于失重。处于失重的物体对支持面的压力FN（或对悬挂物的拉力）小于物体的重力mg，即FN= ，当a=g时，FN=0，即物体处于 。
【基本方法】
l、理想实验法：它是人们在思想中塑造的理想过程，是一种逻辑推理的思维过程和理论研究的重要思想方法。“理想实验”不同于科学实验，它是在真实的科学实验的基础上，抓主要矛盾，忽略次要矛盾，对实际过程作出更深层次的抽象思维过程。
惯性定律的得出，就是理想实验的一个重要结论。
2、控制变量法：这是物理学上常用的研究方法，在研究三个物理量之间的关系时，先让其中一个量不变，研究另外两个量之间的关系，最后总结三个量之间的关系。在研究牛顿第二定律，确定F、m、a三者关系时，就是采用的这种方法。
3、整体法：这是物理学上的一种常用的思维方法，整体法是把几个物体组成的系统作为一个整体来分析，隔离法是把系统中的某个物体单独拿出来研究。将两种方法相结合灵活运用，将有助于简便解题。
【例】如图物体A叠放在物体B上，B置于光滑水平面上。A，B质量分别为mA=6kg，mB=2kg，A，B之间的动摩擦因数μ=0.2，开始时F=10N，此后逐渐增加，在增大到45N的过程中，则 （ ）
A．当拉力F＜12N时，两物体均保持静止状态；
B．两物体开始没有相对运动，当拉力超过12N时，开始相对滑动；
C．两物体间从受力开始就有相对运动；
D．两物体间始终没有相对运动。
4、用图像处理实验数据的方法
【例】在探究加速度与力的关系中，保持小车质量不变，得到如下表所示的一组实验数据：
F/N 0.20 0.30 0.40 0.50 0.60 0.70
a/m·s-2 0.22 0.38 0.56 0.80 0.96 1.16
（1）在如右图所示的坐标中，画出a-F的关系图象；
（2）从a-F关系图中可以判断实验操作中存在的问题是
；
（3）从图中求出系统的质量为 kg。
【典题例析】
【例1】把一个质量是2kg的物块放在水平面上，用12 N的水平拉力使物体从静止开始运动，物块与水平面的动摩擦因数为0.2，物块运动2 s末撤去拉力，g取10ｍ／s2.求：
（1）2s末物块的瞬时速度.
（2）此后物块在水平面上还能滑行的最大距离.
【例2】 如图所示，一个劈形物体M放在固定的斜面上，上表面水平，在水平面上放有光滑小球m，劈形物体从静止开始释放，则小球在碰到斜面前的运动轨迹是（ ）
A. 沿斜面向下的直线 B. 抛物线
C. 竖直向下的直线 D. 无规则的曲线
【例3】一人在井下站在吊台上，用如图所示的定滑轮装置拉绳把吊台和自己提升上来。图中跨过滑轮的两段绳都认为是竖直的且不计摩擦。吊台的质量m=15kg，人的质量为M=55kg，起动时吊台向上的加速度是a=0.2m/s2，求这时人对吊台的压力。（g=9.8m/s2）
【例4】一根劲度系数为k，质量不计的轻弹簧，上端固定，下端系一质量为m的物体，有一水平板将物体托住，并使弹簧处于自然长度。如图所示。现让木板由静止开始以加速度a（a＜g匀加速向下移动）。求经过多长时间木板开始与物体分离。
【例5】 将金属块m用压缩的轻弹簧卡在一个矩形的箱中，如图所示，在箱的上顶板和下底板装有压力传感器，箱可以沿竖直轨道运动。当箱以的加速度竖直向上做匀减速运动时，上顶板的传感器显示的压力为6.0 N，下底板的传感器显示的压力为10.0 N。（取）
（1）若上顶板传感器的示数是下底板传感器的示数的一半，试判断箱的运动情况。
（2）若上顶板传感器的示数为零，箱沿竖直方向运动的情况可能是怎样的？
※选用※【例6】如图所示，传送带与地面的倾角θ=37o，从A到B的长度为16ｍ，传送带以V0=10m/s的速度逆时针转动。在传送带上端无初速的放一个质量为0.5㎏的物体，它与传送带之间的动摩擦因数μ=0.5，求物体从A运动到B所需的时间是多少？（sin37o=0.6，cos37o=0.8）
高一物理期末复习（三）-----牛顿运动定律专项复习训练
班级 姓名 评价
一、单项选择题：本题共5小题，每小题4分，计20分，每小题只有—个选项符合题意
1．关于物体的运动状态和其所受外力的关系，下列说法正确的是 ( )
A．力是维持物体运动的原因
B．物体受到的合力为零时，它一定处于静止状态
C．物体的运动方向一定与它所受的合力的方向相同
D．物体受到不为零的合力作用时，它的运动状态一定发生变化
2．汽车拉着拖车在水平道路上沿着直线加速行驶，根据牛顿运动定律，以下说法正确的是 ( )
A．汽车能拉着拖车加速前进，是因为汽车拉拖车的力大于拖车拉汽车的力
B．加速前进时，汽车对拖车的拉力大小与拖车对汽车的拉力大小相等
C．汽车先对拖车施加拉力，然后才产生拖车对汽车的拉力
D．汽车对拖车的拉力大小与拖车所受地面对它的摩擦力大小相等
3．如图所示，用细绳把小球悬挂起来，当小球静止时，下列说法中正确的是( )
A．小球受到的重力和细绳对小球的拉力是一对作用力和反作用力
B．小球受到的重力和小球对细绳的拉力是一对作用力和反作用力
C．小球受到的重力和细绳对小球的拉力是一对平衡力
D．小球受到的重力和小球对细绳的拉力是一对平衡力
4．“儿童蹦极”中，拴在腰间左右两侧的是弹性极好的橡皮绳．质量为m的小明如图静止悬挂时两橡皮绳的拉力大小均恰为mg，若此时小明右侧橡皮绳在腰间断裂，则小明此时( )
A．加速度为零
B．加速度a＝g，沿原断裂绳的方向斜向下
C．加速度a＝g，沿未断裂绳的方向斜向上
D．加速度a＝g，方向竖直向下
5．a、b两物体的质量分别为m1、m2，由轻质弹簧相连．当用恒力F竖直向上拉着a，使a、b一起向上做匀加速直线运动时，弹簧伸长量为x1；当用大小仍为F的恒力沿水平方向拉着a，使a、b一起沿光滑水平桌面做匀加速直线运动时，弹簧伸长量为x2，如图所示，则( )
A．x1一定等于x2
B．x1一定大于x2
C．若m1>m2，则x1>x2
D．若m16.如图所示，一夹子夹住木块，在力F作用下向上提升．夹子和木块的质量分别为m、M，夹子与木块两侧间的最大静摩擦力均为f.若木块不滑动，力F的最大值是( )
A．
B．
C．－(m＋M)g
D．＋(m＋M)g
7．用与斜面平行的力F拉着物体在倾角为θ的光滑斜面上运动，如改变拉力F的大小，物体的加速度随外力F变化的图象如图所示，已知外力F沿斜面向上，重力加速度g取10 m/s2.请根据图象中所提供的信息计算出斜面的倾角和物体的质量分别是( )
A．30°和2 kg B．60°和3 kg
C．30°和3 kg D．60°和2 kg
8．一物块静止在粗糙的水平桌面上．从某时刻开始，物块受到一方向不变的水平拉力作用．假设物块与桌面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力．以a表示物块的加速度大小，F表示水平拉力的大小．能正确描述F与a之间的关系的图象是( )
9．如图所示，放在固定斜面上的物块以加速度a沿斜面匀加速下滑，若在物块上再施加一个竖直向下的恒力F，则( )
A．物块可能匀速下滑
B．物块仍以加速度a匀加速下滑
C．物块将以大于a的加速度匀加速下滑
D．物块将以小于a的加速度匀加速下滑
10．假设运动员在训练中手持乒乓球拍托球沿水平面做匀加速跑动，球拍与球保持相对静止且球拍平面和水平面之间夹角为θ.设球拍和球质量分别为M、m，不计球拍和球之间摩擦，不计空气阻力，则( )
A．运动员的加速度大小为gsin θ
B．球拍对球的作用力大小为mgcos θ
C．运动员对球拍的作用力大小为(M＋m)g/cos θ
D．运动员对地面的作用力方向竖直向下
二、本题共2小题，共计20分．请将解答填写在答题卡相应的位置
11．如图为“用DIS（位移传感器、数据采集器、计算机）研究加速度和力的关系”的实验装置。
（1）在该实验中必须采用控制变量法，应保持___________不变，用钩码所受的重力作为___________，用DIS测小车的加速度。
（2）改变所挂钩码的数量，多次重复测量。在某次实验中根据测得的多组数据可画出a-F关系图线（如图所示）。
①分析此图线的OA段可得出的实验结论是_________________________________。
②（单选题）此图线的AB段明显偏离直线，造成此误差的主要原因是（ ）
（A）小车与轨道之间存在摩擦 （B）导轨保持了水平状态
（C）所挂钩码的总质量太大 （D）所用小车的质量太大
12. 鸵鸟是当今世界上最大的鸟。有人说它不会飞是因为翅膀退化了，如果鸵鸟长了一副与身体大小成比例的翅膀，它是否就能飞起来呢？这是一个使人极感兴趣的问题，试阅读下列材料并填写其中的空白处。
鸟飞翔的必要条件是空气的上举力F至少与体重G＝mg平衡，鸟扇动翅膀获得的上举力可表示为，式中S为鸟翅膀的面积，v为鸟飞行的速度，c是恒量，鸟类能飞起的条件是，即_________，取等号时的速率为临界速率。
我们作一个简单的几何相似性假设。设鸟的几何线度为，质量体积，，于是起飞的临界速率。燕子的滑翔速率最小大约为20 km/h，而鸵鸟的体长大约是燕子的25倍，从而跑动起飞的临界速率为________km/h，而实际上鸵鸟的奔跑速度大约只有40km/h，可见，鸵鸟是飞不起来的，我们在生活中还可以看到，像麻雀这样的小鸟，只需从枝头跳到空中，用翅膀拍打一两下，就可以飞起来。而像天鹅这样大的飞禽，则首先要沿着地面或水面奔跑一段才能起飞，这是因为小鸟的_______，而天鹅的______。
三．计算或论述题：本题共2小题，共30分．解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤．只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位．
13.滑沙游戏中，游戏者从沙坡顶部坐滑沙车呼啸滑下．为了安全，滑沙车上通常装有刹车手柄，游客可以通过操纵刹车手柄对滑沙车施加一个与车运动方向相反的制动力F，从而控制车速．为便于研究，作如下简化：游客从顶端A点由静止滑下8 s后，操纵刹车手柄使滑沙车匀速下滑至底端B点，在水平滑道上继续滑行直至停止．已知游客和滑沙车的总质量m＝70 kg，倾斜滑道AB长LAB＝128 m，倾角θ＝37°，滑沙车底部与沙面间的动摩擦因数μ＝0.5.滑沙车经过B点前后的速度大小不变，重力加速度g取10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，不计空气阻力．
(1)求游客匀速下滑时的速度大小．
(2)求游客匀速下滑的时间．
(3)若游客在水平滑道BC段的最大滑行距离为16 m，则他在此处滑行时，需对滑沙车施加多大的水平制动力？
☆14.如图所示，将小砝码置于桌面上的薄纸板上，用水平向右的拉力将纸板迅速抽出，砝码的移动很小，几乎观察不到，这就是大家熟悉的惯性演示实验．若砝码和纸板的质量分别为m1和m2，各接触面间的动摩擦因数均为μ.重力加速度为g.
(1)当纸板相对砝码运动时，求纸板所受摩擦力的大小；
(2)要使纸板相对砝码运动，求所需拉力的大小；
(3)本实验中，m1＝0.5 kg，m2＝0.1 kg，μ＝0.2，砝码与纸板左端的距离d＝0.1 m，取g＝10 m/s2.若砝码移动的距离超过l＝0.002 m，人眼就能感知．为确保实验成功，纸板所需的拉力至少多大？高一物理期末复习（三）--牛顿运动定律
【基础知识】
1、牛顿第一定律
①牛顿第一定律是建立在伽利略 基础上的科学抽象，
②牛顿第一定律也叫 。惯性是物体本身固有的保持原来运动状态不变的性质。一切物体在任何情况下都具有惯性， 是物体的惯性大小的量度，惯性的大小与物体运动状态（匀速、变速、快、慢、静止）和受力情况等均无关。
③牛顿第一定律揭示了力不是维持物体运动的原因，而是 的原因。只要物体运动状态变化（即速度大小改变、或方向改变、或大小和方向都改变）就有 ，故力是物体产生加速度的原因。
2、牛顿第二定律
①牛顿第二定律是在实验的基础上总结出来的规律，我们应该学习实验研究的控制变量法和从实验数据的比例关系式得到等式的科学处理方法。
②根据实验数据分析得出的结论是F∝ma，或者写成F = kma，其中k为比例常数，k的取值由公式中各物理量的单位来确定．为使公式简单，可通过选用恰当的单位使k = 1。
在国际单位制中，力的单位“牛顿”就是根据牛顿第二定律，令k = 1定义出来的．即1N = 1 kg·m/s2。
③牛顿第二定律反映了a与F合的 关系．当F合恒定时，a也 ，物体做匀加速运动；当F合变化时，a也 ，物体做变加速运动；若F合= 0，则a = ，物体静止或做匀速直线运动，即物体处于 状态。
④牛顿第二定律指出了a与F合的方向始终相同，这就是说加速度的方向是由 决定的，加速度的方向与速度方向无确定的关系。
3、牛顿第三定律
牛顿第三定律阐述的是物体间相互作用所遵循的规律，主要学习以下几个方面：
①物体间的作用是相互的，甲对乙有力的作用，乙对甲必定存在反作用力，且作用力与反作用力是同种性质的力。作用力和反作用力同时产生、同时消失。作用力与反作用力分别作用在两个物体上，作用效果不一定相同。
②结合上述内容理解一对相互作用力与一对平衡力的区别。
4、力学单位制
基本物理量
基本单位
5. 超重和失重：
（1）超重：物体有 时称物体处于超重。处于超重的物体对支持面的压力F（或对悬挂物的拉力）大于物体的重力，即F= ；
（2）失重：物体有 时物体处于失重。处于失重的物体对支持面的压力FN（或对悬挂物的拉力）小于物体的重力mg，即FN= ，当a=g时，FN=0，即物体处于 。
【基本方法】
l、理想实验法：它是人们在思想中塑造的理想过程，是一种逻辑推理的思维过程和理论研究的重要思想方法。“理想实验”不同于科学实验，它是在真实的科学实验的基础上，抓主要矛盾，忽略次要矛盾，对实际过程作出更深层次的抽象思维过程。
惯性定律的得出，就是理想实验的一个重要结论。
2、控制变量法：这是物理学上常用的研究方法，在研究三个物理量之间的关系时，先让其中一个量不变，研究另外两个量之间的关系，最后总结三个量之间的关系。在研究牛顿第二定律，确定F、m、a三者关系时，就是采用的这种方法。
3、整体法：这是物理学上的一种常用的思维方法，整体法是把几个物体组成的系统作为一个整体来分析，隔离法是把系统中的某个物体单独拿出来研究。将两种方法相结合灵活运用，将有助于简便解题。
【例】如图物体A叠放在物体B上，B置于光滑水平面上。A，B质量分别为mA=6kg，mB=2kg，A，B之间的动摩擦因数μ=0.2，开始时F=10N，此后逐渐增加，在增大到45N的过程中，则 （ ）
A．当拉力F＜12N时，两物体均保持静止状态；
B．两物体开始没有相对运动，当拉力超过12N时，开始相对滑动；
C．两物体间从受力开始就有相对运动；
D．两物体间始终没有相对运动。
4、用图像处理实验数据的方法
【例】在探究加速度与力的关系中，保持小车质量不变，得到如下表所示的一组实验数据：
F/N 0.20 0.30 0.40 0.50 0.60 0.70
a/m·s-2 0.22 0.38 0.56 0.80 0.96 1.16
（1）在如右图所示的坐标中，画出a-F的关系图象；
（2）从a-F关系图中可以判断实验操作中存在的问题是
；
（3）从图中求出系统的质量为 kg。
【典题例析】
【例1】把一个质量是2kg的物块放在水平面上，用12 N的水平拉力使物体从静止开始运动，物块与水平面的动摩擦因数为0.2，物块运动2 s末撤去拉力，g取10ｍ／s2.求：
（1）2s末物块的瞬时速度.
（2）此后物块在水平面上还能滑行的最大距离.
【例1】解析：（1）前2秒内，有F－ f =ma1，f=μΝ，
FN=mg，则
（2）撤去F以后
【例2】 如图所示，一个劈形物体M放在固定的斜面上，上表面水平，在水平面上放有光滑小球m，劈形物体从静止开始释放，则小球在碰到斜面前的运动轨迹是（ ）
A. 沿斜面向下的直线 B. 抛物线
C. 竖直向下的直线 D. 无规则的曲线
【例2】 分析与解：因小球在水平方向不受外力作用，水平方向的加速度为零，且初速度为零，故小球将沿竖直向下的直线运动，即C选项正确。
【例3】一人在井下站在吊台上，用如图所示的定滑轮装置拉绳把吊台和自己提升上来。图中跨过滑轮的两段绳都认为是竖直的且不计摩擦。吊台的质量m=15kg，人的质量为M=55kg，起动时吊台向上的加速度是a=0.2m/s2，求这时人对吊台的压力。（g=9.8m/s2）
【例3】分析与解：选人和吊台组成的系统为研究对象，受力如图5所示，F为绳的拉力，由牛顿第二定律有：2F－（m+M）g=（M+m）a
则拉力大小为：
再选人为研究对象，受力情况如图6所示，其中FN是吊台对人的支持力。由牛顿第二定律得：F+FN－Mg=Ma，故FN=M（a+g）－F=200N。
由牛顿第三定律知，人对吊台的压力与吊台对人的支持力大小相等，方向相反，因此人对吊台的压力大小为200N，方向竖直向下。
【例4】一根劲度系数为k，质量不计的轻弹簧，上端固定，下端系一质量为m的物体，有一水平板将物体托住，并使弹簧处于自然长度。如图所示。现让木板由静止开始以加速度a（a＜g匀加速向下移动）。求经过多长时间木板开始与物体分离。
【例4】分析与解：设物体与平板一起向下运动的距离为x时，物体受重力mg，弹簧的弹力F=kx和平板的支持力N作用。据牛顿第二定律有：
mg－kx－N=ma得N=mg－kx－ma
当N=0时，物体与平板分离，所以此时
因为，所以。
【例5】 将金属块m用压缩的轻弹簧卡在一个矩形的箱中，如图所示，在箱的上顶板和下底板装有压力传感器，箱可以沿竖直轨道运动。当箱以的加速度竖直向上做匀减速运动时，上顶板的传感器显示的压力为6.0 N，下底板的传感器显示的压力为10.0 N。（取）
（1）若上顶板传感器的示数是下底板传感器的示数的一半，试判断箱的运动情况。
（2）若上顶板传感器的示数为零，箱沿竖直方向运动的情况可能是怎样的？
【例5】启迪：题中上下传感器的读数，实际上是告诉我们顶板和弹簧对m的作用力的大小。对m受力分析求出合外力，即可求出m的加速度，并进一步确定物体的运动情况，但必须先由题意求出m的值。
解析：当减速上升时，m受力情况如图10所示：
（1）
故箱体将作匀速运动或保持静止状态。
（2）若，则
即箱体将向上匀加速或向下匀减速运动，且加速度大小大于、等于。
※选用※【例6】如图所示，传送带与地面的倾角θ=37o，从A到B的长度为16ｍ，传送带以V0=10m/s的速度逆时针转动。在传送带上端无初速的放一个质量为0.5㎏的物体，它与传送带之间的动摩擦因数μ=0.5，求物体从A运动到B所需的时间是多少？（sin37o=0.6，cos37o=0.8）
※选用※【例6】分析与解：物体放在传送带上后，开始阶段，传送带的速度大于物体的速度，传送带给物体一沿斜面向下的滑动摩擦力，物体由静止开始加速下滑，受力分析如图20（a）所示；当物体加速至与传送带速度相等时，由于μ＜tanθ，物体在重力作用下将继续加速，此后物体的速度大于传送带的速度，传送带给物体沿传送带向上的滑动摩擦力，但合力沿传送带向下，物体继续加速下滑，受力分析如图20（b）所示。综上可知，滑动摩擦力的方向在获得共同速度的瞬间发生了“突变” 。
开始阶段由牛顿第二定律得：mgsinθ＋μmgcosθ=ma1；
所以：a1=gsinθ＋ gcosθ=10m/s2；
物体加速至与传送带速度相等时需要的时间t1＝v／a1＝1s；发生的位移：
s＝a1t12/2＝5ｍ＜16ｍ；物体加速到10m/s 时仍未到达B点。
第二阶段，有：mgsinθ－ mgcosθ＝ma2 ；所以：a2＝2m/s 2；设第二阶段物体滑动到B 的时间为t2 则：LAB－S＝vt2＋a2t22/2 ；解得：t2＝1s，=－11s （舍去）。故物体经历的总时间ｔ=t1＋t 2 =2s。
从上述例题可以总结出，皮带传送物体所受摩擦力可能发生突变，不论是其大小的突变，还是其方向的突变，都发生在物体的速度与传送带速度相等的时刻。
高一物理期末复习（三）---牛顿运动定律专项复习训练
班级 姓名 评价
一、单项选择题：本题共5小题，每小题4分，计20分，每小题只有—个选项符合题意
1．关于物体的运动状态和其所受外力的关系，下列说法正确的是 ( )
A．力是维持物体运动的原因
B．物体受到的合力为零时，它一定处于静止状态
C．物体的运动方向一定与它所受的合力的方向相同
D．物体受到不为零的合力作用时，它的运动状态一定发生变化
解析：选D．力是改变物体运动状态的原因，不是维持物体运动的原因，选项A错误；物体受到的合力为零时，它一定处于平衡状态，静止或做匀速直线运动，选项B错误；物体的运动方向与它所受的合力的方向不一定相同，选项C错误；物体受到不为零的合力作用时，它的加速度一定不为零，运动状态一定发生变化，选项D正确．
2．汽车拉着拖车在水平道路上沿着直线加速行驶，根据牛顿运动定律，以下说法正确的是 ( )
A．汽车能拉着拖车加速前进，是因为汽车拉拖车的力大于拖车拉汽车的力
B．加速前进时，汽车对拖车的拉力大小与拖车对汽车的拉力大小相等
C．汽车先对拖车施加拉力，然后才产生拖车对汽车的拉力
D．汽车对拖车的拉力大小与拖车所受地面对它的摩擦力大小相等
解析：选B．汽车拉着拖车加速前进，汽车对拖车的拉力大于拖车所受地面对它的摩擦力，根据牛顿第三定律，汽车拉拖车的力等于拖车拉汽车的力，且同时产生，故只有选项B正确．
3．如图所示，用细绳把小球悬挂起来，当小球静止时，下列说法中正确的是( )
A．小球受到的重力和细绳对小球的拉力是一对作用力和反作用力
B．小球受到的重力和小球对细绳的拉力是一对作用力和反作用力
C．小球受到的重力和细绳对小球的拉力是一对平衡力
D．小球受到的重力和小球对细绳的拉力是一对平衡力
解析：选C．小球受到的重力与细绳对小球的拉力均作用在小球上，且等大反向，是一对平衡力，A、D错误，C正确；小球对细绳的拉力与细绳对小球的拉力才是一对作用力和反作用力，故B错误．
4．(单选)“儿童蹦极”中，拴在腰间左右两侧的是弹性极好的橡皮绳．质量为m的小明如图静止悬挂时两橡皮绳的拉力大小均恰为mg，若此时小明右侧橡皮绳在腰间断裂，则小明此时( )
A．加速度为零
B．加速度a＝g，沿原断裂绳的方向斜向下
C．加速度a＝g，沿未断裂绳的方向斜向上
D．加速度a＝g，方向竖直向下
解析：选B．因右侧橡皮绳在小明腰间断裂瞬间，左侧橡皮绳的拉力还未来得及改变，故小明所受合力与断裂的橡皮绳断前的拉力等大反向，由牛顿第二定律可得a＝g，方向沿原断裂绳的方向斜向下，B正确．
5．a、b两物体的质量分别为m1、m2，由轻质弹簧相连．当用恒力F竖直向上拉着a，使a、b一起向上做匀加速直线运动时，弹簧伸长量为x1；当用大小仍为F的恒力沿水平方向拉着a，使a、b一起沿光滑水平桌面做匀加速直线运动时，弹簧伸长量为x2，如图所示，则( )
A．x1一定等于x2
B．x1一定大于x2
C．若m1>m2，则x1>x2
D．若m1解析：选A．当用恒力F竖直向上拉着a时，先用整体法有：F－(m1＋m2)g＝(m1＋m2)a，再隔离b有：kx1－m2g＝m2a，联立得：x1＝.当沿水平方向拉着a时，先用整体法有：F＝(m1＋m2)a，再隔离b有：kx2＝m2a，联立得：x2＝，故x1＝x2，所以只有A项正确．
6.如图所示，一夹子夹住木块，在力F作用下向上提升．夹子和木块的质量分别为m、M，夹子与木块两侧间的最大静摩擦力均为f.若木块不滑动，力F的最大值是( )
A．
B．
C．－(m＋M)g
D．＋(m＋M)g
[审题突破] 木块不滑动的含义是什么？木块与夹子的哪个量相同？
[解析] 夹子与木块两侧间的最大静摩擦力均为f，设木块向上运动的最大加速度为a，则对木块受力分析由牛顿第二定律得2f－Mg＝Ma，解得a＝，对整体由牛顿第二定律得F－(M＋m)g＝(M＋m)a，解得F＝，故若木块不滑动，力F的最大值为，选项A正确．
[答案] A
7．用与斜面平行的力F拉着物体在倾角为θ的光滑斜面上运动，如改变拉力F的大小，物体的加速度随外力F变化的图象如图所示，已知外力F沿斜面向上，重力加速度g取10 m/s2.请根据图象中所提供的信息计算出斜面的倾角和物体的质量分别是( )
A．30°和2 kg B．60°和3 kg
C．30°和3 kg D．60°和2 kg
解析：选C．根据图象可知gsin θ＝5，所以sin θ＝，所以斜面的倾角θ等于30°，又因为当F＝33 N时，F－mgsin θ＝6m，所以物体的质量为3 kg，C选项正确．
8．一物块静止在粗糙的水平桌面上．从某时刻开始，物块受到一方向不变的水平拉力作用．假设物块与桌面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力．以a表示物块的加速度大小，F表示水平拉力的大小．能正确描述F与a之间的关系的图象是( )
解析：选C．物块的受力如图所示，当F不大于最大静摩擦力时，物块仍处于静止状态，故其加速度为0；当F大于最大静摩擦力后，由牛顿第二定律得F－μFN＝ma，即F＝μFN＋ma，F与a成线性关系．选项C正确．
9．如图所示，放在固定斜面上的物块以加速度a沿斜面匀加速下滑，若在物块上再施加一个竖直向下的恒力F，则( )
A．物块可能匀速下滑
B．物块仍以加速度a匀加速下滑
C．物块将以大于a的加速度匀加速下滑
D．物块将以小于a的加速度匀加速下滑
解析：选C．设斜面的倾角为θ，根据牛顿第二定律，知物块的加速度a＝＞0，即μ＜tan θ.对物块施加竖直向下的压力F后，物块的加速度a′＝＝a＋，且Fsin θ－μFcos θ＞0，故a′＞a，物块将以大于a的加速度匀加速下滑．故选项C正确，选项A、B、D错误．
10．假设运动员在训练中手持乒乓球拍托球沿水平面做匀加速跑动，球拍与球保持相对静止且球拍平面和水平面之间夹角为θ.设球拍和球质量分别为M、m，不计球拍和球之间摩擦，不计空气阻力，则( )
A．运动员的加速度大小为gsin θ
B．球拍对球的作用力大小为mgcos θ
C．运动员对球拍的作用力大小为(M＋m)g/cos θ
D．运动员对地面的作用力方向竖直向下
解析：选C．以乒乓球为研究对象，球受重力和球拍的支持力，不难求出球受到的合力为mgtan θ，其加速度为gtan θ，受到球拍的支持力为mg/cos θ，由于运动员、球拍和球的加速度相等，选项A、B错误；同理运动员对球拍的作用力大小为(M＋m)g/cos θ，选项C正确；将运动员看做质点，由上述分析知道运动员在重力和地面的作用力的合力作用下产生水平方向的加速度，地面对运动员的作用力应该斜向上，由牛顿第三定律知，运动员对地面的作用力方向斜向下，选项D错误．
二、本题共2小题，共计20分．请将解答填写在答题卡相应的位置
11．如图为“用DIS（位移传感器、数据采集器、计算机）研究加速度和力的关系”的实验装置。
（1）在该实验中必须采用控制变量法，应保持___________不变，用钩码所受的重力作为___________，用DIS测小车的加速度。
（2）改变所挂钩码的数量，多次重复测量。在某次实验中根据测得的多组数据可画出a-F关系图线（如图所示）。
①分析此图线的OA段可得出的实验结论是_________________________________。
②（单选题）此图线的AB段明显偏离直线，造成此误差的主要原因是（ ）
（A）小车与轨道之间存在摩擦 （B）导轨保持了水平状态
（C）所挂钩码的总质量太大 （D）所用小车的质量太大
11、【答案】（1）小车的总质量，小车所受外力，
（2）①在质量不变的条件下，加速度与外力成正比，②C，
【解析】（1）因为要探索“加速度和力的关系”所以应保持小车的总质量不变，钩码所受的重力作为小车所受外力；（2）由于OA段a-F关系为一倾斜的直线，所以在质量不变的条件下，加速度与外力成正比；由实验原理：得，而实际上，可见AB段明显偏离直线是由于没有满足M>>m造成的。
12. 鸵鸟是当今世界上最大的鸟。有人说它不会飞是因为翅膀退化了，如果鸵鸟长了一副与身体大小成比例的翅膀，它是否就能飞起来呢？这是一个使人极感兴趣的问题，试阅读下列材料并填写其中的空白处。
鸟飞翔的必要条件是空气的上举力F至少与体重G＝mg平衡，鸟扇动翅膀获得的上举力可表示为，式中S为鸟翅膀的面积，v为鸟飞行的速度，c是恒量，鸟类能飞起的条件是，即_________，取等号时的速率为临界速率。
我们作一个简单的几何相似性假设。设鸟的几何线度为，质量体积，，于是起飞的临界速率。燕子的滑翔速率最小大约为20 km/h，而鸵鸟的体长大约是燕子的25倍，从而跑动起飞的临界速率为________km/h，而实际上鸵鸟的奔跑速度大约只有40km/h，可见，鸵鸟是飞不起来的，我们在生活中还可以看到，像麻雀这样的小鸟，只需从枝头跳到空中，用翅膀拍打一两下，就可以飞起来。而像天鹅这样大的飞禽，则首先要沿着地面或水面奔跑一段才能起飞，这是因为小鸟的_______，而天鹅的______。
12、 100km/h 体长短 体长长
三．计算或论述题：本题共2小题，共30分．解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤．只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位．
13.滑沙游戏中，游戏者从沙坡顶部坐滑沙车呼啸滑下．为了安全，滑沙车上通常装有刹车手柄，游客可以通过操纵刹车手柄对滑沙车施加一个与车运动方向相反的制动力F，从而控制车速．为便于研究，作如下简化：游客从顶端A点由静止滑下8 s后，操纵刹车手柄使滑沙车匀速下滑至底端B点，在水平滑道上继续滑行直至停止．已知游客和滑沙车的总质量m＝70 kg，倾斜滑道AB长LAB＝128 m，倾角θ＝37°，滑沙车底部与沙面间的动摩擦因数μ＝0.5.滑沙车经过B点前后的速度大小不变，重力加速度g取10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，不计空气阻力．
(1)求游客匀速下滑时的速度大小．
(2)求游客匀速下滑的时间．
(3)若游客在水平滑道BC段的最大滑行距离为16 m，则他在此处滑行时，需对滑沙车施加多大的水平制动力？
解析：(1)对游客和滑沙车整体受力分析，由牛顿第二定律有mgsin θ－μmgcos θ＝ma1
解得a1＝g(sin θ－μcos θ)＝10×(0.6－0.5×0.8) m/s2＝2 m/s2
则游客匀速下滑时的速度v＝a1t1＝2×8 m/s＝16 m/s.
(2)游客加速下滑通过的位移
x1＝a1t＝×2×82＝64 m
则他匀速下滑通过的位移
x2＝LAB－x1＝(128－64) m＝64 m
匀速下滑的时间t＝＝ s＝4 s.
(3)对游客在水平滑道上的运动过程，由动能定理有
－(F＋μmg)LBC＝0－mv2，
解得F＝－μmg＝(－0.5×70×10) N＝210 N.
答案：(1)16 m/s (2)4 s (3)210 N
☆14.如图所示，将小砝码置于桌面上的薄纸板上，用水平向右的拉力将纸板迅速抽出，砝码的移动很小，几乎观察不到，这就是大家熟悉的惯性演示实验．若砝码和纸板的质量分别为m1和m2，各接触面间的动摩擦因数均为μ.重力加速度为g.
(1)当纸板相对砝码运动时，求纸板所受摩擦力的大小；
(2)要使纸板相对砝码运动，求所需拉力的大小；
(3)本实验中，m1＝0.5 kg，m2＝0.1 kg，μ＝0.2，砝码与纸板左端的距离d＝0.1 m，取g＝10 m/s2.若砝码移动的距离超过l＝0.002 m，人眼就能感知．为确保实验成功，纸板所需的拉力至少多大？
解析：(1)砝码对纸板的摩擦力f1＝μm1g，
桌面对纸板的摩擦力f2＝μ(m1＋m2)g
f＝f1＋f2，解得f＝μ(2m1＋m2)g.
(2)设砝码的加速度为a1，纸板的加速度为a2，则
f1＝m1a1，F－f1－f2＝m2a2
发生相对运动a2＞a1，解得F＞2μ(m1＋m2)g.
(3)纸板抽出前，砝码运动的距离x1＝a1t
纸板运动的距离d＋x1＝a2t
纸板抽出后，砝码在桌面上运动的距离x2＝a3t
l＝x1＋x2
由题意知a1＝a3，a1t1＝a3t2
解得F＝2μg
代入数据得F＝22.4 N.
答案：(1)μ(2m1＋m2)g (2)F＞2μ(m1＋m2)g
(3)22.4 N
