4.3 牛顿第二定律课堂堂堂练—— 2021-2022学年高一上学期物理人教版（2019）必修第一册word版含答案

新高一2021
2021-2022学年度物理课堂堂堂练
第四章
运动和力的关系
第三节
牛顿第二定律
一、单选题
1．如图所示，一粗细均匀的玻璃管内装有5cm长的水银柱，封闭着一段空气柱，水平放置，设外界大气压p0=75cmHg，则当玻璃管以加速度a=2m/s2向右匀加速运动时，封闭空气柱的压强为（　　）
A．75cmHg
B．76cmHg
C．77cmHg
D．80cmHg
2．如图所示，物体在五个力的作用下保持静止。现将力F5先减小到0，再增大到原来值，其它四个力大小不变，则有关物体的运动说法正确的是（　　）
A．速度先增大后减小
B．加速度先增大后减小
C．速度逐渐减小
D．加速度逐渐增
3．在汽车内的悬线上挂着一个小球m，实验表明当汽车做匀变速直线运动时，悬线将与竖直方向成某一固定角度，如图所示。若在汽车底板上还有一个跟它相对静止的物体M，则关于汽车的运动情况和物体M的受力情况分析正确的是
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，还一定受到向左的摩擦力的作用
D．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的作用
4．无人乘坐时扶梯运转得很慢，当有人站上扶梯时，它会先加速，再匀速运转。一同学在乘坐电动扶梯时，（该同学与电动扶梯保持相对静止），恰好经历了这两个过程，如图所示。那么下列说法中正确的是（　　）
A．该同学对扶梯的压力大小始终等于他所受的重力大小
B．该同学始终受到摩擦力作用
C．该同学所受的摩擦力大小与扶梯的加速度大小无关
D．该同学受到扶梯的作用力大小先大于重力后等于重力
5．如图所示，斜面固定在水平地面上，质量为的小滑块在沿平行于斜面向上的拉力的作用下，沿倾角为的粗糙斜面从底端自静止开始向上滑动，F作用2s后撤去，物体在斜面上继续上滑后，速度减为零，已知，，重力加速度大小，忽略空气的阻力，则物体与斜面间的动摩擦因数为（　　）
A．0.4
B．0.5
C．0.6
D．0.7
6．如图，一辆汽车满载西瓜在水平路面上匀速前进，发现前方堵车，紧急刹车做匀减速运动。研究中间一颗质量为m的西瓜P的受力情况，设汽车匀速前进时P受到周围其它西瓜作用力的合力为，汽车匀减速前进时P受到周围其它西瓜作用力的合力为，则汽车匀减速前进时加速度的大小为（　　）
A．
B．
C．
D．
7．研究表明，球形物体在空气中受到粘滞阻力，其中为空气的粘滞系数，r为球体半径，v为球体相对于流体的速度。漂浮在空气中的沙尘可以简化为小球模型。若某次沙尘暴，沙尘小球的密度ρ=2.0×103kg/m3，半径r=1.0×10-7m，=1.8×10-5Pa·s，当地重力加速度g=9.8m/s2，则沙尘暴过后无风时，沙尘下落的最大速度约为（　　）
A．2.4×10-5m/s
B．2.4×10-6m/s
C．2.4×10-7m/s
D．2.4×10-8m/s
8．1966年曾在地球的上空完成了以牛顿第二定律为基础的测定质量的实验。实验时，用双子星号宇宙飞船m1去接触正在轨道上运行的火箭组m2（后者的发动机已熄火）。接触以后，开动双子星号飞船的推进器，使飞船和火箭组共同加速（如图所示）。推进器的平均推力F等于895N，推进器开动时间为7s，测出飞船和火箭组的速度变化是0.91m/s。双子星号宇宙飞船的质量m1=3400kg，则火箭组的质量m2约为（　　）
A．3400kg
B．3485kg
C．6885kg
D．10285kg
9．2020年11月21日，义乌人民期盼已久的双江水利枢纽工程破土动工，施工现场停放着一辆运载水泥管的货车，车厢底部一层水泥管水平紧密地排列着，上层摆放着着的4根水泥管没有用绳索固定。现在我们来分析货车前部的A、B、C三根形状完全相同的水泥管，侧视图如图所示，下列说法正确的是（　　）
A．当汽车向左做加速运动时，A对C的支持力变大
B．汽车静止时，管C受到管A给它的支持力为
C．汽车向左匀速运动时，速度越大，B对C的支持力越大
D．当汽车向左做加速运动时，加速度达到时，C将脱离A
10．如图甲所示是海上吊塔施工的实拍图片，图乙是重物正在被竖直向上匀速吊起的放大图。先将该情景简化为如图丙所示的示意图，绳子CD和CE共同挂着质量为m1的重物A，绳子FG和FH共同挂着质量为m2的重物B，F点拴在重物A的下方。不计绳子质量和空气阻力，下列说法一定正确的是（　　）
A．绳子CD和CE对重物A的作用力的合力大于（m1＋m2）g
B．绳子FG和FH对重物A的作用力的合力大小为m2g
C．若绳子FG和FH的夹角为锐角，则绳子FG上的力小于m2g
D．若拴接点F与重物A脱离，则该瞬间重物A的加速度大小为
二、多选题
11．一质点做直线运动的v—t图像如图所示，下列选项正确的是（
）
A．在2
~
4s内，质点所受合外力为零
B．质点在0
~
2s内的加速度比4
~
6s内的加速度大
C．在第4s末，质点离出发点最远
D．在0
~
6s内，质点的平均速度为5m/s
12．如图所示，质量为m的滑块在水平面上向左撞向弹簧，当滑块将弹簧压缩了x0时速度减小到0，然后弹簧又将滑块向右推开。已知弹簧的劲度系数为k，滑块与水平面间的动摩擦因数为μ，整个过程弹簧未超过弹性限度，则（　　）
A．滑块向左运动过程中，始终做匀减速运动
B．滑块向右运动过程中，始终做加速运动
C．滑块与弹簧接触过程中最大加速度为
D．滑块向右运动过程中，当弹簧形变量时，物体的加速度为零
13．如图所示，质量分别为m1＝0.2
kg、m2＝0.1
kg
的小球1和2用轻质弹簧连接。某人用手通过轻绳给小球1施加F＝3
N的竖直恒力，使整个装置一起竖直向上运动。某时刻突然松手，此时小球1、2的加速度大小分别为a1和a2；重力加速度g＝10
m/s2，忽略空气阻力，则下列说法正确的是（　　）
A．装置在恒力F作用下运动时，弹簧的弹力大小为3
N
B．装置在恒力F作用下运动时，弹簧的弹力大小为1
N
C．松手的瞬间，a1＝25
m/s2,
a2＝10
m/s2
D．松手的瞬间，a1＝15
m/s2,
a2＝0
m/s2
14．如图所示，一辆小车静止在水平地面上，车内固定着一个倾角为60°的光滑斜面OA，光滑挡板OB可绕转轴O在竖直平面内转动。现将一重力为G的圆球放在斜面与挡板之间，挡板与水平面的夹角θ=60°。下列说法正确的是（　　）
A．若保持挡板不动，则球对斜面的压力大小为G
B．若保持挡板不动，使小车水平向左运动，则球对挡板的压力可能为零
C．若挡板从图示位置沿顺时针方向缓慢转动60°，则球对挡板的压力先减小后增大
D．若挡板从图示位置沿顺时针方向缓慢转动60°，则球对斜面的压力逐渐增大
15．一兴趣小组制作了一个简易的“水平加速度测量仪”，其内部结构如图所示，在沿水平方向安装的固定光滑杆上套一个质量为m的小球，小球两侧分别与劲度系数均为k的轻弹簧相连，两弹簧的另一端与盒子内壁连接。当盒子水平静止时，两根轻弹簧均处于自然长度，滑块上的指针指在O点，可通过标尺测出小球的位移。将盒子固定在车上，车沿直线行驶，且横杆与车身平行，某时刻发现指针向左偏离O点的距离为x，弹簧的变化始终在弹性限度内。以下说法中正确的是（　　）
A．该车正在向右运动
B．该车正在向左运动
C．此时该车的加速度方向向右
D．此时该车的加速度大小为
三、填空题
16．如图（a）所示，木板OA可绕轴O在竖直平面内转动，用此装置探索物块在方向始终平行于斜面、大小为F＝8N的力作用下加速度与斜面倾角的关系。已知物块的质量m＝1kg，通过DIS实验，得到如图（b）所示的加速度与斜面倾角的关系图线。若物块与木板间的动摩擦因数为0.2，假定物块与木板间的最大静摩擦力始终等于滑动摩擦力，g取10m/s2。图（b）中图线与纵坐标交点a0为_______，图（b）中图线与θ轴交点坐标分别为θ1和θ2，木板处于该两个角度时的摩擦力指向和物块的运状态为_______。
17．如图所示，两小球用细线连接，两小球用轻弹簧连接，双手分别提起两球，使四个小球均在空中处于静止状态，双手同时释放瞬间（空气阻力不计，重力加速度为），小球B的加速度大小为____________，小球D的加速度大小为____________。
18．如图所示，A、B两小球分别用轻质细绳L1和轻弹簧系在天花板上，A、B两小球之间用一轻质细绳L2连接，细绳L1、弹簧与竖直方向的夹角均为θ，细绳L2水平拉直，现将细绳L2剪断，则细绳L2剪断瞬间，细绳L1上的拉力与弹簧弹力之比为______，A与B的加速度之比为______。
19．某同学为研究雨滴下落的规律，通过查阅资料了解到：较大的雨滴是从大约1000m的高空形成并下落的。g取。
(1)假设雨滴下落过程受到的空气阻力可以忽略不计，估算雨滴从1000
m高空下落至地面时速度的大小。（________）
(2)实际上，较大的雨滴从大约1000m的高空下落至地面的速度大约为，这与雨滴下落过程中受到的空气阻力有关。已知雨滴受到的空气阻力随着雨滴速度的增大而增大，请你描述雨滴从1000m高空开始下落直至地面的过程中，其加速度和速度的变化情况_____，并在图中定性画出雨滴下落过程的图像。（_______）
(3)该同学继续查阅资料得知，若将雨滴看作半径为r的球体，其竖直落向地面的过程中所受空气阻力，其中v是雨滴的速度，k是比例系数。不计雨滴间的相互作用且雨滴质量不变。半径分别为、的雨滴在空气中无初速度下落，下落过程中的最大速度分别为、，则___（选填“大于”、“小于”或“等于”），请通过推导说明你的理由_____。（球的体积公式，雨滴的密度为）
20．如图所示，一质量为50kg人站在自动扶梯的水平踏板上，当人随扶梯斜向上做匀速运动时，扶梯对人的支持力为___________N；当人随扶梯斜向上做加速度为的匀加速直线运动时，扶梯对人的支持力为___________N。（取）
四、实验题
21．某同学用图（a）所示的实验装置测量物块与斜面之间的动摩擦因数。已知打点计时器所用电源的频率为50
Hz，物块下滑过程中所得到的纸带的一部分如图（b）所示，图中标出了五个连续点之间的距离。
（1）物块下滑时的加速度a=___________m/s2，打C点时物块的速度v=___________
m/s（计算结果均保留两位小数）；
（2）已知重力加速度大小为g，为求出动摩擦因数，还必须测量的物理量是___________
A．物块的质量
B．斜面的高度
C．斜面的倾角
22．某同学利用如图所示的装置测量木块与木板间的动摩擦因数。首先将木板倾斜固定在水平面上，木板与水平面间的夹角为，木板底端固定一打点计时器，然后将纸带一端固定在木块上，另一端穿过打点计时器。现使木块获得一沿木板向上的瞬时初速度向上运动，打点计时器打出的纸带上相邻两个计数点之间还有四个点未画出，打点计时器使用交流电的频率为，测得相邻两计数点之间的距离分别为、、、。已知，，重力加速度g取。
（1）通过计算纸带数据可得木块运动的加速度大小为___________，木块与木板之间的动摩擦因素为___________。（计算结果均保留2位有效数字）
（2）如果当时所用交流的频率为，而该同学仍按计算，由此会造成木块与木板间动摩擦因数的测量值与实际值相比___________（选填“偏大”“偏小”或“不变”）
（3）该同学按照人教版《物理》必修一课后题中提到的方法，将图中的4段纸带剪开贴到坐标纸上，若这些纸带的左上顶点在一条倾斜直线上，说明此物体做___________运动，斜率大小可以反映加速度大小。若此图中直线斜率为k（其中，k无单位），纸带宽为d，则加速度a的表达式为___________。
23．某实验小组利川智能手机借助如所示的装置探究滑块沿斜面下滑的运动规律、刻度尺的零刻线靠近斜面底端，在距斜面底端较远处选一点A，记录下对应的刻度值为x0，已知当地的重力加速为g，实验操作步骤下：
①将滑块用手固定于斜面上B处，打开手机录像功能释放滑块并记录滑块的运动情况；
②通过慢放视频，在A点下方选择M点，读出M点在刻度尺上对应的读数x；
③继续通过慢放视频记录滑块前端到达A点与M点对应的时刻t0和t；
④改变M点的位置，重复步骤①②③，测出一系列x、t0和t的值。
根据以上操作回答下列问题：
（1）滑块从A点运动到M点所通过的位移___________（用所测物理量符号表示）。
（2）滑块从A点运动到M点所经历的时间，实验小组通过测量多组数据绘制出-的图像为一条倾斜直线，若该直线的斜率为k，则滑块下滑的加速度a=___________。
（3）实验小组还想通过此装置计算滑块与斜面之间的动摩擦因数μ，还需要测出___________（填写所测物理量的名称，并用符号表示），则μ=___________（用题目中所给的字母及所测物理量符号表示）。
五、解答题
24．如图所示，有一块木板静止在光滑足够长的水平面上，木板的质量为M=4kg，长度为L=1m；木板的右端停放着一个小滑块，小滑块的质量为m=1kg，其尺寸远远小于木板长度，它与木板间的动摩擦因数为，已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力。求：
（1）为使木板能从滑块下抽出来，作用在木板右端的水平恒力F的大小应满足的条件。
（2）若其他条件不变，在F=28N的水平恒力持续作用下，需多长时间能将木板从滑块下抽出。
25．如图，水平面上有一辆小车，小车上有一倾角为30°的光滑斜面，用劲度系数为500N/m的弹簧连接一质量为2kg的物体。以下过程中，物体m与斜面保持相对静止。（g取10m/s2）
（1）当小车以的加速度向右加速运动时，求弹簧伸长的长度。
（2）若要使物体m对斜面无压力，小车加速度必须多大？
（3）若使弹簧保持原长，小车的加速度又该如何？
26．如图所示，一辆长L
=8m的载货卡车质量为M
=
1500kg，车箱载有m
=500kg的圆柱形钢锭，并用钢丝绳固定在车厢中，钢锭离车厢右端距离l
=4m。卡车以v0
=8m/s的速度匀速行驶，当卡车行驶到某一十字路口前，车头距人行横道S0=25m处时发现绿灯还有t0
=4s转为黄灯，司机决定让车以a
=
1m/s2加速度加速通过这个路口，重力加速度g
=
10m/s2：
（1）请通过计算判断卡车能否在绿灯转黄灯前车尾通过x
=5m宽的人行横道；
（2）当卡车刚加速行驶t
=2s时发现有行人要通过人行横道，司机立刻紧急刹车使车所受阻力恒为f=1.2×104N而做减速运动，刹车瞬间车厢固定钢锭的钢丝绳脱落，钢锭匀速撞向车头（不计钢锭与车厢间的摩擦），求从卡车开始刹车到钢锭撞上车头经历的时间。
27．如图为同学进行抽桌布比赛的示意图，比赛中在边长为L的方桌上平铺桌布，桌布左侧边缘恰好和方桌边缘重合，距方桌左边缘距离为x（未知处放置小螺母，比赛时站在方桌右侧的同学突然匀加速抽离桌布加速度方向水平且垂直方桌右侧边。螺母离开桌布后在桌面上继续滑动，最终螺母离开桌面，落在水平地面，螺母水平位移大的为胜利者。已知螺母与桌布、桌面间的动摩擦因数均为μ，小螺母可视为质点，重力加速度为g。求：
（1）当x=时，桌布以多大加速度抽离时，螺母恰好滑到方桌右边缘停止；
（2）保持第（1）问所求桌布加速度不变，当x为多大时，螺母离开桌面后的水平位移最大。
28．在建筑工地上，需要用塔吊把质量为400kg的材料送到离地18m高的楼面上，塔吊先将材料从地面竖直向上吊至离地24m高度，再水平转过角至目标的上方，转动时间为39s，材料离转轴的水平距离也为24m，最后将材料竖直下放，轻放到目标楼面处。材料上升或下降过程中，加速时加速度的大小为0.5m/s2，减速时加速度的大小为1m/s2，为了安全，上升或下降过程中速度的最大值不能超过2m/s，全程不考虑绳子的质量及摆动产生的影响，g=10m/s2，求：
（1）材料在竖直方向运动过程中绳子承受的最大拉力；
（2）材料从地面竖直向上吊至离地24m高度的最短时间：
（3）材料全程运行的最大平均速度的大小。
29．2020年初，新冠疫情爆发，举国上下打响了一场抗击疫情的阻击战。隔离患者，切断传染源是防止疫情蔓延的重要办法。如图是某城市酒店隔离点采用机器人为病人送餐的情景。若隔离病区的配餐点和目标位置处在直线通道上且相距，机器人送餐时从静止开始启动，到达目标位置停下让病人取餐。已知机器人加速和减速过程均可看作匀变速运动，为防止食物翻倒或发生相对移动，加速度大小都不超过，载物平台呈水平状态，餐盘及食物的总质量。求：
（1）机器人以最大加速度启动时经过达到的速度v；
（2）把食物平稳送到目标位置的最短时间t；
（3）以最大加速度减速过程中平台对餐盘的作用力F的大小。
30．游乐场滑索项目的简化模型如图所示，索道AB段光滑，AB段长3.6m，与水平夹角30°，与AB段平滑连接的BC段粗糙，长5m，滑块与BC段的动摩擦因数为0.2.质量为60kg的滑块从A点由静止下滑，到B点进入水平减速区，在C点与缓冲墙发生碰撞，反弹后在距墙1m的D点停下。设g取1。求：
（1）滑块滑到B点的速度大小；
（2）滑块从B到C运动的时间；
（3）滑块在C点与缓冲墙发生碰撞前、后速度大小各是多少。
试卷第2页，总3页
试卷第1页，总1页
参考答案
1．B
【详解】
对水银柱受力分析可知
即
解得
故选B。
2．B
【详解】
BD．由于质点在五个力的作用下保持静止上，则其所受合力为零.这就相当于受两个等大反向的力：某个力和其余几个力的合力.其中某个力逐渐减小，而其余几个力的合力是不变的，则其合力就在这个力的反方向逐渐增大，这个力再由零增大到原来大小，则合力又会逐渐减小直到变为零，所以合力变化为先增大后减小，故加速度a先增大后减小，因此B正确，D错误；
AC．合外力的方式始终与其余几个力的合力保持一致.由牛顿第二定律
知其加速度先增大后减小.又由于其合外力方向始终不变，则加速度方向始终不变，所以其速度会一直增大.最后再增大到原来值时开始做匀速直线运动，因此A错误，C错误。
故选B。
3．D
【详解】
AB．小球所受的合外力方向向右，可知汽车的加速度向右，则汽车可能向右做加速运动，也可能向左做减速运动，选项AB错误；
CD．M除受到重力、底板的支持力作用外，因加速度向右，则还一定受到向右的摩擦力的作用，选项C错误，D正确。
故选D。
4．D
【详解】
AB．在匀速运动的过程中，该同学处于平衡状态，只受重力和支持力;在慢慢加速的过程中，加速度与速度同方向，该同学受重力、支持力和摩擦力三个力作用，如下图所示，此时支持力大小大于重力大小，故AB错误；
C．该同学和扶梯没有相对运动，所受的摩擦力为静摩擦力，扶梯的加速度增大，静摩擦力也随之增大，故C错误；
D．在加速上升过程中，扶梯水平方向给同学摩擦力，竖直方向有向上的加速度，故竖直方向的支持力大于重力，所以合力大于重力，在匀速运转时，扶梯对该同学的力与重力平衡，大小等于重力，所以该同学受到扶梯的作用力大小先大于重力后等于重力，故D正确。
故选D。
5．B
【详解】
力F作用时，根据牛顿第二定律得
撤去F后，对物体进行受力分析，根据牛顿第二定律得
又因为
解得
故选B。
6．D
【详解】
汽车匀速前进时P受到周围其它西瓜作用力的合力为F1，则
汽车匀减速前行时，合力由重力与P受到周围其它西瓜作用力的合力提供，如图
由牛顿第二定律可知
ABC错误，D正确，故选D。
7．B
【详解】
沙尘下落有最大速度时处于平衡状态，即
mg=f
可得
解得
故选B。
8．B
【详解】
由
由
可得
故ACD错误，B正确。
故选B。
9．D
【详解】
A．当汽车向左加速运动时，能给向左的力只有B对C的分力，所以是B对C的力增大，A对C的力减小，故A错误；
BC．小车在静止和匀速运动时，都处于平衡状态，受力分析和几何关系有
故有竖直方向
解得
因为处于平衡状态，所以B对C的力大小不会改变，故BC错误；
D．当加速度为时，水平方向有
竖直方向有
代入a解得
故D正确。
故选D。
10．B
【详解】
A．重物被匀速吊起，处于平衡状态，把A、B当成整体，绳子CD和CE对重物A的作用力的合力等于，故A错误；
B．绳子FG和FH对重物B的作用力的合力等于m2g，同一条绳上拉力相等，故绳子FG和FH对重物A的作用力的合力等于m2g，B正确；
C．设绳子FG和FH的夹角为锐角α，对B满足
解得则绳子FG上的拉力大小
故C错误；
D．设绳子CD和CE对重物A的作用力的合力为F1，若拴接点F与重物A脱离，则该瞬间对重物A由牛顿第二定律可得
由于绳上拉力会发生突变，故
即A的加速度大小不会等于，D错误。
故选B。
11．AD
【详解】
A．由题图可知，在2
~
4s内，质点做匀速直线运动，所以所受合外力为零，A正确；
B．由题图可知，质点在0
~
2s内加速度大小为5m/s2，4
~
6s内加速度大小为10m/s2，B错误；
C．由题图可知，在第5s末，质点离出发点最远，C错误；
D．在0
~
6s内，质点的位移为
平均速度
=
=
5m/s
D正确。
故选AD。
12．CD
【详解】
A．滑块向左接触弹簧的运动过程中，在水平方向上受到向右的弹力和向右的摩擦力，在此过程中弹簧的弹力是逐渐增大的，弹力和摩擦力的合力与运动方向始终相反，物体做减速运动，但不是匀减速，故A错误；
B．滑块向右运动是从弹簧压缩量最大时开始的，此时受到水平向右的弹力和向左的摩擦力，开始时弹簧的弹力大于摩擦力，当弹簧伸长到一定程度，弹力和摩擦力大小相等，此后摩擦力大于弹力，所以滑块向右接触弹簧的运动过程中，是先加速，后减速，故B错误；
C．由对A的分析可知，当弹簧的压缩量为x0时，水平方向的合力为
F=kx0＋μmg
此时合力最大，由牛顿第二定律有
故C正确；
D．在滑块向右接触弹簧的运动中，当弹簧的形变量为时，此时弹力和摩擦力大小相等，方向相反，在水平方向上合外力为零，加速度为零，故D正确。
故选CD。
13．BD
【详解】
AB．因为
F=3N=(m1+m2)g
可知两球向上匀速运动，此时弹簧的弹力大小为
F弹=m2g=1
N
选项A错误，B正确；
CD．松手的瞬间，弹簧的弹力不变，对球1
解得
a1＝15
m/s2
此时球2受力不变，则
a2＝0
m/s2
选项C错误，D正确。
故选BD。
14．ABC
【详解】
A．对小球进行受力分析如图
根据对称性可知
因此
可得球对斜面的压力大小
A正确；
B．若挡板的压力为零，则
可得向右的加速度
因此当小车水平向左减速运动，且加速度大小为时，球对挡板的压力为零，B正确；
CD．物体受力分析可得，若挡板从图示位置沿顺时针方向缓慢转动60°时，在左侧力的三角形中，合力竖直向上不变，N1的方向不变，N2沿着顺时针方向逐渐转到竖直位置，可知N2先变小后增大，N1逐渐变小，即球对挡板的压力先减小后增大，对斜面的压力逐渐减小，C正确，D错误。
故选ABC。
15．CD
【详解】
若指针向左偏离O点的距离为x，左侧弹簧处于压缩态，小球受到左侧弹簧向右的推力作用；右侧弹簧处于伸长态，小球受到右侧弹簧的向右的拉力作用，对小球，由牛顿第二定律得
解得：，方向水平向右，所以车可能向右做加速运动，也可能向左做减速运动，AB错误，CD正确；
故选CD。
16．6m/s2
静止状态
【详解】
[1][2]当斜面倾角为时，摩擦力沿斜面向下且加速度为零；当斜面倾角为时，摩擦力沿斜面向上且加速度为零；当斜面倾角在和之间时，物块处于静止状态。
时，木板水平放置，由牛顿第二定律
又
联立解得
由图可知，当斜面倾角为时，摩擦力沿斜面向下且加速度为零；当斜面倾角为时，摩擦力沿斜面向上且加速度为零；当斜面倾角在和之间时，物块处于静止状态。
17．
0
【详解】
[1]释放A球后，A、B两球做自由落体运动，则B球只受重力作用，加速度为重力加速度g；
[2]平衡时，弹簧弹力与D球重力大小相等，由于弹力渐变，则释放C球时，D球受到的重力、弹力均不变，则合力为0，则此时D球的加速度为0。
18．
【详解】
[1]将细线L2剪断瞬间，细绳L1上的拉力
弹簧弹力不变，为
则
[2]
对A由牛顿第二定律得
解得
弹簧的弹力不可突变，将细线L2剪断瞬间，对B球，由牛顿第二定律得
解得
则A与B的加速度之比为
19．
加速度开始逐渐减小，然后为0，速度先逐渐变大，然后不变
大于
见解析所示
【详解】
(1)[1]若不计空气阻力，雨滴在重力作用下做自由落体运动，根据运动学公式，解得
(2)[2][3]加速度开始逐渐减小，然后为0，速度先逐渐变大，然后不变,图像如图所示
(3)[4][5]大于，根据牛顿第二定律
得
当加速度为零时，雨滴的最大速度，雨滴质量
雨滴最大速度
因为，所以
20．500
550
【详解】
[1]当人随扶梯斜向上做匀速运动时，由平衡可知
[2]当人随扶梯斜向上做加速度为的匀加速直线运动时，对人受力分析，由牛顿第二定律可得
即
21．3.25
1.79
C
【详解】
（1）[1]由逐差法可得
[2]由匀变速直线运动规律的推论可得
（2）[3]物块在斜面上下滑时，受到竖直向下的重力、垂直于斜面向上的支持力和平行于斜面向上的摩擦力，由牛顿运动定律可得
解得：
，因此为求出动摩擦因数，还必须测量的物理量是斜面的倾角，C正确；
故选C。
22．8.1
0.26
偏大
匀减速直线
【详解】
（1）[1][2]根据逐差法，利用
求加速度为
根据牛顿第二定律
代入数据解得
（2）[3]计算时，频率大了，根据公式
可知，周期变小了，代入
计算时，会使加速度偏大，从而动摩擦因数的计算偏大；
（3）[4][5]纸带剪接后，水平方向每条宽度相同，正好与时间对应，竖直长度为相邻相等时间内的位移，由
可得纸带长度差相等，变化规律恰好与速度一样，可看出速度均匀减小，该物体做匀减速直线运动，由
联立可得
23．
斜面的倾角
【详解】
（1）[1]根据位移定义，可得滑块从A点运动到M点所通过的位移为
（2）[2]根据位移与时间的关系可得
故有
可得
即
（3）[3]因为滑块在斜面上，对滑块进行受力分析，可知，需要知道滑块所在斜面的倾角；
[4]滑块在斜面上，根据受力分析可得
解得
24．（1）大于20N；（2）1s
【详解】
解：（1）小滑块m发生相对滑动时的临界加速度
a1=μg=0.4×10m/s2=4m/s2
对整体分析，根据牛顿第二定律，得F的最小值
Fmin=（M+m）a1=5×4N=20N
则
F>20N
（2）设小滑块m在M上滑动的时间为t，当恒力F=28N，木板的加速度
小滑块在时间t内运动位移
木板的位移
根据
s2-s1=L
代入数据解得
t=1s
答：（1）为使木板能从滑块下抽出来，作用在木板右端的水平恒力F的大小应大于20N；
（2）若其他条件不变，在F=28N的水平恒力持续作用下，需1s时间能将木板从滑块下抽出。
25．（1）2.6cm；（2）；（3）、方向水平向左
【详解】
（1）对小滑块受力分析，受重力、支持力和拉力，如图
加速度水平向右，故合力水平向右，将各个力和加速度都沿斜面方向和垂直斜面方向正交分解，由牛顿第二定律，有
解得
根据胡克定律，有
代入数据得到
即此时当小车以的加速度运动时，弹簧伸长的长度为2.6cm
（2）小滑块对斜面体没有压力，则斜面体对小滑块也没有支持力，小滑块受到重力和拉力，物体的加速度水平向右，故合力水平向右，运用平行四边形定则，如图
由几何关系得到
根据牛顿第二定律，得到
即若使物体m对斜面无压力，小车加速度必须为
（3）弹簧保持原长，弹力为零，小滑块受到重力和支持力，物体沿水平方向运动，加速度水平向左，合力水平向左，运用平行四边形定则，如图
根据几何关系，有
根据牛顿第二定律，有
故
即小车加速度大小为，方向水平向左
26．（1）见详解，卡车能在绿灯转黄灯前车尾通过人行道；（2）1s
【详解】
（1）设载货卡车在时间t0内做匀加速运动的位移为s，由运动学公式得
解得
由于，所以卡车能在绿灯转黄灯前车尾通过人行道。
（2）设当卡车加速行驶时速度为v1,位移为s1,
由运动学公式得
设卡车从开始刹车到钢锭撞上车头运动时间为,卡车速度为，位移为，钢锭位移为，卡车匀减速运动的加速度大小为，运动学公式及位移关系可得
解得
27．（1）3μg；（2）L
【详解】
（1）螺母在桌面和桌布上加速度相同，设加速度为a，根据牛顿第二定律
即
因为螺母最终停在方桌右边缘，所以螺母在桌布上加速和在桌面上减速的时间、位移均相等。
桌布位移
螺母位移
解得
（2）为使螺母以水平最大速度抛出，螺母需在到达方桌右边缘时恰好离开桌布。
桌布位移
螺母位移
解得
28．（1）4400N；（2）15s；（3）0.5m/s
【详解】
（1）当加速度为1m/s2向下减速时拉力最大，由牛顿第二定律
解得
绳子承受的最大拉力为4400N；
（2）设材料匀加速上升的时间为t1，位移大小为x1；匀减速上升的时间为t2，位移大小为，则
则匀速的位移大小
上升的最短时间
（3）材料全全程运动的位移大小
材料下降的最短时间
全程运动的最大平均速度的大小
29．（1）；（2）8s；（3）
【详解】
（1）末的速度
得
（2）机器人先以最大的加速度加速，再以最大的加速度减速到目标位置时恰好速度为零用时最短，则
得
可得
（3）平台对餐盘竖直方向的支持力
水平方向的摩擦力
故平台对餐盘的作用力大小
得
30．（1）；（2）；（3）碰前；碰后
【详解】
（1）由牛顿第二定律有
由运动学公式
解得
（2）由牛顿第二定律
由运动学公式
（另一解舍）
（3）由位移和速度的公式
解得碰前
解得碰后