高三物理一轮复习练习及解析 第三单元 牛顿运动定律 新人教版

1、第三单元牛顿运动定律第14讲牛顿第一定律牛顿第三定律体验成功1.如图所示，在一辆表面光滑的小车上，有质量分别为m1、m2的两个小球(m1m2)随车一起做匀速运动.当车突然停止时，如不考虑其他阻力，设车足够长，则两个小球()A.一定相碰B.一定不相碰C.不一定相碰D.因不知小车的运动方向，故难以确定是否相碰解析：两小球都将保持原速做匀速直线运动，一定不相碰.答案：B2.我国道路交通安全法中规定：各种小型车辆前排乘坐的人(包括司机)必须系好安全带，则下列判断正确的是()A.系好安全带可以减小惯性B.是否系好安全带对人和车的惯性没有影响C.系好安全带可以防止因车的惯性而造成的伤害D.系好安全带可以防

2、止因人的惯性而造成的伤害解析：是否系好安全带与人和车的惯性无任何关系，但系好安全带，可以防止因车急停，乘客由于惯性而前倾碰撞到前面驾驶台或挡风玻璃而带来的伤害.答案：BD3.某仪器中的电路如图所示，其中M是一个质量较大的金属块，两端与弹簧相连接，将该仪器固定在一辆汽车上.则()A.汽车启动时绿灯亮B.汽车刹车时绿灯亮C.汽车启动时红灯亮D.汽车匀速行驶时两灯都不亮解析：汽车匀速行驶时，M处于中间位置，两灯都被断开而不亮；当车启动向前加速时，M相对车向后移动，绿灯亮；当车刹车(减速)时，M相对车向前移动，红灯亮.答案：AD4.汽车拉着拖车在水平道路上沿直线加速行驶，根据牛顿运动定律可知()A.汽

3、车拉拖车的力大小大于拖车拉汽车的力B.汽车拉拖车的力大小等于拖车拉汽车的力C.汽车拉拖车的力大小大于拖车受到的阻力D.汽车拉拖车的力大小等于拖车受到的阻力解析：由牛顿第三定律可知，汽车拉拖车的力大小一定等于拖车拉汽车的力，但分析拖车加速的原因时一定不能同时考虑汽车拉拖车的力和拖车拉汽车的力，拖车能加速的原因在于汽车拉拖车的力大于拖车受到的阻力.答案：BC5.如图所示，一铁块m被竖直悬挂着的磁性黑板紧紧吸住不动.则下列说法错误的是()A.铁块受到四个力作用，其中有三个力的施力物体是黑板B.铁块与黑板间在水平方向上有两对相互作用力C.铁块受到的磁力和弹力是互相平衡的两个力D.磁力大于弹力，黑板才能

4、吸住铁块不动解析：铁块受到重力、黑板对铁块的磁力、弹力和摩擦力的作用，后三个力的施力物体都是黑板，故黑板与铁块间有三对相互作用力，水平方向上两对，竖直方向上一对.黑板在水平方向上受到的两个力相互平衡，竖直方向上受到的两个力相互平衡.故只有选项D错误.答案：D6.如图甲所示，在台秤上放半杯水，台秤的示数G50 N；另用挂在支架上的弹簧秤悬挂一边长a10 cm的金属块，金属块的密度3103 kg/m3.当弹簧秤下的金属块平稳地浸入水中的深度b4 cm时，弹簧秤和台秤的示数分别为多少？(水的密度水103 kg/m3，取g10 m/s2)解析：由于金属块受到向上的浮力作用，弹簧秤的示数减小.浮力的反作

5、用力作用于水，从而使台秤的示数增大.金属块的受力情况如图乙所示，因金属块静止，根据受力平衡，有：FTGF浮又因Ga3g30 NF浮水gV排水ga2b4 N故FT30 N4 N26 N即弹簧秤的示数为26 N台秤的示数由于浮力的反作用力增加了F4 N，所以台秤的示数为：FNGF54 N.答案：26 N54 N第15讲牛顿第二定律及其应用体验成功1.下列对牛顿第二定律的表达式Fma及其变形公式的理解，正确的是()A.由Fma可知，物体所受的合力与物体的质量成正比，与物体的加速度也成正比B.由m可知，物体的质量与其所受的合力成正比，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的合力成正比

6、，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的合力而求出解析：m就是惯性质量的定义方法.答案：CD2.下列说法正确的是()A.物体所受到的合外力越大，其速度改变量也越大B.物体所受到的合外力不变(F合0)，其运动状态就不改变C.物体所受到的合外力变化，其速度的变化率一定变化D.物体所受到的合外力减小时，物体的速度可能正在增大解析：物体所受的合外力越大，物体的加速度(速度变化率)也越大，则速度变化得越快，但速度改变量还与时间有关，故选项A错误、C正确；物体的合外力不为零，就会迫使运动状态(运动的快慢和方向)发生变化，选项B错误；合外力的大小与速度的大小之间没有直接关系，

7、选项D正确.答案：CD3.如图所示，用力F拉一物体，使其以加速度a在水平面上做匀加速直线运动，力F的水平分量为F1；若用和F1大小、方向都相同的力F代替F拉物体，使物体产生加速度a，那么()A.当水平面光滑时，aaB.当水平面光滑时，aaC.当水平面粗糙时，aaD.当水平面粗糙时，aa解析：当水平面光滑时：aaF当水平面粗糙时：a.aa.答案：BC4.如图所示，一条不可伸长的轻绳跨过质量可忽略不计的定滑轮，绳的一端系一质量M15 kg的重物，重物静止于地面上.有一质量m10 kg的猴子，从绳的另一端沿绳向上爬，不计滑轮摩擦.在重物不离开地面的条件下，猴子向上爬的最大加速度约为(取g10 m/s

8、2)()A.25 m/s2B.5 m/s2C.10 m/s2D.15 m/s2解析：设当猴子上爬的最大加速度为a时，对绳的拉力恰好为FMg由牛顿第三定律及牛顿第二定律，得：Fmgma解得：a5 m/s2.答案：B5.如图甲所示，质量为m的人站在自动扶梯上，扶梯正以加速度a向上做减速运动，a与水平方向的夹角为，求人受到的支持力和摩擦力.解析：方法一扶梯上的人受重力、支持力、静摩擦力的作用.由牛顿第二定律可知，合力方向与加速度一致，且大小为F合ma.故人的受力情况应如图乙所示，有：matan 解得：FNm(gasin )，方向竖直向上fmacos ，方向水平向左.丙方法二沿水平方向和竖直方向建立直

9、角坐标系如图丙所示，把各力和加速度正交分解，由牛顿第二定律可得：fmaxmacos mgFNmaymasin 解得：FNm(gasin )，方向竖直向上fmacos ，方向水平向左.答案：略6.一游客在滑雪场滑雪时，由静止开始沿倾角为37的雪道匀加速滑下.下滑过程中从A 点开始给游客抓拍一张连续曝光的照片如图所示.经测量游客从起点到本次曝光的中间时刻的位移恰好是40 m.已知本次摄影的曝光时间是0.2 s ，照片中虚影的长度L相当于实际长度4 m，试计算滑雪板与坡道间的动摩擦因数.(取g10 m/s2，sin 370.6，cos 370.8 ) 解析：用s表示题中的位移，表示斜面倾角，t表示曝

10、光时间，表示滑雪板与坡道间的动摩擦因数，m表示滑雪运动员的质量.设运动员下滑的加速度为a，曝光的中间时刻的速度为v0，则有v2asv0解得：a5.0 m/s2又根据牛顿第二定律有：mgsin mgcos ma可求得：动摩擦因数0.125.答案：0.125金典练习六牛顿第一定律牛顿第三定律牛顿第二定律及其应用选择题部分共10小题，每小题6分.在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确.1.从正在加速上升的气球上落下一个物体，在物体刚离开气球的瞬间，下列说法正确的是()A.物体向下做自由落体运动B.物体向上做运动，加速度向上C.物体向上做运动，加速度向下D.物体向上

11、还是向下运动，要看物体离开气球时的速度解析：刚离开气球瞬间，物体由于惯性保持向上的速度，但由于合外力向下，故加速度大小为g，方向向下.答案：C2.如图甲所示，水平力F把一个物体紧压在竖直墙壁上静止不动，下列说法正确的是()A.作用力F与墙壁对物体的弹力是一对作用力与反作用力B.作用力F越大，墙壁对物体的静摩擦力就越大C.作用力F与物体对墙壁的压力是一对平衡力D.物体的重力与墙壁对物体的静摩擦力是一对平衡力解析：物体的受力情况如图乙所示，mg与f、F与FN为两对平衡力；墙壁对物体的弹力与物体对墙壁的压力为一对作用力与反作用力；物体对墙壁的静摩擦力与墙壁对物体的静摩擦力为一对作用力与反作用力.答案

12、：D3.地球自西向东旋转，在地面上进行立定跳远比赛，可向东西南北四个方向跳，关于向哪个方向跳会跳得更远一些，下列说法正确的是()A.由于起跳前有一个向东的速度，所以向东跳得更远B.向西且迎着地球的转动方向跳可跳得更远C.向北跳得更远D.跳得远近取决于个人的能力，与跳的方向无关答案：D4.一物体受到轻绳的拉力作用由静止开始前进，先做加速运动，然后改做匀速运动，再改做减速运动.则下列说法正确的是()A.加速前进时，绳拉物体的力大于物体拉绳的力B.减速前进时，绳拉物体的力小于物体拉绳的力C.只有匀速前进时，绳拉物体的力与物体拉绳的力大小才相等D.不管物体如何前进，绳拉物体的力与物体拉绳的力大小总相等

13、解析：绳拉物体的力与物体拉绳的力是一对作用力与反作用力，大小总是相等的.答案：D5.在春天，黄河水边上的湿地是很松软的，人在这些湿地上行走时容易下陷，在人下陷时()A.人对湿地地面的压力大小大于湿地地面对他的支持力B.人对湿地地面的压力大小等于湿地地面对他的支持力C.人对湿地地面的压力大小小于湿地地面对他的支持力D.无法确定解析：人对湿地地面的压力与湿地地面对人的支持力是一对作用力与反作用力.答案：B6.下列选项是四位同学根据图中驾驶员和乘客的身体姿势，分别对向前运动的汽车的运动情况作出的判断，其中正确的是()A.汽车一定做匀加速直线运动B.汽车一定做匀速直线运动C.汽车可能是突然减速D.汽车

14、可能是突然加速解析：由图中乘客的身体姿势(向前倾倒)可知，汽车可能是突然减速.这是因为当汽车突然减速时，乘客的下半身随车突然减速，而上半身由于惯性还要以原来的速度前进，所以表现出向前倾倒.故选项C正确.答案：C7.如图所示，用平行于斜面的力F把质量为m的物体沿粗糙斜面上拉，斜面与水平面的夹角30，物体与斜面的动摩擦因数，并使其加速度大小等于该物体放在斜面上沿斜面下滑时的加速度大小，则F的大小是()A.mgB.mgC.mgD.mg解析：由题意知：Fmgsin 30mgcos 30mgsin 30mgcos 30，解得Fmg.答案：C8.如图甲所示，一根轻弹簧竖直立在水平地面上，其下端固定；一物块

15、从高处自由落下，落到弹簧上端，将弹簧压缩至最低点.能正确反映上述过程中物块的加速度随下降位移x变化关系的图象可能是图乙中的()乙解析：物块接触弹簧后，加速度为：a，与位移x呈线性关系，且在最低点加速度大于g，故选项A正确.答案：A9.如图所示，圆柱形的仓库内有三块长度不同的滑板AO、BO、CO，其下端都固定于底部圆心O，而上端则搁在仓库侧壁上，三块滑板与水平面的夹角依次是30、45、60.若有三个小孩同时从A、B、C处开始下滑(忽略阻力)，则()A.A处小孩最先到O点B.B处小孩最先到O点C.C处小孩最先到O点D.A、C处小孩同时到O点解析：由agsin ，下滑位移s得到达O点的时间为：t2当

16、45时，tmin2当30和60时，t相等.答案：BD10.如图所示，物体从静止的传送带顶端由静止开始下滑到底端所用的时间为t；若在物体下滑过程中，传送带开始顺时针转动，物体滑到底端所用时间为t.则t和t的关系一定是()A.tt B.tt C.tt D.不能确定解析：传送带顺时针转动和传送带静止状态，物体的受力情况完全相同，故物体下滑的加速度和速度均相同，下滑的时间相等.答案：B非选择题部分共3小题，共40分.11.(13分)如图所示，质量为m的带电小物体以某一初速度从A点出发，在绝缘水平面上沿直线ABCD运动.已知A、B间的距离为l1，B、C间的距离为l2，AC段的动摩擦因数为(1)，CD段是

17、光滑的，小物体在BC段上运动时还受到竖直向下的电场力F的作用，其大小为mg.(1)当小物体的初速度为多大时可以到达CD区域？(2)若小物体到达C点刚好停止，求小物体从B点运动到C点所需的时间t.解析：(1)在AB段，小物体与水平面之间的弹力大小为mg在BC段，小物体与水平面之间的弹力大小为mg设当初速度为v0时，小物体恰好能滑到C点停止，由动能定理，有：mgl1mgl2mv解得：v0即小物体的初速度v0时，可以到达CD区域.(2)由牛顿第二定律知，小物体在BC段做减速运动的加速度为：ag，故有at2l2解得：t2.答案：(1)v0(2)212.(13分)如图所示，直升机沿水平方向匀速飞往水源取

18、水灭火，悬挂着质量m500 kg空箱的悬索与竖直方向的夹角145.直升机取水后飞往火场，加速度沿水平方向，大小稳定在a1.5 m/s2时，悬索与竖直方向的夹角214.如果空气阻力大小不变，且忽略悬索的质量，试求水箱中水的质量M.(取g10 m/s2，sin 140.242，cos 140.970)2007年高考江苏物理卷解析：直升机取水，水箱受力平衡，得：水平方向：FT1sin 1Ff0竖直方向：FT1cos 1mg0可解得：Ffmgtan 1直升机返回，由牛顿第二定律得：水平方向：FT2sin 2Ff(mM)a竖直方向：FT2cos 2(mM)g0解得：水箱中水的质量M4.5103 kg.答

19、案：4.5103 kg13.(14分)如图所示，质量为M、倾角为的斜面体置于光滑的水平地面上，要使原来与斜面接触的质量为m的小球做自由落体运动，则向右拉斜面体的水平力F至少为多大？解析：设小球距水平地面的高度为h，则距斜面下端的水平距离shcot 小球从h高处自由下落到水平地面所需的时间为：t故斜面体从静止开始向右匀加速运动s位移所需的时间应为：tt即agcot 又因为a可得：FMgcot 即向右拉斜面体的水平力至少为Mgcot .答案：Mgcot 第16讲牛顿运动定律的应用体验成功1.如图所示，物体B放在物体A上，A、B的上下表面均与斜面平行.当两物体以相同的初速度靠惯性沿光滑固定的斜面C向

20、上做匀减速运动时2004年高考上海物理卷()A.A受到B的摩擦力沿斜面方向向上B.A受到B的摩擦力沿斜面方向向下C.A、B之间的摩擦力为零D.A、B之间是否存在摩擦力取决于A、B表面的性质解析：由于物体A、B是在光滑斜面上做匀减速运动，整体的加速度应该是gsin ，这正好是各自沿平行斜面方向运动时的加速度，故A、B之间的摩擦力为零，否则A、B不会一起运动.故选项C正确.答案：C2.如图所示，弹簧秤外壳质量为m0，弹簧及挂钩的质量忽略不计，挂钩吊着一质量为m的重物.现用一方向竖直向上的外力F拉着弹簧秤，使其向上做匀加速运动，则弹簧秤的示数为()A.mg B.FC.F D.g解析：弹簧秤的示数等于

21、弹簧的弹力，设为F.先将弹簧秤和重物看成一个整体，利用牛顿第二定律可得：F(mm0)g(mm0)a然后隔离重物利用牛顿第二定律可得：Fmgma取立两式可得：FF，故选项C正确.答案：C3.如图所示，竖直放置在水平面上的轻弹簧上放着质量为2 kg的物体A，处于静止状态.若将一个质量为3 kg的物体B竖直向下轻放在A上的一瞬间，A对B的压力大小(取g10 m/s2)()A.30 NB.0C.15 ND.12 N解析：刚放上的瞬间，取AB整体为研究对象：(mAmB)gkx0(mAmB)a其中kx0mAg取B为研究对象：mBgFNmBa解得：FNg12 N.答案：D4.如图所示，在水平桌面上叠放着质量

22、均为M的A、B两块木板，在木板A的上面放着一个质量为m的物块C，木板和物块均处于静止状态.A、B、C之间以及B与地面之间的动摩擦因数都为.若用水平恒力F向右拉动木板A，使之从C、B之间抽出来，已知重力加速度为g，则拉力F的大小应该满足的条件是(已知最大静摩擦力的大小等于滑动摩擦力)()A.F(2mM)g B.F(m2M)gC.F2(mM)g D.F2mg解析：无论F多大，摩擦力都不能使B向右滑动，而滑动摩擦力能使C产生的最大加速度为g，故g时，即F2(mM)g时A可从B、C之间抽出.答案：C5.如图甲所示，滑块A置于光滑的水平面上，一细线的一端固定于倾角45、质量为M的光滑楔形滑块A的顶端P处

23、，细线另一端拴一质量为m的小球B.现对滑块施加一水平方向的恒力F，要使小球B能相对斜面静止，恒力F应满足什么条件？解析：乙先考虑恒力背离斜面方向(水平向左)的情况.设恒力大小为F1时，B还在斜面上且对斜面的压力为零，此时A、B有共同的加速度a1，B的受力情况如图乙所示，有：Tsin mg，Tcos ma1解得：a1gcot 即F1(Mm)a1(Mm)gcot 由此可知，当水平向左的力大于(Mm)gcot 时，小球B将离开斜面.对于水平恒力向斜面一侧方向(水平向右)的情况，设恒力大小为F2时，B相对斜面静止时对悬绳的拉力恰好为零，此时A、B的共同加速度为a2，B的受力情况如图丙所示，有：FNco

24、s mg，FNsin ma2解得：a2gtan 即F2(Mm)a2(Mm)gtan 由此可知，当水平向右的力大于(Mm)gtan ，B将沿斜面上滑综上可知，当作用在A上的恒力F向左小于(Mm)gcot ，或向右小于(Mm)gtan 时，B能静止在斜面上.答案：向左小于(Mm)gcot 或向右小于(Mm)gtan 6.如图甲所示，一薄木板放在正方形水平桌面上，木板的两端与桌面的两端对齐，一小木块放在木板的正中间.木块和木板的质量均为m，木块与木板之间、木板与桌面之间的动摩擦因数都为.现突然以一水平外力F将薄木板抽出，要使小木块不从桌面上掉下，则水平外力F至少应为多大？(假设木板抽动过程中始终保持

25、水平，且在竖直方向上的压力全部作用在水平桌面上)解析：方法一F越大，木块与木板分离时的速度、位移越小，木块越不可能从桌面滑下.设当拉力为F0时，木块恰好能滑至桌面的边缘，再设木块与木板分离的时刻为t1，在0t1时间内有：tgt对t1时间后木块滑行的过程，有：gt解得：F06mg.乙方法二F越大，木块与木板分离时的速度、位移越小，木块越不可能从桌面滑出.若木块不从桌面滑出，则其vt 图象如图乙中OBC所示，其中OB的斜率为g，BC的斜率为g，t1t2有：SOBC(gt)2设拉力为F时，木板的vt图象为图乙中的直线OA，则SOAB即(v2v1)t1其中v1gt1，v2t1解得：F6mg即拉力至少为

26、6mg.答案：6mg第17讲牛顿运动定律的应用体验成功1.下列说法正确的是2004年高考全国理综卷()A.体操运动员双手握住单杠吊在空中不动时处于失重状态B.蹦床运动员在空中上升和下落过程中都处于失重状态C.举重运动员在举起杠铃后不动的那段时间内处于超重状态D.游泳运动员仰卧在水面静止不动时处于失重状态解析：体操运动员手握单杠在空中不动时；举重运动员举起杠铃后不动时；游泳运动员仰卧在水面静止不动时.他们均处于静止状态(平衡状态)，他们对单杠的拉力、对地面的压力以及对水面的压力大小均等于重力，他们既不处于超重状态也不处于失重状态，故选项A、C、D错误，选项B正确.答案：B2.如图所示，小球B放在

27、真空容器A内，球B的直径恰好等于A的正方形空腔的边长，将它们以初速度v0竖直向上抛出，下列说法正确的是()A.若不计空气阻力，在上升过程中，A对B有向上的支持力B.若不计空气阻力，在下落过程中，B对A没有压力C.若考虑空气阻力，在下落过程中，B对A的压力向下D.若考虑空气阻力，在上升过程中，A对B的压力向下解析：不计空气阻力，A、B向下的加速度都为g，A、B之间在竖直方向上无相互作用力.若考虑空气阻力，在下落过程中，对于A、B整体有：(mAmB)gf(mAmB)a加速度向下，ag对于B：mBgFNmaA对B有向上的支持力，大小为FNm(ga).答案：BD3.如图所示，用倾角为30 的光滑木板A

28、B托住质量为m的小球，小球用轻质弹簧系住，当小球处于静止状态时，弹簧恰好水平.则当木板AB突然向下撤离的瞬间()A.小球将开始做自由落体运动B.小球将开始做圆周运动C.小球的加速度大小为gD.小球的加速度大小为g解析：木板撤离前对小球的弹力FN木板撤去的瞬间小球受到的重力、弹簧拉力不变.故合外力与FN大小相等，方向相反，有：ag.答案：D4.如图所示，三个质量相同的物块A、B、C用两个轻弹簧和一根轻绳相连，挂在天花板上且处于平衡状态.在将A、B之间的线剪断的瞬间，A、B的加速度分别为(取向下为正，重力加速度为g)()A.aA2g，aB2gB.aAg，aBgC.aA2g，aBgD.aA0，aB2

29、g解析：轻绳剪断前弹簧对A的弹力F13mg，B、C之间弹簧的弹力F2mg绳被剪断后的瞬间弹簧弹力不变，有：aA2g，aB2g.答案：A5.在电梯中，把一重物置于台秤上，台秤与力的传感器相连.在电梯从静止加速上升、然后又匀速运动一段时间、最后停止运动的过程中，传感器的屏幕上显示出其受到的压力与时间的关系(Ft)图象，如图所示.问：(1)电梯在哪段时间内加速上升，此过程中重物处于超重状态还是失重状态？为什么？(2)电梯的最大加速度是多大？(取g10 m/s2)解析：(1)因为重物做匀速直线运动时对台秤的压力等于重力，由图可知，G30 N.电梯在04 s内加速上升，重物在04 s内处于超重状态，因为

30、在04 s内，重物对台秤的压力大于重力.(2)重物的质量m kg3 kg因为重物对台秤的压力与台秤对重物的支持力是作用力与反作用力.所以，重物所受的支持力的最大值Nmax50 N因为当Nmax50 N时，重物处于超重状态NmaxGmaa m/s2 m/s2重物所受的支持力的最小值Nmin10 N因为当Nmin10 N时，重物处于失重状态GNminmaa m/s2 m/s2加速度a的最大值为 m/s2.答案：(1)略(2) m/s26.一位同学通过电视节目观看嫦娥一号发射的情景，他听到现场总指挥倒计时结束发出“点火”指令后，立刻用秒表计时.假设测得火箭的底部从开始发射到经过发射架顶的时间为t，如

31、果想估算火箭在此过程中的平均推力，还需知道哪些数据？并写出表达式.若发射架高约为150 m，经过发射架的时间t5 s，则宇航员感觉到底座对他的支持力约为重力的多少倍？解析：设火箭的质量为M，由牛顿第二定律得：MgMa设宇航员的质量为m，发射塔的高度为h，又由运动学公式得：hat2可估算出平均推力Mg已知h150 m，t5 s，则a12 m/s2以宇航员为研究对象，有：FNmgma解得：FN2.2mg即支持力为重力的2.2倍.答案：应知道火箭的质量和发射塔的高度表达式Mg2.2倍金典练习七牛顿运动定律的应用选择题部分共10小题，每小题6分.在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的

32、小题有多个选项正确.1.在绕地球做匀速圆周运动的神舟六号飞船中，若宇航员带有以下仪表，则在舱内可以正常使用的是()A.天平B.弹簧测力器C.机械手表 D.水银温度计解析：选项A中天平是通过比较物体与砝码对托盘的压力来比较质量的，故无法使用.选项B中弹簧测力器虽然无法测出物体的重力，但可用于测量其他拉力.选项C中机械手表靠弹簧使指针转动，可以使用.选项D中水银温度计的工作原理为热胀冷缩，与重力及支持力无关，可以使用.答案：BCD2.如图所示，竖直光滑杆上套有一个小球和两根弹簧，两弹簧的一端各与小球相连，另一端分别用销钉M、N固定于杆上，小球处于静止状态.设拔去销钉M的瞬间，小球加速度的大小为12

33、 m/s2.在不拔去销钉M而拔去销钉N的瞬间，小球的加速度可能是(取g10 m/s2)()A.22 m/s2，方向竖直向上B.22 m/s2，方向竖直向下C.2 m/s2，方向竖直向上D.2 m/s2，方向竖直向下解析：拔去销钉M的瞬间，小球的加速度方向可能向上，也可能向下，因此本题有两个解.(1)拔去销钉M的瞬间，若小球的加速度向上，小球只受到重力和下面弹簧的弹力F1，且弹力一定向上，即处于压缩状态，有：F1mgma，F1m(ga)平衡时，上面弹簧的弹力为F1，则有：F1F1mgma，方向向下由此可知，上面弹簧处于压缩状态.在不拔去销钉M而拔去销钉N的瞬间，小球受重力和上面弹簧向下的弹力F1

34、，根据牛顿第二定律有：F1mgma1解得：a1ga22 m/s2，方向竖直向下.(2)拔去销钉M的瞬间，若小球加速度向下，小球只受到重力和下面弹簧的弹力F2的作用，因ag，所以F2一定向下，即下面弹簧处于伸长状态，有：F2mgma，F2m(ag)平衡时，上面弹簧的弹力为F2，则有：F2mgF2ma，方向向上.由此可知，上面弹簧处于伸长状态.在不拔去M而拔去N的瞬间，小球受重力和上面弹簧向上的弹力F2，根据牛顿第二定律有：F2mgma2解得：a2ag2 m/s2，方向竖直向上.答案：BC3.如图所示，光滑水平地面上的小车的质量为M，站在小车水平底板上的人的质量为m，且mM.人用一根跨过定滑轮的绳

35、子拉小车，定滑轮上下两侧的绳子都保持水平，不计绳与滑轮之间的摩擦.关于人和车一起向右加速运动的过程，下列说法正确的是()A.人受到向左的摩擦力B.人受到向右的摩擦力C.人拉绳的力越大，人和车的加速度越大D.人拉绳的力越大，人对车的摩擦力越大解析：设绳子的拉力为T时，人对车的摩擦力为f，取向右的方向为正方向，有：TfmaTfMa解得：a， f T当Mm时，f为正，方向向右当Mm时，f为负，方向向左.答案：CD4.如图甲所示，一物体放置在倾角为的斜面上，斜面固定于加速上升的电梯中，加速度为a.在物体始终相对斜面静止的情况下，下列说法正确的是()A.当一定时，a越大，斜面对物体的支持力越小B.当一定

36、时，a越大，斜面对物体的摩擦力越大C.当a一定时，越大，斜面对物体的支持力越小D.当a一定时，越大，斜面对物体的摩擦力越大解析：解法一物体随电梯加速上升，斜面对物体的作用力Fm(ga)又因为斜面对物体的作用力是支持力与静摩擦力的合力，三者关系如图乙所示.故斜面对物体的支持力FNm(ga)cos 可知：当a一定时，越大，FN越小；当一定时，a越大，FN越大斜面对物体的静摩擦力为：fm(ga)sin 可知：当a一定时，越大，f越大；当一定时，a越大，f越大.解法二物体在上升过程中的受力情况如图丙所示.沿斜面和垂直斜面建立直角坐标系把各力及加速度都正交分解，根据牛顿第二定律，在x方向上有：fmgsi

37、n masin 在y方向上有：FNmgcos macos 解得：fm(ga)sin ，FNm(ga)cos .答案：BCD5.在一根绳子下面串联着两个质量不同的小球，上面小球的质量比下面小球的质量大，当手提着绳的端点O并使两球沿水平方向一起做匀加速运动时(空气阻力不计)，则图甲中正确的是()甲解析： 乙设上面一段绳与竖直方向的夹角为，下面一段绳与竖直方向的夹角为，先把M、m看做一个整体，对整体分析可知受到重力和上段绳的拉力，如图乙所示，则由牛顿第二定律知：F合(mM)gtan (Mm)a得：agtan 以m为研究对象，则有：mgtan ma，其中aa，所以tan tan ，即，故选项A正确.答

38、案：A6.如图所示，在光滑的水平面上，质量分别为m1和m2的木块A和B之间用轻弹簧相连，在大小为F的拉力作用下做匀加速直线运动.某时刻突然撤去拉力F，此瞬时A和B的加速度大小分别为a1和a2，则有()A.a1，a2B.a1，a2C.a1，a2D.a10，a20解析：在拉力F的作用下，有F(m1m2)a故弹簧的弹力：Tm1a故撤去F的瞬间，有：a1，a2.答案：C7.如图所示，在光滑水平面上放着两块长度相同、质量分别为M1、M2的木板，在两木板的左端各放一个完全一样的物块，开始时，各物块均静止.今在两物块上各作用一水平恒力F1、F2，当物块和木板分离时，两木板的速度分别为v1、v2，物块和木板间

39、的动摩擦因数相同，下列说法正确的是()A.若F1F2，M1M2，则v1v2B.若F1F2，M1M2，则v1v2C.若F1F2，M1M2，则v1v2D.若F1F2，M1M2，则v1v2解析：设物块的质量为m，木板的长度为l.当F1F2时，两木板上物块的加速度相等，若M1M2，有a1a2，即在M1上的物块经过更短时间从木板上滑出，物块滑出时M1和M2的速度关系为v1v2.反之，若M1M2，则有v1v2.故选项A错误，B正确.当M1M2时，物块在木板上滑行时两木板的加速度相等，若F1F2，则M1上的物块加速度更大，能在更短时间内滑出木板，滑出时木板的速度更小.故选项C错误，D正确.答案：BD8.如图

40、所示，劲度系数为k的轻弹簧竖直固定在水平面上，弹簧上端固定一质量为m0的托盘，托盘上有一个质量为m的木块.用竖直向下的力将原长为l0的弹簧压缩后突然撤去外力，若木块能与托盘脱离，则木块即将脱离托盘时弹簧的长度为 () A.l0B.l0C.l0 D.l0解析：撤去外力后，m0、m一起向上先加速后减速运动，当向上加速或向上减速运动的加速度a小于g时，托盘对m有弹力作用，m与m0都不会分离.当弹簧恢复至原长时，m与m0的加速度都为重力加速度，它们之间没有相互作用力，若托盘再上升一微小高度x，则有ag，m已和m0分离.故弹簧恢复至原长时，m0与m将要分离.答案：A9.如图甲所示，小车上有一支架ABC，

41、其中杆AB与斜面垂直，杆BC与斜面平行，在BC的末端有一个质量为m的小球.小车由静止释放后沿倾角为的光滑斜面下滑，则杆对小球的弹力()A.竖直向上，大小为mgB.沿CB方向，大小为mgsin C.垂直斜面向上，大小为mgcos D.等于零解析：由题意知，小车、小球整体沿斜面向下的加速度agsin 设BC杆对小球的弹力大小为F，方向与斜面方向成角，如图乙所示，沿斜面和垂直斜面方向建立直角坐标系，则由牛顿第二定律可得：mgsin Fcos mgsin mgcos Fsin 解得：90，Fmgcos .答案：C10.压电陶瓷是一种力电传感器，它两端电压随所受压力的增大而增大.有位同学利用压电陶瓷设计

42、了一个判断小车运动状态的装置，其工作原理如图甲所示.将压电陶瓷和一块挡板固定在绝缘小车上，中间放置一个绝缘重球，它的直径略小于陶瓷和挡板间的距离.在小车向右做直线运动的过程中，电压表的示数如图乙所示，下列判断正确的是()A.从t1到t2时间内，小车做变加速直线运动B.从t1到t2时间内，小车做匀加速直线运动C.从t2到t3时间内，小车做匀加速直线运动D.从t2到t3时间内，小车做匀速直线运动解析：在t1t2时间内，陶瓷与小球之间的弹力均匀增加，小球和小车做加速度增大的加速运动.在t2t3时间内，陶瓷与小球之间的弹力恒定，小车做匀加速直线运动.答案：AC非选择题部分共3小题，共40分.11.(1

43、3分)如图所示，一质量M4 kg、长L3 m、上表面水平且光滑的木板，在水平向右、大小F8 N的拉力作用下，以v02 m/s的速度沿水平面向右匀速运动.某时刻将质量m1 kg的铁块(看成质点)轻轻地放在木板的最右端.若保持水平拉力不变，则小铁块经过多长时间离开木板？解析：设木板与地面之间的动摩擦因数为，据题意在未放铁块时，有：FMg放上铁块后铁块在木板上保持静止，木板做匀减速运动，根据牛顿第二定律有：(Mm)gFMa代入数据得：a0.5 m/s2假设铁块一直在木板上，木板停下来的时间t04 s设木板经过t时间向右运动的位移为L，有：Lv0tat2解得：t2 s由于tt0，故小铁块经过2 s后离

44、开木板.答案：2 s12.(13分)图甲是一种升降电梯的原理图，A为载人箱，B为平衡重物，它们的质量均为M，上下均由跨过滑轮的钢索系住，在电动机的牵引下使电梯上下运动.如果电梯中载人的质量为m，当电梯由静止开始以大小为a的加速度加速上升时，电动机需对平衡重物下面的钢索施加多大的拉力？(空气阻力、摩擦阻力、钢索的重力均不计)解析：设电梯以大小为a的加速度加速上升时，悬挂电梯和平衡重物的钢索的张力为T1，平衡重物下面的钢索的张力为T2.则A、B的受力情况如图乙、丙所示.由牛顿第二定律，对A有：T1(Mm)g(Mm)a对B有：T2MgT1Ma解得：T2(2Mm)amg.答案：(2Mm)amg13.(

45、14分)如图甲所示，水平面上有带圆弧形凸起的长方形木块A，木块A上的物体B用绕过凸起的轻绳与物体C相连，B与凸起之间的绳是水平的.用一水平向左的拉力F作用在物体B上，恰好使物体A、B、C保持相对静止.已知物体A、B、C的质量均为m，重力加速度为g，不计所有的摩擦，则拉力F应为多大？2008年高考四川延考区理综卷解析：如图乙所示，设绳中张力为T，A、B、C共同的加速度为a，与C相连部分的绳与竖直线夹角为.由牛顿运动定律，对A、B、C组成的整体有：F3ma对B有：FTma对C有：Tcos mgTsin ma解得：Fmg.答案：mg第18讲单 元 小 结链接高考1.如图所示，一个盛水的容器底部有一小

46、孔，静止时用手指堵住小孔不让它漏水.假设容器在下述几种运动过程中始终保持平动，且忽略空气阻力，则下列说法正确的是2005年高考北京春季卷()A.容器自由下落时，小孔向下漏水B.将容器竖直向上抛出，容器向上运动时，小孔向下漏水；容器向下运动时，小孔不向下漏水C.将容器水平抛出，容器在运动中小孔向下漏水D.将容器斜向上抛出，容器在运动中小孔不向下漏水解析：容器无论是向上抛出、向下抛出还是斜向上、斜向下抛出，在空中的加速度大小都为g，竖直向下，水处于完全失重状态，即水中各处的压强与大气压相等，水不会从孔中漏出.答案：D2.如图所示，一辆有动力驱动的小车上有一水平放置的弹簧，其左端固定在小车上，右端与

47、一小球相连.设在某一段时间内小球与小车相对静止且弹簧处于压缩状态，若忽略小球与小车间的摩擦力，则在此段时间内小车可能是2008年高考全国理综卷()A.向右做加速运动B.向右做减速运动C.向左做加速运动 D.向左做减速运动解析：小球在水平方向受到向右的弹簧弹力，由牛顿第二定律可知，小球必定具有向右的加速度，小球与小车相对静止，故小车可能向右加速运动或向左减速运动.答案：AD3.如图所示，一固定斜面上两个质量相同的小物块A和B紧挨着匀速下滑，A与B的接触面光滑.已知A与斜面之间的动摩擦因数是B与斜面之间动摩擦因数的2倍，斜面倾角为.B与斜面之间的动摩擦因数是2008年高考全国理综卷()A.tan

48、B.cot C.tan D.cot 解析：A、B两物体受到斜面的支持力均为mgcos ，所受滑动摩擦力分别为：fAAmgcos ，fBBmgcos .对整体进行受力分析并结合平衡条件可得：2mgsin fAfB，且A2B，解得：Btan .答案：A4.有一些问题你可能不会求解，但是你仍有可能对这些问题的解是否合理进行分析和判断.例如，从解的物理量单位，解随某些已知量变化的趋势，解在一些特殊条件下的结果等方面进行分析，并与预期结果、实验结论等进行比较，从而判断解的合理性或正确性.举例如下：如图所示，质量为M、倾角为的滑块A放于水平地面上，把质量为m的滑块B放在A的斜面上.忽略一切摩擦，有人求得B

49、相对地面的加速度a gsin ，式中g为重力加速度.对于上述解，某同学首先分析了等号右侧量的单位，没发现问题.他进一步利用特殊条件对该解做了如下四项分析和判断，所得结论都是“解可能是对的”.但是，其中有一项是错误的.请你指出该项.2008年高考北京理综卷()A.当0时，该解给出a0，这符合常识，说明该解可能是对的B.当90时，该解给出ag，这符合实验结论，说明该解可能是对的C.当Mm时，该解给出agsin ，这符合预期的结果，说明该解可能是对的D.当mM时，该解给出a，这符合预期的结果，说明该解可能是对的解析：当mM时，该解给出a，这与实际不符，说明该解是错误的，故选D.答案：D5.一有固定斜

50、面的小车在水平面上做直线运动，小球通过细绳与车顶相连.小球某时刻正处于图示状态.设斜面对小球的支持力为FN，细绳对小球的拉力为T，关于此时刻小球的受力情况，下列说法正确的是2008年高考宁夏理综卷()A.若小车向左运动，FN可能为零B.若小车向左运动，T可能为零C.若小车向右运动，FN不可能为零D.若小车向右运动，T不可能为零解析：本题考查牛顿运动定律.对小球进行受力分析，当FN为零时，小球的合外力水平向右，加速度向右，故小车可能向右加速运动或向左减速运动，选项A正确、C错误；当T为零时，小球的合外力水平向左，加速度向左，故小车可能向右减速运动或向左加速运动，选项B正确、D错误.解题时抓住FN

51、、T为零时受力分析的临界条件作为突破口，小球与车相对静止，说明小球和小车只能有水平的加速度.答案：AB6.如图所示，在倾角为的固定光滑斜面上，有一用绳子拴着的长木板，木板上站着一只猫.已知木板的质量是猫的质量的2倍.当绳子突然断开时，猫立即沿着板向上跑，以保持其相对斜面的位置不变，则此时木板沿斜面下滑的加速度为2004年高考全国理综卷()A.sin B.gsin C.gsin D.2gsin 解析：本题可用隔离法.猫向上跑时相对于斜面位置不变，即所受合力为零.根据力的平衡原理可知猫所受的沿斜面向上的摩擦力fmgsin ，由牛顿第三定律可知木板受猫的沿斜面向下的摩擦力也等于mgsin .以木板为

52、研究对象，由牛顿第二定律得：mgsin 2mgsin 2ma，agsin ，故选项C正确.本题也可用整体法求解.绳子断时，以猫和木板作为一个整体可得沿斜面向下的合力为3mgsin ，而只有木板向下滑动，故：3mgsin 2ma，agsin .故选项C正确.答案：C7.在光滑的水平地面上有一静止的物体.现以大小为F1的水平恒力推这一物体，作用一段时间后换成相反方向的大小为F2的水平恒力推这一物体；当恒力F2作用的时间与恒力F1作用的时间相等时，物体恰好回到原处，此时物体的动能为 32 J，则可知()A.F22F1B.F23F1C.F1做的功为8 J，F2做的功为24 JD.F1做的功为8 J，F2做的功为24 J解析：图示为物体的受力情况及运动示意图.设F1、F2的作用时间为t，由题意知：st2，s(t)t