資源簡介

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新課預習銜接 牛頓第三定律
一．選擇題（共5小題）
1．（2024秋 紅橋區期末）如圖所示，物體靜止于水平桌面上，則（　　）
A．物體所受的重力和桌面對它的支持力是一對作用力與反作用力
B．桌面對物體的支持力的大小等于物體的重力，這兩個力是一對平衡力
C．物體對桌面的壓力就是物體的重力，這兩個力是同一種力
D．物體對桌面的壓力和桌面對物體的支持力是一對平衡的力
2．（2024春 讓胡路區校級期末）如圖所示，水平桌面上平鋪一張宣紙，宣紙的左側壓有一鎮紙，寫字過程中宣紙保持靜止不動，下列說法正確的是（　　）
A．鎮紙受到的支持力和它對宣紙的壓力是一對平衡力
B．豎直提起毛筆懸空時，增大握筆的力度可以增大手和筆之間的摩擦力
C．自左向右行筆寫一橫過程中，鎮紙不受摩擦力作用
D．自左向右行筆寫一橫過程中，桌面給宣紙的摩擦力向右
3．（2024秋 綿陽期末）為取票便捷，各火車站都安裝了自動取票機，旅客將二代身份證放在“感應區”就可以獲取車票。一般將感應區設計為斜面，如圖所示。若身份證放在感應區斜面上處于靜止狀態，則（　　）
A．斜面對身份證的摩擦力方向沿斜面向下
B．斜面對身份證的支持力是由于身份證發生形變產生的
C．斜面對身份證的支持力與身份證對斜面的壓力是一對平衡力
D．斜面對身份證的作用力與身份證所受重力大小相等方向相反
4．（2024秋 撫順期末）如圖所示，輕彈簧的一端固定在垂直于光滑的傾角為θ的斜面底端擋板上，另一端自然伸長于斜面O點，將質量為m的物體拴接于彈簧上端后靜止于距斜面O點x0處；現用平行于斜面向上的力F緩慢拉動物體，使在彈性限度內斜向上運動了4x0，物體再次靜止。撤去F后，物體開始沿斜向下運動，重力加速度為g，不計空氣阻力。則撤去F后（　　）
A．物體先做勻加速運動至O點，過O點后加速度一直減小
B．物體運動至最低點時彈力大小等于mgsinθ
C．物體剛運動時的加速度大小為4gsinθ
D．物體向下運動至O點速度最大
5．（2024秋 武邑縣校級期末）關于牛頓運動定律的理解，下列說法正確的是（　　）
A．拋出去的小球，離手后仍能運動，說明小球已經失去慣性
B．物體不受力時處于靜止或勻速運動的狀態
C．物體所受的合力方向與物體的加速度方向可能相反
D．甲、乙雙方進行拔河比賽，甲方勝利，說明甲對乙的力大于乙對甲的力
二．多選題（共4小題）
（多選）6．（2024秋 肇東市校級期末）牛頓是出生在17世紀英國偉大的科學家，而牛頓三大定律更是人類探索自然奧秘的重大發現。關于牛頓三大定律，下列說法中正確的是（　　）
A．牛頓第一定律是在大量實驗事實的基礎上通過推理而概括出來的結論
B．羽毛球可以被快速抽殺，是因為它質量小，慣性小，運動狀態容易改變
C．甲、乙兩隊進行拔河比賽，甲隊獲勝，其力學上的根本原因是甲隊拉繩的力比乙隊拉繩的力大
D．任何情況下，速度的方向總與合外力方向相同
（多選）7．（2024秋 撫順期末）如圖所示，螞蟻們“頭頂著”食物沿樹枝向上爬行，10s內前進了0.2m，則（　　）
A．當螞蟻勻速爬行時，食物對螞蟻的力與螞蟻對食物的力是一對平衡力
B．“10s”是時刻，“0.2m”是路程
C．觀察螞蟻行走時的肢體分工時，螞蟻不能視為質點
D．樹枝對螞蟻的支持力是由于樹枝的形變產生的
（多選）8．（2024秋 市中區期末）2023年10月7日，杭州亞運會女排決賽，中國女排3：0橫掃日本女排實現衛冕。女排運動員向上跳起擊球的慢動作過程為：從直立狀態開始屈腿下蹲，使重心下移，由靜止蹬地起跳后離開地面，豎直向上運動直到最高點。不計空氣阻力，下列說法正確的是（　　）
A．在加速下蹲過程中，運動員對地面的壓力等于地面對運動員的支持力
B．在屈腿下蹲過程中，運動員對地面的壓力是由于其鞋子發生形變產生的
C．蹬地起跳時，運動員受到的地面支持力大于運動員對地面的壓力
D．蹬地起跳時，運動員對地面的壓力越大，跳起高度越高，慣性也越大
（多選）9．（2024春 鼓樓區校級期末）“柳條搓線絮搓棉，搓夠干尋放紙鳶”，四月正是放風箏的好時節。如圖所示，在輕繩拉力的作用下，風箏始終靜止在空中，下列說法正確的是（　　）
A．輕繩對人的拉力大于地面對人的摩擦力
B．人對地面的壓力小于人和風箏受到的總重力
C．氣流對風箏的作用力方向水平向左
D．氣流對風箏的作用力方向沿輕繩向上
三．填空題（共3小題）
10．（2024秋 鼓樓區校級期末）如圖所示，一固定斜面上表面光滑，傾角為30°，斜面頂端固定一個光滑定滑輪。跨過定滑輪的輕質細線，一端豎直懸掛小球A，另一端連接物塊B，細線的傾斜部分與斜面平行。用手按住物塊B。整個系統處于靜止狀態。小球A的質量為m，物塊B的質量為4m，重力加速度為g。現突然松開按住物塊B的手，松手的瞬間，小球A的加速度大小為 　 　；細線上的拉力大小為 　 　。（結果用題中所給的字母表達）
11．（2024秋 重慶期末）如圖所示，質量為m的光滑小球，用輕繩連接后，掛在三角劈的頂端，繩與斜面平行，劈在光滑水平面上運動，劈的加速度a至少 　 　m/s2時小球對劈無壓力，且加速度方向應為 　 　。
12．（2024秋 齊齊哈爾期末）牛頓第三定律
（1）實驗探究：如圖所示，把A、B兩個彈簧測力計連接在一起，B的一端固定，用手拉測力計A，結果發現兩個彈簧測力計的示數是 　 　的。改變拉力，彈簧測力計的示數也隨著改變，但兩個彈簧測力計的示數總是 　 　的，方向 　 　。
（2）牛頓第三定律：兩個物體之間的作用力和反作用力總是大小 　 　，方向 　 　，作用在 　 　。
四．解答題（共3小題）
13．（2024秋 瀘縣校級期末）如圖所示，小球A置于水平面上的半圓體上靜止，半圓柱體底面粗糙，其斜面光滑。小球B用系于豎直板上的水平輕彈簧拉著，兩小球A、B通過光滑滑輪O用輕質細線相連，兩球均處于靜止狀態。已知A球質量為m，O點在半圓主體圓心O1的正上方，OA與豎直方向成30°角，OA長度與半圓住體半徑相等，OB與豎直方向成45°角，重力加速度為g，求：
（1）小球A受到細線的拉力大小；
（2）若半圓柱體質量也為m且恰好不滑動，設最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，半圓柱體底面與地面間的動摩擦因數μ；
（3）若將OB繩剪斷，則在剪斷瞬間，小球B的加速度的大小和方向。
14．（2024秋 沙坪壩區校級期末）如圖所示，傾角θ＝37°的斜面AB與光滑水平面BC平滑連接，BC的右端與水平傳送帶緊密相連，傳送帶逆時針勻速轉動的速度大小v0＝2.0m/s。有一質量m＝1.0kg的物塊從斜面上高為h處靜止釋放，已知滑塊與斜面及傳送帶間的動摩擦因數分別為μ1＝0.50和μ2＝0.40，傳送帶C、D兩端距離L＝2.0m。（g取10m/s2）
（1）若h＝3.0m，求物塊到達B點時的速度大小vB；
（2）若釋放高度h滿足一定條件后，物塊在傳送帶上運動一次后總能以相同的速度返回C點，求h的范圍。
15．（2024秋 下城區校級期末）國家快遞大數據平臺實時監測數據顯示，我國快遞年業務量首次突破千億級別，已連續8年穩居世界第一。如圖甲所示是某快遞點分揀快遞裝置的部分簡化示意圖，可視為質點的某快遞從傾角為θ＝53°的斜面頂端A點靜止釋放，沿斜面AB下滑，進入水平傳送帶BC傳送，最后能從水平末端C點水平拋出，落到水平地面，斜面與傳送帶之間由一小段不計長度的光滑圓弧連接。已知斜面AB長L1＝2m，水平傳送帶BC長L2m，傳送帶上表面距水平地面h＝1.25m，該快遞與斜面間動摩擦因數μ1，與傳動帶間動摩擦因數μ2，傳送帶以大小為v的速度順時針轉動，不考慮傳送帶滑輪大小，g＝10m/s2，求：
（1）快遞剛滑到傳送帶上時的速度vB的大小；
（2）調節傳送帶速度使快遞落地點與拋出點C點的水平距離最大，則傳送帶速度至少多大，并求出與拋出點的最大水平距離？
（3）若在傳送帶右側加裝一個收集裝置，其內邊界截面為四分之一圓形，如圖乙為傳送帶右半部分和裝置的示意圖，C點為圓心，半徑為Rm，若要使該快遞從C點拋出后落到收集裝置時的速度最小，則傳送帶速度應該調節為多大？
新課預習銜接 牛頓第三定律
參考答案與試題解析
一．選擇題（共5小題）
1．（2024秋 紅橋區期末）如圖所示，物體靜止于水平桌面上，則（　　）
A．物體所受的重力和桌面對它的支持力是一對作用力與反作用力
B．桌面對物體的支持力的大小等于物體的重力，這兩個力是一對平衡力
C．物體對桌面的壓力就是物體的重力，這兩個力是同一種力
D．物體對桌面的壓力和桌面對物體的支持力是一對平衡的力
【考點】相互作用力與平衡力的區別和聯系；力的定義和特點．
【專題】定性思想；推理法；彈力的存在及方向的判定專題．
【答案】B
【分析】平衡力與一對作用力與反作用力的區別：一對平衡力作用在一個物體上，性質可以不同；一對作用力與反作用力作用在兩個物體上，性質一定相同．
【解答】解：A、B、桌面對物體的支持力和物體所受的重力是一對平衡力，故A錯誤，B正確；
C、物體對桌面的壓力是由于物體的重力而產生的，但不能說就是物體的重力，它們是不同性質的力，施力物體和受力物體也不同，故C錯誤。
D、桌面對物體的支持力和物體對桌面的壓力是一對作用力與反作用力，故D錯誤；
故選：B。
【點評】此題主要通過實例考查了二力平衡的條件與相互作用力的關系，是一道容易出錯的題目，記住一對平衡力與一對作用力與反作用力的區別就可順利解決．
2．（2024春 讓胡路區校級期末）如圖所示，水平桌面上平鋪一張宣紙，宣紙的左側壓有一鎮紙，寫字過程中宣紙保持靜止不動，下列說法正確的是（　　）
A．鎮紙受到的支持力和它對宣紙的壓力是一對平衡力
B．豎直提起毛筆懸空時，增大握筆的力度可以增大手和筆之間的摩擦力
C．自左向右行筆寫一橫過程中，鎮紙不受摩擦力作用
D．自左向右行筆寫一橫過程中，桌面給宣紙的摩擦力向右
【考點】相互作用力與平衡力的區別和聯系；判斷是否存在摩擦力．
【專題】定性思想；推理法；受力分析方法專題；理解能力．
【答案】C
【分析】鎮紙受到的支持力和它對宣紙的壓力是相互作用力；用力握毛筆時，不會增大手對筆的摩擦力；因鎮紙受力個數較少，故以鎮紙為突破口，分析出鎮紙不受摩擦力，宣紙在水平方向上只受筆對其的摩擦力與桌面對其的摩擦力。
【解答】解：A、鎮紙受到的支持力和它對宣紙的壓力是作用力和反作用力，不是平衡力，故A錯誤；
B、豎直提起毛筆懸空時，增大握筆的力度只會增大最大靜摩擦力，手和筆之間的摩擦力與筆的重力平衡，大小保持不變，故B錯誤；
C、毛筆相對于宣紙向右運動，則宣紙對毛筆有向左的摩擦力，宣紙相對于桌面有向右的運動趨勢，所以桌面對宣紙有向左的摩擦力，鎮紙與宣紙只有一個接觸面，且鎮紙保持靜止狀態，所以鎮紙和宣紙間無摩擦力的作用，故C正確；
D、自左向右行筆寫一橫過程中，毛筆對宣紙的摩擦力向右，再對宣紙受力分析可知，桌面給宣紙的摩擦力向左，故D錯誤。
故選：C。
【點評】解答本題的關鍵是能結合已知條件，靈活選擇研究對象，注意相對運動趨勢的理解。
3．（2024秋 綿陽期末）為取票便捷，各火車站都安裝了自動取票機，旅客將二代身份證放在“感應區”就可以獲取車票。一般將感應區設計為斜面，如圖所示。若身份證放在感應區斜面上處于靜止狀態，則（　　）
A．斜面對身份證的摩擦力方向沿斜面向下
B．斜面對身份證的支持力是由于身份證發生形變產生的
C．斜面對身份證的支持力與身份證對斜面的壓力是一對平衡力
D．斜面對身份證的作用力與身份證所受重力大小相等方向相反
【考點】相互作用力與平衡力的區別和聯系；靜摩擦力的方向．
【專題】定性思想；推理法；受力分析方法專題；理解能力．
【答案】D
【分析】身份證放在識別感應區上處于靜止狀態時受力平衡，根據受力情況結合平衡條件，以及彈力的產生進行解答。
【解答】解：A．根據受力平衡可知，斜面對身份證的摩擦力方向沿斜面向上，故A錯誤；
B．根據彈力的產生可知，斜面對身份證的支持力是由于斜面發生形變產生的，故B錯誤；
C．斜面對身份證的支持力與身份證對斜面的壓力是兩個物體之間的相互作用，是一對相互作用力，故C錯誤；
D．根據受力平衡可知，斜面對身份證的作用力與身份證所受重力平衡，則大小相等方向相反，故D正確。
故選：D。
【點評】本題主要是考查了作用力與反作用力以及共點力的平衡問題，關鍵是能夠確定研究對象、進行受力分析、根據平衡條件進行解答。
4．（2024秋 撫順期末）如圖所示，輕彈簧的一端固定在垂直于光滑的傾角為θ的斜面底端擋板上，另一端自然伸長于斜面O點，將質量為m的物體拴接于彈簧上端后靜止于距斜面O點x0處；現用平行于斜面向上的力F緩慢拉動物體，使在彈性限度內斜向上運動了4x0，物體再次靜止。撤去F后，物體開始沿斜向下運動，重力加速度為g，不計空氣阻力。則撤去F后（　　）
A．物體先做勻加速運動至O點，過O點后加速度一直減小
B．物體運動至最低點時彈力大小等于mgsinθ
C．物體剛運動時的加速度大小為4gsinθ
D．物體向下運動至O點速度最大
【考點】作用力與反作用力；胡克定律及其應用．
【專題】定量思想；推理法；簡諧運動專題；推理論證能力．
【答案】C
【分析】簡諧運動，衡位置加速度小；
根據平衡條件和牛頓第二定律列式，分析最低點加速度和彈力；
簡諧運動，平衡位置速度最大。
【解答】解：A．物體在彈力和重力下滑分力的作用下，做簡諧運動，做變加速運動至O點，過O點后加速度先減小后增大，故A錯誤；
BC．根據平衡條件，有mgsinθ＝kx0
釋放時，根據牛頓第二定律，則有
k 3x0+mgsinθ＝4mgsinθ＝ma
物體剛運動時的加速度大小，同時也是最低點的加速度大小為
a＝4gsinθ
則在最低點時，根據牛頓第二定律，則有
F﹣mgsinθ＝ma
物體運動至最低點時彈力大小等于
F＝5mgsinθ
故B錯誤，C正確；
D．距斜面O點x0處為平衡位置，運動至該位置的速度最大，故D錯誤。
故選：C。
【點評】本題解題關鍵是掌握平衡條件和牛頓第二定律，具有一定綜合性，難度中等。
5．（2024秋 武邑縣校級期末）關于牛頓運動定律的理解，下列說法正確的是（　　）
A．拋出去的小球，離手后仍能運動，說明小球已經失去慣性
B．物體不受力時處于靜止或勻速運動的狀態
C．物體所受的合力方向與物體的加速度方向可能相反
D．甲、乙雙方進行拔河比賽，甲方勝利，說明甲對乙的力大于乙對甲的力
【考點】牛頓第三定律的理解與應用；牛頓第一定律的內容與應用；牛頓第二定律的簡單應用．
【專題】定性思想；推理法；牛頓運動定律綜合專題；推理論證能力．
【答案】B
【分析】根據牛頓運動定律的基礎內容及牛頓第二定律的矢量性分析判斷即可。
【解答】解：A．一切物體都有慣性，并且慣性的大小只與物體的質量有關，慣性的大小與物體的運動狀態無關，拋出去的小球，小球的質量不變，慣性不變，故A錯誤；
B．根據牛頓第一定律可知，物體不受力時處于靜止或勻速運動的狀態，故B正確；
C．由牛頓第二定律知，物體所受的合力方向與物體的加速度方向一定相同，故C錯誤；
D．甲對乙的力與乙對甲的力是相互作用力，大小相等，甲方勝利的原因是地面對甲的摩擦力大于地面對乙的摩擦力，故D錯誤。
故選：B。
【點評】牛頓運動定律是經典力學的基礎，也是高中物理中的重要內容之一，應能熟練、準確地理解并應用它。
二．多選題（共4小題）
（多選）6．（2024秋 肇東市校級期末）牛頓是出生在17世紀英國偉大的科學家，而牛頓三大定律更是人類探索自然奧秘的重大發現。關于牛頓三大定律，下列說法中正確的是（　　）
A．牛頓第一定律是在大量實驗事實的基礎上通過推理而概括出來的結論
B．羽毛球可以被快速抽殺，是因為它質量小，慣性小，運動狀態容易改變
C．甲、乙兩隊進行拔河比賽，甲隊獲勝，其力學上的根本原因是甲隊拉繩的力比乙隊拉繩的力大
D．任何情況下，速度的方向總與合外力方向相同
【考點】牛頓第三定律的理解與應用；牛頓第一定律的內容與應用；慣性與質量．
【專題】定性思想；推理法；牛頓運動定律綜合專題；理解能力．
【答案】AB
【分析】牛頓第一定律不是實驗得出的，是在大量實驗事實的基礎上通過推理而概括出來的；質量是慣性大小的量度，質量小，慣性小，運動狀態容易改變；相互作用力總是大小相等方向相反；根據牛頓第二定律可知，任何情況下，加速度的方向總與合外力方向相同。
【解答】解：A．牛頓第一定律不是實驗得出的，是在大量實驗事實的基礎上通過推理而概括出來的，故A正確；
B．質量是慣性大小的量度，質量小，慣性小，運動狀態容易改變，則羽毛球可以被快速抽殺，故B正確；
C．甲、乙兩隊進行拔河比賽中，根據牛頓第三定律可知，甲隊對繩子的拉力等于乙隊對繩子的拉力，故C錯誤。
D．根據牛頓第二定律可知，任何情況下，加速度的方向總與合外力方向相同，而速度不一定和合外力同向，故D錯誤；
故選：AB。
【點評】本題考查了牛頓的三大運動規律，題目較基礎。
（多選）7．（2024秋 撫順期末）如圖所示，螞蟻們“頭頂著”食物沿樹枝向上爬行，10s內前進了0.2m，則（　　）
A．當螞蟻勻速爬行時，食物對螞蟻的力與螞蟻對食物的力是一對平衡力
B．“10s”是時刻，“0.2m”是路程
C．觀察螞蟻行走時的肢體分工時，螞蟻不能視為質點
D．樹枝對螞蟻的支持力是由于樹枝的形變產生的
【考點】作用力與反作用力；質點；時刻、時間的物理意義和判斷；位移、路程及其區別與聯系；彈性形變和塑性形變．
【專題】定性思想；推理法；直線運動規律專題；理解能力．
【答案】CD
【分析】兩物體之間的力是一對相互作用力；
時間為一段時間間隔，路程為軌跡大小；
形狀大小是主要因素，不能忽略，不能看成質點；
彈力由彈性形變產生。
【解答】解：A．食物對螞蟻的力與螞蟻對食物的力是一對相互作用力，故A錯誤；
B．依題意，可知“10s”所指為時間間隔，“0.2m”是路程，故B錯誤；
C．觀察螞蟻行走時的肢體分工時，螞蟻形狀、尺寸對該研究過程有影響，形狀大小是主要因素，不能忽略，故不能視為質點，故C正確；
D．支持力是彈力，樹枝對螞蟻的支持力是由于樹枝的形變產生的，故D正確。
故選：CD。
【點評】本題解題關鍵是掌握基本物理概念，如相互作用力、路程、時間、質點等，比較基礎。
（多選）8．（2024秋 市中區期末）2023年10月7日，杭州亞運會女排決賽，中國女排3：0橫掃日本女排實現衛冕。女排運動員向上跳起擊球的慢動作過程為：從直立狀態開始屈腿下蹲，使重心下移，由靜止蹬地起跳后離開地面，豎直向上運動直到最高點。不計空氣阻力，下列說法正確的是（　　）
A．在加速下蹲過程中，運動員對地面的壓力等于地面對運動員的支持力
B．在屈腿下蹲過程中，運動員對地面的壓力是由于其鞋子發生形變產生的
C．蹬地起跳時，運動員受到的地面支持力大于運動員對地面的壓力
D．蹬地起跳時，運動員對地面的壓力越大，跳起高度越高，慣性也越大
【考點】牛頓第三定律的理解與應用；超重與失重的概念、特點和判斷；慣性與質量；作用力與反作用力．
【專題】定性思想；推理法；牛頓運動定律綜合專題；推理論證能力．
【答案】AB
【分析】A.根據牛頓第三定律進行分析判斷；
B.根據彈力產生的原因進行分析解答；
CD.根據牛頓第三定律結合慣性的知識進行分析解答。
【解答】解：A.在加速下蹲的過程中，運動員對地面的壓力和地面對運動員的支持力是一對相互作用力，大小相等，方向相反，故A正確；
B.在屈腿下蹲的過程中，運動員對地面的壓力是由于運動員的鞋子產生形變得到的，故B正確；
CD.蹬地起跳時，運動員對地面的壓力和地面對運動員的支持力仍然是大小相等，方向相反的，壓力越大，跳起的高度越高，但慣性不變，故CD錯誤。
故選：AB。
【點評】考查牛頓運動定律，會根據題意進行準確分析和解答。
（多選）9．（2024春 鼓樓區校級期末）“柳條搓線絮搓棉，搓夠干尋放紙鳶”，四月正是放風箏的好時節。如圖所示，在輕繩拉力的作用下，風箏始終靜止在空中，下列說法正確的是（　　）
A．輕繩對人的拉力大于地面對人的摩擦力
B．人對地面的壓力小于人和風箏受到的總重力
C．氣流對風箏的作用力方向水平向左
D．氣流對風箏的作用力方向沿輕繩向上
【考點】作用力與反作用力；判斷物體的受力個數．
【專題】定量思想；推理法；共點力作用下物體平衡專題；推理論證能力．
【答案】AB
【分析】人受到向下的重力、向上的支持力、繩子的拉力和水平向左的摩擦力，然后用正交分解法，對風箏受力分析，根據共點力平衡判斷；根據共點力平衡判斷氣流對風箏的作用力大小和方向，再對風箏和人整體受力分析，根據共點力平衡分析判斷人受地面的支持力和重力的關系，最后根據牛頓第三定律分析即可。
【解答】解：A．對人受力分析如圖所示：
根據共點力平衡條件可知，輕繩對人的拉力的水平分力Tcosθ等于地面對人的摩擦力f，
即Tcosθ＝f
由于cosθ＜1
因此拉力大于地面對人的摩擦力，故A正確；
BCD．風箏受到重力，繩子拉力和氣流對風箏的作用力，氣流對風箏的作用力一定與重力和繩子拉力的合力平衡，因此一定指向左上方，由于風箏受到氣流對它向左上方的作用力，將人和風箏作為整體，氣流對風箏的作用力在豎直方向上，有一個豎直向上的分力，根據共點力平衡條件可知，人受地面的支持力小于人和風箏受到的總重力，根據牛頓第三定律可知，人對地面的壓力小于人和風箏受到的總重力，故B正確，CD錯誤。
故選：AB。
【點評】本題考查共點力平衡，解題關鍵是選取研究對象，做好受力分析，根據共點力平衡條件判斷即可，注意設計多個物體平衡時可選用整體法，物體受多個力時可選用正交分解法，注意遇到作用力與反作用力的關系時，要用牛頓第三定律去說明。
三．填空題（共3小題）
10．（2024秋 鼓樓區校級期末）如圖所示，一固定斜面上表面光滑，傾角為30°，斜面頂端固定一個光滑定滑輪。跨過定滑輪的輕質細線，一端豎直懸掛小球A，另一端連接物塊B，細線的傾斜部分與斜面平行。用手按住物塊B。整個系統處于靜止狀態。小球A的質量為m，物塊B的質量為4m，重力加速度為g。現突然松開按住物塊B的手，松手的瞬間，小球A的加速度大小為 　　；細線上的拉力大小為 　　。（結果用題中所給的字母表達）
【考點】作用力與反作用力；力的合成與分解的應用．
【專題】定量思想；推理法；牛頓運動定律綜合專題；分析綜合能力．
【答案】，。
【分析】利用整體法，對小球分析可求出加速度，對小球單獨分析可求出拉力大小。
【解答】解：對小球與物塊進行分析有4mgsin30°﹣mg＝5ma，解得ag
對小球進行分析有T﹣mg＝ma，解得T
故答案為：，。
【點評】學生在解答本題時，應注意靈活選擇研究對象，采用整體法分析可提高解題效率。
11．（2024秋 重慶期末）如圖所示，質量為m的光滑小球，用輕繩連接后，掛在三角劈的頂端，繩與斜面平行，劈在光滑水平面上運動，劈的加速度a至少 　　m/s2時小球對劈無壓力，且加速度方向應為 　水平向左　。
【考點】作用力與反作用力；力的合成與分解的應用．
【專題】定量思想；推理法；牛頓運動定律綜合專題；分析綜合能力．
【答案】、水平向左。
【分析】對小球進行受力分析，在豎直方向和水平方向根據平衡條件、牛頓第二定律即可求得加速度；
當剛好無壓力時，由共點力平衡和牛頓第二定律即可求得加速度方向。
【解答】解：當小球受到支持力為零時，小球對劈無壓力。
此時輕繩沿豎直方向的分力T1等于重力：T1＝Tsinθ＝mg
沿水平方向的分力T2，方向水平向左，由牛頓第二定律可得：T2＝Tcosθ＝ma
聯立解得：
方向同T2的方向相同，水平向左。
故答案為：、水平向左。
【點評】本題主要考查了牛頓第二定律的直接應用，要求同學們能正確對小球進行受力分析，把握住隱含的臨界條件。
12．（2024秋 齊齊哈爾期末）牛頓第三定律
（1）實驗探究：如圖所示，把A、B兩個彈簧測力計連接在一起，B的一端固定，用手拉測力計A，結果發現兩個彈簧測力計的示數是 　相等　的。改變拉力，彈簧測力計的示數也隨著改變，但兩個彈簧測力計的示數總是 　相等　的，方向 　相反　。
（2）牛頓第三定律：兩個物體之間的作用力和反作用力總是大小 　相等　，方向 　相反　，作用在 　同一條直線上　。
【考點】牛頓第三定律的理解與應用．
【專題】定性思想；推理法；牛頓運動定律綜合專題；理解能力．
【答案】（1）相等；相等；相反；
（2）相等；相反；同一條直線上。
【分析】明確牛頓第三定律的基本內容，明確作用力和反作用力總是大小相等、方向相反、作用在同一直線上，從而明確實驗探究的現象。
【解答】解：（1）把A、B兩個彈簧測力計連接在一起，B的一端固定，用手拉測力計A，結果發現兩個彈簧測力計的示數是相等的，改變拉力，彈簧測力計的示數也隨著改變，但兩個彈簧測力計的示數總是相等的，方向相反；
（2）根據牛頓第三定律的定義可知，兩個物體之間的作用力和反作用力總是大小相等，方向相反，作用在同一條直線上。
故答案為：（1）相等；相等；相反；
（2）相等；相反；同一條直線上。
【點評】本題考查牛頓第三定律的掌握，要注意明確牛頓第三定律是實驗定律，可以通過實驗探究得出結論。
四．解答題（共3小題）
13．（2024秋 瀘縣校級期末）如圖所示，小球A置于水平面上的半圓體上靜止，半圓柱體底面粗糙，其斜面光滑。小球B用系于豎直板上的水平輕彈簧拉著，兩小球A、B通過光滑滑輪O用輕質細線相連，兩球均處于靜止狀態。已知A球質量為m，O點在半圓主體圓心O1的正上方，OA與豎直方向成30°角，OA長度與半圓住體半徑相等，OB與豎直方向成45°角，重力加速度為g，求：
（1）小球A受到細線的拉力大小；
（2）若半圓柱體質量也為m且恰好不滑動，設最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，半圓柱體底面與地面間的動摩擦因數μ；
（3）若將OB繩剪斷，則在剪斷瞬間，小球B的加速度的大小和方向。
【考點】作用力與反作用力；力的合成與分解的應用．
【專題】定量思想；推理法；牛頓運動定律綜合專題；推理論證能力．
【答案】（1）小球A受到細線的拉力大小為；
（2）若半圓柱體質量也為m且恰好不滑動，設最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，半圓柱體底面與地面間的動摩擦因數μ為；
（3）若將OB繩剪斷，則在剪斷瞬間，小球B的加速度的大小為，方向豎直方向夾角為45°斜向右下方。
【分析】（1）先對B受力分析，根據共點力平衡求出繩子的拉力和彈簧彈力大小，
（2）最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，半圓柱體底面與地面間的動摩擦因數；
（3）剪斷OA繩子的瞬間彈簧彈力不變，根據牛頓第二定律可得B的加速度大小。
【解答】解：（1）對A、B受力分析如下
TOA＝TOB
由幾何關系可知
FN＝TOA
且有
mg＝2TOAcos30°
可得
（2）對半圓柱體，根據水平方向上受力平衡可得
F'Nsin30°＝μ（mg+F'Ncos30°）
FN＝F'N
代入數據解得
（3）若將OB繩剪斷，剪斷繩子前，B的重力與彈簧拉力的合力與TOB平衡，
則在剪斷瞬間B的重力與彈簧拉力的合力與TOB等大反向，
則有
可得B的加速度大小
方向與豎直方向夾角為45°斜向右下方。
答：（1）小球A受到細線的拉力大小為；
（2）若半圓柱體質量也為m且恰好不滑動，設最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，半圓柱體底面與地面間的動摩擦因數μ為；
（3）若將OB繩剪斷，則在剪斷瞬間，小球B的加速度的大小為，方向豎直方向夾角為45°斜向右下方。
【點評】本題主要是考查了共點力的平衡問題，解答此類問題的一般步驟是：確定研究對象、進行受力分析、利用平行四邊形法則進行力的合成或者是正交分解法進行力的分解，然后在坐標軸上建立平衡方程進行解答。
14．（2024秋 沙坪壩區校級期末）如圖所示，傾角θ＝37°的斜面AB與光滑水平面BC平滑連接，BC的右端與水平傳送帶緊密相連，傳送帶逆時針勻速轉動的速度大小v0＝2.0m/s。有一質量m＝1.0kg的物塊從斜面上高為h處靜止釋放，已知滑塊與斜面及傳送帶間的動摩擦因數分別為μ1＝0.50和μ2＝0.40，傳送帶C、D兩端距離L＝2.0m。（g取10m/s2）
（1）若h＝3.0m，求物塊到達B點時的速度大小vB；
（2）若釋放高度h滿足一定條件后，物塊在傳送帶上運動一次后總能以相同的速度返回C點，求h的范圍。
【考點】作用力與反作用力；勻變速直線運動位移與時間的關系．
【專題】定量思想；推理法；直線運動規律專題；分析綜合能力．
【答案】（1）物塊到達B點時的速度大小vB為；
（2）物塊在傳送帶上運動一次后總能以相同的速度返回C點h的范圍為0.6m≤h≤2.4m。
【分析】（1）對物塊進行受力分析，應用牛頓第二定律求出加速度；再用位移—速度公式求vB；
（2）物塊滑向傳送帶的速度要不小于傳送帶轉動的速度且不能從D點滑下。
【解答】解：（1）根據題意，物塊在斜面上運動時，由牛頓第二定律有
mgsinθ﹣μ1mgcosθ＝ma1
解得
由運動學公式有
解得
（2）物塊在傳送帶上運動，由牛頓第二定律有
μ2mg＝ma2
解得
若要物塊在傳送帶上運動一次后總能以相同的速度返回C點，則物塊到達B點速度
vB≥v0＝2m/s
且物塊不能從D點離開傳送帶，則有
解得
h≥0.6m
物塊滑到D點時速度為0，則物塊恰好不能從D點離開傳送帶，則有
解得
h＝2.4m
綜上所述，物塊在傳送帶上運動一次后總能以相同的速度返回C點h的范圍為
0.6m≤h≤2.4m
答：（1）物塊到達B點時的速度大小vB為；
（2）物塊在傳送帶上運動一次后總能以相同的速度返回C點h的范圍為0.6m≤h≤2.4m。
【點評】本題主要考查了牛頓第二定律的相關應用，熟悉物體的受力分析，結合牛頓第二定律和運動學公式即可完成解答。
15．（2024秋 下城區校級期末）國家快遞大數據平臺實時監測數據顯示，我國快遞年業務量首次突破千億級別，已連續8年穩居世界第一。如圖甲所示是某快遞點分揀快遞裝置的部分簡化示意圖，可視為質點的某快遞從傾角為θ＝53°的斜面頂端A點靜止釋放，沿斜面AB下滑，進入水平傳送帶BC傳送，最后能從水平末端C點水平拋出，落到水平地面，斜面與傳送帶之間由一小段不計長度的光滑圓弧連接。已知斜面AB長L1＝2m，水平傳送帶BC長L2m，傳送帶上表面距水平地面h＝1.25m，該快遞與斜面間動摩擦因數μ1，與傳動帶間動摩擦因數μ2，傳送帶以大小為v的速度順時針轉動，不考慮傳送帶滑輪大小，g＝10m/s2，求：
（1）快遞剛滑到傳送帶上時的速度vB的大小；
（2）調節傳送帶速度使快遞落地點與拋出點C點的水平距離最大，則傳送帶速度至少多大，并求出與拋出點的最大水平距離？
（3）若在傳送帶右側加裝一個收集裝置，其內邊界截面為四分之一圓形，如圖乙為傳送帶右半部分和裝置的示意圖，C點為圓心，半徑為Rm，若要使該快遞從C點拋出后落到收集裝置時的速度最小，則傳送帶速度應該調節為多大？
【考點】作用力與反作用力；平拋運動與斜面的結合．
【專題】定量思想；推理法；牛頓運動定律綜合專題；分析綜合能力．
【答案】（1）快遞剛滑到傳送帶上時的速度vB的大小為4m/s；
（2）傳送帶速度至少為m/s，與拋出點的最大水平距離為m
（3）傳送帶速度應該調節為m/s。
【分析】（1）根據牛頓第二定律可求出加速度，利用速度公式求出速度；
（2）根據運動學公式可求出傳送帶速度的要求以及水平位移大小；
（3）根據運動的合成與分解，利用運動學公式可求出傳送帶速度的要求。
【解答】解：（1）從A到B，根據牛頓第二定律有mgsin53°﹣μ1mgcos53°＝ma1
可得a1＝4m/s2
根據2a1L1
得vB＝4m/s
（2）由題意知，若物體在傳送帶上一直加速，落地點與拋出點C點的水平距離最大，由2a2L2
在水平傳送帶上，對快遞由牛頓第二定律μ2mg＝ma2
聯立可得傳送帶速度至少為vCm/s
從C點平拋到落地hg
得t1＝0.5s
由水平位移x＝vCt1
得xm
（3）設落到收集裝置時速度為v1，則v1
設C點拋出時水平速度為vx，落到收集裝置時水平位移x，豎直位移y
x2+y2＝R2
x＝vxt
ygt2
得t2+25t4
即vx
代入得v1
由數學可知，當75t2時，v最小，得ts
由vx
得vxm/s
由題意可知，物體在傳送帶上先勻減速到m/s，再一起勻速，即傳送帶速度應該調節為m/s。
答：（1）快遞剛滑到傳送帶上時的速度vB的大小為4m/s；
（2）傳送帶速度至少為m/s，與拋出點的最大水平距離為m
（3）傳送帶速度應該調節為m/s。
【點評】學生在解答本題時，應注意積累傳送帶模型，靈活運動牛頓第二定律以及運動學公式作答。
21世紀教育網 www.21cnjy.com 精品試卷·第 2 頁 （共 2 頁）
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