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牛頓運(yùn)動(dòng)定律
例01．放在水平地面上的一物塊，受到方向不變的水平推力F的作用，F(xiàn)的大小與時(shí)間t的關(guān)系和物塊速度v與時(shí)間t
的關(guān)系如圖所示．取重力加速度g＝10m/s2．由此兩圖線可以求得物塊的質(zhì)量m和物塊與地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ分別為
(
)
A．m＝0.5kg，μ＝0.4
B．m＝1.5kg，μ＝
C．m＝0.5kg，μ＝0.2
D．m＝1kg，μ＝0.2
例02．日常生活中，我們?cè)陂T下縫隙處塞緊一個(gè)木楔(側(cè)面如圖所示)，往往就可以把門卡住。有關(guān)此現(xiàn)象的分析，下列說(shuō)法正確的是
A．木楔對(duì)門的作用力大于門對(duì)木楔的作用力，因而能將門卡住
B．門對(duì)木楔作用力的水平分量等于地面對(duì)木楔摩擦力的大小
C．只要木楔的厚度合適都能將門卡住，與頂角θ的大小無(wú)關(guān)
D．只要木楔對(duì)門的壓力足夠大就能將門卡住，與各接觸面的粗糙程度無(wú)關(guān)
例03．如圖所示，物塊A從弧形滑槽上的某一固定高度滑下后,以速度又滑上粗槽的水平傳送帶．若傳送帶不動(dòng)，A滑下后，從離開(kāi)滑槽進(jìn)入傳送帶左端開(kāi)始計(jì)時(shí)，經(jīng)過(guò)時(shí)間t1滑至傳送帶右端某處便停止下來(lái)而不會(huì)掉下去．若傳送帶以恒定速率做逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，
A滑下后，從離開(kāi)滑槽進(jìn)入傳送帶左端開(kāi)始計(jì)時(shí)，直到又返回傳送帶，所用時(shí)間為t2,則.以下判斷正確的是（
）
A．若＜，則t2=2t1
B．若＞，則t2＜2t1
C．若＞，則t2＞2t1
D．若=，則t2=2t1
一、單選題
17．小明為了研究超重和失重現(xiàn)象，站在電梯內(nèi)水平放置的體重秤上，小明質(zhì)量為55kg，電梯由啟動(dòng)到停止的過(guò)程中，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（　　）
A．圖1可知電梯此時(shí)處于靜止或勻速運(yùn)動(dòng)狀態(tài)
B．圖2可知該同學(xué)此時(shí)一定處于超重狀態(tài)
C．圖2可知電梯此時(shí)一定處于加速上升狀態(tài)
D．圖2可知電梯此時(shí)的加速度約為0.7m/s2
18．如圖所示，質(zhì)量為的人站在水平地面上，用定滑輪將質(zhì)量為的重物送入井中。當(dāng)重物以的加速度加速下降時(shí)，忽略繩子和定滑輪的質(zhì)量及定滑輪的摩擦，取，則繩上的拉力和地面對(duì)人的支持力大小分別為（
）
A．，
B．，
C．，
D．0，
19．如圖甲為應(yīng)用于機(jī)場(chǎng)和火車站的安全檢查儀，用于對(duì)旅客的行李進(jìn)行安全檢查。其傳送裝置可簡(jiǎn)化為如圖乙的模型，緊繃的傳送帶始終保持的恒定速率運(yùn)行。旅客把行李無(wú)初速度地放在處，設(shè)行李與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)，、間的距離為，取。則（
）
A．行李從處到處的時(shí)間為
B．行李做勻速直線運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為
C．行李做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的位移為
D．行李從處到處所受摩擦力大小不變
20．質(zhì)量的運(yùn)動(dòng)員原地靜止站立（不起跳）摸高為，比賽過(guò)程中，該運(yùn)動(dòng)員先下蹲，重心下降，經(jīng)過(guò)充分調(diào)整后，發(fā)力跳起摸到了的高度。若運(yùn)動(dòng)員起跳過(guò)程視為勻加速運(yùn)動(dòng)，忽略空氣阻力影響，g取。則（　　）
A．起跳過(guò)程的平均速度比離地上升到最高點(diǎn)過(guò)程的平均速度大
B．運(yùn)動(dòng)員起跳過(guò)程先失重再超重
C．從開(kāi)始起跳到雙腳落地需要
D．起跳過(guò)程中運(yùn)動(dòng)員對(duì)地面的壓力為
21．如圖，物塊a、b和c的質(zhì)量相同，a和b、b和c之間用完全相同的輕彈簧S1和S2相連，通過(guò)系在a上的細(xì)線懸掛于固定點(diǎn)O；整個(gè)系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)；現(xiàn)將細(xì)繩剪斷，將物塊a的加速度記為a1，S1和S2相對(duì)原長(zhǎng)的伸長(zhǎng)分別為x1和x2，重力加速度大小為g，在剪斷瞬間（　　）
A．a(chǎn)1=g
B．a(chǎn)1=3g
C．x1=3x2
D．
x1=x2
二、多選題
22．如圖所示，舉重運(yùn)動(dòng)員突然全身力量暴發(fā)，抓著杠鈴迅速提升。在抓著杠鈴加速提升的過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是（
）
A．人的受力情況是受重力、地面的支持力，以及對(duì)杠鈴的拉力作用
B．人對(duì)地面的壓力與地面對(duì)人的支持力大小相等
C．地面對(duì)人的支持力大于杠鈴與舉重運(yùn)動(dòng)員的重力之和
D．地面對(duì)人的支持力等于杠鈴與舉重運(yùn)動(dòng)員的重力之和
23．如圖所示，箱子A被彈簧吊著，箱內(nèi)放有物塊B，它們的質(zhì)量均為m，現(xiàn)對(duì)箱子施加豎直向上的，使系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)。則在撤去F的瞬間（　　）
A．物體A處于超重狀態(tài)，物體B處于完全失重狀態(tài)
B．彈簧處于壓縮狀態(tài)，彈力大小為
C．A、B的加速度分別為，
D．A、B的加速度分別為，
24．如圖所示，在光滑水平面上疊放著甲、乙兩物體。現(xiàn)對(duì)甲施加水平向右的拉力F，通過(guò)傳感器可測(cè)得甲的加速度a隨拉力F變化的關(guān)系如圖所示。已知重力加速度g=10m/s2，由圖線可知（　　）
A．乙的質(zhì)量m乙=6kg
B．甲、乙的總質(zhì)量m總=8kg
C．甲、乙間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.3
D．甲、乙間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.1牛頓運(yùn)動(dòng)定律
例01．放在水平地面上的一物塊，受到方向不變的水平推力F的作用，F(xiàn)的大小與時(shí)間t的關(guān)系和物塊速度v與時(shí)間t
的關(guān)系如圖所示．取重力加速度g＝10m/s2．由此兩圖線可以求得物塊的質(zhì)量m和物塊與地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ分別為
(
)
A．m＝0.5kg，μ＝0.4
B．m＝1.5kg，μ＝
C．m＝0.5kg，μ＝0.2
D．m＝1kg，μ＝0.2
【答案】A
【解析】在4—6s內(nèi)做勻速直線運(yùn)動(dòng)，可知
在2—4s做勻加速直線運(yùn)動(dòng)：
根據(jù)牛頓第二定律有：
將，帶入，解得：
因?yàn)?br/>解得：
A.
m＝0.5kg，μ＝0.4，與分析相符，故A項(xiàng)符合題意；
B.
m＝1.5kg，μ＝，與分析不符，故B項(xiàng)不符合題意；
C.
m＝0.5kg，μ＝0.2，與分析不符，故C項(xiàng)不符合題意；
D.
m＝1kg，μ＝0.2，與分析不符，故D項(xiàng)不符合題意．
例02．日常生活中，我們?cè)陂T下縫隙處塞緊一個(gè)木楔(側(cè)面如圖所示)，往往就可以把門卡住。有關(guān)此現(xiàn)象的分析，下列說(shuō)法正確的是
A．木楔對(duì)門的作用力大于門對(duì)木楔的作用力，因而能將門卡住
B．門對(duì)木楔作用力的水平分量等于地面對(duì)木楔摩擦力的大小
C．只要木楔的厚度合適都能將門卡住，與頂角θ的大小無(wú)關(guān)
D．只要木楔對(duì)門的壓力足夠大就能將門卡住，與各接觸面的粗糙程度無(wú)關(guān)
【答案】B
【解析】A、木楔對(duì)門的作用力和門對(duì)木楔的作用力是一對(duì)作用力和反作用力，大小相等，方向相反，故A錯(cuò)誤；
B、對(duì)木楔受力分析如圖所示：
水平方向：f＝Fsinθ，最大靜摩擦力約等于滑動(dòng)摩擦力，門對(duì)木楔作用力的水平分量等于地面對(duì)木楔摩擦力的大小，故B正確；
CD、對(duì)木鍥，豎直方向：N＝Fcosθ+mg，則fmax＝μN(yùn)＝μ（Fcosθ+mg），要把門卡住，則有：不管多大的力F均滿足滿足fmax≥f，即μ（Fcosθ+mg）≥Fsinθ，不管m的大小，只要μ≥tanθ，就可把門卡住，故能否把門卡住，與頂角θ與接觸面的粗糙程度有關(guān)，故CD錯(cuò)誤。
例03．如圖所示，物塊A從弧形滑槽上的某一固定高度滑下后,以速度又滑上粗槽的水平傳送帶．若傳送帶不動(dòng)，A滑下后，從離開(kāi)滑槽進(jìn)入傳送帶左端開(kāi)始計(jì)時(shí)，經(jīng)過(guò)時(shí)間t1滑至傳送帶右端某處便停止下來(lái)而不會(huì)掉下去．若傳送帶以恒定速率做逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，
A滑下后，從離開(kāi)滑槽進(jìn)入傳送帶左端開(kāi)始計(jì)時(shí)，直到又返回傳送帶，所用時(shí)間為t2,則.以下判斷正確的是（
）
A．若＜，則t2=2t1
B．若＞，則t2＜2t1
C．若＞，則t2＞2t1
D．若=，則t2=2t1
【答案】ACD
【解析】當(dāng)傳送帶不動(dòng)時(shí)，物塊滑上傳送帶后做勻減速運(yùn)動(dòng)到零．若，物塊返回時(shí)，一直做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)對(duì)稱性，返回的時(shí)間與勻減速運(yùn)動(dòng)到零的時(shí)間相等，則，故A正確；若，物塊返回時(shí)先做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，然后做勻速直線運(yùn)動(dòng)，則返回的時(shí)間大于開(kāi)始勻減速運(yùn)動(dòng)到零的時(shí)間，則，故B錯(cuò)誤，C正確；若，物塊返回時(shí)，一直做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，同理根據(jù)對(duì)稱性可知，，故D正確．
一、單選題
17．小明為了研究超重和失重現(xiàn)象，站在電梯內(nèi)水平放置的體重秤上，小明質(zhì)量為55kg，電梯由啟動(dòng)到停止的過(guò)程中，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（　　）
A．圖1可知電梯此時(shí)處于靜止或勻速運(yùn)動(dòng)狀態(tài)
B．圖2可知該同學(xué)此時(shí)一定處于超重狀態(tài)
C．圖2可知電梯此時(shí)一定處于加速上升狀態(tài)
D．圖2可知電梯此時(shí)的加速度約為0.7m/s2
【答案】C
【解析】A.圖1可知小明處于平衡狀態(tài)，電梯此時(shí)處于靜止或勻速運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，A正確；
BC.圖2可知小明處于超重狀態(tài)，有向上的加速度，則電梯向上加速或向下減速，B正確，C錯(cuò)誤；
D.此時(shí)小明受到的支持力大小為
則加速度大小為
D正確。
本題選錯(cuò)誤的，故選C。
18．如圖所示，質(zhì)量為的人站在水平地面上，用定滑輪將質(zhì)量為的重物送入井中。當(dāng)重物以的加速度加速下降時(shí)，忽略繩子和定滑輪的質(zhì)量及定滑輪的摩擦，取，則繩上的拉力和地面對(duì)人的支持力大小分別為（
）
A．，
B．，
C．，
D．0，
【答案】B
【解析】先研究重物，重物受到重力mg與繩子的拉力F作用，加速度，則根據(jù)牛頓第二定律有
解得
再研究人，受到的力有重力Mg、繩子向上的拉力F、地面的支持力N，處于平衡狀態(tài)。則根據(jù)平衡條件有
解得
選項(xiàng)B正確，ACD錯(cuò)誤。
故選B。
19．如圖甲為應(yīng)用于機(jī)場(chǎng)和火車站的安全檢查儀，用于對(duì)旅客的行李進(jìn)行安全檢查。其傳送裝置可簡(jiǎn)化為如圖乙的模型，緊繃的傳送帶始終保持的恒定速率運(yùn)行。旅客把行李無(wú)初速度地放在處，設(shè)行李與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)，、間的距離為，取。則（
）
A．行李從處到處的時(shí)間為
B．行李做勻速直線運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為
C．行李做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的位移為
D．行李從處到處所受摩擦力大小不變
【答案】B
【解析】把行李無(wú)初速度地放在處，行李做勻加速運(yùn)動(dòng)，由牛頓第二定律得
解得
設(shè)行李做勻加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t1，行李加速運(yùn)動(dòng)的末速度為v=1m/s，則有
勻加速運(yùn)動(dòng)的位移大小為
行李速度達(dá)到v=1m/s后與傳送帶共速，不再受摩擦力的作用，做勻速運(yùn)動(dòng)，勻速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為
所以行李從A到B的時(shí)間為
選項(xiàng)B正確，ACD錯(cuò)誤。
故選B。
20．質(zhì)量的運(yùn)動(dòng)員原地靜止站立（不起跳）摸高為，比賽過(guò)程中，該運(yùn)動(dòng)員先下蹲，重心下降，經(jīng)過(guò)充分調(diào)整后，發(fā)力跳起摸到了的高度。若運(yùn)動(dòng)員起跳過(guò)程視為勻加速運(yùn)動(dòng)，忽略空氣阻力影響，g取。則（　　）
A．起跳過(guò)程的平均速度比離地上升到最高點(diǎn)過(guò)程的平均速度大
B．運(yùn)動(dòng)員起跳過(guò)程先失重再超重
C．從開(kāi)始起跳到雙腳落地需要
D．起跳過(guò)程中運(yùn)動(dòng)員對(duì)地面的壓力為
【答案】D
【解析】AB．從開(kāi)始起跳到腳離開(kāi)地面重心上升
做勻加速運(yùn)動(dòng)，加速度向上，處于超重狀態(tài)；
離開(kāi)地面到上升到最高點(diǎn)的過(guò)程中，重心上升距離
運(yùn)動(dòng)員離開(kāi)地面后做豎直上拋運(yùn)動(dòng)，根據(jù)可知，所以
根據(jù)平均速度公式可得起跳過(guò)程的平均速度為
根據(jù)平均速度公式可得離地上升到最高點(diǎn)過(guò)程的平均速度為
故A、B錯(cuò)誤；
C．在起跳過(guò)程中，根據(jù)速度位移公式可知
解得
起跳過(guò)程時(shí)間
離地上升到最高點(diǎn)過(guò)程的時(shí)間
從開(kāi)始起跳到雙腳落地需要總時(shí)間為
故C錯(cuò)誤；
D．起跳過(guò)程由牛頓第二定律得
解得
由牛頓第三定律可知運(yùn)動(dòng)員對(duì)地面的壓力為1300N，方向豎直向下，故D正確；
故選D。
21．如圖，物塊a、b和c的質(zhì)量相同，a和b、b和c之間用完全相同的輕彈簧S1和S2相連，通過(guò)系在a上的細(xì)線懸掛于固定點(diǎn)O；整個(gè)系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)；現(xiàn)將細(xì)繩剪斷，將物塊a的加速度記為a1，S1和S2相對(duì)原長(zhǎng)的伸長(zhǎng)分別為x1和x2，重力加速度大小為g，在剪斷瞬間（　　）
A．a(chǎn)1=g
B．a(chǎn)1=3g
C．x1=3x2
D．
x1=x2
【答案】B
【解析】剪斷細(xì)線之前，以bc物塊為整體為研究對(duì)象
受力分析可知，輕彈簧S1彈力
剪斷細(xì)線一瞬間，繩子拉力立刻消失，但輕彈簧S1的彈力F1沒(méi)有發(fā)生變化，對(duì)物塊a進(jìn)行受力分析，由牛頓第二定律可知：
解得：
單獨(dú)以c為研究對(duì)象，得輕彈簧S2的彈力：
S1和S2是完全相同的彈簧，結(jié)合胡克定律得：
即：
ACD三項(xiàng)與計(jì)算不符，故本題選B。
二、多選題
22．如圖所示，舉重運(yùn)動(dòng)員突然全身力量暴發(fā)，抓著杠鈴迅速提升。在抓著杠鈴加速提升的過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是（
）
A．人的受力情況是受重力、地面的支持力，以及對(duì)杠鈴的拉力作用
B．人對(duì)地面的壓力與地面對(duì)人的支持力大小相等
C．地面對(duì)人的支持力大于杠鈴與舉重運(yùn)動(dòng)員的重力之和
D．地面對(duì)人的支持力等于杠鈴與舉重運(yùn)動(dòng)員的重力之和
【答案】BC
【解析】A．人的受力情況是受重力、地面的支持力，以及對(duì)杠鈴的壓力作用，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；
B．人對(duì)地面的壓力與地面對(duì)人的支持力是一對(duì)作用力與反作用力，根據(jù)牛頓第三定律可知二者大小相等，選項(xiàng)B正確；
CD．運(yùn)動(dòng)員在抓著杠鈴加速提升的過(guò)程中，整體具有向上的加速度，處于超重狀態(tài)，地面對(duì)人的支持力大于杠鈴與舉重運(yùn)動(dòng)員的重力之和，選項(xiàng)C正確，D錯(cuò)誤。
故選BC。
23．如圖所示，箱子A被彈簧吊著，箱內(nèi)放有物塊B，它們的質(zhì)量均為m，現(xiàn)對(duì)箱子施加豎直向上的，使系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)。則在撤去F的瞬間（　　）
A．物體A處于超重狀態(tài)，物體B處于完全失重狀態(tài)
B．彈簧處于壓縮狀態(tài)，彈力大小為
C．A、B的加速度分別為，
D．A、B的加速度分別為，
【答案】BD
【解析】以整體為研究對(duì)象，受力分析，根據(jù)平衡條件可得
解得彈簧的彈力為
方向豎直向下
撤去力后，彈簧彈力不變，假設(shè)A、B間有相互作用力，即A、B加速度相同，則以整體為研究對(duì)象，整體受的合外力為5mg，則整體的加速度為
而B的加速度最大為，故A的加速度大于B的加速度，二者分離，A不受B的壓力；
以A為研究對(duì)象，受重力和彈簧的彈力，根據(jù)牛頓第二定律可得
解得
方向豎直向下
以B為研究對(duì)象，則有
方向豎直向下
故A、C錯(cuò)誤，B、D正確；
故選BD。
24．如圖所示，在光滑水平面上疊放著甲、乙兩物體。現(xiàn)對(duì)甲施加水平向右的拉力F，通過(guò)傳感器可測(cè)得甲的加速度a隨拉力F變化的關(guān)系如圖所示。已知重力加速度g=10m/s2，由圖線可知（　　）
A．乙的質(zhì)量m乙=6kg
B．甲、乙的總質(zhì)量m總=8kg
C．甲、乙間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.3
D．甲、乙間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.1
【答案】BD
【解析】由圖像可知，當(dāng)力時(shí)加速度較小，所以甲乙相對(duì)靜止。采用整體法，當(dāng)
時(shí)
根據(jù)牛頓第二定律有
即圖像中直線較小斜率的倒數(shù)等于甲乙質(zhì)量之和，因此可得出
當(dāng)時(shí)，甲的加速度較大，采用隔離法，由牛頓第二定律可得
即圖像中較大斜率倒數(shù)等于甲的質(zhì)量，較大斜率直線的延長(zhǎng)線與縱軸的截距為
因此可以得出
因此
故AC錯(cuò)誤，BD正確。
故選BD。

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