（浙江選考）2020版高考物理大一輪復(fù)習(xí) 第三章 牛頓運(yùn)動(dòng)定律 第1講 牛頓運(yùn)動(dòng)三定律 力學(xué)單位制學(xué)案.docx

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第1講　牛頓運(yùn)動(dòng)三定律　力學(xué)單位制 [考試標(biāo)準(zhǔn)] 知識(shí)內(nèi)容 考試要求 說明 牛頓第一定律 c 1.不要求區(qū)分慣性質(zhì)量與引力質(zhì)量． 2.不要求分析非慣性系中物體的運(yùn)動(dòng)情況． 3.不介紹其他單位制. 牛頓第二定律 c 力學(xué)單位制 b 牛頓第三定律 c 一、牛頓第一定律 1．內(nèi)容 一切物體總保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)，除非作用在它上面的力迫使它改變這種狀態(tài)． 2．意義 (1)指出力不是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因，而是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因，即力是產(chǎn)生加速度的原因． (2)指出了一切物體都有慣性，因此牛頓第一定律又稱為慣性定律． 3．慣性 (1)定義：物體具有保持原來勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)的性質(zhì)． (2)量度：質(zhì)量是物體慣性大小的唯一量度，質(zhì)量大的物體慣性大，質(zhì)量小的物體慣性小． (3)普遍性：慣性是物體的固有屬性，一切物體都有慣性，與物體的運(yùn)動(dòng)情況和受力情況無關(guān)． 自測(cè)1　(多選)下面對(duì)牛頓第一定律和慣性的分析正確的是(　　) A．飛機(jī)投彈時(shí)，如果當(dāng)目標(biāo)在飛機(jī)的正下方時(shí)投下炸彈，能擊中目標(biāo) B．地球自西向東自轉(zhuǎn)，你向上跳起來后，還會(huì)落到原地 C．安全帶的作用是防止汽車剎車時(shí)人由于具有慣性仍向前運(yùn)動(dòng)而發(fā)生危險(xiǎn) D．有的同學(xué)說，向上拋出的物體，在空中向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，肯定受到了向上的作用力 答案　BC 二、牛頓第二定律 1．內(nèi)容：物體加速度的大小跟它受到的作用力成正比，跟它的質(zhì)量成反比，加速度的方向跟作用力的方向相同． 2．表達(dá)式：F＝ma. 3．適用范圍：只適用于物體低速運(yùn)動(dòng)的情況． 自測(cè)2　下列對(duì)牛頓第二定律的表達(dá)式F＝ma及其變形公式的理解正確的是(　　) A．由F＝ma可知，物體所受的合力與物體的質(zhì)量成正比，與物體的加速度成反比 B．由m＝可知，物體的質(zhì)量與其所受合力成正比，與其運(yùn)動(dòng)的加速度成反比 C．由a＝可知，物體的加速度與其所受合力成正比，與其質(zhì)量無關(guān) D．由m＝可知，物體的質(zhì)量可以通過測(cè)量它的加速度和它所受的合力求出 答案　D 解析　牛頓第二定律的表達(dá)式F＝ma表明了各物理量之間的數(shù)量關(guān)系，即已知兩個(gè)量，可求第三個(gè)量．但物體的質(zhì)量是由物體本身決定的，與物體的加速度和物體的受力無關(guān)，作用在物體上的合力，是由和它相互作用的物體作用產(chǎn)生的，與物體的質(zhì)量和加速度無關(guān)，但物體的加速度與其質(zhì)量和其所受合力都有關(guān)，故A、B、C錯(cuò)誤，D正確． 三、力學(xué)單位制 1．力學(xué)中的基本物理量及單位 (1)力學(xué)中的基本物理量是長度、質(zhì)量、時(shí)間． (2)力學(xué)中的基本單位：基本物理量的所有單位都是基本單位．如：毫米(mm)、克(g)、毫秒(ms)等等．三個(gè)基本物理量的單位在國際單位制中分別為米(m)、千克(kg)、秒(s)． 2．單位制 (1)基本單位和導(dǎo)出單位一起組成了單位制． (2)國際單位制(SI)：國際計(jì)量大會(huì)制定的國際通用的、包括一切計(jì)量領(lǐng)域的單位制，叫做國際單位制． 自測(cè)3　(2019屆余姚中學(xué)期中)同學(xué)們知道物理學(xué)中力的單位是“N”，但“N”是一個(gè)導(dǎo)出單位，如果用國際單位制基本單位表示，下列正確的是(　　) A．kgm/s2 B．kgm/s C．kg2m/s D．kgm2/s 答案　A 四、牛頓第三定律 1．作用力和反作用力：兩個(gè)物體之間的作用總是相互的，一個(gè)物體對(duì)另一個(gè)物體施加了力，后一物體一定同時(shí)對(duì)前一物體也施加了力． 2．牛頓第三定律：兩個(gè)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． 自測(cè)4　如圖1所示，物塊P與木板Q疊放在水平地面上，木板Q對(duì)物塊P的支持力的反作用力是(　　) 圖1 A．物塊P受到的重力 B．地面對(duì)木板Q的彈力 C．物塊P對(duì)木板Q的壓力 D．地球?qū)δ景錛的吸引力 答案　C 解析　兩個(gè)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，且作用在兩個(gè)相互作用的物體上，所以木板Q對(duì)物塊P的支持力的反作用力是物塊P對(duì)木板Q的壓力，選項(xiàng)C正確. 命題點(diǎn)一　牛頓第一定律 1．明確了慣性的概念 牛頓第一定律明確了一切物體所具有的一種固有屬性——慣性，即物體保持原來的勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)的性質(zhì)． 2．揭示了力的本質(zhì) 力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因，而不是維持物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因． 3．慣性的特性 (1)普遍性：慣性是物體的固有屬性，一切物體都具有慣性． (2)無關(guān)性：慣性與物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無關(guān)，與物體所處的位置無關(guān)，無論物體處于怎樣的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)、處于何處，慣性總存在． (3)唯一性：質(zhì)量是慣性大小的唯一量度． 4．慣性的表現(xiàn)形式 (1)在物體不受外力時(shí)，慣性表現(xiàn)為保持原來的靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)． (2)在物體所受合外力不為零時(shí)，慣性表現(xiàn)為運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變的難易程度，質(zhì)量越大，慣性越大，運(yùn)動(dòng)狀態(tài)越難改變． 例1　伽利略對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)及運(yùn)動(dòng)和力的關(guān)系的研究，開創(chuàng)了科學(xué)實(shí)驗(yàn)和邏輯推理相結(jié)合的重要科學(xué)研究方法．圖2a、b分別表示這兩項(xiàng)研究中實(shí)驗(yàn)和邏輯推理的過程，對(duì)這兩項(xiàng)研究，下列說法正確的是(　　) 圖2 A．圖a通過對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)的研究，合理外推得出小球在斜面上做勻變速運(yùn)動(dòng) B．圖a中先在傾角較小的斜面上進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，可“沖淡”重力，使時(shí)間測(cè)量更容易 C．圖b中完全沒有摩擦阻力的斜面是實(shí)際存在的，實(shí)驗(yàn)可實(shí)際完成 D．圖b的實(shí)驗(yàn)為“理想實(shí)驗(yàn)”，通過邏輯推理得出物體的運(yùn)動(dòng)需要力來維持 答案　B 解析　伽利略設(shè)想物體下落的速度與時(shí)間成正比，因?yàn)楫?dāng)時(shí)無法測(cè)量物體的瞬時(shí)速度，所以伽利略通過數(shù)學(xué)推導(dǎo)證明，如果速度與時(shí)間成正比，那么位移與時(shí)間的二次方就成正比．由于當(dāng)時(shí)用滴水法計(jì)時(shí)，無法記錄自由落體的較短時(shí)間，伽利略設(shè)計(jì)了讓銅球沿阻力很小的斜面滾下，來“沖淡”重力的作用效果，而小球在斜面上運(yùn)動(dòng)的加速度要比它豎直下落的加速度小得多，運(yùn)動(dòng)相同位移所用時(shí)間長得多，所以容易測(cè)量．伽利略做了上百次實(shí)驗(yàn)，并通過抽象思維在實(shí)驗(yàn)結(jié)果上做了合理外推，得出了正確結(jié)論，故A錯(cuò)誤，B正確；完全沒有摩擦阻力的斜面實(shí)際是不存在的，故C錯(cuò)誤；伽利略用抽象思維、數(shù)學(xué)推導(dǎo)和科學(xué)實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的方法得到物體的運(yùn)動(dòng)不需要力來維持的結(jié)論，故D錯(cuò)誤． 變式1　伽利略和牛頓都是物理學(xué)發(fā)展史上最偉大的科學(xué)家．下列關(guān)于力和運(yùn)動(dòng)關(guān)系的說法中，不屬于他們觀點(diǎn)的是(　　) A．自由落體運(yùn)動(dòng)是一種勻變速直線運(yùn)動(dòng) B．力是使物體產(chǎn)生加速度的原因 C．物體都具有保持原來運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的屬性，即慣性 D．力是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因 答案　D 變式2　(2018嘉興市期末)中華民族的優(yōu)秀文化博大精深，其中古典詩詞是優(yōu)秀文化的代表．從物理角度看古詩詞會(huì)發(fā)現(xiàn)別有一番韻味．下面四句詩詞中涉及慣性知識(shí)的是(　　) A．毛澤東的《長征》中“紅軍不怕遠(yuǎn)征難，萬水千山只等閑” B．唐朝李白的《早發(fā)白帝城》中“朝辭白帝彩云間，千里江陵一日還” C．宋代陳與義的《襄邑道中》中“臥看滿天云不動(dòng)，不知云與我俱東” D．明代馮夢(mèng)龍的《醒世恒言》中“臨崖立馬收韁晚，船到江心補(bǔ)漏遲” 答案　D 變式3　如圖3所示，冰壺在冰面運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的阻力很小，可以在較長時(shí)間內(nèi)保持運(yùn)動(dòng)速度的大小和方向不變，我們可以說冰壺有較強(qiáng)的抵抗運(yùn)動(dòng)狀態(tài)變化的“本領(lǐng)”．這里所指的“本領(lǐng)”是冰壺的慣性，慣性的大小取決于(　　) 圖3 A．冰壺的速度 B．冰壺的質(zhì)量 C．冰壺受到的推力 D．冰壺受到的阻力 答案　B 解析　一個(gè)物體慣性的大小，與其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)、受力情況是沒有任何關(guān)系的，衡量物體慣性大小的唯一量度是質(zhì)量，故B正確． 命題點(diǎn)二　牛頓第二定律 1．牛頓第二定律的“五性” (1)矢量性：a與F方向相同． (2)瞬時(shí)性：a與F對(duì)應(yīng)同一時(shí)刻． (3)因果性：F是產(chǎn)生a的原因． (4)同一性：a、F、m對(duì)應(yīng)同一物體，應(yīng)用時(shí)統(tǒng)一使用國際單位制單位． (5)獨(dú)立性：每一個(gè)力都產(chǎn)生各自的加速度． 2．兩公式的比較 a＝是加速度的決定式，a＝是加速度的定義式，物體的加速度是由合外力及物體的質(zhì)量決定的，與速度無關(guān)． 例2　如圖4所示，位于水平地面上的質(zhì)量為m的小木塊，在大小為F、方向與水平方向成α角的拉力作用下沿地面做勻加速直線運(yùn)動(dòng)．若木塊與地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，則木塊的加速度為(　　) 圖4 A. B. C. D. 答案　D 解析　對(duì)木塊受力分析，如圖所示，在豎直方向上合力為零，即Fsinα＋FN＝mg，在水平方向上由牛頓第二定律有Fcosα－μFN＝ma.聯(lián)立可得a＝，故選項(xiàng)D正確． 變式4　關(guān)于速度、加速度和合外力之間的關(guān)系，下述說法正確的是(　　) A．做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的物體，它所受合外力是恒定不變的 B．做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的物體，它的速度、加速度、合外力三者總是在同一方向上 C．物體受到的合外力增大時(shí)，物體的運(yùn)動(dòng)速度一定加快 D．物體所受合外力為零時(shí)，一定處于靜止?fàn)顟B(tài) 答案　A 解析　做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的物體，加速度恒定不變，由牛頓第二定律知：它所受合外力是恒定不變的，故A正確；由牛頓第二定律可知加速度與合外力方向相同，與速度不一定在同一方向上，故B錯(cuò)誤；物體受到的合外力增大時(shí)，加速度一定增大，物體的運(yùn)動(dòng)速度變化一定加快，而速度不一定加快，故C錯(cuò)誤；物體所受合外力為零時(shí)，物體的加速度一定等于零，速度不一定為零，故D錯(cuò)誤． 例3　如圖5，輕彈簧的下端固定在水平桌面上，上端放有物塊P，系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)．現(xiàn)用一豎直向上的力F作用在P上，使其向上做勻加速直線運(yùn)動(dòng)．以x表示P離開靜止位置的位移，在彈簧恢復(fù)原長前，下列表示F和x之間關(guān)系的圖象可能正確的是(　　) 圖5 答案　A 解析　設(shè)物塊P靜止時(shí)，彈簧的長度為x0，原長為l，則k(l－x0)＝mg，物塊P向上做勻加速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)受重力mg、彈簧彈力k(l－x0－x)及力F，根據(jù)牛頓第二定律，得F＋k(l－x0－x)－mg＝ma，故F＝kx＋ma，根據(jù)數(shù)學(xué)知識(shí)知F－x圖象是縱軸截距為ma的一次函數(shù)． 變式5　一個(gè)質(zhì)量m＝2kg的物體放置在光滑水平桌面上，受到三個(gè)沿水平方向共點(diǎn)力F1、F2、F3的作用，且這三個(gè)力的大小和方向構(gòu)成如圖6所示的三角形，已知F2＝0.5N，則下列說法正確的是(　　) 圖6 A．這個(gè)物體共受到四個(gè)力的作用 B．這個(gè)物體的合力大小為0 C．這個(gè)物體的加速度大小為1m/s2 D．這個(gè)物體的加速度方向與F2相同 答案　C 解析　物體共受到五個(gè)力的作用：重力、支持力、F1、F2、F3，A錯(cuò)誤；豎直方向上的重力和支持力平衡，合力為零；根據(jù)幾何知識(shí)可知F3＝1N，故水平方向上的三力的合力為2F3＝2N，所以物體受到的合力為F＝2N，方向沿F3方向，B錯(cuò)誤；根據(jù)牛頓第二定律可知a＝＝1m/s2，方向沿F3方向，C正確，D錯(cuò)誤． 拓展點(diǎn)　牛頓第二定律的瞬時(shí)性 牛頓第二定律瞬時(shí)性的“兩種”模型： 剛性繩(或接觸面)——不發(fā)生明顯形變就能產(chǎn)生彈力的物體，剪斷(或脫離)后，其彈力立即消失，不需要形變恢復(fù)時(shí)間； 彈簧(或橡皮繩)——兩端同時(shí)連接(或附著)有物體的彈簧(或橡皮繩)，特點(diǎn)是形變量大，其形變恢復(fù)需要較長時(shí)間，在瞬時(shí)性問題中，其彈力的大小往往可以看成保持不變． 例4　如圖7所示，物塊1、2間用豎直剛性輕質(zhì)桿連接，物塊3、4間用豎直輕質(zhì)彈簧相連，物塊1、3質(zhì)量均為m，物塊2、4質(zhì)量均為M，兩個(gè)系統(tǒng)均置于水平放置的光滑木板上，并處于靜止?fàn)顟B(tài)．現(xiàn)將兩木板沿水平方向突然抽出，設(shè)抽出后的瞬間，物塊1、2、3、4的加速度大小分別為a1、a2、a3、a4.重力加速度大小為g，則有(　　) 圖7 A．a(chǎn)1＝a2＝a3＝a4＝0 B．a(chǎn)1＝a2＝a3＝a4＝g C．a(chǎn)1＝a2＝g，a3＝0，a4＝g D．a(chǎn)1＝g，a2＝g，a3＝0，a4＝g 答案　C 解析　在抽出木板的瞬間，物塊1、2與剛性輕質(zhì)桿連接處的形變立即恢復(fù)，受到的合力均等于各自重力，所以由牛頓第二定律知a1＝a2＝g；而物塊3、4間的輕質(zhì)彈簧的形變還來不及改變，此時(shí)彈簧對(duì)物塊3向上的彈力大小和對(duì)物塊4向下的彈力大小仍為F＝mg，因此a3＝0，由牛頓第二定律得a4＝＝g，所以C正確． 變式6　(多選)如圖8所示，傾角為θ的斜面靜置于地面上，斜面上表面光滑，A、B、C三球的質(zhì)量分別為m、2m、3m，輕質(zhì)彈簧一端固定在斜面頂端、另一端與A球相連，A、B間固定一個(gè)輕桿，B、C間由一輕質(zhì)細(xì)線連接．彈簧、輕桿與細(xì)線均平行于斜面，初始系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)，現(xiàn)突然剪斷細(xì)線或彈簧．下列判斷正確的是(重力加速度為g)(　　) 圖8 A．彈簧被剪斷的瞬間，A、B、C三個(gè)小球的加速度均為零 B．彈簧被剪斷的瞬間，A、B之間桿的彈力大小為零 C．細(xì)線被剪斷的瞬間，A、B球的加速度沿斜面向上，大小為gsinθ D．細(xì)線被剪斷的瞬間，A、B之間桿的彈力大小為4mgsinθ 答案　BCD 解析　若是彈簧被剪斷，將三個(gè)小球看做一個(gè)整體，整體的加速度為a＝gsinθ，然后隔離A，對(duì)A分析，設(shè)桿的作用力為F，則F＋mgsinθ＝ma，解得F＝0，A錯(cuò)誤，B正確； 剪斷細(xì)線前，以A、B、C組成的系統(tǒng)為研究對(duì)象，系統(tǒng)靜止，處于平衡狀態(tài)，所受合力為零，則彈簧的彈力為F彈＝(3m＋2m＋m)gsinθ＝6mgsinθ.剪斷細(xì)線的瞬間，由于彈簧彈力不能突變，彈簧彈力不變，以A、B組成的系統(tǒng)為研究對(duì)象，由牛頓第二定律得F彈－(m＋2m)gsinθ＝(m＋2m)aAB，解得A、B兩個(gè)小球的加速度為aAB＝gsinθ，方向沿斜面向上，以B為研究對(duì)象，由牛頓第二定律得：FAB－2mgsinθ＝2maAB，解得桿的彈力為FAB＝4mgsinθ，故C、D正確． 變式7　如圖9所示，A球質(zhì)量為B球質(zhì)量的3倍，固定光滑斜面的傾角為θ，圖甲中，A、B兩球用輕彈簧相連，圖乙中A、B兩球用輕質(zhì)桿相連，系統(tǒng)靜止時(shí)，擋板C與斜面垂直，彈簧、輕桿均與斜面平行，則在突然撤去擋板的瞬間有(重力加速度為g)(　　) 圖9 A．圖甲中A球的加速度為gsinθ B．圖甲中B球的加速度為2gsinθ C．圖乙中A、B兩球的加速度均為gsinθ D．圖乙中輕桿的作用力一定不為零 答案　C 解析　設(shè)B球質(zhì)量為m，A球的質(zhì)量為3m.撤去擋板前，擋板對(duì)B球的彈力大小為4mgsinθ，因彈簧彈力不能突變，而桿的彈力會(huì)突變，所以撤去擋板瞬間，題圖甲中A球所受的合力為零，加速度為零，B球所受合力為4mgsinθ，加速度為4gsinθ，A、B錯(cuò)誤；題圖乙中，撤去擋板的瞬間，A、B兩球整體所受的合力為4mgsinθ，A、B兩球的加速度均為gsinθ，則每個(gè)球所受的合力等于重力沿斜面向下的分力，輕桿的作用力為零，C正確，D錯(cuò)誤． 命題點(diǎn)三　牛頓第三定律 1．相互作用力的特點(diǎn) (1)三同 (2)三異 (3)二無關(guān) 2．一對(duì)平衡力與作用力、反作用力的比較 名稱 項(xiàng)目　　 一對(duì)平衡力 作用力與反作用力 作用對(duì)象 同一個(gè)物體 兩個(gè)相互作用的不同物體 作用時(shí)間 不一定同時(shí)產(chǎn)生、同時(shí)消失 一定同時(shí)產(chǎn)生、同時(shí)消失 力的性質(zhì) 不一定相同 一定相同 作用效果 可相互抵消 不可抵消 例5　某學(xué)校教室里的磁性黑板上通常粘掛一些小磁鐵，小磁鐵被吸在黑板上可以用于“貼”掛圖或試題答案，如圖10所示．關(guān)于小磁鐵，下列說法中正確的是(　　) 圖10 A．小磁鐵受到的磁性黑板的吸引力大于受到的彈力才能被吸在黑板上 B．小磁鐵與黑板間在水平方向上存在兩對(duì)作用力與反作用力 C．小磁鐵受到五個(gè)力的作用 D．小磁鐵受到的支持力與黑板受到的壓力是一對(duì)平衡力 答案　B 變式8　下列關(guān)于作用力和反作用力的說法正確的是(　　) A．物體先對(duì)地面產(chǎn)生壓力，然后地面才對(duì)物體產(chǎn)生支持力 B．物體對(duì)地面的壓力和地面對(duì)物體的支持力是一對(duì)平衡力 C．人推車前進(jìn)，人對(duì)車的作用力大于車對(duì)人的作用力 D．物體在地面上滑行，不論物體的速度多大，物體對(duì)地面的摩擦力與地面對(duì)物體的摩擦力始終大小相等 答案　D 解析　作用力與反作用力同時(shí)產(chǎn)生，同時(shí)變化，同時(shí)消失，物體對(duì)地面產(chǎn)生壓力的同時(shí)地面對(duì)物體產(chǎn)生支持力，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；物體對(duì)地面的壓力和地面對(duì)物體的支持力作用在不同的物體上，是作用力與反作用力，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；人推車前進(jìn)，人對(duì)車的作用力與車對(duì)人的作用力是作用力與反作用力，大小相等，方向相反，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；物體在地面上滑行，不論物體的速度多大，物體對(duì)地面的摩擦力與地面對(duì)物體的摩擦力始終大小相等，選項(xiàng)D正確． 變式9　一個(gè)箱子放在水平地面上，箱內(nèi)有一固定的豎直桿，在桿上套著一個(gè)環(huán)，箱與桿的質(zhì)量為M，環(huán)的質(zhì)量為m，如圖11所示．已知環(huán)沿桿勻加速下滑時(shí)，環(huán)與桿間的摩擦力大小為Ff，則此時(shí)箱對(duì)地面的壓力大小為(　　) 圖11 A．Mg＋Ff B．Mg－Ff C．Mg＋mg D．Mg－mg 答案　A 解析　環(huán)在豎直方向上受重力及桿給它的豎直向上的摩擦力Ff，受力情況如圖甲所示，根據(jù)牛頓第三定律，環(huán)應(yīng)給桿一個(gè)豎直向下的摩擦力Ff′，故箱子豎直方向上受重力Mg、地面對(duì)它的支持力FN及環(huán)給它的摩擦力Ff′，受力情況如圖乙所示，由于箱子處于平衡狀態(tài)，可得FN＝Ff′＋Mg＝Ff＋Mg，根據(jù)牛頓第三定律，箱子對(duì)地面的壓力大小等于地面對(duì)箱子的支持力大小，即FN′＝Mg＋Ff，故選項(xiàng)A正確． 例6　(多選)木箱所受重力為G1，人所受重力為G2，人站在木箱里用力F向上推木箱，如圖12所示，則有(　　) 圖12 A．人對(duì)木箱底的壓力大小為G2＋F B．人對(duì)木箱底的壓力大小為G2 C．木箱對(duì)地面的壓力大小為G2＋G1－F D．木箱對(duì)地面的壓力大小為G1＋G2 答案　AD 解析　對(duì)人隔離受力分析有：豎直向下的重力G2、向下的大小為F的作用力、向上的支持力FN，可得FN＝G2＋F，根據(jù)牛頓第三定律，人對(duì)木箱底的壓力大小為G2＋F，選項(xiàng)A正確，B錯(cuò)誤；將人與木箱看成一個(gè)整體，可得木箱對(duì)地面的壓力大小為G1＋G2，選項(xiàng)C錯(cuò)誤，D正確. 1．(多選)下列說法符合歷史事實(shí)的是(　　) A．亞里士多德認(rèn)為，必須有力作用在物體上，物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)才會(huì)改變 B．伽利略通過“理想實(shí)驗(yàn)”得出結(jié)論：一旦物體具有一定速度，如果它不受力，它將以這一速度永遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)下去 C．笛卡兒指出：如果運(yùn)動(dòng)中的物體沒有受到力的作用，它將繼續(xù)以同一速度沿同一直線運(yùn)動(dòng)，既不停下來也不偏離原來的方向 D．牛頓認(rèn)為，物體具有保持原來勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)的性質(zhì) 答案　BCD 解析　亞里士多德認(rèn)為物體的運(yùn)動(dòng)需要力來維持，A錯(cuò)誤；伽利略通過“理想實(shí)驗(yàn)”得出：一旦物體具有某一速度，如果它不受力，它將以這一速度永遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)下去，B正確；笛卡兒指出：如果運(yùn)動(dòng)中的物體沒有受到力的作用，它將繼續(xù)以同一速度沿同一直線運(yùn)動(dòng)，既不停下來也不偏離原來的方向，C正確；由牛頓第一定律知，D正確． 2．(多選)關(guān)于運(yùn)動(dòng)狀態(tài)與所受外力的關(guān)系，下面說法中正確的是(　　) A．物體受到恒定的力作用時(shí)，它的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不發(fā)生改變 B．物體受到不為零的合力作用時(shí)，它的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)要發(fā)生改變 C．物體受到的合力為零時(shí)，它一定處于靜止?fàn)顟B(tài) D．物體的運(yùn)動(dòng)方向與它所受的合力的方向可能相同 答案　BD 3．(2018浙江11月選考3)用國際單位制的基本單位表示電場(chǎng)強(qiáng)度的單位，下列正確的是(　　) A．N/C B．V/m C．kgm/(Cs2) D．kgm/(As3) 答案　D 解析　根據(jù)公式E＝，F(xiàn)＝ma，q＝It可知，電場(chǎng)強(qiáng)度的單位是N/C＝kgm/(s2As)＝kgm/(As3)．也可用排除法，因?yàn)閲H單位制中的基本單位不包括N、V、C，故A、B、C錯(cuò)誤，D正確． 4.某同學(xué)為了取出如圖1所示羽毛球筒中的羽毛球，一只手拿著球筒的中部，另一只手用力擊打羽毛球筒的上端，則(　　) 圖1 A．此同學(xué)無法取出羽毛球 B．羽毛球會(huì)從筒的下端出來 C．羽毛球筒向下運(yùn)動(dòng)過程中，羽毛球受到向上的摩擦力才會(huì)從上端出來 D．該同學(xué)是在利用羽毛球的慣性 答案　D 解析　羽毛球筒被手擊打后迅速向下運(yùn)動(dòng)，而羽毛球具有慣性要保持原來的靜止?fàn)顟B(tài)，所以會(huì)從筒的上端出來，D正確． 5．在某次交通事故中一輛載有30噸“工”字形鋼材的載重汽車由于避讓橫穿馬路的電動(dòng)車而緊急制動(dòng)，結(jié)果車廂上的鋼材向前沖出，壓扁駕駛室．關(guān)于這起事故原因的物理分析正確的是(　　) A．由于車廂上的鋼材有慣性，在汽車制動(dòng)時(shí)，繼續(xù)向前運(yùn)動(dòng)，壓扁駕駛室 B．由于汽車緊急制動(dòng)，使其慣性減小，而鋼材慣性較大，所以繼續(xù)向前運(yùn)動(dòng) C．由于車廂上的鋼材所受阻力太小，不足以克服其慣性，所以繼續(xù)向前運(yùn)動(dòng) D．由于汽車制動(dòng)前的速度太大，汽車的慣性比鋼材的慣性大，在汽車制動(dòng)后，鋼材繼續(xù)向前運(yùn)動(dòng) 答案　A 6．一物體受繩的拉力作用由靜止開始前進(jìn)，先做加速運(yùn)動(dòng)，然后做勻速運(yùn)動(dòng)，最后做減速運(yùn)動(dòng)，則下列說法中正確的是(　　) A．加速前進(jìn)時(shí)，繩拉物體的力大于物體拉繩的力 B．減速前進(jìn)時(shí)，繩拉物體的力小于物體拉繩的力 C．只有在勻速前進(jìn)時(shí)，繩拉物體的力與物體拉繩的力大小才相等 D．不管物體如何前進(jìn)，繩拉物體的力與物體拉繩的力大小總相等 答案　D 解析　“繩”與“物體”是一對(duì)相互作用的物體，“繩”與“物體”之間的作用力與反作用力永遠(yuǎn)遵循牛頓第三定律，與相互作用力的性質(zhì)、物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)均無關(guān)系，總是等大、反向、作用在不同物體上且在同一條直線上，故選D. 7.如圖2所示是我國一種傳統(tǒng)的民族體育項(xiàng)目“押加”，實(shí)際上相當(dāng)于兩個(gè)人拔河，如果繩的質(zhì)量不計(jì)，且保持水平，甲、乙兩人在“押加”比賽中甲獲勝，則下列說法中正確的是(　　) 圖2 A．甲對(duì)乙的拉力始終大于乙對(duì)甲的拉力 B．甲把乙加速拉過去時(shí)，甲對(duì)乙的拉力大于乙對(duì)甲的拉力 C．只有當(dāng)甲把乙勻速拉過去時(shí)，甲對(duì)乙的拉力大小才等于乙對(duì)甲的拉力大小 D．甲對(duì)乙的拉力大小始終等于乙對(duì)甲的拉力大小，只是地面對(duì)甲的摩擦力大于地面對(duì)乙的摩擦力 答案　D 8.如圖3所示，用水平力F把一個(gè)物體緊壓在豎直墻壁上靜止，下列說法中正確的是(　　) 圖3 A．水平力F跟墻壁對(duì)物體的彈力是一對(duì)作用力與反作用力 B．物體的重力跟墻壁對(duì)物體的靜摩擦力是一對(duì)平衡力 C．水平力F與物體對(duì)墻壁的壓力是一對(duì)作用力與反作用力 D．物體對(duì)墻壁的壓力與墻壁對(duì)物體的彈力是一對(duì)平衡力 答案　B 解析　水平力F跟墻壁對(duì)物體的彈力作用在同一物體上，大小相等、方向相反，且作用在同一條直線上，是一對(duì)平衡力，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；物體在豎直方向上受豎直向下的重力以及墻壁對(duì)物體豎直向上的靜摩擦力的作用，因物體處于靜止?fàn)顟B(tài)，故這兩個(gè)力是一對(duì)平衡力，選項(xiàng)B正確；水平力F作用在物體上，而物體對(duì)墻壁的壓力作用在墻壁上，這兩個(gè)力方向相同，既不是平衡力，也不是相互作用力，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；物體對(duì)墻壁的壓力與墻壁對(duì)物體的彈力是一對(duì)作用力與反作用力，選項(xiàng)D錯(cuò)誤． 9．(多選)跳高運(yùn)動(dòng)員蹬地后上跳，在起跳過程中(　　) A．運(yùn)動(dòng)員蹬地的作用力大小大于地面對(duì)他的支持力大小 B．運(yùn)動(dòng)員蹬地的作用力大小等于地面對(duì)他的支持力大小 C．運(yùn)動(dòng)員所受的支持力和重力平衡 D．運(yùn)動(dòng)員所受的合力一定向上 答案　BD 10.如圖4所示是教師上課做的一個(gè)演示實(shí)驗(yàn)，將中間開孔的兩塊圓餅狀磁鐵用一根木棒穿過，手拿住木棒(保持水平)使磁鐵保持靜止，當(dāng)手突然釋放，讓木棒和磁鐵一起下落時(shí)，發(fā)現(xiàn)兩塊磁鐵向中間靠攏并吸在一起了．下列說法中正確的是(　　) 圖4 A．手拿住木棒保持靜止時(shí)，任意一塊磁鐵所受的磁力小于木棒對(duì)它的靜摩擦力 B．手拿住木棒保持靜止時(shí)，任意一塊磁鐵所受的重力大于木棒對(duì)它的彈力 C．放手下落時(shí)，由于失重現(xiàn)象，木棒與磁鐵間彈力發(fā)生變化 D．放手下落時(shí)，磁鐵慣性減小 答案　C 解析　手拿住木棒使磁鐵保持靜止時(shí)，說明磁鐵處于平衡狀態(tài)，故任意一塊磁鐵所受的磁力等于木棒對(duì)它的靜摩擦力，任意一塊磁鐵所受的重力等于木棒對(duì)它的彈力，故A、B錯(cuò)誤；放手下落時(shí)，加速度向下，故磁鐵處于失重狀態(tài)，木棒與磁鐵間彈力發(fā)生變化，故C正確；由于下落時(shí)磁鐵質(zhì)量不變，故慣性不變，故D錯(cuò)誤． 11.伽利略創(chuàng)造的把實(shí)驗(yàn)、假設(shè)和邏輯推理相結(jié)合的科學(xué)方法，有力地促進(jìn)了人類科學(xué)認(rèn)識(shí)的發(fā)展．利用如圖5所示的裝置做如下實(shí)驗(yàn)：小球從左側(cè)斜面上的O點(diǎn)由靜止釋放后沿斜面向下運(yùn)動(dòng)，并沿右側(cè)斜面上升．斜面上先后鋪墊三種粗糙程度依次變小的材料時(shí)，小球沿右側(cè)斜面上升到的最高位置依次為1、2、3.根據(jù)三次實(shí)驗(yàn)結(jié)果的對(duì)比，可以得到的最直接的結(jié)論是(　　) 圖5 A．如果斜面光滑，小球?qū)⑸仙脚cO點(diǎn)等高的位置 B．如果小球不受力，它將一直保持勻速運(yùn)動(dòng)或靜止?fàn)顟B(tài) C．如果小球受到力的作用，它的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)將發(fā)生改變 D．小球受到的力一定時(shí)，質(zhì)量越大，它的加速度越小 答案　A 解析　根據(jù)題意，鋪墊材料粗糙程度變小時(shí)，小球上升的最高位置升高，當(dāng)斜面光滑時(shí)，小球在斜面上沒有能量損失，因此可以上升到與O點(diǎn)等高的位置，而B、C、D三個(gè)選項(xiàng)，從題目不能直接得出，所以選項(xiàng)A正確． 12.(2019屆溫州市質(zhì)量檢測(cè))如圖6所示，質(zhì)量為m的兒童在玩蹦極跳床，當(dāng)其靜止懸掛時(shí)，拴在腰間的兩彈性橡皮繩的拉力大小均恰為mg，若右側(cè)橡皮繩突然斷裂，則此時(shí)該兒童(　　) 圖6 A．加速度為零，速度為零 B．加速度a＝g，沿原斷裂橡皮繩的方向斜向下 C．加速度a＝g，沿未斷裂橡皮繩的方向斜向上 D．加速度a＝g，方向豎直向下 答案　B 解析　右側(cè)橡皮繩斷裂時(shí)，左側(cè)橡皮繩拉力不突變，故合力沿原斷裂橡皮繩的方向斜向下，大小為mg，由牛頓第二定律可知a＝g，故B項(xiàng)正確． 13．一個(gè)質(zhì)量為2kg的物體，在4個(gè)共點(diǎn)力作用下處于平衡狀態(tài)．現(xiàn)同時(shí)撤去大小分別為8N和12N的兩個(gè)力，另外的兩個(gè)力保持不變，關(guān)于此后該物體運(yùn)動(dòng)的說法正確的是(　　) A．一定做勻變速運(yùn)動(dòng)，加速度大小可能等于重力加速度的大小 B．一定做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，加速度大小可能是5m/s2 C．可能做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，加速度大小是1.5m/s2 D．可能做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，向心加速度大小是6m/s2 答案　A 解析　物體在4個(gè)力作用下處于平衡狀態(tài)，根據(jù)平衡條件可知其中任意兩個(gè)力的合力與另外兩個(gè)力的合力大小相等、方向相反、作用在同一條直線上，所以撤去兩個(gè)力之后另外兩個(gè)力的合力為恒力，所以物體一定做勻變速運(yùn)動(dòng)，不可能做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，D錯(cuò)誤；因大小為8N與12N兩個(gè)力的合力的大小范圍為4N≤F合≤20N，則另外兩個(gè)力的合力的大小范圍為4N≤F合′≤20N，再由牛頓第二定律可知物體的加速度大小范圍為2m/s2≤a≤10 m/s2，所以A對(duì)，B、C錯(cuò)． 14.兩個(gè)質(zhì)量均為m的小球，用兩條輕繩連接，處于平衡狀態(tài)，如圖7所示．現(xiàn)突然迅速剪斷輕繩OA，讓小球下落，在剪斷輕繩的瞬間，設(shè)小球A、B的加速度分別為a1和a2，則(　　) 圖7 A．a(chǎn)1＝g，a2＝g B．a(chǎn)1＝0，a2＝2g C．a(chǎn)1＝g，a2＝0 D．a(chǎn)1＝2g，a2＝0 答案　A 解析　繩子的張力可以突變，剪斷OA后小球A、B只受重力，其加速度a1＝a2＝g，故A正確． 15.如圖8所示，質(zhì)量為1kg的物體與水平固定桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2，物體在7N的水平拉力作用下獲得的加速度大小為(g取10m/s2，設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力)(　　) 圖8 A．0 B．5m/s2 C．8m/s2 D．12 m/s2 答案　B 解析　物體所受合外力大小F合＝F－μmg＝5N，加速度大小a＝＝5m/s2，選項(xiàng)B正確． 16．如圖9所示，質(zhì)量為60kg的人站在水平地面上，用定滑輪裝置將質(zhì)量為m＝40kg的重物送入井中．當(dāng)重物以2m/s2的加速度加速下落時(shí)，忽略繩子和定滑輪的質(zhì)量及定滑輪的摩擦，則人對(duì)地面的壓力大小為(g取10 m/s2)(　　) 圖9 A．200NB．280NC．320ND．920N 答案　B 解析　對(duì)重物，根據(jù)牛頓第二定律有mg－FT＝ma，得繩子的拉力大小FT＝320N，然后再對(duì)人進(jìn)行受力分析(如圖所示)，F(xiàn)T′＝FT，由平衡條件得Mg＝FT′＋FN，得FN＝280N，根據(jù)牛頓第三定律可知人對(duì)地面的壓力大小為280N，B正確． 17．如圖10所示，輕質(zhì)彈簧上端拴一質(zhì)量為m的小球，平衡時(shí)彈簧的壓縮量為x，現(xiàn)小球在沿豎直方向上下振動(dòng)，在振動(dòng)的過程中，當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)，彈簧的壓縮量為2x，彈簧始終在彈性限度內(nèi)，試求： 圖10 (1)此時(shí)小球的加速度； (2)此時(shí)彈簧對(duì)地面的壓力． 答案　(1)g，方向豎直向上 (2)2mg，方向豎直向下 解析　(1)小球平衡時(shí)有：mg＝kx，小球在最低點(diǎn)時(shí)，取豎直向上為正方向，有2kx－mg＝ma，解得a＝g，方向豎直向上． (2)由牛頓第三定律可知，彈簧對(duì)地面的壓力大小等于其彈力大小，故FN＝2kx＝2mg，方向豎直向下．