1、第四章运动和力的关系物理必修第一册RJ课时1牛顿第一定律1.(多选)关于伽利略的理想斜面实验,下列说法正确的是()A.伽利略的理想实验是在可靠的事实基础上进行抽象思维而创造出来的一种科学推理方法,是科学研究中的一种重要方法B.理想实验是一个纯思维实验,其正确性应接受实践的检验C.伽利略的理想实验有力地否定了亚里士多德的观点D.在科学发展的今天,伽利略的斜面实验是可以通过实验验证的知识点知识点 1伽利略理想斜面实验伽利略理想斜面实验答案答案1.AC【解题思路】理想斜面实验不是实际的实验,是建立在实际事实基础上的合乎逻辑的科学推断,是科学研究中的一种重要方法,故A正确,B错误;伽利略的理想实验揭示
2、了力是改变物体运动状态的原因而不是维持物体运动的原因,故C正确;理想斜面实验是逻辑思维的产物,不能通过实验验证,故D错误。2.如图所示为某同学在实验室所做的伽利略斜面实验的频闪照片的组合图。实验中把小球从左侧斜面的某个位置由静止释放,它将冲上右侧斜面,频闪照片显示小球在右侧斜面运动过程中相邻的两个小球像间的距离依次减小;如果右侧斜面变成水平,频闪照片显示小球在右侧水平面运动过程中相邻的两小球像间的距离几乎相等。对于这个实验,以下叙述正确的是()A.小球冲上右侧斜面后做减速运动,表明“力是维持物体运动的原因”的结论是正确的B.小球最终也会在右侧水平面上停下来,表明“力是维持物体运动的原因”的结论
3、是正确的C.因为没有绝对光滑的斜面或者平面,所以伽利略提出的“如果没有摩擦阻力,小球将在水平面上永远运动下去”的结论是荒谬可笑的D.上述实验表明“如果没有摩擦阻力,小球将在水平面上永远运动下去”的结论是正确的知识点知识点 1伽利略理想斜面实验伽利略理想斜面实验知识点知识点 1伽利略理想斜面实验伽利略理想斜面实验答案答案2.D【解题思路】小球冲上右侧斜面后做减速运动,表明“力是改变物体运动状态的原因”的结论是正确的,“力是维持物体运动的原因”的结论是错误的,选项A错误。如果没有摩擦阻力,小球不会在右侧水平面上停下来,表明“力是维持物体运动的原因”的结论是错误的,选项B错误。伽利略提出的“如果没有
4、摩擦阻力,小球将在水平面上永远运动下去”的结论是在已有的实验结果的基础上的合理推论,是理想化的,但不是荒谬的,选项C错误。上述实验表明“如果没有摩擦阻力,小球将在水平面上永远运动下去”的结论是正确的,选项D正确。3.根据牛顿第一定律,下列说法正确的是()A.静止的物体一定不受其他物体的作用B.物体受力才会运动,当外力停止作用后,物体会慢慢停下来C.物体不受力的作用,运动状态也能改变D.物体运动状态发生变化,物体一定受到外力作用知识点知识点 2牛顿第一定律牛顿第一定律答案答案3.D【解题思路】静止的物体不一定不受其他物体的作用,A错误;物体运动不停止是因为惯性的原因,运动不需要力来维持,B错误;
5、根据牛顿第一定律,物体不受力的作用,则运动状态不会改变,C错误;物体运动状态发生变化,物体一定受到外力作用,D正确。4.下列有关惯性的说法正确的是()A.汽车以更高速度行驶时具有更大的惯性B.物体静止时有惯性,一旦运动起来就失去了惯性C.质量越小的物体惯性越小D.物体做匀速直线运动时具有惯性,但合外力不为零时惯性将消失知识点知识点 2牛顿第一定律牛顿第一定律答案答案4.C【解题思路】惯性是物体的固有属性,惯性的大小只与物体的质量有关,与物体的运动状态和是否受力无关,质量越小,惯性越小,故只有C正确。5.(多选)如果在水平路面上有一辆匀速行驶的小车,车上固定一盛满水的碗,现突然发现碗中的水洒出,
6、水洒出的情况如图所示。关于小车在此种情况下的运动,下列叙述正确的是()A.小车匀速向左运动B.小车可能突然向左加速运动 C.小车可能突然向左减速运动D.小车可能突然向右减速运动知识点知识点 3惯性概念的理解惯性概念的理解答案答案5.BD【解题思路】原来水和小车相对静止以共同的速度运动,水突然向右洒出,有两种可能:原来小车向左运动,突然加速,碗中的水由于惯性保持原速度不变,故相对于碗向右洒出;原来小车向右运动,突然减速,碗中的水由于惯性保持原速度不变,相对于碗向右洒出。故选BD。6.一列以速度v匀速行驶的列车内有一水平桌面,桌面上的A处有一小球。若某段时间内小球沿如图所示的虚线从A运动到B,则由
7、此可以判断该时间段内列车的运行情况是()A.减速行驶,向北转弯B.减速行驶,向南转弯C.加速行驶,向南转弯D.加速行驶,向北转弯知识点知识点 3惯性概念的理解惯性概念的理解答案答案6.B【解题思路】小球因为惯性,相对于车向车前进方向运动,故车在减速,小球相对于车向北运动,故车向南转弯,所以选项B正确。课时2实验:探究加速度与力、质量的关系1.下列方法中,可实现对小车的加速度与力、质量的关系探究的是()A.理想实验法B.等效替代法C.控制变量法D.物理模型法知识点知识点 1实验方法与原理实验方法与原理答案答案1.C【解题思路】物理学中研究多变量关系时,应采用控制变量法。探究小车的加速度与力、质量
8、的关系时,应先保持小车的质量不变,研究加速度与力的关系,然后保持小车所受的合外力不变,研究小车的加速度与质量的关系。故选项C正确。2.(多选)关于“探究加速度与力、质量的关系”的实验,下列说法正确的是()A.可在小车前端系一弹簧测力计,用于测重物通过细线对小车的拉力B.实验时应将长木板没有滑轮的一端适当垫高,不挂砂桶,接通打点计时器的工作电源,轻推小车,若所打纸带上的点迹均匀,则表明小车所受的摩擦力与小车的重力沿长木板向下的分力平衡C.改变小车的质量后,仍需重新平衡摩擦力D.已平衡摩擦力且满足小车的质量远大于砂桶的质量时,可认为小车所受合外力的大小等于砂桶重力知识点知识点 1实验方法与原理实验
9、方法与原理知识点知识点 1实验方法与原理实验方法与原理答案答案3.小明用电源频率为50 Hz的电磁打点计时器做“探究质量一定时,加速度与合力的关系”实验,如图甲所示。(1)在不挂配重,平衡摩擦力过程中,打点计时器打出的一条纸带如图乙所示,纸带A端与小车相连。要使小车做匀速直线运动,垫木应向移动。(2)打点计时器打A、C两点过程中,小车通过的距离为cm。(3)打A、C两点过程中,小车的平均加速度大小为m/s2。(计算结果保留2位有效数字)知识点知识点 1实验方法与原理实验方法与原理知识点知识点 1实验方法与原理实验方法与原理答案答案4.在实验小车的质量m一定时,小车的加速度a与合外力F的关系的有
10、关数据如下表所示。试根据表中数据回答下列问题。(1)在坐标纸中画出a-F的关系图像;(2)根据a-F的关系图像,你能得出怎样的结论?。知识点知识点 2数据的记录与处理、实验结论数据的记录与处理、实验结论a/(m/s2)1.984.065.958.12F/N1.002.003.004.00知识点知识点 2数据的记录与处理、实验结论数据的记录与处理、实验结论答案答案4.【参考答案】(1)a-F的关系图像如图所示(2)在小车的质量保持不变时,小车的加速度与合外力成正比【解题思路】(1)在坐标纸上描点,各点呈线性分布,连线时使尽可能多的点在直线上或分布在直线的两侧。(2)由(1)知图线为过原点的直线,
11、故在小车的质量保持不变时,小车的加速度与合外力成正比。5.在实验小车的受力F一定时,a与m的关系数据如下表所示。试根据表中数据回答下列问题。(1)作a-m的关系图像能否发现a与m的关系?为什么?若不能,怎样做才能发现a与m的关系?。(2)在坐标纸中画出a-1/m的关系图像;(3)根据a-1/m的关系图像,你能得出怎样的结论?。知识点知识点 2数据的记录与处理、实验结论数据的记录与处理、实验结论a/(m/s2)2.012.663.233.98m/kg2.001.501.251.00知识点知识点 2数据的记录与处理、实验结论数据的记录与处理、实验结论答案答案6.(多选)如图是某同学探究加速度与力、
12、质量的关系时已接通电源正要释放纸带时的情况,对该同学操作的评价,下列选项正确的是()A.应使用46 V的交流电源B.打点计时器应固定于长木板没有滑轮的一端,且小车紧靠打点计时器停放C.应调节滑轮的高度使得细线与木板平行D.应调节长木板的倾角以平衡摩擦力知识点知识点 3实验操作及注意事项实验操作及注意事项知识点知识点 3实验操作及注意事项实验操作及注意事项答案答案6.BCD【解题思路】打点计时器的工作电源是交流电源,若为电磁打点计时器,则应使用46 V的交流电源,若为电火花打点计时器,则应使用220 V的交流电源,装置图未说明打点计时器的种类,故选项A错误;打点计时器应固定在长木板没有滑轮的一端
13、,且小车应紧靠打点计时器停放,这样可充分利用纸带,选项B正确;滑轮位置偏低,应通过调节滑轮的高度以确保细线与长木板平行,从而保证小车所受的合外力不变,选项C正确;应将长木板不带滑轮的一端适当垫高以平衡摩擦力,选项D正确。(3)在探究加速度与力的关系时,若取小车的质量M=0.5 kg,改变砝码质量m的值,进行多次实验,以下m的取值最不合适的一个是。A.m=4 gB.m=10 gC.m=40 gD.m=500 g(4)在平衡小车与长木板之间摩擦力的过程中,打出了一条纸带如图乙所示。计时器打点的时间间隔为0.02 s。从比较清晰的点起,每5个间隔取一个计数点,量出相邻计数点之间的距离,根据图中给出的
14、数据求出该小车的加速度a=m/s2(结果保留2位有效数字)。(5)如图丙所示为该同学在探究加速度a与力F的关系时,根据测量数据作出的a-F 图像,说明实验存在的问题是。答案答案2.某同学设计了一个探究小车的加速度a与小车所受拉力F及质量m关系的实验,图(a)为实验装置简图。所用交变电流的频率为50 Hz,小车及车中砝码的质量用m表示,盘及盘中砝码的质量用M表示,小车的加速度可由小车后拖动的纸带上由打点计时器打出的点计算出。(1)当M与m的大小关系满足时,才可以认为绳对小车的拉力大小等于盘和盘中砝码的重力。(2)某次实验得到的纸带及实验数据如图(b)所示,图中所画点为计数点,相邻计数点之间还有4
15、个点未画出,根据纸带可求出小车的加速度大小为m/s2。(保留3位有效数字)实验次数12345678a/(ms-2)1.901.721.491.251.000.750.500.30m/kg0.250.290.330.400.500.711.001.674.003.453.032.502.001.411.000.60答案答案课时3牛顿第二定律1.(多选)下列关于牛顿第二定律的说法中,正确的是()A.物体所受合外力的方向和加速度的方向及速度的方向总是相同的B.物体加速度的方向只由它所受合外力的方向决定,与速度的方向无关C.物体加速度的大小由物体的质量和所受合力的大小决定,与物体的速度无关D.一旦物体
16、所受合力为零,则物体的加速度立即为零,其运动也就逐渐停止了知识点知识点1牛顿第二定律及其理解牛顿第二定律及其理解答案答案1.BC【解题思路】物体所受合外力的方向和加速度的方向总是相同的,但是与速度的方向不一定相同,A错误;物体加速度的方向只由它所受合外力的方向决定,与速度的方向无关,B正确;物体加速度的大小由物体的质量和所受合力的大小决定,与物体的速度无关,C正确;一旦物体所受合力为零,则物体的加速度立即为零,物体将做匀速直线运动或保持静止状态,D错误。2.(多选)关于牛顿第二定律的数学表达式F=kma,下列说法正确的是()A.在任何情况下式中k都等于1B.式中k的数值由质量、加速度和力的大小
17、决定C.式中k的数值由质量、加速度和力的单位决定D.物理中定义使质量为1 kg的物体产生1 m/s2 的加速度的力为1 N知识点知识点1牛顿第二定律及其理解牛顿第二定律及其理解答案答案2.CD【解题思路】牛顿第二定律中k的取值由质量、加速度和力的单位决定,与它们的大小无关,故B错误,C正确;只有式中各个物理量的单位都取国际单位时,式中k才等于1,故A错误;物理中定义使质量为1 kg的物体产生1 m/s2 的加速度的力为1 N,故D正确。3.一物块静止在粗糙的水平桌面上,从某时刻开始,物块受到一方向不变的水平拉力作用,假设物块与桌面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力。以a表示物块的加速度大小,F表示
18、水平拉力的大小,能正确描述F与a之间关系的图像是()知识点知识点1牛顿第二定律及其理解牛顿第二定律及其理解答案答案3.C【解题思路】当拉力大于最大静摩擦力时,物块才产生加速度,由牛顿第二定律有F-mg=ma,可知a与F呈线性关系,C正确。4.(多选)质量为m的物体放在水平面上,当用大小为F的水平恒力作用于物体时,产生的加速度大小为a(a0);当用大小为2F的水平恒力作用于物体时,产生的加速度大小为()A.可能等于aB.可能等于2aC.可能大于2aD.可能小于2a知识点知识点1牛顿第二定律及其理解牛顿第二定律及其理解答案答案4.BC【解题思路】当水平面是光滑面时,水平力变为2F,此时加速度也将变
19、为原来的两倍;当水平面是粗糙面,水平力为F时,合外力为F-f,水平力变为2F时,合外力变为2F-f,因为2F-f2(F-f),所以水平力为2F时产生的加速度大于2a,选项BC正确。5.力F1单独作用在物体A上时产生的加速度大小a1=5 m/s2,力F2单独作用在物体A上时产生的加速度大小a2=2 m/s2,那么力F1和F2同时作用在物体A上时产生的加速度大小a不可能是()A.5 m/s2B.3 m/s2C.8 m/s2D.7 m/s2知识点知识点 2牛顿第二定律的简单应用牛顿第二定律的简单应用答案答案5.C【解题思路】设物体A的质量为m,则F1=ma1,F2=ma2,当F1和F2同时作用在物体
20、A上时,合力F的大小范围是F1-F2FF1+F2,即ma1-ma2mama1+ma2,故加速度a的大小范围为3 m/s2a7 m/s2,选项C不可能。知识点知识点 2牛顿第二定律的简单应用牛顿第二定律的简单应用知识点知识点 2牛顿第二定律的简单应用牛顿第二定律的简单应用答案答案7.如图甲所示,光滑固定的轻杆与地面成一定夹角,在轻杆上套有一个光滑小环,小环在沿轻杆方向的推力F的作用下向上运动,推力F与小环的速度v随时间的变化规律如图乙所示,取g=10 m/s2。求:(1)小环的质量m;(2)轻杆与地面间的夹角。知识点知识点 2牛顿第二定律的简单应用牛顿第二定律的简单应用知识点知识点 2牛顿第二定
21、律的简单应用牛顿第二定律的简单应用答案答案1.如图甲所示,在粗糙的水平面上,质量分别为m和M(m M=1 2)的物块A、B用轻弹簧相连,两物块与水平面间的动摩擦因数相同。当用水平力F作用于B上使两物块以共同的加速度向右加速运动时,弹簧的伸长量为x1,当用同样大小的力F作用于B上,使两物块以共同的加速度向上运动时(如图乙所示),弹簧的伸长量为x2,则x1 x2等于()A.1 1B.1 2C.2 1D.2 3答案答案2.(多选)如图甲所示,地面上有一质量为M的物体,用竖直向上的力F向上提它,力F变化而引起物体加速度变化的函数关系如图乙所示,重力加速度为g,则下列说法正确的是()A.当F小于图乙中A
22、点横坐标表示的值时,物体的重力MgF,物体不动B.图乙中A点的横坐标等于物体的重力值C.物体向上运动的加速度和力F成正比D.图线延长线和纵轴的交点B的纵坐标等于-g答案答案答案答案答案答案答案答案6.2020湖北黄冈中学期中考试如图所示,斜面体ABC放在粗糙的水平地面上。滑块在斜面底端以初速度v0=9.6 m/s沿斜面上滑。斜面倾角=37,滑块与斜面间的动摩擦因数=0.45。整个过程滑块未滑出斜面体且斜面体保持静止不动,已知滑块的质量m=1 kg,sin 37=0.6,cos 37=0.8,g取10 m/s2。试求:(1)滑块回到出发点时的速度大小。(2)定量画出斜面体与水平地面之间的摩擦力F
23、f随时间t变化的图像。答案答案专项1关于牛顿第二定律的实验1.甲、乙两位同学做“探究加速度与物体质量、物体受力的关系”实验。(1)实验装置如图甲所示,计时器所用交流电源的频率为50 Hz,打出的一条纸带如图乙所示,从比较清晰的点起,每5个间隔取一个计数点,相邻计数点间的4个点迹未画出,量出相邻计数点之间的距离,则该小车的加速度为 m/s2(结果保留2位有效数字)。(2)两同学各取一套图甲所示的装置放在水平桌面上,在没有平衡摩擦力的情况下,研究加速度a与拉力F的关系,分别得到图丙中甲、乙两条直线,图线斜率为,重力加速度大小为g,则甲、乙用的小车与木板间的动摩擦因数的关系为甲乙(选填“大于”“小于
24、”或“等于”)。答案答案2.2019山东威海一中期末考试某实验小组利用如图所示的装置进行实验,当质量m一定时,加速度a与力F成正比,F=m2g,m=m1+m2(m1为小车及车内砝码的总质量,m2为桶及桶中砝码的总质量)。具体做法:将小车从A处由静止释放,用速度传感器测出它运动到B处时的速度v,然后将小车内的一个砝码拿到小桶中,小车仍从A处由静止释放,测出它运动到B处时对应的速度,重复上述操作。图中A、B相距x。(1)a与v及x间的关系式是。(2)如果实验操作无误,四位同学根据实验数据作出了下列图像,其中正确的是。(3)下列能够减小本实验误差的措施是。A.实验中必须保证m2m1B.实验前要平衡摩
25、擦力C.细线在桌面上的部分应与长木板平行D.图中A、B之间的距离x尽量小些答案答案3.某研究学习小组用图甲所示的装置探究加速度与合力的关系。装置中的铝箱下端连接纸带,砂桶中可放置砂子以改变铝箱所受的外力大小,铝箱向上运动的加速度大小a可由打点计时器和纸带测出。现保持铝箱总质量不变,逐渐增大砂桶和砂的总质量进行多次实验,得到多组a、F值(F为力传感器的示数,等于悬挂滑轮的轻绳的拉力),不计滑轮的重力。(1)某同学根据实验数据画出了a-F图像如图乙所示,则由该图像可得铝箱总质量m=,重力加速度g=(结果保留2位有效数字)。(2)当砂桶和砂的总质量较大导致a较大时,图线(填选项前的字母)。A.偏向纵
26、轴B.偏向横轴C.仍保持原方向不变D.斜率逐渐减小答案答案4.2019广东省清远市第一中学期末考试在用DIS(数字化信息系统)研究小车加速度与外力的关系时,某实验小组先使用如图(a)所示的实验装置,重物通过滑轮用细线拉小车,位移传感器(发射器)随小车一起沿倾斜轨道运动,位移传感器(接收器)固定在轨道一端。实验时将重物的重力作为拉力F,改变重物重力重复实验四次,列表记录四组数据:F/N1.02.03.04.0a/(ms-2)2.02.94.05.0(1)在图(c)所示的坐标纸上作出小车加速度a随拉力F变化的图线。(2)从所得图线分析知,该实验小组在操作过程中的不当之处是。(3)如果实验时,在小车
27、和重物之间接一不计质量的微型力传感器来测量拉力F,实验装置如图(b)所示,从理论上分析,该实验图线的斜率将(选填“变大”“变小”或“不变”)。答案答案5.在探究物体质量一定时加速度与力的关系实验中,小明同学做了如图甲所示的实验改进,在调节桌面水平后,添加了力传感器来测细线中的拉力。(1)关于该实验的操作,下列说法正确的是。A.必须用天平测出砂和砂桶的质量B.一定要保证砂和砂桶的总质量远小于小车的质量C.应当先释放小车,再接通电源D.需要改变砂和砂桶的总质量,打出多条纸带(2)实验得到如图乙所示的纸带,已知打点计时器使用的交流电源的频率为50 Hz,相邻两计数点之间还有四个点未画出,由图中的数据
28、可知,小车运动的加速度大小是m/s2。(计算结果保留3位有效数字)(3)由实验得到小车的加速度a与力传感器示数F的关系如图丙所示。则小车与轨道的滑动摩擦力Ff=N。(4)小明同学不断增加砂子质量重复实验,发现小车的加速度最后会趋近于某一数值,从理论上分析可知,该数值应为m/s2。答案答案专项2瞬时性问题答案答案2.两个质量均为m的小球A、B,用轻绳连接,并系于O点,处于平衡状态,如图所示。现迅速剪断轻绳OA,让小球下落,在剪断轻绳的瞬间,设小球A、B的加速度分别为a1和a2,则()A.a1=g,a2=gB.a1=0,a2=2gC.a1=g,a2=0D.a1=2g,a2=0答案答案2.A【解题思
29、路】由于绳子张力可以突变,故剪断OA后小球A、B只受重力,其加速度a1=a2=g。故选项A正确。3.如图所示,质量相等的三个物块A、B、C,A与天花板之间、B与C之间均用轻弹簧相连,A与B之间用细线相连,当系统静止后,突然剪断A、B间的细线,则此瞬间A、B、C的加速度分别为(取向下为正)()A.-g、2g、0B.-2g、2g、0C.-2g、2g、gD.-2g、g、g答案答案3.B【解题思路】设A、B、C的质量均为m,剪断细线前,对B、C整体受力分析,受到总重力和细线的拉力而平衡,故细线的拉力大小T=2mg;再对物块A受力分析,受到重力、细线拉力和弹簧的拉力。剪断细线后,重力和弹簧的弹力不变,细
30、线的拉力减为零,故物块B受到的合力等于2mg,向下,物块A受到的合力为2mg,向上,物块C受到的力不变,合力为零,故物块B有2g的向下的加速度,物块A具有2g的向上的加速度,物块C的加速度为零,所以B选项正确。4.如图甲、乙所示,物块A1、A2、B1、B2的质量均为m,A1、A2用刚性轻杆连接,B1、B2用轻质弹簧连接,两个装置都放在水平的支托物上,处于平衡状态。今突然撤去支托物,让物块下落,在撤去支托物的瞬间,A1、A2受到的合力分别为FA1、FA2,B1、B2受到的合力分别为FB1、FB2,不计空气阻力。则()A.FA1=0,FA2=2mg,FB1=0,FB2=2mgB.FA1=mg,FA
31、2=mg,FB1=0,FB2=2mgC.FA1=mg,FA2=2mg,FB1=mg,FB2=mgD.FA1=mg,FA2=mg,FB1=mg,FB2=mg答案答案4.B【解题思路】A1、A2由于用刚性轻杆连接,与刚性轻杆一起下落,根据牛顿第二定律,对整体研究得到,整体的加速度等于重力加速度g,则A1、A2受到的合力都等于各自的重力,即FA1=mg,FA2=mg。对B1和B2在除去支托物前,弹簧的弹力大小等于mg,支托物对B2的支持力大小等于2mg。在除去支托物的瞬间,弹簧的弹力没有来得及变化,B1的受力情况没有变化,则B1所受合力为零,即FB1=0,B2所受的合力大小等于2mg,即FB2=2m
32、g。故B正确,ACD错误。答案答案答案答案答案答案8.(多选)2019甘肃天水一中期末考试如图所示,在动摩擦因数=0.2的水平面上有一个质量m=1 kg的小物块,小物块与水平轻弹簧及与竖直方向成=45角的不可伸长的轻绳一端相连,此时小物块处于静止状态,且水平面对小物块的弹力恰好为零。最大静摩擦力等于滑动摩擦力,在剪断轻绳的瞬间(g取10 m/s2),下列说法正确的是()A.小物块受力个数不变B.小物块立即向左运动,且a=8 m/s2C.小物块立即向左运动,且a=10 m/s2D.地面对小物块的支持力为10 N答案答案答案答案答案答案【规律总结】加速度与合外力具有瞬时对应关系,二者总是同时产生、
33、同时变化、同时消失。分析物体在某一时刻的瞬时加速度,关键是明确该时刻物体的受力情况,再由牛顿第二定律求出瞬时加速度,此类问题应注意以下几种模型:求解此类问题时要遵循“四步骤”,即第一步:分析原来物体的受力情况;第二步:分析物体在突变时的受力情况;第三步:由牛顿第二定律列方程;第四步:求出瞬时加速度,并讨论其合理性。模型受外力时的形变量力能否突变产生拉力或压力轻绳微小不计可以只有拉力没有压力轻橡皮绳较大不能只有拉力没有压力轻弹簧较大不能既可有拉力也可有压力轻杆微小不计可以既可有拉力也可有压力课时4力学单位制1.下列仪器测量的物理量不是力学基本量的是()A.托盘天平 B.刻度尺C.秒表D.测力计知
34、识点知识点 1 1基本量、单位制基本量、单位制答案答案1.D【解题思路】托盘天平是测量质量的仪器,测量的是力学基本量,所以A不符合题意;刻度尺是测量长度的仪器,测量的是力学基本量,所以B不符合题意;秒表是测量时间的仪器,测量的是力学基本量,所以C不符合题意;测力计是测量力的仪器,力不是基本物理量,所以D符合题意。2.(多选)下列说法正确的是()A.物理学公式在确定物理量数值关系的同时,也确定了物理量单位间的关系B.力学中所选定的基本量有力、质量、时间C.基本量的单位叫作基本单位D.由基本量根据物理关系推导出来的其他物理量的单位叫作导出单位知识点知识点 1 1基本量、单位制基本量、单位制答案答案
35、2.ACD【解题思路】物理量通常是由数值和单位组成的(少数物理量例外,如动摩擦因数无单位),所以物理学公式在确定物理量数值关系的同时,也确定了物理量单位间的关系,选项A正确;力不是基本量,选项B错误;基本量的单位叫作基本单位,选项C正确;由基本量根据物理关系推导出来的其他物理量的单位叫作导出单位,选项D正确。3.(多选)对力学中基本量、基本单位、导出单位的理解正确的是()A.厘米、克、小时均是基本单位B.力、加速度、质量都是基本量C.牛顿、焦耳、帕斯卡均是导出单位D.所有导出单位都可用基本单位表示知识点知识点 1 1基本量、单位制基本量、单位制答案答案3.ACD【解题思路】基本量的单位是基本单
36、位,力学中的基本量有长度、质量、时间,故厘米、克、小时均为基本单位,选项A正确;力学中的长度、质量、时间是基本量,力、加速度等为导出量,选项B错误;牛顿、焦耳、帕斯卡分别是导出量力、功、压强的单位,故选项C正确;因所有物理量均由基本量构成,故所有导出单位都可用基本单位表示,故选项D正确。4.(多选)下列有关力学单位制的说法正确的是()A.在力学的分析计算中,只能采用国际单位,不能采用其他单位B.力学单位制中,选为基本单位的物理量有长度、时间、质量C.力学单位制中,采用国际单位制的基本单位有千克、米、秒D.单位制中的导出单位可以用基本单位来表示知识点知识点 1 1基本量、单位制基本量、单位制答案
37、答案4.BCD【解题思路】在国际单位制中共有七个物理量的单位被作为基本单位,在力学部分有长度的单位m,质量的单位kg,时间的单位s。而其余物理量的单位都是由这些基本物理量推导得出,即其他物理量的单位(导出单位)由基本单位来表达。国际单位制只是诸多单位制中的一种,在实际生活中还存在其他的单位制,BCD正确,A错误。5.一质量为200 g的物体在外力作用下,产生了20 cm/s2的加速度,试求物体所受的合外力F。下列四种运算过程中,单位运用正确、简洁且规范的是()A.F=ma=20020 N=4 000 NB.F=ma=0.2 kg0.2 m/s2=4.010-2 NC.F=ma=0.20.2=4
38、.010-2 ND.F=ma=0.20.2 N=4.010-2 N知识点知识点 2 2单位制的应用单位制的应用答案答案5.D【解题思路】A中运算未统一单位,故A不符合题意;B中运算虽然正确但未省略单位运算,不简洁,故B不符合题意;C中运算不规范,代入数值时未写单位N,故C不符合题意;D中运算既注意了统一单位,又简洁、规范,故D符合题意。知识点知识点 2 2单位制的应用单位制的应用答案答案易错疑难易错疑难集训（一）集训（一）集训（一）1.一个小球从空中某点自由释放,落地后立即以大小相等的速度竖直向上弹起,然后上升到最高点。假设小球在上升和下降过程中受到大小恒定的阻力,规定竖直向下的方向为正方向,
39、则下列v-t图像中能正确反映这一过程的是()易错点易错点1 对牛顿第二定律的矢量性理解不透彻而出错对牛顿第二定律的矢量性理解不透彻而出错答案答案易错点易错点1 对牛顿第二定律的矢量性理解不透彻而出错对牛顿第二定律的矢量性理解不透彻而出错答案答案易错点易错点1 对牛顿第二定律的矢量性理解不透彻而出错对牛顿第二定律的矢量性理解不透彻而出错答案答案易错点易错点1 对牛顿第二定律的矢量性理解不透彻而出错对牛顿第二定律的矢量性理解不透彻而出错答案答案【练后反思】牛顿第二定律是状态规律、是矢量规律。应用牛顿第二定律解题时关键要做好两个分析,即加速度方向的分析及受力分析,要通过画图来清晰地展示这两个分析。在
40、明确加速度方向的基础上,选取加速度的方向为正方向,根据“同向性”可确定合外力的方向,进而正确写出合外力大小的表达式。另外,审题时,要着力关注并分析题干中“加速”“减速”等运动信息,以确定加速度的方向,从而确定合外力的方向,正确地建立牛顿第二定律的方程。易错点易错点2不能正确分析杆的弹力而出错不能正确分析杆的弹力而出错易错点易错点2不能正确分析杆的弹力而出错不能正确分析杆的弹力而出错答案答案4.如图所示,某三角支架ABO中,轻杆BO可绕通过O点的光滑轴转动,AO 垂直BO,A、B间用细绳连接,=37。在B点连接质量为m的小球,杆AO在外力作用下保持竖直方向,且使整个装置沿OA方向做直线运动。已知
41、重力加速度为g,sin 37=0.6,cos 37=0.8。(1)当整个装置做匀速直线运动时,细绳AB和轻杆OB对小球的作用力分别为多大?(2)当整个装置以加速度a=g做匀加速运动时,细绳AB和轻杆OB对小球的作用力分别为多大?易错点易错点2不能正确分析杆的弹力而出错不能正确分析杆的弹力而出错易错点易错点2不能正确分析杆的弹力而出错不能正确分析杆的弹力而出错答案答案易错点易错点2不能正确分析杆的弹力而出错不能正确分析杆的弹力而出错答案答案【练后反思】应用牛顿第二定律解题时,不仅要做好加速度方向和受力的分析,而且要合理选择合成法或正交分解法求合外力,通常物体受不共线的二力作用时采用合成法、受三个
42、或三个以上的力作用时采用正交分解法;通常选加速度的方向为x轴的正方向,建立正交直角坐标系后要将所有不在坐标轴上的力沿x、y方向分解,然后分别对x、y方向分别建立牛顿第二定律的方程。另外要注意,二力轻杆对物体的力一定沿杆的方向。5.蹦床是运动员在一张绷紧的弹性网上蹦跳、翻滚并做各种空中动作的运动项目。一个质量为m=60 kg的运动员,从离水平网面h1=3.2 m高处自由下落,着网后沿竖直方向蹦回到离水平网面h2=5.0 m高处。已知运动员与网接触的时间为t=1.2 s。若把在这段时间内网对运动员的作用力当作恒力处理,求此力的大小。(g=10 m/s2)易错点易错点 3受力分析漏掉重力而出错受力分
43、析漏掉重力而出错答案答案6.如图所示,Oa、Ob是竖直平面内两根固定的光滑细杆,O、a、b、c位于同一圆周上,c为圆周的最高点,a为最低点。每根杆上都套着一个小滑环,两个滑环都从O点无初速度释放,用t1、t2分别表示滑环到达a、b所用的时间,则下列关系正确的是()A.t1=t2B.t1t2C.t1a2C.a12H)。现让管的下端从距上边界PQ高H处由静止释放,重力加速度为g。(1)为使A、B间无相对运动,求F应满足的条件。(2)若F=3mg,求物块A到达下边界MN时A、B间的距离。答案答案课时6超重和失重1.下列关于超重和失重的说法中,正确的是()A.物体处于超重状态时,其重力增加了B.物体处
44、于完全失重状态时,其重力为零C.物体处于超重或失重状态时,其惯性比物体处于静止状态时增大或减小了D.物体处于超重或失重状态时,其质量及受到的重力都没有发生变化答案答案1.D【解题思路】物体处于超重或失重状态时物体的重力本身不会发生变化,所以AB错误。质量是惯性大小的量度,所以一个物体的惯性不会随物体的运动状态发生变化,所以C错误,D正确。2.下列对超重的认识正确的是()A.处在加速上升的电梯中的人感觉脚掌受到的力比静止时大,说明人受到的重力增大了B.处在匀速上升的电梯中的人处于超重状态C.超重就是物体的重力增大了D.人在竖直方向上的绳子牵引下向上加速运动时处于超重状态答案答案2.D【解题思路】
45、处在加速上升的电梯中的人感觉脚掌受到的力比静止时大,说明人处于超重状态,但人受到的重力不变,A错误;处在匀速上升的电梯中的人保持平衡状态,B错误;超重时物体的重力没有变化,C错误;人在竖直方向上的绳子牵引下向上加速运动时处于超重状态,D正确。3.(多选)对于质量为m的物体,下列说法正确的是()A.将此物体由北京移至地球北极,其重力增大,是“超重”现象B.将此物体放在车厢内,并使车厢沿水平方向以加速度a加速运动,则此物体的重力“增加”了“ma”,是超重现象所致C.让此物体沿光滑斜面自由下滑时,必出现“失重”现象D.置此物体于升降机地板之上,并使二者以加速度a竖直向上加速运动,则此物体出现“超重”
46、现象,且此时物体对升降机地板的压力比物体的重力大“ma”答案答案3.CD【解题思路】对A,物体由北京移至地球北极,因地理位置的变化而导致物体重力的增加,但不是“超重”现象,选项A错误。对B,只要具有竖直方向上的加速度分量,就会发生超重或失重现象,此处的物体与车厢沿水平方向以加速度a共同运动,不会发生超重现象,更不可能使物体的重力“增加”“ma”,故选项B错误。对C,因物体沿光滑斜面自由下滑时,具有沿斜面向下的加速度,而此加速度必然在竖直方向上有一竖直向下的分量,故物体沿光滑斜面自由下滑时必出现“失重”现象,选项C正确。对D,物体与升降机共同竖直向上加速运动,必然发生超重现象,设升降机地板对物体
47、的支持力为F,则由牛顿第二定律得F-mg=ma,即F=m(a+g)mg,由牛顿第三定律可知物体对升降机地板的压力F=m(a+g),其中“ma”便是由于超重而使物体对升降机地板的压力比物体所受重力“增大”了的数值,故选项D正确。4.(多选)在太空空间站中,一切物体均处于完全失重状态,下列测量中,在太空空间站内不能做到的是()A.用弹簧测力计测物体的重力B.用弹簧测力计测拉力C.用天平测物体的质量D.用温度计测物体的温度答案答案4.AC【解题思路】在太空空间站中,一切物体均处于完全失重状态,所以一切由重力产生的现象都会消失。当物体挂在弹簧测力计下端时,物体对弹簧测力计的拉力为零,所以不能用弹簧测力
48、计来测物体的重力。将物体和砝码分别放在天平左右两盘时,物体和砝码对盘的压力均为零,所以不能用天平来测量物体的质量。所以AC符合题意。弹簧测力计的工作原理是弹簧的拉力与弹簧伸长的长度成正比,温度计是根据物体的热胀冷缩的原理工作的,这些与物体的重力都无关,所以BD不符合题意。故选AC。5.2020广东省汕头市调研如图所示,将一手电筒竖直向上放置,接通电源开关,旋松后盖使小电珠恰能点亮。手持手电筒并保持它在竖直方向运动,要使得小电珠熄灭,可以()A.缓慢向上匀速运动B.缓慢向下匀速运动C.突然向上加速运动D.突然向下加速运动答案答案5.C【解题思路】如果手电筒加速上升或减速下降,电池处于超重状态,它
49、对弹簧的作用力将大于其重力,弹簧压缩量增大,电池上端将与电珠脱离,电珠熄灭,故只有选项C正确。6.如图所示,杯中小球的密度小于杯中水的密度,小球固定在弹簧上,弹簧下端固定在杯底,当该装置静止时,弹簧伸长x,那么,将该装置向上斜抛出去时,在向上运动的过程中弹簧的伸长将()A.仍为xB.大于xC.等于零D.小于x大于零答案答案6.C【解题思路】小球开始受重力、浮力和弹簧的拉力处于平衡状态,当装置向上斜抛出去时,处于完全失重状态,浮力消失,小球的加速度向下,大小等于g,则弹簧的拉力为零,形变量为零。故ABD错误,C正确。7.游乐场里有一种大型娱乐器械,可以让人体验超重和失重的感觉。其环形座舱套在竖直
50、柱子上,先由升降机送至70多米高处,然后让座舱由静止无动力下落,落到离地面30米高的位置时,制动系统启动,座舱做减速运动,到地面时刚好停止。假设舱中某人用手托着一个重为50 N的铅球。下列说法正确的是()A.当座舱落到离地面45米高的位置时,球对手的压力为0B.当座舱落到离地面45米高的位置时,手对球有支持力C.当座舱落到离地面20米高的位置时,球对手的压力为0D.当座舱落到离地面20米高的位置时,手对球的支持力小于50 N答案答案7.A【解题思路】由题意可知,座舱在落到离地面30米高的位置前做自由落体运动,之后座舱做减速运动,当座舱落到离地面45米高的位置时,人和球均做自由落体运动,此时球对
