【導(dǎo)讀】第一節(jié)伽利略的理想實(shí)驗(yàn)與牛頓第一定律。1．下列現(xiàn)象中，不屬于慣性現(xiàn)象應(yīng)用的是(). A．用手拍打衣服上的灰塵。B．錘頭松了，將錘柄在地上撞幾下。C．騎自行車時(shí)為了減速捏車閘。D．運(yùn)動(dòng)員采用助跑跳遠(yuǎn)。2．正在運(yùn)動(dòng)著的物體，若使物體受到的一切外力都同時(shí)消失，那么它將(). A．立即停止運(yùn)動(dòng)B．改變運(yùn)動(dòng)方向。C．速度逐漸變小D．做勻速直線運(yùn)動(dòng)。3．火車在長直的軌道上勻速行駛，門窗緊閉的車廂內(nèi)有一人豎直向上跳起，發(fā)現(xiàn)仍落?；氐皆帲@是因?yàn)?). C．一輛汽車撞上前面停著的汽車，若這兩輛車的司機(jī)受傷，他們受傷的部位可能會截。氣泡處于靜止?fàn)顟B(tài)，現(xiàn)用力突然將瓶子向前推動(dòng)，使其在桌面上向前運(yùn)動(dòng)一段距離后停止，C．物體運(yùn)動(dòng)遵循牛頓第一定律，是因?yàn)槲矬w具有慣性。K413所示，其中M是質(zhì)量較大的一個(gè)金屬塊，那么當(dāng)汽車啟動(dòng)和剎車時(shí)哪個(gè)燈會亮？B．物體所受合力不為零時(shí)，其速度必將發(fā)生變化。C．通過保持小車受力不變，只改變小車質(zhì)量

　　

【正文】 傾角為 θ，最大高度為 h，人和滑板滑到 B點(diǎn)時(shí)速度為 v，則 v2＝ 2a hsin θ ④ 由于沿 BC 滑 動(dòng)時(shí)的加速度為 a′ ＝ μg 則 xBC＝ v22a′ 為確保安全，則有 xBC＋ htan θ≤ 50 m 解得 h≤ 25 m，即斜坡高度不應(yīng)高于 25 m. 第五節(jié) 牛頓第二定律的應(yīng)用 1． D 解析： 對小球進(jìn)行受力分析可知，小球受到豎直向下的重力，垂直斜面向上的支持力，加速度方向向左，選項(xiàng) D 正確． 2． C 解析： 因?yàn)閮蓚€(gè)物體具有相同的加速度，所以把它們視為一個(gè)整體．這個(gè)整體在水平方向受到外力 F1和 F2的作用，由牛頓第二定律得 F1－ F2＝ (m＋ m)a 所以 a＝ F1－ F22m . 因?yàn)橐笪矬w 1 施于物體 2的作用力，所以把物體 1 和物體 2 隔離開來，選擇其一為研究對象．若選擇物體 2 為研究對象，由牛頓第二定律得 N－ F2＝ ma，解得 N＝ 12(F1＋ F2)． 3． B 解析： 由牛頓第二定律得 F－ mg＝ ma 則 a＝ 1mF－ g 在 a－ F 圖象中，斜率為 1m，由圖象可知： 1mA1mB，即 mA＜ mB 由函數(shù)關(guān)系知， a－ F 圖象在縱軸上的截距表示重力加速度的大小，則 gA＝ gB. 4． B 解析： 當(dāng)小車勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，兩彈簧測力計(jì)的示數(shù)均為 10 N，合力為零，當(dāng)小車勻加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，甲的示數(shù)為 8 N，而由于小車長度不變，則甲彈簧形變的變化量必與乙相等，故乙彈簧的示數(shù)應(yīng)為 12 N，故物體受到的合力為 4 N，其加速度為 4 m/s2， B 正確． 5． BC 解析： 當(dāng)水平面光滑時(shí)，物體在水平方向上所受合外力均為 F′ ，故其加速度不變．而當(dāng)水平面粗糙時(shí)，支持力和摩擦力都是被動(dòng)力，其大小隨主動(dòng)力的變化而變化，當(dāng)用 F′ 替換 F 時(shí)，摩擦力將增大，故加速度減小． 6． BC 解析： 運(yùn)動(dòng)員從 O 至 B 過程只受重力，做自由落體運(yùn) 動(dòng)；接下來繩子伸長，繩子的拉力不斷變大，拉力小于重力的過程中，合力向下，不斷減小，故加速度也向下，且不斷減小，速度不斷增大，當(dāng)加速度減為零時(shí)，物體的速度達(dá)到最大；物體由于慣性繼續(xù)下降，拉力不斷變大且變得大于重力，合力向上且變大，加速度也向上且變大，故物體做加速度不斷變大的減速運(yùn)動(dòng)；故選 BC. 7． BD 解析： 扶梯向上做勻加速運(yùn)動(dòng)，其加速度是斜向上的，加速度 a在水平方向的分量為 ax＝ acos θ，人在水平方向受摩擦力作用；在豎直方向的分量為 ay＝ asin θ，是豎直方向上的合力產(chǎn)生的．根據(jù)牛頓第二定律，有 水 平方向： f＝ max＝ macos θ，方向水平向右 豎直方向： N－ mg＝ may＝ masin θ 所以 N＝ mg＋ masin θ＝ m(g＋ asin θ)，方向豎直向上． 8． AD 解析： 小車水平向左做勻加速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，小球的合力沿水平方向向左． BC桿對小球的作用力有兩個(gè)效果，豎直分力與重力平衡，水平分力產(chǎn)生水平方向的加速度，桿對小球的作用力是這兩個(gè)分力的合力，方向介于水平向左和豎直向上之間，可能沿桿向上，但并非一定沿桿方向，這是輕桿與輕繩的不同之處． 9． AB 解析： 把 M、 m看做整體，水平方向上分析受力情況．拉力 F，摩擦力 f1和 f2，如圖 D34 所示，根據(jù)牛頓第二定律，用整體法求出共同加速度 a＝ F－ f1－ f2M＋ m 圖 D34 再隔離 m， 根據(jù)牛頓第二定律有 T－ f1＝ ma 所以繩子拉力為 T＝ ma＋ f1＝ mF＋ Mf1－ mf2M＋ m 將 f1＝ μmg， f2＝ μMg代入上式可得 T＝ mM＋ mF 可見 T 與 μ無關(guān)，正確答案為 A、 B. 10． 解： (1)根據(jù)牛頓第二定律得 a＝ mgsin θ－ μmgcos θm ＝ gsin θ－ μgcos θ ＝ 10 m/s2－ 10 m/s2＝ 2 m/s2. (2)根據(jù) v2B＝ 2as 得 vB＝ 2as＝ 2 2 25 m/s＝ 10 m/s. (3)根據(jù)牛頓第二定律得，物體在水平面上滑行的加速度大小 a2＝ μmgm ＝ μg＝ 5 m/s2 物塊在水平面上滑行的時(shí)間 t＝ vBa2＝ 105 s＝ 2 s. 11． 解： 以 B 為研究對 象，其受力情況如圖 D35 所示，則根據(jù)牛頓第二定律得 fB＝ max ① NB－ mg＝ may ② 圖 D35 ax＝ acos θ＝ ＝ m/s2 ay＝ asin θ＝ ＝ m/s2 將 ax、 ay值代入 ① 、 ② 式得 fB＝ 5 N＝ 8 N NB＝ m(g＋ ay)＝ 56 N. 12． 解： (1)從 v－ t 圖象可知，物體的速度是減小的，所以 做的是減速直線運(yùn)動(dòng)；而且從 AD 曲線各點(diǎn)切線的斜率越來越小直到最后為零可知，其加速度大小越來越?。苑祷嘏撛谶@一階段做的是加速度越來越小的減速運(yùn)動(dòng)． (2)因?yàn)?AB 是曲線 AD 在 A點(diǎn)的切線，所以其斜率大小就是 A 點(diǎn)在這一時(shí)刻加速度的大小，即 a＝ 1608 m/s2＝ 20 m/s2. (3)設(shè)返回艙下降過程中所受的空氣浮力恒為 f0，返回艙在 t＝ 0 時(shí)，由牛頓第二定律可知 kv2＋ f0－ mg＝ ma 返回艙下降到速度達(dá)到 vm＝ 4 m/s 時(shí)開始做勻速直線運(yùn)動(dòng)，由平衡條件可知， kv2m＋ f0＝ mg 聯(lián)立求解得 k＝ mav2－ v2m＝ 400 202102－ 42＝ . 第六節(jié) 超重和失重 1． D 解析： 當(dāng)重物處于超重時(shí)，升降機(jī)繩索拉力最大，所以可能的情況有加速上升或減速下降． 2． D 解析： 所謂超重或失重都是指物體的視重發(fā)生變化，而物體受到的重力保持不變． 3． C 解析： 當(dāng)升降機(jī)以 a＝ g 向下加速時(shí)，物體處于完全失重狀態(tài)，天平無法正常使用所以 C正確．當(dāng)升降機(jī)以 a＝ g向上加速時(shí)，物體與砝碼同處于超重狀態(tài)，當(dāng)砝碼的質(zhì)量與物體質(zhì) 量相等時(shí)，對天平的壓力相等所以天平仍能使用，故 B、 D 錯(cuò)誤． 4． D 解析： 繩子突然斷了，說明物體處于超重狀態(tài)，故物體的加速度一定向上，而 速度方向可以向上，也可以向下，物體可能向上加速運(yùn)動(dòng)，也可能向下減速運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng) D對． 5． BC 解析： 讀數(shù)小于物體的質(zhì)量，即物體對臺秤的壓力小于重力， NG 可知物體處于失重狀態(tài)，加速度的方向豎直向下．所以物體可能處于加速下降，也可能處于減速上升． 6． BC 解析： 彈簧測力計(jì)的示數(shù)顯示出物體受到的拉力為 3 N，所以物體所受的合力為 F 合 ＝ mg－ T＝ 2 N，且合力方向向下，所以加速 度方向向下． 7． BC 解析： 臺秤示數(shù)減少 20%，即示數(shù)為體重的 ，此時(shí)人所受的合力為 F 合 ＝ mg－ ＝ ，所以加速度 a＝ ，且方向向下，升降機(jī)可能的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)為加速下降或減速上升． 8． BD 解析： 人處于超重狀態(tài)時(shí)，重力保持不變；而根據(jù)牛頓第二定律 N－ mg＝ ma，得 N＝ m(g＋ a)，方向向上，即為視重；根據(jù)牛頓第三定律可知人對電梯的壓力為 m(g＋ a)，方向向下． 9． BC 解析： 當(dāng)升降機(jī)勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)物體 A 對升降機(jī)的壓力等于物體 A 的重力， A所受到的摩擦力等于彈簧的拉力，只有當(dāng)升 降機(jī)對 A的壓力變小時(shí)， A才會被拉動(dòng)，才能夠向右運(yùn)動(dòng)，可知物體 A 是處于失重狀態(tài)的． 10． 解： 以物體為研究對象，進(jìn)行受力分析，如圖 D36 所示，選向下的方向?yàn)檎较颍膳ｎD第二定律可得 圖 D36 mg－ T＝ ma 所以 a＝ mg－ Tm ＝ 5 10－ 405 m/s2＝ 2 m/s2 再以人為研究對象，他受到向下的重力 m 人 g 和地板的支持力 向，同樣由牛頓第二定律可得方程 m 人 g－ N＝ m 人 a 所以 N＝ m 人 g－ m 人 a＝ 50 (10－ 2) N＝ 400 N 則由牛頓第三定律可知，人對地板的壓力為 400 N，方向豎直向下． 11． 解： (1)前 2 s 內(nèi)的加速度 a1＝ 3 m/s2 由牛頓第二定律得 F1－ mg＝ ma1 F1＝ m(g＋ a1)＝ 20 (10＋ 3) N＝ 260 N 4～ 7 s 內(nèi)電梯做減速運(yùn)動(dòng)，加速度大小 a2＝ 2 m/s2 由牛頓第二定律得 mg－ F2＝ ma2 F2＝ m(g－ a2)＝ 20 (10－ 2) N＝ 160 N 由牛頓第三定律得前 2 s 內(nèi)和 4～ 7 s 內(nèi)物體對地板的壓力各為 260 N 和 160 N. (2)7 s 內(nèi)的位移為 s＝ 2＋ 72 6 m＝ 27 m. 第七節(jié) 力學(xué)單位 1． D 解析： 題目給出了物體的質(zhì)量和加速度，但均不是國際單位，因此需要將單位換成國際單位制中的單位．利用國際單位制運(yùn)算時(shí)，不需要帶單位運(yùn)算，但在每個(gè)結(jié)果的后面要寫上正確的單位，故 D 對． 2． D 解析： 在力學(xué)中，選定長度、質(zhì)量和時(shí)間這三個(gè)物理量的單位為基本單位，故D 對． 3． C 解析： 國際單位制 (SI)中的基本單位，力學(xué)中有三個(gè)：長度的單位米，符號 m；質(zhì)量的單位千克，符號 kg；時(shí)間的單位秒，符號 s. 4． D 解析： 在公式 F＝ ma中， F、 m、 a 三個(gè)量必須取國際單位制中的單位，故 D對． 5． BD 解析： 在力學(xué)的分析計(jì)算中，可以取同一單位制中的單位，故 A 錯(cuò)；力學(xué)單位制中，采用國際單位制的基本單位有：長度的單位米，質(zhì)量的單位千克，時(shí)間的單位秒，故 C 錯(cuò)． 6． AC 解析： 秒是國際單位制的基本單位；克既不是國際單位，也不是導(dǎo)出單位． 7． CD 解析： 在力學(xué)單位制中，若采用 cm、 g、 s 作為基本單位，力的單位是達(dá)因，牛是國際單位制中的一個(gè)導(dǎo)出單位，故 A、 B 錯(cuò)． 8． AD 9． BC 解析： 在力學(xué)中，選定長度、質(zhì)量和時(shí)間這三個(gè)物理量的單位為基本 單位，故B、 C 對． 10． 解： 由定義可知 1 達(dá)因＝ 1 gcm/s2 由換算關(guān)系得 1 達(dá)因＝ 1 10－ 3 kg 1 10－ 2 m/s2 ＝ 1 10－ 5 kgm/s2 ＝ 10－ 5 N 所以有 1 N＝ 105達(dá)因．