【物理】2020届一轮复习人教版第三章第1讲牛顿运动三定律　力学单位制学案 17页

第1讲　牛顿运动三定律　力学单位制 ‎[考试标准]‎ 知识内容 考试要求 说明 牛顿第一定律 c ‎1.不要求区分惯性质量与引力质量．‎ ‎2.不要求分析非惯性系中物体的运动情况．‎ ‎3.不介绍其他单位制.‎ 牛顿第二定律 c 力学单位制 b 牛顿第三定律 c 一、牛顿第一定律 ‎1．内容 一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态．‎ ‎2．意义 ‎(1)指出力不是维持物体运动的原因，而是改变物体运动状态的原因，即力是产生加速度的原因．‎ ‎(2)指出了一切物体都有惯性，因此牛顿第一定律又称为惯性定律．‎ ‎3．惯性 ‎(1)定义：物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质．‎ ‎(2)量度：质量是物体惯性大小的唯一量度，质量大的物体惯性大，质量小的物体惯性小．‎ ‎(3)普遍性：惯性是物体的固有属性，一切物体都有惯性，与物体的运动情况和受力情况无关．‎ 自测1　(多选)下面对牛顿第一定律和惯性的分析正确的是(　　)‎ A．飞机投弹时，如果当目标在飞机的正下方时投下炸弹，能击中目标 B．地球自西向东自转，你向上跳起来后，还会落到原地 C．安全带的作用是防止汽车刹车时人由于具有惯性仍向前运动而发生危险 D．有的同学说，向上抛出的物体，在空中向上运动时，肯定受到了向上的作用力 答案　BC 二、牛顿第二定律 ‎1．内容：物体加速度的大小跟它受到的作用力成正比，跟它的质量成反比，加速度的方向跟作用力的方向相同．‎ ‎2．表达式：F＝ma.‎ ‎3．适用范围：只适用于物体低速运动的情况．‎ 自测2　下列对牛顿第二定律的表达式F＝ma及其变形公式的理解正确的是(　　)‎ A．由F＝ma可知，物体所受的合力与物体的质量成正比，与物体的加速度成反比 B．由m＝可知，物体的质量与其所受合力成正比，与其运动的加速度成反比 C．由a＝可知，物体的加速度与其所受合力成正比，与其质量无关 D．由m＝可知，物体的质量可以通过测量它的加速度和它所受的合力求出 答案　D 解析　牛顿第二定律的表达式F＝ma表明了各物理量之间的数量关系，即已知两个量，可求第三个量．但物体的质量是由物体本身决定的，与物体的加速度和物体的受力无关，作用在物体上的合力，是由和它相互作用的物体作用产生的，与物体的质量和加速度无关，但物体的加速度与其质量和其所受合力都有关，故A、B、C错误，D正确．‎ 三、力学单位制 ‎1．力学中的基本物理量及单位 ‎(1)力学中的基本物理量是长度、质量、时间．‎ ‎(2)力学中的基本单位：基本物理量的所有单位都是基本单位．如：毫米(mm)、克(g)、毫秒(ms)等等．三个基本物理量的单位在国际单位制中分别为米(m)、千克(kg)、秒(s)．‎ ‎2．单位制 ‎(1)基本单位和导出单位一起组成了单位制．‎ ‎(2)国际单位制(SI)：国际计量大会制定的国际通用的、包括一切计量领域的单位制，叫做国际单位制．‎ 自测3　(2019届余姚中学期中)同学们知道物理学中力的单位是“N”，但“N”是一个导出单位，如果用国际单位制基本单位表示，下列正确的是(　　)‎ A．kg·m/s2 B．kg·m/s C．kg2·m/s D．kg·m2/s 答案　A 四、牛顿第三定律 ‎1．作用力和反作用力：两个物体之间的作用总是相互的，一个物体对另一个物体施加了力，后一物体一定同时对前一物体也施加了力．‎ ‎2．牛顿第三定律：两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等，方向相反，作用在同一条直线上．‎ 自测4　如图1所示，物块P与木板Q叠放在水平地面上，木板Q对物块P的支持力的反作用力是(　　)‎ 图1‎ A．物块P受到的重力 B．地面对木板Q的弹力 C．物块P对木板Q的压力 D．地球对木板Q的吸引力 答案　C 解析　两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等，方向相反，作用在同一条直线上，且作用在两个相互作用的物体上，所以木板Q对物块P的支持力的反作用力是物块P对木板Q的压力，选项C正确.‎ 命题点一　牛顿第一定律 ‎1．明确了惯性的概念 牛顿第一定律明确了一切物体所具有的一种固有属性——惯性，即物体保持原来的匀速直线运动状态或静止状态的性质．‎ ‎2．揭示了力的本质 力是改变物体运动状态的原因，而不是维持物体运动状态的原因．‎ ‎3．惯性的特性 ‎(1)普遍性：惯性是物体的固有属性，一切物体都具有惯性．‎ ‎(2)无关性：惯性与物体的运动状态无关，与物体所处的位置无关，无论物体处于怎样的运动状态、处于何处，惯性总存在．‎ ‎(3)唯一性：质量是惯性大小的唯一量度．‎ ‎4．惯性的表现形式 ‎(1)在物体不受外力时，惯性表现为保持原来的静止状态或匀速直线运动状态．‎ ‎(2)在物体所受合外力不为零时，惯性表现为运动状态改变的难易程度，质量越大，惯性越大，运动状态越难改变．‎ 例1　伽利略对自由落体运动及运动和力的关系的研究，开创了科学实验和逻辑推理相结合的重要科学研究方法．图2a、b分别表示这两项研究中实验和逻辑推理的过程，对这两项研究，下列说法正确的是(　　)‎ 图2‎ A．图a通过对自由落体运动的研究，合理外推得出小球在斜面上做匀变速运动 B．图a中先在倾角较小的斜面上进行实验，可“冲淡”重力，使时间测量更容易 C．图b中完全没有摩擦阻力的斜面是实际存在的，实验可实际完成 D．图b的实验为“理想实验”，通过逻辑推理得出物体的运动需要力来维持 答案　B 解析　伽利略设想物体下落的速度与时间成正比，因为当时无法测量物体的瞬时速度，所以伽利略通过数学推导证明，如果速度与时间成正比，那么位移与时间的二次方就成正比．由于当时用滴水法计时，无法记录自由落体的较短时间，伽利略设计了让铜球沿阻力很小的斜面滚下，来“冲淡”重力的作用效果，而小球在斜面上运动的加速度要比它竖直下落的加速度小得多，运动相同位移所用时间长得多，所以容易测量．伽利略做了上百次实验，并通过抽象思维在实验结果上做了合理外推，得出了正确结论，故A错误，B正确；完全没有摩擦阻力的斜面实际是不存在的，故C错误；伽利略用抽象思维、数学推导和科学实验相结合的方法得到物体的运动不需要力来维持的结论，故D错误．‎ 变式1　伽利略和牛顿都是物理学发展史上最伟大的科学家．下列关于力和运动关系的说法中，不属于他们观点的是(　　)‎ A．自由落体运动是一种匀变速直线运动 B．力是使物体产生加速度的原因 C．物体都具有保持原来运动状态的属性，即惯性 D．力是维持物体运动的原因 答案　D 变式2　(2018·嘉兴市期末)中华民族的优秀文化博大精深，其中古典诗词是优秀文化的代表．从物理角度看古诗词会发现别有一番韵味．下面四句诗词中涉及惯性知识的是(　　)‎ A．毛泽东的《长征》中“红军不怕远征难，万水千山只等闲”‎ B．唐朝李白的《早发白帝城》中“朝辞白帝彩云间，千里江陵一日还”‎ C．宋代陈与义的《襄邑道中》中“卧看满天云不动，不知云与我俱东”‎ D．明代冯梦龙的《醒世恒言》中“临崖立马收缰晚，船到江心补漏迟”‎ 答案　D 变式3　如图3所示，冰壶在冰面运动时受到的阻力很小，可以在较长时间内保持运动速度的大小和方向不变，我们可以说冰壶有较强的抵抗运动状态变化的“本领”．这里所指的“本领”是冰壶的惯性，惯性的大小取决于(　　)‎ 图3‎ A．冰壶的速度 B．冰壶的质量 C．冰壶受到的推力 D．冰壶受到的阻力 答案　B 解析　一个物体惯性的大小，与其运动状态、受力情况是没有任何关系的，衡量物体惯性大小的唯一量度是质量，故B正确．‎ 命题点二　牛顿第二定律 ‎1．牛顿第二定律的“五性”‎ ‎(1)矢量性：a与F方向相同．‎ ‎(2)瞬时性：a与F对应同一时刻．‎ ‎(3)因果性：F是产生a的原因．‎ ‎(4)同一性：a、F、m对应同一物体，应用时统一使用国际单位制单位．‎ ‎(5)独立性：每一个力都产生各自的加速度．‎ ‎2．两公式的比较 a＝是加速度的决定式，a＝是加速度的定义式，物体的加速度是由合外力及物体的质量决定的，与速度无关．‎ 例2　如图4所示，位于水平地面上的质量为m的小木块，在大小为F、方向与水平方向成α角的拉力作用下沿地面做匀加速直线运动．若木块与地面之间的动摩擦因数为μ，则木块的加速度为(　　)‎ 图4‎ A. B. C. D. 答案　D 解析　对木块受力分析，如图所示，在竖直方向上合力为零，即Fsin α＋FN＝mg，在水平方向上由牛顿第二定律有Fcos α－μFN＝ma.联立可得a＝，故选项D正确．‎ 变式4　关于速度、加速度和合外力之间的关系，下述说法正确的是(　　)‎ A．做匀变速直线运动的物体，它所受合外力是恒定不变的 B．做匀变速直线运动的物体，它的速度、加速度、合外力三者总是在同一方向上 C．物体受到的合外力增大时，物体的运动速度一定加快 D．物体所受合外力为零时，一定处于静止状态 答案　A 解析　做匀变速直线运动的物体，加速度恒定不变，由牛顿第二定律知：它所受合外力是恒定不变的，故A正确；由牛顿第二定律可知加速度与合外力方向相同，与速度不一定在同一方向上，故B错误；物体受到的合外力增大时，加速度一定增大，物体的运动速度变化一定加快，而速度不一定加快，故C错误；物体所受合外力为零时，物体的加速度一定等于零，速度不一定为零，故D错误．‎ 例3　如图5，轻弹簧的下端固定在水平桌面上，上端放有物块P，系统处于静止状态．现用一竖直向上的力F作用在P上，使其向上做匀加速直线运动．以x表示P离开静止位置的位移，在弹簧恢复原长前，下列表示F和x之间关系的图象可能正确的是(　　)‎ 图5‎ ‎ ‎ 答案　A 解析　设物块P静止时，弹簧的长度为x0，原长为l，则k(l－x0)＝mg，物块P向上做匀加速直线运动时受重力mg、弹簧弹力k(l－x0－x)及力F，根据牛顿第二定律，得F＋k(l－x0－x)－mg＝ma，故F＝kx＋ma，根据数学知识知F－x图象是纵轴截距为ma的一次函数．‎ 变式5　一个质量m＝2 kg的物体放置在光滑水平桌面上，受到三个沿水平方向共点力F1、F2、F3的作用，且这三个力的大小和方向构成如图6所示的三角形，已知F2＝0.5 N，则下列说法正确的是(　　)‎ 图6‎ A．这个物体共受到四个力的作用 B．这个物体的合力大小为0‎ C．这个物体的加速度大小为1 m/s2‎ D．这个物体的加速度方向与F2相同 答案　C 解析　物体共受到五个力的作用：重力、支持力、F1、F2、F3，A错误；竖直方向上的重力和支持力平衡，合力为零；根据几何知识可知F3＝1 N，故水平方向上的三力的合力为2F3＝2 N，所以物体受到的合力为F＝2 N，方向沿F3方向，B错误；根据牛顿第二定律可知a＝＝1 m/s2，方向沿F3方向，C正确，D错误．‎ 拓展点　牛顿第二定律的瞬时性 牛顿第二定律瞬时性的“两种”模型：‎ 刚性绳(或接触面)——不发生明显形变就能产生弹力的物体，剪断(或脱离)后，其弹力立即消失，不需要形变恢复时间；‎ 弹簧(或橡皮绳)——两端同时连接(或附着)有物体的弹簧(或橡皮绳)，特点是形变量大，其形变恢复需要较长时间，在瞬时性问题中，其弹力的大小往往可以看成保持不变．‎ 例4　如图7所示，物块1、2间用竖直刚性轻质杆连接，物块3、4间用竖直轻质弹簧相连，物块1、3质量均为m，物块2、4质量均为M，两个系统均置于水平放置的光滑木板上，并处于静止状态．现将两木板沿水平方向突然抽出，设抽出后的瞬间，物块1、2、3、4的加速度大小分别为a1、a2、a3、a4.重力加速度大小为g，则有(　　)‎ 图7‎ A．a1＝a2＝a3＝a4＝0‎ B．a1＝a2＝a3＝a4＝g C．a1＝a2＝g，a3＝0，a4＝g D．a1＝g，a2＝g，a3＝0，a4＝g 答案　C 解析　在抽出木板的瞬间，物块1、2与刚性轻质杆连接处的形变立即恢复，受到的合力均等于各自重力，所以由牛顿第二定律知a1＝a2＝g；而物块3、4间的轻质弹簧的形变还来不及改变，此时弹簧对物块3向上的弹力大小和对物块4向下的弹力大小仍为F＝mg，因此a3＝0，由牛顿第二定律得a4＝＝g，所以C正确．‎ 变式6　(多选)如图8所示，倾角为θ的斜面静置于地面上，斜面上表面光滑，A、B、C三球的质量分别为m、2m、3m，轻质弹簧一端固定在斜面顶端、另一端与A球相连，A、B间固定一个轻杆，B、C间由一轻质细线连接．弹簧、轻杆与细线均平行于斜面，初始系统处于静止状态，现突然剪断细线或弹簧．下列判断正确的是(重力加速度为g)(　　)‎ 图8‎ A．弹簧被剪断的瞬间，A、B、C三个小球的加速度均为零 B．弹簧被剪断的瞬间，A、B之间杆的弹力大小为零 C．细线被剪断的瞬间，A、B球的加速度沿斜面向上，大小为gsin θ D．细线被剪断的瞬间，A、B之间杆的弹力大小为4mgsin θ 答案　BCD 解析　若是弹簧被剪断，将三个小球看做一个整体，整体的加速度为a＝gsin θ，然后隔离A，对A分析，设杆的作用力为F，则F＋mgsin θ＝ma，解得F＝0，A错误，B正确；‎ 剪断细线前，以A、B、C组成的系统为研究对象，系统静止，处于平衡状态，所受合力为零，则弹簧的弹力为F弹＝(3m＋2m＋m)gsin θ＝6mgsin θ.剪断细线的瞬间，由于弹簧弹力不能突变，弹簧弹力不变，以A、B组成的系统为研究对象，由牛顿第二定律得F弹－(m＋2m)gsin θ＝(m＋2m)aAB，解得A、B两个小球的加速度为aAB＝gsin θ，方向沿斜面向上，以B为研究对象，由牛顿第二定律得：FAB－2mgsin θ＝2maAB，解得杆的弹力为FAB＝4mgsin θ，故C、D正确．‎ 变式7　如图9所示，A球质量为B球质量的3倍，固定光滑斜面的倾角为θ，图甲中，A、B两球用轻弹簧相连，图乙中A、B两球用轻质杆相连，系统静止时，挡板C 与斜面垂直，弹簧、轻杆均与斜面平行，则在突然撤去挡板的瞬间有(重力加速度为g)(　　)‎ 图9‎ A．图甲中A球的加速度为gsin θ B．图甲中B球的加速度为2gsin θ C．图乙中A、B两球的加速度均为gsin θ D．图乙中轻杆的作用力一定不为零 答案　C 解析　设B球质量为m，A球的质量为3m.撤去挡板前，挡板对B球的弹力大小为4mgsin θ，因弹簧弹力不能突变，而杆的弹力会突变，所以撤去挡板瞬间，题图甲中A球所受的合力为零，加速度为零，B球所受合力为4mgsin θ，加速度为4gsin θ，A、B错误；题图乙中，撤去挡板的瞬间，A、B两球整体所受的合力为4mgsin θ，A、B两球的加速度均为gsin θ，则每个球所受的合力等于重力沿斜面向下的分力，轻杆的作用力为零，C正确，D错误．‎ 命题点三　牛顿第三定律 ‎1．相互作用力的特点 ‎(1)三同 ‎(2)三异 ‎(3)二无关 ‎2．一对平衡力与作用力、反作用力的比较 ‎ 名称 项目　　‎ 一对平衡力 作用力与反作用力 作用对象 同一个物体 两个相互作用的不同物体 作用时间 不一定同时产生、同时消失 一定同时产生、同时消失 力的性质 不一定相同 一定相同 作用效果 可相互抵消 不可抵消 例5　某学校教室里的磁性黑板上通常粘挂一些小磁铁，小磁铁被吸在黑板上可以用于“贴”挂图或试题答案，如图10所示．关于小磁铁，下列说法中正确的是(　　)‎ 图10‎ A．小磁铁受到的磁性黑板的吸引力大于受到的弹力才能被吸在黑板上 B．小磁铁与黑板间在水平方向上存在两对作用力与反作用力 C．小磁铁受到五个力的作用 D．小磁铁受到的支持力与黑板受到的压力是一对平衡力 答案　B 变式8　下列关于作用力和反作用力的说法正确的是(　　)‎ A．物体先对地面产生压力，然后地面才对物体产生支持力 B．物体对地面的压力和地面对物体的支持力是一对平衡力 C．人推车前进，人对车的作用力大于车对人的作用力 D．物体在地面上滑行，不论物体的速度多大，物体对地面的摩擦力与地面对物体的摩擦力始终大小相等 答案　D 解析　作用力与反作用力同时产生，同时变化，同时消失，物体对地面产生压力的同时地面对物体产生支持力，选项A错误；物体对地面的压力和地面对物体的支持力作用在不同的物体上，是作用力与反作用力，选项B错误；人推车前进，人对车的作用力与车对人的作用力是作用力与反作用力，大小相等，方向相反，选项C错误；物体在地面上滑行，不论物体的速度多大，物体对地面的摩擦力与地面对物体的摩擦力始终大小相等，选项D正确．‎ 变式9　一个箱子放在水平地面上，箱内有一固定的竖直杆，在杆上套着一个环，箱与杆的质量为M，环的质量为m，如图11所示．已知环沿杆匀加速下滑时，环与杆间的摩擦力大小为Ff，则此时箱对地面的压力大小为(　　)‎ 图11‎ A．Mg＋Ff B．Mg－Ff C．Mg＋mg D．Mg－mg 答案　A 解析　环在竖直方向上受重力及杆给它的竖直向上的摩擦力Ff，受力情况如图甲所示，根据牛顿第三定律，环应给杆一个竖直向下的摩擦力Ff′，故箱子竖直方向上受重力Mg ‎、地面对它的支持力FN及环给它的摩擦力Ff′，受力情况如图乙所示，由于箱子处于平衡状态，可得FN＝Ff′＋Mg＝Ff＋Mg，根据牛顿第三定律，箱子对地面的压力大小等于地面对箱子的支持力大小，即FN′＝Mg＋Ff，故选项A正确．‎ 例6　(多选)木箱所受重力为G1，人所受重力为G2，人站在木箱里用力F向上推木箱，如图12所示，则有(　　)‎ 图12‎ A．人对木箱底的压力大小为G2＋F B．人对木箱底的压力大小为G2‎ C．木箱对地面的压力大小为G2＋G1－F D．木箱对地面的压力大小为G1＋G2‎ 答案　AD 解析　对人隔离受力分析有：竖直向下的重力G2、向下的大小为F的作用力、向上的支持力FN，可得FN＝G2＋F，根据牛顿第三定律，人对木箱底的压力大小为G2＋F，选项A正确，B错误；将人与木箱看成一个整体，可得木箱对地面的压力大小为G1＋G2，选项C错误，D正确.‎ ‎1．(多选)下列说法符合历史事实的是(　　)‎ A．亚里士多德认为，必须有力作用在物体上，物体的运动状态才会改变 B．伽利略通过“理想实验”得出结论：一旦物体具有一定速度，如果它不受力，它将以这一速度永远运动下去 C．笛卡儿指出：如果运动中的物体没有受到力的作用，它将继续以同一速度沿同一直线运动，既不停下来也不偏离原来的方向 D．牛顿认为，物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质 答案　BCD 解析　亚里士多德认为物体的运动需要力来维持，A错误；伽利略通过“理想实验”得出：一旦物体具有某一速度，如果它不受力，它将以这一速度永远运动下去，B正确；笛卡儿指出：如果运动中的物体没有受到力的作用，它将继续以同一速度沿同一直线运动，既不停下来也不偏离原来的方向，C正确；由牛顿第一定律知，D正确．‎ ‎2．(多选)关于运动状态与所受外力的关系，下面说法中正确的是(　　)‎ A．物体受到恒定的力作用时，它的运动状态不发生改变 B．物体受到不为零的合力作用时，它的运动状态要发生改变 C．物体受到的合力为零时，它一定处于静止状态 D．物体的运动方向与它所受的合力的方向可能相同 答案　BD ‎3．(2018·浙江11月选考·3)用国际单位制的基本单位表示电场强度的单位，下列正确的是(　　)‎ A．N/C B．V/m C．kg·m/(C·s2) D．kg·m/(A·s3)‎ 答案　D 解析　根据公式E＝，F＝ma，q＝It可知，电场强度的单位是N/C＝kg·m/(s2·A·s)＝kg·m/(A·s3)．也可用排除法，因为国际单位制中的基本单位不包括N、V、C，故A、B、C错误，D正确．‎ ‎4.某同学为了取出如图1所示羽毛球筒中的羽毛球，一只手拿着球筒的中部，另一只手用力击打羽毛球筒的上端，则(　　)‎ 图1‎ A．此同学无法取出羽毛球 B．羽毛球会从筒的下端出来 C．羽毛球筒向下运动过程中，羽毛球受到向上的摩擦力才会从上端出来 D．该同学是在利用羽毛球的惯性 答案　D 解析　羽毛球筒被手击打后迅速向下运动，而羽毛球具有惯性要保持原来的静止状态，所以会从筒的上端出来，D正确．‎ ‎5．在某次交通事故中一辆载有30吨“工”‎ 字形钢材的载重汽车由于避让横穿马路的电动车而紧急制动，结果车厢上的钢材向前冲出，压扁驾驶室．关于这起事故原因的物理分析正确的是(　　)‎ A．由于车厢上的钢材有惯性，在汽车制动时，继续向前运动，压扁驾驶室 B．由于汽车紧急制动，使其惯性减小，而钢材惯性较大，所以继续向前运动 C．由于车厢上的钢材所受阻力太小，不足以克服其惯性，所以继续向前运动 D．由于汽车制动前的速度太大，汽车的惯性比钢材的惯性大，在汽车制动后，钢材继续向前运动 答案　A ‎6．一物体受绳的拉力作用由静止开始前进，先做加速运动，然后做匀速运动，最后做减速运动，则下列说法中正确的是(　　)‎ A．加速前进时，绳拉物体的力大于物体拉绳的力 B．减速前进时，绳拉物体的力小于物体拉绳的力 C．只有在匀速前进时，绳拉物体的力与物体拉绳的力大小才相等 D．不管物体如何前进，绳拉物体的力与物体拉绳的力大小总相等 答案　D 解析　“绳”与“物体”是一对相互作用的物体，“绳”与“物体”之间的作用力与反作用力永远遵循牛顿第三定律，与相互作用力的性质、物体的运动状态均无关系，总是等大、反向、作用在不同物体上且在同一条直线上，故选D.‎ ‎7.如图2所示是我国一种传统的民族体育项目 “押加”，实际上相当于两个人拔河，如果绳的质量不计，且保持水平，甲、乙两人在“押加”比赛中甲获胜，则下列说法中正确的是(　　)‎ 图2‎ A．甲对乙的拉力始终大于乙对甲的拉力 B．甲把乙加速拉过去时，甲对乙的拉力大于乙对甲的拉力 C．只有当甲把乙匀速拉过去时，甲对乙的拉力大小才等于乙对甲的拉力大小 D．甲对乙的拉力大小始终等于乙对甲的拉力大小，只是地面对甲的摩擦力大于地面对乙的摩擦力 答案　D ‎8.如图3所示，用水平力F把一个物体紧压在竖直墙壁上静止，下列说法中正确的是(　　)‎ 图3‎ A．水平力F跟墙壁对物体的弹力是一对作用力与反作用力 B．物体的重力跟墙壁对物体的静摩擦力是一对平衡力 C．水平力F与物体对墙壁的压力是一对作用力与反作用力 D．物体对墙壁的压力与墙壁对物体的弹力是一对平衡力 答案　B 解析　水平力F跟墙壁对物体的弹力作用在同一物体上，大小相等、方向相反，且作用在同一条直线上，是一对平衡力，选项A错误；物体在竖直方向上受竖直向下的重力以及墙壁对物体竖直向上的静摩擦力的作用，因物体处于静止状态，故这两个力是一对平衡力，选项B正确；水平力F作用在物体上，而物体对墙壁的压力作用在墙壁上，这两个力方向相同，既不是平衡力，也不是相互作用力，选项C错误；物体对墙壁的压力与墙壁对物体的弹力是一对作用力与反作用力，选项D错误．‎ ‎9．(多选)跳高运动员蹬地后上跳，在起跳过程中(　　)‎ A．运动员蹬地的作用力大小大于地面对他的支持力大小 B．运动员蹬地的作用力大小等于地面对他的支持力大小 C．运动员所受的支持力和重力平衡 D．运动员所受的合力一定向上 答案　BD ‎10.如图4所示是教师上课做的一个演示实验，将中间开孔的两块圆饼状磁铁用一根木棒穿过，手拿住木棒(保持水平)使磁铁保持静止，当手突然释放，让木棒和磁铁一起下落时，发现两块磁铁向中间靠拢并吸在一起了．下列说法中正确的是(　　)‎ 图4‎ A．手拿住木棒保持静止时，任意一块磁铁所受的磁力小于木棒对它的静摩擦力 B．手拿住木棒保持静止时，任意一块磁铁所受的重力大于木棒对它的弹力 C．放手下落时，由于失重现象，木棒与磁铁间弹力发生变化 D．放手下落时，磁铁惯性减小 答案　C 解析　手拿住木棒使磁铁保持静止时，说明磁铁处于平衡状态，故任意一块磁铁所受的磁力等于木棒对它的静摩擦力，任意一块磁铁所受的重力等于木棒对它的弹力，故A、B错误；放手下落时，加速度向下，故磁铁处于失重状态，木棒与磁铁间弹力发生变化，故C正确；由于下落时磁铁质量不变，故惯性不变，故D错误．‎ ‎11.伽利略创造的把实验、假设和逻辑推理相结合的科学方法，有力地促进了人类科学认识的发展．利用如图5所示的装置做如下实验：小球从左侧斜面上的O点由静止释放后沿斜面向下运动，并沿右侧斜面上升．斜面上先后铺垫三种粗糙程度依次变小的材料时，小球沿右侧斜面上升到的最高位置依次为1、2、3.根据三次实验结果的对比，可以得到的最直接的结论是(　　)‎ 图5‎ A．如果斜面光滑，小球将上升到与O点等高的位置 B．如果小球不受力，它将一直保持匀速运动或静止状态 C．如果小球受到力的作用，它的运动状态将发生改变 D．小球受到的力一定时，质量越大，它的加速度越小 答案　A 解析　根据题意，铺垫材料粗糙程度变小时，小球上升的最高位置升高，当斜面光滑时，小球在斜面上没有能量损失，因此可以上升到与O点等高的位置，而B、C、D三个选项，从题目不能直接得出，所以选项A正确．‎ ‎12.(2019届温州市质量检测)如图6所示，质量为m的儿童在玩蹦极跳床，当其静止悬挂时，拴在腰间的两弹性橡皮绳的拉力大小均恰为mg，若右侧橡皮绳突然断裂，则此时该儿童(　　)‎ 图6‎ A．加速度为零，速度为零 B．加速度a＝g，沿原断裂橡皮绳的方向斜向下 C．加速度a＝g，沿未断裂橡皮绳的方向斜向上 D．加速度a＝g，方向竖直向下 答案　B 解析　右侧橡皮绳断裂时，左侧橡皮绳拉力不 突变，故合力沿原断裂橡皮绳的方向斜向下，大小为mg，由牛顿第二定律可知a＝g，故B项正确．‎ ‎13．一个质量为2 kg的物体，在4个共点力作用下处于平衡状态．现同时撤去大小分别为8 N和12 N的两个力，另外的两个力保持不变，关于此后该物体运动的说法正确的是(　　)‎ A．一定做匀变速运动，加速度大小可能等于重力加速度的大小 B．一定做匀变速直线运动，加速度大小可能是5 m/s2‎ C．可能做匀减速直线运动，加速度大小是1.5 m/s2‎ D．可能做匀速圆周运动，向心加速度大小是6 m/s2‎ 答案　A 解析　物体在4个力作用下处于平衡状态，根据平衡条件可知其中任意两个力的合力与另外两个力的合力大小相等、方向相反、作用在同一条直线上，所以撤去两个力之后另外两个力的合力为恒力，所以物体一定做匀变速运动，不可能做匀速圆周运动，D错误；因大小为8 N与12 N两个力的合力的大小范围为4 N≤F合≤20 N，则另外两个力的合力的大小范围为4 N≤F合′≤20 N，再由牛顿第二定律可知物体的加速度大小范围为2 m/s2≤a≤10 m/s2，所以A对，B、C错．‎ ‎14.两个质量均为m的小球，用两条轻绳连接，处于平衡状态，如图7所示．现突然迅速剪断轻绳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(　　)‎ 图7‎ A．a1＝g，a2＝g B．a1＝0，a2＝2g C．a1＝g，a2＝0 D．a1＝2g，a2＝0‎ 答案　A 解析　绳子的张力可以突变，剪断OA后小球A、B只受重力，其加速度a1＝a2＝g，故A正确．‎ ‎15.如图8所示，质量为1 kg的物体与水平固定桌面间的动摩擦因数为0.2，物体在7 N的水平拉力作用下获得的加速度大小为(g取10 m/s2，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)(　　)‎ 图8‎ A．0 B．5 m/s2‎ C．8 m/s2 D．12 m/s2‎ 答案　B 解析　物体所受合外力大小F合＝F－μmg＝5 N，加速度大小a＝＝5 m/s2，选项B正确．‎ ‎16．如图9所示，质量为60 kg的人站在水平地面上，用定滑轮装置将质量为m＝40 kg的重物送入井中．当重物以2 m/s2的加速度加速下落时，忽略绳子和定滑轮的质量及定滑轮的摩擦，则人对地面的压力大小为(g取10 m/s2)(　　)‎ 图9‎ A．200 N B．280 N C．320 N D．920 N 答案　B 解析　对重物，根据牛顿第二定律有mg－FT＝ma，得绳子的拉力大小FT＝320 N，然后再对人进行受力分析(如图所示)，FT′＝FT，由平衡条件得Mg＝FT′＋FN，得FN＝280 N，根据牛顿第三定律可知人对地面的压力大小为280 N，B正确．‎ ‎17．如图10所示，轻质弹簧上端拴一质量为m的小球，平衡时弹簧的压缩量为x，现小球在沿竖直方向上下振动，在振动的过程中，当小球运动到最低点时，弹簧的压缩量为2x，弹簧始终在弹性限度内，试求：‎ 图10‎ ‎(1)此时小球的加速度；‎ ‎(2)此时弹簧对地面的压力．‎ 答案　(1)g，方向竖直向上 ‎(2)2mg，方向竖直向下 解析　(1)小球平衡时有：mg＝kx，小球在最低点时，取竖直向上为正方向，有2kx－mg＝ma，解得a＝g，方向竖直向上．‎ ‎(2)由牛顿第三定律可知，弹簧对地面的压力大小等于其弹力大小，故FN＝2kx＝2mg，方向竖直向下．‎