牛頓運動定律 共點力平衡專題知識內(nèi)容考試要求必考加試牛頓運動定律牛頓第一定律c牛頓第二定律dd牛頓第三定律cc共點力平衡cc一、牛頓第一定律1定義：一切物體總保持勻速直線運動狀態(tài)或靜止狀態(tài)，除非作用在它上面的力迫使它改變這種狀態(tài)。2物體具有的保持原來勻速直線運動狀態(tài)或靜止狀態(tài)的性質(zhì)，叫做慣性。牛頓第一定律也叫慣性定律。3決定慣性的唯一物理量是質(zhì)量，所以慣性用質(zhì)量描述。4牛頓第一定律定義了慣性，是牛頓運動定律的基礎(chǔ)，同時它還可以視為牛頓第二定律的特殊情況，即描述F=0，a=0的平衡狀態(tài)。一個物體保持勻速直線運動狀態(tài)或靜止狀態(tài)，我們就說這個物體處于平衡狀態(tài)（中學階段不考慮在無外力作用下勻速轉(zhuǎn)動的平衡狀態(tài)）。二、牛頓第一定律發(fā)現(xiàn)史1亞里士多德：力是物體運動的原因。2伽利略：力不是維持物體運動的原因。3笛卡兒：如果勻速直線運動的物體不受外力，它將保持原來的運動狀態(tài)不變。（亞里士多德、伽利略和笛卡兒的時代并無力的概念，這里是為了表述方便借用了力的概念）4牛頓：總結(jié)伽利略和笛卡兒的工作，抽象出力的概念，定義慣性。三、牛頓第二定律1用牛頓第二定律分析瞬時加速度2分析物體在某一時刻的瞬時加速度，關(guān)鍵是明確該時刻物體的受力情況及運動狀態(tài)，再由牛頓第二定律求出瞬時加速度，此類問題應(yīng)注意以下幾種模型： 特性模型受外力時的形變量力能否突變產(chǎn)生拉力或支持力質(zhì)量內(nèi)部彈力輕繩微小不計能只有拉力沒有支持力不計處處相等橡皮繩較大不能只有拉力沒有支持力輕彈簧較大不能既可有拉力也可有支持力輕桿微小不計能既可有拉力也可有支持力3在求解瞬時加速度問題時應(yīng)注意：（1）物體的受力情況和運動情況是時刻對應(yīng)的，當外界因素發(fā)生變化時，需要重新進行受力分析和運動分析。（2）加速度可以隨著力的突變而突變，而速度的變化需要一個過程的積累，不會發(fā)生突變。四、牛頓第三定律1定義：相互作用的兩物體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。2在牛頓第三定律的補充下，對運動狀態(tài)相同的多個物體系統(tǒng)，就可以同時使用整體法和隔離法。在使用整體法時，系統(tǒng)內(nèi)力相互抵消。3相互作用力與一對平衡力對比相互作用力一對平衡力適用任何情況平衡狀態(tài)性質(zhì)同一種類（同為重力、彈力或摩擦力）同一種類或不同種類均可研究對象/受力物體兩個物體（互為受力物體）一個物體施力物體兩個物體（互為施力物體）其他物體相同點大小相等、方向相反、在同一直線上五、共點力平衡1整體法和隔離法：當分析相互作用的兩個或兩個以上的物體整體的受力情況及分析外力對系統(tǒng)的作用時，宜用整體法；在分析系統(tǒng)內(nèi)各物體（或一個物體各部分）間的相互作用時常用隔離法。對一些較復雜問題，通常需要多次選取研究對象，交替使用整體法和隔離法。2動態(tài)平衡分析方法：（1）解析法：列平衡方程求出未知量與已知量的關(guān)系式，根據(jù)函數(shù)關(guān)系分析判斷。（2）圖解法：根據(jù)平行四邊形定則或三角形定則作出變化的圖示，由幾何關(guān)系分析判斷。3臨界、極值問題：（1）兩接觸物體脫離與不脫離的臨界條件是相互作用力為0（主要體現(xiàn)為兩物體間的彈力為0）；（2）繩子斷與不斷的臨界條件為繩中張力達到最大值；（3）繩子繃緊與松馳的臨界條件為繩中張力為0；（4）存在摩擦力作用的兩物體間發(fā)生相對滑動或相對靜止的臨界條件為靜摩擦力達到最大；（5）由平衡條件列方程，物理量在數(shù)學上有極值（如三角函數(shù)）。在一節(jié)火車車廂內(nèi)有一個光滑的水平桌面，桌上有一個小球。旁邊的乘客觀察到，如果火車在水平鐵軌上做勻速直線運動，小球在桌面上保持靜止。如果火車做加速直線運動，小球就會由靜止開始向后運動。這說明A以勻速運動的車廂為參考系，牛頓第一定律成立B以加速運動的車廂為參考系，牛頓第一定律成立C無論是以勻速運動的車廂為參考系還是以加速運動的車廂為參考系，牛頓第一定律都成立D無論是以勻速運動的車廂為參考系還是以加速運動的車廂為參考系，牛頓第一定律都不成立【參考答案】A【詳細解析】牛頓運動定律適用慣性參考系。勻加速運動的火車是非慣性參考系，牛頓第一定律并不成立，故選A。1（2019·浙江省金華市云富高級中學高三普通高中學業(yè)水平模考）關(guān)于牛頓第一運動定律，下列說法中正確的是A牛頓第一運動定律是通過伽利略“理想實驗”的驗證后建立起來的B牛頓第一運動定律表明，力是維持物體運動狀態(tài)的原因C牛頓第一運動定律表明，慣性是維持物體運動狀態(tài)的原因D牛頓第一運動定律表明，物體只有在靜止或做勻速直線運動時才具有慣性【答案】C【解析】牛頓第一定律是在伽利略“理想實驗”之后通過歸納演繹推理建立起來的，選項A錯誤；牛頓第一運動定律表明，力不是維持物體運動狀態(tài)的原因，是改變物體運動狀態(tài)的原因，選項B錯誤；牛頓第一運動定律表明，慣性是維持物體運動狀態(tài)的原因，選項C正確；牛頓第一運動定律表明，物體不是只有在靜止或做勻速直線運動時才具有慣性，在任何狀態(tài)下都具有慣性，選項D錯誤?！久麕燑c睛】牛頓第一定律是重要的力學定律，也叫慣性定律，揭示了力與運動的關(guān)系，即力是改變物體運動狀態(tài)的原因，不是維持物體運動的原因。如圖所示，A、B兩物塊的質(zhì)量分別為2m和m，靜止疊放在水平地面上。A、B間的動摩擦因數(shù)為，B與地面間的動摩擦因數(shù)為。最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，重力加速度為g?，F(xiàn)對A施加一水平拉力F，則下列說法中正確的是A當F<2mg時，A、B都相對地面靜止B當F=mg時，A的加速度為gC當F>3mg時，A相對B滑動D無論F為何值，B的加速度不會超過g【參考答案】BCD【詳細解析】當Fmg時，A、B不發(fā)生相對滑動，但相對地面滑動。當A、B剛要發(fā)生相對滑動時，A、B間的摩擦力達到最大靜摩擦力2mg，隔離B分析，根據(jù)牛頓第二定律有2mg·3mg=ma，得a=g；對整體分析，F(xiàn)·3mg=3ma，得F=3mg，即當F>3mg時，A、B發(fā)生相對滑動。隔離B分析，2mg·3mgma'，得a'g；當F=mg時，A、B相對靜止，對整體分析，加速度a''=g。1（2019·浙江省浙南名校聯(lián)盟期末）籃球從某一高度靜止下落，并與地面碰撞后反彈，最后運動到最高點。下列位移時間圖象或速度時間圖像最有可能符合實際的是ABCD【答案】D【解析】籃球從靜止開始下落的過程中，做勻加速直線運動，由x=at2知x-t圖象應(yīng)是拋物線，反彈后上升的過程，做勻減速運動，x-t圖象也是拋物線，故A錯誤?；@球先向下做勻加速直線運動，速度為正，后向上做勻減速運動，速度為負，故BC錯誤，D正確。故選D。如圖所示，質(zhì)量為M的框架放在水平地面上，一輕彈簧上端固定在框架上，下端固定一個質(zhì)量為m的小球，小球上下振動時，框架始終沒有跳起，當框架對地面壓力為零瞬間，小球的加速度大小為AgBC0D【參考答案】D【詳細解析】當框架對地面壓力為零瞬間，框架受重力和彈簧的彈力處于平衡，則有：F=Mg，隔離對小球分析，根據(jù)牛頓第二定律得：F+mg=ma，解得：，方向豎直向下，故D正確。1（2019·浙江省七彩陽光新高考研究聯(lián)盟期中）如圖所示，兩個質(zhì)量分別為m13 kg、m22 kg的物體A和B置于光滑的水平面上，中間用輕質(zhì)彈簧測力計連接。兩個大小為F1F230 N的水平拉力分別作用在m1、m2上，則A彈簧測力計的示數(shù)是30 NB彈簧測力計的示數(shù)是60 NC在突然撤去F2的瞬間，B的加速度大小為0 m/s2D在突然撤去F2的瞬間，A的加速度大小為10 m/s2【答案】A【解析】AB、對整體分析知物體處于平衡狀態(tài)，隔離A由平衡條件知彈簧測力計的示數(shù)是30 N，故A正確B錯誤；CD、突然撤去F2的瞬間，彈簧測力計的示數(shù)不變，對B由牛頓第二定律得：，對A分析知合力為0，所以A的加速度大小為0，故CD錯誤。甲、乙兩球質(zhì)量分別為m1、m2，從同一地點（足夠高）處同時由靜止釋放。兩球下落過程所受空氣阻力大小f僅與球的速率v成正比，與球的質(zhì)量無關(guān)，即f=kv（k為正的常量）。兩球的vt圖象如圖所示。落地前，經(jīng)時間兩球的速度都已達到各自的穩(wěn)定值v1、v2。則下列判斷正確的是A釋放瞬間甲球加速度較大B甲球質(zhì)量大于乙球Ct0時間內(nèi)兩球下落的高度相等D甲球先做加速度增加的加速運動，后做勻速運動【參考答案】B【詳細解析】根據(jù)vt圖像的斜率表示加速度可知，釋放瞬間甲、乙兩球加速度一樣大，故A錯誤；最終兩球都勻速下落，由平衡條件得：m1g=kv1，m2g=kv2，可求，由圖知v1大于v2，所以m1大于m2，即甲球質(zhì)量大于乙球，故B正確；由vt圖像的面積表示位移可得t0時間內(nèi)甲球下落的高度高，故C錯誤；由圖象可知甲球先做加速度減小的加速運動，后做勻速運動，故D錯誤。1（2019·浙江省寧波市余姚市余姚中學月考）圖中有一質(zhì)量為M的長木板靜置于光滑水平面上，其上放置一質(zhì)量為m的小滑塊。木板受到隨時間t變化水平拉力F作用時，用傳感器測出其加速度a，得到圖的aF圖。取g10 m/s2，則A滑塊的質(zhì)量m4 kgB木板的質(zhì)量M2 kgC當F8 N時滑塊加速度為2 m/s2D滑塊與木板間動摩擦因數(shù)為0.1【答案】ABD【解析】AB、當F等于6 N時，加速度為：a=1 m/s2，對整體分析，由牛頓第二定律有：，代入數(shù)據(jù)解得：，當F大于6 N時，根據(jù)牛頓第二定律得：，由圖示圖象可知，圖線的斜率：，解得：M=2 kg，滑塊的質(zhì)量為：m=4 kg，故A、B正確；CD、根據(jù)F大于6 N的圖線知，F(xiàn)=4時，a=0，即：，代入數(shù)據(jù)解得：=0.1，由圖示圖象可知，當F=8 N時，滑塊與木板相對滑動，滑塊的加速度為：，故D正確，C錯誤；故選ABD。如圖所示是我國一種傳統(tǒng)的民族體育項目“押加”，實際上相當于兩個人拔河。如果繩質(zhì)量不計，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A甲對乙的拉力始終大于乙對甲的拉力B甲對乙的拉力大小始終等于乙對甲的拉力大小C甲把乙加速拉過去時，甲對乙的拉力大于乙對甲的拉力D只有當甲把乙勻速拉過去時，甲對乙的拉力大小才等于乙對甲的拉力大小【參考答案】B【詳細解析】甲拉乙的力與乙拉甲的力是一對作用力與反作用力，大小始終相等，與運動狀態(tài)無關(guān)，故ACD錯誤，B正確；故選B。【名師點睛】此題考查學生對牛頓第三定律的理解；同時由此題的知識我們可以知道，在拔河比賽中要挑選一些體重大的同學，以增加與地面之間的最大靜摩擦力即可獲勝。1（2019·浙江省金華市云富高級中學模考）人們通常認為一個大人和一個小孩拔河比賽，小孩勝出那是異想天開。如圖所示，頑皮的小孩就讓大人踩著滑板拔河比賽，小孩竟然拉著大人往左邊加速運動，大人心服口服，明白了這樣的道理A小孩拉大人的力一定大于大人拉小孩的力B大人拉小孩的力還是大于小孩拉大人的力C決定勝負的關(guān)鍵是雙方力氣大小，質(zhì)量大小的較量D決定勝負的關(guān)鍵是拉力大小和受到地面最大靜摩擦力的較量【答案】D【解析】小孩拉大人的力與大人拉小孩的力是一對作用與反作用力，總是大小相等方向相反，故選項AB錯誤；對于雙方拔河者來說，當所受的拉力大于與地面的最大靜摩擦力時就要被拉動而失敗，則決定勝負的關(guān)鍵是拉力大小和受到地面最大靜摩擦力的較量，選項C錯誤，D正確。如圖，一質(zhì)量為m的正方體物塊置于風洞內(nèi)的水平面上，其右側(cè)面與風速垂直，當風速為時剛好能推動該物塊。已知風對物塊的推力F正比于Sv2(其中v為風速、S為物塊迎風面積)，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力?，F(xiàn)有質(zhì)量為64m的同一材料做成的另一正方體物塊，剛好把該物塊吹動需要的風速為A2v0B4v0C8v0D16v0【參考答案】A【詳細解析】物塊剛好被推動，根據(jù)平衡條件有：，設(shè)物塊邊長為a，其中：，有。質(zhì)量變成64倍，體積變成64倍，則邊長變成4倍，解得風速變?yōu)樵瓉淼?倍，選項A正確，BCD錯誤。1（2019·浙江省寧波諾丁漢大學附屬中學期中）如圖所示，把光滑斜面上的物體所受重力mg分解為F1、F2兩個力。圖中FN為斜面對物體的支持力，則下列說法正確的是AF1是斜面作用在物體上使物體下滑的力B物體受到mg、FN、F1、F2共四個力的作用CF2是物體對斜面的壓力D力FN、F1、F2這三個力的作用效果與mg、FN這兩個力的作用效果相同【答案】D【解析】F1不是斜面作用在物體上使物體下滑的力，F(xiàn)2不是物體對斜面的壓力，這兩個力只是重力沿著兩方向的分力，分力與合力是等效替代的，實際不存在，故AC錯誤；物體只受重力和支持力兩個力，故B錯誤；力FN、F1和F2的三個力的作用效果跟mg、FN兩個力的效果相同，故D正確，故選D。疊放在水平地面上的四個完全相同的排球如圖所示，質(zhì)量均為m，相互接觸，球與地面間的動摩擦因數(shù)均為，則A上方球與下方3個球間均沒有彈力B下方三個球與水平地面間均沒有摩擦力C水平地面對下方三個球的支持力均為4mg/3D水平地面對下方三個球的摩擦力均為4mg/3【參考答案】C【詳細解析】上方的球肯定受重力作用，如果下方的球?qū)ζ錄]有作用力，則不會保持靜止狀態(tài)，A錯誤；對下方任意球受力分析，如圖所示，球肯定受到豎直向下的重力，地面給的豎直向上的支持力，以及上方球給的彈力，如果地面對球沒有摩擦力，則這三個力合力不為零，下方的球不能處于靜止狀態(tài)，故B錯誤；將三者看做一個整體，在豎直方向上：整體受到豎直向下的重力4mg，豎直向上的支持力，而在水平方向上，受到三個夾角為120°的等大的摩擦力，根據(jù)共點力平衡條件可得，而地面對每個球的支持力相等，故每個球受到的支持力為，C正確；由于球受到的是靜摩擦力，不能根據(jù)計算，故D錯誤。1（2019·浙江省東陽中學階段性檢測）如圖所示，物體A置于水平地面上，力F豎直向下作用于物體B上，A、B保持靜止，則物體A的受力個數(shù)為A3B4C5D6【答案】B【解析】AB整體進行受力分析：整體受重力、地面對A的彈力、推力F三力平衡，所以A與地面之間沒有摩擦，再對A進行受力分析：重力、地面的支支持力、B對A的壓力，B對A沿接觸面向下的靜摩擦力；所以A受四力作用，故B正確。1（2019·浙江省嘉興市期末）如圖所示，一幼兒園小朋友在水平桌面上將兩個形狀不規(guī)則的石塊成功疊放在一起，受到老師的表揚。下列說法正確的是A石塊c受到水平桌面向右的摩擦力B石塊b可能受2個力作用，也可能受3個力作用C石塊b對c的壓力與c對b的支持力是一對平衡力D石塊c所受的重力與桌面對c的支持力是一對平衡力2下列說法正確的是A牛頓通過理想斜面實驗發(fā)現(xiàn)力不是維持物體運動的原因B千克、秒、米和牛頓都是力學中的基本單位C物體靜止時有慣性，一旦開始運動，便不再保持原有的運動狀態(tài)，也就失去了慣性D法國科學家笛卡爾指出：一個不受外界任何影響的運動著的物體，將保持原來的運動，一個靜止的不受外界任何影響的物體，將保持靜止3（2019·浙江省金華市云富高級中學?？迹├脩覓煊? kg物體的彈簧測力計，研究高塔中豎直升降機的運動狀態(tài)。升降機從地面運行到塔頂?shù)倪^程中，當彈簧測力計示數(shù)分別為15.1 N和8.2 N時，升降機相應(yīng)的加速度方向為A豎直向下、豎直向上B豎直向上、豎直向下C豎直向上、豎直向上D豎直向下、豎直向下4（2019·浙江省溫州九校期中）如圖，風靡全球的蜘蛛俠2電影中，蜘蛛俠利用蜘蛛絲粘住墻體產(chǎn)生的阻力，來拯救一列質(zhì)量為1×106 kg的速度為360 km/h飛馳的失去制動性能的列車，使列車在其正前方400米斷軌處剛好停止。若鐵軌和空氣的阻力為車重的0.25倍，列車的運動可視為勻減速直線運動，則蜘蛛絲對列車產(chǎn)生的平均阻力為A1×105 NB1×106 NC1×107 ND1×108 N5（2019·浙江省七彩陽光新高考研究聯(lián)盟期中）下列有關(guān)現(xiàn)象，分析正確的是A草地上滾動的足球會停下來，是因為運動要靠力來維持B汽車啟動時乘客向后倒，是因為人在此刻才具有慣性的緣故C100 m比賽中運動員跑到終點后會繼續(xù)向前跑一段距離，這樣做是為了減小慣性D刷牙用力甩牙刷能把水甩走，是因為水具有慣性6如圖所示，用傾角為37°的光滑木板AB托住質(zhì)量為m的小球，小球用輕質(zhì)彈簧系住，當小球處于靜止狀態(tài)時，彈簧恰好水平。下列說法正確的是（sin37°=0.6，cos37°=0.8）A小球靜止時，彈簧彈力的大小為B小球靜止時，木板對小球的彈力大小為C當木板AB突然向下撤離的瞬間小球的加速度大小為gD當木板AB突然向下撤離的瞬間小球的加速度大小為7如圖所示，小球從高處下落到豎直放置的輕彈簧上，那么小球從接觸彈簧開始到將彈簧壓縮到最短的過程中（彈簧一直保持豎直），下列說法中正確的是A小球的速度逐漸減小到零B小球的速度先減小后增大C小球的加速度先增大后減小D小球的加速度先減小后增大8（2019·浙江省浙南名校聯(lián)盟期中）如圖，漫畫中的情景在公交車急剎車時常出現(xiàn)，為提醒乘客注意，公交公司征集到幾條友情提示語，其中對慣性的理解正確的是A站穩(wěn)扶好，克服慣性B穩(wěn)步慢行，避免慣性C謹防意外，慣性恒在D當心急剎，失去慣性9一質(zhì)量為m的質(zhì)點沿x軸做直線運動，其vt圖象如圖所示。質(zhì)點在t0時位于x01 m處開始沿x軸正向運動。則A當t0.5 s時，質(zhì)點的加速度方向與運動方向相反B當t3 s時，質(zhì)點在x軸上x=5 m處C當t5 s時，質(zhì)點在x軸上x<0的某處D質(zhì)點在t3.5 s時受到的合外力大于在t4.5 s時受到的合外力10（2019·浙江省學軍中學選考模擬沖刺）在物理學建立、發(fā)展的過程中，許多物理學家的科學發(fā)現(xiàn)推動了人類歷史的進步，關(guān)于科學家和他們的貢獻，下列說法正確的是A古希臘學者亞里士多德認為物體下落的快慢由它們的重量決定，牛頓在他的兩種新科學的對話中利用邏輯推斷，使亞里士多德的理論陷入困境B德國天文學家開普勒對他導師第谷觀測的行星數(shù)據(jù)進行了多年研究，得出了萬有引力定律C伽利略開創(chuàng)了科學實驗和邏輯推理相結(jié)合的重要科學研究方法,比如他利用圖（a）對自由落體運動研究，先在傾角較小的斜面上進行實驗，其目的是使時間測量更容易D庫侖發(fā)現(xiàn)的庫侖定律使電磁學的研究從定性進入定量階段，是電磁學史上一塊重要的里程碑，并且?guī)靵鲞M一步提出了“電場”的概念。11如圖所示，兩個質(zhì)量分別為m1、m2的物塊A和B通過一輕彈簧連接在一起并放置于水平傳送帶上，水平輕繩一端連接A，另一端固定在墻上，A、B與傳送帶間的動摩擦因數(shù)均為。傳送帶沿順時針方向轉(zhuǎn)動，系統(tǒng)達到穩(wěn)定后，突然剪斷輕繩的瞬間，設(shè)A、B的加速度大小分別為aA和aB（彈簧在彈性限度內(nèi)，重力加速度為g），則ABCD12在撐桿跳比賽中，運動員經(jīng)過快速助跑后，借助桿子撐地的反彈力量，使身體騰起，躍過橫桿。關(guān)于撐桿跳，下列說法正確的是A運動員起跳時，運動員對桿的彈力等于運動員所受重力B運動員起跳時，運動員對桿的彈力大于桿對運動員的彈力C在運動員起跳上升階段，運動員先處于超重狀態(tài)后處于失重狀態(tài)D在運動員越過橫桿下落階段，運動員始終處于失重狀態(tài)13（2019·浙江省寧波市期末“十校聯(lián)考”）共享單車是提供自行車單車共享服務(wù)，是一種分時租賃模式，也是一種新型環(huán)保共享經(jīng)濟共享單車的出現(xiàn)為我們的生活出行帶來了極大的便利，而且越來越普及，但是也出現(xiàn)了很多不文明的行為，其中有一種就是有家長將自己的孩子放在單車車籃內(nèi)（如圖），極易發(fā)生事故。我們以礦泉水為例研究這個問題，若將一箱礦泉水放在車籃內(nèi)，下列說法正確的是A自行車加速前進時，車對礦泉水的作用力向前B自行車勻速前進時，礦泉水受到的合力豎直向上C自行車突然剎車時，礦泉水會向前傾是因為受到車籃對礦泉水向前的推力D自行車突然剎車時，礦泉水離開車籃掉下的過程中，礦泉水受到重力和空氣阻力的作用14（2019·浙江省建德市新安江中學期末）一碗水置于火車車廂內(nèi)的水平桌面上。當火車向右做勻減速運動時，水面形狀接近于圖ABCD15如圖所示，輕繩一端連接放置在水平地面上的物體Q，另一端繞過固定在天花板上的定滑輪與小球P連接，P、Q始終處于靜止狀態(tài)，則AQ可能受到三個力的作用BQ一定受到四個力的作用CQ受到的輕繩拉力與重力的合力方向水平向左DQ受到的輕繩拉力與重力的合力方向指向左下方16（2019·浙江省杭州市高考物理一模）利用力傳感器、數(shù)據(jù)采集器和計算機可以對快速變化的力的特性進行研究。如圖甲所示用彈性輕繩將小球掛在力傳感器的O點。在某次實驗中，將小球舉到懸點O處，然后靜止釋放小球，此后小球始終在豎直方向上運動，用計算機繪得細繩的拉力隨時間變化的圖象如圖乙所示。則在小球運動過程中，下列說法正確的是A時刻小球速率最大B時刻小球動能為零C、時刻小球速度相同D小球和輕繩組成的系統(tǒng)在運動過程中機械能守恒17（2019·新課標全國卷）用卡車運輸質(zhì)量為m的勻質(zhì)圓筒狀工件，為使工件保持固定，將其置于兩光滑斜面之間，如圖所示。兩斜面I、固定在車上，傾角分別為30°和60°。重力加速度為g。當卡車沿平直公路勻速行駛時，圓筒對斜面I、壓力的大小分別為F1、F2，則A B C D 18（2019·天津卷）2018年10月23日，港珠澳跨海大橋正式通車。為保持以往船行習慣，在航道處建造了單面索（所有鋼索均處在同一豎直面內(nèi)）斜拉橋，其索塔與鋼索如圖所示。下列說法正確的是A增加鋼索的數(shù)量可減小索塔受到的向下的壓力B為了減小鋼索承受的拉力，可以適當降低索塔的高度C索塔兩側(cè)鋼索對稱且拉力大小相同時，鋼索對索塔的合力豎直向下D為了使索塔受到鋼索的合力豎直向下，索塔兩側(cè)的鋼索必須對稱分布19（2019·江蘇卷）如圖所示，一只氣球在風中處于靜止狀態(tài)，風對氣球的作用力水平向右細繩與豎直方向的夾角為，繩的拉力為T，則風對氣球作用力的大小為ABCTsinDTcos20（2018·新課標I卷）如圖，輕彈簧的下端固定在水平桌面上，上端放有物塊P，系統(tǒng)處于靜止狀態(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動，以x表示P離開靜止位置的位移，在彈簧恢復原長前，下列表示F和x之間關(guān)系的圖像可能正確的是ABCD21（2017·天津卷）如圖所示，輕質(zhì)不可伸長的晾衣繩兩端分別固定在豎直桿M、N上的a、b兩點，懸掛衣服的衣架鉤是光滑的，掛于繩上處于靜止狀態(tài)。如果只人為改變一個條件，當衣架靜止時，下列說法正確的是A繩的右端上移到，繩子拉力不變B將桿N向右移一些，繩子拉力變大C繩的兩端高度差越小，繩子拉力越小D若換掛質(zhì)量更大的衣服，則衣架懸掛點右移22（2016·新課標全國卷）一質(zhì)點做勻速直線運動，現(xiàn)對其施加一恒力，且原來作用在質(zhì)點上的力不發(fā)生改變，則A質(zhì)點速度的方向總是與該恒力的方向相同B質(zhì)點速度的方向不可能總是與該恒力的方向垂直C質(zhì)點加速度的方向總是與該恒力的方向相同D質(zhì)點單位時間內(nèi)速率的變化量總是不變23（2016·新課標全國卷）如圖，一光滑的輕滑輪用細繩OO'懸掛于O點；另一細繩跨過滑輪，其一端懸掛物塊a，另一端系一位于水平粗糙桌面上的物塊b。外力F向右上方拉b，整個系統(tǒng)處于靜止狀態(tài)。若F方向不變，大小在一定范圍內(nèi)變化，物塊b仍始終保持靜止，則A繩OO'的張力也在一定范圍內(nèi)變化B物塊b所受到的支持力也在一定范圍內(nèi)變化C連接a和b的繩的張力也在一定范圍內(nèi)變化D物塊b與桌面間的摩擦力也在一定范圍內(nèi)變化1B【解析】以整體為研究對象，水平方向受力平衡，故水平桌面對c的摩擦力為零，故A錯誤；如果b和c之間接觸面不水平，兩個石塊有靜摩擦力，則石塊b受到三個力的作用：重力、c對b的支持力、c對b的靜摩擦力。故B正確；石塊b對c的壓力與c對b的支持力是一對作用力與反作用力，故C錯誤；桌面對c的支持力等于c和b的重力，與石塊c所受的重力大小不相等，故D錯誤。2D【解析】伽利略通過理想斜面實驗發(fā)現(xiàn)力不是維持物體運動的原因，故A錯誤；千克、米、秒分別是質(zhì)量、長度和時間的單位，都是國際單位制中的基本單位，牛頓是導出單位，故B錯誤；慣性是物體的固有屬性，與運動狀態(tài)無關(guān)，只與質(zhì)量有關(guān)，故C錯誤；法國科學家笛卡爾指出：一個不受外界任何影響的運動著的物體，將保持原來的運動，一個靜止的不受外界任何影響的物體，將保持靜止，故D正確。3B【解析】當彈簧測力計示數(shù)為15.1 N>mg=10 N時，物體超重，則加速度豎直向上；當彈簧測力計示數(shù)為8.2 N<mg=10 N時，物體失重，則加速度豎直向下；故選B。4C【解析】根據(jù)運動學公式可得加速度的大小為，根據(jù)牛頓第二定律則有，解得蜘蛛絲對列車產(chǎn)生的平均阻力為，故選項C正確，A、B、D錯誤。5D【解析】A、草地上滾動的足球會停下來，說明力是改變物體運動狀態(tài)的原因，而不是維持運動的原因，故A錯誤；B、汽車任何時刻都具有慣性，與運動狀態(tài)無關(guān)，故B錯誤；C、100 m比賽中運動員跑到終點后會繼續(xù)向前跑一段距離，是由于慣性的原因，質(zhì)量是慣性的唯一量度，故C錯誤；D、當用力去甩時，牙刷突然靜止，水由于慣性，水保持原速度不變，從而與牙刷分離，故D正確。6D【解析】木板撤去前，小球處于平衡態(tài)，受重力、支持力和彈簧的拉力，如圖所示：根據(jù)共點力平衡條件，有：，解得：，故AB錯誤；木板AB突然撤去后，支持力消失，重力和拉力不變，合力等于支持力N，方向與N反向，故加速度為，方向垂直于木板向下，故D正確，ABC錯誤。故選D。7D【解析】小球開始下落時，只受重力作用做加速運動，當和彈簧接觸時，受到彈簧彈力作用，開始時彈簧壓縮量小，因此重力大于彈力，此時：mgkx=ma，隨著彈簧壓縮量的增加，彈力增大，加速度減小，但是物體仍加速運動，當mg=kx時，速度最大，加速度等于零，然后彈簧繼續(xù)被壓縮，物體繼續(xù)向下運動，彈簧繼續(xù)被壓縮，彈力大于重力，物體開始減速運動，所以整個過程中物體先加速后減速運動，加速度先減小后增大，速度先增大后減小，故ABC錯誤，D正確。故選D。【名師點睛】對于彈簧問題要動態(tài)分析，分析清楚彈力變化情況以及合力的變化，從而確定加速度，然后根據(jù)加速度和速度方向關(guān)系判斷加速還是減速。8C【解析】ABD慣性是具有的保持原來運動狀態(tài)的性質(zhì)，是物體固有的屬性，不能被克服或避免，也不會失去，故ABD錯誤；C當公交車突然剎車時，公交車和乘客的腳同時受到阻力的作用而停止運動，而乘客的上半身由于慣性，繼續(xù)保持向前的運動狀態(tài)而向前傾倒，所以謹防意外，慣性恒在是對慣性的正確理解，故C正確。9D【解析】A在01 s內(nèi)，質(zhì)點做勻加速直線運動，其加速度方向與運動方向相同，故A錯誤；B在01 s內(nèi)，質(zhì)點的加速速度：a1=v/t=2/1 m/s2=2 m/s2，則勻加速運動的位移：x1=a1t2=×2×12 m=1 m，在13 s內(nèi)，質(zhì)點做勻速直線運動，其位移x2=vt=2 m/s×2 s=4 m，則當t=3 s時，質(zhì)點在x軸上的位移x=x0+x1+x2=1 m+1 m+4 m=6 m，故B錯誤；C在34 s內(nèi)，質(zhì)點的加速度a2=v/t=2 m/s2，其位移：x3=vt+a2t2=2×1 m+×（2）×12 m=1 m，在45 s內(nèi)，質(zhì)點的加速度a3=v/t=1 m/s2，其位移：x4=a3t2=×（1）×12 m=0.5 m，當t=5 s時，質(zhì)點運動的總位移：x總=x0+x1+x2+x3+x4=6.5 m，所以在x軸上x>0的某處，故C錯誤；D質(zhì)點在t=3.5 s時，其加速度a2=2 m/s2，質(zhì)點在t=4.5 s時，其加速度a3=1 m/s2，根據(jù)牛頓第二定律可知，F(xiàn)合=ma，因為a2>a3，所以F合2>F合3，故D正確。故選D。10C【解析】A亞里士多德認為物體下落的快慢是由它們的重量決定的，重物比輕物下落快，16世紀末，伽利略對落體運動進行系統(tǒng)研究，將斜面實驗的結(jié)論合理外推，間接證明了自由落體運動是勻變速直線運動，而不是直接由實驗得出自由落體運動是勻變速直線運動，故A錯誤；B開普勒在分析第谷的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上提出開普勒行星運動定律，但沒有得出萬有引力定律，故B錯誤；C伽利略開創(chuàng)了科學實驗和邏輯推理相結(jié)合的重要科學研究方法，比如他利用圖（a）對自由落體運動研究，先在傾角較小的斜面上進行實驗，其目的是“沖淡”重力，使時間測量更容易，選項C正確；D庫侖發(fā)現(xiàn)的庫侖定律使電磁學的研究從定性進入定量階段，是電磁學史上一塊重要的里程碑；法拉第提出了“電場”的概念，選項D錯誤。11C【解析】對物塊B分析，摩擦力與彈簧彈力平衡，有，則，以兩個物塊組成的整體為研究對象，則繩子的拉力，突然剪斷輕繩的瞬間，繩子的拉力減小為0，而彈簧的彈力不變，則A受到的合外力與T大小相等，方向相反，則，B在水平方向仍然受到彈簧的拉力和傳送帶的摩擦力，合外力不變，仍然等于0，所以B的加速度仍然等于0，則C正確，ABD錯誤；故選C。12D【解析】運動員向上起跳時向上加速，故彈力大于重力，A錯誤；運動員起跳時，運動員對桿的彈力等于桿對運動員的彈力，選項B錯誤；在運動員起跳階段，加速度向上，為超重，C錯誤；在運動員越過橫桿下落階段，加速度向下，為失重，D正確；故選D。13D【解析】A、自行車加速時車內(nèi)的礦泉水瓶也加速，則合外力水平向右，受力分析可知瓶受到重力和車對瓶的作用力斜向右前方；故A錯誤；B、自行車勻速時車內(nèi)的礦泉水瓶也勻速，則合外力為零；故B錯誤；C、自行車突然剎車時礦泉水會向前傾是想繼續(xù)保持原來的速度運動狀態(tài)，是慣性的體現(xiàn)而不是受到向前的力；故C錯誤；D、自行車突然剎車時礦泉水離開車籃后不再受車的作用力，而在空中受到重力和空氣阻力的作用；D正確；故選D。14A【解析】當火車向右做勻減速運動時，碗中水也向右做勻減速運動，加速度方向水平向左，根據(jù)牛頓第二定律知水所受的合力水平向左，則碗對水的作用力的合力方向大致斜向左上方，所以水面形狀接近于A圖，故A正確，BCD錯誤。故選：A。15BD【解析】Q處于靜止狀態(tài)，受力平衡，對Q受力分析，受到重力、繩子的拉力，這兩個力不能平衡，則Q還要受到地面的支持力和水平向右的靜摩擦力，共四個力作用，根據(jù)平衡條件可知，Q受到的繩子拉力與重力的合力與支持力以及靜摩擦力的合力大小相等，方向相反，而支持力以及靜摩擦力的合力方向指向右上方，則Q受到的繩子拉力與重力的合力方向指向左下方，故BD正確，AC錯誤?！久麕燑c睛】本題主要考查了共點力平衡條件的直接應(yīng)用，要求同學們能正確分析物體的受力情況，知道有摩擦力就一定有彈力。16B【解析】A把小球舉高到繩子的懸點O處，讓小球自由下落，時刻繩子剛好繃緊，此時小球所受的重力大于繩子的拉力，小球向下做加速運動，當繩子的拉力大于重力時，小球才開始做減速運動，時刻繩子的拉力最大，小球運動到最低點，速度為零，所以與時刻繩子剛好繃緊，小球速度不是最大，故A錯誤；、時刻小球都到達最低點，速度為零，動能都為零，故B正確；時刻小球上升，速度方向向上，時刻小球下落，速度方向向下，兩個時刻的速度方向不相同，故C錯誤；D由于存在空氣阻力和彈性繩的拉力對小球做功，小球的機械能不守恒，故D錯誤。17D【解析】對圓筒進行受力分析知圓筒處于三力平衡狀態(tài)，受力分析如圖，由幾何關(guān)系可知，。解得，由牛頓第三定律知，故D正確18C【解析】以橋身為研究對象，鋼索對橋身的拉力的合力與橋身的重力等大反向，則鋼索對索塔的向下的壓力數(shù)值上等于橋身的重力，增加鋼索的數(shù)量鋼索對索塔的向下的壓力數(shù)值不變，故A錯誤；由圖甲可知，當索塔高度降低后，變大， 變小，故T變大，故B錯誤；由B的分析可知，當鋼索對稱分布時，鋼索對索塔的合力豎直向下，故C正確；受力分析如圖乙，由正弦定理可知，只要，鋼索AC、AB的拉力FAC、FAB進行合成，合力豎直向下，鋼索不一定要對稱分布，故D錯誤；綜上分析：答案為C。19C【解析】對氣球受力分析，由水平方向平衡條件可得：，故C正確。20A【解析】本題考查牛頓運動定律、勻變速直線運動規(guī)律、力隨位移變化的圖線及其相關(guān)的知識點。由牛頓運動定律，F(xiàn)mg+F彈=ma，F(xiàn)彈=k(x0x)，kx0=mg，聯(lián)立解得F=ma+kx，對比題給的四個圖象，可能正確的是A。21AB【解析】設(shè)兩桿間距離為d，繩長為l，左右兩段長度分別為la和lb，則，兩部分繩子與豎直方向夾角分別為和，繩子中各部分張力相等，則，滿足，即，d和l均不變，則sin 為定值，為定值，cos 為定值，繩子的拉力保持不變，衣服的位置不變，A正確，CD錯誤；將桿N向右移一些，d增大，則sin 增大，cos 減小，繩子的拉力增大，B正確。22BC【解析】因為原來質(zhì)點做勻速直線運動，合外力為0，現(xiàn)在施加一恒力，質(zhì)點所受的合力就是這個恒力，所以質(zhì)點可能做勻變速直線運動，也有可能做勻變速曲線運動，這個過程中加速度不變，速度的變化率不變。但若做勻變速曲線運動，單位時間內(nèi)速率的變化量是變化的。故C正確，D錯誤。若做勻變速曲線運動，則質(zhì)點速度的方向不會總是與該恒力的方向相同，故A錯誤；不管做勻變速直線運動，還是做勻變速曲線運動，質(zhì)點速度的方向不可能總是與該恒力的方向垂直，故B正確?！久麕燑c睛】本題主要考查牛頓運動定律。特別注意以前我們碰到的問題經(jīng)常是去掉一個恒力，本題增加了一個恒力，從牛頓運動定律角度來看沒有什么區(qū)別。根據(jù)牛頓第二定律計算加速度的可能大小，根據(jù)合力與速度方向間的關(guān)系判斷物體的運動情況。要特別注意的是，質(zhì)點有可能做勻變速曲線運動。23BD【解析】物塊b始終保持靜止，物塊a也始終保持靜止，滑輪兩側(cè)繩子的夾角不變，連接物塊a和b的繩的張力等于物塊a的重力，所以連接物塊a和b的繩的張力保持不變，繩OO'的張力也不變，AC錯誤；對物塊b進行受力分析如圖所示，若F方向不變，大小在一定范圍內(nèi)變化，重力mg和繩子的拉力FT保持不變，所以物塊b所受到的支持力在一定范圍內(nèi)變化，物塊b與桌面間的摩擦力也在一定范圍內(nèi)變化，BD正確。 25