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1、专题一 运动的描述 力、物体平衡 牛顿运动定律提分训练1有一列火车正在做匀加速直线运动.从某时刻开始计时，第1分钟内，发现火车前进了180m. 第6分钟内发现火车前进了360m.则火车的加速度为（ ）A0.01m/s2 B0.05m/s2 C36m/s2 D180m/s2答案：A 由可以得到，所以m/s2=0.01m/s2.2如图所示，质量为m的质点静止地放在半径为R的半球体上，质点与半球体间的动摩擦 因数为，质点与球心的连线与水平地面的夹角为，则下列说法正确的是（ ）A地面对半球体的摩擦力方向水平向左B质点对半球体的压力大小为mgcosC质点所受摩擦力大小为mgsinD质点所受摩擦力大小为m
2、gcos答案：D 对m和球整体分析易判断地面对半球体无摩擦力.隔离质点m分析，根据共 点力平衡条件摩擦力f=mgcos，压力N=mgsin.3如图（俯视图）所示，以速度v匀速行驶的列车车厢内有一水平桌面，桌面上的A处有一小球.若车厢中的旅客突然发现小球沿图中虚线由A向B运动.则由此可判断列车（ ）A减速行驶，向南转弯 B减速行驶，向北转弯C加速行驶，向南转弯 D加速行驶，向北转弯答案：A 小球向西运动，向北转弯，是列车运动状态变化引起的，根据惯性，小球向西 运动车速减小，小球向北偏转车向南转弯.4如图所示，在粗糙水平面上放一质量为M的斜面，质量为m 的木块在竖直向上力F作用下，沿斜面匀速下滑，
3、此过程中斜面保持静止，则地面对斜面（ ）A无摩擦力B有水平向左的摩擦力C支持力为（M+m）gD支持力小于（M+m）g答案：AD 木块匀速下滑，斜面静止，斜面和木块均处于平衡状态，以整体为研究对 象，受力分析可知支持力与力F的合力与整体重力大小相等，水平方向无作用力.5如图所示，物体A在与水平方向成角斜向下的推力作用下，沿水平地面向右匀速运动，若推力变小而方向不变，则物体A将（ ）A向右加速运动 B仍向右匀速运动C向右减速运动 D向左加速运动答案：A 根据题意，物体在斜向下的推力作用下，沿水平地面向 右匀速运动，受力如图，则FcosFf=0，FNmgFsin=0，又 Ff=FN，联立解得，Fco
4、s=(mg+Fsin)，当F方向不变，而大6为了研究超重与失重现象，某同学把一体重计放在电梯的地板上，并将一物体放在体重计上随电梯运动并观察体重计示数的变化情况.下表记录了几个特定时刻体重计的示数（表内时间不表示先后顺序）时间t0t1t2t3体重计示数（kg）45.050.040.045.0 若已知t0时刻电梯静止，则（ ）At1和t2时刻电梯的加速度方向一定相反Bt1和t2时刻物体的质量并没有发生变化，但所受重力发生了变化Ct1和t2时刻电梯运动的加速度大小相等，运动方向一定相反Dt3时刻电梯可能向上运动 小减小时，使物体向左的合力增加，因而将向右减速运动.即A选项正确.答案：AD 由超重和
5、失重的物理意义可知，当物体的加速度向上时，支持力N大于重 力G，发生超重现象，当物体的加速度向下时，支持力N小于重力G，发生失重现象.可 见发生超重和失重时，物体的重力G并没有发生变化，但加速度方向相反，A正确，B错误.由表格知，t1时刻超重，t2时刻失重，t3时刻仍为重力，但t3时刻电梯可能是匀速运动，也可能处于静止.7如图所示，在光滑水平面上有甲、乙两木块，质量分别为m1和m2，中间用一原长为L、劲度系数为k的轻质弹簧连接起来，现用一水平力F向左推木块乙，当两木块一起匀加速运动时，两木块之间的距离是A B C D答案：B 对两木块整体进行应用牛顿第二定律，然后再隔离甲应用牛顿第二定律即可
6、求解.8历史上有些科学家曾把在相等位移内速度变化相等的单向直线运动称为“匀变速直线运动”（现称“另类匀变速直线运动”），“另类加速度”定义为，其中和分别表示某段位移内的初速和末速.表示物体做加速运动，表示物体做减速运动。而现在物理学中加速度的定义式为，下列说法正确的是（ ）A若不变，则也不变 B若且保持不变，则逐渐变大C若不变，则物体在中间位置处的速度为 D若不变，则物体在中间位置处的速度为答案：BC 加速或减速运动，在相等的位移内，时间不同，则不变，会变.若 且不变，在相等的位移内，变小，则变大。由可知，所 以.9如右图所示，质量为的小球用水平弹簧系住，并用倾角为的光滑木板AB托住，小球恰好
7、处于静止状态.当木板AB突然向下撤离的瞬间，小球的加速度为（ ）A0 B大小为，方向竖直向下 C大小为，方向垂直木板向下 D大小为，方向水平向右答案：C 未撤去AB前，小球受重力、弹簧的弹力和AB对小球的支持力，当撤去AB瞬 间，弹簧弹力不变，则弹力和重力的合力不变.因此分析AB对小球的支持力，然后再根 据牛顿第二定律就可解决.10如图甲所示，物体原来静止在水平面上，用一水平力F拉物体，在F从0开始逐渐增大的过程中，物体先静止后又做变加速运动，其加速度a随外力F变化的图象如图乙所示.根据图乙中所标出的数据可计算出（ ）A物体的质量B物体与水平面间的滑动摩擦力C物体与水平面间的最大静摩擦力D在F
8、为14N时，物体的速度最小答案：ABC 由图可知，当F=7N时物体开始滑动，所以最大静摩擦力为7N；根据牛顿第二定律，由图中可读出外力F和加速度a的值，因此代入两组数据即可求出物体的质量和物体受到的滑动摩擦力.11（8分）某同学做“验证力的平行四边形定则”实验时，主要步骤是：A在桌面上放一块方木板，在方木板上铺一张白纸，用图钉把白纸钉在方木板上；B用图钉把橡皮条的一端固定在板上的A点，在橡皮条的另一端拴上两条细绳，细绳的另一端系着绳套；C用两个弹簧秤分别钩住绳套，互成角度地拉橡皮条，使橡皮条伸长，结点到达某一位置O.记下O点的位置，读出两个弹簧秤的示数；D按选好的标度用铅笔和刻度尺作出两只弹簧
9、秤的拉力F1和F2的图示，并用平行四边形定则求出合力F；E只用一只弹簧秤，通过细绳套拉橡皮条使其伸长，读出弹簧秤的示数，记下细绳的方向，按同一标度作出这个力F/的图示；F比较力F/和F的大小和方向，看它们是否相同，得出结论.上述步骤中：（1）有重要遗漏的步骤的序号是_和_；（2）遗漏的内容分别是_和_.答案：（1）C （2分） E （2分） （2）C中未记下两条细绳的方向 （2分） E 中未说明是否把橡皮条的结点拉到了位置O（2分）12（12分）（1）小车拖着穿过打点计时器的纸带做匀变速直线运动.如图是经打点计时器打出的纸带的一段，计数点序号（按打点顺序计数）是1、2、3、4，已知交流电的频率
10、为50Hz，纸带上每相邻两个计数点间还有四个打印点.则小车运动的加速度大小是_m/s2，小车做_（填“匀速”、“匀加速”或“匀减速”）.（保留三位有效数字） （2）为了测量一个高楼的高度，某同学设计了如下实验：在一根长为的绳两端各拴一重球，一人站在楼顶上，手执上端的重球无初速度的释放使其自由下落，另一人在楼下测量两球落地的时间差，即可根据、得出高楼的高度（不计空气阻力）.从原理上讲，这个方案是否正确_，理由：_.从实际测量来看，你估计最大的困难是_.（1）答案：1.90 （2分） 匀减速 （2分） 提示：根据即可. （2）答案：正确 （2分） ，两个方程，两个未 知数，方程可解，故可行. （3
11、分）从实际测量来看，最大困难是太小，难以 测量. （3分）13（12分）如图所示，AO是具有一定质量的均匀细杆，可绕O轴在竖直平面内自由转动.细杆上的P点与放在水平桌面上的圆柱体接触，圆柱体靠在竖直的挡板上而保持平衡.已知杆的倾角，球的重力大小为G，竖直挡板对球的压力大小为，各处的摩擦都不计，试回答下列问题： （1）作出圆柱体的受力分析图； （2）通过计算求出圆柱体对均匀细杆AO的作用力的大小和水平地面对圆柱体作用力的大小.解析：（1）对圆柱体进行受力分析，受力分析图如图所示，其中N1、N2、N3分别为桌面、 挡板、细杆对圆柱体的弹力. （3分） （2）已知竖直挡板对球的弹力大小（2分） 根据
12、平衡关系：，（2分） （1分） 设圆柱体对均匀细杆AO的作用力大小为，根据牛顿第三 定律知，=4G（1分） 竖直方向的平衡关系为 （2分）将数据代入得，.（1分）14（14分）如图所示，在倾角为的光滑物块P斜面上有两个用轻质弹簧相连的物块A、B；C为一垂直固定在斜面上的挡板.P、C总质量为M，A、B质量均为m，弹簧的劲度系数为k，系统静止于光滑水平面.现开始用一水平力F从零开始增大作用于P.求：（1）物块B刚要离开C时力F. （2）从开始到此时物块A相对于斜面的位移D（物块A一直没离开斜面，重力加速度为g）解析：（1）当B刚要离开挡板时，由于A、B质量相等，它们重力在斜面上的分力也相等，所以弹
13、簧无形变.B受力如图，设此时三物块具有共同的加速度a，则有 （2分）， （2分） 对P、A、B用整体法，根据牛顿第二定律得，（2分） 联立解得，（2分） （2）由以上分析，可知从开始到此时物块A的位移d就是开始时弹簧的形变量，A受力如 图，则（2分） 弹簧受到的弹力与T大小相等方向相反，所以 （2分） （2分）15（16分）据报道，一儿童玩耍时不慎从45m高的阳台上无初速度掉下，在他刚掉下时恰被楼下一社区管理人员发现，该人员迅速由静止冲向儿童下落处的正下方楼底，准备接住儿童.已知管理人员到楼底的距离为18m，为确保能稳妥安全接住儿童，管理人员将尽力节约时间，但又必须保证接住儿童时没有水平方向的冲击.不计空气阻力，将儿童和管理人员都看作质点，设管理人员奔跑过程中只做匀速或匀变速运动，g取10m/s2. （1）管理人员至少用多大的平均速度跑到楼底？ （2）若管理人员在奔跑过程中做匀加速或匀减速运动的加速度大小相等，且最大速度不超过9m/s，求管理人员奔跑时加速度的大小需满足什么条件？解析：（1）儿童下落过程，由运动学公式得， （1分）管理人员奔跑的时间tt0 （1分）对管理人员奔跑过程，由运动学公式得， （1分）由并代入数据得，6m/s
