2022高一物理寒假作业同步练习题牛顿运动定律含解析.docx

牛顿第一定律基本要求 1了解亚里士多德对力和运动关系的论述及存在的错误。 2认识伽利略研究运动和力关系的思想方法，了解理想实验的作用。 3知道速度是描述物体运动状态的物理量。 4理解牛顿第一定律的内容，能运用牛顿第一定律解释有关现象。 5知道惯性是物体的固有属性，知道质量是物体惯性大小的量度。 6运用惯性概念，解释有关实际问题。发展要求 1了解运动学和动力学研究角度的差异。 2会识别惯性系与非惯性系。说明 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。牛顿第二定律基本要求 1掌握牛顿第二定律的内容和数学表达式，知道力的单位“牛顿”的定义方法。 2知道公式中的F是指物体所受的合外力，知道加速度的方向与合外力的方向一致。 3根据牛顿第二定律进一步理解G=mg。 4运用牛顿第二定律，解决简单的动力学问题。发展要求 1理解加速度与物体所受的合力之间的关系。 2用正交分解法和牛顿第二定律解决实际问题。说明连接体问题限于各物体加速度相同的情形。牛顿第三定律基本要求 1认识力的作用是相互的，能找出任一个力对应的反作用力。 2掌握牛顿第三定律的内容，知道作用力和反作用力的关系不受物体运动状态和参照系等的影响。3运用牛顿第三定律，解释生活中的有关问题。发展要求1运用牛顿第三定律，解决受力分析中的相互作用力问题。2区分平衡力、作用力与反作用力。说明不要求理解力传感器的工作原理。1.牛顿第一定律: 一切物体总保持_状态或_状态，直到有外力迫使它改变这种运动状态为止. （1）运动是物体的一种属性，物体的运动_力来维持. （2）定律说明了任何物体都有惯性. （3）不受力的物体是不存在的.牛顿第一定律不能用实验直接验证.但是建立在大量实验现象的基础之上，通过思维的逻辑推理而发现的.它告诉了人们研究物理问题的另一种新方法:通过观察大量的实验现象，利用人的逻辑思维，从大量现象中寻找事物的规律. （4）牛顿第一定律是牛顿第二定律的基础，不能简单地认为它是牛顿第二定律不受外力时的特例，牛顿第一定律定性地给出了力与运动的关系，牛顿第二定律定量地给出力与运动的关系. 2.惯性:物体保持_状态或_状态的性质. （1）惯性是物体的固有属性，即一切物体都有惯性，与物体的受力情况及运动状态无关.因此说，人们只能“利用”惯性而不能“克服”惯性.（2）_是物体惯性大小的量度. 3.牛顿第二定律: 物体的加速度跟所受的外力的合力成_，跟物体的质量成_，加速度的方向跟_的方向相同，表达式_ （1）牛顿第二定律定量揭示了力与运动的关系，即知道了力，可根据牛顿第二定律，分析出物体的运动规律;反过来，知道了运动，可根据牛顿第二定律研究其受力情况，为设计运动，控制运动提供了理论基础. （2）对牛顿第二定律的数学表达式_，是力，是力的作用效果，特别要注意不能把看作是力. （3）牛顿第二定律揭示的是力的瞬间效果.即作用在物体上的力与它的效果是瞬时对应关系，力变加速度就变，力撤除加速度就为零，注意力的瞬间效果是加速度而不是速度. 4.牛顿第三定律: 两个物体之间的_与_总是_相等，_相反，作用在同一直线上.【答案】1.匀速直线运动、静止、不需要、2.匀速直线运动、静止、质量3.正比、反比、合外力、4.作用力、反作用力、大小、方向一、单选题（本大题共18小题）1.关于牛顿第一定律下列说法中，正确的是()A. 牛顿第一定律是以伽利略的理想实验为基础的，因此可用实验来直接验证B. 牛顿第一定律中提出的物体不受外力作用的条件是不可能达到的，所以这条定律是不完善的C. 牛顿第一定律表明，物体只有在静止或做匀速直线运动时才具有惯性D. 牛顿第一定律是在大量实验事实的基础上，通过进一步推理而概括总结出来的【答案】D【解析】解决该题需在学习过程中了解牛顿第一定律的研究过程，知道牛顿第一定律不是实验定律，不能通过实验来验证。【解答】A.牛顿第一定律是以伽利略的理想实验为基础加以科学推理和抽象得到的，不能通过实验直接验证，故A错误；B.牛顿第一定律中提出的物体不受外力作用的条件是不可能达到的，但是物体不受外力时将保持原来的运动状态，可以把“不受外力”拓展延伸为“所受外力的合力为零”，所以定律是正确的，故B错误；C.惯性的大小与物体的受力情况和运动情况均无关，任何状态下物体都有惯性，故C错误；D.牛顿第一定律是在大量实验事实的基础上，通过进一步推理而概括总结出来的，故D正确。故选D。2.下列关于惯性的说法，正确是()A. 高速行驶的公共汽车紧急刹车时，乘客都要向前倾倒，说明乘客都具有惯性B. 短跑运动员最后冲刺时，速度很大，很难停下来，说明速度越大，惯性越大C. 道路交通安全法中规定：各种小型车辆前排乘坐的人(包括司机)必须系好安全带，这是因为系好安全带可以防止因车的惯性而造成的伤害D. 把手中的球由静止释放后，球能竖直下落，是由于球具有惯性的缘故【答案】A【解析】高速行驶的公共汽紧急刹车时，由于惯性乘客都要向前倾倒；各种小型车前排乘坐的人(包括司机)必须系全带可以防止紧急刹车时因惯性乘客从车部的挡风玻璃飞出而造成伤害；惯性大小的唯一度量是物体的质量；球由静止释放，球能竖直下落是由球受到重力作用而改变了运动状态。了解惯性的概念能顺利解决这类题，所以要加强对概念的学习和掌握。【解答】A.惯性是物体维持原来的运动状态的性质，故高速行驶的公共汽车急刹车时，由于惯性乘客想保持原来的速度向前运动，而汽车在减速，故乘客要向前倾倒，A正确;B.惯性大小的唯一量度是物体的质量，与物体的速度的大小无关故B错误;C.各种小型车辆前排乘坐人包括司机必须系好安全带，可以防止紧急刹车时由于乘客的惯性从前部的挡风玻璃飞出而造成伤害，故C错误;D.球能竖直下落是因为重力是改变物体运动状态的原因，而不是因为惯性，故D答案错误。故A正确。3.甲、乙两个物体，m甲=5kg，m乙=3kg。速度v甲=5m/s，v乙=8m/s。关于它们的惯性，以下的说法中正确的是(   )A. 甲的速度小，乙的速度大，乙的惯性大B. 甲的质量大，乙的质量小，甲的惯性大C. 甲的质量和速度的乘积大，乙的质量与速度的乘积小，甲的惯性大D. 物体惯性的大小与质量和物体运动状态有关【答案】B【解析】惯性大小取决于物体的质量大小，与速度大小无关。根据质量的大小确定惯性的大小。本题考查对惯性的理解能力。要注意惯性大小取决于物体质量大小，与物体的速度大小无关。【解答】惯性大小取决于物体的质量大小，与速度大小无关。由题，物体甲的质量大于物体乙的质量，则甲的惯性比乙大。故ACD错误，B正确。故选：B。4.对一些实际生活中的现象，某同学试图从惯性的角度加以解释，其中正确的是()A. 采用了大功率的发动机后，可使某些赛车的速度甚至能超过某些老式螺旋桨飞机的速度。这表明，可以通过科技进步使小质量的物体获得大的惯性B. 射出枪膛的子弹在运动一段距离后连一件棉衣也穿不透，这表明它的惯性小了C. 货运列车运行到不同的车站时，经常要摘下或加挂一些车厢，这些操作会改变列车的惯性D. 摩托车转弯时，车手一方面要控制适当的速度，另一方面要将身体稍微向里倾斜，通过调控人和车的惯性达到行驶目的【答案】C【解析】惯性是物体固有的属性，惯性的大小只与物体的质量有关，与物体的运动状态无关；惯性是物体的特性，不是力。本题关键抓住决定惯性的因素：物体的质量，与物体所处的运动状态无关，只有改变物体的质量才能改变物体的惯性。【解答】A.采用了大功率的发动机后，一级方程式赛车的速度甚至能超过某些老式螺旋桨飞机的速度，不是由于使小质量的物体获得大惯性，是由于功率增大的缘故，故A错误；B.射出枪膛的子弹在运动一段距离后连一件棉衣也穿不透，是由于速度减小了，不是由于惯性减小，子弹的惯性没有变化，故B错误；C.货车运行到不同的车站时，经常要摘下或加挂一些车厢，质量改变了，会改变它的惯性，故C正确；D.摩托车转弯时，车手一方面要控制适当的速度，另一方面要将身体稍微向里倾斜，改变向心力，防止侧滑，而人和车的惯性并没有改变，故D错误。故选C。5.在物理学史上，正确认识运动和力的关系且推翻“力是维持物体运动的原因”这个观点的物理学家及建立惯性定律的物理学家分别是A. 伽利略、牛顿B. 亚里士多德、伽利略C. 伽利略、爱因斯坦D. 亚里士多德、牛顿【答案】A【解析】本题考查学生对于物理常识的理解，这些在平时是需要学生了解并知道的，考查的就是学生对课本内容的掌握情况。关于物理常识的理解和记忆，要了解每位物理学家及其主要的贡献。【解答】亚里士多德：认为必须有力作用在物体上，物体才会运动，即认为“力是维持物体运动的原因”；伽利略：推翻了亚里士多德的观点，认为力不是维持物体速度的原因，而是改变物体运动状态的原因；牛顿：提出了物体的运动定律，其中的牛顿第一定律即为惯性定律；爱因斯坦：提出了光子说很好的解释了光电效应的实验规律；故A正确，BCD错误。故选A。6.有关牛顿第二定律，以下说法正确的是()A. 由m=F/a所知，运动物体的质量与外力F成正比，与加速度a成反比B. 运动物体的速度方向必定与合外力的方向一致C. 运动物体的加速度方向必定与合外力的方向一致D. 作用在物体上的所有外力突然消失后，物体的速度立即变为零【答案】C【解析】本题解题的关键是掌握牛顿第二定律的内容，明确物体的加速度与物体所受的合力成正比，与物体的质量成反比，加速度的方向与合力的方向一致。【解答】A.质量是物体的固有属性，与物体所受的外力以及加速度无关，故A错误；BC.根据牛顿第二定律知，加速度的方向与物体所受合外力的方向一致，但物体的速度方向与合外力方向可能一致，也可能相反，也可能有一定夹角，故B错误，C正确；D.作用在物体上所有力消失，则合力为零，物体的加速度也为零，但速度不一定为零，故D错误。故选C。7.1966年曾在地球上空完成了以牛顿第二定律为基础的测定质量的实验。实验时，用双子星号宇宙飞船m2去接触正在轨道上运行的火箭组m1(后者的发动机已熄火)。接触以后，开动双子星号飞船的推进器，使飞船和火箭组共同加速。推进器的平均推力F为895N，推进器开动时间为7s。测出飞船和火箭组的速度变化量为0.91m/s。双子星号飞船的质量是已知的，m2=3400kg，则下列说示正确的A. 这段时间里飞船和火箭组的位移为6.37mB. 双子星号飞船对火箭组的推力为895NC. 火箭组的质量约为6800kgD. 若增加双子星号飞船的推力，则火箭组的速度变化会更快【答案】D【解析】对整体由牛顿第二定律可得出速度变化率、质量及力之间的关系，分析各项即可得出正确结论本题主要是考查牛顿第二定律的应用；利用牛顿第二定律答题时的一般步骤是：确定研究对象、进行受力分析、进行正交分解、在坐标轴上利用牛顿第二定律建立方程进行解答；注意整体法和隔离法的应用【解答】A.飞船和火箭组在运动方向上的加速度为：a=vt=0.917m/s2=0.13m/s2，不知道飞船和火箭组的初始速度，所以无法求出这段时间里飞船和火箭组的位移，故A错误；BC.对整体分析，整体的质量为：m1+m2=Fa=8950.13kg=6885kg则火箭组的质量为：m2=6885-3400=3485kg，飞船对火箭组的推力为：F'=m2a=3485×0.13N=453N，故BC错误；D.若增加双子星号飞船的推力，加速度增大，火箭组的速度变化会更快，故D正确。故选D8.由牛顿第二定律a=Fm可知，无论怎样小的力都能使物体产生加速度，可是当用很小的力去推很重的桌子时，却推不动，这是因为()A. 牛顿第二定律不适用于静止的物体B. 桌子的加速度很小，速度增量也很小，眼睛观察不到C. 推力小于桌子所受到的静摩擦力，加速度为负值D. 桌子所受的合力为零，加速度为零【答案】D【解析】本题主要考查了牛顿第二定律的内容和性质，注意其中产生的加速度是由合力决定的。牛顿第二定律具有独立性，即物体所受各力产生的加速度，互不干扰，而物体的实际加速度则是每一个力产生加速度的矢量和，分力和分加速度在各个方向上的分量关系，也遵循牛顿第二定律。 【解答】牛顿第二定律的表达式a=Fm中的力F是指合力，用很小的力推很重的桌子时，桌子不动，是因为推力与桌子所受到的静摩擦力的合力为零，牛顿第二定律同样适用于静止的物体，D正确9.下列关于作用力和反作用力的叙述正确的是()A. 只有相互接触的物体间才有作用力和反作用力B. 作用力和反作用力一定同时产生同时消失C. 作用力和反作用力可能是不同性质的力D. 只有物体处于静止状态时，作用力和反作用力才会大小相等【答案】B【解析】解：A、不接触的物体之间也可以有相互作用，如万有引力故A错误；B、作用力和反作用力是同时产生的，产生没有先后之分，它们同时产生，同时变化，同时消失；故B正确；C、作用力和反作用力产生的原因相同，性质一定是相同的，故C错误；D、作用力与反作用力总是大小相等，方向相反，与物体运动状态无关故D错误故选：B由牛顿第三定律可知，作用力与反作用力大小相等，方向相反，作用在同一条直线上，作用在两个物体上，力的性质相同，它们同时产生，同时变化，同时消失本题应明确作用力和反作用力是相互作用的两个物体间同时产生的两个力；其大小相等、方向相反，作用在同一直线上10.如图所示，杯子静止在水平桌面上，杯子所受支持力的反作用力是A. 杯子所受的重力B. 桌子所受的重力C. 杯子对桌面的压力D. 地面对桌子的支持力【答案】C11.如图所示，运动员牵拉着速度伞在锻炼体能。以下判断正确的是A. 运动员在加速跑步时，人对速度伞的拉力大于速度伞对人的拉力B. 运动员在匀速跑步时，人对速度伞的拉力与速度伞对人的拉力是一对平衡力C. 运动员在跑步时，人对速度伞的拉力大小始终等于速度伞对人的拉力大小D. 运动员在跑步时，人对速度伞的拉力要比速度伞对人的拉力先产生【答案】C【解析】本题考查牛顿第三定律的内容，作用力与反作用力的特点，基础题。作用力与反作用力总是等大反向，同时产生同时消失，作用在两个物体上。【解答】A.根据作用力与反作用力总是等大反向，运动员在加速跑步时，人对速度伞的拉力等于速度伞对人的拉力，故A错误；B.运动员在匀速跑步时，人对速度伞的拉力与速度伞对人的拉力是一对作用力与反作用力，故B错误；C.根据作用力与反作用力总是等大反向，可知运动员在跑步时，人对速度伞的拉力大小始终等于速度伞对人的拉力大小，故C正确；D.根据作用力与反作用力总是同时产生同时消失，可知运动员在跑步时，人对速度伞的拉力和速度伞对人的拉力同时产生，故D错误。故选C。12.一个质量为1kg的物体同时受到两个力的作用，这两个力的大小分别为3N和7N.当两个力的方向发生变化时，物体的加速度大小不可能为()A. 4m/s2B. 2m/s2C. 10m/s2D. 6m/s2【答案】B【解析】先根据平行四边形定则求出两个力的合力的范围，再根据牛顿第二定律求出加速度的范围。本题关键先求出合力范围，再根据牛顿第二定律确定加速度范围。【解答】两个力的大小分别为3N和7N，合力范围为：10NF4N根据牛顿第二定律F=ma，故10m/s2a4m/s2题目问加速度不可能的值，选项B符合题意。故选：B。13.物体在粗糙的水平桌面上，受到水平向右的恒力F的作用做匀加速直线运动，产生的加速度为a1；现把恒力改为2F，方向不变，产生的加速度为a2.则a1、a2的关系为A. a2=2a1B. a2>2a1C. a2<2a1D. 无法确定【答案】B【解析】本题考查牛顿第二定律，关键是对研究对象进行正确的受力分析，再结合牛顿第二定律，可以比较两次加速度关系。先对物体受力分析，再根据牛顿第二定律，可以比较两次加速度大小关系。【解答】以物体为研究对象，受力分析可知，水平方向受推力和摩擦力作用，根据牛顿第二定律有：F-f=ma1故有：a1=F-fm同理恒力必为2F时有：2F-f=ma2故有：a2=2F-fm有a2=2F-fm>2F-2fm=2×F-fm=2a1故B正确，ACD错误。故选：B。14.一个质量为m=1kg的小物体放在光滑水平面上，小物体受到两个水平恒力F1=2N和F2=2N作用而处于静止状态，如图所示现在突然把F1绕其作用点在竖直平面内向上转过53°，F1大小不变，则此时小物体的加速度大小为(sin53°=0.8、cos53°=0.6)()A. 2m/s2B. 1.6m/s2C. 0.8m/s2D. 0.4m/s2【答案】C【解析】解：开始时两力大小相等，相互平衡；将F1转过53°时，竖直方向依然平衡，物体受到的合力为：F=F2-F1cos53°=2N-2×0.6N=0.8N；则由牛顿第二定律可知，加速度为：a=Fm=0.81m/s2=0.8m/s2；故C正确，ABD错误故选：C对物体受力分析，明确将F1转动53°时的受力情况，求出合力，再根据牛顿第二定律即可求得小物体的加速度大小本题考查牛顿第二定律的应用，要注意正确受力分析，明确加速度方向沿水平方向，合力沿水平方向，从而正确求出合力的大小和方向，再根据牛顿第二定律即可求得加速度大小15.在交通事故分析中，刹车线的长度是很重要的依据。刹车线是汽车刹车后，停止转动的轮胎在地面上滑动时留下来的痕迹。在某次交通事故中，汽车刹车线的长度为14m，假设汽车的轮胎与地面之间的动摩擦因数为0.7，取g=10m/s2，则汽车刹车开始时的速度为(    )A. 7m/sB. 14m/sC. 10m/sD. 20m/s【答案】B【解析】本题比较简单，直接利用匀变速直线运动的位移-速度公式即可求解，匀减速直线运动，末速度为零，位移-速度公式可简化为v2=2ax，a表示加速度大小，不含方向。汽车刹车看作是匀减速直线运动，末速度为零，刹车加速度由滑动摩擦力提供，然后根据匀变速直线运动的位移-速度公式即可求解。【解答】刹车过程中由牛顿第二定律可得：mg=ma    刹车位移为：x=v22a                     联立可解得：v=14m/s，故ACD错误，B正确。故选B。16.两物体A、B的质量关系是mA>mB，让它们从同一高度同时开始下落，运动中它们受到的阻力大小相等，则(    )A. 两物体的加速度不等，同时到达地面B. 两物体的加速度不等，A先到达地面C. 两物体的加速度相等，同时到达地面D. 两物体的加速度相等，A先到达地面【答案】B【解析】根据牛顿第二定律，通过a=mg-fm比较加速度大小根据h=12at2，比较两物体的落地时间【解答】根据牛顿第二定律，a=mg-fm=g-fm.阻力相等，可知质量大的物体，加速度大，所以两物体加速度不等。根据h=12at2，t=2ha，A的质量大，加速度大，则落地时间短，所以A先到达地面。故B正确，A.C.D错误。故选B17.如图所示，在与水平方向成角、大小为F的力作用下，质量为m的物块沿竖直墙壁加速下滑，已知物块与墙壁间的动摩擦因数为.则下滑过程中物块的加速度大小为(重力加速度为g)()A. a=g-gB. a=g-FcosmC. a=g-FsinmD. a=g-Fsin+Fcosm【答案】D【解析】正确分析物体的受力情况，根据牛顿第二定律列式求解。本题是牛顿第二定律应用的基本题目，难度不大。【解答】将F分解可得，物块在垂直于墙壁方向上受到的压力为FN=Fcos，则墙壁对物块的支持力为FN'=FN=Fcos；物块受到的滑动摩擦力为Ff=FN'=Fcos；由牛顿第二定律，得mg-Fsin-Ff=ma，得a=g-Fsin+Fcosm.D正确18.中欧班列在欧亚大陆开辟了“生命之路”，为国际抗疫贡献了中国力量.某运送防疫物资的班列由40节质量相等的车厢组成，在车头(第1节)牵引下，列车沿平直轨道匀加速行驶时，第2节对第3节车厢的牵引力为F.若每节车厢所受摩擦力、空气阻力均相等，则倒数第2节对倒数第1节车厢的牵引力为(      )A. FB.    F38C. 38F39D. F40【答案】B【解析】把第3节到第40节车厢看成一个整体，应用牛顿第二定律列方程；对最后一节车厢应用牛顿第二定律列方程求解即可。本题以中欧运送防疫物资的班列为背景考查匀变速直线运动中应用牛顿第二定律求解力的问题，很好地体现了新高考的鲜明的时代特色，表明了中国的科技进步，能够激发学生的学习积极性和爱国热情。【解答】设每节车厢的质量为m，每节车厢所受摩擦力、空气阻力为f，从第3节到第40节车厢看成一个整体，对其进行受力分析，由牛顿第二定律得：F-(40-2)×f=(40-2)×ma解得：F=38×(f+ma)对最后一节车厢进行受力分析，由牛顿第二定律得：F'-f=ma解得：F'=f+ma联立解得倒数第2节对倒数第1节车厢的牵引力为：F'=F38，故B正确，ACD错误。故选B。二、实验题（本大题共2小题）19.某同学小明想用如图所示装置做“探究加速度与力、质量的关系”实验。实验时采用50Hz电磁打点计时器进行实验。(1)实验开始先调节木板上定滑轮，使牵引的细绳与木板平行.这样做的目的是_ (填写字母)A.避免小车在运动过程中抖动B.可在平衡摩擦力后使细绳拉力等于小车受的合力C.保证小车最终能实现匀速直线运动D.可使打点计时器在纸带上打出的点迹清晰(2)该同学在实验时打出的一条纸带如图所示，每隔4个点取一个计数点，据此纸带可知小车E点的速度大小为_m/s(小数点后保留两位). (3)下列说法正确的是(填写字母)()A.需要配备220V交流电B.需要配备学生电源6V直流电C.实验前，滑块应放置于靠近打点计时器处D.在每次改变砝码及砝码盘总质量之后，需要重新平衡摩擦力【答案】(1)B(2)0.25(3)C【解析】(1)由实验原理判断实验前平衡摩擦力的作用；(2)根据平均速度求出打E点时的速度；(3)电磁打点计时器使用低压交流电源，实验前小车要靠近打点计时器，根据实验注意事项分析答题。本题考查了实验注意事项与实验数据的处理，理解实验原理是解题的前提，掌握实验注意事项与实验数据处理方法即可解题，平时要注意基础知识的学习与积累。【解答】(1)使牵引小车的细绳与木板平行的目的是在平衡摩擦力后使细绳拉力等于小车受的合力，故ACD错误，B正确。故选：B。(2)由题意可知，每隔4个点取一个计数点，故DF间的时间为0.2s，由平均速度定义可得打E点时的速度：v=xt=0.050.2m/s=0.25m/s。(3)AB、电磁打点计时器需要学生电源6V交流电，故AB错误；C、为了充分利用纸带  为更好地打点，实验开始时将滑块靠近打点计时器，故C正确；D、实验前需要平衡摩擦力，平衡摩擦力后在实验过程中改变砝码无需重新平衡摩擦力，故D错误。故选：C。故答案为：(1)B；(2)0.25；(3)C。20.在“探究加速度与力、质量的关系”实验中，某同学使用了图甲所示的装置，木板放在水平桌面上，打点计时器打点频率为50Hz(1)实验中得到图乙所示的一段纸带，每五个点取一个计数点，测得AB=7.65cm，BC=10.17cm，则实验测出小车的加速度大小为_m/s2(结果保留两位小数)；(2)若直接按图甲所示装置进行实验，以沙和沙桶的总重力产生的拉力F为横坐标，通过纸带分析得到的加速度a为纵坐标，以下画出的a-F图像合理的是_；A.    BC.    D(3)实验中，沙和沙桶的总重力_(填“大于”“小于”或“等于”)绳子对小车的拉力，为了让沙和沙桶的总重力大小更接近绳子对小车的拉力，应让沙和沙桶的总质量_(填“远大于”或“远小于”)小车的质量；(4)若第(2)问中四个图像中的图线(包括B、C中的直线部分)的斜率为k，则小车的质量M=_【答案】(1)2.52(2)C(3)大于；远小于(4)1k【解析】本题考查了实验：探究加速度与力、质量的关系的相关知识，试题难度一般【解答】(1)小车的加速度大小为a=xBC-xABT2=10.17-7.65×10-20.12m/s2=2.52 m/s2：(2)若直接按题图甲所示装置进行实验，没有平衡摩擦力，则当力F到达某值时小车才有加速度，可知画出的a-F图像合理的是C；(3)实验中，我们认为细绳拉力的大小等于沙和沙桶(其总质量为m)的总重力的大小，而实际上细绳的拉力T=mg-ma，故细绳的拉力小于沙和沙桶的总重力为了让沙和沙桶的总重力大小更接近细绳对小车的拉力大小，应让沙和沙桶的总质量远小于小车的质量；(4)若第(2)问中四个图像中的图线(包括B、C中的直线部分)的斜率为k，则根据实验结论得a=FM=1MF，则k=1M，小车的质量M=1k三、计算题（本大题共3小题）21.如图所示，用F=8.0N的水平拉力，使质量m=2.0kg的物体由静止开始沿光滑水平面做匀加速直线运动求：(1)物体加速度a的大小；(2)物体在t=3.0s内通过的距离x【答案】解：(1)根据牛顿第二定律：F=ma解得物体的加速度a=Fm=8.02m/s2=4.0m/s2(2)物体开始运动后t=3.0 s内通过的距离x=12at2=12×4.0×3.02m=18m。【解析】根据牛顿第二定律求出物体的加速度大小，通过位移时间公式求出物体的位移。本题考查了牛顿第二定律和运动学公式的基本运用，知道加速度是联系力学和运动学的桥梁。22.质量为m=4kg的小物块静止于粗糙水平地面上现用F=12N的水平恒力拉动小物块，经过时间t=2s，小物块运动了x0=4m的距离，取g=10m/s2.求：(1)物块受到的重力G的大小；(2)物块做匀加速运动加速度a的大小；(3)物块与地面间的动摩擦因数的大小【答案】解：(1)由G=mg可得：G=40N；(2)由x0=12at2；代入数值得：a=2m/s2；(3)小物快受到重力、支持力、摩擦力、水平恒力的作用，根据牛顿第二定律有：F-mg=ma则有：=F-mamg；代入数值解得：=0.1。答：(1)物块受到的重力G的大小40N；(2)物快做匀加速运动加速度a的大小2m/s2；(3)物块与地面间的动摩擦因数的大小0.1。【解析】本题考查了公式G=mg，及运动学公式的应用，掌握牛顿第二定律的内容，注意滑动摩擦力的公式。(1)根据G=mg，结合质量，即可求解；(2)根据位移公式，结合位移，即可求解；(3)根据牛顿第二定律，结合滑动摩擦力的公式，即可求解。23.如图所示，物体的质量m=4kg，与水平地面间的动摩擦因数为=0.2，在倾角为37°，F=10N的恒力作用下，由静止开始加速运动，当t=5s时撤去F，(g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)。求：(1)物体做加速运动时的加速度a；(2)撤去F时，物体速度是多少？(3)撤去F后，物体还能滑行多远？【答案】解：(1)物体在力F作用下做初速度为零的匀加速直线运动，受力如图： 水平方向有：Fcos37°-f=ma竖直方向有：Fsin37°+N-mg=0摩擦力：f=N带入数据解得 a=0.3m/s2；(2)物体做匀变速直线运动，根据速度公式v=at可得撤去F时，物体速度：v=1.5m/s；(3)撤去外力F后物体在滑动摩擦力作用下做匀减速直线运动，匀减速运动的初速度为v，根据牛顿第二定律：f=ma'=mg，得到：a'=g，再由速度位移公式可得：x=v22a'=0.5625m。【解析】本题是运动学的基本题型，要会对物体受力分析并找出合力，根据牛顿第二定律求解加速度，以及熟练应用匀变速直线运动的三大基本公式。对物体受力分析可知，物体的运动可以分为两个运动过程，先是匀加速直线运动，后是匀减速直线运动，由牛顿第二定律求出加速度，再由匀变速直线运动的规律求解即可。1、对物体受力分析受重力、支持力、拉力和摩擦力，因为物体水平加速运动，建立直角坐标系，列方程解题；2、根据匀变速直线运动速度公式直接解题；3、撤去F后，物体的合力就是摩擦力，物体做匀减速直线运动，根据牛顿第二定律求出加速度，在根据速度位移公式得解。