浙江新高考备战2020年高考物理 考点一遍过 考点06 牛顿运动定律 共点力平衡（含解析）

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1、牛顿运动定律 共点力平衡 专题 知识内容 考试要求 必考 加试 牛顿运动定律 牛顿第一定律 c 牛顿第二定律 d d 牛顿第三定律 c c 共点力平衡 c c 一、牛顿第一定律 1．定义：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．物体具有的保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质，叫做惯性。牛顿第一定律也叫惯性定律。 3．决定惯性的唯一物理量是质量，所以惯性用质量描述。 4．牛顿第一定律定义了惯性，是牛顿运动定律的基础，同时它还可以视为牛顿第二定律的特殊情况，即描述F=0，a=0的平衡状态。一个物

2、体保持匀速直线运动状态或静止状态，我们就说这个物体处于平衡状态（中学阶段不考虑在无外力作用下匀速转动的平衡状态）。 二、牛顿第一定律发现史 1．亚里士多德：力是物体运动的原因。 2．伽利略：力不是维持物体运动的原因。 3．笛卡儿：如果匀速直线运动的物体不受外力，它将保持原来的运动状态不变。 （亚里士多德、伽利略和笛卡儿的时代并无力的概念，这里是为了表述方便借用了力的概念） 4．牛顿：总结伽利略和笛卡儿的工作，抽象出力的概念，定义惯性。 三、牛顿第二定律 1．用牛顿第二定律分析瞬时加速度 2．分析物体在某一时刻的瞬时加速度，关键是明确该时刻物体的受力情况及运动状态，再由牛顿

3、第二定律求出瞬时加速度，此类问题应注意以下几种模型： 特性 模型 受外力时的形变量 力能否突变 产生拉力或支持力 质量 内部弹力 轻绳 微小不计 能 只有拉力 没有支持力 不计 处 处 相 等 橡皮绳 较大 不能 只有拉力 没有支持力 轻弹簧 较大 不能 既可有拉力 也可有支持力 轻杆 微小不计 能 既可有拉力 也可有支持力 3．在求解瞬时加速度问题时应注意： （1）物体的受力情况和运动情况是时刻对应的，当外界因素发生变化时，需要重新进行受力分析和运动分析。 （2）加速度可以随着力的突变而突变，而速度的变化需要一个过程

4、的积累，不会发生突变。 四、牛顿第三定律 1．定义：相互作用的两物体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。 2．在牛顿第三定律的补充下，对运动状态相同的多个物体系统，就可以同时使用整体法和隔离法。在使用整体法时，系统内力相互抵消。 3．相互作用力与一对平衡力对比 相互作用力 一对平衡力 适用 任何情况 平衡状态 性质 同一种类（同为重力、弹力或摩擦力） 同一种类或不同种类均可 研究对象/受力物体 两个物体（互为受力物体） 一个物体 施力物体 两个物体（互为施力物体） 其他物体 相同点 大小相等、方向相反、在同一直线上 五、

5、共点力平衡 1．整体法和隔离法：当分析相互作用的两个或两个以上的物体整体的受力情况及分析外力对系统的作用时，宜用整体法；在分析系统内各物体（或一个物体各部分）间的相互作用时常用隔离法。对一些较复杂问题，通常需要多次选取研究对象，交替使用整体法和隔离法。 2．动态平衡分析方法： （1）解析法：列平衡方程求出未知量与已知量的关系式，根据函数关系分析判断。 （2）图解法：根据平行四边形定则或三角形定则作出变化的图示，由几何关系分析判断。 3．临界、极值问题： （1）两接触物体脱离与不脱离的临界条件是相互作用力为0（主要体现为两物体间的弹力为0）； （2）绳子断与不断的临界条件为绳中张力

6、达到最大值； （3）绳子绷紧与松驰的临界条件为绳中张力为0； （4）存在摩擦力作用的两物体间发生相对滑动或相对静止的临界条件为静摩擦力达到最大； （5）由平衡条件列方程，物理量在数学上有极值（如三角函数）。 在一节火车车厢内有一个光滑的水平桌面，桌上有一个小球。旁边的乘客观察到，如果火车在水平铁轨上做匀速直线运动，小球在桌面上保持静止。如果火车做加速直线运动，小球就会由静止开始向后运动。这说明 A．以匀速运动的车厢为参考系，牛顿第一定律成立 B．以加速运动的车厢为参考系，牛顿第一定律成立 C．无论是以匀速运动的车厢为参考系还是以加速运动的车厢为参考系，牛顿第一定律

7、都成立 D．无论是以匀速运动的车厢为参考系还是以加速运动的车厢为参考系，牛顿第一定律都不成立 【参考答案】A 【详细解析】牛顿运动定律适用惯性参考系。匀加速运动的火车是非惯性参考系，牛顿第一定律并不成立，故选A。 1．（2019·浙江省金华市云富高级中学高三普通高中学业水平模考）关于牛顿第一运动定律，下列说法中正确的是 A．牛顿第一运动定律是通过伽利略“理想实验”的验证后建立起来的 B．牛顿第一运动定律表明，力是维持物体运动状态的原因 C．牛顿第一运动定律表明，惯性是维持物体运动状态的原因 D．牛顿第一运动定律表明，物体只有在静止或做匀速直线运动时才具有惯性 【答案】C

8、 【解析】牛顿第一定律是在伽利略“理想实验”之后通过归纳演绎推理建立起来的，选项A错误；牛顿第一运动定律表明，力不是维持物体运动状态的原因，是改变物体运动状态的原因，选项B错误；牛顿第一运动定律表明，惯性是维持物体运动状态的原因，选项C正确；牛顿第一运动定律表明，物体不是只有在静止或做匀速直线运动时才具有惯性，在任何状态下都具有惯性，选项D错误。 【名师点睛】牛顿第一定律是重要的力学定律，也叫惯性定律，揭示了力与运动的关系，即力是改变物体运动状态的原因，不是维持物体运动的原因。 如图所示，A、B两物块的质量分别为2m和m，静止叠放在水平地面上。A、B间的动摩擦因数为μ，B与地面间的

9、动摩擦因数为μ。最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g。现对A施加一水平拉力F，则下列说法中正确的是 A．当F<2μmg时，A、B都相对地面静止 B．当F=μmg时，A的加速度为μg C．当F>3μmg时，A相对B滑动 D．无论F为何值，B的加速度不会超过μg 【参考答案】BCD 【详细解析】当F≤μmg时，A、B不发生相对滑动，但相对地面滑动。当A、B刚要发生相对滑动时，A、B间的摩擦力达到最大静摩擦力2μmg，隔离B分析，根据牛顿第二定律有2μmg–μ·3mg=ma，得a=μg；对整体分析，F–μ·3mg=3ma，得F=3μmg，即当F>3μmg时，A、B发生相对滑动。

10、隔离B分析，2μmg–μ·3mg≥ma'，得a'≤μg；当F=μmg时，A、B相对静止，对整体分析，加速度a''==μg。 1．（2019·浙江省浙南名校联盟期末）篮球从某一高度静止下落，并与地面碰撞后反弹，最后运动到最高点。下列位移—时间图象或速度—时间图像最有可能符合实际的是 A． B． C． D． 【答案】D 【解析】篮球从静止开始下落的过程中，做匀加速直线运动，由x=at2知x-t图象应是抛物线，反弹后上升的过程，做匀减速运动，x-t图象也是抛物线，故A错误。篮球先向下做匀加速直线运动，速度为正，后向上做匀减速运动，速度为负，故BC错误，D正确。故选D。

11、 如图所示，质量为M的框架放在水平地面上，一轻弹簧上端固定在框架上，下端固定一个质量为m的小球，小球上下振动时，框架始终没有跳起，当框架对地面压力为零瞬间，小球的加速度大小为 A．g B． C．0 D． 【参考答案】D 【详细解析】当框架对地面压力为零瞬间，框架受重力和弹簧的弹力处于平衡，则有：F=Mg，隔离对小球分析，根据牛顿第二定律得：F+mg=ma，解得：，方向竖直向下，故D正确。 1．（2019·浙江省七彩阳光新高考研究联盟期中）如图所示，两个质量分别为m1＝3 kg、m2＝2 kg的物体A和B置于光滑的水平面上，中间用轻质弹簧测力计连接。两个大小为F1＝F2＝30 N

12、的水平拉力分别作用在m1、m2上，则 A．弹簧测力计的示数是30 N B．弹簧测力计的示数是60 N C．在突然撤去F2的瞬间，B的加速度大小为0 m/s2 D．在突然撤去F2的瞬间，A的加速度大小为10 m/s2 【答案】A 【解析】AB、对整体分析知物体处于平衡状态，隔离A由平衡条件知弹簧测力计的示数是30 N，故A正确B错误；CD、突然撤去F2的瞬间，弹簧测力计的示数不变，对B由牛顿第二定律得：，对A分析知合力为0，所以A的加速度大小为0，故CD错误。 甲、乙两球质量分别为m1、m2，从同一地点（足够高）处同时由静止释放。两球下落过程所受空气阻力大小f仅与球的速

13、率v成正比，与球的质量无关，即f=kv（k为正的常量）。两球的v–t图象如图所示。落地前，经时间两球的速度都已达到各自的稳定值v1、v2。则下列判断正确的是 A．释放瞬间甲球加速度较大 B．甲球质量大于乙球 C．t0时间内两球下落的高度相等 D．甲球先做加速度增加的加速运动，后做匀速运动 【参考答案】B 【详细解析】根据v–t图像的斜率表示加速度可知，释放瞬间甲、乙两球加速度一样大，故A错误；最终两球都匀速下落，由平衡条件得：m1g=kv1，m2g=kv2，可求，由图知v1大于v2，所以m1大于m2，即甲球质量大于乙球，故B正确；由v–t图像的面积表示位移可得t0时间内甲球下落

14、的高度高，故C错误；由图象可知甲球先做加速度减小的加速运动，后做匀速运动，故D错误。 1．（2019·浙江省宁波市余姚市余姚中学月考）图中有一质量为M的长木板静置于光滑水平面上，其上放置一质量为m的小滑块。木板受到随时间t变化水平拉力F作用时，用传感器测出其加速度a，得到图的a－F图。取g＝10 m/s2，则 A．滑块的质量m＝4 kg B．木板的质量M＝2 kg C．当F＝8 N时滑块加速度为2 m/s2 D．滑块与木板间动摩擦因数为0.1 【答案】ABD 【解析】AB、当F等于6 N时，加速度为：a=1 m/s2，对整体分析，由牛顿第二定律有：，代入数据解得：，当F大

15、于6 N时，根据牛顿第二定律得：，由图示图象可知，图线的斜率：，解得：M=2 kg，滑块的质量为：m=4 kg，故A、B正确；CD、根据F大于6 N的图线知，F=4时，a=0，即：，代入数据解得：μ=0.1，由图示图象可知，当F=8 N时，滑块与木板相对滑动，滑块的加速度为：，故D正确，C错误；故选ABD。 如图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 A．甲对乙的拉力始终大于乙对甲的拉力 B．甲对乙的拉力大小始终等于乙对甲的拉力大小 C．甲把乙加速拉过去时，甲对乙的

16、拉力大于乙对甲的拉力 D．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 【参考答案】B 【详细解析】甲拉乙的力与乙拉甲的力是一对作用力与反作用力，大小始终相等，与运动状态无关，故ACD错误，B正确；故选B。 【名师点睛】此题考查学生对牛顿第三定律的理解；同时由此题的知识我们可以知道，在拔河比赛中要挑选一些体重大的同学，以增加与地面之间的最大静摩擦力即可获胜。 1．（2019·浙江省金华市云富高级中学模考）人们通常认为一个大人和一个小孩拔河比赛，小孩胜出那是异想天开。如图所示，顽皮的小孩就让大人踩着滑板拔河比赛，小孩竟然拉着大人往左边加速运动，大人心服口服，明白

17、了这样的道理 A．小孩拉大人的力一定大于大人拉小孩的力 B．大人拉小孩的力还是大于小孩拉大人的力 C．决定胜负的关键是双方力气大小，质量大小的较量 D．决定胜负的关键是拉力大小和受到地面最大静摩擦力的较量 【答案】D 【解析】小孩拉大人的力与大人拉小孩的力是一对作用与反作用力，总是大小相等方向相反，故选项AB错误；对于双方拔河者来说，当所受的拉力大于与地面的最大静摩擦力时就要被拉动而失败，则决定胜负的关键是拉力大小和受到地面最大静摩擦力的较量，选项C错误，D正确。 如图，一质量为m的正方体物块置于风洞内的水平面上，其右侧面与风速垂直，当风速为时刚好能推动该物块。已知风

18、对物块的推力F正比于Sv2(其中v为风速、S为物块迎风面积)，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。现有质量为64m的同一材料做成的另一正方体物块，刚好把该物块吹动需要的风速为 A．2v0 B．4v0 C．8v0 D．16v0 【参考答案】A 【详细解析】物块刚好被推动，根据平衡条件有：，设物块边长为a，其中：，，有。质量变成64倍，体积变成64倍，则边长变成4倍，解得风速变为原来的2倍，选项A正确，BCD错误。 1．（2019·浙江省宁波诺丁汉大学附属中学期中）如图所示，把光滑斜面上的物体所受重力mg分解为F1、F2两个力。图中FN为斜面对物体的支持力，则下列说法正确的是 A．F

19、1是斜面作用在物体上使物体下滑的力 B．物体受到mg、FN、F1、F2共四个力的作用 C．F2是物体对斜面的压力 D．力FN、F1、F2这三个力的作用效果与mg、FN这两个力的作用效果相同 【答案】D 【解析】F1不是斜面作用在物体上使物体下滑的力，F2不是物体对斜面的压力，这两个力只是重力沿着两方向的分力，分力与合力是等效替代的，实际不存在，故AC错误；物体只受重力和支持力两个力，故B错误；力FN、F1和F2的三个力的作用效果跟mg、FN两个力的效果相同，故D正确，故选D。 叠放在水平地面上的四个完全相同的排球如图所示，质量均为m，相互接触，球与地面间的动摩擦因数均为μ，

20、则 A．上方球与下方3个球间均没有弹力 B．下方三个球与水平地面间均没有摩擦力 C．水平地面对下方三个球的支持力均为4mg/3 D．水平地面对下方三个球的摩擦力均为4μmg/3 【参考答案】C 【详细解析】上方的球肯定受重力作用，如果下方的球对其没有作用力，则不会保持静止状态，A错误；对下方任意球受力分析，如图所示，球肯定受到竖直向下的重力，地面给的竖直向上的支持力，以及上方球给的弹力，如果地面对球没有摩擦力，则这三个力合力不为零，下方的球不能处于静止状态，故B错误；将三者看做一个整体，在竖直方向上：整体受到竖直向下的重力4mg，竖直向上的支持力，而在水平方向上，受到三个夹角为

21、120°的等大的摩擦力，根据共点力平衡条件可得，而地面对每个球的支持力相等，故每个球受到的支持力为，C正确；由于球受到的是静摩擦力，不能根据计算，故D错误。 1．（2019·浙江省东阳中学阶段性检测）如图所示，物体A置于水平地面上，力F竖直向下作用于物体B上，A、B保持静止，则物体A的受力个数为 A．3 B．4 C．5 D．6 【答案】B 【解析】AB整体进行受力分析：整体受重力、地面对A的弹力、推力F三力平衡，所以A与地面之间没有摩擦，再对A进行受力分析：重力、地面的支支持力、B对A的压力，B对A沿接触面向下的静摩擦力；所以A受四力作用，故B正确。 1．（201

22、9·浙江省嘉兴市期末）如图所示，一幼儿园小朋友在水平桌面上将两个形状不规则的石块成功叠放在一起，受到老师的表扬。下列说法正确的是 A．石块c受到水平桌面向右的摩擦力 B．石块b可能受2个力作用，也可能受3个力作用 C．石块b对c的压力与c对b的支持力是一对平衡力 D．石块c所受的重力与桌面对c的支持力是一对平衡力 2．下列说法正确的是 A．牛顿通过理想斜面实验发现力不是维持物体运动的原因 B．千克、秒、米和牛顿都是力学中的基本单位 C．物体静止时有惯性，一旦开始运动，便不再保持原有的运动状态，也就失去了惯性 D．法国科学家笛卡尔指出：一个不受外界任何影响的运动着的物体，将

23、保持原来的运动，一个静止的不受外界任何影响的物体，将保持静止 3．（2019·浙江省金华市云富高级中学模考）利用悬挂有1 kg物体的弹簧测力计，研究高塔中竖直升降机的运动状态。升降机从地面运行到塔顶的过程中，当弹簧测力计示数分别为15.1 N和8.2 N时，升降机相应的加速度方向为 A．竖直向下、竖直向上 B．竖直向上、竖直向下 C．竖直向上、竖直向上 D．竖直向下、竖直向下 4．（2019·浙江省温州九校期中）如图，风靡全球的《蜘蛛侠2》电影中，蜘蛛侠利用蜘蛛丝粘住墙体产生的阻力，来拯救一列质量为1×106 kg的速度为360 km/h飞驰的失去制动性能的列车，使列车在其正前

24、方400米断轨处刚好停止。若铁轨和空气的阻力为车重的0.25倍，列车的运动可视为匀减速直线运动，则蜘蛛丝对列车产生的平均阻力为 A．1×105 N B．1×106 N C．1×107 N D．1×108 N 5．（2019·浙江省七彩阳光新高考研究联盟期中）下列有关现象，分析正确的是 A．草地上滚动的足球会停下来，是因为运动要靠力来维持 B．汽车启动时乘客向后倒，是因为人在此刻才具有惯性的缘故 C．100 m比赛中运动员跑到终点后会继续向前跑一段距离，这样做是为了减小惯性 D．刷牙用力甩牙刷能把水甩走，是因为水具有惯性 6．如图所示，用倾角为37°的光滑木板AB托住质量

25、为m的小球，小球用轻质弹簧系住，当小球处于静止状态时，弹簧恰好水平。下列说法正确的是（sin37°=0.6，cos37°=0.8） A．小球静止时，弹簧弹力的大小为 B．小球静止时，木板对小球的弹力大小为 C．当木板AB突然向下撤离的瞬间小球的加速度大小为g D．当木板AB突然向下撤离的瞬间小球的加速度大小为 7．如图所示，小球从高处下落到竖直放置的轻弹簧上，那么小球从接触弹簧开始到将弹簧压缩到最短的过程中（弹簧一直保持竖直），下列说法中正确的是 A．小球的速度逐渐减小到零 B．小球的速度先减小后增大 C．小球的加速度先增大后减小 D．小球的加速度先减小后增大 8．

26、（2019·浙江省浙南名校联盟期中）如图，漫画中的情景在公交车急刹车时常出现，为提醒乘客注意，公交公司征集到几条友情提示语，其中对惯性的理解正确的是 A．站稳扶好，克服惯性 B．稳步慢行，避免惯性 C．谨防意外，惯性恒在 D．当心急刹，失去惯性 9．一质量为m的质点沿x轴做直线运动，其v–t图象如图所示。质点在t＝0时位于x0＝1 m处开始沿x轴正向运动。则 A．当t＝0.5 s时，质点的加速度方向与运动方向相反 B．当t＝3 s时，质点在x轴上x=5 m处 C．当t＝5 s时，质点在x轴上x<0的某处 D．质点在t＝3.5 s时受到的合外力大于在t＝4.5 s时受到

27、的合外力 10．（2019·浙江省学军中学选考模拟冲刺）在物理学建立、发展的过程中，许多物理学家的科学发现推动了人类历史的进步，关于科学家和他们的贡献，下列说法正确的是 A．古希腊学者亚里士多德认为物体下落的快慢由它们的重量决定，牛顿在他的《两种新科学的对话》中利用逻辑推断，使亚里士多德的理论陷入困境 B．德国天文学家开普勒对他导师第谷观测的行星数据进行了多年研究，得出了万有引力定律 C．伽利略开创了科学实验和逻辑推理相结合的重要科学研究方法,比如他利用图（a）对自由落体运动研究，先在倾角较小的斜面上进行实验，其目的是使时间测量更容易 D．库仑发现的库仑定律使电磁学的研究从定性进

28、入定量阶段，是电磁学史上一块重要的里程碑，并且库仑进一步提出了“电场”的概念。 11．如图所示，两个质量分别为m1、m2的物块A和B通过一轻弹簧连接在一起并放置于水平传送带上，水平轻绳一端连接A，另一端固定在墙上，A、B与传送带间的动摩擦因数均为μ。传送带沿顺时针方向转动，系统达到稳定后，突然剪断轻绳的瞬间，设A、B的加速度大小分别为aA和aB（弹簧在弹性限度内，重力加速度为g），则 A． B． C． D． 12．在撑杆跳比赛中，运动员经过快速助跑后，借助杆子撑地的反弹力量，使身体腾起，跃过横杆。关于撑杆跳，下列说法正确的是 A．运动员起跳时，运动员对杆的弹力等于运动员所受重

29、力 B．运动员起跳时，运动员对杆的弹力大于杆对运动员的弹力 C．在运动员起跳上升阶段，运动员先处于超重状态后处于失重状态 D．在运动员越过横杆下落阶段，运动员始终处于失重状态 13．（2019·浙江省宁波市期末“十校联考”）共享单车是提供自行车单车共享服务，是一种分时租赁模式，也是一种新型环保共享经济．共享单车的出现为我们的生活出行带来了极大的便利，而且越来越普及，但是也出现了很多不文明的行为，其中有一种就是有家长将自己的孩子放在单车车篮内（如图），极易发生事故。我们以矿泉水为例研究这个问题，若将一箱矿泉水放在车篮内，下列说法正确的是 A．自行车加速前进时，车对矿泉水的作用力向前

30、 B．自行车匀速前进时，矿泉水受到的合力竖直向上 C．自行车突然刹车时，矿泉水会向前倾是因为受到车篮对矿泉水向前的推力 D．自行车突然刹车时，矿泉水离开车篮掉下的过程中，矿泉水受到重力和空气阻力的作用 14．（2019·浙江省建德市新安江中学期末）一碗水置于火车车厢内的水平桌面上。当火车向右做匀减速运动时，水面形状接近于图 A． B． C． D． 15．如图所示，轻绳一端连接放置在水平地面上的物体Q，另一端绕过固定在天花板上的定滑轮与小球P连接，P、Q始终处于静止状态，则 A．Q可能受到三个力的作用 B．Q一定受到四个力的作用 C．Q受到的轻绳拉力与重力的合力方向水平向

31、左 D．Q受到的轻绳拉力与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）利用力传感器、数据采集器和计算机可以对快速变化的力的特性进行研究。如图甲所示用弹性轻绳将小球挂在力传感器的O点。在某次实验中，将小球举到悬点O处，然后静止释放小球，此后小球始终在竖直方向上运动，用计算机绘得细绳的拉力随时间变化的图象如图乙所示。则在小球运动过程中，下列说法正确的是 A．时刻小球速率最大 B．时刻小球动能为零 C．、时刻小球速度相同 D．小球和轻绳组成的系统在运动过程中机械能守恒 17．（2019·新课标全国Ⅲ卷）用卡车运输质量为m的匀质圆筒状工件，为使工件保持固

32、定，将其置于两光滑斜面之间，如图所示。两斜面I、Ⅱ固定在车上，倾角分别为30°和60°。重力加速度为g。当卡车沿平直公路匀速行驶时，圆筒对斜面I、Ⅱ压力的大小分别为F1、F2，则 A． B． C． D． 18．（2019·天津卷）2018年10月23日，港珠澳跨海大桥正式通车。为保持以往船行习惯，在航道处建造了单面索（所有钢索均处在同一竖直面内）斜拉桥，其索塔与钢索如图所示。下列说法正确的是 A．增加钢索的数量可减小索塔受到的向下的压力 B．为了减小钢索承受的拉力，可以适当降低索塔的高度 C．索塔两侧钢索对称且拉力大小相同时，钢索对索塔的合力竖直向下 D．为了

33、使索塔受到钢索的合力竖直向下，索塔两侧的钢索必须对称分布 19．（2019·江苏卷）如图所示，一只气球在风中处于静止状态，风对气球的作用力水平向右．细绳与竖直方向的夹角为α，绳的拉力为T，则风对气球作用力的大小为 A． B． C．Tsinα D．Tcosα 20．（2018·新课标I卷）如图，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之间关系的图像可能正确的是 A． B． C． D． 21．（2017·天津卷）如图所示，轻质不可

34、伸长的晾衣绳两端分别固定在竖直杆M、N上的a、b两点，悬挂衣服的衣架钩是光滑的，挂于绳上处于静止状态。如果只人为改变一个条件，当衣架静止时，下列说法正确的是 A．绳的右端上移到，绳子拉力不变 B．将杆N向右移一些，绳子拉力变大 C．绳的两端高度差越小，绳子拉力越小 D．若换挂质量更大的衣服，则衣架悬挂点右移 22．（2016·新课标全国Ⅰ卷）一质点做匀速直线运动，现对其施加一恒力，且原来作用在质点上的力不发生改变，则 A．质点速度的方向总是与该恒力的方向相同 B．质点速度的方向不可能总是与该恒力的方向垂直 C．质点加速度的方向总是与该恒力的方向相同 D．质点单位时间内速率

35、的变化量总是不变 23．（2016·新课标全国Ⅰ卷）如图，一光滑的轻滑轮用细绳OO'悬挂于O点；另一细绳跨过滑轮，其一端悬挂物块a，另一端系一位于水平粗糙桌面上的物块b。外力F向右上方拉b，整个系统处于静止状态。若F方向不变，大小在一定范围内变化，物块b仍始终保持静止，则 A．绳OO'的张力也在一定范围内变化 B．物块b所受到的支持力也在一定范围内变化 C．连接a和b的绳的张力也在一定范围内变化 D．物块b与桌面间的摩擦力也在一定范围内变化 1．B【解析】以整体为研究对象，水平方向受力平衡，故水平桌面对c的摩擦力为零，故A错误；如果b和c之间接触面不水平，两个石块有静摩

36、擦力，则石块b受到三个力的作用：重力、c对b的支持力、c对b的静摩擦力。故B正确；石块b对c的压力与c对b的支持力是一对作用力与反作用力，故C错误；桌面对c的支持力等于c和b的重力，与石块c所受的重力大小不相等，故D错误。 2．D【解析】伽利略通过理想斜面实验发现力不是维持物体运动的原因，故A错误；千克、米、秒分别是质量、长度和时间的单位，都是国际单位制中的基本单位，牛顿是导出单位，故B错误；惯性是物体的固有属性，与运动状态无关，只与质量有关，故C错误；法国科学家笛卡尔指出：一个不受外界任何影响的运动着的物体，将保持原来的运动，一个静止的不受外界任何影响的物体，将保持静止，故D正确。 3．

37、B【解析】当弹簧测力计示数为15.1 N>mg=10 N时，物体超重，则加速度竖直向上；当弹簧测力计示数为8.2 N

38、，牙刷突然静止，水由于惯性，水保持原速度不变，从而与牙刷分离，故D正确。 6．D【解析】木板撤去前，小球处于平衡态，受重力、支持力和弹簧的拉力，如图所示： 根据共点力平衡条件，有：，解得：，，故AB错误；木板AB突然撤去后，支持力消失，重力和拉力不变，合力等于支持力N，方向与N反向，故加速度为，方向垂直于木板向下，故D正确，ABC错误。故选D。 7．D【解析】小球开始下落时，只受重力作用做加速运动，当和弹簧接触时，受到弹簧弹力作用，开始时弹簧压缩量小，因此重力大于弹力，此时：mg–kx=ma，随着弹簧压缩量的增加，弹力增大，加速度减小，但是物体仍加速运动，当mg=kx时，速度最大，加

39、速度等于零，然后弹簧继续被压缩，物体继续向下运动，弹簧继续被压缩，弹力大于重力，物体开始减速运动，所以整个过程中物体先加速后减速运动，加速度先减小后增大，速度先增大后减小，故ABC错误，D正确。故选D。 【名师点睛】对于弹簧问题要动态分析，分析清楚弹力变化情况以及合力的变化，从而确定加速度，然后根据加速度和速度方向关系判断加速还是减速。 8．C【解析】ABD．惯性是具有的保持原来运动状态的性质，是物体固有的属性，不能被克服或避免，也不会失去，故ABD错误；C．当公交车突然刹车时，公交车和乘客的脚同时受到阻力的作用而停止运动，而乘客的上半身由于惯性，继续保持向前的运动状态而向前倾倒，所以谨防

40、意外，惯性恒在是对惯性的正确理解，故C正确。 9．D【解析】A．在0∼1 s内，质点做匀加速直线运动，其加速度方向与运动方向相同，故A错误；B．在0∼1 s内，质点的加速速度：a1=△v/△t=2/1 m/s2=2 m/s2，则匀加速运动的位移：x1=a1t2=×2×12 m=1 m，在1∼3 s内，质点做匀速直线运动，其位移x2=vt=2 m/s×2 s=4 m，则当t=3 s时，质点在x轴上的位移x=x0+x1+x2=1 m+1 m+4 m=6 m，故B错误；C．在3∼4 s内，质点的加速度a2=△v/△t=−2 m/s2，其位移：x3=vt+a2t2=2×1 m+×（−2）×12 m=

41、1 m，在4∼5 s内，质点的加速度a3=△v/△t=−1 m/s2，其位移：x4=a3t2=×（−1）×12 m=−0.5 m，当t=5 s时，质点运动的总位移：x总=x0+x1+x2+x3+x4=6.5 m，所以在x轴上x>0的某处，故C错误；D．质点在t=3.5 s时，其加速度a2=−2 m/s2，质点在t=4.5 s时，其加速度a3=−1 m/s2，根据牛顿第二定律可知，F合=ma，因为a2>a3，所以F合2>F合3，故D正确。故选D。 10．C【解析】A．亚里士多德认为物体下落的快慢是由它们的重量决定的，重物比轻物下落快，16世纪末，伽利略对落体运动进行系统研究，将斜面实验的结论合

42、理外推，间接证明了自由落体运动是匀变速直线运动，而不是直接由实验得出自由落体运动是匀变速直线运动，故A错误；B．开普勒在分析第谷的数据基础上提出开普勒行星运动定律，但没有得出万有引力定律，故B错误；C．伽利略开创了科学实验和逻辑推理相结合的重要科学研究方法，比如他利用图（a）对自由落体运动研究，先在倾角较小的斜面上进行实验，其目的是“冲淡”重力，使时间测量更容易，选项C正确；D．库仑发现的库仑定律使电磁学的研究从定性进入定量阶段，是电磁学史上一块重要的里程碑；法拉第提出了“电场”的概念，选项D错误。 11．C【解析】对物块B分析，摩擦力与弹簧弹力平衡，有，则，以两个物块组成的整体为研究对象，

43、则绳子的拉力，突然剪断轻绳的瞬间，绳子的拉力减小为0，而弹簧的弹力不变，则A受到的合外力与T大小相等，方向相反，则，B在水平方向仍然受到弹簧的拉力和传送带的摩擦力，合外力不变，仍然等于0，所以B的加速度仍然等于0，则C正确，ABD错误；故选C。 12．D【解析】运动员向上起跳时向上加速，故弹力大于重力，A错误；运动员起跳时，运动员对杆的弹力等于杆对运动员的弹力，选项B错误；在运动员起跳阶段，加速度向上，为超重，C错误；在运动员越过横杆下落阶段，加速度向下，为失重，D正确；故选D。 13．D【解析】A、自行车加速时车内的矿泉水瓶也加速，则合外力水平向右，受力分析可知瓶受到重力和车对瓶的作用力

44、斜向右前方；故A错误；B、自行车匀速时车内的矿泉水瓶也匀速，则合外力为零；故B错误；C、自行车突然刹车时矿泉水会向前倾是想继续保持原来的速度运动状态，是惯性的体现而不是受到向前的力；故C错误；D、自行车突然刹车时矿泉水离开车篮后不再受车的作用力，而在空中受到重力和空气阻力的作用；D正确；故选D。 14．A【解析】当火车向右做匀减速运动时，碗中水也向右做匀减速运动，加速度方向水平向左，根据牛顿第二定律知水所受的合力水平向左，则碗对水的作用力的合力方向大致斜向左上方，所以水面形状接近于A图，故A正确，BCD错误。故选：A。 15．BD【解析】Q处于静止状态，受力平衡，对Q受力分析，受到重力、绳

45、子的拉力，这两个力不能平衡，则Q还要受到地面的支持力和水平向右的静摩擦力，共四个力作用，根据平衡条件可知，Q受到的绳子拉力与重力的合力与支持力以及静摩擦力的合力大小相等，方向相反，而支持力以及静摩擦力的合力方向指向右上方，则Q受到的绳子拉力与重力的合力方向指向左下方，故BD正确，AC错误。 【名师点睛】本题主要考查了共点力平衡条件的直接应用，要求同学们能正确分析物体的受力情况，知道有摩擦力就一定有弹力。 16．B【解析】A．把小球举高到绳子的悬点O处，让小球自由下落，时刻绳子刚好绷紧，此时小球所受的重力大于绳子的拉力，小球向下做加速运动，当绳子的拉力大于重力时，小球才开始做减速运动，时刻绳

46、子的拉力最大，小球运动到最低点，速度为零，所以与时刻绳子刚好绷紧，小球速度不是最大，故A错误；、时刻小球都到达最低点，速度为零，动能都为零，故B正确；时刻小球上升，速度方向向上，时刻小球下落，速度方向向下，两个时刻的速度方向不相同，故C错误；D．由于存在空气阻力和弹性绳的拉力对小球做功，小球的机械能不守恒，故D错误。 17．D【解析】对圆筒进行受力分析知圆筒处于三力平衡状态，受力分析如图，由几何关系可知，，。解得，，由牛顿第三定律知，故D正确 18．C【解析】以桥身为研究对象，钢索对桥身的拉力的合力与桥身的重力等大反向，则钢索对索塔的向下的压力数值上等于桥身的重力，增加钢索的数量钢索对

47、索塔的向下的压力数值不变，故A错误；由图甲可知，当索塔高度降低后，变大， 变小，故T变大，故B错误；由B的分析可知，当钢索对称分布时，，钢索对索塔的合力竖直向下，故C正确；受力分析如图乙，由正弦定理可知，只要，钢索AC、AB的拉力FAC、FAB进行合成，合力竖直向下，钢索不一定要对称分布，故D错误；综上分析：答案为C。 19．C【解析】对气球受力分析，由水平方向平衡条件可得：，故C正确。 20．A【解析】本题考查牛顿运动定律、匀变速直线运动规律、力随位移变化的图线及其相关的知识点。由牛顿运动定律，F–mg+F弹=ma，F弹=k(x0–x)，kx0=mg，联立解得F=ma+kx，对比题给

48、的四个图象，可能正确的是A。 21．AB【解析】设两杆间距离为d，绳长为l，左右两段长度分别为la和lb，则，两部分绳子与竖直方向夹角分别为α和β，绳子中各部分张力相等，，则，满足，，即，，d和l均不变，则sin α为定值，α为定值，cos α为定值，绳子的拉力保持不变，衣服的位置不变，A正确，CD错误；将杆N向右移一些，d增大，则sin α增大，cos α减小，绳子的拉力增大，B正确。 22．BC【解析】因为原来质点做匀速直线运动，合外力为0，现在施加一恒力，质点所受的合力就是这个恒力，所以质点可能做匀变速直线运动，也有可能做匀变速曲线运动，这个过程中加速度不变，速度的变化率不变。但若做

49、匀变速曲线运动，单位时间内速率的变化量是变化的。故C正确，D错误。若做匀变速曲线运动，则质点速度的方向不会总是与该恒力的方向相同，故A错误；不管做匀变速直线运动，还是做匀变速曲线运动，质点速度的方向不可能总是与该恒力的方向垂直，故B正确。 【名师点睛】本题主要考查牛顿运动定律。特别注意以前我们碰到的问题经常是去掉一个恒力，本题增加了一个恒力，从牛顿运动定律角度来看没有什么区别。根据牛顿第二定律计算加速度的可能大小，根据合力与速度方向间的关系判断物体的运动情况。要特别注意的是，质点有可能做匀变速曲线运动。 23．BD【解析】物块b始终保持静止，物块a也始终保持静止，滑轮两侧绳子的夹角不变，连接物块a和b的绳的张力等于物块a的重力，所以连接物块a和b的绳的张力保持不变，绳OO'的张力也不变，AC错误；对物块b进行受力分析如图所示，若F方向不变，大小在一定范围内变化，重力mg和绳子的拉力FT保持不变，所以物块b所受到的支持力在一定范围内变化，物块b与桌面间的摩擦力也在一定范围内变化，BD正确。 25