新高考新教材一輪復習人教版第三章第1講牛頓三個運動定律的理解學案

第三章運前制力的關系

■DISANZHANG

第1講牛頓三個運動定律的理解

必備知識新學法基礎落實

［主干知識填一填］

一、牛頓第一定律慣性

1.牛頓第一定律

(1)內(nèi)容：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)意義

①揭示了物體的固有屬性：一切物體都有慣性,因此牛頓第一定律又叫慣性定律.

②揭示了力與運動的關系：力不是維持物體運動的原因，而是改變物體運動狀態(tài)的原因，

即力是產(chǎn)生加速度的原因.

2.慣性

(1)定義：物體具有保持原來勻速直線運動狀態(tài)或靜止狀態(tài)的性質(zhì).

(2)量度：質(zhì)量是慣性大小的唯一量度，質(zhì)量大的物體慣性大，質(zhì)量小的物體慣性小.

(3)普遍性：慣性是物體的固有屬性，一切物體都具有慣性，與物體的運動情況和受力

情況無關.

二、牛頓第二定律力學單位制

1.牛頓第二定律

(I)內(nèi)容：物體加速度的大小跟它受到的作用力成正比，跟它的質(zhì)量成反比,加速度的

方向跟作用力的方向相同.

(2)表達式：F-ma.

(3)適用范圍

①牛頓第二定律只適用于慣性參考系，即相對于地面靜止或勻速直線運動的參考系.

②牛頓第二定律只適用于宏觀物體(相對于分子、原子等)、低速運動(遠小于光速)的情

況.

2.力學單位制

(1)單位制：由基本單位和導出單位一起組成了單位制.

(2)基本單位：基本物理量的單位.國際單位制中基本物理量共七個，其中力學有三個,

是長度、質(zhì)量、時間,單位分別是龍、壬克、秒.

(3)導出單位：由基本物理量根據(jù)物壁系推導出來的其他物理量的單位.

三、牛頓第三定律

1.作用力和反作用力：兩個物體之間的作用總是相互的,一個物體對另一個物體施加

了力，后一個物體同時對前一個物體也施加力.

2.內(nèi)容：兩個物體之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.

3.表達式：F=-F'.

［規(guī)律結論?記一記］

I.牛頓第一定律并不是牛頓第二定律在加速度等于零時的特例.

2.慣性是物體的固有屬性，不是一種力.

3.牛頓第二定律是力的瞬時作用規(guī)律，加速度跟力同時產(chǎn)生、同時變化、同時消失.

4.物體受力的瞬間，立即獲得加速度，而由于慣性，速度不會立即產(chǎn)生變化.

5.牛頓第三定律指出了作用力與反作用力間的關系，可簡記為：異體、等大、反向、

共線.

［必刷小題?測一測］

一、易混易錯判斷

1.物體不受外力時一定處于靜止狀態(tài).（X）

2.運動的物體慣性大，靜止的物體慣性小?（X）

3.作用力與反作用力的效果可以相互抵消?（X）

4.一個物體所受的合外力減小，加速度一定減小，而速度不一定減小.（J）

5.可以利用牛頓第二定律確定自由電子的運動情況.（X）

二、經(jīng)典小題速練

1.（人教版必修1P7°T∣改編）（多選）下面對牛頓第一定律和慣性的分析正確的是（）

A.飛機投彈時，當目標在飛機的正下方時投下炸彈，能擊中目標

B.地球自西向東自轉，人向上跳起來后，還會落到原地

C.安全帶的作用是防止汽車剎車時，人由于慣性作用發(fā)生危險

D.有的同學說，向上拋出的物體，在空中向上運動時，肯定受到了向上的作用力

解析：BC飛機在目標正上方投彈時，由于慣性，炸彈會落在目標的前方，A錯誤；

地球自西向東自轉，人向上跳起后，由于慣性，還會落在原地，B正確；汽車剎車時，由于

慣性，人會向前沖，安全帶可以防止人的前沖，C正確；物體被向上拋出后，在空中向上運

動是由于慣性，D錯誤.

2.沼澤的下面蘊藏著豐富的泥炭，泥炭是沼澤地積累的植物殘體，它的纖維狀和海綿

狀的物理結構導致人在其表面行走時容易下陷.若人下陷的過程是先加速后勻速運動，下列

判斷正確的是（）

A.加速運動時人對沼澤地的壓力大于沼澤地對他的支持力

B.加速運動時人對沼澤地的壓力小于沼澤地對他的支持力

C.人對沼澤地的壓力先大于后等于沼澤地對他的支持力

D.人對沼澤地的壓力大小總等于沼澤地對他的支持力

解析：D人對沼澤地的壓力與沼澤地對人的支持力為作用力與反作用力，故二力大小

一定相等，故A、B、C錯誤，D正確.

3.一質(zhì)量為”的物體，放在粗糙水平面上，受水平推力尸的作用產(chǎn)生加速度”,物體

所受摩擦力為R，當水平推力變?yōu)?F時（）

A.物體的加速度小于24

B.物體的加速度大于2α

C.物體的加速度等于2“

D.物體所受的摩擦力變?yōu)?R

解析：B根據(jù)牛頓第二定律可知，物體在水平推力產(chǎn)的作用下，產(chǎn)生的加速度為：?

=VF=中=A一〃g①，當水平推力變?yōu)?尸時，物體的加速度：汽警=普一

②，比較①②兩式可以看出α'>2α,故選B.

鍵能力新探究思維拓展奉奉

命題點一牛頓第一定律和慣性的理解及應用（自主學習）

［核心整合］

1.慣性的兩種表現(xiàn)形式

（1）物體在不受外力或所受的合外力為零時，慣性表現(xiàn)為使物體保持原來的運動狀態(tài)不

變（靜止或勻速直線運動）.

（2）物體受到外力時，慣性表現(xiàn)為抗拒運動狀態(tài)改變的能力.慣性大，物體的運動狀態(tài)

較難改變；慣性小，物體的運動狀態(tài)容易改變.

2.與牛頓第二定律的對比

牛頓第一定律是在實驗的基礎上，經(jīng)過科學抽象、歸納推理總結出來的，科學地揭示了

運動和力的關系，而牛頓第二定律是一條實驗定律，明確了加速度。與外力F和質(zhì)量機的

定量關系.

I題組突破I

1.（伽利略理想實驗）伽利略對自由落體運動及運動和力的關系的研究，開創(chuàng)了科學實

驗和邏輯推理相結合的重要科學研究方法.圖（a）、（b）分別表示這兩項研究中實驗和邏輯推

理的過程，對這兩項研究，下列說法正確的是（）

A.圖（a）通過對自由落體運動的研究，合理外推得出小球在斜面上做勻變速運動

B.圖（a）中先在傾角較小的斜面上進行實驗，可“沖淡”重力，使時間測量更容易

C.圖（b）中完全沒有摩擦阻力的斜面是實際存在的，實驗可實際完成

D.圖（b）的實驗為“理想實驗”，通過邏輯推理得出物體的運動需要力來維持

解析：B伽利略設想物體下落的速度與時間成正比，因為當時無法測量物體的瞬時速

度，所以伽利略通過數(shù)學推導證明，如果速度與時間成正比，那么位移與時間的二次方就成

正比.由于當時用滴水法計時，無法記錄自由落體的較短時間，伽利略設計了讓銅球沿阻力

很小的斜面滾下，來“沖淡”重力的作用效果，而小球在斜面上運動的加速度要比它豎直下

落的加速度小得多，運動相同位移所用時間長得多，所以容易測量.伽利略做了上百次實驗,

并通過抽象思維在實驗結果上進行了合理外推，得出了正確結論，故A錯誤，B正確；完

全沒有摩擦阻力的斜面是不存在的，故C錯誤；伽利略用抽象思維、數(shù)學推導和科學實驗

相結合的方法得到物體的運動不需要力來維持的結論，故D錯誤.

2.（牛頓第一定律的應用）如圖所示，在一輛表面光滑足夠長的小車上，有質(zhì)量分別為

〃?|、的兩個小球（如＞H2），原來隨小車一起做勻速直線運動，當小車突然停止時，如不考

慮其他阻力，則兩個小球（)

A.一定相碰

B.一定不相碰

C.不一定相碰

D.無法確定，因為不知小車的運動方向

解析：B小車停止前，兩個小球和小車一起做勻速直線運動，并且兩個小球和小車具

有共同的速度，當小車突然停止時，由于小球在小車光滑表面上，因此兩個小球由于慣性,

還要保持原來大小不變的速度做勻速直線運動，又兩球的速度相同，相同時間內(nèi)通過的位移

相同，因此兩個小球間的距離不變，一定不會相碰，故B正確，A、C、D錯誤.

3.（慣性的應用）某同學為了取出如圖所示羽毛球筒中的羽毛球，一只手拿著

球筒的中部，另一只手用力擊打羽毛球筒的上端，則（）羽毛球筒

A.此同學無法取出羽毛球r

I—羽毛球

B.羽毛球會從筒的下端出來e

C.羽毛球筒向下運動過程中，羽毛球受到向上的摩擦力才會從上端出來

D.該同學是在利用羽毛球的慣性

解析：D羽毛球筒被手擊打后迅速向下運動，而羽毛球具有慣性，要保持原來的靜止

狀態(tài)，所以會從筒的上端出來，D正確.

命題點二對牛頓第二定律的理解（自主學習）

［核心整合］

1.牛頓第二定律的五個特性

Ta與F方向相同------------------Al矢一性I

Ta與F對應同一時刻I------------------瞬時性I

,_____,TF是產(chǎn)生α的原因I---------------------”困果性I

IF=maI---

T八m、a對應同一物體I----------------1,______.

---------------

TF、m、a統(tǒng)一使用國際單位制砸］」------

T每一個力都可以產(chǎn)生各自的加蔽J［?醞

2.合力、加速度、速度之間的決定關系

（1）不管速度是大是小，或是零，只要合力不為零，物體都有加速度.

ΔVF

（2）α=原是加速度的定義式，”與A辦Af無必然聯(lián)系；〃=而是加速度的決定式，產(chǎn)

（3）合力與速度同向時，物體加速運動；合力與速度反向時，物體減速運動.

［題組突破］

L（對牛頓第二定律的理解）根據(jù)牛頓第二定律，下列敘述正確的是（）

A.物體加速度的大小跟它的質(zhì)量和速度大小的乘積成反比

B.物體所受合力必須達到一定值時，才能使物體產(chǎn)生加速度

C.物體加速度的大小與所受作用力中任一個力的大小成正比

D.當物體質(zhì)量改變但其所受合力的水平分力不變時，物體水平加速度大小與其質(zhì)量成

反比

解析：D根據(jù)牛頓第二定律4=（可知，物體的加速度與速度無關，選項A錯誤；即

使合力很小，也能使物體產(chǎn)生加速度，選項B錯誤；物體加速度的大小與物體所受的合力

成正比，選項C錯誤；力和加速度為矢量，物體的加速度與質(zhì)量成反比，選項D正確.

2.（牛頓第二定律的應用）如圖甲、乙所示，兩車都在光滑的水平面上，小車的質(zhì)量都

是M,人的質(zhì)量都是m,甲圖人推車、乙圖人拉繩（繩與輪的質(zhì)量和摩擦均不計）的力都是

E關于甲、乙兩圖中車的加速度大小，說法正確的是（）

甲乙

A.甲圖中車的加速度大小為W

B.甲圖中車的加速度大小為;

M~vm

C.乙圖中車的加速度大小為浣一

M-vm

D.乙圖中車的加速度大小為S

解析：C對甲圖以車和人為研究對象，系統(tǒng)不受外力作用，故甲圖中車的加速度為零,

A、B錯誤；乙圖中人和車受繩子的拉力作用，以人和車為研究對象，受力大小為2F,所以

乙圖中車的加速度。=/一，C正確，D錯誤.

M-?-m

3.（力與運動的關系）（2022?湖北十堰市期末）（多選）如圖所示，處于自然狀態(tài)下

的輕彈簧一端固定在水平地面上，質(zhì)量為的小球從彈簧的另一端所在位置由靜QJ

止釋放，設小球和彈簧一直處于豎直方向，彈簧的勁度系數(shù)為k,重力加速度為

g?在小球?qū)椈蓧嚎s到最短的過程中，下列敘述中正確的是（）

A.小球的速度先增大后減小

B.小球的加速度先減小后增大

C.小球速度最大時彈簧的形變量為管

K

D.彈簧的最大形變量為管

K

解析：ABC開始時，小球的重力大于彈力，加速度方向向下，小球向下加速運動，

隨著彈簧的壓縮，彈力逐漸變大，則加速度逐漸減小，當彈力等于重力時，加速度為零，即

mg=kx,得X=平，此時小球的速度最大，然后小球繼續(xù)向下運動壓縮彈簧，彈力大于重力，

加速度變?yōu)橄蛏?，逐漸增大，速度逐漸減小，直到速度減小到零，到達最低點，由對稱性可

知，此時彈簧的壓縮量為2x=坐，故選項A、B、C正確，D錯誤.

K

I題后反思I

理解牛頓第二定律的三點注意

（1）分析物體的運動性質(zhì)，要從受力分析入手，先求合力，然后根據(jù)牛頓第二定律分析

加速度的變化.

（2）物體做加速運動還是減速運動取決于加速度和速度方向間的關系，和加速度的大小

沒有關系.

（3）加速度如何變化取決于物體的質(zhì)量和合外力，與物體的速度沒有關系.

命題點三牛頓第二定律的瞬時性問題（師生互動）

［核心整合］

1.兩種模型

加速度與合外力具有瞬時對應關系，二者總是同時產(chǎn)生、同時變化、同時消失，具體可

簡化為以下兩種模型:

2.求解瞬時加速度的一般思路

分析瞬時變化前、列牛頓第二II求瞬時I

后物體的受力情況定律方程II加速度I

血（2022?安徽淮北市高三一模）（多選）如圖所示，質(zhì)量為2,”的物塊A-「，，，,

和質(zhì)量為機的物塊B用一輕彈簧相連，將A用承受力足夠大的輕繩懸掛于?

天花板上，用一個托盤托著B使彈簧恰好處于原長，系統(tǒng)處于靜止狀態(tài).現(xiàn)

將托盤撤掉，則下列說法正確的是（）

A.托盤撤掉瞬間，輕繩拉力大小為〃琢

B.托盤撤掉瞬間，B物塊的加速度大小為g

C.托盤撤掉后，B物塊向下運動速度最大時，輕繩拉力大小為3〃?g

D.托盤撤掉后，物塊向下運動到最低點時，彈簧彈力大小為Mg

解析：BC托盤撤掉瞬間，彈簧還是原長，則輕繩拉力與A的重力平衡，大小為2wg,

故A錯誤；托盤撤掉瞬間，B物塊只受重力，則其加速度大小為g,故B正確；托盤撤掉

后，B物塊向下運動速度最大時，B物塊瞬間受力平衡，則彈簧彈力大小等于B的重力，根

據(jù)平衡條件可得輕繩拉力大小為尸=2〃?g+mg=3,〃g,故C正確；托盤撤掉后，物塊先向下

做加速運動，再向下做減速運動，運動到最低點時，有向上的加速度，所以彈簧彈力大小大

于％g,故D錯誤.

I題后反思I

求解瞬時加速度時應注意的問題

（1）物體的受力情況和運動情況是時刻對應的，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積累的過程，不會發(fā)生突

變.

I題組突破I

1.如圖所示，物塊1、2間用剛性輕質(zhì)桿連接，物塊3、4間用輕mm

質(zhì)彈簧相連，物塊1、3質(zhì)量為相，2、4質(zhì)量為M,兩個系統(tǒng)均置于水;I熹

平放置的光滑木板上，并處于靜止狀態(tài).現(xiàn)將兩木板沿水平方向突然抽易κ?

出，設抽出后的瞬間，物塊1、2、3、4的加速度大小分別為0、“2、”3、甌重力加速度大

小為g,則有（）

A.m=。2=。3="4=0

B.=α2=α3=α4=g

tn~?~M

C.a↑=a2=gf俏=0，a4=-^-g

tn+Mm+M

D?〃i=g，S=Mg，6=0，CiA=一而-g

解析：C在抽出木板的瞬間，物塊1、2與剛性輕桿接觸處的形變立即消失，受到的

合力均等于各自重力，所以由牛頓第二定律知0=42=g;而物塊3、4間的輕彈簧的形變還

來不及改變，此時彈簧對物塊3向上的彈力大小和對物塊4向下的彈力大小仍為楊g,因此

物塊3滿足Wg=尸，的=0;由牛頓第二定律得物塊4滿足α4=F'=%4,所以C正

確.

2.如圖所示，A、8兩球質(zhì)量相等，光滑斜面的傾角為仇圖甲中，A、B兩球用輕彈

簧相連，圖乙中A、B兩球用輕質(zhì)桿相連，系統(tǒng)靜止時，擋板C與斜面垂直，輕彈簧、輕

桿均與斜面平行，則在突然撤去擋板的瞬間有（）

A.兩圖中兩球加速度均為gsinJ

B.兩圖中A球的加速度均為O

C.圖乙中輕桿的作用力一定不為O

D.圖甲中B球的加速度是圖乙中B球的加速度的2倍

解析：D撤去擋板前，擋板對B球的彈力大小為2mgsin仇因彈簧彈力不能突變，而

桿的彈力會突變，所以撤去擋板瞬間，圖甲中A球所受合力為0,加速度為0,8球所受合

力為2mgsin。，加速度為2gsin0；圖乙中桿的彈力突變?yōu)?,A、B兩球所受合力均為∕ngsin

θ,加速度均為gsin6,可知只有D正確.

命題點四牛頓第三定律的理解和應用（自主學習）

［核心整合］

1.作用力與反作用力的“六同、三異、二無關”

性質(zhì)相同、大小相同、同一直線

六同

同時產(chǎn)生、同時變化、同時消失

三異方向相反、不同物體、不同效果

與物體的運動狀態(tài)無關

二無關

與物體是否受其他力無關

2.作用力和反作用力與一對平衡力的比較

作用力和反作用力一對平衡力

作用在兩個物體上作用在同一物體上

不同點力的性質(zhì)一定相同對力的性質(zhì)無要求

作用效果不可抵消作用效果相互抵消

相同點大小相等、方向相反，作用在同一直線上

［題組突破］

1.（作用力與反作用力的關系）如圖所示，電動遙控小車放在水平

長木板上面，當它在長木板上水平向左加速運動時，長木板保持靜

止，此時（）....RllfrT

A.小車只受重力、支持力作用

B.木板對小車的作用力方向水平向左

C.木板對小車的作用力大于小車對木板的作用力

D.木板對小車的作用力與小車對木板的作用力大小一定相等

解析：D小車加速向左運動，受到自身的重力、電機的驅(qū)動力、長木板對小車的支持

力和阻力，A錯誤；木板對小車的作用力包括豎直向上的支持力和水平方向的驅(qū)動力及阻力，

根據(jù)平行四邊形定則可知合力方向一定不在水平方向，B錯誤；木板對小車的作用力與小車

對木板的作用力是一對相互作用力，等大反向，C錯誤，D正確.

2.（相互作用力與平衡力的區(qū)別）小巧美觀的冰箱貼利用磁性貼在冰箱的——冰箱貼

豎直表面上.靜止不動時，冰箱貼（）/

冰箱

A.受到的磁力小于受到的彈力

B.與冰箱間有四對作用力與反作用力-----

C.受到的磁力和彈力是一對作用力與反作用力

D.受到冰箱的作用力一定豎直向上

解析：D冰箱貼靜止不動，受力平衡，它受到的磁力和受到的彈力是一對平衡力，大

小相等，故A、C錯誤；冰箱貼與冰箱間的作用力有：摩擦力、磁力和彈力，則與冰箱間有

三對作用力與反作用力，故B錯誤；冰箱貼除受向下的重力外，還受到冰箱的作用力，與

重力等大反向，則受到冰箱的作用力一定豎直向上，故D正確.

3.（牛頓第三定律的應用）圖為雜技“頂竿”表演的示意圖，一人站在地上，

肩上扛一質(zhì)量為M的豎直竹竿，當竿上有一質(zhì)量為m的人以加速度“加速下

滑時，竿對“底人”的壓力大小為（）

A.(M+zn)gB.(M+m)g-fnu

C.(M+Mg+mαD.(M~m)g

解析：B對竿上的人進行受力分析：其受重力mg、摩擦力Ff,有mg—Ff=ma,則

Ff=m(g-a-).竿對人有摩擦力，人對竿也有摩擦力，且大小相等，方向相反.對竿進行受

力分析：其受重力Mg、竿上的人對竿向下的摩擦力Ff'、頂竿的人對竿的支持力FN,有Mg

+F∕-FN,又因為竿對“底人”的壓力和“底人”對竿的支持力是一對作用力和反作用力，

由牛頓第三定律，得到FN'=Mg+F('=(M+m)g-ma,故選項B正確.

I題后反思I

如果不能直接求解物體受到的某個力時，可先求它的反作用力，如求壓力時可先求支持

力.在許多問題中，摩擦力的求解亦是如此.利用牛頓第三定律轉換研究對象，可以使我們

分析問題的思路更靈活、更開闊.

核心素養(yǎng)新導向?qū)W科培優(yōu);

素養(yǎng)培優(yōu)6液體和液體中物體的慣性表現(xiàn)

類型一液體自身的慣性表現(xiàn)

典例1一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()

ABCD

解析：A當火車向右做勻減速運動時，碗內(nèi)的水由于慣性，保持原來較大的速度向右

運動，則只有圖A所示的情形符合要求，故A正確.

類型二液體中的鐵球和木球的慣性表現(xiàn)

典例2如圖所示，容器中盛滿水，水中放入P和Q兩個小球，

P球為鐵球，Q球為木球，它們用細線分別系于容器的上、下底部，當

容器靜止時，細線均伸直處于豎直方向，現(xiàn)使容器以一定加速度向右勻

加速運動，則此時P、Q兩球相對容器()

A.P球向右偏移B.兩球均向左偏移

C.Q球向右偏移D.兩球均向右偏移

解析：C假設把P球拿掉，用同樣體積的水球來替代，很顯然，當這個水球隨容器以

加速度。做勻加速直線運動時，水球受到的水平合力為且水球相對于容器的原來

位置不會改變，我們知道，同樣體積的實心鐵球質(zhì)量要比水球質(zhì)量大，即機塊＞m*,故要

使P球也以加速度。向右做勻加速直線運動，單靠F本是不夠的，因而還應借助繩子的拉力，

所以P向左偏移，同理可以推得Q向右偏移，故A、B、D錯誤，C正確.

I反思領悟I

(1)質(zhì)量是物體慣性大小的唯一量度，物體的質(zhì)量越大，慣性越大，狀態(tài)越難改變.

(2)懸掛在空氣中的鐵球和乒乓球的慣性都比對應的“空氣球”的慣性大，但懸掛在水

中的乒乓球的慣性沒有對應的“水球”的慣性大.

限時規(guī)范訓練

［基礎鞏固］

1.（2021?河北卷）普朗克常量∕jXl（f34j?s,光速為C,電子質(zhì)量為恨，則?在國際單

/∕<eC

位制下的單位是（）

A.J/sB.m

C.J?mD.m/s

解析：B根據(jù)號可得它們的單位為J?sN?m?skg?m/s??m?s

kg?m/skg?m/skg?m/s

選B.

2.（2022?重慶市渝北中學校高三三模）如圖所示，一機械臂鐵夾夾起

質(zhì)量為m的小球，機械臂與小球沿水平方向做加速度為?的勻加速直線

運動，則鐵夾對小球的作用力（）

A.大小為mg,方向豎直向上

B.大小為ma,方向水平向右

C.大小與小球的加速度大小有關

D.方向與小球的加速度大小無關

解析：C對小球，豎直方向Fi=mg,水平方向F2=ma,鐵夾對球的作用力F=y∣K+F?

-m?∣a2+g2,與水平方向的夾角tana=￡=%即大小和方向都與小球的加速度大小有關.故

選C.

3.（2022?福建南平市第一次質(zhì)檢）如圖所示，掛鉤連接三根長度均為L的輕繩，三根輕繩

的另一端與一質(zhì)量為"小的水平圓環(huán)相連，連接點將圓環(huán)三等分，在掛鉤

拉力作用下圓環(huán)以加速度a=防勻加速上升，已知重力加速度為g,則每

根輕繩上的拉力大小為（）

,5C5

A.談gB.嚴g

C.-^mgD.emg

解析：C假設每根繩子與豎直方向的夾角為仇由幾何關系得Sin仇則cos6=0.8；

對圓環(huán)受力分析，根據(jù)牛頓第二定律得3Prcos。一，咫=〃皿，解得Fr=濃，故選項C正確.

4.如圖所示，底部均有4個輪子的行李箱。豎立、6平臥放置在公交車上，箱子四周

有一定空間.當公交車（）

A.緩慢起動時，兩只行李箱一定相對車子向后運動

B.急剎車時，行李箱。一定相對車子向前運動

C.緩慢轉彎時，兩只行李箱一定相對車子向外側運動

D.急轉彎時，行李箱匕一定相對車子向內(nèi)側運動

解析：B緩慢起動的公交車具有向前的加速度，但加速度較小，兩只行李箱所受的靜

摩擦力可能小于最大靜摩擦力，則行李箱可以相對公交車靜止，A項錯誤；急剎車時，a、b

行李箱由于慣性，要保持原來的運動狀態(tài)，但α行李箱與底面的摩擦為滾動摩擦，比較小，

故α行李箱會向前運動，〃行李箱可能靜止不動，也可能向前運動，B項正確；緩慢轉彎時，

公交車具有指向軌跡內(nèi)側的較小的加速度，當行李箱所受的靜摩擦力足以提供其向心力時，

行李箱相對車子靜止，C項錯誤；急轉彎時，公交車的加速度較大，若行李箱b所受的靜摩

擦力不足以提供所需的向心力，則其做離心運動，即相對公交車向外側運動，若行李箱b

所受的靜摩擦力足以提供所需的向心力，則其相對公交車靜止，D項錯誤.

5.（2022.泰安模擬）本組照片記錄了一名騎車人因自行車前輪突然陷入一較深的水坑而

倒地的過程.下面是從物理的角度去解釋此情境，其中正確的是（）

A.這是因為水坑里的水對自行車前輪的阻力太大，而使人和車一起倒地的

B.騎車人與自行車原來處于運動狀態(tài)，車前輪陷入水坑后立刻靜止，但人與車的后半

部分由于慣性仍保持原有的運動狀態(tài)，因此摔倒

C.因為自行車的前輪陷入水坑后，自行車還能加速運動，所以人和車一起倒地了

D.因為自行車的前輪陷入水坑后，自行車的慣性立即消失，而人由于慣性將保持原有

的運動狀態(tài)，故人向原來的運動方向倒下了

解析：B騎車人與自行車本身處于運動狀態(tài)，車的前輪陷入水坑時，前輪會立即靜止,

但人與車的后半部分由于慣性，仍要繼續(xù)向原來的運動方向運動，故人和車的后半部分向原

來運動的方向摔倒，因此B正確.

6.（2022?濰坊調(diào)研）（多選）如圖所示，體育項目“押加”實際上

相當于兩個人拔河，如果甲、乙兩人在“押加”比賽中，甲獲勝，

則下列說法中正確的是（）

A.甲對乙的拉力大于乙對甲的拉力，所以甲獲勝

B.當甲把乙勻速拉過去時，甲對乙的拉力等于乙對甲的拉力

C.當甲把乙加速拉過去時，甲對乙的拉力大于乙對甲的拉力

D.甲對乙的拉力大小始終等于乙對甲的拉力大小，只是地面對甲的摩擦力大于地面對

乙的摩擦力，所以甲獲勝

解析：BD把甲、乙兩人及繩子看作一整體進行研究，水平方向的外力就是地面分別

對甲、乙兩人的摩擦力；整體從靜止到運動起來產(chǎn)生了加速度，故受外力不平衡，由此可判

斷甲所受摩擦力大于乙所受摩擦力；甲拉乙的力與乙拉甲的力是一對作用力與反作用力，大

小相等；即不管誰獲勝，甲對乙的拉力大小始終等于乙對甲的拉力大小，只是當?shù)孛鎸椎?/p>

摩擦力大于地面對乙的摩擦力，甲才能獲勝，故A、C錯誤，B、D正確.

7.如圖所示，在水平面上有一小物體P,P與水平面間的動摩擦因數(shù)/F

為"，P用一水平輕質(zhì)彈簧與左側墻壁連在一起，P在一斜向上的拉力F

），，，，，，，，，），，，/，，，，，〃，，，

作用下靜止，尸與水平方向間的夾角8=53。，并且P對水平面無壓力.已知重力加速度g

=10m∕s2,sin53。，cos53。，最大靜摩擦力大小等于滑動摩擦力.則撤去尸瞬間P的加速度

大小為（）

A.OB.2.5m∕s2

C.12.5m∕s2D.無法確定

解析：A撤去F之前，由平衡知識可知，/件tan53°="2g,解得尸辨〃火；撤去F的瞬

間，彈簧彈力不變，因最大靜摩擦力為∕n=w"g"2g,可知物體不動，加速度為0,選項A正

確.

［能力提升］

8.如圖所示，跳水運動員最后踏板的過程可以簡化為下述模型：運

動員從高處落到處于自然狀態(tài)的跳板上，隨跳板一同向下做變速運動到

達最低點，然后隨跳板反彈，則（）

A.運動員與跳板接觸的全過程中只有超重狀態(tài)

B.運動員把跳板壓到最低點時，她所受外力的合力為零

C.運動員能跳得高的原因從受力角度來看，是因為跳板對她的作用力遠大于她的重力

D.運動員能跳得高的原因從受力角度來看，是因為跳板對她的作用力遠大于她對跳板

的作用力

解析：C運動員與跳板接觸的下降過程中，先向下加速，然后向下減速，最后速度為

零，則加速度先向下，然后向上，所以下降過程中既有失重狀態(tài)也有超重狀態(tài)，同理上升過

程中也存在超重和失重狀態(tài)，故A錯誤；運動員把跳板壓到最低點時，跳板給運動員的彈

力大于運動員受到的重力，合外力不為零，故B錯誤；從最低點到運動員離開跳板過程中，

跳板對運動員的作用力做正功，重力做負功，二力做功位移一樣，運動員動能增加，因此跳

板對她的作用力大于她的重力，故C正確；跳板對運動員的作用力與運動員對跳板的作用

力是作用力與反作用力，大小相等，故D錯誤.

9.（2022?陜西黃陵中學模擬）我國首臺新型墻壁清潔機器人“蜘蛛俠”（圖甲）是由青島

大學學生自主研制開發(fā)的，“蜘蛛俠”利用8只“爪子”上的吸盤吸附在接觸面上，通過“爪

子”交替伸縮，就能在墻壁或玻璃上自由移動.如圖乙所示，假設“蜘蛛俠”在豎直玻璃墻

面上由4點沿直線勻加速“爬行”到右上方B點,在這一過程中，關于“蜘蛛俠”在豎直

面內(nèi)的受力分析正確的是（）

4.x/?蛛俠

乙

Λ，

*mg

B

解析：C“蜘蛛俠”加速度方向從A點指向8點，根據(jù)牛頓第二定律可知，在豎直平

面內(nèi)蜘蛛俠所受合力方向應該是從A點指向B點，故C正確，A、B、D

10.（2022?山西太原市高三二模）農(nóng)運會的挑擔子比賽中，甲、乙兩

位選手用同樣的扁擔（竹竿）挑起同樣的重物沿水平方向勻速向前跑

動.圖中扁擔始終保持水平，且與重物處于同一豎直平面內(nèi)，甲用水

平方向的力控制扁擔，而乙兩手用大小相等的力平行扁擔水平反向拉

繩保持扁擔穩(wěn)定.下列說法正確的是（）

A.兩位選手受到扁擔的壓力值相等

B.甲受到扁擔的壓力值大于乙受到扁擔的壓力值

C.若乙僅增大手對繩的拉力值，扁擔對他的壓力值將會增大

D.若乙僅將手對繩的拉力改為斜向上方向，扁擔對他的壓力值將會增大

解析：A因甲、乙兩選手都是以水平方向的力作用于扁擔或繩子，所以扁擔、繩子和

重物這個整體在豎直方向上只受到重力和選手對扁擔的支持力，所以兩位選手對扁擔在豎直

方向上的支持力大小相等，由牛頓第三定律可知，兩位選手受到扁擔的壓力值相等，A正確，

B錯誤；由以上分析可知，若乙僅增大手對繩的拉力值，其在豎直方向受力情況不變，C錯

誤；當乙以水平方向拉繩子時，選手乙對扁擔的支持力大小是重物的重力，若乙僅將手對繩

的拉力改為斜向上方向時，此拉力在豎直向上方向有分力，這個分力作用，減小了選手對扁

擔的支持力，所以扁擔對他的壓力值將會減小，D錯誤.

ll.（2022?福建龍巖市期末質(zhì)量檢查）如圖所示，在傾角為6=30。的光λ

滑固定斜面上，物