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第1講　牛頓第一定律　牛頓第二定律
■目標(biāo)要求
1.理解牛頓第一定律和慣性,會用牛頓第一定律和慣性解釋生活中的現(xiàn)象。2.理解牛頓第二定律的內(nèi)容和表達式,并能利用牛頓第二定律解決瞬時加速度問題和超重、失重問題。3.了解單位制,會用單位制檢查物理表達式的正確性。
考點1　牛頓第一定律　慣性
　　　　　 　　　　　　　　　　
必|備|知|識
1.牛頓第一定律。
(1)內(nèi)容:一切物體總保持　　　　　　　　　狀態(tài)或　　　　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指出了一切物體都有　　　　,因此牛頓第一定律又叫　　　　　　。
②指出力不是　　　　物體運動狀態(tài)的原因,而是　　　　　物體運動狀態(tài)的原因,即產(chǎn)生　　　　　的原因。
2.慣性。
(1)定義:物體具有保持原來　　　　　　　　狀態(tài)或　　　　狀態(tài)的性質(zhì)。
(2)普遍性:慣性是一切物體都具有的性質(zhì),是物體的　　　　　,與物體的運動情況和受力情況　　　　。
(3)量度:　　　　是慣性大小的唯一量度,　　　　的物體慣性大,　　　　的物體慣性小。
(1)牛頓第一定律可用實驗驗證()
(2)速度大的物體用較長時間才能停下來,是因為其慣性大()
(3)物體不受力時,將處于靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運動狀態(tài)()
關(guān)|鍵|能|力
　　　　　 　　　　　　　　　　
1.慣性的兩種表現(xiàn)形式。
(1)保持“原狀”:物體在不受力或所受合外力為零時,慣性表現(xiàn)為使物體保持原來的運動狀態(tài)(靜止或勻速直線運動)。
(2)反抗改變:物體受到外力作用時,慣性表現(xiàn)為運動狀態(tài)改變的難易程度,慣性越大,物體的運動狀態(tài)越難以被改變。
2.牛頓第一定律與牛頓第二定律的關(guān)系。
牛頓第一定律和牛頓第二定律是相互獨立的。
(1)牛頓第一定律告訴我們改變運動狀態(tài)需要力,牛頓第二定律則回答了如何改變物體的運動狀態(tài)。
(2)牛頓第一定律是經(jīng)過科學(xué)抽象、歸納推理總結(jié)出來的,無法用實驗來驗證,而牛頓第二定律是一條實驗定律。
考向1　伽利略的理想斜面實驗
【典例1】　(多選)17世紀(jì),意大利物理學(xué)家伽利略根據(jù)實驗指出:在水平面上運動的物體之所以會停下來,是因為受到摩擦阻力的緣故。設(shè)想若沒有摩擦,一旦物體具有某一速度,物體將保持這一速度繼續(xù)運動下去。伽利略設(shè)想了一個實驗——“伽利略斜面實驗”。關(guān)于該實驗,下列說法正確的是(　　)
A.該實驗是伽利略設(shè)想的,是在思維中進行的,無真實的實驗基礎(chǔ),結(jié)論是荒謬的
B.該實驗是以可靠的事實為基礎(chǔ),經(jīng)過抽象思維,抓住主要因素,忽略次要因素,從而更深刻地反映自然規(guī)律
C.該實驗證實了亞里士多德“力是維持物體運動的原因”的結(jié)論
D.該實驗為牛頓第一定律的提出提供了有力的實驗依據(jù)
考向2　牛頓第一定律
【典例2】　下列說法正確的是(　　)
A.牛頓第一定律是科學(xué)家憑空想象出來的,沒有實驗依據(jù)
B.牛頓第一定律無法用實驗直接驗證,因此是不成立的
C.理想實驗的思維方法與質(zhì)點概念的建立一樣,都是一種科學(xué)抽象的思維方法
D.由牛頓第一定律可知,物體的運動需要力來維持
考向3　慣性
【典例3】　
物理老師給同學(xué)們做了一個有趣的實驗,用一根筷子穿透了一顆土豆,現(xiàn)在他一手拿筷子,另一只手拿錘子敲擊筷子上端,那么你認(rèn)為該演示實驗的現(xiàn)象或原理正確的是(　　)
A.土豆會沿著筷子向上爬
B.該實驗原理是利用牛頓第二定律
C.該實驗原理是利用牛頓第三定律
D.土豆越大越難完成該實驗
考點2　對牛頓第二定律的理解　力學(xué)單位制
　　　　　 　　　　　　　　　　
必|備|知|識
1.牛頓第二定律。
(1)內(nèi)容。
物體加速度的大小跟它受到的作用力成　　　,跟它的質(zhì)量成　　　　　。加速度的方向跟　　　　　的方向相同。
(2)表達式:F=　　　　。
2.力學(xué)單位制。
(1)單位制。
由　　　　　　和　　　　　　一起組成了單位制。
(2)基本單位。
基本物理量的單位。力學(xué)中的基本量有三個,它們分別是　　　　、　　　　和　　　　,它們的國際單位分別是　　　　、　　　　和　　　　。
(3)導(dǎo)出單位。
由　　　　　　根據(jù)物理關(guān)系推導(dǎo)出來的其他物理量的單位。
(1)由m=可知,物體的質(zhì)量與其所受合外力成正比,與其運動的加速度成反比()
(2)物體所受的合外力減小,加速度一定減小,但速度不一定減小()
(3)千克、秒、米/秒均為國際單位制的基本單位()
關(guān)|鍵|能|力
　　　　　 　　　　　　　　　　
1.牛頓第二定律的性質(zhì)。
2.合力、加速度、速度間的決定關(guān)系。
(1)物體的加速度由所受合力決定,與速度無必然聯(lián)系。
(2)合力與速度夾角為銳角,物體加速;合力與速度夾角為鈍角,物體減速。
(3)a=是加速度的定義式,a與v、Δv及Δt無直接關(guān)系;a=是加速度的決定式,a∝F,a∝。
(4)速度的改變需經(jīng)歷一定的時間,不能突變;有力就一定有加速度,但有力不一定有速度。
考向1　牛頓第二定律的理解和簡單應(yīng)用
【典例4】　(多選)在某科技活動中,一位同學(xué)設(shè)計了一個加速度測量儀。如圖甲所示,將一端連有擺球的細線懸掛于小車內(nèi)的O點,小車沿水平方向運動,小球與小車保持相對靜止后,通過如圖乙所示的加速度儀表盤測量出細線與豎直方向的夾角θ,再通過該角度計算得到小車此時的加速度值。重力加速度大小為g,不計空氣阻力和細線與刻度盤間的摩擦,下列說法正確的是(　　)
甲　乙
A.當(dāng)θ=60°時,小車的加速度大小為g
B.兩側(cè)角度相同時表示小車的加速度相同
C.若對每一個角度對應(yīng)的加速度進行標(biāo)注,則加速度值越大,表盤刻度越密集
D.加速度越大,用此加速度計測量得越準(zhǔn)確
考向2　瞬時加速度問題
【典例5】　
(2024·湖南卷)如圖,質(zhì)量分別為4m、3m、2m、m的四個小球A、B、C、D,通過細線或輕彈簧互相連接,懸掛于O點,處于靜止?fàn)顟B(tài),重力加速度為g。若將B、C間的細線剪斷,則剪斷瞬間B和C的加速度大小分別為(　　)
A.g,1.5g B.2g,1.5g C.2g,0.5g D.g,0.5g
考向3　單位制
【典例6】　(2025·金華模擬)某公司的Wi-Fi6+采用了芯片級協(xié)同、動態(tài)窄頻寬技術(shù),大幅提升了手機等終端側(cè)的功率譜密度(PSD),帶來了信號穿墻能力的大幅提升。功率譜密度的單位是瓦特每納米(W/nm),改用國際單位制基本單位表示正確的是(　　)
A.kg·m/s3 B.kg·m/s4
C.kg·m2/s4 D.kg·m2/s2
考點3　超重與失重
必|備|知|識
1.超重。
(1)定義:物體對支持物的壓力(或?qū)覓煳锏睦?　　　　物體所受重力的現(xiàn)象。
(2)產(chǎn)生條件:物體具有　　　　的加速度。
2.失重。
(1)定義:物體對支持物的壓力(或?qū)覓煳锏睦?　　　　物體所受重力的現(xiàn)象。
(2)產(chǎn)生條件:物體具有　　　　的加速度。
3.完全失重。
(1)定義:物體對支持物的壓力(或?qū)覓煳锏睦?等于　　　的現(xiàn)象稱為完全失重現(xiàn)象。
(2)產(chǎn)生條件:物體的加速度a=　　　,方向豎直向下。
4.實重和視重。
(1)實重:物體實際所受的重力,它與物體的運動狀態(tài)　　　　。
(2)視重:當(dāng)物體在豎直方向上有加速度時,物體對彈簧測力計的拉力或?qū)ε_秤的壓力將　　　　物體的重力,此時彈簧測力計的示數(shù)或臺秤的示數(shù)即為視重。
(1)超重就是物體重力變大的現(xiàn)象,失重就是物體重力變小的現(xiàn)象()
(2)處于超重狀態(tài)的物體,具有向上的加速度或向上的加速度分量()
(3)加速度大小等于g的物體一定處于完全失重狀態(tài)()
關(guān)|鍵|能|力
　　　　　 　　　　　　　　　　
1.對超重和失重的理解。
(1)不論超重、失重或完全失重,物體的重力都不變,只是“視重”改變。
(2)在完全失重的狀態(tài)下,一切由重力產(chǎn)生的物理現(xiàn)象都會完全消失。
(3)假如物體的加速度不是豎直方向,但只要其加速度在豎直方向上有分量,物體就會處于超重或失重狀態(tài)。
2.判斷超重和失重的方法。
從受力的角度判斷 當(dāng)物體所受向上的拉力(或支持力)大于重力時,物體處于超重狀態(tài);小于重力時,物體處于失重狀態(tài);等于零時,物體處于完全失重狀態(tài)
從加速度的角度判斷 當(dāng)物體具有向上的加速度時,物體處于超重狀態(tài);具有向下的加速度時,物體處于失重狀態(tài);向下的加速度等于重力加速度時,物體處于完全失重狀態(tài)
從速度變化的角度判斷 ①物體向上加速或向下減速時,超重 ②物體向下加速或向上減速時,失重
【典例7】　(2025·鎮(zhèn)江模擬)某同學(xué)用彈簧來研究豎直電梯的運行規(guī)律。如圖所示,當(dāng)電梯靜止時,彈簧下端掛一重物,指針指在O點。當(dāng)電梯運動時指針指在A位置,下列說法正確的是(　　)
A.重物處于失重狀態(tài)
B.重物處于超重狀態(tài)
C.電梯一定是上行
D.電梯一定是下行
第1講　牛頓第一定律　牛頓第二定律
考點1
必備知識 　
1.(1)勻速直線運動　靜止　(2)①慣性　慣性定律　②維持　改變　加速度
2.(1)勻速直線運動　靜止　(2)固有屬性　無關(guān)　(3)質(zhì)量　質(zhì)量大　質(zhì)量小
微點辨析　(1)×　(2)×　(3)√
關(guān)鍵能力 　
【典例1】　BD　解析　伽利略的斜面實驗是以可靠的事實為基礎(chǔ),經(jīng)過抽象思維,抓住主要因素,忽略次要因素,推理得出的結(jié)論,A項錯誤,B項正確;伽利略由此推翻了亞里士多德的觀點,認(rèn)為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,C項錯誤;牛頓總結(jié)了前人的經(jīng)驗,指出了物體運動的原因,即牛頓第一定律,D項正確。
【典例2】　C　解析　牛頓第一定律是在理想實驗的基礎(chǔ)上經(jīng)過合理歸納總結(jié)出來的,但無法用實驗來直接驗證,但其結(jié)論是正確的,A、B兩項錯誤;理想實驗的思維方法與質(zhì)點概念的建立相同,都是突出主要因素、忽略次要因素的科學(xué)抽象的思維方法,C項正確;物體的運動不需要力來維持,D項錯誤。
【典例3】　A　解析　該實驗的原理是牛頓第一定律,即慣性定律,任何物體總要保持原有的運動狀態(tài)(靜止或勻速直線運動),除非外力迫使它改變這種狀態(tài)。當(dāng)拿錘子敲擊筷子上端時,筷子快速下降,而土豆由于具有慣性,要保持原有的運動狀態(tài),位置保持不變,但筷子下降,則土豆相對筷子在向上運動,即土豆會沿著筷子向上爬,A項正確,B、C兩項錯誤;土豆越大,其質(zhì)量越大,則慣性越大,越容易完成實驗,D項錯誤。
考點2
必備知識 　
1.(1)正比　反比　作用力　(2)ma
2.(1)基本單位　導(dǎo)出單位　(2)質(zhì)量　長度　時間　kg　m　s　(3)基本單位
微點辨析　(1)×　(2)√　(3)×
關(guān)鍵能力 　
【典例4】　AC　解析　設(shè)小車的加速度為a,繩中張力為T,則有Tsin θ=ma,Tcos θ=mg,解得a=gtan θ,θ=60°時a=g,A項正確;根據(jù)A項分析可知兩側(cè)角度相同時,加速度大小相等,但所受合力的方向不同,加速度方向不同,B項錯誤;根據(jù)a=gtan θ可知a隨θ的變化不是均勻變化,結(jié)合正切函數(shù)的特征可知,加速度值越大,表盤刻度越密集,C項正確;當(dāng)加速度較大時對應(yīng)的角度變化較小,會導(dǎo)致加速度較大情況下的測量誤差較大,D項錯誤。
【典例5】　A　解析　以B、C、D整體為研究對象,受力分析,由平衡條件得FAB=(3m+2m+m)g=6mg,剪斷B、C間細線瞬時,對B球應(yīng)用牛頓第二定律得FAB-3mg=3ma1,解得a1=g,方向豎直向上。以C、D整體為研究對象,受力分析,由平衡條件得FBC=(2m+m)g=3mg,以D球為研究對象,由平衡條件得FCD=mg,剪斷B、C間細線瞬時,對C球應(yīng)用牛頓第二定律得FCD+2mg=2ma1,解得a1=1.5g,方向豎直向下。綜上所述,應(yīng)選擇A。
【典例6】　A　解析　根據(jù)功率的公式和牛頓第二定律可知===109 kg·m/s3,所以國際單位制中其單位應(yīng)為kg·m/s3,A項正確。
考點3
必備知識 　
1.(1)大于　(2)向上　2.(1)小于　(2)向下　3.(1)0　(2)g　4.(1)無關(guān)　(2)不等于
微點辨析　(1)×　(2)√　(3)×
關(guān)鍵能力 　
【典例7】　A　解析　當(dāng)電梯靜止時,指針指在O點,則重力等于彈力;當(dāng)指針指在A點時,重力大于彈力,加速度向下,則重物處于失重狀態(tài),電梯可能加速下行,也可能減速上行,A項正確。(共37張PPT)
第1講
第三章　運動與力的關(guān)系
牛頓第一定律　牛頓第二定律
目
標(biāo)
要
求
1.理解牛頓第一定律和慣性，會用牛頓第一定律和慣性解釋生活中的現(xiàn)象。2.理解牛頓第二定律的內(nèi)容和表達式，并能利用牛頓第二定律解決瞬時加速度問題和超重、失重問題。3.了解單位制，會用單位制檢查物理表達式的正確性。
考點1　牛頓第一定律　慣性
考點2　對牛頓第二定律的理解　力學(xué)單位制
內(nèi)容
索引
考點3　超重與失重
牛頓第一定律　慣性
考點1
必|備|知|識
1.牛頓第一定律。
(1)內(nèi)容：一切物體總保持_______________狀態(tài)或_______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指出了一切物體都有______，因此牛頓第一定律又叫_________。
②指出力不是_______物體運動狀態(tài)的原因，而是______物體運動狀態(tài)的原因，即產(chǎn)生_________的原因。
勻速直線運動
靜止
慣性
慣性定律
維持
改變
加速度
2.慣性。
(1)定義：物體具有保持原來______________狀態(tài)或_______狀態(tài)的性質(zhì)。
(2)普遍性：慣性是一切物體都具有的性質(zhì)，是物體的___________，與物體的運動情況和受力情況______。
(3)量度：______是慣性大小的唯一量度，_________的物體慣性大，________的物體慣性小。
勻速直線運動
靜止
固有屬性
無關(guān)
質(zhì)量
質(zhì)量大
質(zhì)量小
(1)牛頓第一定律可用實驗驗證( )
(2)速度大的物體用較長時間才能停下來，是因為其慣性大( )
(3)物體不受力時，將處于靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運動狀態(tài)( )
關(guān)|鍵|能|力
1.慣性的兩種表現(xiàn)形式。
(1)保持“原狀”：物體在不受力或所受合外力為零時，慣性表現(xiàn)為使物體保持原來的運動狀態(tài)(靜止或勻速直線運動)。
(2)反抗改變：物體受到外力作用時，慣性表現(xiàn)為運動狀態(tài)改變的難易程度，慣性越大，物體的運動狀態(tài)越難以被改變。
2.牛頓第一定律與牛頓第二定律的關(guān)系。
牛頓第一定律和牛頓第二定律是相互獨立的。
(1)牛頓第一定律告訴我們改變運動狀態(tài)需要力，牛頓第二定律則回答了如何改變物體的運動狀態(tài)。
(2)牛頓第一定律是經(jīng)過科學(xué)抽象、歸納推理總結(jié)出來的，無法用實驗來驗證，而牛頓第二定律是一條實驗定律。
考向1
伽利略的理想斜面實驗
【典例1】　(多選)17世紀(jì)，意大利物理學(xué)家伽利略根據(jù)實驗指出：在水平面上運動的物體之所以會停下來，是因為受到摩擦阻力的緣故。設(shè)想若沒有摩擦，一旦物體具有某一速度，物體將保持這一速度繼續(xù)運動下去。伽利略設(shè)想了一個實驗——“伽利略斜面實驗”。關(guān)于該實驗，下列說法正確的是( )
A.該實驗是伽利略設(shè)想的，是在思維中進行的，無真實的實驗基 礎(chǔ)，結(jié)論是荒謬的
B.該實驗是以可靠的事實為基礎(chǔ)，經(jīng)過抽象思維，抓住主要因素，忽略次要因素，從而更深刻地反映自然規(guī)律
C.該實驗證實了亞里士多德“力是維持物體運動的原因”的結(jié)論
D.該實驗為牛頓第一定律的提出提供了有力的實驗依據(jù)
伽利略的斜面實驗是以可靠的事實為基礎(chǔ)，經(jīng)過抽象思維，抓住主要因素，忽略次要因素，推理得出的結(jié)論，A項錯誤，B項正 確；伽利略由此推翻了亞里士多德的觀點，認(rèn)為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，C項錯誤；牛頓總結(jié)了前人的經(jīng)驗，指出了物體運動的原因，即牛頓第一定律，D項正確。
解析
考向2
牛頓第一定律
【典例2】　下列說法正確的是( )
A.牛頓第一定律是科學(xué)家憑空想象出來的，沒有實驗依據(jù)
B.牛頓第一定律無法用實驗直接驗證，因此是不成立的
C.理想實驗的思維方法與質(zhì)點概念的建立一樣，都是一種科學(xué)抽象的思維方法
D.由牛頓第一定律可知，物體的運動需要力來維持
牛頓第一定律是在理想實驗的基礎(chǔ)上經(jīng)過合理歸納總結(jié)出來的，但無法用實驗來直接驗證，但其結(jié)論是正確的，A、B兩項錯誤；理想實驗的思維方法與質(zhì)點概念的建立相同，都是突出主要因 素、忽略次要因素的科學(xué)抽象的思維方法，C項正確；物體的運動不需要力來維持，D項錯誤。
解析
考向3
慣性
【典例3】　物理老師給同學(xué)們做了一個有趣的實驗，用一根筷子穿透了一顆土豆，現(xiàn)在他一手拿筷子，另一只手拿錘子敲擊筷子上 端，那么你認(rèn)為該演示實驗的現(xiàn)象或原理正確的是( )
A.土豆會沿著筷子向上爬
B.該實驗原理是利用牛頓第二定律
C.該實驗原理是利用牛頓第三定律
D.土豆越大越難完成該實驗
該實驗的原理是牛頓第一定律，即慣性定律，任何物體總要保持原有的運動狀態(tài)(靜止或勻速直線運動)，除非外力迫使它改變這種狀態(tài)。當(dāng)拿錘子敲擊筷子上端時，筷子快速下降，而土豆由于具有慣性，要保持原有的運動狀態(tài)，位置保持不變，但筷子下 降，則土豆相對筷子在向上運動，即土豆會沿著筷子向上爬，A項正確，B、C兩項錯誤；土豆越大，其質(zhì)量越大，則慣性越大，越容易完成實驗，D項錯誤。
解析
對牛頓第二定律的理解　力學(xué)單位制
考點2
必|備|知|識
1.牛頓第二定律。
(1)內(nèi)容。
物體加速度的大小跟它受到的作用力成__________，跟它的質(zhì)量成
______。加速度的方向跟________的方向相同。
(2)表達式：F=_____。
2.力學(xué)單位制。
(1)單位制。
由_________和__________一起組成了單位制。
正比
反比
作用力
ma
基本單位
導(dǎo)出單位
(2)基本單位。
基本物理量的單位。力學(xué)中的基本量有三個，它們分別是_______、_______和______，它們的國際單位分別是____、___和___。
(3)導(dǎo)出單位。
由_________根據(jù)物理關(guān)系推導(dǎo)出來的其他物理量的單位。
質(zhì)量
長度
時間
kg
m
s
基本單位
(1)由m=可知，物體的質(zhì)量與其所受合外力成正比，與其運動的加速度成反比( )
(2)物體所受的合外力減小，加速度一定減小，但速度不一定減小 ( )
(3)千克、秒、米/秒均為國際單位制的基本單位( )
關(guān)|鍵|能|力
1.牛頓第二定律的性質(zhì)。
2.合力、加速度、速度間的決定關(guān)系。
(1)物體的加速度由所受合力決定，與速度無必然聯(lián)系。
(2)合力與速度夾角為銳角，物體加速；合力與速度夾角為鈍角，物體減速。
(3)a=是加速度的定義式，a與v、Δv及Δt無直接關(guān)系；a=是加速度的決定式，a∝F，a∝。
(4)速度的改變需經(jīng)歷一定的時間，不能突變；有力就一定有加速 度，但有力不一定有速度。
考向1
牛頓第二定律的理解和簡單應(yīng)用
【典例4】　(多選)在某科技活動中，一位同學(xué)設(shè)計了一個加速度測量儀。如圖甲所示，將一端連有擺球的細線懸掛于小車內(nèi)的O點，小車沿水平方向運動，小球與小車保持相對靜止后，通過如圖乙所示的加速度儀表盤測量出細線與豎直方向的夾角θ，再通過該角度計算得到小車此時的加速度值。重力加速度大小為g，不計空氣阻力和細線與刻度盤間的摩擦，下列說法正確的是( )
A.當(dāng)θ=60°時，小車的加速度大小為g
B.兩側(cè)角度相同時表示小車的加速度相同
C.若對每一個角度對應(yīng)的加速度進行標(biāo)注，則加速度值越大，表盤刻度越密集
D.加速度越大，用此加速度計測量得越準(zhǔn)確
設(shè)小車的加速度為a，繩中張力為T，則有Tsin θ=ma，Tcos θ= mg，解得a=gtan θ，θ=60°時a=g，A項正確；根據(jù)A項分析可知兩側(cè)角度相同時，加速度大小相等，但所受合力的方向不同，加速度方向不同，B項錯誤；根據(jù)a=gtan θ可知a隨θ的變化不是均勻變化，結(jié)合正切函數(shù)的特征可知，加速度值越大，表盤刻度越密集，C項正確；當(dāng)加速度較大時對應(yīng)的角度變化較小，會導(dǎo)致加速度較大情況下的測量誤差較大，D項錯誤。
解析
考向2
瞬時加速度問題
【典例5】　(2024·湖南卷)如圖，質(zhì)量分別為4m、3m、2m、m的四個小球A、B、C、D，通過細線或輕彈簧互相連接，懸掛于O點，處于靜止?fàn)顟B(tài)，重力加速度為g。若將B、C間的細線剪斷，則剪斷瞬間B和C的加速度大小分別為( )
A.g，1.5g B.2g，1.5g
C.2g，0.5g D.g，0.5g
以B、C、D整體為研究對象，受力分析，由平衡條件得FAB=(3m+2m+m)g=6mg，剪斷B、C間細線瞬時，對B球應(yīng)用牛頓第二定律得FAB-3mg=3ma1，解得a1=g，方向豎直向上。以C、D整體為研究對象，受力分析，由平衡條件得FBC=(2m+m)g=3mg，以D球為研究對象，由平衡條件得FCD=mg，剪斷B、C間細線瞬時，對C球應(yīng)用牛頓第二定律得FCD+2mg=2ma1，解得a1=1.5g，方向豎直向下。綜上所述，應(yīng)選擇A。
解析
考向3
單位制
【典例6】　(2025·金華模擬)某公司的Wi-Fi6+采用了芯片級協(xié)同、動態(tài)窄頻寬技術(shù)，大幅提升了手機等終端側(cè)的功率譜密度(PSD)，帶來了信號穿墻能力的大幅提升。功率譜密度的單位是瓦特每納米(W/nm)，改用國際單位制基本單位表示正確的是( )
A.kg·m/s3 B.kg·m/s4
C.kg·m2/s4 D.kg·m2/s2
根據(jù)功率的公式和牛頓第二定律可知=== 109 kg·m/s3，所以國際單位制中其單位應(yīng)為kg·m/s3，A項正 確。
解析
超重與失重
考點3
必|備|知|識
1.超重。
(1)定義：物體對支持物的壓力(或?qū)覓煳锏睦?_______物體所受重力的現(xiàn)象。
(2)產(chǎn)生條件：物體具有______的加速度。
2.失重。
(1)定義：物體對支持物的壓力(或?qū)覓煳锏睦?______物體所受重力的現(xiàn)象。
(2)產(chǎn)生條件：物體具有______的加速度。
大于
向上
小于
向下
3.完全失重。
(1)定義：物體對支持物的壓力(或?qū)覓煳锏睦?等于____的現(xiàn)象稱為完全失重現(xiàn)象。
(2)產(chǎn)生條件：物體的加速度a=____，方向豎直向下。
4.實重和視重。
(1)實重：物體實際所受的重力，它與物體的運動狀態(tài)______。
(2)視重：當(dāng)物體在豎直方向上有加速度時，物體對彈簧測力計的拉力或?qū)ε_秤的壓力將________物體的重力，此時彈簧測力計的示數(shù)或臺秤的示數(shù)即為視重。
0
無關(guān)
不等于
g
(1)超重就是物體重力變大的現(xiàn)象，失重就是物體重力變小的現(xiàn)象 ( )
(2)處于超重狀態(tài)的物體，具有向上的加速度或向上的加速度分量 ( )
(3)加速度大小等于g的物體一定處于完全失重狀態(tài)( )
關(guān)|鍵|能|力
1.對超重和失重的理解。
(1)不論超重、失重或完全失重，物體的重力都不變，只是“視重”改變。
(2)在完全失重的狀態(tài)下，一切由重力產(chǎn)生的物理現(xiàn)象都會完全消 失。
(3)假如物體的加速度不是豎直方向，但只要其加速度在豎直方向上有分量，物體就會處于超重或失重狀態(tài)。
2.判斷超重和失重的方法。
從受力的角度判斷 當(dāng)物體所受向上的拉力(或支持力)大于重力時，物體處于超重狀態(tài)；小于重力時，物體處于失重狀態(tài)；等于零時，物體處于完全失重狀態(tài)
從加速度的角度判斷 當(dāng)物體具有向上的加速度時，物體處于超重狀態(tài)；具有向下的加速度時，物體處于失重狀態(tài)；向下的加速度等于重力加速度時，物體處于完全失重狀態(tài)
從速度變化的角度判斷 ①物體向上加速或向下減速時，超重
②物體向下加速或向上減速時，失重
【典例7】　(2025·鎮(zhèn)江模擬)某同學(xué)用彈簧來研究豎直電梯的運行規(guī)律。如圖所示，當(dāng)電梯靜止時，彈簧下端掛一重物，指針指在O 點。當(dāng)電梯運動時指針指在A位置，下列說法正確的是( )
A.重物處于失重狀態(tài)
B.重物處于超重狀態(tài)
C.電梯一定是上行
D.電梯一定是下行
當(dāng)電梯靜止時，指針指在O點，則重力等于彈力；當(dāng)指針指在A點時，重力大于彈力，加速度向下，則重物處于失重狀態(tài)，電梯可能加速下行，也可能減速上行，A項正確。
解析微練9　牛頓第一定律　牛頓第二定律
　梯級Ⅰ基礎(chǔ)練
1.(2025·株洲模擬)伽利略對“運動和力的關(guān)系”和“自由落體運動”的研究，開創(chuàng)了科學(xué)實驗和邏輯推理相結(jié)合的重要科學(xué)研究方法。圖甲、圖乙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.圖甲的實驗為“理想實驗”，通過邏輯推理得出力是維持物體運動的原因
B.圖甲中的實驗，可以在實驗室中真實呈現(xiàn)
C.圖乙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
D.圖乙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
2.核輻射的危害程度常用“當(dāng)量劑量”來衡量，其國際單位是希沃特。每千克人體組織吸收1焦耳的輻射能量為1希沃特。則希沃特用國際單位制中的基本單位表示正確的是(　　)
A.J·kg-1 B.m2·s-2
C.kg·m2·s-3 D.m2·s-3
3.(多選)如圖所示，原先靜止的滑冰運動員用力將冰刀后蹬，可以向前滑行;停止用力，會逐漸停下，且滑行的速度越大，停下所需時間越長，滑得越遠。對此過程，下列說法正確的是(　　)
A.停止用力，繼續(xù)滑行是因為慣性
B.用力后蹬，可以向前滑行是因為慣性
C.停止用力，運動員停下來是由于摩擦力的作用
D.速度越大，停下所需時間越長，說明慣性和速度有關(guān)
4.(多選)為了從筒的下端取出如圖所示羽毛球筒中的羽毛球，下列說法可能正確的是(　　)
A.向下運動時，筒突然停止
B.向上運動時，筒突然停止
C.左手握筒，右手迅速向下拍擊筒的頂部
D.左手握筒，右手迅速向上拍擊筒的底部
5.(2025·寶雞模擬)一質(zhì)量為55 kg的同學(xué)，為完成老師布置的實踐體驗作業(yè)，把體重計放在直升式電梯中，發(fā)現(xiàn)某段時間體重計的示數(shù)變?yōu)?6 kg，設(shè)當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣却笮?0 m/s2，下列說法正確的是(　　)
A.該同學(xué)這段時間處于失重狀態(tài)，重力大小為550 N
B.該同學(xué)這段時間處于超重狀態(tài)，重力大小為660 N
C.這段時間內(nèi)電梯的加速度大小為2.5 m/s2，方向豎直向下
D.這段時間內(nèi)電梯的加速度大小為2.0 m/s2，方向豎直向上
6.如圖所示，滑翔傘是一批熱愛跳傘、滑翔翼的飛行人員發(fā)明的一種飛行器。現(xiàn)有一滑翔傘沿直線朝斜向下方向做勻加速直線運動。若空氣對滑翔傘和飛行人員的作用力為F，則此過程中F的方向可能是(　　)
7.如圖所示，質(zhì)量為m的人站在傾角為θ的自動扶梯的水平踏板上，隨扶梯一起斜向上做勻減速直線運動，加速度大小為a，重力加速度為g，下列說法正確的是(　　)
A.人未受到摩擦力作用
B.踏板對人的支持力大小FN=mg-masin θ
C.踏板對人的作用力方向豎直向上
D.踏板對人的摩擦力大小Ff=masin θ
8.(2025·哈爾濱模擬)如圖所示，A、B兩球用輕質(zhì)彈簧相連，兩球質(zhì)量mA=3mB，重力加速度為g，系統(tǒng)靜止時，擋板C與斜面垂直，彈簧中軸線與斜面平行，斜面傾角為θ，則在突然撤去擋板的瞬間(　　)
A.A球加速度為gsin θ
B.A球的加速度為3gsin θ
C.B球加速度為4gsin θ
D.A和B球的加速度相同
9.(2025·東莞模擬)如圖甲所示，升降機箱內(nèi)底部放一個質(zhì)量為m的物體，當(dāng)升降機箱從高空某處以初速度v0下落時，其速度—時間圖像如圖乙所示，下列說法正確的是(　　)
A.0~t1內(nèi)箱內(nèi)底對物體的支持力保持不變
B.0~t1內(nèi)箱內(nèi)底對物體的支持力可能為0
C.物體在0~t1時間內(nèi)處于失重狀態(tài)
D.物體在0~t1時間內(nèi)處于超重狀態(tài)
梯級Ⅱ能力練
10.(2024·安徽卷)如圖所示，豎直平面內(nèi)有兩個完全相同的輕質(zhì)彈簧，它們的一端分別固定于水平線上的M、N兩點，另一端均連接在質(zhì)量為m的小球上。開始時，在豎直向上的拉力作用下，小球靜止于MN連線的中點O，彈簧處于原長。后將小球豎直向上，緩慢拉至P點，并保持靜止，此時拉力F大小為2mg。已知重力加速度大小為g，彈簧始終處于彈性限度內(nèi)，不計空氣阻力。若撤去拉力，則小球從P點運動到O點的過程中(　　)
A.速度一直增大
B.速度先增大后減小
C.加速度的最大值為3g
D.加速度先增大后減小
11.(2025·邯鄲模擬)如圖甲所示，一物塊放在水平桌面上，物塊受到水平向右的拉力F的作用后運動，以水平向右為加速度的正方向。物塊的加速度a與拉力F之間的關(guān)系如圖乙所示，重力加速度g=10 m/s2。物塊與水平面桌間的動摩擦因數(shù)為(　　)
A.0.2 B.0.4
C.0.6 D.0.8
12.(多選)(2025·開封模擬)如圖所示，質(zhì)量為M、中空部分為半球形的光滑凹槽放置于光滑水平地面上，光滑槽內(nèi)有一質(zhì)量為m的小鐵球(可視為質(zhì)點)。現(xiàn)用一個水平向右的推力F推動凹槽，小鐵球與光滑凹槽恰好相對靜止，凹槽圓心和小鐵球的連線與豎直方向成α角，重力加速度為g，下列說法正確的是(　　)
A.小鐵球受到的合外力方向水平向左
B.凹槽對小鐵球的支持力FN=
C.凹槽的加速度為gtan α
D.增大推力F，小鐵球與凹槽相對靜止時，α角增大
梯級Ⅲ創(chuàng)新練
13.根據(jù)海水中的鹽分高低可將海水分成不同密度的區(qū)域，當(dāng)潛艇從海水高密度區(qū)域駛?cè)氲兔芏葏^(qū)域，浮力頓減，稱之為“掉深”。如圖甲所示，某潛艇在高密度海水區(qū)域沿水平方向緩慢航行。t=0時，該潛艇“掉深”，隨后采取措施自救脫險，在0~50 s內(nèi)潛艇豎直方向的v-t圖像如圖乙所示(設(shè)豎直向下為正方向)。不計水的粘滯阻力，則(　　)
A.潛艇在t=20 s時下沉到最低點
B.潛艇豎直向下的最大位移為600 m
C.潛艇在“掉深”和自救時的加速度大小之比為3∶2
D.潛艇在0~20 s內(nèi)處于超重狀態(tài)
微練9　牛頓第一定律　牛頓第二定律
1.C　解析　題圖甲的實驗為伽利略用抽象思維、數(shù)學(xué)推導(dǎo)和科學(xué)實驗相結(jié)合得出力是改變物體運動的原因,A項錯誤;實驗室不存在沒有阻力的斜面,題圖甲中的實驗,無法在實驗室中真實呈現(xiàn),B項錯誤;伽利略設(shè)想物體下落的速度與時間成正比,當(dāng)時無法測量物體的瞬時速度,所以伽利略通過數(shù)學(xué)推導(dǎo)證明如果速度與時間成正比,那么位移與時間的平方成正比。由于當(dāng)時用滴水法計時,自由落體的時間短,無法測量,伽利略設(shè)計了讓銅球沿阻力很小、傾角很小的斜面滾下,來“沖淡”重力的作用效果。而銅球在斜面上運動的加速度要比它自由落體的加速度小得多,所用時間長得多,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(jié)果上進行合理外推,得出自由落體運動的規(guī)律,C項正確,D項錯誤。
2.B　解析　根據(jù)題意可知1希沃特等于1 =1 =1 =1 m2·s-2,B項正確。
3.AC　解析　停止用力,繼續(xù)滑行是因為慣性,A項正確;根據(jù)牛頓第三定律,用力后蹬,可以向前滑行是由于運動員受到冰面向前的反作用力,B項錯誤;停止用力,運動員停下來是由于摩擦力的作用,C項正確;速度越大,停下所需時間越長,慣性只與物體的質(zhì)量有關(guān),與速度無關(guān),D項錯誤。
4.AD　解析　 當(dāng)筒和羽毛球一起向下運動時,筒突然停止,羽毛球由于慣性相對筒向下運動,可從下端取出羽毛球,A項正確,B項錯誤;左手握筒,右手迅速向上拍擊筒的底部,筒瞬時獲得向上的速度,羽毛球由于慣性相對筒向下運動,可從下端取出羽毛球,C項錯誤,D項正確。
5.D　解析　該同學(xué)的重力大小為G=mg=550 N,在電梯中體重計的示數(shù)變大,大于重力,說明處于超重狀態(tài),重力不變,仍為550 N,A、B兩項錯誤;對該同學(xué)處于超重狀態(tài),可知加速度方向豎直向上,根據(jù)牛頓第二定律FN=mg+ma,根據(jù)題意可得FN=66×10 N=660 N,解得a=2.0 m/s2,C項錯誤,D項正確。
6.A　解析　滑翔傘沿直線朝斜向下方向做勻加速直線運動,則F與G的合力方向與v同向,A項符合題意,B、C、D三項不符合題意。
7.B　解析　以人為對象,豎直方向根據(jù)牛頓第二定律可得mg-FN=may=masin θ,解得踏板對人的支持力大小FN=mg-masin θ,水平方向根據(jù)牛頓第二定律可得Ff=max=macos θ,A、D兩項錯誤,B項正確;由于踏板對人的支持力豎直向上,踏板對人的摩擦力水平向右,則踏板對人的作用力方向斜向右上,C項錯誤。
8.C　解析　撤去擋板前后瞬間,彈簧彈力不會發(fā)生突變,A依舊保持平衡狀態(tài),故A的加速度為0,A、B兩項錯誤;撤去擋板前,A、B兩球均靜止不動,對A受力分析,可知彈簧彈力F=mAgsin θ,撤去擋板的瞬間對B受力分析,有F+mBgsin θ=mBaB,解得aB=4gsin θ,C項正確,D項錯誤。
9.D　解析　在v-t圖像中,圖線切線的斜率表示物體速度變化的快慢,即物體的加速度,由題圖乙可知,在0~t1時間內(nèi)物體的加速度逐漸減小,向下做加速度減小的減速運動,加速度向上,物體處于超重狀態(tài),根據(jù)牛頓第二定律F-mg=ma,0~t1內(nèi)箱內(nèi)底對物體的支持力逐漸減小,不可能為0,D項正確。
10.A　解析　緩慢拉至P點,保持靜止,由平衡條件可知此時拉力F與重力和兩彈簧的拉力合力為零。此時兩彈簧拉力的合力大小為mg。當(dāng)撤去拉力,則小球從P點運動到O點的過程中兩彈簧的拉力與重力的合力始終向下,小球一直做加速運動,A項正確,B項錯誤;小球從P點運動到O點的過程中,形變量變小,彈簧在豎直方向的合力不斷變小,小球受的合外力一直變小,加速度的最大值為撤去拉力時的加速度,由牛頓第二定律可知2mg=ma,加速度的最大值為2g,C、D兩項錯誤。
11.B　解析　根據(jù)題圖乙可得加速度與拉力的函數(shù)關(guān)系為a=0.2F-4,根據(jù)牛頓第二定律可得F-μmg=ma,整理得a=-μg,比較關(guān)系式得μ=0.4,B項正確。
12.CD　解析　小鐵球與光滑凹槽組成的整體在水平方向只受推力F作用,如圖所示,由牛頓第二定律可知,整體有向右的加速度,因此小鐵球受到的合外力方向水平向右;由圖可知,凹槽對小鐵球的支持力為FN=,A、B兩項錯誤;由牛頓第二定律可知,凹槽的加速度與小鐵球的加速度相同,為a===gtan α,C項正確;增大推力F,小鐵球與凹槽相對靜止時,凹槽與小鐵球的加速度相同,都增大,由小鐵球的加速度a=gtan α,可知α角增大,D項正確。
13.C　解析　在50 s內(nèi)先向下加速后向下減速,則50 s時潛艇向下到達最大深度,A項錯誤;由題圖乙可知潛艇豎直向下的最大位移為h=×30×50 m=750 m,B項錯誤;潛艇在“掉深”時向下加速,則由題圖乙可知加速度大小為a= m/s2=1.5 m/s2,在自救時加速度大小為a'= m/s2=1 m/s2,加速度大小之比為3∶2,C項正確;潛艇在0~20 s內(nèi)向下加速,加速度向下,處于失重狀態(tài),D項錯誤。(共30張PPT)
微練9
牛頓第一定律　牛頓第二定律
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1.(2025·株洲模擬)伽利略對“運動和力的關(guān)系”和“自由落體運動”的研究，開創(chuàng)了科學(xué)實驗和邏輯推理相結(jié)合的重要科學(xué)研究方法。圖甲、圖乙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( )
梯級Ⅰ 基礎(chǔ)練
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A.圖甲的實驗為“理想實驗”，通過邏輯推理得出力是維持物體運動的原因
B.圖甲中的實驗，可以在實驗室中真實呈現(xiàn)
C.圖乙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
D.圖乙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
題圖甲的實驗為伽利略用抽象思維、數(shù)學(xué)推導(dǎo)和科學(xué)實驗相結(jié)合得出力是改變物體運動的原因，A項錯誤；實驗室不存在沒有阻力的斜面，題圖甲中的實驗，無法在實驗室中真實呈現(xiàn)，B項錯誤；伽利略設(shè)想物體下落的速度與時間成正比，當(dāng)時無法測量物體的瞬時速度，所以伽利略通過數(shù)學(xué)推導(dǎo)證明如果速度與時間成正比，那么位移與時間的平方成正比。由于當(dāng)時用滴水法計時，
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自由落體的時間短，無法測量，伽利略設(shè)計了讓銅球沿阻力很 小、傾角很小的斜面滾下，來“沖淡”重力的作用效果。而銅球在斜面上運動的加速度要比它自由落體的加速度小得多，所用時間長得多，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(jié)果上進行合理外推，得出自由落體運動的規(guī)律，C項正確，D項錯誤。
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2.核輻射的危害程度常用“當(dāng)量劑量”來衡量，其國際單位是希沃特。每千克人體組織吸收1焦耳的輻射能量為1希沃特。則希沃特用國際單位制中的基本單位表示正確的是( )
A.J·kg-1 B.m2·s-2
C.kg·m2·s-3 D.m2·s-3
根據(jù)題意可知1希沃特等于1 =1 =1 =1 m2·s-2，B項正確。
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3.(多選)如圖所示，原先靜止的滑冰運動員用力將冰刀后蹬，可以向前滑行；停止用力，會逐漸停下，且滑行的速度越大，停下所需時間越長，滑得越遠。對此過程，下列說法正確的是( )
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A.停止用力，繼續(xù)滑行是因為慣性
B.用力后蹬，可以向前滑行是因為慣性
C.停止用力，運動員停下來是由于摩擦力的作用
D.速度越大，停下所需時間越長，說明慣性和速度有關(guān)
停止用力，繼續(xù)滑行是因為慣性，A項正確；根據(jù)牛頓第三定 律，用力后蹬，可以向前滑行是由于運動員受到冰面向前的反作用力，B項錯誤；停止用力，運動員停下來是由于摩擦力的作 用，C項正確；速度越大，停下所需時間越長，慣性只與物體的質(zhì)量有關(guān)，與速度無關(guān)，D項錯誤。
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4.(多選)為了從筒的下端取出如圖所示羽毛球筒中的羽毛球，下列說法可能正確的是( )
A.向下運動時，筒突然停止
B.向上運動時，筒突然停止
C.左手握筒，右手迅速向下拍擊筒的頂部
D.左手握筒，右手迅速向上拍擊筒的底部
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當(dāng)筒和羽毛球一起向下運動時，筒突然停止，羽毛球由于慣性相對筒向下運動，可從下端取出羽毛球，A項正確，B項錯誤；左手握筒，右手迅速向上拍擊筒的底部，筒瞬時獲得向上的速度，羽毛球由于慣性相對筒向下運動，可從下端取出羽毛球，C項錯 誤，D項正確。
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5.(2025·寶雞模擬)一質(zhì)量為55 kg的同學(xué)，為完成老師布置的實踐體驗作業(yè)，把體重計放在直升式電梯中，發(fā)現(xiàn)某段時間體重計的示數(shù)變?yōu)?6 kg，設(shè)當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣却笮?0 m/s2，下列說法正確的是
( )
A.該同學(xué)這段時間處于失重狀態(tài)，重力大小為550 N
B.該同學(xué)這段時間處于超重狀態(tài)，重力大小為660 N
C.這段時間內(nèi)電梯的加速度大小為2.5 m/s2，方向豎直向下
D.這段時間內(nèi)電梯的加速度大小為2.0 m/s2，方向豎直向上
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該同學(xué)的重力大小為G=mg=550 N，在電梯中體重計的示數(shù)變 大，大于重力，說明處于超重狀態(tài)，重力不變，仍為550 N，A、B兩項錯誤；對該同學(xué)處于超重狀態(tài)，可知加速度方向豎直向 上，根據(jù)牛頓第二定律FN=mg+ma，根據(jù)題意可得FN=66×10 N= 660 N，解得a=2.0 m/s2，C項錯誤，D項正確。
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6.如圖所示，滑翔傘是一批熱愛跳傘、滑翔翼的飛行人員發(fā)明的一種飛行器。現(xiàn)有一滑翔傘沿直線朝斜向下方向做勻加速直線運動。若空氣對滑翔傘和飛行人員的作用力為F，則此過程中F的方向可能是( )
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滑翔傘沿直線朝斜向下方向做勻加速直線運動，則F與G的合力方向與v同向，A項符合題意，B、C、D三項不符合題意。
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7.如圖所示，質(zhì)量為m的人站在傾角為θ的自動扶梯的水平踏板上，隨扶梯一起斜向上做勻減速直線運動，加速度大小為a，重力加速度為g，下列說法正確的是( )
A.人未受到摩擦力作用
B.踏板對人的支持力大小FN=mg-masin θ
C.踏板對人的作用力方向豎直向上
D.踏板對人的摩擦力大小Ff=masin θ
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以人為對象，豎直方向根據(jù)牛頓第二定律可得mg-FN=may= masin θ，解得踏板對人的支持力大小FN=mg-masin θ，水平方向根據(jù)牛頓第二定律可得Ff=max=macos θ，A、D兩項錯誤，B項正確；由于踏板對人的支持力豎直向上，踏板對人的摩擦力水平向右，則踏板對人的作用力方向斜向右上，C項錯誤。
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8.(2025·哈爾濱模擬)如圖所示，A、B兩球用輕質(zhì)彈簧相連，兩球質(zhì)量mA=3mB，重力加速度為g，系統(tǒng)靜止時，擋板C與斜面垂直，彈簧中軸線與斜面平行，斜面傾角為θ，則在突然撤去擋板的瞬間( )
A.A球加速度為gsin θ
B.A球的加速度為3gsin θ
C.B球加速度為4gsin θ
D.A和B球的加速度相同
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撤去擋板前后瞬間，彈簧彈力不會發(fā)生突變，A依舊保持平衡狀態(tài)，故A的加速度為0，A、B兩項錯誤；撤去擋板前，A、B兩球均靜止不動，對A受力分析，可知彈簧彈力F=mAgsin θ，撤去擋板的瞬間對B受力分析，有F+mBgsin θ=mBaB，解得aB=4gsin θ，C項正確，D項錯誤。
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9.(2025·東莞模擬)如圖甲所示，升降機箱內(nèi)底部放一個質(zhì)量為m的物體，當(dāng)升降機箱從高空某處以初速度v0下落時，其速度—時間圖像如圖乙所示，下列說法正確的是( )
A.0~t1內(nèi)箱內(nèi)底對物體的支持力保持不變
B.0~t1內(nèi)箱內(nèi)底對物體的支持力可能為0
C.物體在0~t1時間內(nèi)處于失重狀態(tài)
D.物體在0~t1時間內(nèi)處于超重狀態(tài)
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在v-t圖像中，圖線切線的斜率表示物體速度變化的快慢，即物體的加速度，由題圖乙可知，在0~t1時間內(nèi)物體的加速度逐漸減 小，向下做加速度減小的減速運動，加速度向上，物體處于超重狀態(tài)，根據(jù)牛頓第二定律F-mg=ma，0~t1內(nèi)箱內(nèi)底對物體的支持力逐漸減小，不可能為0，D項正確。
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10.(2024·安徽卷)如圖所示，豎直平面內(nèi)有兩個完全相同的輕質(zhì)彈簧，它們的一端分別固定于水平線上的M、N兩點，另一端均連接在質(zhì)量為m的小球上。開始時，在豎直向上的拉力作用下，小球靜止于MN連線的中點O，彈簧處于原長。后將小球豎直向上，緩慢拉至P 點，并保持靜止，此時拉力F大小為2mg。已知重力加速度大小為g，彈簧始終處于彈性限度內(nèi)，不計空氣阻力。若撤去拉力，則小球從P點運動到O點的過程中( )
梯級Ⅱ 能力練
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A.速度一直增大 B.速度先增大后減小
C.加速度的最大值為3g D.加速度先增大后減小
緩慢拉至P點，保持靜止，由平衡條件可知此時拉力F與重力和兩彈簧的拉力合力為零。此時兩彈簧拉力的合力大小為mg。當(dāng)撤去拉力，則小球從P點運動到O點的過程中兩彈簧的拉力與重力的合力始終向下，小球一直做加速運動，A項正確，B項錯誤；小球從P點運動到O點的過程中，形變量變小，彈簧在豎直方向的合力不斷變小，小球受的合外力一直變小，加速度的最大值為撤去拉力時的加速度，由牛頓第二定律可知2mg=ma，加速度的最大值為 2g，C、D兩項錯誤。
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11.(2025·邯鄲模擬)如圖甲所示，一物塊放在水平桌面上，物塊受到水平向右的拉力F的作用后運動，以水平向右為加速度的正方向。物塊的加速度a與拉力F之間的關(guān)系如圖乙所示，重力加速度g= 10 m/s2。物塊與水平面桌間的動摩擦因數(shù)為( )

A.0.2　　　B.0.4 C.0.6　　　D.0.8
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根據(jù)題圖乙可得加速度與拉力的函數(shù)關(guān)系為a=0.2F-4，根據(jù)牛頓第二定律可得F-μmg=ma，整理得a=-μg，比較關(guān)系式得μ=0.4，B項正確。
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12.(多選)(2025·開封模擬)如圖所示，質(zhì)量為M、中空部分為半球形的光滑凹槽放置于光滑水平地面上，光滑槽內(nèi)有一質(zhì)量為m的小鐵球(可視為質(zhì)點)。現(xiàn)用一個水平向右的推力F推動凹槽，小鐵球與光滑凹槽恰好相對靜止，凹槽圓心和小鐵球的連線與豎直方向成α角，重力加速度為g，下列說法正確的是( )
A.小鐵球受到的合外力方向水平向左
B.凹槽對小鐵球的支持力FN=
C.凹槽的加速度為gtan α
D.增大推力F，小鐵球與凹槽相對靜止時，α角增大
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小鐵球與光滑凹槽組成的整體在水平方向只受推力F作用，如圖所示，由牛頓第二定律可知，整體有向右的加速度，因此小鐵球受到的合外力方向水平向右；由圖可知，凹槽對小鐵球的支持力為FN=，
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A、B兩項錯誤；由牛頓第二定律可知，凹槽的加速度與小鐵球的加速度相同，為a===gtan α，C項正確；增大推力F，小鐵球與凹槽相對靜止時，凹槽與小鐵球的加速度相同，都增大，由小鐵球的加速度a=gtan α，可知α角增大，D項正確。
13.根據(jù)海水中的鹽分高低可將海水分成不同密度的區(qū)域，當(dāng)潛艇從海水高密度區(qū)域駛?cè)氲兔芏葏^(qū)域，浮力頓減，稱之為“掉深”。如圖甲所示，某潛艇在高密度海水區(qū)域沿水平方向緩慢航行。t=0時，該潛艇“掉深”，隨后采取措施自救脫險，在0~50 s內(nèi)潛艇豎直方向的v-t圖像如圖乙所示(設(shè)豎直向下為正方向)。不計水的粘滯阻力，則( )
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梯級Ⅲ 創(chuàng)新練
A.潛艇在t=20 s時下沉到最低點
B.潛艇豎直向下的最大位移為600 m
C.潛艇在“掉深”和自救時的加速度大小之比為3∶2
D.潛艇在0~20 s內(nèi)處于超重狀態(tài)
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在50 s內(nèi)先向下加速后向下減速，則50 s時潛艇向下到達最大深 度，A項錯誤；由題圖乙可知潛艇豎直向下的最大位移為h=×30 ×50 m=750 m，B項錯誤；潛艇在“掉深”時向下加速，則由題圖乙可知加速度大小為a= m/s2=1.5 m/s2，在自救時加速度大小為a'= m/s2=1 m/s2，加速度大小之比為3∶2，C項正確；潛艇在0~20 s內(nèi)向下加速，加速度向下，處于失重狀態(tài)，D項錯誤。
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