physics1

图4－1－2

1理解实验有时能深刻地反映自然规律．伽利略设想了一个理想实验，如图4－1－2所示． ①减小第二个斜面的倾角，小球在这个斜面上仍然要达到原来的高度．②两个对接的斜面，让静止的小球沿一个斜面滚下，小球将滚上另一个斜面．③如果没有摩擦，小球将上升到原来释放时的高度．④继续减小第二个斜面的倾角，最后使它成水平面，小球要沿水平面作持续的匀速运动．

请将上述理想实验的设想步骤按照正确的顺序排列：____________.(只要填写序号即可) 在上述的设想步骤中，有的属于可靠的事实，有的则是理想化的推论．下列关于事实和推论的分类正确的是( )

A ．①是事实，②③④是推论

B ．②是事实，①③④是推论

C ．③是事实，①②④是推论

D ．④是事实，①②③是推论

2在匀速前进的磁悬浮列车里，小明将一小球放在水平桌面上相对桌面静止．关于小球运动与列车运动，下列说法正确的是( )

A ．如果小球向前滚动，则磁悬浮列车在加速前进

B ．如果小球向后滚动，则磁悬浮列车在加速前进

C ．磁悬浮列车急刹车时，小球向前滚动

D ．磁悬浮列车急刹车时，小球向后滚动

3．歼击机在进入战斗状态时要丢掉副油箱，这样做是为了( )

A ．减小重力，使运动状态保持稳定

B ．增大速度，使运动状态易于改变

C ．增大加速度，使运动状态不易变化

D ．减小惯性，有利于运动状态的改变 4关于物体的惯性以下说法中正确的是( )

A ．物体的运动速度越大，物体越难停下来，说明运动速度大的物体惯性大

B ．汽车突然减速时，车上的人向前倾，拐弯时人会往外甩，而汽车匀速前进时，车上的人感觉平稳，说明突然减速和转弯时有惯性，匀速运动时没有惯性

C ．在同样大小的力作用下，运动状态越难改变的物体，其惯性一定越大

D ．在长直水平轨道上匀速运动的火车上，门窗紧闭的车厢内有一人向上跳起后，发现落回原处，这是因为人跳起后，车继续向前运动，人落下后必定向后偏些，但因时间太短，偏后距离太小，不明显而已

5月球表面的重力加速度为地球表面的重力加速度的16

，同一个飞行器在月球表面上时与在地球表面上时相比较( )

A ．惯性减小为16，重力不变

B ．惯性和重力都减小为16

C ．惯性不变，重力减小为16

D ．惯性和重力都不变 6如图4－1－1所示，在平直轨道上做匀加速行驶的封闭的车厢中，悬挂一个有滴管的盛油的容器．当滴管依次滴下三滴油时，三滴油落在车厢的地板上，下列说法正确的是( )

图4－1－1 A ．三滴油依次落在O 点

B ．三滴油依次落在同一位置上

C ．三滴油依次落在A 、O 之间，而且后一滴比前一滴离O 点近些

D ．三滴油依次落在O 、A 之间，而且后一滴比前一滴离O 点远

7以下各说法中正确的是( )

A ．牛顿第一定律反映了物体不受外力作用时的运动规律

B ．不受外力作用时，物体运动状态保持不变是由于物体具有惯性

C ．在水平地面上滑动的木块最终要停下来，是由于没有外力维持木块运动

D ．物体运动状态发生变化时，物体必定受到外力的作用

8下列情况下，物体运动状态发生变化的是( )

A ．火车进站时

B ．汽车转弯时

C ．匀速上升的电梯

D ．将物体沿水平方向抛出，物体在空中飞行时 9关于牛顿第一定律的下列说法中，正确的是( )

A ．牛顿第一定律可以用物体的平衡条件取而代之

B ．牛顿第一定律可以用斜面实验进行实验验证

C ．牛顿第一定律所述情况尽管在实际中做不到，但仍具有实际意义

D ．牛顿第一定律中关于运动状态的改变，指的是物体速度大小或方向的改变，都是外力作用的结果

10关于物体的惯性，下列说法中正确的是( )

A ．运动速度大的物体不能很快地停下来，是因为物体的速度越大，惯性也越大

B ．静止的火车启动时，速度变化慢，是因为静止的物体惯性大的缘故

C ．乒乓球可以快速抽杀，是因为乒乓球的惯性小

D ．在宇宙飞船中的物体不存在惯性

11某实验小组的几名同学在探究加速度与物体的质量以及外力关系的实验中，当物体的质量一定时，分别根据实验数据画出了不同的实验图象，如图4－2－3所示，下列说法中分析正确的是( )

图4－2－3

A ．形成图甲的原因是平衡摩擦力时长木板倾角过大

B ．形成图乙的原因是平衡摩擦力时长木板倾角过小

C ．形成图丙的原因是平衡摩擦力时长木板倾角过大

D ．形成图丁的原因是平衡摩擦力时长木板倾角过小

12如图4－2－4所示，在研究牛顿第二定律的演示实验中，若1、2两个相同的小车所受拉力分别为F 1、F 2，车中所放砝码的质量分别为m 1、m 2，打开夹子后经过相同的时间两车的位移分别为x 1、x 2，则在实验误差允许的范围内，有( )

图4－2－4

A ．当m 1＝m 2、F 1＝2F 2时，x 1＝2x 2

B ．当m 1＝m 2、F 1＝2F 2时，x 2＝2x 1

C ．当F 1＝F 2、m 1＝2m 2时，x 1＝2x 2

D ．当F 1＝F 2、m 1＝2m 2时，x 2＝2x 1

13在“探究加速度与力、质量的关系”实验中，关于小车所受的合力，下列叙述中正确的是( )

A ．小车所受合力就是所挂吊盘和砝码的重力

B ．小车所受合力的大小等于吊盘和砝码通过细绳对小车所施加的拉力

C ．只有平衡摩擦力后，小车所受合力才等于细绳对小车的拉力

D ．只有平衡摩擦力后，且小车的质量M 远大于吊盘与砝码的总质量时，小车所受合力可以认为等于吊盘和砝码的重力

14经过对加速度与物体的质量和合外力的关系的探究学习，已经知道物体的加速度a 与物

体受的力F 及物体的质量m 满足的关系式a ∝F ，a ∝1m

.如果在光滑的水平面上有一质量为m 的物体受到水平力F 作用，从静止开始在t 时间内移动了x 距离，今要使距离变为4x 可采用以下哪一种方法( )

A ．将水平恒力增为4F

B ．将物体质量减为原来的一半

C ．将作用时间增为2t

D ．将作用时间增为4t

15某同学设计了一个探究加速度a 与物体所受合力F 及质量m 关系的实验，如图4－2－2所示，图甲为实验装置简图(交流电的频率为50 Hz )．

图4－2－2

(1)图乙为某次实验得到的纸带，根据纸带可求出小车的加速度大小为________m /s 2(保留两位有效数字)．

(2)保持砂和砂桶质量不变，改变小车质量m ，分别得到小车加速度a 与质量m 及对应的1m

，数据如下表： 请在如图4－2－3所示的方格坐标纸中画出a －1m

图线，并依据图线求出小车加速度a 与质量倒数1m 之间的关系式是________．

图4－2－3

(3)保持小车质量不变，改变砂和砂桶质量，该同学根据实验数据作出了加速度a 随合力F 的变化图线，如图4－2－4所示．该图线不通过原点，请你分析其主要原因是________________________________________________________________________．

图4－2－4

16某一旅游景区，建有一山坡滑草运动项目．该山坡可看成倾角θ＝30°的斜面，一名游客

连同滑草装置总质量m ＝80 kg ，他从静止开始匀加速下滑，在时间t ＝5 s 内沿斜面滑下的位

移x ＝50 m ．(不计空气阻力，取g ＝10 m /s 2，结果保留2位有效数字)问

(1)游客连同滑草装置在下滑过程中受到的摩擦力F 为多大？

(2)滑草装置与草皮之间的动摩擦因数μ为多大？

17关于速度、加速度和合力之间的关系，下述说法正确的是( )

A ．做匀变速直线运动的物体，它所受合力是恒定不变的

B ．做匀变速直线运动的物体，它的速度、加速度、合力三者总是在同一方向上

C ．物体受到的合力增大时，物体的运动速度一定加快

D ．物体所受合力为零时，一定处于静止状态

图4－3－3

18如图4－3－3所示，自动扶梯与水平面夹角为θ，上面站着质量为m 的人，当自动扶梯以加速度a 加速向上运动时，求扶梯对人的弹力F N 和扶梯对人的摩擦力F f .

19

图4－3－5

19如图4－3－5所示，在一粗糙水平面上有两个质量分别为m 1和m 2的木块1和2，中间用一原长为L 、劲度系数为k 的轻弹簧连接起来，木块与地面间的动摩擦因数为μ.现用一水平力向右拉木块2，当两木块一起匀速运动时，两木块之间的距离是( )

A ．L ＋μm 1g k

B ．L ＋μ(m 1＋m 2)g k

C ．L ＋μm 2g k

D ．L ＋μm 1m 2g k(m 1＋m 2)

20下列说法中不正确的是( )

A ．甲用力把乙推倒，说明只是甲对乙有力的作用，乙对甲没有力的作用

B ．只有有生命或有动力的物体才会施力，无生命或无动力的物体只受到力，不会施力

C ．只有直接接触的物体相互作用才有力的作用

D ．小说《水浒》中的花和尚鲁智深是一位“大力士”，是说他有很大的力

21一个重20 N 的物体沿着斜面下滑，如下图所示，关于物体所受重力的图示不正确的是

( )

22如果重力消失了，将会发生的情况是()

A．天不会下雨，也不会刮风B．一切物体的质量都没有了

C．用天平仍然可以测出物体的质量D．河水不会流动

23若气球下挂一重物，沿与水平面成45°角的方向斜向上匀速上升，如图3－1－1所示，不考虑空气阻力，从力的相互性和作用效果的角度，分析气球和重物整体受力情况，下列说法

正确的是：()

图3－1－1

A．受重力、浮力、水平方向的风力B．只受重力和浮力的作用

C．受重力、浮力、斜向上的冲力D．受重力、浮力、风力、斜向上的冲力

24一个质量为60 kg的人，在地球上的重量为588 N，在月球上的重量为98 N．该人做摸高

运动时，在地球上的高度为0.5 m，那么在月球上的触摸高度为多少？

25．一个物体所受的重力在下列哪些情形下要发生变化()

A．把它从赤道拿到两极B．把它运到月球上去

C．把它从地面浸入水中D．把它置于运行的电梯内

1解析 ②是可靠事实，因此应放在第一步；①③是在可靠事实基础上提出的设想(斜面没有摩擦)，④是进行合理外推得出的推论，因此，正确的顺序是②③①④，其中②是事实，其余的是推论．答案 ②③①④ B

2解析 如果磁悬浮列车减速，磁悬浮列车运动的速度变小了，而小球因为有惯性，要保持原来的匀速直线运动状态，所以小球运动的速度要大于磁悬浮列车运动的速度，即小球要相对磁悬浮列车向前滚．反之，当磁悬浮列车加速时，小球要相对磁悬浮列车向后滚．由以上分析可知，选B 、C 正确．答案 BC

3答案 D 解析 质量是物体惯性大小的量度，质量越小，惯性越小，运动状态越容易改变，故D 正确．

4答案 C 解析 物体的惯性大小由质量惟一确定，与物体的速度无关，A 错误；

一切物体均有惯性，不论物体处于加速、减速还是匀速状态，B 错误；

同样大小的力作用于物体，状态越难改变，说明物体保持原来状态的本领越大，惯性也越大，所以C 正确；

人向上跳起后，人在水平方向不受外力作用，由于惯性，人在水平方向的速度不变，与车速相同，因此仍落在车上原处，D 错误．

5答案 C 解析 物体的惯性大小仅与物体的质量有关，因质量是恒量，同一物体的质量与它所在的位置及运动状态无关，所以这个飞行器从地球到月球，其惯性大小不变．

物体的重力是个变量，这个飞行器在月球表面上的重力为G 月＝mg 月＝m·16g 地＝16

G 地．故正确选项为C .

正确理解惯性概念，领会以下几点：

(1)物体的惯性与物体是否运动无关，与运动状态是否变化无关．

(2)物体的惯性与物体是否受力无关，与受力的大小和方向无关．

(3)物体的惯性与物体的速度大小无关．

(4)惯性不是一种力，不能这样说：物体保持原来运动状态是因为受到了惯性力.

6答案 B 解析 三滴油离开容器时由于惯性和车同速，在水平方向上相对车的初速度为零，在竖直方向上运动情况相同，落到车厢地板的时间相同．在水平方向上相对车的加速度方向

向左，所以在水平方向上相对于车的位移方向向左，位移大小x ＝12

at 2，所以三滴油滴落到同一位置上．

7答案 ABD 解析 牛顿第一定律描述的是一种理想的情况——物体不受任何外力作用时，将保持静止状态或匀速直线运动状态，所以A 选项是正确的；物体的运动并不需要力来维持，而是由物体本身所固有的一种属性——惯性来维持的，力是改变物体运动状态的原因，所以选项B 、D 正确；C 选项中木块最终要停下来的原因是：木块在运动过程中，受到各种摩擦阻力的作用，即木块受到的外力的合力不为零所导致的，所以C 选项是错误的．

8答案 ABD 解析 物体运动状态是否发生变化要看速度是否发生变化：A 选项是速度大小发生变化；B 选项是速度方向发生变化；C 选项是速度不变；D 选项是速度大小、方向都发生变化．故选项A 、B 、D 正确．

9答案 CD 解析 牛顿第一定律是一个独立的定律．物体不受力的情况，在实际中不存在，所以牛顿第一定律不能用斜面实验进行验证．但由于不受力与合外力为零的效果相同，所以其仍有实际意义．无论速度大小的改变，还是速度方向的改变，都是运动状态的变化，根据牛顿第一定律，都是外力作用的结果．

10答案 C 解析 一切物体都具有惯性，惯性大小只与物体的质量有关，惯性是物体本身的一种属性，与外界因素(受力的大小以及所处的环境)及自身的运动状态无关，故A 、D 选项错误；静止的火车启动时，速度变化缓慢，是因为火车的质量大，惯性大，而不是因为静止的物体惯性大，B 选项错误；乒乓球可以快速抽杀，是因为其质量小，惯性小，在相同的力的作用下，运动状态容易改变，故C 选项正确．

11解析 根据图象可分析，甲、乙两图中，当外力F ＝0时加速度a ≠0，则说明F ＝0时已

经有加速度，这说明木板倾角过大．木板的倾角越大，小车获得的动力就越大，越容易出现甲、乙两图所对应的情况，因此A 正确．丙、丁两图中，当加速度a ＝0时外力F ≠0，即拉力不为零时加速度却仍为零，这说明还有摩擦力没有平衡掉，因此木板倾角过小，选项D 正确．答案 AD

12答案 A 解析 题中m 1和m 2是车中砝码的质量，不能认为是小车的质量．本题中只说明了两小车是相同的，并未告诉小车的质量是多少．当m 1＝m 2时，两车加砝码总质量仍相等，

若F 1＝2F 2，则a 1＝2a 2，由x ＝12

at 2得x 1＝2x 2，A 对．当F 1＝F 2时，若m 1＝2m 2时，无法确定两车加砝码后的总质量关系，两小车的加速度关系也就不明确，故无法判定两车的位移关系． 13答案 CD 解析 吊盘和砝码的重力不可以说成是小车所受的合力，故选项A 错误．由于小车下滑必受摩擦力作用，平衡摩擦力实际是小车重力的下滑分力抵消摩擦力，此时小车所受合力等于细绳的拉力，故选项B 错误，选项C 正确．因为吊盘与砝码拉动小车共同加速运动，细绳对小车的拉力并不等于吊盘与砝码的重力．可以证明只有当小车质量M 远远大于吊盘与砝码质量m 时，细绳中的拉力才可以近似等于吊盘与砝码的重力，故选项D 正确． 14答案 AC 解析 当质量m 、作用时间不变时，作用力增为4F ，由于a ∝F ，所以加速度

a 增为原来的4倍．由x ＝12

at 2得，距离变为4x ；当F 、m 不变时，a 不变，时间变为2t 时，由x ＝12

at 2得，距离变为4x. 15答案 (1)3.2 (2)a ＝12m

m /s 2 (3)实验前没有平衡摩擦力或者平衡摩擦力不充分 解析 (1)在连续相等的时间间隔内，从纸带上可得到四段位移大小，可以选用逐差法计算加速度．由纸带上的数据可知：x 1＝6.19 cm ，x 2＝6.70 cm ，x 3＝7.21 cm ，x 4＝7.72 cm .电火

花计时器的打点周期为：T ＝1f ＝150 s ＝0.02 s ，用逐差法计算加速度为a 1＝x 3－x 12×(2T)2

＝3.19 m /s 2，a 2＝x 4－x 22×(2T)2＝3.19 m /s 2，所以a ＝12(a 1＋a 2)＝3.2 m /s 2. (2)根据题目提供的小车加速度a 与质量m 对应的倒数1m

的有关数据，可在坐标纸中描出8个对应点，用一条平滑曲线“连接”各点，使尽量多的点落在直线上，不在直线上的点大致

均匀分布在直线的两侧，得到的a －1m 图线如下图所示，由图可得a ＝12m

m /s 2.

(3)由图4-2-4可分析，当加速度a 为零时，此时必须提供一定的拉力F ，说明实验前没有平

衡摩擦力或者平衡摩擦力不充分．图4-2-2的图甲中，木板应该适当垫高右端．

16答案 (1)80 N (2)0.12 解析 (1)由位移公式x ＝12

at 2 沿斜面方向，由牛顿第二定律得：mg sin θ－F ＝ma 联立并代入数值后，得F ＝m(g sin θ－2x t 2)＝80 N (2)在垂直斜面方向上，F N －mg cos θ＝0，又F ＝μF N

联立并代入数值后，得μ＝F mg cos θ

＝0.12. 17答案 A 解析 匀变速直线运动就是加速度恒定不变的直线运动，所以做匀变直线运动的物体的合力是恒定不变的，选项A 正确；做匀变速直线运动的物体，它的加速度与合力的方向一定相同，但加速度与速度的方向就不一定相同了．加速度与速度的方向相同时做匀加速运动，加速度与速度的方向相反时做匀减速运动，B 选项错误；物体所受的合力增大时，

它的加速度一定增大，但速度不一定增大，选项C 错误；物体所受合力为零时，加速度为零，但物体不一定处于静止状态，也可以处于匀速运动状态，选项D 错误．

18解析 解法一：建立如下图所示的直角坐标系，人的加速度方向正好沿x 轴正方向，由

题意可得x 轴方向：Ffcos θ+FNsin θ-mgsin θ=ma

y 轴方向：FNcos θ-Ffsin θ-mgcos θ=0

解得FN=mg+masin θ，Ff=macos θ.

解法二：建立如右图所示的直角坐标系(水平向右为x 轴正方向，竖直向上为y 轴正方向)．由

于人的加速度方向是沿扶梯向上的，这样建立直角坐标系后，在x 轴方向和y 轴方向上各有一个加速度的分量，其中x 轴方向的加速度分量ax=acos θ，y 轴方向的加速度分量ay=asin θ，根据牛顿第二定律有

x 轴方向：Ff=max ；y 轴方向：FN-mg=may 解得FN=mg+masin θ，Ff=macos θ.

19答案 A 解析 由于两木块一起匀速运动，故每个木块均受力平衡．对木块1进行受力

分析，弹簧弹力与木块1所受的摩擦力平衡，即k Δx ＝μm 1g ，所以Δx ＝μm 1g k

，因此两木块间的距离是L ＋Δx ＝L ＋μm 1g k

. 20解析 甲推乙的同时，乙也推甲，力的作用是相互的，故A 错误．不论物体是否有生命或是否有动力，它们受到别的物体作用时都会施力，也就是说，受力物体一定同时也是施力物体，如马拉车，车也拉马，故B 选项错．两个物体发生了力的作用，不一定需要直接接触，如磁铁隔着一段距离时也能吸引铁屑，故选项C 错．物理学中的“力”与现实中的“力”是两个不同的概念，故选项D 错误．答案 ABCD

21答案 BC 解析 重力的方向总是竖直向下即垂直于水平面向下，不一定与接触面垂直；另外，选取不同的标度，力的图示会有所不同．根据上述原则可知A 、D 图示正确，B 、C 则不正确．

22解析 下雨、刮风以及河水流动都是由于物体受到重力作用而引起的，如果重力消失，这些自然现象都不会发生，故A 、D 正确．质量是物体本身的固有属性，与重力是否消失无关，故B 错．如果重力消失，放在天平托盘上的物体对托盘天平无压力，所以天平也就无法测量物体的质量了，所以C 错．答案 AD

23 B 解析根据力是物体间的相互作用可知，对于一个力总是同时对应着受力物体和施力物体，对于C 、D 选项中的冲力，我们找不到相应的施力物体，因此不存在，所以C 、D 错误；根据力的作用效果可知，物体受到力的作用会改变运动状态或发生形变，反过来我们也能根据物体的运动状态来判定物体的受力情况，我们发现如果气球和重物整体受重力、浮力、水平方向的风力三个力的作用，就不可能做匀速直线运动，故A 错，只有B 选项正确．

24答案 3.0 m 解析 人在地球和月球上的质量相等，由G ＝mg 得，地球表面的自由落体

加速度g ＝G m ＝58860 m /s 2＝9.8 m /s 2，月球表面的自由落体加速度g ′＝G ′m ＝9860

m /s 2＝1.63 m /s 2设人在地球上的触摸高度为h ，在月球上的触摸高度为h ′.由v 2t －v 20＝2ax 得，h h ′＝g ′g ，解得h ′＝g g ′h ＝9.81.63

×0.5 m ＝3.0 m . 25答案 AB 解析 由G ＝mg 可知，物体质量不变，当重力加速度g 发生变化时，重力G 随之改变．由于地球两极的g 值大于赤道上的g 值，地球上的g 值大于月球上的g 值，所以选项A 、B 正确；由于重力大小与物体所处的环境和运动状态无关，所以C 、D 两种情况下物体的重力没有发生变化．