第三章 第1讲 牛顿运动定律的理解-【勤径学升】2026年高考物理一轮总复习教师用书word（人教版2019）

第三章　运动和力的关系 第1讲　牛顿运动定律的理解 1．理解牛顿运动三定律的内容。 2．理解惯性的本质，会区分一对作用力和反作用力与一对平衡力。 3．会应用牛顿运动三定律解决相关问题。 [对应学生用书P40] 【微点辨析】 (1)物体运动必须有力的作用，没有力的作用，物体将静止。(×) (2)物体的加速度方向一定与合外力方向相同。(√) (3)惯性是物体抵抗运动状态变化的性质。(√) (4)作用力与反作用力的效果相互抵消。(×) (5)物体的质量与加速度成反比。(×) (6)物体受到不为零外力作用，立即产生加速度。(√) (7)可以利用牛顿第二定律确定自由电子的运动情况。(×) (8)物体所受的合外力减小，则加速度一定减小，而速度不一定减小。(√) (9)千克、秒、米、库仑、安培均为国际单位制的基本单位。(×) [对应学生用书P41] 考点 牛顿第一定律(互动共研) 1．[对运动和力的关系的认识](多选)科学家关于物体运动的研究对树立正确的自然观具有重要作用。下列说法中符合历史事实的是(　　) A．亚里士多德认为，必须有力作用在物体上，物体的运动状态才会改变 B．伽利略通过“理想实验”得出结论：如果物体不受力，它将以这一速度永远运动下去 C．笛卡儿指出，如果运动中的物体没有受到力的作用，它将继续以同一速度沿同一直线运动，既不停下来也不偏离原来的方向 D．牛顿认为，物体都具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质 解析　亚里士多德认为，必须有力作用在物体上，物体才能运动，故A错误；伽利略通过“理想实验”得出结论：力不是维持运动的原因，如果物体不受力，它将以这一速度永远运动下去，故B正确；笛卡儿指出如果运动中的物体没有受到力的作用，它将继续以同一速度沿同一直线运动，既不停下来也不偏离原来的方向，故C正确；牛顿认为物体都具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质，故D正确。 答案　BCD 2．[惯性的理解]对一些生活中的现象，某同学试图从惯性角度加以分析。其中正确的是(　　) A．太空中处于失重状态的物体没有惯性 B．“安全带，生命带，前排后排都要系”系好安全带可以防止因人的惯性而造成的伤害 C．“强弩之末，势不能穿鲁缟”是因为强弩的惯性减小了 D．战斗机作战前抛掉副油箱，是为了增大战斗机的惯性 解析　惯性只与质量有关，所以处于失重状态的物体还是具有惯性，A错误；系好安全带可以防止因人的惯性而造成的伤害，B正确；“强弩之末，势不能穿鲁缟”，是因为强弩的速度减小了，惯性不变，C错误；战斗机作战前抛掉副油箱，是为了减小战斗机的惯性，增加灵活性，D错误。 答案　B 3.[牛顿第一定律的理解]大型油罐车内部设置了一些固定挡板，如图所示，油罐车在水平路面上行驶，下列说法正确的是(　　) A.油罐车匀速前进时，油没有惯性 B.油罐车加速前进时，油的液面仍然保持水平 C.油罐车减速前进时，两挡板间油的液面前低后高 D.挡板间油的质量相对小，可以有效减弱变速时油的涌动 解析　惯性的大小只取决于物体的质量，和物体的运动状态无关，故A错误；当油罐车加速前进时，由于惯性油向后涌动，所以油的液面应前低后高，故B错误；当油罐车减速前进时，油向前涌动，油的液面前高后低，故C错误；当挡板间油的质量相对小时，油的惯性小，可以有效减弱变速时油的涌动，故D正确。 答案　D 1．惯性的两种表现形式 (1)物体在不受外力或所受的合外力为零时，惯性表现为使物体保持原来的运动状态不变(静止或匀速直线运动)。 (2)物体受到外力时，惯性表现为抗拒运动状态的改变，惯性大，物体的运动状态较难改变；惯性小，物体的运动状态较易改变。 2．牛顿第一定律与牛顿第二定律的关系 牛顿第一定律和牛顿第二定律是相互独立的。 (1)牛顿第一定律告诉我们改变运动状态需要力，力是如何改变物体运动状态的问题则由牛顿第二定律来回答。 (2)牛顿第一定律是经过科学假设、归纳推理总结出来的，而牛顿第二定律是一条实验定律。 考点 牛顿第二定律(互动共研) 1．牛顿第二定律的理解 2．解题思路和关键 (1)选取研究对象进行受力分析；(2)应用平行四边形定则或正交分解法求合力；(3)根据F合＝ma以求物体的加速度a。 考向1　对牛顿第二定律的理解 [例1]　(多选)对牛顿第二定律的理解正确的是(　　) A．由F＝ma可知，F与a成正比，m与a成反比 B．牛顿第二定律说明当物体有加速度时，物体才受到外力的作用 C．加速度的方向总跟合外力的方向一致 D．当外力停止作用时，加速度随之消失 解析　虽然F＝ma表示牛顿第二定律，但F与a无关，因a是由m和F共同决定的，即a∝，且a与F同时产生、同时消失、同时存在、同时改变；a与F的方向永远相同，A、B错误，C、D正确。故选CD。 答案　CD 考向2　牛顿第二定律的简单应用 [例2]　(2022·全国乙卷)如图，一不可伸长轻绳两端各连接一质量为m的小球，初始时整个系统静置于光滑水平桌面上，两球间的距离等于绳长L。一大小为F的水平恒力作用在轻绳的中点，方向与两球连线垂直。当两球运动至二者相距L时，它们加速度的大小均为(　　) A. B. C. D. 解析　当两球运动至二者相距L时，如图所示， 由几何关系可知sin θ＝＝， 由数学知识可知cos θ＝， 设绳子拉力为FT，对结点O， 由平衡条件：水平方向有2FTcos θ＝F，解得FT＝F， 对任意小球由牛顿第二定律有FT＝ma， 解得a＝，故A正确，B、C、D错误。 答案　A 1．2021年10月16日0时23分，“神舟十三号”成功发射，顺利将三名航天员送入太空并进驻空间站。在空间站中，如需测量一个物体的质量，需要运用一些特殊方法：如图所示，先对质量为m1＝1.0 kg 的标准物体P施加一水平恒力F，测得其在1 s内的速度变化量大小是10 m/s，然后将标准物体与待测物体Q紧靠在一起，施加同一水平恒力F，测得它们1 s内速度变化量大小是2 m/s。则待测物体Q的质量m2为(　　) A．3.0 kg B．4.0 kg C．5.0 kg D．6.0 kg 解析　对P施加F时，根据牛顿第二定律有a1＝＝＝10 m/s2，对P和Q整体施加F时，根据牛顿第二定律有a2＝＝＝2 m/s2，联立解得m2＝4.0 kg，故选B。 答案　B 2．2023年5月6日，哈三中举行春季趣味运动会。趣味比赛“毛毛虫竞速”锻炼体能的同时，考验班级的团队协作能力。某班级在比赛中六位同学齐心协力，默契配合，发令后瞬间加速度达到10 m/s2。已知“毛毛虫”道具重10 kg，重力加速度g的大小取10 m/s2。则在发令后瞬间平均每位同学对道具的作用力约为(　　) A．17 N B．20 N C．24 N D．33 N 解析　对“毛毛虫”道具受力分析，受到向下的重力，左斜上的拉力，两个力的合力水平向左，所以根据力的矢量叠加可得F＝＝141 N，所以平均每位同学对道具的作用力约为＝≈24 N，故选C。 答案　C 考点 牛顿第三定律(互动共研) 4．[相互作用力与一对平衡力的比较](多选)物体静止在固定的斜面上，如图所示，则下述说法中正确的是(　　) A.物体对斜面的压力和斜面对物体的支持力是一对平衡力 B.物体所受的重力和斜面对物体的作用力是一对平衡力 C.物体对斜面的摩擦力和斜面对物体的摩擦力是一对作用力和反作用力 D.物体所受的重力可以分解为沿斜面向下的力和对斜面的压力 解析　物体对斜面的压力和斜面对物体的支持力是一对作用力和反作用力，故A错误；斜面对物体的作用力是支持力和摩擦力的合力，与重力平衡，所以物体所受的重力和斜面对物体的作用力是一对平衡力，故B正确；物体对斜面的摩擦力和斜面对物体的摩擦力是一对作用力和反作用力，故C正确；物体所受的重力可以分解为沿斜面向下的力和垂直于斜面向下的力，垂直于斜面向下的力不是对斜面的压力，故D错误。 答案　BC 5．[牛顿第三定律的理解]如图所示是一种叫“喷射式悬浮飞行器”的水上飞行运动装置。操控者借助该装置以向下喷射高压水柱的方式实现在水面上空悬停旋转或急速升降等运动。下列说法正确的是(　　) A．人在水面上空悬停时，人(含装置)所受的重力和向下喷水的力是一对平衡力 B．人在水面上空悬停时，人(含装置)所受的重力和向下喷水的力是一对作用力与反作用力 C．人在急速升降过程中的惯性比悬停时大 D．人在匀速上升的过程中机械能增加 解析　人(含装置)所受的重力和向下喷水的力作用在两个物体上，不是平衡力，故A错误；人(含装置)所受的重力施力物体是地球，受力物体是物体，向下喷水的力施力物体是装置，受力物体是水，这里涉及了多个物体，不是相互作用力，故B错误；惯性只与质量有关，故惯性不变，故C错误；人在匀速上升的过程中，动能不变，重力势能增大，机械能增加，故D正确。 答案　D 6．[转换研究对象法的应用]如图所示为杂技“顶竿”表演，一人站在地上，肩上扛一质量为m竿的竖直竹竿，竿上有一质量为m的人可以看成质点，重力加速度为g，当此人沿着竖直竿以加速度a加速下滑时，竿对地面上的人的压力大小为(　　) A．(m竿＋m)g＋ma　　　 B．(m竿＋m)g－ma C．(m竿＋m)g D．(m竿－m)g 解析　对竹竿上的人由牛顿第二定律知mg－f＝ma，所以f＝m(g－a)，由牛顿第三定律知竹竿上的人对竹竿的摩擦力方向竖直向下，对竹竿由平衡条件知m竿g＋f′＝FN，f＝f′由牛顿第三定律知竹竿对地面人的压力FN＝(m竿＋m)g－ma，故B正确，A、C、D错误。 答案　B 1．作用力与反作用力的三个关系 2．相互作用力与平衡力的比较 比较项 作用力和反作用力 一对平衡力 不 同 点 受力 物体 作用在两个相互作用的物体上 作用在同一物体上 依赖 关系 同时产生，同时消失 不一定同时产生、同时消失 叠 加 性 两力作用效果不可抵消，不可叠加，不可求合力 两力作用效果可相互抵消，可叠加，可求合力，合力为零 力的 性质 一定是同性质的力 性质不一定相同 相同 点 大小 方向 大小相等，方向相反，作用在同一条直线上 3.转换研究对象法的应用 在对物体进行受力分析时，如果不便于直接分析求出物体受到的某些力时，可先求它的反作用力，再反过来求待求力。 [对应学生用书P43] 生活中的牛顿运动定律 1．(联系生活实际)如图所示的照片记录了一名骑车人因自行车前轮突然陷入一较深的水坑而倒地的过程。下列各选项是从物理的角度去解释此情境的，其中正确的是(　　) A．因为水坑里的水对自行车前轮的阻力太大，而使人和车一起倒地 B．因为骑车人与自行车原来处于运动状态，车前轮陷入水坑后前轮立刻静止，但人与车的后半部分由于惯性仍保持原来的运动状态，因此人和车一起倒地 C．因为自行车的前轮陷入水坑后，自行车还能加速运动，所以人和车一起倒地 D．因为自行车的前轮陷入水坑后，自行车的惯性立即消失，而人由于惯性将保持原有的运动状态，故人向原来的运动方向倒地 解析　在骑车人因自行车前轮突然陷入一水坑而倒地的过程中，骑车人开始时与车处于运动状态。当车前轮陷入水坑后前轮立刻静止。但人与车的后半部分由于惯性仍保持原有的向前的运动状态，因此摔倒。故A、C、D错误，B正确。 答案　B 2．(聚焦体育比赛)某中学秋季趣味运动会中，高一同学参加了拔河比赛，如果绳质量不计，且保持水平，在甲、乙两队的拔河比赛中，甲队获胜，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．甲把乙加速拉过去时，甲对乙的拉力大于乙对甲的拉力 C．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 D．甲对乙的拉力大小始终等于乙对甲的拉力大小，只是地面对甲的最大静摩擦力大于地面对乙的最大静摩擦力 解析　本题考查作用力与反作用力的特点。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，不管哪队获胜，甲对乙的拉力大小始终等于乙对甲的拉力大小，地面对甲的最大静摩擦力大于地面对乙的最大静摩擦力，才使得甲队获胜，选项D正确。 答案　D 课时检测训练9　牛顿运动定律的理解 对应学生用书P339 对点练1　牛顿第一定律 1．关于牛顿运动定律，下列说法中正确的是(　　) A．汽车刹车，最终停下来时汽车的惯性消失 B．汽车速度越大，刹车距离越大，说明物体的惯性跟速度的大小有关 C．物体受到多个力的作用，其运动状态可能不变 D．物体间的相互作用力等大反向，所以相互作用力的合力为零 解析　惯性是物体的固有属性，物体惯性的大小只与物体的质量有关，与物体是否运动，运动速度的大小无关，故A、B错误；若物体受到多个力的作用且它们的合力为零，则其运动状态将保持不变，故C正确；虽然物体间的相互作用力等大反向，但是它们分别作用在两个物体上不能相互抵消，故D错误。 答案　C 2．如图所示，滑板运动员沿水平地面向前滑行，在横杆前相对于滑板竖直向上起跳，人与滑板分离，分别从横杆的上、下通过，忽略人和滑板在运动中受到的阻力，则运动员(　　) A．起跳时脚对滑板的作用力斜向后 B．在空中水平方向先加速后减速 C．越过杆后落在滑板的后方 D．越过杆后仍落在滑板上起跳的位置 解析　由于运动员相对于滑板竖直向上起跳，与滑板在水平方向无力的作用，故二者水平方向速度始终相同，故运动员越过杆后仍落在滑板上起跳的位置，选项D正确。 答案　D 3．如图，在车厢中的A是用绳拴在底部的氢气球，B是用绳挂在车厢顶的金属球，开始时它们和车顶一起向右做匀速直线运动，若忽然刹车使车向右做匀减速运动。则下列哪个图能正确表示刹车期间车内的情况(　　) 解析　开始时金属球、车厢及氢气球有向右的相同速度，突然刹车使车厢做减速运动时，由于金属球比车厢内同体积的空气质量大，惯性大，运动状态不易改变，相对车厢还是向右运动，因此B向右偏，故B、C错误。氢气虽然有惯性但因为氢气密度小，空气的密度大(惯性比气球大)，所以向前会撞到空气，力的作用是相互的，氢气球被空气向后推开，相对车厢向左运动，故A错误、D正确。 答案　D 对点练2　牛顿第二定律 4．如图，雄鹰向下扇翅膀获得竖直向上的加速度，这是由翅膀上、下部分的空气对雄鹰的压强差形成的。设雄鹰上方空气对它向下的作用力的合力大小为F1，下方空气对它向上的作用力的合力大小为F2，雄鹰重力大小为G，则它向下扇翅膀起飞过程中(　　) A．F1＝G B．F2＝G C．F2＝G＋F1 D．F2＞G＋F1 解析　当雄鹰向下扇翅膀起飞过程中，其加速度方向向上，合外力方向向上，则有F2－G－F1＞0，即F2＞G＋F1。 答案　D 5.某时刻，物体甲受到的合力是10 N，加速度是2 m/s2，速度是10 m/s，物体乙受到的合力是8 N，加速度也是2 m/s2，但速度是20 m/s。下列说法正确的是(　　) A.甲比乙的惯性小 B.甲比乙的惯性大 C.甲和乙的惯性一样大 D.甲比乙的速度变化慢 解析　由牛顿第二定律F＝ma可知，甲的质量m甲＝5 kg，乙的质量m乙＝4 kg。质量是物体惯性大小的唯一量度，甲的质量大于乙的质量，所以甲的惯性比乙的大，故B正确，A、C错误；加速度是描述物体速度变化快慢的物理量，两物体加速度相同，则速度变化快慢相同，故D错误。 答案　B 6．车厢中用细线悬挂小球，通过细线的倾斜程度来检测车辆在行进过程中的加速度。如图所示，质量相同的两个光滑小球通过轻质细线分别系于车的顶部，左侧小球与车厢左侧壁接触，两细线与竖直方向的夹角相同，拉力大小分别为FT1和FT2。下列说法正确的是(　　) A．车正在向右做加速运动 B．两细线的拉力FT1＝FT2 C．当汽车加速度增大时，FT1变小 D．当汽车加速度减小时，FT2增大 解析　对右边小球进行受力分析，受到沿细线方向斜右上方的拉力，和竖直向下的重力。设细线与竖直方向夹角为θ，根据牛顿第二定律有ma＝mg tan θ，FT2＝，加速度水平向右，可以判断小车可能向右加速，或者向左减速，故A错误；同理，对左边小球受力分析，可得ma＝FN＋mg tan θ，FT1＝，联立可得FT1＝FT2，故B正确；根据上面选项的分析，可知当汽车加速度增大时，FT1不变，故C错误；可知当汽车加速度减小时，悬挂小球2的细线与竖直方向的夹角变小，FT2变小，故D错误。 答案　B 对点练3　牛顿第三定律 7．(多选)如图所示，人站立在体重计上，下列说法正确的是(　　) A．人对体重计的压力和体重计对人的支持力是一对平衡力 B．人对体重计的压力和体重计对人的支持力是一对作用力和反作用力 C．人所受的重力和体重计对人的支持力是一对平衡力 D．人所受的重力和人对体重计的压力是一对作用力和反作用力 解析　人对体重计的压力与体重计对人的支持力是一对作用力和反作用力，选项B正确，A错误；人所受的重力和人对体重计的压力方向相同，既不是相互作用力，也不是平衡力，而人所受的重力和体重计对人的支持力是一对平衡力，选项C正确，D错误。 答案　BC 8.小时候，父亲逗我们开心时都喜欢把我们“举高高”，如图所示是某位父亲逗孩子开心时把孩子“举高高”的场景。图中父亲将孩子沿竖直方向缓慢“举高高”的过程中，假设其每只手对孩子的作用力大小相等，则下列有关说法正确的是(　　) A.孩子的重力与父亲双手对孩子的作用力是一对作用力与反作用力 B.父亲双手对孩子的作用力与孩子对父亲双手的作用力是一对平衡力 C.地面对该父亲的支持力可能小于父亲和孩子整体所受的重力 D.该父亲每只手对孩子的作用力一定大于孩子所受重力的一半 解析　孩子的重力与父亲双手竖直方向上对孩子的作用力是一对平衡力，A错误；父亲双手对孩子的作用力与孩子对父亲双手的作用力大小相等，方向相反，作用在同一直线上，根据牛顿第三定律可知，这是一对作用力与反作用力，B错误；地面对该父亲的支持力等于父亲和孩子整体所受的重力，C错误；该父亲每只手对孩子竖直方向上的摩擦力和支持力的合力等于孩子所受重力的一半，但每只手对孩子的作用力为竖直方向上的摩擦力和支持力与水平方向上的压力的合力，则其一定大于孩子所受重力的一半，D正确。 答案　D 9．如图所示，在水平地面上一匹马能轻松地拉动装满货物的车匀速前进，运动过程中车轮未发生打滑现象。下列说法正确的是(　　) A．马拉车的力与车拉马的力是一对平衡力 B．马拉车的力与地面对车的摩擦力是一对作用力和反作用力 C．若车减速运动，则地面对车的摩擦力大于水平方向车对地面的力 D．马拉车匀速运动过程中，车与地面间的摩擦力为静摩擦力 解析　马拉车的力和车拉马的力分别作用在不同的物体上，它们始终大小相等、方向相反，并作用在同一条直线上，根据牛顿第三定律可知，二力是一对作用力和反作用力，A错误；马拉车的力与地面对车的摩擦力作用在同一物体上，等大反向，是一对平衡力，B错误；若车减速运动，马拉车的力小于地面对车的摩擦力，水平方向上地面对车的作用力大小等于车对地面的作用力，C错误；马拉车匀速运动过程中，车轮未打滑，即车轮与地面接触位置相对地面静止，仅有相对运动趋势，故车与地面间的摩擦力为静摩擦力，D正确。 答案　D 10．如图，质量为M的大圆环中间有一立柱，其上串着一个质量为m的球，球和立柱间有摩擦力。下列说法正确的是(　　) A．小球在立柱上端由静止释放，若加速下滑，则地面对大圆环的支持力大于(M＋m)g B．小球在立柱上以一定的速度向下运动，若减速下滑，则地面对大圆环的支持力小于(M＋m)g C．小球在立柱上以一定的速度向上运动，当初速度足够大时，小球就能通过力将大圆环托离地面 D．小球在立柱上以一定的速度向上运动，当加速度足够大时，小球就能通过力将大圆环托离地面 解析　小球在立柱上端由静止释放，若加速下滑，整个系统中有部分(小球)处于失重状态，则地面对大圆环的支持力小于(M＋m)g，A错误；小球在立柱上以一定的速度向下运动，若减速下滑，整个系统中有部分(小球)处于超重状态，则地面对大圆环的支持力大于(M＋m)g，B错误；当小球对立柱向上的摩擦力大于或等于Mg时，大圆环离开地面，故小球能否通过摩擦力将大圆环托离地面，取决于摩擦力大小，与初速度大小无关，C错误；若小球与立柱的摩擦力大于或等于大圆环的重力时，就可能通过摩擦力将大圆环托离地面，此时f≥Mg，f＋mg＝ma，解得a≥，D正确。 答案　D 11．如图所示，质量为m的物体放在质量为M、倾角为θ的斜面体上，斜面体置于粗糙的水平地面上，用平行于斜面的力F拉物体使其沿斜面向下匀速运动，斜面体始终静止，重力加速度为g。下列说法中正确的是(　　) A．斜面体对地面的摩擦力大小为F cos θ B．斜面体对地面的压力为(M＋m)g C．物体对斜面体的摩擦力的大小为F D．斜面体对物体的作用力方向竖直向上 解析　由于斜面体和物体都处于平衡状态，将斜面体和物体看成一个整体，由受力情况结合共点力的平衡条件可得，地面对斜面体的摩擦力大小为F cos θ，地面对斜面体的支持力大小为(M＋m)g＋F sin θ，由牛顿第三定律可知，A正确，B错误；隔离物体进行受力分析，由共点力平衡条件得斜面体对物体的摩擦力大小为F＋mg sin θ，由牛顿第三定律可知，C错误；斜面体对物体的作用力即为物体受到的支持力与摩擦力的合力，由共点力的平衡条件可知斜面体对物体的作用力与物体的重力和F的合力大小相等、方向相反，故斜面体对物体的作用力不在竖直方向上，D错误。 答案　A 12．如图所示，一小车在平直道路上向右运动，车内一条光滑轻绳ACB两端固定在水平车顶上，一质量为m的小圆环穿过轻绳且可在绳上自由滑动。某段时间内轻绳AC、BC两部分与水平车顶的夹角分别为30°和60°。将小圆环视为质点，则在这段时间内(　　) A．小车做匀速运动 B．小车做匀减速运动 C．轻绳AC段的拉力大于BC段的拉力 D．轻绳AC段的拉力小于BC段的拉力 解析　因为小圆环穿过轻绳且可在绳上自由滑动，所以AC绳的拉力和BC绳的拉力大小相等，C、D错误；小车如果静止或者匀速直线运动，小圆环应该位于AB中点的正下方。现在小圆环在中点偏右，并且角度不变，根据牛顿第二定律(就像刹车时候人会向前倾一样)，说明小车正在向右匀减速运动，A错误，B正确。 答案　B 13．如图甲所示，高空滑索是一种勇敢者的运动项目。如果某人用轻绳通过轻质滑环悬吊在足够长的倾斜钢索上运动，钢索与水平地面的夹角为30°，在下滑过程中可能会出现如图乙(轻绳与钢索垂直)和如图丙(轻绳沿竖直方向)所示的两种情形，已知人的质量为m，重力加速度为g，不计空气阻力，则下列说法中错误的是(　　) A．图乙中，人一定匀加速下滑 B．图乙中，钢索对轻环的作用力大小为mg C．图丙中，人一定匀速下滑 D．图丙中，钢索对轻环无摩擦力 解析　图乙中，人受到重力和轻绳的拉力，由于两个力不共线，且合力方向斜向下，故人只能匀加速下滑，故A正确，不符合题意；图乙钢索对人的作用力大小T＝mgcos 30°＝mg，故B正确，不符合题意；图丙中，人受到重力和轻绳的拉力，两力均沿竖直方向，若合力不为零，则合力必沿竖直方向，与速度不共线，人不可能做直线运动，因此合力一定为零，人一定匀速下滑，故C正确，不符合题意；图丙中，轻环也做匀速运动，所受合力为零，轻绳对轻环的拉力与钢索对轻环的支持力不在一条直线上，合力不可能为零，因此轻环一定受到钢索的摩擦力，三力平衡，故D错误，符合题意。故选D。 答案　D 14．如图所示，充满某种液体的密闭容器用绳子悬挂在天花板上，轻弹簧A下端固定在容器底部，轻弹簧B上端固定在容器顶部。甲、乙、丙是三个不同材质的实心球，甲连在A的上端，乙连在B的下端，丙悬浮在液体中。已知甲、乙、丙和液体的密度关系为ρ乙＜ρ丙＝ρ液＜ρ甲，则剪断绳的瞬间相对于容器(不计空气阻力)(　　) A．甲球将向上运动，乙、丙球将向下运动 B．甲、丙球将向上运动，乙球将向下运动 C．甲球将向上运动，乙球将向下运动，丙球不动 D．甲球将向下运动，乙球将向上运动，丙球不动 解析　依题意，由于ρ乙＜ρ丙＝ρ液＜ρ甲，根据浮力公式F浮＝ρ液gV排可知，轻弹簧A、B均处于压缩状态，剪断绳的瞬间，系统处于完全失重状态，由于弹簧的弹力不会发生突变，根据牛顿第二定律可知，甲的加速度小于g，乙的加速度大于g，丙的加速度等于g，所以三者相对于容器，甲球将向上运动，乙球将向下运动，丙球保持不动。故选C。 答案　C 学科网（北京）股份有限公司 $$