第3章 第1讲 牛顿第一定律 牛顿第二定律-【优化探究】2026高考物理一轮复习高考总复习配套课件（教科版）

第1讲　牛顿第一定律　牛顿第二定律 第三章　运动和力的关系 [学习目标]　1.理解惯性的本质及牛顿第一定律的内容。2.理解牛顿第二定律的内容并会简单应用。3.知道力学单位制。4.知道超重和失重现象,并会对相关的实际问题进行分析。 基础知识　自主梳理 核心知识　典例研析 内容索引 考点一　对牛顿第一定律的理解 考点二　对牛顿第二定律的理解及简单应用 考点三　超重与失重问题 分层训练　巩固提高 考点四　力学单位制 基础知识　自主梳理 一 4 一、牛顿第一定律　惯性 1.牛顿第一定律 (1)内容:一切物体总保持 状态或静止状态,直到有外力迫使它改变这种状态为止。 (2)意义:①揭示了物体的固有属性:一切物体都有 ,因此牛顿第一定律又叫 定律; ②揭示了运动与力的关系:力不是 物体运动状态的原因,而是改变物体运动状态的原因,即力是产生 的原因。 匀速直线运动 惯性 维持 惯性 加速度 2.惯性 (1)定义:物体具有保持原来 状态或静止状态的性质。 (2)量度:质量是惯性大小的唯一量度。质量大的物体惯性 ,质量小的物体惯性 。 (3)普遍性:惯性是物体的固有属性,一切物体都具有惯性,与物体的运动情况和受力情况 。 匀速直线运动 大 小 无关 3.伽利略的理想实验 (1)特点:实践操作(实验)+逻辑推理(数学演算)。 (2)作用:提出力不是维持物体运动状态的原因。 伽利略是物理理想实验的开拓者。理想实验是人们在抽象思维中设想出来而实际上无法做到的实验,可以完美地解释物理学规律或理论。 二、牛顿第二定律　力学单位制 1.牛顿第二定律 (1)内容:物体加速度的大小跟它受到的作用力成 ,跟它的质量成 ,加速度的方向跟作用力的方向 。 (2)表达式:F= 。 (3)适用范围 ①牛顿第二定律只适用于惯性参考系,即相对于地面 或做 的参考系。 ②牛顿第二定律只适用于 物体(相对于分子、原子等)、 运动(远小于光速)的情况。 正比 反比 相同 ma 静止 匀速直线运动 宏观 低速 2.力学单位制 (1)单位制: 单位和 单位一起组成了单位制。 (2)基本单位:基本量的单位。国际单位制中基本量共七个,其中力学有三个,是 、 、 ,单位分别是 、 、 。 (3)导出单位:由基本量根据 推导出来的其他物理量的单位。 基本 导出 长度 质量 时间 米 千克 秒 物理关系 三、超重与失重 1.实重 物体实际所受的重力,与物体的运动状态 ,在地球上的同一位置是 的。 无关 不变   超重现象 失重现象 完全失重 概念 物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力) 物体所受重力的现象 物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力) 物体所受重力的现象 物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力) 的现象 产生 条件 物体的加速度方向_____ 物体的加速度方向_____ 物体的加速度方向 ,大小为a=g 原理 方程 F-mg=ma F=m(g+a) mg-F=ma F=m(g-a) mg-F=mg F=0 运动 状态 加速上升或_________ 加速下降或_________ 无阻力的抛体运动;绕地球的匀速圆周运动 2.超重、失重和完全失重的比较 大于 小于 等于零 向上 向下 向下 减速下降 减速上升 【基础检测·自我诊断】 1.(教科版必修第一册习题改编)伽利略曾用如图所示的“理想实验”来研究力与运动的关系,则下列符合实验事实的是 (　　) A.小球由静止开始释放,“冲”上对接的斜面 B.没有摩擦,小球上升到原来释放时的高度 C.减小斜面的倾角θ,小球仍然达到原来的高度 D.继续减小斜面的倾角θ,最后使它成水平面,小球沿水平面永远运动下去 A 解析：小球由静止开始释放,“冲”上对接的斜面,这是实验事实,故A正确;因为生活中没有无摩擦的轨道,所以小球上升到原来释放时的高度为推理,而不是实验事实,故B错误;减小斜面的倾角θ,小球仍然达到原来的高度,是在B项基础上的进一步推理,而不是实验事实,故C错误;继续减小斜面的倾角θ,最后使它成水平面,小球沿水平面永远运动下去,是在C项的基础上继续推理得出的结论,而不 是实验事实,故D错误。 2.(粤教版教材改编)第26届国际计量大会表决通过了关于“修订国际单位制(SI)”的1号决议,摩尔等4个SI基本单位的定义将改由常数定义。下列各组单位中,属于国际单位制基本单位的是 (　　) A.kg　m　A　　　　　　 B.kg　s　N C.m　s　N D.s　A　T A 解析：kg、m、A是国际单位制中的基本单位,故A正确;N是导出单位,kg、s是国际单位制中的基本单位,故B错误;N是导出单位,m、s是国际单位制中的基本单位,故C错误;T是导出单位,s、A是国际单位制中的基本单位,故D错误。 3.(人教版必修第一册习题改编)(多选)一个质量为2 kg 的物体,放在光滑水平面上,受到两个水平方向的大小为5 N和7 N的共点力作用,则物体的加速度可能是 (　　) A.1 m/s2 B.4 m/s2 C.7 m/s2 D.10 m/s2 AB 解析：物体受到两个水平方向的大小为5 N和7 N的共点力作用,合力的范围为2 N≤F≤12 N,再由牛顿第二定律知加速度的范围为1 m/s2 ≤a≤6 m/s2,A、B对。 二 核心知识　典例研析 16 考点一　对牛顿第一定律的理解　 基础考点 1.对牛顿第一定律的理解 (1)揭示了物体的惯性:不受力的作用时,一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态。 (2)揭示了力的作用对运动的影响:力是改变物体运动状态的原因。 2.对惯性的认识 惯性是物体保持原来运动状态的性质,与物体是否受力、是否运动及所处的位置无关。物体的惯性只与其质量有关,物体的质量越大,其惯性越大。 3.惯性的两种表现形式 (1)保持“原状”:物体在不受力或所受合力为零时,惯性表现为使物体保持原来的运动状态(静止或匀速直线运动)。 (2)反抗改变:物体受到外力时,惯性表现为运动状态改变的难易程度。惯性越大,物体的运动状态越难以被改变。 [典例1]　(多选)(2025·四川成都高三质检)下列对牛顿第一定律的理解正确的是 ( 　　) 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,物体的运动状态保持不变 C.在水平地面上滑动的木块最终停下来,是由于没有外力维持木块运动的结果 D.奔跑的运动员,由于遇到障碍而被绊倒,这是因为他受到外力作用迫使他改变原来的运动状态 ABD [解析] 牛顿第一定律描述的是物体不受外力作用时,总保持匀速直线运动状态或静止状态不变,A、B正确。牛顿第一定律还揭示了力和运动的关系,力是改变物体运动状态的原因,而不是维持物体运动状态的原因;在水平地面上滑动的木块最终停下来,是由于摩擦力的作用而改变了运动状态;奔跑的运动员遇到障碍而被绊倒,是因为他受到外力作用而改变了运动状态,C错误,D正确。 [典例2]　图甲和图乙是人踩香蕉皮摔倒和一名骑行的人因自行车前轮突然陷入一较深的水坑而倒地的图片。下面是从物理学的角度去解释这两种情景,其中正确的是(　　) A.甲图中踩了香蕉皮摔倒是因为人的惯性变小了 B.乙图中人和车摔倒是因为雨天路面太滑 C.踩香蕉皮摔倒是因为下半身速度大于上半身的速度 D.自行车行驶速度越大,其惯性越大,所以造成人车倒地现象 C [解析] 题图甲中踩了香蕉皮摔倒是因为人的脚受到的摩擦力突然变小,脚不能立刻停下来,脚向前滑,由于惯性,上半身还要保持原来的运动状态,从而使得人下半身速度大于上半身的速度,所以人会向后倾倒,而不是人惯性变小了的原因,故A错误,C正确;题图乙中人和车摔倒是因为车的前轮陷入水坑后前轮立刻停止,但人与车的后半部分由于惯性仍保持原来的运动状态,因此人和车将 向前倾倒,而不是因为雨天路面太滑,故B错 误;惯性只与物体的质量有关,与速度大小没 有关系,故D错误。 考点二　对牛顿第二定律的理解及简单应用 能力考点 1.牛顿第二定律的几个性质 (1)同体性:式中合力F、质量m、加速度a对应同一物体。 (2)独立性:作用在物体上的每一个力都可以产生一个加速度,物体的加速度是所有力产生的加速度的矢量和。 (3)瞬时性:加速度与合力F是瞬时对应关系,同时产生,同时变化,同时消失。 (4)矢量性:加速度方向与合力的方向相同,表达式是矢量式。 2.合力、加速度、速度间的决定关系 (1)物体所受合力的方向决定了其加速度的方向。只要合力不为零,不管速度多大,物体都有加速度。 (2)合力与速度同向时,物体做加速运动;合力与速度反向时,物体做减速运动;合力与速度不共线时,物体做曲线运动,但合力与速度无必然联系。 (3)a=是加速度的定义式,a与Δv、Δt无直接关系。 (4)a=是加速度的决定式,a∝F,a∝。 考向1　对牛顿第二定律的理解 [典例3]　(多选)(2025·四川南充高三阶段诊断)关于牛顿第二定律,下列说法正确的是 (　　) A.牛顿第二定律的表达式F=ma是矢量式,a与F方向始终相同 B.某一瞬间的加速度,只能由这一瞬间的外力决定,而与这一瞬间之前或之后的外力无关 C.在公式F=ma中若F为合力,则a等于作用在该物体上的每一个力产生的加速度的矢量和 D.物体的运动方向一定与物体所受合力的方向相同 ABC [解析] 牛顿第二定律的表达式F=ma是矢量式,a与F方向始终相同,故A正确;根据a=知,合力变化时,加速度随之变化,某一瞬时的加速度,只能由这一瞬时的外力决定,而与这一瞬时之前或之后的外力无关,故B正确;在公式F=ma中,若F为合力,a等于作用在物体上的合力与质量的比值,根据力的独立作用原理知,a等于作用在该物体上的每一个力产生的加速度的矢量和,故C正确;根据F=ma知加速度的方向与合外力的方向相同,但运动的方向不一定与加速度方向相同,所以物体的运动方向与物体所受合力的方向不一定一致,故D错误。 考向2　牛顿第二定律的简单应用 [典例4]　北京时间2024年4月25日,神舟十八号载人飞 船发射成功,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。 B 考向3　瞬时加速度问题 [典例5]　(2024·湖南卷)如图,质量分别为4m、3m、2m、m 的四个小球A、B、C、D,通过细线或轻弹簧互相连接,悬挂 于O点,处于静止状态,重力加速度为g。若将B、C间的细线剪断,则剪断瞬间B和C的加速度大小分别为(　　) A.g,1.5g B.2g,1.5g C.2g,0.5g D.g,0.5g [解析] 细线剪断前,对B、C、D整体受力分析,由力的平衡条件有A、B间轻弹簧的弹力FAB=6mg,对D受力分析,由力的平衡条件有C、D间轻弹簧的弹力FCD=mg,细线剪断瞬间,对B由牛顿第二定律有3mg-FAB=3maB,对C由牛顿第二定律有2mg+FCD=2maC,联立解得aB=-g, aC=1.5g,A正确。 A [典例6]　如图所示,物块1的质量为3m,物块2的质量为m,两者通过弹簧相连,整个系统置于水平放置的光滑木板上,并处于静止状态。现将木板沿水平方向突然抽出,设抽出后的瞬间,物块1、2的加速 度大小分别为a1、a2,重力加速度大小为g,则有 (　　) A.a1=0,a2=g B.a1=g,a2=g C.a1=0,a2=4g D.a1=g,a2=4g [解析] 开始时,对物块1分析,其处于平衡状态,弹簧的弹力F=3mg。抽出木板的瞬间,弹簧的弹力不变,物块1所受的合力仍然为零,则加速度a1=0。对物块2分析,其受重力和弹簧向下的弹力,根据牛顿第二定律得a2==4g,故C正确,A、B、D错误。 C 瞬时加速度问题的两种常见模型 方法技巧 考点三　超重与失重问题 基础考点 1.对超重和失重现象的理解 (1)发生超重或失重现象时,物体所受的重力没有变化,只是压力(或拉力)变大或变小了。 (2)在完全失重的状态下,一切由重力产生的物理现象都会完全消失,如天平失效、浸在水中的物体不再受浮力作用、液柱不再产生压强等。 (3)即使物体的加速度不是沿竖直方向,但只要其加速度在竖直方向上有分量,物体就会处于超重或失重状态。 2.判断超重和失重的方法 从受力的角度判断 当物体所受向上的拉力(或支持力)大于重力时,物体处于超重状态;小于重力时,物体处于失重状态;等于零时,物体处于完全失重状态 从加速度的角度判断 当物体具有向上的加速度时,物体处于超重状态;具有向下的加速度时,物体处于失重状态;向下的加速度等于重力加速度时,物体处于完全失重状态 从速度变化的角度判断 当物体向上加速或向下减速时,物体处于超重状态;当物体向下加速或向上减速时,物体处于失重状态 考向1　对超、失重现象的理解 [典例7]　(2024·海南卷)神舟十七号载人飞船返回舱于2024年4月30日在东风着陆场成功着陆,在飞船返回至离地面十几公里时打开主伞,飞船快速减速,返回舱速度大大减小,在减速过程中 (　　) A.返回舱处于超重状态 B.返回舱处于失重状态 C.主伞的拉力不做功 D.重力对返回舱做负功 A [解析] 返回舱在减速过程中,加速度竖直向上,处于超重状态,故A正确,B错误;主伞的拉力与返回舱运动方向相反,对返回舱做负功,故C错误;返回舱的重力与返回舱运动方向相同,重力对返回舱做正功,故D错误。 教科教材必修第一册P137“发展空间”介绍了宇宙飞船里的超重和失重现象,典例7的命题角度与教材该部分内容相同,可以看成教材“课外阅览”的拓展延伸。 考教衔接 考向2　超、失重现象的图像问题 [典例8]　(多选)(2025·四川绵阳高三阶段诊断)如图所示是完成“下蹲”与“起立”动作时力传感器的示数随时间变化的情况,已知t=0时刻人处于静止状态。根据图像判断下列说法正确的是 ( 　　) A.从图像显示此人完成了两组“下蹲—起立”动作 B.图中t1时刻人处于失重状态 C.图中t2时刻人具有向上的加速度 D.“起立”的过程先超重后失重 BCD [解析] 根据图像可知,加速度先向下后向上,之后又先向上后向下,而下蹲的过程中,先向下加速运动,再向下减速到停止,加速度先向下再向上;起立的过程中,先向上加速运动,再向上减速到停止,加速度先向上再向下,所以此人完成了一组“下蹲—起立”动作,故A错误。由图可知t1时刻压力小于重力,人处于失重状态,故B正确。由图可知图中t2时刻,压力大于重力,人具有向上的加速度,故C正 确。“起立”的过程,先向上加速运动,再向上减速 到停止,加速度先向上再向下,先超重后失重,故 D正确。 考点四　力学单位制 基础考点 　国际单位制的基本单位 基本物理量 物理量符号 基本单位 单位符号 长度 l 米 m 质量 m 千克(公斤) kg 时间 t 秒 s 电流 I 安[培] A 热力学温度 T 开[尔文] K 物质的量 n(ν) 摩[尔] mol 发光强度(高中 阶段不涉及) I(Iν) 坎[德拉] cd [典例9]　(2023·浙江1月卷)下列属于国际单位制中基本单位符号的是(　　) A.J　　　　　　　　　 B.K C.W D.Wb [解析] 国际单位制中的七个基本单位是千克、米、秒、安培、开尔文、坎德拉、摩尔,符号分别是kg、m、s、A、K、cd、mol,其余单位都属于导出单位,故选B。 B [典例10]　(2025·四川德阳模拟)一同学在课外书上了解到,无限长通有电流强度为I的直导线在空间某点产生的磁感应强度大小可表示为B=,r是该点到直导线的距离,结合安培力的公式F=BIL,可知比例系数μ0的单位是 (　　) A. C. [解析] 根据公式B=·,根据F=BIL变形可知B=,联立可得μ0=,则比例系数μ0的单位是,故选C。 C 分层训练　巩固提高 三 1.(2025·四川甘孜模拟)物理学发展史上,亚里士多德、牛顿、伽利略、笛卡尔等许许多多的科学家为关于物体运动的研究做出了巨大贡献。以下选项中符合历史事实的是 (　　) A.亚里士多德认为,力不是维持物体运动的原因 B.伽利略“理想实验”内容中“如果没有摩擦,小球将上升到原来的高度”是可靠的事实 C.笛卡尔指出: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.一个运动的物体,如果不再受力了,它总会逐渐停下来,这说明:静止状态才是物体不受力时的“自然状态” 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 A 夯实基础 C 13 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 解析：伽利略“理想实验”得出结论:力不是维持物体运动的原因,即运动必具有一定速度,如果它不受力,它将以这一速度永远运动下去,符合事实,故A错误。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,这是一个客观事实;而如果没有摩擦,小球将上升到释放时的高度,这是在没有摩擦的情况下的一个推论,不符合事实,故B错误。笛卡尔指出: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,符合事实,故C正确。一个运动的物体,它总会逐渐停下来,是因为物体受到了摩擦力,如果不受力,运动的物体会永远运动下去,故D错误。 13 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 2.(2023·浙江6月卷)在足球运动中,足球入网如图所示,则 (　　) A.踢香蕉球时足球可视为质点 B.足球在飞行和触网时惯性不变 C.足球在飞行时受到脚的作用力和重力 D.触网时足球对网的力大于网对足球的力 B 解析：香蕉球要考虑足球的转动,此时足球不可以视为质点,A错;质量是惯性的唯一量度,质量不变,惯性不变,B对;足球在飞行时,已经脱离脚,所以不受脚的作用力,C错;足球对网的力与网对足球的力是一对相互作用力,大小相等,D错。 13 3.如图所示,在一辆表面光滑且足够长的小车上,有质量分别为m1、m2的两个小球(m1>m2),原来随小车一起做匀速直线运动,当小车突然停止时,如不考虑其他阻力,则两个小球(　　) A.一定相碰 B.一定不相碰 C.不一定相碰 D.无法确定,因为不知小车的运动方向 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 B 解析：小车停止前,两个小球和小车一起做匀速直线运动,并且两个小球和小车具有共同的速度,当小车突然停止时,由于小球在小车光滑表面上运动,因此两个小球由于惯性,还要保持原来大小不变的速度做匀速直线运动,又两个小球的速度相同,相同时间内通过的位移相同,因此两个小球间的距离不变,一定不会相碰,故B正确,A、C、D错误。 13 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 4.(多选)(2025·四川眉山高三阶段诊断)体育赛事项目撑竿跳高的过程如图所示,则运动员 (　　) A.加速助跑过程中做加速直线运动 B.起跳后上升过程中做加速度减小的加速直线运动 C.越过横杆前在空中的过程中处于超重状态 D.越过横杆后在下落过程中处于失重状态 AD 解析：运动员加速助跑过程中做加速直线运动,故A正确;起跳后上升过程中,加速度竖直向下,做减速运动,故B错误;越过横杆前在空中的过程中和越过横杆后在下落过程中都具有竖直向下的加速度,均处于失重状态,故C错误,D正确。 13 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 5.(2025·四川成都模拟)如图,一水平轻质弹簧的左端固定在竖直墙壁上,右端与一小物块相连,刚开始物块静止且弹簧处于原长状态,现对物块施加一个水平向右的拉力F使物块向右做匀加速直线运动。弹簧始终处于弹性限度内,物块与水平地面间的动摩擦因数恒定,不计空气阻力。下列关于拉力F随物块位移x变化的图像正确的是(　　) 解析：根据牛顿第二定律有F-μmg-kx=ma,即F=ma+kx+μmg,物块做匀加速运动,则F与x的关系为一次函数的关系,与纵轴截距为正,故选A。 A 13 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 6.(2025·四川攀枝花高三阶段检测)智能手机有许多的传感器,如加速度传感器。小明用手平托着手机,迅速向下运动,然后停止。以竖直向上为正方向,手机记录了手机竖直方向的加速度a随时间t变化的图像如图所示,则下列判断正确的是(　　) A.t1时刻手机速度比t2时刻小 B.手机t2时刻加速度比t1时刻大 C.t3时刻手受的压力比手机重力小 D.t4时刻手受的压力最小 A 13 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 解析：根据a-t图像可知,手机在t2时刻仍处于向下加速运动阶段,所以t1时刻手机速度比t2时刻小,故A正确;根据a-t图像可知,手机t2时刻加速度比t1时刻小,故B错误;根据a-t图像可知,t3时刻手机的加速度向上,手机处于超重状态,则t3时刻手受的压力比手机重力大,故C错误;根据a-t图像可知,t4时刻手机的加速度向上且加速度最大,根据牛顿第二定律可知,t4时刻手对手机的支持力最大,则t4时刻手受的压力 最大,故D错误。 13 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 7.(2025·四川成都高三期中)A、B、C、D四个物体通过轻绳和轻弹簧按如图所示方式连接,已知A、C的质量为2m,B、D的质量为m,重力加速度为g。四个物体处于静止状态,下列有关表述正确的是 (　　) A.突然剪断B、C间绳后的瞬间,A的加速度为零 B.突然剪断B、C间绳后的瞬间,B的加速度为3g C.突然剪断A、B间绳后的瞬间,C的加速度为g D.突然剪断A、B间绳后的瞬间,D的加速度为g C 13 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 解析：突然剪断B、C间的绳子,BC间绳的拉力突变为零,而CD间弹簧的弹力保持不变,对AB整体受力分析可得(mA+mB)g=(mA+mB)aAB,解得aAB=g,故A、B错误;突然剪断A、B间的绳子,CD间弹簧的弹力保持不变,可知D的受力情况保持不变,则aD=0,故D错误;而BC间绳的拉力要突变,若突变为0,则有aB==g(向下),aC=g(向 下),因aC>aB,则绳不会松弛,故B和C一起沿着绳以相同的加 速度加速,由牛顿第二定律有T-mBg=mBa,mCg+mDg-T=mCa, 解得a=g,故C正确。 13 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 8.(多选)某跳伞运动员从悬停在空中的直升机上由静止自由下落(空气阻力不计)。下落一段距离后打开降落伞,降落伞所受阻力f与速度v成正比,即f=kv,k为阻力系数。从打开降落伞开始计时,运动员的速度随时间变化的图像如图所示。已知人和降落伞总质量为100 kg,g取10 m/s2,则下列说法中正确的是(　　) A.运动员自由下落的距离为10 m B.打开降落伞瞬间运动员的加速度大小a=30 m/s2 C.从打开降落伞到速度为5 m/s过程中运动员处于失重状态 D.阻力系数k=200 N·s/m BD 13 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 解析：由题可知打开降落伞时速度为20 m/s,根据v2=2gh,代入数据可得h=20 m,故A错误;从打开降落伞到速度为5 m/s过程中,阻力一直大于重力,加速度方向向上,运动员处于超重状态,故C错误;当速度为5 m/s时,运动员进入匀速运动状态,根据平衡方程mg=kv可得k=200 N·s/m,故D正确;打开降落伞时的速度为20 m/s,结合牛顿第二定律可得kv'-mg=ma,解得a=30 m/s2,故B正确。 13 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 9.橡皮筋也像弹簧一样,在弹性限度内,伸长量x与弹力F的大小成正比,即F=kx。k的值与橡皮筋未受到拉力时的长度L、横截面积S有关。理论与实践都表明k=Y,其中Y是一个由材料决定的常数,材料学上称之为杨氏模量。在国际单位制中,杨氏模量Y的单位应该是(　　) A.N　　　　　　　　B.m C.N/m D.Pa B 能力提升 D 解析：根据k=Y,则Y的单位是=Pa,故选D。 13 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 10.(多选)两小球A、B先后用弹簧和轻杆相连,放在光滑斜面上静止。挡板C与斜面垂直,弹簧、轻杆均与斜面平行,如图甲、乙所示。A、B质量相等,重力加速度为g,斜面的倾角为θ。在突然撤去挡板的瞬间(　　) A.两图中两球加速度均为gsin θ B.两图中A球的加速度均为零 C.图甲中B球的加速度为2gsin θ D.图乙中B球的加速度为gsin θ CD 13 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 解析：撤去挡板前,对整体分析,挡板对B球的弹力大小均为2mgsin θ,因弹簧弹力不能突变,而杆的弹力会突变,所以撤去挡板瞬间,题图甲中A球所受合力为零,加速度为零,B球所受合力为2mgsin θ,加速度为2gsin θ;题图乙中杆的弹力突变为零,A、B球所受合力均为mgsin θ,加速度均为gsin θ,故C、D正确,A、B错误。 13 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 11.(多选)如图所示,圆柱形玻璃容器内装满液体静置于水平面上,容器中有a、b、c三个不同材质的物块,物块a、c均对容器壁有压力,物块b悬浮于容器内的液体中,忽略a、c与容器壁间的摩擦。现给容器施加一水平向右的恒力,使容器向右做匀加速直线运动。下列说法正确的是(　　) A.三个物块将保持图中位置不变,与容器一起向右 加速运动 B.物块a将相对于容器向右运动,最终与容器右侧壁相互挤压 C.物块b将相对于容器保持静止,与容器一起做匀加速度直线运动 D.物块c将相对于容器向右运动,最终与容器右侧壁相互挤压 CD 13 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 解析：由题意可知,c浮在上面对上壁有压力,可知c排开水的质量大于本身的质量,同理b排开水的质量等于本身的质量,a排开水的质量小于本身的质量。当容器向右加速运动时,由牛顿第一定律可知,物块a将相对于容器向左运动,最终与容器左侧壁相互挤压;物块b将相对于容器保持静止,与容器一起做匀加速直线运动;与物块c相等体积的水将向左运动,则导致c将相对于容器向右运动,最终与容器右侧壁相互挤压(可将c想象为一个小气泡)。故选C、D。 13 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 12.如图所示,两个质量均为m的金属小球拴在轻质橡皮筋的两端,橡皮筋的中点固定在纸盒底部的正中间。小球放在纸盒口边上,现让纸盒从一定高度自由下落,小球被橡皮筋拉回盒中并能发生碰撞。不计空气阻力,则释放的瞬间(　　) A.橡皮筋的弹力为0 B.小球加速度大小等于重力加速度g C.纸盒加速度大小小于重力加速度g D.橡皮筋对纸盒作用力大小等于2mg D 13 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 解析：释放的瞬间,橡皮筋的形变还没有来得及变化,单根橡皮筋弹力等于小球的重力mg,故A错误;释放的瞬间,橡皮筋弹力仍为mg,小球的加速度等于0,故B错误;设纸盒质量为M,释放前,手对纸盒的作用力为(M+2m)g,方向竖直向上,对纸盒受力分析,由平衡方程F+Mg=(M+2m)g可得,橡皮筋对纸盒的作用力F=2mg,释放的瞬间,橡皮筋的形变还没有来得及变化,橡皮筋对纸盒的作用力仍为2mg,方向竖直向下,故D正确;释放的瞬间,纸盒所受合力为 F合=F+Mg=(2m+M)g,由 牛顿第二定律可得纸盒加速度大小a=g>g, 故C错误。 13 13.如图所示,一木块紧靠长方体形状的空铁箱后壁(未粘连),在水平拉力F的作用下一起向右做直线运动。现逐渐减小水平拉力,当拉力减小到F时木块恰能和铁箱保持相对静止。继续减小拉力,木块始终没有与后壁分离。从拉力开始减小到木块未落到箱底前,下列说法正确的是(　　) A.铁箱对木块的支持力先不变后减小 B.铁箱对木块的摩擦力先不变后减小 C.铁箱对木块的摩擦力一直减小 D.铁箱可能先做加速运动后做减速运动 B 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 13 解析：木块始终没有与后壁分离,则木块和空铁箱水平方向的加速度相同,水平拉力F逐渐减小,则整体加速度a逐渐减小,空铁箱对木块的支持力FN=m木块a逐渐减小,故A错误;木块与空铁箱相对静止时,摩擦力等于重力,不变,当木块与空铁箱相对滑动时,空铁箱对木块的摩擦力f=μFN=μm木块a逐渐减小,故B正确,C错误;空铁箱不可能做减速运动,如果做减速运动,则木块也要做减速运动而需要水平向左的力,而铁箱给木块的弹力水平向右,因此不会做减速运动,故D错误。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 13 $$