高中物理力与运动专题复习题及答案

运动是物体的属性，并不是由于力的作用而产生的。力不是物体运动的原因，力是使物体运动状态改变的原因。物体的运动形式由两个因素决定：物体的速度和物体受到的合外力。

1．几种常见运动形式中的运动与力的关系

(1)若物体所受到的合外力为零，则物体运动状态将保持不变，即物体保持静止或作匀速直线运动。反过来，若物体处于匀速运动或保持静止时，其受到的合外力一定为零。

(2)当物体运动速度方向与合外力方向共线时，物体作直线运动。若速度方向与合外力方向相同，则物体作加速直线运动；若速度方向与合外力方向相反，则物体作减速直线运动。

2．加速度与合外力间的关系、速度与加速度(合外力)间的关系

(1)由牛顿第二定律可知，加速度方向总与合外力方向相同、加速度大小与合外力大小成正比。它们间存在因果关系、矢量关系、同时关系、对应关系等多角度的联系。

(2)速度是描述物体运动快慢的物理量，加速度是描述速度变化快慢的物理量，即加速度是速度对时间的变化率。一个物体速度大(即运动得快)不一定速度要变或速度变化快(即加速度大)；反过来，一个物体速度变化快，速度变化率大，但其运动速度不一定大。

3．牛顿运动定律的应用

(1)在以上两种情况的分析中，都需要选择分析对象。选择对象的方法有隔离法和整体法。

隔离法：当以几个物体之中的某一个或一部分物体为对象进行分析时，这种选择方法为隔离法。

整体法：当以几个物体组成的整体为对象进行分析时，这种选择方法为整体法。 (2)牛顿运动定律应用于动力学有两种情形

(a)已知物体受力情况，分析物体的运动情况。处理该情形的思路和步骤如下：

(b)已知物体运动情况，分析物体的受力情况。处理该情形的思路和步骤如下：

(3)超重和失重

(a)当物体具有竖直向上的加速度或具有竖直向上的加速度分量时，物体处于超重状态。在物体处于超重状态时，只是对物体重力的测量值大于重力真实值，物体真实重力并没有增大。

(b)当物体具有竖直向下的加速度或具有竖直向下的加速度分量时，物体处于失重状态。当物体具有加速度为重力加速度时，物体处于完全失重状态。在物体处于失重状态或完全失重状态时，只是对物体重力的测量值小于重力真实值，物体真实重力并没有减

少或重力失去。 命题预测

从知识方面，命题可以对加速度与力、速度与加速度(合外力)的关系进行考查；从方法方面，命题可以对隔离法和整体法进行考查；从情景方面，命题可以将牛顿第二定律与运动学公式联系在一起处理动力学问题及应用于超重和失重现象等。 例题精析

题型一 物体速度与合外力方向关系决定物体是作加速还是减速的运动形式 【例1】如图3－1所示，一木块在光滑水平面上受到一恒力作用而运动，前方固定有一劲度系数足够大的水平弹簧，当木块接触弹簧后，将( )

A．立即作减速运动 B．立即作匀减速运动 C．在一段时间内速度继续增大

D．当弹簧处于最大压缩量时，物体速度为零、加速度也为零

【解析】当木块刚接触弹簧后，弹簧压缩量不大，物块所受到的合外力方向与物块速度方向仍然相同，故开始一段时间内仍然加速；随着弹力的增大，当弹簧弹力大于推

力时物块速度方向与它受到的合外力方向相反，物块开始作减速运动；最后速度为零时，物块受到的合外力不为零，其方向向左。

【答案】C

【点评】解答这一类型的问题时要注意物体速度增大还是减小取决于速度方向与合外力方向的关系。另外有些同学认为物块在刚接触弹簧时就开始减速，其错误原因是只看到弹力而漏掉推力，或者认为只要物块接触弹簧它受到的合外力立即向左。

题型二 熟练运用隔离法和整体法的技巧，灵活选择受力分析对象

【例2】如图3—2所示装满土豆的木箱，以一定的初速度在动摩擦因数为μ的水平地面上做匀减速运动，则木箱中某一质量为m的土豆(图中阴影部分)受到其它土豆对它的作用力为(

)

【解析】以木箱和装满的土豆组成的整体为对象，根据牛顿第二定律得，设它们的加速度为a， 由μmg=ma， 得a=μg， 它的方向水平向左。

以木箱中质量为m的被指定的土豆为研究对象，它随木箱向右作减速运动， 它的加速度方向也水平向左；根据牛顿第二定律可知，该土豆所受到的合外力方向也是水平向左，根据力的平行四边形定则可知，它受到的重力G、其它土豆作用力F与合外力 F 合之间关系如图3－3所示。该土豆所受到的其它土豆作用力F大小为：

【答案】C

【点评】运用牛顿第二定律解决问题时，要养成分析物体受力的好习惯。而分析受力的前提是选准研究对象，并针对同一对象分析合外力、质量和加速度。当然，这里所

指的同一对象可以是某一物体，也可以是多个物体组成的整体，处理时灵活地运用隔离法和整体法。另外，本题所要分析的是该土豆受到其它土豆的作用力，而不是求解它受到的合外力。

题型三 对物体所处的超重和失重状态的分析

【例3】某同学正在体重计上，在他迅速下蹲的过程中体重计示数将( ) A．始终变小 B．始终变大

c．先变大，后变小，最后等于他的重力 D．先变小，后变大，最后等于他的重力

【解析】该同学下蹲过程中先加速下降、后减速下降。在加速下降过程中，其加速度方向向下，人处于失重状态，体重计示数小于人的重力；在人减速下降过程中，其加速度方向向上，人处于超重状态，体重计示数大于人的重力。人最后蹲在体重计上静止时示数等于人的重力。

【答案】D

【点评】解决该问题有两个关键点：首先搞清楚人下蹲的运动形式，从而掌握人的加速度方向；再就是掌握判断物体处于超重或失重的本质方法，直接观察人的加速度方向，从而得出结论。 摸拟操练

1．跳高运动员从地面上跳起，是由于：

①地面给运动员的支持力大于运动员给地面的压力 ②运动员对地面的压力大于运动员受到的重力 ③地面给运动员的支持力大于运动员受到的重力

④运动员给地面的压力等于地面给运动员的支持力。以上说法正确的是( ) A．①③ B．①④ C．②④ D．②③

2．某航天探测器完成对月球的探测任务后，在离开月球过程中，由静止开始沿着与月球表面成一倾角的直线飞行，先加速，后匀速．探测器通过喷气而获得动力。以下关于喷气方向的描述中正确的是( )

A．探测器加速时，沿直线向后喷气 B．探测器加速时，沿竖直向下方向喷气

C．探测器匀速运动时，沿竖直向下方向喷气 D．探测器匀速运动时，不需要喷气

3．如图3-4所示，在水平传送带上放一个质量为10kg的工件。当传送带与工件一起以加速度a=1．5m／s2向右加速运动时，设工件与传送带之间动摩擦因数为0．2，则传送带受到的静摩擦力为(

)

A．大小为20N，方向向右 B．大小为20N，方向向左 C．大小为15N，方向向右 D．大小为15N，方向向左

4．如图3－5所示，车厢中的弹簧处于拉伸状态，车厢地板上的木块和车厢都处于静止状态．现使车厢向右加速运动，木块仍相对车厢静止，此时木块受到的摩擦力的大小( )

A．一定增大 B．一定减小

C．一定不变 D．可能增大也可能减小

5．质点所受到的合外力F随时间变化如图3—6所示，力的方向始终在某一直线上．已知t=0时质点的速度为零。在图中的t1、t2、t3和t4各时刻中，哪一时刻质点的速度最大?( )

A．t1 B．t2 C．t3 D．t4

6．如图3—7所示，在光滑水平桌面上有甲、乙两个用一细线相连的物体，在水平力F1和F2的作用下运动，已知F1 < F2 ，则以下说法不正确的是(

)

A．若撤去F1 ，则甲的加速度一定变大 B．若撤去F1 ，则细线上的拉力一定变小 C．若撤去F2 ，则乙的加速度一定变大 D．若撤去F2 ，则细线上的拉力一定变小

7．航天员为了适应升空、在轨道上运动及返回时所要经历超重、失重状态，在地面必须经受艰苦的训练。“神舟六号”在升空与返回时都要穿过大气层，关于穿过大气层时的超重、失重情况，下列说法正确的是( )

A．升空过程处于超重状态，返回过程处于失重状态 B．升空过程处于失重状态，返回过程处于超重状态 C．无论升空还是返回，都处于失重状态 D．无论升空还是返回，都处于超重状态

8．如图3－8所示，水平传送带保持速度v=2．0m／s匀速运动，现将一质量为m=0．5kg的小工件在传送带的左端轻轻放下，设物体与传送带之间的动摩擦因数为μ=0．1，传送带的两端点间距离为L=8．0m，则小工件从传送带左端传到右端的时间为( )

A．4．0s B．1．0s C．5s D．1．41s

9．将一物体竖直向上抛出，最后又落回原处，若考虑空气阻力，且设阻力在整个过程中大小不变，下列说法正确的是( )

A．上升过程的加速度大小一定等于下降过程中的加速度的大小 B．上升过程最后1s内位移的大小一定等于下降过程中最初1s内的位移 C．上升过程所需要的时间一定小于下降过程所需要的时间 D．上升过程的平均速度一定小于下降过程的平均速度

10．如图3—9所示，一足够长的传送带以恒定速率v1沿顺时针转动，传送带右侧有一与传送带等高的光滑水平面，一物体以速率v2沿直线向左滑上传送带后，经过一段时间又返回光滑水平面，其速率为v2′，则(

)

A．若v1< v2，则v2′= v1 B．若v1> v2，则v2′= v1 C．不管v2多大，总有v2′= v1 D．只有v1= v2，才有v2′= v1 答案点拨

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