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解析　本題考查了超、失重現(xiàn)象的本質(zhì)．物體運(yùn)動(dòng)時(shí)具有豎直向上的加速度，屬于超重現(xiàn)象．A、C兩個(gè)選項(xiàng)中的汽車和運(yùn)動(dòng)員都具有豎直向下的加速度，均不正確；B、D兩個(gè)選項(xiàng)中的小孩和火箭都具有豎直向上的加速度，處于超重狀態(tài)，均正確．

答案　BD

解析 慣性是保持物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因，選項(xiàng)A正確：在沒有外力作用時(shí)，物體有保持靜止，這種性質(zhì)叫慣性，選項(xiàng)B錯(cuò)誤：行星在圓周軌道上保持勻速率運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)方向發(fā)生變化，受到了外力作用，選項(xiàng)C錯(cuò)誤：運(yùn)動(dòng)物體如果沒有受到力的作用，將繼續(xù)以同意速度沿同一直線運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)D正確.

答案 AD

解析　由于鐵片B從靜止被吸引上升過程中，必然有豎直向上的加速度，系統(tǒng)A、B、C受到重力(M＋m)g和繩的拉力F的作用．鐵片B被吸引上升過程中，系統(tǒng)中有豎直向上的加速度，處于超重狀態(tài)，所以F>(M＋m)g.

答案　D

解析　從圖可以看出，t₀～t₁時(shí)間內(nèi)，該人的視重小于其重力，t₁～t₂時(shí)間內(nèi)，視重正好等于其重力，而在t₂～t₃時(shí)間內(nèi)，視重大于其重力，根據(jù)題中所設(shè)的正方向可知，t₀～t₁時(shí)間內(nèi)，該人具有向下的加速度，t₁～t₂時(shí)間內(nèi)，該人處于平衡狀態(tài)，而在t₂～t₃時(shí)間內(nèi)，該人則具有向上的加速度，所以可能的圖象為A、D.

答案　AD

解析　m與M無相對(duì)滑動(dòng)，故a相同．

對(duì)m、M整體F＝(M＋m)·a，故a＝

m與整體加速度相同也為a，對(duì)m：F_f＝ma，即F_f＝

答案　BD

解析　小球與小車共同沿水平方向做勻加速運(yùn)動(dòng)，對(duì)小球受力分析如圖．由牛頓第二定律得mgtan θ＝ma，故a＝gtan θ.對(duì)球和車整體，由牛頓第二定律得F＝(M＋m)a，即F＝(M＋m)gtan θ.答案　B

解析　小木塊被釋放后的開始階段做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，所受摩擦力沿斜面向下，加速度為a₁.當(dāng)小木塊的速度與傳送帶速度相同后，小木塊開始以a₂的加速度做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，此時(shí)小木塊所受摩擦力沿斜面向上，所以a₁>a₂，在vt圖象中，圖線的斜率表示加速度，故選項(xiàng)D對(duì)．(傳送帶模型)

答案　D

解析　相對(duì)地面而言，小物塊在0～t₁時(shí)間內(nèi)，向左做勻減速運(yùn)動(dòng)，t₁～t₂時(shí)間內(nèi)，又反向向右做勻加速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)其速度與傳送帶速度相同時(shí)(即t₂時(shí)刻)，小物塊向右做勻速運(yùn)動(dòng)．故小物塊在t₁時(shí)刻離A處距離最大，A錯(cuò)誤．相對(duì)傳送帶而言，在0～t₂時(shí)間內(nèi)，小物塊一直相對(duì)傳送帶向左運(yùn)動(dòng)，故一直受向右的滑動(dòng)摩擦力，在t₂～t₃時(shí)間內(nèi)，小物塊相對(duì)于傳送帶靜止，小物塊不受摩擦力作用，因此t₂時(shí)刻小物塊相對(duì)傳送帶滑動(dòng)的距離達(dá)到最大值，B正確，C、D均錯(cuò)誤．(傳送帶模型)

答案　B

解析　把A、B兩滑塊作為一個(gè)整體，設(shè)其下滑的加速度大小為a，由牛頓第二定律有(M＋m)gsin θ－μ₁(M＋m)g·cos θ＝(M＋m)a得a＝g(sin θ－μ₁cos θ)．由于a<gsin θ，可見B隨A一起下滑過程中，必須受到A對(duì)它沿斜面向上的摩擦力，設(shè)摩擦力為F_B(如圖所示)．

由牛頓第二定律有mgsin θ－F_B＝ma

得F_B＝mgsin θ－ma＝mgsin θ－mg(sin θ－μ₁cos θ)＝μ₁mgcos θ.(程序思維法)

答案　μ₁mgcos θ，方向沿斜面向上

解析　(1)滑動(dòng)摩擦力F_f＝μmg＝0.1×4×10 N＝4 N，

加速度a＝μg＝0.1×10 m/s²＝1 m/s².

(2)行李達(dá)到與傳送帶相同速率后不再加速，則

v＝at₁，t₁＝

(3)行李始終勻加速運(yùn)行時(shí)間最短，加速度仍為a＝1 m/s²，當(dāng)行李到達(dá)右端時(shí)，有v

行李最短運(yùn)行時(shí)間由v_min＝a×t_min得t_min＝

(傳送帶模型)

答案　(1)4 N　1 m/s²　(2)1 s　(3)2 s　2 m/s

解析　設(shè)初始狀態(tài)時(shí)，彈簧的壓縮量為x₀，彈簧勁度系數(shù)為k，木塊的質(zhì)量為m，則kx₀＝mg；力F作用在木塊A上后，選取A為研究對(duì)象，其受到豎直向上的拉力F、豎直向下的重力mg和彈力k(x₀－x)三個(gè)力的作用，根據(jù)牛頓第二定律，有F＋k(x₀－x)－mg＝ma，即F＝ma＋kx＝20＋kx；當(dāng)彈簧對(duì)木塊B豎直向上的彈力大小等于重力時(shí)B剛好離開地面，此時(shí)彈簧對(duì)木塊A施加豎直向下的彈力F_彈，大小為mg，對(duì)木塊A運(yùn)用牛頓第二定律有F－mg－F_彈＝ma，代入數(shù)據(jù)，可求得F＝100 N.

答案　A

解析　將a、b兩物體作為一個(gè)整體來進(jìn)行分析，設(shè)兩物體的總質(zhì)量為m，物體向上的位移為Δx＝

答案　C

解析　由F＝ma可知加速度a與合外力F同向，且大小成正比，故F－t圖象與a－t圖線變化趨勢應(yīng)一致，故選項(xiàng)A、B均錯(cuò)誤；當(dāng)速度與加速度a同向時(shí)，物體做加速運(yùn)動(dòng)，加速度a是定值時(shí)，物體做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，故選項(xiàng)C正確，D錯(cuò)誤．

答案　C

解析　0～t₁時(shí)間內(nèi)，物體做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)，由F₁－F_f＝ma₁，a₁減小，可知外力不斷減小，A錯(cuò)；由圖線斜率可知t₁時(shí)刻的加速度為零，故外力大小等于摩擦力大小，B錯(cuò)；t₁～t₂時(shí)間內(nèi)，物體做加速度增大的減速運(yùn)動(dòng)，若外力方向與物體運(yùn)動(dòng)方向相同，由F_f－F₂＝ma₂，a₂增大，可知外力逐漸減小，若外力方向與物體運(yùn)動(dòng)方向相反，由F_f＋F₃＝ma₂，a₂增大，可知外力逐漸增大，又由于在t₁時(shí)刻，外力F大小等于摩擦力F_f的大小，所以F可能先與物體運(yùn)動(dòng)方向相同，大小逐漸減小，減小到0后再反向逐漸增大，故C、D對(duì)．

答案　CD

解析　由a－F圖象可知，拉力在7 N之前加速度都是0，因此可知最大靜摩擦力為7 N，選項(xiàng)A正確；再由圖象可知，當(dāng)F＝7 N時(shí)，加速度為0.5 m/s²，當(dāng)F＝14 N時(shí)，加速度為4 m/s²，即F₁－μmg＝ma₁，F₂－μmg＝ma₂，可求得動(dòng)摩擦因數(shù)及物體的質(zhì)量，選項(xiàng)C、D正確；物體運(yùn)動(dòng)為變加速運(yùn)動(dòng)，不能算出拉力為14 N時(shí)物體的速度，選項(xiàng)B錯(cuò)誤．

答案　ACD

解析　在0～2 s由速度圖象可得：a＝

答案　ABD

解析　對(duì)箱子和物體整體受力分析，當(dāng)物體與箱子上升時(shí)，如圖甲所示，由牛頓第二定律可知，Mg＋kv＝Ma，則a＝g＋

答案　C

解析　(1)由題圖知圖線a的加速度為

a₁＝－

圖線b的加速度為

a₂＝－

根據(jù)牛頓第二定律得，摩擦力F_f＝ma₂＝－0.2 N，方向與運(yùn)動(dòng)方向相反

(2)根據(jù)牛頓第二定律得：F＋F_f＝ma₁＝－0.1 N

所以F＝0.1 N，方向與運(yùn)動(dòng)方向相同．

答案　見解析

解析　(1)傳送帶順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，物體相對(duì)傳送帶向下運(yùn)動(dòng)，則物體所受滑動(dòng)摩擦力沿斜面向上，相對(duì)傳送帶向下勻加速運(yùn)動(dòng)，根據(jù)牛頓第二定律有mg(sin 37°－μcos 37°)＝ma

則a＝gsin 37°－μgcos 37°＝2 m/s²，

根據(jù)l＝

(2)傳送帶逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)物體下滑速度小于傳送帶轉(zhuǎn)動(dòng)速度時(shí)，物體相對(duì)傳送帶向上運(yùn)動(dòng)，則物體所受滑動(dòng)摩擦力沿傳送帶向下，設(shè)物體的加速度大小為a₁，由牛頓第二定律得

mgsin 37°＋μmgcos 37°＝ma₁

則有a₁＝

設(shè)當(dāng)物體運(yùn)動(dòng)速度等于傳送帶轉(zhuǎn)動(dòng)速度時(shí)經(jīng)歷的時(shí)間為t₁，位移為x₁，則有

t₁＝

t

當(dāng)物體運(yùn)動(dòng)速度等于傳送帶速度瞬間，有mgsin 37°>μmgcos 37°，則下一時(shí)刻物體相對(duì)傳送帶向下運(yùn)動(dòng)，受到傳送帶向上的滑動(dòng)摩擦力——摩擦力發(fā)生突變．設(shè)當(dāng)物體下滑速度大于傳送帶轉(zhuǎn)動(dòng)速度時(shí)物體的加速度為a₂，則

a₂＝

x₂＝l－x₁＝11 m

又因?yàn)?i>x₂＝vt₂＋

t

t

解得：t₂＝1 s(t₂＝－11 s舍去)

所以t_總＝t₁＋t₂＝2 s.

答案　(1)4 s　(2)2 s