5.

图3－1－13

如图3－1－13所示是一种汽车安全带控制装置的示意图，当汽车处于静止或匀速直线运动时，摆锤竖直悬挂，锁棒水平，棘轮可以自由转动，安全带能被拉动．当汽车突然刹车时，摆锤由于惯性绕轴摆动，使得锁棒锁定棘轮的转动，安全带不能被拉动．若摆锤从图中实线位置摆到虚线位置，汽车的可能运动方向和运动状态是(　)

A．向左行驶、突然刹车

B．向右行驶、突然刹车

C．向左行驶、匀速直线运动

D．向右行驶、匀速直线运动

4.

图3－1－12

有人利用牛顿第三定律设计了一种交通工具，如图3－1－12所示，在平板车上装了一个电风扇，风扇转动时吹出的风全部打到竖直固定在小车中间的风帆上，靠风帆受力而向前运动．对这种设计，下列分析中正确的是(　)

A．根据牛顿第二定律，这种设计能使小车运行

B．根据牛顿第三定律，这种设计能使小车运行

C．这种设计不能使小车运行，因为它违反了牛顿第二定律

D．这种设计不能使小车运行，因为它违反了牛顿第三定律

3．如图3－1－11所示，一个劈形物体A，各面均光滑，放在固定的斜面上，上表面水平，在上表面上放一个光滑小球B，劈形物体从静止开始释放，则小球在碰到斜面前的运动轨迹是(　)

A．曲线　　　　　B．竖直向下的直线

C．沿斜面向下的直线　 　　　D．抛物线

2．(2010·溧水模拟)如图3－1－10所示，用细绳把小球悬挂起来，当小球静止时，下列说法中正确的是(　)

A．小球受到的重力和细绳对小球的拉力是一对作用力和反作用力

B．小球受到的重力和小球对细绳的拉力是一对作用力和反作用力

C．小球受到的重力和细绳对小球的拉力是一对平衡力

D．小球受到的重力和小球对细绳的拉力是一对平衡力

图3－1－11

1．一天，下着倾盆大雨．某人乘坐列车时发现，车厢的双层玻璃窗内积水了．列车进站过程中，他发现水面的形状如图中的(　)

图3－1－10

12．[解析]　撤力前后木板先加速后减速，设加速过程的位移为x₁，加速度为a₁，加速运动的时间为t₁；减速过程的位移为x₂，加速度为a₂，减速运动的时间为t₂.由牛顿第二定律得撤力前：F－μ(m+M)g＝Ma₁

解得a₁＝ m/s²

撤力后：μ(m+M)g＝Ma₂

解得a₂＝ m/s²

x₁＝a₁t，x₂＝a₂t

为使小滑块不从木板上掉下，应满足x₁+x₂≤L

又a₁t₁＝a₂t₂

由以上各式可解得t₁≤1 s

即作用的最长时间为1 s.

[答案]　1 s

11．[解析]　汽车沿倾斜车道做匀减速运动，用a表示加速度的大小，有

v－v＝－2ax①

用F表示刹车时的阻力，根据牛顿第二定律有

F－(m₁+m₂)gsin α＝(m₁+m₂)a②

式中sin α＝＝2×10^－2③

设刹车过程中地面作用于汽车的阻力为F_f，根据题意

F_f＝F④

方向与汽车前进方向相反，用F_N表示拖车作用于汽车的力，设其方向与汽车前进方向相同．以汽车为研究对象，由牛顿第二定律有

F_f－F_N－m₁gsin α＝m₁a⑤

解得F_N＝(m₁+m₂)(a+gsin α)－m₁(a+gsin α)⑥

代入有关数据得F_N＝880 N.

[答案]　880 N

10．[解析]　(1)对初始时刻，由牛顿第二定律得

mgsin θ－μmgcos θ＝ma₀

由图读出a₀＝4 m/s²

解得μ＝＝0.25.

(2)对于末时刻加速度为零，则

mgsin θ－μF_N－kvcos θ＝0

而F_N＝mgcos θ+kvsin θ

由图得出此时v＝5 m/s

联立解得k＝＝0.84 kg/s.

[答案]　(1)0.25　(2)0.84 kg/s

9．[解析]　分析物体受力，由牛顿第二定律得：Fcos θ－mgsin θ＝ma，由F＝0时，a＝－6 m/s²，得θ＝37°.由a＝F－gsin θ和a－F图线知：＝，得：m＝2 kg.物体静止时的最小外力F_mincos θ＝mgsin θ，F_min＝mgtan θ＝15 N．无法求出物体加速度为6 m/s²时的速度，因物体的加速度是变化的，对应时间也未知，故A、B、C正确，D错误．

[答案]　ABC

8．[解析]　取人和小车为一整体，由牛顿第二定律得：

2F＝(M+m)a，

设车对人的摩擦力大小为F_f，方向水平向右，对人应用牛顿第二定律得：

F－F_f＝ma.

可求得：F_f＝F，

由此可见：当M＝m时，F_f＝0，

当M＞m时，F_f＞0，方向水平向右，

当M＜m时，F_f＜0，方向水平向左，故A、C、D正确．

[答案]　ACD