高中物理必修一 第四章 运动和力的关系 训练题 (1)0812(含答案解析)

一、单选题（本大题共4小题，共16.0分）

1.下列说法中正确的是

A. 作用力和反作用力的性质一定相同

B. 力是产生和维持物体运动的原因

C. 物体处于超重状态，实质就是物体的重力增加了

D. 宇宙飞船中的物体处于完全失重状态，所以没有惯性

2.如图所示，长为l的细线上端固定于悬点O，细线下面悬挂一质量为m的小钢球。钢球在水平面内以为圆心做匀速圆周运动时，细线与的夹角为，忽略空气阻力，重力加速度为g。则

A. 小钢球受重力、拉力和向心力

B. 细绳拉力大小为

C. 小钢球受向心力大小为

D. 小钢球运动的角速度大小为

A. 时间内，小物块所受到的摩擦力始终不变

B. 小物块与传送带间的动摩擦因数满足

C. 时刻，小物块离传送带底端的距离达到最大

D. 小物块返回传送带底端时的速率大于

4.如图所示为跳蚤从地面竖直向上运动到最高点的简化图线，减速过程看作竖直上抛运动，重力加速度g取，下列说法正确的是

A. 图线的斜率表示加速度

B. 加速过程跳蚤的平均弹跳力约是自身重力的100倍

C. 加速过程的加速度为

D. 上升过程的最大速度为

5.如图所示，质量为m的物体在水平传送带上由静止释放，传送带由电动机带动，始终保持以速度v匀速运动，物体与传送带间的动摩擦因数为，物体过一会儿能保持与传送带相对静止，对于物体从静止释放到相对静止这一过程中，下列说法正确的是

A. 电动机做的功为 B. 摩擦力对物体做的功为

C. 传送带克服摩擦力做的功为 D. 电动机增加的功率为

6.一辆汽车以功率P在平直公路上匀速行驶，行驶的速度大小为v，汽车的质量为m，汽车在行驶过程中受到的阻力恒定，则下列说法正确的是

A. 汽车受到的阻力大小为

B. 汽车受到的阻力大小为

C. 将汽车的功率提高一倍的瞬间，汽车的牵引力也会增加一倍

D. 将汽车的功率提高一倍后，汽车将做加速度越来越大的加速运动，最后做匀速运动

7.如图所示，劲度系数的轻质弹簧放置在光滑的水平面上，左端固定在竖直墙上，物块A、B在水平向左的推力作用下，压迫弹簧处于静止状态，已知两物块不粘连，质量均为。现突然撤去力F，同时用水平向右的拉力作用在物块B上，同时控制的大小使A、B一起以的加速度向右做匀加速运动，直到A、B分离，此过程弹簧对物块做的功为，则下列说法正确的是

A. 两物块刚开始向右匀加速运动时，拉力

B. 弹簧刚好恢复原长时，两物块正好分离

C. 两物块一起匀加速运动经过刚好分离

D. 两物块一起匀加速运动到分离，拉力对物块做的功为

8.如图1所示，遥控小车在平直路面上做直线运动，所受恒定阻力，经过A点时，小车受到的牵引力，运动到B点时小车正好匀速，且速度；图2是小车从A点运动到B点牵引力F与速度v的反比例函数关系图象。下列说法正确的是

A. 从A到B，牵引力的功率保持不变

B. 从A到B，牵引力的功率越来越小

C. 小车在A点的速度为

D. 从A到B，小车的速度减小得越来越慢

9.在下列实验中，需要用到如图所示器材的实验有

A. “探究弹簧的弹力与伸长量的关系”

B. “探究加速度与力、质量的关系”

C. “验证机械能守恒定律”

D. “研究平抛运动”

A. 空气的阻力系数 B. 雪橇与斜面间的动摩擦因数

C. 雪橇达到最大速度时所用的时间 D. 雪橇在斜面上下滑的最大速度

11.如图所示，在光滑的水平桌面上，质量分别为、的两个小球用一不可伸长的细线相连，两小球环绕它们连线上的某一点O以相同的角速度做匀速圆周运动。下列说法正确的是

A. 两小球的加速度之比为

B. 两小球做圆周运动的半径之比为

C. 两小球的线速度之比为

D. 两小球的动能之比为

三、计算题（本大题共8小题，共80.0分）

12.某一水平直线路段车辆的限速为，一辆质量为的小汽车在该路段匀速行驶，发现前方的突发情况后，立即紧急刹车，使车停止。测得刹车痕迹长为，刹车过程中汽车受到的阻力为，设汽车刹车时做匀减速运动，取，求：刹车过程中汽车的加速度大小；紧急刹车前汽车的速度大小；判断该车是否超速？

13.如图所示，在固定的长木板的右侧A点有一可视为质点的小木块，长木板与小木块之间的动摩擦因数，半径的四分之三光滑圆弧固定在长木板左端B处，其圆心O位于B点的正上方。小木块以的初速度向左运动，最后落到E点正下方的F点，小木块落到F点时的速度。小木块的质量，C点、E点是与圆心O等高的点，取重力加速度，试求：小木块在C点对轨道的压力大小；小木块在长木板A、B之间的运动时间。

14.如图所示，倾角的斜面固定在水平地面上的左端，半径的光滑半圆形轨道固定在水平地面上的右端且与水平地面相切于P点。将质量的物块可视为质点从斜面上的A点由静止释放，经过B点进入地面，最后停在C点。已知A点的高度，A、C两点的连线与地面的夹角，物块与斜面、地面间的动摩擦因数均为，不计物块经过B点的能量损失。若物块从地面上D点以水平向右的初速度开始运动，正好能到达半圆形轨道的最高点E，已知D、P两点间的距离，重力加速度g取，，，求：物块由A运动到C系统产生的热量Q，物块与接触面间的动摩擦因数；刚进入圆弧轨道的P点时，物块受到的支持力大小；物块在D点时的速度大小。

15.探测器在控制系统的指令下，离开月球表面竖直向上做加速直线运动；探测器的内部固定一压力传感器，质量为m的物体水平放置在压力传感器上，压力传感器的示数一直为F，已知月球的半径为R，引力常量为G；忽略月球的自转，当探测器上升到距月球表面高度时，系统的加速度为a。求：月球的质量及月球表面的重力加速度大小；探测器刚发射升空时，系统的加速度大小。

16.让质量为的小球在水平地面上方由静止开始下落，落地瞬间的速度大小为，反弹后的瞬时速度大小，忽略小球与地面的作用时间，从开始下落到反弹运动到最高点，小球的图象如图所示。已知小球下落过程与上升过程的时间之比为5：3，下落的高度与上升的高度之比为5：3，空气的阻力大小恒定，重力加速度g取，求：小球落地时的速度大小；小球受到空气的阻力大小及反弹后上升的最大高度。

17.学校物理社团为研究“竖直平面内圆周运动的临界速度大小”，设计了如下实验装置。如图甲所示，光滑圆轨道固定在竖直平面内，质量为m的小球从轨道最高点以初速度开始运动，已知轨道半径为R，重力加速度为g，请回答：若小球初速度，则最高点A处小球对轨道的弹力大小为多少？如图乙所示，将一轻质弹簧一端固定在AO中点P处，另一端与小球相连接，弹簧原长为R，劲度系数，小球运动过程中弹簧始终在竖直平面内，弹簧可绕P点无摩擦转动，为使小球不脱离轨道，则在最高点速度至少多大？在问结果下，小球到达最低点B处时所受轨道弹力大小为多少？

18.如图是舰载机在航空母舰上起飞时的照片。舰载机质量，速度，舰载机在平直甲板上从静止开始匀加速到起飞的距离为，加速起飞过程所受平均阻力为机重的k倍，，飞机起飞过程中航空母舰保持静止，舰载机可视为质点，求：舰载机匀加速起飞时的加速度大小；舰载机匀加速起飞过程需要的时间；舰载机匀加速起飞时所受牵引力的大小。

19.如图所示，两足够长的平行光滑金属导轨倾斜放置，与水平面间的夹角为，两导轨之间距离为，导轨上端m、n之间通过导线连接，有理想边界的匀强磁场垂直于导轨平面向上，虚线ef为磁场边界，磁感应强度为，一质量为的光滑金属棒ab从距离磁场边界处由静止释放，金属棒两轨道间的电阻，其余部分的电阻忽略不计，ab、ef均垂直导轨。求：棒最终在磁场中匀速运动时的速度；流过导线mn电流的最大值；棒在整个运动过程中的最大加速度。

四、简答题（本大题共1小题，共3.0分）

20.如图所示，小孩与冰车的总质量。大人用的恒定拉力，使冰车从静止开始沿水平冰面移动，拉力方向与水平面的夹角为，已知冰车与冰面间的动摩擦因数，重力加速度，，。求小孩与冰车受到的支持力的大小；求小孩与冰车的加速度a的大小；大人的拉力作用4s后撤去，求冰车的总位移x的大小。保留3位有效数字

-------- 答案与解析 --------

1.答案：A

解析：解：A、根据相互作用力的特点可知，作用力与反作用力的性质一定相同，故A正确；

B、力是产生加速度的原因，不是产生和维持物体运动的原因，故B错误；

C、不论是超重、失重，还是完全失重，物体所受的重力都不变，故C错误；

D、有质量就有惯性，则宇宙飞船中的物体处于完全失重状态，也有惯性，故D错误。

故选：A。

由牛顿第三定律可知，作用力与反作用力大小相等，方向相反，作用在同一条直线上，作用在两个物体上，力的性质相同，它们同时产生，同时变化，同时消失，当物体对接触面的压力大于物体的真实重力时，就说物体处于超重状态，此时有向上的加速度，质量是惯性的唯一量度。

本题特别要注意力不是产生速度的原因，而是产生加速度的原因，注意超重、失重状态的实质，难度不大，属于基础题。

2.答案：C

解析：解：A、小钢球受力如右图所示，受到重力和绳子的拉力，由重力和拉力的合力提供向心力，故A错误；

B、设细绳的拉力大小为F，根据竖直方向的合力为零得：，得：，故B错误；

C、小钢球所受的合力提供圆周运动所需要的向心力，所以：向心力大小为：，故C正确；

D、根据向心力公式有：，又，解得小钢球的角速度大小为：，故D错误。

故选：C。

钢球在水平面内做匀速圆周运动时，由重力和拉力的合力提供向心力，根据竖直方向的合力为零求细绳的拉力大小。由力的合成法求向心力大小，根据向心力公式求出钢球运动的角速度大小。

正确地对钢球进行受力分析，并由此确定钢球所受的合力即为向心力，并掌握向心力的公式是解题的关键。要分析受力时，向心力不单独分析。

3.答案：B

解析：解：A、通过乙图可以看出，小物块先向上减速运动，减速到零后反向加速，当速度与传送带速度相等时，加速度大小发生变化，所以小物块的速度达到与传送带速度相等以前，摩擦力方向一直沿斜面向下，时刻以后摩擦力方向沿斜面向上，故A错误；

B、根据图乙可知，时刻以后小物块相对于传送带向下加速运动，根据牛顿第二定律可得：，所以小物块与传送带间的动摩擦因数满足，故B正确；

C、根据图乙可知，时刻小物块向上运动的速度为零，此时小物块离传送带底端的距离达到最大，故C错误；

D、小物块在整个运动过程中重力做功为零，机械能的损失转化为由于摩擦产生的热，所以小物块的机械能减少，小物块返回传送带底端时的速率小于，故D错误。

故选：B。

通过乙图分析小物块的运动情况，由此分析摩擦力方向；根据牛顿第二定律分析小物块与传送带间的动摩擦因数满足的条件；时刻小物块向上运动的速度为零；根据能量守恒定律分析小物块返回传送带底端时的速率。

本题主要是考查牛顿第二定律之传送带问题，根据速度图象确定小物块的运动情况和受力情况，根据牛顿第二定律结合能量守恒定律进行分析。

4.答案：B

解析：解：A、做匀变速直线运动的物体，设加速度为a，则： 

则： 

其中其斜率表示加速度的2倍，斜率不变，则加速度不变；

可知该题图中在前跳蚤做匀加速直线运动，在范围内做匀减速运动，故A错误；

BCD、由题图可知跳蚤上升的最大高度为，在范围内只受到重力的作用，加速度为重力加速度，则： 

所以： 

代入数据可得： 

跳蚤加速阶段的加速度： 

跳蚤的平均弹跳力： 

可知加速过程跳蚤的平均弹跳力约是自身重力的100倍，故CD错误，B正确。

故选：B。

结合运动学的公式分析图象的意义，然后结合运动学的公式分析各选项即可。

解决本题的关键要知道图象的意义，结合几何知识进行解答。

5.答案：CD

解析：解：A、由能量守恒定律知，电动机做的功等于物体获得的动能和由于摩擦而产生的热量，故A错误；

B、对物体受力分析知，仅有摩擦力对物体做功，由动能定理知，摩擦力对物体做的功为，故B错误；

C、传送带克服摩擦力做功等于摩擦力与传送带对地位移的乘积，而易知这个位移是物体对地位移的两倍，即，故C正确；

D、由功率公式易知传送带增加的功率为，故D正确。

故选：CD。

物体在传送带上运动时，物体和传送带要发生相对滑动，所以电动机做的功一部分转化成了物体的动能另一部分就是增加了相同的内能．分析相对位移与物体对地位移的关系，求传送带克服摩擦力做的功．由能量守恒定律分析即可．

当物体之间发生相对滑动时，一定要注意物体的动能增加的同时，相同的内能也要增加，这是解本题的关键地方．

6.答案：AC

解析：解：AB、汽车在额定功率P下匀速运动，此时牵引力等于阻力，故，解得：，由于受到的阻力不变，故阻力不变，故A正确，B错误；

C、将汽车的功率提高一倍的瞬间，由于速度没有发生变化，根据可知，汽车的牵引力也会增加一倍，故C正确；

D、将汽车的功率提高一倍后，根据可知，牵引力增大，此时牵引力大于阻力，汽车做加速运动，速度增大，根据可知，牵引力减小，由牛顿第二定律可得，加速度减小，故做加速度减小的加速度运动，最终做匀速运动，故D错误；

故选：AC。

汽车匀速行驶时牵引力等于阻力，根据功率和速度关系公式，功率加倍时，牵引力增加，物体加速运动，根据牛顿第二定律分析加速度和速度的变化情况。

该题考查瞬时功率的表达式的应用，解答本题关键是分析清楚物体的受力情况，结合受力情况再确定物体的运动情况。

7.答案：AC

解析：解：A、以整体为研究对象，撤去F前根据平衡条件可得弹簧弹力，撤去力F，同时用水平向右的拉力作用在物块B上，以整体为研究对象，根据牛顿第二定律可得：，解得：，故A正确；

B、两物块分离时A的加速度大小仍为，此时两物块之间的弹力恰好为零，对物块A根据牛顿第二定律可知弹簧弹力，弹簧处于压缩状态，故B错误；

C、刚开始弹簧压缩，分离时弹簧压缩，两物块分离时经过的位移，根据位移时间关系可得：，解得，故C正确；

D、两物块分离时的速度大小为，两物块一起匀加速运动到分离过程中，根据动能定理可得：，解得拉力对物块做的功为，故D错误。

故选：AC。

以整体为研究对象，撤去F前根据平衡条件可得弹簧弹力，再根据牛顿第二定律求解；

两物块分离时A的加速度大小仍为，此时弹簧处于压缩状态；

求出两物块分离时经过的位移，根据位移时间关系求解时间；

求出两物块分离时的速度大小，根据动能定理求解拉力对物块做的功。

本题主要是考查牛顿第二定律的综合应用问题和动能定理，关键是弄清楚物体的运动过程和受力情况，再根据运动学公式结合动能定理、胡克定律进行解答。

8.答案：ACD

解析：解：AB、小车从A点运动到B点牵引力F与速度v的反比例函数关系图象，根据可知，汽车的功率恒定，故A正确，B错误；

C、在B点，小车匀速运动，此时牵引力等于阻力，故F，故下车的功率，在A点，根据可得，故C正确；

D、从A到B，小车的牵引力越来越大，根据牛顿第二定律可得，解得，加速度的大小越来越小，故小车的速度减小得越来越慢，故D正确；

故选：ACD。

车从A点运动到B点牵引力F与速度v的反比例函数关系图象，根据判断出功率的变化，利用牵引力等于阻力时速度达到最大，求得小车的功率，由求得小车在A点的速度，根据从A到B小车牵引力的变化，利用牛顿第二定律求得加速度，即可判断速度的变化。

本题主要考查了在额定功率下小车的运动，分析求出物体的运动规律，然后根据牛顿第二定律和运动学规律列式求解，能根据图象得出有效信息。

9.答案：BC

解析：解：A、在“探究弹簧的弹力和伸长量的关系”实验中，需要测量弹力F和伸长量，所以需要用到弹簧和钩码，测量长度需要刻度尺，不需要打点计时器，故A错误；

B、探究加速度与力、质量的关系，实验中需要测量加速度的大小，需要通过纸带测量加速度，所以需要打点计时器，故B正确；

C、验证机械能守恒定律中，实验中需要测量长度，需要通过纸带测量速度，所以需要打点计时器，故C正确；

D、实验设计中，只要使用纸带的，必须选用打点计时器，对于平抛运动，不需要使用纸带，可以使用频闪照片研究，故D错误。

故选：BC。

打点计时器是计时工具，可以间接的测量物体运动速度大小，结合实验的原理确定哪些实验需要打点计时器。

解决本题的关键知道实验的原理，会通过实验原理确定实验的器材，以及知道实验误差的来源，难度不大。

10.答案：ABD

解析：解：ABD、由牛顿第二定律得： 

由图象得A点，速度为：，加速度为：；

有： 

最终雪橇匀速运动时最大速度为：， 

联立，代入数据可以解得和k，故ABD正确；

C、由知，v增大，a减小，雪橇做加速度逐渐减小的变加速运动，不能根据运动学公式求雪橇达到最大速度时所用的时间，故C错误。

故选：ABD。

AB的斜率表示速度为时的加速度大小，根据牛顿第二定律列出速度是时、以及加速度为0时的动力学方程。联立两方程求出空气的阻力系数k和雪橇与斜坡间的动摩擦因数加速度为零速度最大，由图读出最大速度。

本题考查了学生的看图分析图象的能力，能根据图象从中找出有用的信息，结合牛顿第二定律进行分析。要注意本题不需要求出和k具体数值。

11.答案：BD

解析：解：B、两球相当于做共轴转动，角速度相同，因为细线对A、B两球的弹力相等，知A、B两球做圆周运动的向心力相等，有：所以：，半径与质量成反比，故B正确；

A、根据知加速度与半径成正比，即与质量成反比，即，故A错误；

C、根据知它们线速度与半径成正比，即与质量成反比，即，故C错误；

D、两小球的动能之比为，故D正确。

故选：BD。

两球做圆周运动，角速度相等，靠细线的弹力提供向心力，根据向心力的关系结合牛顿第二定律求出轨道半径之比，根据知加速度之比；根据知它们线速度之比和动能之比。

解决本题的关键是知道两球的角速度相等，靠弹力提供向心力，向心力相等。

12.答案：解：汽车刹车时所受的阻力即为合外力，根据牛顿第二定律得： 

得： 刹车后汽车做匀减速运动，由得： 

将，代入可得： 紧急刹车前汽车的速度大小为：，所以汽车已经超速。

答：刹车过程中汽车的加速度大小是；紧急刹车前汽车的速度大小是；该车超速。

解析：汽车刹车时受阻力而减速，阻力即为合外力，根据牛顿第二定律求出刹车时汽车的加速度大小；根据速度位移公式求出刹车前汽车运动的初速度；根据的结果与限速比较进行判断。

本题是牛顿第二定律和运动公式结合解决动力学问题，加速度是关键的量，是联系力与运动的桥梁。

13.答案：解：小木块由C到F，根据动能定理有，

在C点，根据牛顿第二定律有，

联立可得，

根据牛顿第三定律可知，小木块在C点对轨道的压力大小；小木块从B到F根据机械能守恒定律有，

A到B的过程中，根据牛顿第二定律有，

则根据运动学公式可知，小木块从A到B的运动时间。

答：小木块在C点对轨道的压力大小为30N；小木块在长木板A、B之间的运动时间为。

解析：到F，根据动能定理求解小木块在C点时的速度，在C点，根据牛顿第二定律求解小木块在C点对轨道的压力大小；到F根据机械能守恒定律分析小木块在B点的速度，再根据运动学公式分析小木块在长木板A、B之间的运动时间。

对于圆周运动，需要明确知道木块在相应位置的向心力的表达式，知道机械能守恒条件，熟记相关的公式。

14.答案：解：物块从A点运动到C点的过程，由能量守恒定律得

如图所示，为A在地面的投影，从A到C，由动能定理得

由几何关系知， 

综合可得

又因为，则物块正好能到达半圆形轨道的最高点E，由重力提供向心力，由牛顿第二定律得

从P点到E点，由机械能守恒得

综合可得

在P点，对物块由牛顿第二定律得：

解得 从D点到P点，由动能定理得解得

答：物块由A运动到C系统产生的热量Q是10J，物块与接触面间的动摩擦因数是；刚进入圆弧轨道的P点时，物块受到的支持力大小是60N；物块在D点时的速度大小是。

解析：物块由A运动到C系统产生的热量Q等于物块重力势能的减少，根据能量守恒定律求解；根据动能定理列方程，可求出动摩擦因数；物块正好能到达半圆形轨道的最高点E，由重力提供向心力，由此列式求出物块通过E点的速度。从P到E，根据机械能守恒定律求出物块经过P点的速度。刚进入圆弧轨道的P点时，根据牛顿第二定律求物块受到的支持力大小；从D到P，根据动能定理求物块在D点时的速度大小。

根据题意分析清楚物体运动过程是解题的前提，关键要准确把握各个过程和状态的物理规律，要知道涉及力在空间的效果时，要考虑动能定理。要注意滑动摩擦力做功与水平位移有关。

15.答案：解：设月球的质量为M，月表的重力加速度为，距月面高度处的重力加速度为，对物体，由牛顿第二定律有：由万有引力定律得： 联立解得：，。设探测器刚发射升空时，系统的加速度为，对物体由牛顿第二定律

代入

解得： 

答：月球的质量为，月球表面的重力加速度大小为；探测器刚发射升空时，系统的加速度大小为。

解析：根据牛顿第二定律和万有引力与重力的关系列式求解M；探测器刚发射升空时，系统的加速度为，对物体由牛顿第二定律求解加速度。

本题考查万有引力定律与重力的关系，注意忽略的自转影响，二者相等。

16.答案：解：设上升和下降两个过程的运动时间分别为、，下落的高度与上升的高度分别为、，加速度大小分别为、，空气阻力大小为f。由匀变速直线运动的平均速度公式得：

可得： 由加速度定义式得：

可得： 

根据牛顿第二定律得：

下落过程 

上升过程 

综合可得

解得由速度位移公式得： 

解得

答：小球落地时的速度大小是；小球受到空气的阻力大小是，反弹后上升的最大高度是。

解析：小球上升过程做匀减速直线运动，下降过程做匀加速直线运动，根据位移等于平均速度与时间的乘积，结合两个过程位移大小之比，进行求解。根据加速度的定义求出两个过程加速度大小之比，再根据牛顿第二定律对两个过程分别列式，即可求出小球受到空气的阻力大小，最后根据速度位移公式求反弹后上升的最大高度。

本题是牛顿第二定律和运动学公式的综合应用，关键要正确分析两个过程之间各个量之后关系，如加速度关系、位移关系和时间关系。第2小题也可以根据动能定理求解。

17.答案：解：对小球在最高点受力分析，由合力提供向心力得：解得轨道对小球的弹力为： 

根据牛顿第三定律得小球对轨道的弹力大小为： 由胡克定律，得弹簧弹力，方向向上，小球恰好通过轨道最高点有： 

在最高点，对小球由向心力方程得： 

解得： 由题意可知，从最高点运动到最低点的过程中，小球和弹簧构成的系统机械能守恒，以最低点为零势能面，弹簧在A、B处形变量相同，有：对系统由机械能守恒定律得：

B处弹簧弹力大小为：，方向向上，

由向心力公式得： 

联立解得： 

答：若小球初速度，则最高点A处小球对轨道的弹力大小为mg。为使小球不脱离轨道，则在最高点速度至少为。在问结果下，小球到达最低点B处时所受轨道弹力大小为5mg。

解析：根据向心力方程求和牛顿第三定律求得最高点A处小球对轨道的弹力大小；为使小球不脱离轨道，小球恰好通过轨道最高点时对轨道的弹力为零，根据向心力方程求得小球在最高点速度；在问结果下，小球和弹簧构成的系统机械能守恒，根据机械能守恒定律和向心力方程求得小球到达最低点B处时所受轨道弹力大小。

本题考查的是竖直面内圆周运动的临界状态，同时涉及胡克定律及牛顿第三定律与机械能守恒定律，综合性较强，需要同学们对每个运动过程要分析到位。

18.答案：解：根据速度位移关系可得： 

解得：；根据速度时间关系可得： 

解得：；根据牛顿第二定律可得：

解得：。

答：舰载机匀加速起飞时的加速度大小为；舰载机匀加速起飞过程需要的时间为；舰载机匀加速起飞时所受牵引力的大小为。

解析：根据速度位移关系求解加速度；根据速度时间关系求解时间；根据牛顿第二定律求解牵引力的大小。

本题主要是考查牛顿第二定律的综合应用问题，关键是弄清楚物体的运动过程和受力情况，利用运动学的计算公式求解加速度，再根据题目要求进行解答；知道加速度是联系静力学和运动学的桥梁。

19.答案：解：当ab棒做匀速直线运动，由平衡条件得： 

解得： 从ab棒开始运动到刚进入磁场过程中做加速运动，由机械能守恒定律得： 

解得： 

此后，ab棒在在磁场中做减速运动，最终做匀速直线运动，所以ab，ab棒进入磁场后做减速运动，

受到的安培力减小，当安培力与重力的分力相等时做匀速运动，因此当ab棒刚进入磁场时加速度最大，由牛顿第二定律得： 

解得：，方向平行于斜面向上；

答：棒最终在磁场中匀速运动时的速度为；流过导线mn电流的最大值为3A；棒运动过程中的最大加速度大小为，方向沿导轨斜面向上。

解析：棒做匀速直线运动，由平衡条件求出ab棒的速度。由机械能守恒定律求出ab棒进入磁场时的速度，根据法拉第电磁感应定律定律结合求出最大电流；由安培力公式求出安培力，根据安培力与重力的分力关系判断ab棒的运动性质，然后应用牛顿第二定律求出其最大加速度。

本题是电磁感应与力学、运动学相结合的一道综合题，分析清楚ab的运动过程、应用安培力公式、平衡条件、牛顿第二定律即可正确解题。

20.答案：解：小孩竖直方向合外力为0，小车竖直方向受重力、支持力及拉力的竖直分力；

列出竖直方向力学方程为： 

求得支持力为： 小孩水平方向受摩擦力f和拉力的水平分力，

支持力由求得，故摩擦力为：；

拉力的水平分力：；

则水平方向合外力为：；

由牛二律得小车加速度。大人的拉力作用4s后撤去，小车先由静止做匀加速直线运动，撤去拉力，小车做匀加速直线运动直至静止。

匀加速直线运动加速度由得，则匀加速直线运动位移，拉力撤去瞬间小车速度；

拉力撤去后，拉力竖直方向分力也消失，此时地面支持力，故摩擦力，则加速度；

物块最终静止，由公式求得，；

故小车总位移

答：小孩与冰车受到的支持力的大小为；小孩与冰车的加速度a的大小为；冰车的总位移X的大小为

解析：对小车进行受力分析，小车竖直方向合力为0，列力学方程求支持力分析小车水平方向受力，根据牛二律求出加速度分析小车运动过程，先匀加速后匀减速，用运动学公式求出小车位移

此题考查受力分析、牛二律与运动学。解题时容易忽略支持力的变化引起的摩擦力的变化。