注意事項：
1.本試卷滿分100分，考試時間75分鐘。
2.答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號填寫在答題卡上。
3.回答選擇題時，選出每小題答案后，用2B鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目的答案標(biāo)號涂黑。回答非選擇題時，將答案直接寫在答題卡上。
4.考試結(jié)束后將答題卡收回。
第I卷（選擇題）
一、單項選擇題（共10小題，每小題3分，共30分）
1. 如圖所示，汽車向右沿直線運動，原來的速度是，經(jīng)過一小段時間之后，速度變?yōu)?，表示速度的變化量，由圖中所示信息可知（ ）

A. 汽車在做加速直線運動
B. 汽車的加速度方向與的方向相同
C. 汽車的加速度方向與的方向相反
D. 汽車的加速度方向與的方向相反
【答案】C
【解析】
【詳解】由圖中所示信息可知汽車做減速直線運動，汽車的加速度方向與的方向相同，與的方向相反。
故選C。
2. —質(zhì)點沿x軸做直線運動，其v-t圖象如圖所示．質(zhì)點在t＝0時位于x＝5m處，開始沿x軸正向運動．當(dāng)t＝8s時，質(zhì)點在x軸上的位置為（ ）
A. x＝3mB. x＝8mC. x＝9mD. x＝14m
【答案】B
【解析】
【詳解】試題分析：在v-t圖象中圖線與時間軸所圍的面積表示了質(zhì)點的位移，由v-t圖象可知，在0～4s內(nèi)圖線位于時間軸的上方，表示質(zhì)點沿x軸正方向運動，其位移為正，在4～8s內(nèi)圖線位于時間軸的下方，表示質(zhì)點沿x軸負(fù)方向運動，其位移為負(fù)，8s內(nèi)質(zhì)點的位移為：6m－3m＝3m，又由于在t＝0時質(zhì)點位于x＝5m處，因此t＝8s時，質(zhì)點在x軸上的位置為x＝8m，故選項B正確．
考點：本題主要考查了對v-t圖象理解與應(yīng)用問題，屬于中檔偏低題．
3. 一輛小汽車以30m/s的速度勻速行駛在高速公路上，突然發(fā)現(xiàn)正前方30m處有一輛大卡車以10m/s的速度同方向勻速行駛，小汽車緊急剎車，剎車過程中剎車失靈，如圖所示，圖線a、b分別為小汽車和大卡車的v-t圖像（忽略剎車反應(yīng)時間），以下說法正確的是（ ）
A. 因剎車失靈前小汽車已減速，故不會發(fā)生追尾事故
B. 在t=4s時發(fā)生追尾事故
C. 在t=5s時發(fā)生追尾事故
D. 若緊急剎車時兩車相距40m，則不會發(fā)生追尾事故且兩車最近時相距5m
【答案】D
【解析】
【詳解】ABC．根據(jù)速度—時間圖線與時間軸所圍面積大小等于位移大小，由題圖知，t＝3s時大卡車的位移為
小汽車的位移為
則
所以在t＝3 s時發(fā)生追尾事故，故ABC錯誤；
D．由v－t圖線可知在t＝5 s時兩車速度相等，小汽車相對于大卡車的位移
則不會發(fā)生追尾事故且兩車最近時相距
Δs＝x0－Δx＝5m
故D正確。
故選D。
4. 如圖所示，木板C放在水平地面上，木板B放在C的上面，木板A放在B的上面，A的右端通過輕質(zhì)彈簧與固定的豎直墻壁相連，彈簧水平且處于原長。A、B、C質(zhì)量相等，且各接觸面間動摩擦因數(shù)相同，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，用外力向左拉動C，當(dāng)三者穩(wěn)定后彈簧彈力大小為T，外力大小為F。則在系統(tǒng)穩(wěn)定后，下列說法正確的是（ ）
A. B對A的摩擦力是靜摩擦力，大小為T，方向向左
B. B對A的摩擦力是滑動摩擦力，大小為T，方向向左
C. B對C的摩擦力是靜摩擦力，大小為T，方向向右
D. C受到地面的摩擦力大小為F，方向向右
【答案】BC
【解析】
【詳解】由題意可知C、B之間的滑動摩擦力大小是B、A之間滑動摩擦力大小的2倍，所以三者穩(wěn)定時A、B、C不可能同時發(fā)生相對滑動。假設(shè)A、B之間相對靜止，B、C之間相對滑動，則應(yīng)有
并且
顯然假設(shè)不成立，則只可能是A、B之間相對滑動，B、C之間相對靜止，即B對A摩擦力是滑動摩擦力，大小為T，方向向左；B對C的摩擦力是靜摩擦力，根據(jù)平衡條件可知C對B的摩擦力和A對B的摩擦力大小相等、方向相反，因此B對C的摩擦力大小為T，方向向右。對B、C整體根據(jù)平衡條件可知
即C受到地面的摩擦力大小為
綜上所述可知AD錯誤，BC正確。
故選BC
5. 圖甲為雜技表演的安全網(wǎng)示意圖，網(wǎng)繩的結(jié)構(gòu)為正方格形，、、、、…等為網(wǎng)繩的結(jié)點，安全網(wǎng)水平張緊。若一雜技演員從高處落下，并恰好落在點上。該處下凹至最低點時，網(wǎng)繩、均成向上的張角，網(wǎng)繩所在平面的示意圖如圖乙所示，此時點受到向下的沖擊力大小為，則這時點周圍每根網(wǎng)繩承受的力的大小為（ ）
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【詳解】由作用力與反作用力可知，點對雜技演員的作用力大小為，方向豎直向上。網(wǎng)繩、均成向上的張角，網(wǎng)繩、的彈力大小相等，假設(shè)網(wǎng)繩的張力為，則網(wǎng)繩、對O點的作用力均為
即
解得
故選B。
6. 如圖所示，在傾角的光滑斜面上，物塊A靜止在輕彈簧上面，物塊B用細(xì)線與斜面頂端相連，物塊A、B緊挨在一起但它們之間無彈力，已知物塊A、B質(zhì)量分別為和，重力加速度為，，．某時刻將細(xì)線剪斷，則在細(xì)線剪斷瞬間，下列說法正確的是
A. 物塊B加速度為B. 物塊A的加速度為
C. 物塊A、B間的彈力為D. 彈簧的彈力為
【答案】C
【解析】
【詳解】剪斷細(xì)線前，彈簧的彈力：
細(xì)線剪斷的瞬間，彈簧的彈力不變，仍為；
剪斷細(xì)線瞬間，對A、B系統(tǒng)，加速度為：，即A和B的加速度均為0.4g；
以B為研究對象，根據(jù)牛頓第二定律可得
解得．
故C正確，ABD錯誤．故選C．
7. 如圖所示，甲中小球用輕繩系在輕支架上，輕支架固定在臺秤的秤盤上；乙中小球用輕繩系在天花板上，已知ρ球＞ρ水，兩小球全部浸沒在水中，甲、乙兩圖中除了小球系的位置不同，其他全部相同。設(shè)甲圖未剪斷輕繩時臺秤示數(shù)為FN1，剪斷后小球在水中運動時臺秤示數(shù)為FN2，乙圖未剪斷輕繩時臺秤示數(shù)為FN3，剪斷后小球在水中運動時臺秤示數(shù)為FN4，以下正確的是（ ）
A. FN1＞FN2＝FN4＞FN3
B. FN2＝FN4＞FN1＞FN3
C. FN1＞FN4＞FN3＞FN2
D. FN4＞FN2＞FN3＞FN1
【答案】A
【解析】
【詳解】
由以上受力分析知，剪斷前
由題知，，則有
一個物體在流體（液體或氣體）中和流體有相對運動時，物體會受到流體的阻力。阻力的方向和物體相對于流體的速度方向相反，其大小和相對速度的大小有關(guān)。剪斷后，在球下沉的過程中球加速下降，加速度方向向下，小球受到阻力向上，根據(jù)作用力與反作用力，水受到的阻力向下。則
同理
因小球加速度向下，則
則可知
故選A。
8. 定滑輪連接兩個質(zhì)量分別為、的小球A、B，它們都穿在一根光滑的豎直桿上，兩球靜止時，OA繩與水平方向的夾角為，OB繩與水平方向的夾角為，不計繩與滑輪間的摩擦及滑輪的重力則( )
A. 兩個小球的質(zhì)量關(guān)系為：：1
B. 兩個小球的質(zhì)量關(guān)系為
C. 定滑輪受到細(xì)繩的合力等于
D. 兩個小球受到繩子的拉力關(guān)系為
【答案】A
【解析】
【詳解】分別對AB兩球分析，運用合成法，如圖所示：
由幾何知識得： ，，所以：：：1，故A正確，B錯誤；以AB球整體為研究對象，豎直方向受力平衡： ，可見，故C錯誤；兩個小球受到繩子的拉力關(guān)系為，故D錯誤．所以A正確，BCD錯誤．
9. 如圖所示，車內(nèi)繩AB與繩BC拴住一小球，BC水平，車由原來的靜止?fàn)顟B(tài)變?yōu)橄蛴壹铀僦本€運動，小球仍處于圖中所示的位置，則（ ）
A. AB繩拉力不變，BC繩拉力變大
B. AB繩拉力變大，BC繩拉力變小
C. AB繩拉力變大，BC繩拉力不變
D. AB繩拉力不變，BC繩拉力的大小為
【答案】AD
【解析】
【詳解】對球B受力分析如圖，根據(jù)牛頓第二定律，有
水平方向
豎直方向
解得
故向右加速后，AB繩子的拉力不變，BC繩子的拉力變大，變?yōu)椤?br>故選AD。
10. 2021年10月份，連續(xù)多日的降雨給我市防汛工作帶來巨大壓力，市防汛指揮部要求對可能發(fā)生險情的河堤進行加固施工，全力保障人民群眾生命財產(chǎn)的安全。某處工地一輛鏟車在水平路面上用鏟斗舉起一巨石向左開往隱患堤段，先加速達到某一速度后再勻速運動一段距離，然后減速運動，最終停到隱患堤段附近，如圖所示，鏟車始終做直線運動，關(guān)于鏟車在上述向左運動過程中，下列說法正確的是（ ）
A. 巨石受到的合力方向可能豎直向上
B. 鏟斗對巨石的作用力方向一直沿機械臂方向斜向上
C. 鏟斗對巨石的作用力不小于巨石的重力
D. 鏟斗對巨石的作用力方向可能斜向右上方
【答案】CD
【解析】
【詳解】A．根據(jù)題意畫出鏟車不同運動情況下巨石的受力圖像
由圖可知，巨石受到的合力方向不可能豎直向上，A錯誤；
B．鏟車向左加速運動時鏟斗對巨石的作用力方向指向左上方，但不一定沿著機械臂方向，B錯誤；
D．鏟車向左減速運動時，鏟斗對巨石的作用力方向斜向右上方，D正確；
C．由圖可知，鏟斗對巨石的作用力不小于巨石重力的大小，C正確。
故選CD。
二、多項選擇題（共4小題，每小題4分，共16分。本小題答案至少為兩個及以上選項，選對得4分，少選得2分，選錯不得分）
11. 一個質(zhì)點做變速直線運動的v-t圖像如圖所示，下列說法中正確的是
A. 第1 s內(nèi)與第5 s內(nèi)的速度方向相反
B. 第1 s內(nèi)的加速度大于第5 s內(nèi)的加速度
C. OA、AB、BC段的加速度大小關(guān)系是
D. OA段的加速度與速度方向相同，BC段的加速度與速度方向相反
【答案】CD
【解析】
【詳解】A．第1s內(nèi)與第5s內(nèi)的速度均為正值，方向相同，故A錯誤；
B．第1 s內(nèi)、第5 s內(nèi)的加速度分別為：
、的符號相反，表示它們的方向相反，第1s內(nèi)的加速度小于于第5 s內(nèi)的加速度，故B錯誤；
C．由于段的加速度為零，故三段的加速度的大小關(guān)系為：
故C正確；
D．段的加速度與速度方向均為正值，方向相同；段的加速度為負(fù)值，速度為正值，兩者方向相反，故D正確；
故選CD。
12. 如圖所示，一直桿傾斜固定并與水平方向成30°的夾角；直桿上套有一個質(zhì)量為0.5 kg的圓環(huán)，圓環(huán)與輕彈簧相連，在輕彈簧上端施加一豎直向上、大小F＝10 N的力，圓環(huán)處于靜止?fàn)顟B(tài)，已知直桿與圓環(huán)之間的動摩擦因數(shù)為0.7，g＝10 m/s2。下列說法正確的是（ ）
A. 圓環(huán)受到直桿的彈力，方向垂直直桿向下
B. 圓環(huán)受到直桿的彈力大小等于2.5 N
C. 圓環(huán)受到直桿的摩擦力，方向沿直桿向上
D. 圓環(huán)受到直桿的摩擦力大小等于2.5 N
【答案】AD
【解析】
【分析】
【詳解】因為圓環(huán)的重力G小于F，所以圓環(huán)受到直桿的彈力，方向垂直直桿向下，對環(huán)受力分析，如下圖所示
則有拉力、重力、彈力與靜摩擦力，將靜摩擦力與彈力合成，其合力，則
根據(jù)幾何關(guān)系得
解得
故AD正確，BC錯誤。
故選AD。
13. 如圖光滑水平面上放著兩塊長度相同，質(zhì)量分別為M1和M2的木板，兩木板的左端各放一個大小、形狀、質(zhì)量完全相同的物塊，物塊和木板間的動摩擦因數(shù)相同，開始時各物均靜止．今在兩物塊上各作用一水平恒力F1、F2，當(dāng)物塊和木板分離時，兩木板的速度分別為v1和v2．下列說法正確的是（ ）

A. 若F1>F2，M1=M2，則一定v1>v2
B. 若F1v2
C. 若F1=F2，M1v2
D. 若F1=F2，M1>M2，則一定v1>v2
【答案】BC
【解析】
【分析】本題中涉及到兩個物體，所以就要考慮用整體法還是隔離法，但題中研究的是兩物體的相對滑動，所以應(yīng)該用隔離法．板和物體都做勻變速運動，牛頓定律加運動學(xué)公式和動能定理都能用，但題中“當(dāng)物體與板分離時”隱含著在相等時間內(nèi)物體的位移比板的位移多一個板長，也就是隱含著時間因素，所以不方便用動能定理解了，就要用牛頓定律加運動公式解．
【詳解】若F1＞F2、M1=M2，根據(jù)受力分析和牛頓第二定律得：M1上的物塊的加速度大于M2上的物塊的加速度，即aa＞ab，由于M1=M2，所以摩擦力作用下的木板M1、M2加速度相同，設(shè)M1、M2加速度為a，木板的長度為L．它們向右都做勻加速直線運動，當(dāng)物塊與木板分離時：物塊與M1的相對位移：L=aat12-at12
物塊與M2的相對位移：L=abt22?at22
由于aa＞ab，所以得：t1＜t2，M1的速度為v1=aat1，M2的速度為v2=abt2，則v1＜v2，故A錯誤；
若F1＜F2、M1=M2，根據(jù)A選項公式，由aa＜ab，則v1＞v2，故B正確；
若F1=F2 時：由題很容易得到兩物塊所受的摩擦力大小是相等的，因此兩物塊的加速度相同，我們設(shè)兩物塊的加速度大小為a，對于M1、M2，滑動摩擦力即為它們的合力，設(shè)M1的加速度大小為a1，M2的加速度大小為a2，根據(jù)牛頓第二定律得：μmg=M1a1=M2a2
得加速度：a1＝，a2＝
設(shè)板的長度為L，它們向右都做勻加速直線運動，當(dāng)物塊與木板分離時：
物塊與M1的相對位移：L=at32?a1t32
物塊與M2的相對位移：L=at42?a2t42
若M1＜M2，則a1＞a2，所以得：t3＞t4；
M1的速度為v1=a1t3，M2的速度為v2=a2t4，則v1＞v2，故C正確．
若M1＞M2，a1＜a2，根據(jù)C項分析得：t3＜t4；
M1的速度為v1=a1t3，M2的速度為v2=a2t4，則v1＜v2，故D錯誤；
故選BC．
【點睛】要去比較一個物理量兩種情況下的大小關(guān)系，我們應(yīng)該通過物理規(guī)律先把這個物理量表示出來．同時要把受力分析和牛頓第二定律結(jié)合應(yīng)用．
14. 如圖，頂端固定著小球的直桿固定在小車上，小車處在水平面上． 下列說法正確的是（ ）
A. 當(dāng)小車向左做勻速運動時，桿對球的作用力沿圖中的OA方向
B. 當(dāng)小車向右做勻速運動時，桿對球的作用力沿圖中的OB方向
C. 當(dāng)小車向左做勻減速運動時，桿對球的作用力可能沿圖中的OC方向
D. 當(dāng)小車向右做勻加速運動時，桿對球的作用力沿圖中的OD方向
【答案】BC
【解析】
【分析】小球受重力和桿對小球的作用力，在兩個力共同作用下沿水平方向做加速運動或者勻速運動，根據(jù)共點力平衡求得作用力，根據(jù)加速方向判斷出合力水平向右．利用理的合成判斷作用力.
【詳解】當(dāng)小車向左做勻速運動時，所受到的合力為零，小球受重力和支持，故支持力豎直向上，故為OB，故A錯誤；當(dāng)小車向右做勻速運動時，所受到的合力為零，小球受重力和支持，故支持力豎直向上，故為OB，故B正確；小球和小車的加速度相同，所以小球在重力和桿的作用力兩個力的作用下也沿水平方向做加速運動，當(dāng)小車向左做勻減速運動時，加速度向右，根據(jù)牛頓第二定律F=ma可知，加速度的方向與合力的方向相同，合力水平向右，根據(jù)即合力沿圖中的OD方向，根據(jù)力的合成可知桿對球的作用力可能沿圖中的OC方向，故C正確；當(dāng)小車向右做勻加速運動時，根據(jù)C可知桿對球的作用力可能沿圖中的OC方向，故D錯誤；故選BC．
【點睛】根據(jù)牛頓第二定律F=ma可知，加速度的方向與合力的方向相同，是解決本題的關(guān)鍵．另外知道桿的彈力不一定沿桿的方向．
第II卷（非選擇題）
三、實驗題（共3小題，總分20分）
15. 某一興趣小組的同學(xué)們在做“用打點計時器測速度”的實驗中,讓重錘自由下落,打出的一條紙帶如圖所示,圖中直尺的單位為cm,點O為紙帶上記錄到的第一點,點A、B、C、D、依次表示點O以后連續(xù)的各點已知打點計時器每隔T=0.02s打一個點．
（1）打點計時器打下點G時重錘的速度可用表達式vG= ______ 進行計算,式中所設(shè)物理量的意義是______ ．
（2）用上式計算出打下點G時重錘的速度為vG=______m/s．（保留兩位有效數(shù)字）
【答案】 ①. ； ②. FH表示F、H兩點間的距離； ③. 1.3
【解析】
【詳解】(1)[1]紙帶實驗中，可以用平均速度代替中點時刻的瞬時速度，則：
，
[2]其中FH表示F、H兩點間的距離，T表示周期；
(2)[3]由(1)表達式，代入數(shù)據(jù)可得：
．
16. 用20 N的水平力在水平地面上拉重60 N的物體時，物體恰能被拉動；物體運動后只需18 N的拉力即可使物體做勻速直線運動．該物體靜止在水平地面上，若用15 N的水平力拉該物體，物體受到的摩擦力大小為________；若用30 N的水平力拉該物體，物體受到的摩擦力大小為________；物體與地面間的動摩擦因數(shù)為________．
【答案】 ①. 15 N ②. 18 N ③. 0.3
【解析】
【詳解】水平力為20 N時恰能拉動，說明最大靜摩擦力Fmax＝20N．若用F1＝15 N的力拉物體，由于F1＜Fmax，故物體不會相對于地面滑動，物體受靜摩擦力的作用，由二力平衡得物體此時受到的摩擦力F靜＝F1＝15N，又因為物體運動后只需18N的拉力即可使物體做勻速直線運動，故F滑＝18 N，當(dāng)用F2＝30 N的力拉物體時，F(xiàn)2＞Fmax，物體受滑動摩擦力，大小為F滑＝18 N．又由F滑＝μFN，可得．
17. 質(zhì)量為 0.2 kg的小球從某高處由靜止落下，設(shè)小球所受的空氣阻力 F隨下落速度的增大而增大，當(dāng)空氣阻力F＝________時，小球的加速度最大，最大值a max=______m/s2。此時，小球的速度為_________；當(dāng)空氣阻力F＝_______N時，小球的速度最大，此時小球的加速度為_________。（g取10m/s2）
【答案】 ①. 0 ②. 10 ③. 0 ④. 2 ⑤. 0
【解析】
【詳解】[1][2][3][4][5]小球從高處由靜止落下過程中，受到重力和空氣阻力作用，由于空氣阻力隨著速度的增大而增大，則小球的合力在減小，根據(jù)牛頓第二定律可知，加速度在減小，當(dāng)空氣阻力與重力大小相等時，小球開始做勻速運動。故小球做加速減小的變加速運動，最后做勻速運動，速度達到最大，可知小球開始下落的瞬間，加速度最大，此時空氣阻力F=0時，即只受重力，則最大加速度為amax=g=10m/s2．小球速度最大時，空氣阻力F=mg=2N，加速度為a=0。
四、計算題（18題7分，19題8分，20題9分，21題10分，共34分）
18. 在一次汽車性能測試中，汽車從靜止開始用0.5s的時間加速到10m/s的速度后向一面墻撞過去，碰撞時間為0.1s，求：
（1）求小車加速過程的加速度；
（2）如果墻很牢固，車與它碰撞后的一瞬間，以5m/s的速度被彈回來，求這一碰撞過程中的加速度
【答案】（1）20m/s2；（2）-150m/s2，方向與初速度方向相反
【解析】
【詳解】（1）小車加速過程的加速度
（2）以初速度方向為正，則碰撞過程中的加速度
方向與初速度方向相反。
19. 如圖所示，質(zhì)量為m1的物體甲通過三段輕繩懸掛，三段輕繩的結(jié)點為O，輕繩OB水平且B端與放置在水平面上的質(zhì)量為m2的物體乙相連，輕繩OA與豎直方向的夾角θ=37°，物體甲、乙均處于靜止?fàn)顟B(tài)。（已知sin37°=0.6，cs37°=0.8，tan37°=0.75，g取10m/s2，設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力）求：
(1)輕繩OA、OB受到的拉力是多大？
(2)物體乙受到的摩擦力是多大？方向如何？
(3)若物體乙的質(zhì)量為m2=4kg，物體乙與水平面之間的動摩擦因數(shù)為μ=0.3，則欲使物體乙在水平面上不滑動，物體甲的質(zhì)量m1最大不能超過多少？
【答案】(1) ； (2) ，方向水平向左； (3)1.6kg
【解析】
【詳解】(1)對結(jié)點O，作出力圖如圖，由平衡條件有
(2)對于乙物體，根據(jù)共點力的平衡條件可知摩擦力為
方向水平向左；
(3)當(dāng)乙物體剛要滑動時，靜摩擦力達到最大值為
物體甲的最大質(zhì)量為
解得
20. 如圖甲所示，一輕質(zhì)彈簧的下端固定在水平面上，上端放置一物體A（與彈簧固連），在物體A的上方再放上物體B，初始時物體A、B處于靜止?fàn)顟B(tài)．現(xiàn)用豎直向上的拉力F作用在物體B上，使物體B-直豎直向上做勻加速直線運動，拉力F與物體B的位移x之間的關(guān)系如圖乙所示．已知經(jīng)過t=0.1s物體A、B分離，物體A的質(zhì)量為mA=1kg，重力加速度g=10m／s2，求：
(1)物體B的質(zhì)量mB；
(2)彈簧的勁度系數(shù)k．
【答案】(1)mB=1kg；；(2)
【解析】
【詳解】試題分析：有圖象分析可知，初始，物體靜止在彈簧上面，彈簧彈力與重力平衡，施加F后即為合力，物體勻加速上升，彈簧上的彈力逐漸變小，彈簧恢復(fù)原長，此時物塊和彈簧分離，此后物體受到恒定的力F=15N和重力做勻加速運動．根據(jù)牛頓第二定律分別列出起始和分離狀態(tài)時的方程聯(lián)立可解得．
(1)根據(jù)牛頓第二定律有：
對AB整體，當(dāng)時，拉力
分離后，對物體B有：
其中：，,
代入數(shù)據(jù)，聯(lián)立解得：，；
(2)分離前，AB一起上升的高度：
根據(jù)胡克定律，有．
點晴：本題考查圖象的識別，從圖象中獲取信息是物理的一項基本能力，獲取信息后能否根據(jù)獲取的信息分析過程，靈活運用好牛頓第二定律是關(guān)鍵．
21. 如圖是上海中心大廈，小明乘坐大廈快速電梯，從底層到達第119層觀光平臺僅用時55s，若電梯先以加速度a1做勻加速運動，達到最大速度18m/s，然后以最大速度勻速運動，最后以加速度a2做勻減速運動恰好到達觀光平臺，假定觀光平臺高度為549m。
（1）若電梯經(jīng)過20s勻加速達到最大速度，求加速度a1及上升高度h；
（2）在（1）問中的勻加速上升過程中，若小明的質(zhì)量為60kg，求小明對電梯地板的壓力；
（3）求電梯勻速運動的時間。
【答案】（1）0.9m/s2，180m
（2）654N，豎直向下
（3）6s
【解析】
【詳解】（1）由運動學(xué)公式可得
a1=m/s2=0.9 m/s2
（2）根據(jù)牛頓第二定律可得
FN－mg=ma1
則
FN=654 N
根據(jù)牛頓第三定律得小明對地板的壓力654 N，方向豎直向下。
（3）設(shè)勻速運動時間為t0，運動的總時間為t，作出v－t圖象，由圖象可得
H=12（t＋t0）×vm
代入數(shù)據(jù)解得
t0=6 s

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