教科版 (2019)必修 第一册第四章 牛顿运动定律5 牛顿第三定律优秀课堂检测

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4.5牛顿第三定律同步练习教科版（  2019）高中物理必修第一册

学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________

注意：本试卷包含Ⅰ、Ⅱ两卷。第Ⅰ卷为选择题，所有答案必须用2B铅笔涂在答题卡中相应的位置。第Ⅱ卷为非选择题，所有答案必须填在答题卷的相应位置。答案写在试卷上均无效，不予记分。

一、单选题（本大题共12小题，共48.0分）

1. 如图所示，甲、已两人在冰面上“拔河”。两人中间位置处有一分界线，约定先使对方过分界线者为赢。若绳子质量不计，冰面可看成光滑，则下列说法正确的是

A. 甲对绳的拉力与绳对甲的拉力是一对平衡力
B. 甲对绳的拉力与乙对绳的拉力是作用力与反作用力
C. 若甲的质量比乙大，则甲能赢得“拔河”比赛的胜利
D. 若乙收绳的速度比甲快，则乙能赢得“拔河”比赛的胜利

2. 如图所示，一个人站在电梯中随电梯一起加速上升，下列说法中正确的是

A. 人对电梯的压力与人所受的重力大小相等
B. 人对电梯的压力与电梯对人的支持力大小相等
C. 电梯对人的支持力和人所受的重力是一对平衡力
D. 电梯对人的支持力和人所受的重力是一对作用力与反作用力
 

3. 如图所示，运动员原地纵跳可分为快速下蹲和蹬伸向上两个过程，下列说法正确的是

A. 下蹲过程运动员一直处于失重状态
B. 下蹲过程运动员先失重后超重
C. 蹬伸过程运动员对地面的压力大于地面对运动员的支持力
D. 蹬伸过程运动员对地面的压力小于地面对运动员的支持力
 

4. 如图所示，小张同学左手抓起一只篮球，当篮球与手臂都静止时，下列说法正确的是   

A. 手对篮球的作用力的大小等于篮球的重力
B. 手对篮球的作用力的大小大于篮球的重力
C. 手对篮球的作用力和篮球的重力是一对相互作用力
D. 手对篮球的作用力和篮球对手的作用力是一对平衡力
 

5. 如图所示，质量为的物体静止在固定斜面上，则物体

A. 受重力、支持力、摩擦力、下滑力个力
B. 支持力和重力是一对平衡力
C. 物体受到的支持力是由于物体发生形变而产生的
D. 对斜面的压力和斜面对物体的支持力是一对作用力和反作用力

6. 年月日，我国在黄海海域用长征十一号海射运载火箭，采取“一箭九星”方式，将“吉林一号”高分组卫星成功送入预定轨道，这是我国第一次海上商业化应用发射。下面关于卫星与火箭升空的情形叙述正确的是

A. 火箭尾部向下喷气，喷出的气体反过来对火箭产生一个反作用力，从而让火箭获得了向上的推力
B. 火箭喷出的气体对火箭的推力与火箭对气体的推力大小相等、方向相反，始终平衡
C. 火箭飞出大气层后，由于没有了空气，火箭虽然向后喷气，但也无法获得前进的动力
D. 火箭在加速上升的过程中，火箭喷出的气体对火箭的推力大于火箭对气体的推力大小

7. 用锤头敲玻璃，玻璃被打碎，而锤头未碎。对于这一现象，下列说法正确的是

A. 锤头对玻璃的作用力大于玻璃对锤头的作用力，所以玻璃才被打碎
B. 玻璃对锤头的作用力大于锤头对玻璃的作用力，只是由于锤头比玻璃能够承受更大的力，锤头才没有碎
C. 锤头和玻璃之间的作用力是等大的，只是由于锤头比玻璃能够承受更大的力，锤头才没有碎
D. 因为不清楚锤头和玻璃的其他受力情况，所以无法判断它们之间的相互作用力的大小

8. 对于万有引力定律的表达式，下列说法中正确的是

A. 不能看做质点的两物体间不存在相互作用的引力
B. 当趋近于零时，万有引力趋近于无穷大
C. 与受到的引力总是大小相等的，而与、是否相等无关
D. 与受到的引力总是大小相等、方向相反，是一对平衡力

请阅读下列材料，回答下列各小题

年月日以来，持续的中到大雪和北方来的寒流影响，古都南京全城开启冰冻模式，道路积雪积冰严重，市民出行受到影响。质量为的汽车，以的速度沿平直公路行驶，已知橡胶轮胎与普通路面的动摩擦因数为，与结冰地面的动摩擦因数为

9. 汽车的重力为

A.  B.  C.  D.

10. 在汽车正常行驶时，以汽车为参考系，下列说法正确的是

A. 路边的树是静止的 B. 路边的树向后运动
C. 汽车里的乘客是运动的 D. 前方的汽车一定是运动的

11. 汽车在刹车过程中，下列说法正确的是

A. 汽车对地面的摩擦力大于地面对汽车的摩擦力
B. 汽车对地面的摩擦力与地面对汽车的摩擦力大小相等
C. 汽车对地面的摩擦力与地面对汽车的摩擦力是一对平衡力
D. 汽车的速度在减小，汽车的惯性也在减小

12. 甲、乙两辆相同的汽车分别在普通路面和结冰地面上，刹车滑行做匀减速直线运动。下图中表示位移、表示速度，能正确描述该过程的图像是

A.  B.
C.  D.

二、多选题（本大题共4小题，共16.0分）

13. 如图所示，用质量不计的轻绳和将、两重物挂起来，则下列说法不正确的是

A. 对的拉力和对的拉力是对平衡力
B. 对的拉力和对的拉力是一对作用力与反作用力
C. 对的拉力和对的拉力是一对平衡力
D. 对的拉力和对的拉力是一对作用力和反作用力
 

14. 多选如图所示，不计悬绳的质量，把和两物体悬吊在天花板上。当两物体静止后，下列说法正确的是

A. 天花板对上段绳的拉力和对上段绳的拉力是一对平衡力
B. 上段绳对的拉力和下段绳对的拉力是一对平衡力
C. 下段绳对的拉力和的重力是一对平衡力
D. 下段绳对的拉力和下段绳对的拉力是一对作用力与反作用力
 

15. 在班级的晚会中，物理老师表演了一个节目，用个可乐瓶在水平地面上叠放成如图所示的形状，晚会结束后同学们用所学物理知识进行了分析，下列说法正确的是

A. 张同学认为号瓶对号瓶的作用力方向斜向右上方
B. 陈同学认为号瓶的重心正好在与号瓶接触点的正上方
C. 吕同学认为地面对号瓶的支持力大小等于个瓶子包括里面可乐的总重力
D. 刘同学认为如果地面是光滑的，物理老师表演一样会成功
 

16. 如图所示的“押加”是我国少数民族体育项目之一，又称大象拔河．比赛中，甲、乙双方通过腿、腰、肩和颈用“力”拖动布带互拉，以决胜负．以下关于比赛过程中的说法正确的是

A. 在僵持状态下，甲拉绳的力与乙拉绳的力是一对平衡力
B. 甲、乙拖动布带互拉的力一定大小相等
C. 甲若获胜是因为甲的拉力大于乙的拉力
D. 在僵持状态下，乙对甲的拉力与乙对地面的摩擦力是一对平衡力

三、实验题（本大题共2小题，共18.0分）

17. 如图所示，一半径为的粗糙的半圆形轨道，竖直固定在水平地面上，其底端刚好与水平面相切，一质量为的小球在轨道的最低点以的速度冲上半圆形轨道做圆周运动，到达轨道最高点时的速度，取，求：
    小球在半圆形轨道最低点时对轨道的压力大小；
    小球从轨道最低点运动到轨道最高点的过程中，球克服阻力所做的功；
    当小球通过圆弧最高点时，另一个小球恰好从距离圆弧轨道底端的水平地面上竖直向上抛出，若两小球能在空中相遇，小球向上抛出的初速度的大小为多少。
18. 在下列学生实验中，不需要使用打点计时器的实验有________填字母

A.“验证机械能守恒定律”

B.“探究加速度与力、质量的关系”

C.“探究做功与物体速度变化的关系”

D.“探究作用力与反作用力的关系”

某同学在做“探究小车速度随时间变化的规律”实验时，下列说法正确的是   

A.小车运动之前，先打开打点计时器

B.本实验中要确保钩码质量远小于小车质量

C.实验时需要将带有滑轮一段垫高，以平衡摩擦力

在上小题中，用一端固定的橡皮筋代替钩码和细线拉动小车，就可以做“探究功与速度变化的关系”实验。调节好实验装置，当用一条橡皮筋拉动小车时，打点计时器用交流电打出的纸带如下图所示，请根据纸带上的数据计算小车匀速时的速度________

四、计算题（本大题共3小题，共30.0分）

19. 某同学设计了一款儿童弹射玩具，模型如图所示，段是长度连续可调的竖直伸缩杆，段是半径为的四分之三圆弧弯杆，段是长度为的水平杆，与杆稍稍错开。竖直标杆内装有下端固定且劲度系数较大的轻质弹簧，在弹簧上端放置质量为的小球。每次将弹簧的长度压缩至点后锁定，设的高度差为，解除锁定后弹簧可将小球弹出。在弹射器的右侧装有可左右移动的宽为的盒子用于接收小球，盒子的两侧最高点、和点等高，且与的水平距离为，已知弹簧锁定时的弹性势能，小球与水平杆的动摩擦因，与其他部分的摩擦不计，不计小球受到的空气阻力及解除锁定时的弹性势能损失，不考虑伸缩竖直杆粗细变化对小球的影响且管的粗细远小于圆的半径，重力加速度为。求：

当时，小球到达管道的最高点处时的速度大小；

在问中小球运动到最高点时对管道作用力的大小；

若连续可调，要使该小球能掉入盒中，求的最大值？






 

20. 竖直平面内的半圆轨道光滑且与水平地面相切于点，一质量为的坚硬小物块可视为质点，静止在光滑的水平地面上，如图所示．一颗质量为的子弹以的速度向左飞来，正好打中并留在小物块内，它们一起向左运动，已知，求：
    
    子弹打中小物块并合成一个整体时的共同速度；
    小物块在点对轨道顶端的压力大小；
    小物块落地点与点的水平距离．
    
    
    
    
    
    
     
21. 起跳摸高是学生常进行的一项活动。某中学生身高，质量。他站立举臂，手指摸到的高度为。在一次摸高测试中，如果他下蹲，再用力瞪地向上跳起，同时举臂，离地后手指摸到高度为。设他从蹬地到离开地面所用的时间为。不计空气阻力，。求：

从蹬地到离开地面过程中重力的冲量的大小；

上跳过程中他对地面平均压力的大小。

答案和解析

1.【答案】
 

【解析】

【分析】
作用力和反作用力一定是两个物体之间的相互作用力，并且大小相等，方向相反，同时产生同时消失，而平衡力不会同时产生和消失。
在作用力一样的情况下，由牛顿第二定律可知，质量大的，加速度小。
本题主要考查作用力和反作用力、平衡力、牛顿第二定律。

【解答】
A.甲对绳的拉力与绳对甲的拉力是作用力和反作用力，A错误；
B.甲对绳的拉力与乙对绳的拉力是一对平衡力，B错误；
C.由牛顿第二定律知，若甲的质量比乙大，则甲的加速度比乙小，由知，，可得：，即乙先到达分界线处，故甲能赢得“拔河”比赛的胜利，C正确；
D.收绳速度的快慢与“拔河”比赛的输赢无关，D错误。
故选C。  

2.【答案】
 

【解析】

【分析】

当物体有向下的加速度时物体处于失重状态；当物体加速度向上时，物体处于超重状态；物体处于超重状态或失重状态时，重力并没有发生变化。
本题考查超重、失重现象，作用力与反作用力及平衡力的区别，“平衡力”指的是作用于同一物体的两个力的合力为零、合力矩为零。该物体保持静止或匀速直线运动的平衡状态。“作用力和反作用力”是两个物体之间的相互作用力。无论两相互作用的物体是否处于平衡状态，作用力和反作用力必定大小相等方向相反。

【解答】

人随电梯一起加速上升时，支持力和重力的合力提供加速度，所以电梯对人的支持力大于重力，又因为人对电梯的压力和电梯对人的支持力是一对相互作用力，等大反向，所以人对电梯的压力大于人所受的重力，故AC错误，B正确。
D.电梯对人的支持力和人所受的重力都是作用在人上，所以不是作用力与反作用力。D错误。

故选B。

 

3.【答案】
 

【解析】

【分析】
运动员快速下蹲过程先向下做加速运动，后做减速运动；蹬伸向上过程为先加速后减速。蹬伸过程运动员对地面的压力和地面对运动员的支持力为作用力和反作用力。
明确运动员快速下蹲和蹬伸向上两个过程的运动过程是解题的关键。
【解答】
运动员快速下蹲过程先向下做加速运动，后做减速运动，加速度先向下，后向上，所以下蹲过程运动员先失重后超重，故A错误，B正确；
蹬伸过程运动员对地面的压力和地面对运动员的支持力为作用力和反作用力，故CD错误。
故选B。  

4.【答案】
 

【解析】

【分析】
解决本题的关键是知道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，与平衡力的区别在于，作用力和反作用力作用在不同的物体上，平衡力作用在同一物体上。
【解答】
篮球处于静止状态，受力平衡，篮球受到重力和手对篮球的作用力是一对平衡力，所以手对篮球的作用力等于篮球的重力，故A正确，B错误；
手对篮球的作用力和篮球对手的作用力是一对作用力与反作用力，大小相等，故C错误，D错误；
故选A。  

5.【答案】
 

【解析】解：、对物体受力分析，如图所示：

物体受到重力、支持力、摩擦力个力，故A错误。
B、支持力垂直于斜面向上，重力竖直方向，它们不是一对平衡力，故B错误。
C、物体受到的支持力是由于斜面发生形变而产生的，故C错误。
D、对斜面的压力和斜面对物体的支持力是一对作用力和反作用力，故D正确。
故选：。
对物体受力分析，受到重力、支持力、摩擦力个力；持力和重力大小和方向都不相同，不是一对平衡力；物体受到的支持力是由于斜面发生形变而产生的；对斜面的压力和斜面对物体的支持力是相互作用力。
本考点考查考生的基本功：受力分析，受力分析是处理力学问题的关键和基础，所以要熟练掌握物体受力分析的一般步骤和方法。
 

6.【答案】
 

【解析】

【分析】
本题考查了力的相互作用性，力与物体运动的关系，是基础题；知道火箭加速上升，受力不平衡是解题的关键。
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。
【解答】
火箭升空时，其尾部向下喷气，火箭箭体与被喷出的气体是一对相互作用的物体；火箭向下喷气时，喷出的气体对火箭产生向上的反作用力，即为火箭上升的推动力；此动力并不是由周围的空气对火箭的反作用力提供的，因而与是否飞出大气层、是否存在空气无关，故A正确，C错误；
B.火箭喷出的气体对火箭的推力与火箭对气体的推力是一对作用力与反作用力，受力物体分别火箭和气体，不是平衡力，故B错误；
D.作用力与反作用力总是大小相等的，故D错误。
故选A。  

7.【答案】
 

【解析】

【分析】本题考查牛顿第三定律的应用，解决本题的关键是理解牛顿第三定律的内容。
牛顿第三定律的内容是：两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等，方向相反，作用在一条直线上。

【解答】锤头对玻璃的作用力与玻璃对锤头的作用力是一对作用力与反作用力，总是大小相等，方向相反，作用在不同物体上，因物体的承受能力不同，所以产生的作用效果不同，故C正确。  

8.【答案】
 

【解析】

【分析】
万有引力定律适用的条件是两个质点间引力的计算；物体间的引力关系也遵守牛顿第三定律．公式中是引力常量，是自然界的恒量。
本题考查了万有引力定律及其应用。物理公式与数学表达式有所区别，本题关键掌握万有引力定律的适用条件，知道万有引力具有力的一般特性，遵守牛顿第三定律。

【解答】
A.任意两个物体间都存在相互作用的引力，故A错误；
B.公式中从数学角度讲：当趋近于零时其值是趋于无穷大，然而万有引力定律公式只适合于两个可以看做质点的物体，即物体原子的自身半径相对两者的间距可以忽略时适用．而当距离无穷小时，它们不再适用万有引力公式，故B错误；
引力作用是相互的，是作用力与反作用力的关系，总是等大反向，符合牛顿第三定律，与、是否相等无关，故C正确，D错误。
故选C。

9.【答案】

【解析】

【分析】

重力大小的计算是非常简单和基础的是必须掌握的。

本题考查重力大小的计算，属于基础知识的考查，比较简单。

【解答】

根据，可知正确。

故选。

【分析】

参考系的选取是任意的但是选不同的参考系同一物体的运动情况可能是不同的，所以研究物体的运动必须选择参考系。

本题考查参考系的相关知识，基础知识的考查。

【解答】

路边的树相对汽车是运动的，所以错误；

汽车向前运动所以树相对汽车是向后运动的，故正确；

乘客在车里相对车静止，所以一车位参考系乘客是静止的，故错误；

前方的汽车速度与选作参考系的汽车可能相同，所以前方的汽车可能是静止的，也可能是运动的，故错误。

故选。

【分析】

相互作用力是分别作用在两个物体上的，不能合成的，质量是物体惯性大小的唯一量度与其他因素无关。

本题考查牛顿运动第三定律，根据作用力和反作用力的关系即可判断。

【解答】

地面对汽车的摩擦力和汽车对地面的摩擦力是一对相互作用力大小相等，故错误，正确，错误；

惯性只与质量有关与其他因素均无关，所以错误。

故选。

【分析】

汽车做匀减速直线运动，由牛顿第二定律求出汽车在普通路面和结冰地面上滑行时的加速度，可根据匀变速直线运动位移时间公式和速度时间公式列式分析，即可选择图象。

解决本题的关键要掌握位移时间图象的斜率等于速度，速度时间图象的斜率等于加速度，结合牛顿第二定律进行研究。

【解答】

根据位移时间图象的斜率表示速度，可知图象中倾斜的直线表示匀速直线运动，而汽车均做匀减速直线运动，故错误；
根据牛顿第二定律得：对甲车有：，；乙车有：，；则甲车的加速度大小大于乙车的加速度的大小，根据速度时间图象的斜率表示加速度，甲图线的斜率大于乙图线的斜率，可知图正确，故错误，正确。
故选。

13.【答案】
 

【解析】

【分析】
一对平衡力具有大小相等、方向相反、作用在同一物体上的特点；而一对相互作用力有大小相等、方向相反、分别作用在两个物体上的特点，据此分析即可。
本题的关键是掌握一对平衡力与一对相互作用力的特点，及一对平衡力与一对相互作用力的区别与联系。
【解答】
A.整体分析可知，对的拉力大小等于与的重力之和，方向竖直向上；隔离分析可知，对的拉力大小等于的重力大小，所以对的拉力大小也等于的重力大小，方向竖直向下，所以对的拉力与对的拉力的受力物体均是，方向相反，但大小不相等，不是一对平衡力，故A错误；
B.隔离分析可知，对的拉力大小等于的重力大小，方向竖直向上，作用在上，对的拉力大小也等于的重力大小，方向竖直向下，作用在上，这两个力仅是大小相等，方向相反，但既不是相互作用力也不是一对平衡力，故B错误；
C.对的拉力和对的拉力是一对相互作用力，故C错误；
D.对的拉力和对的拉力是一对作用力和反作用力，故D正确。
本题选不正确的，故选ABC。  

14.【答案】
 

【解析】

【分析】
平衡力、作用力与反作用力都是大小相等，方向相反，作用在同一条直线上，区别在于平衡力作用在同一个物体上，作用力与反作用力作用在不同的物体上。
解决本题的关键知道平衡力与作用力和反作用力的区别，知道平衡力共体，作用力与反作用力不共体。
【解答】
解：对上段绳分析，天花板对上段绳的拉力和对上段绳的拉力，大小相等，方向相反，作用在同一物体上，是平衡力，故A正确；
B.上段绳对物体的拉力等于下段绳对物体的拉力加上的重力，故上段绳对的拉力和下段绳对的拉力大小不等，不是一对作用力和反作用力，也不是平衡力。故B错误。
C.下段绳对物体的拉力和物体的重力大小相等，方向相反，作用在同一物体上，属于平衡力。故C正确。
D.下段绳对物体的拉力和下段绳对物体的拉，大小相等，方向相反，不是一对平衡力，也不是作用力与反作用力。故D错误。
故选AC。  

15.【答案】
 

【解析】

【分析】对整体，由物体平衡条件得：地面对号瓶的支持力大小等于个瓶子的重力之和。
考查整体法与隔离法、作用力与反作用力。优先考虑整体法，先整体后隔离；物体之间的相互作用成对产生的力是作用力和反作用力，具有大小相等，方向相反，作用在两个物体上，具有相同的性质，相互依存。
【解答】号瓶对号瓶所受的作用力必须与号瓶所受的重力平衡，所以该作用力的方向必须是竖直向上的，故A错误，B正确；
C.将个可乐瓶视为一个整体，地面对号瓶的支持力等于整体重力，故C正确；
D.桌面是水平的，整体受到的支持力与重力保持平衡，不需要摩擦力也能成功，故D正确。
故选BCD。  

16.【答案】
 

【解析】

【分析】
“押加”比赛中两队对绳子的拉力等大反向，之所以甲获胜，原因是地面对甲的摩擦力大于地面对乙的摩擦力。
掌握作用力与反作用力的根念及作用力与反作用力和二平衡力的区别是求解的关键。
【解答】
A.在僵持状态下，绳子处于平衡状态，所以甲拉绳的力与乙拉绳的力是一对平衡力，故A正确；
B.甲拉乙的力与乙拉甲的力是一对作用力与反作用力，大小相等，所以甲、乙拖动布带互拉的力一定大小相等，故B正确；
C.对甲、乙两人及绳子作为一整体进行研究，水平方向的外力就是地面分别对甲、乙两人的摩擦力，若甲获胜，说明地面对甲的摩擦力大于地面对乙的摩擦力，故C错误；
D.在僵持状态下，甲对乙的拉力与地面给乙的摩擦力是一对平衡力，故D错误。  

17.【答案】解：在最低点，对小球，由牛顿第二定律可得：；
得：；
由牛顿第三定律可得：；
当小球从最低点到最高点过程中，由动能定理得：
由牛顿第二定律可得：
得：；
对小球：；
；
对小球：；
当球和球能相遇时：；
联立以上方程可得：；
答：小球在半圆形轨道最低点时对轨道的压力大小为；
小球从轨道最低点运动到轨道最高点的过程中，球克服阻力所做的功为；
小球向上抛出的初速度大小为。
 

【解析】在最低点对小球受力分析，竖直方向上轨道支持力和小球重力合力提供向心力，解得轨道给小球的支持力，根据牛顿第三定律求得小球对轨道的压力；
小球从最低点到最高点过程，由动能定理可求克服阻力的功；
两球空中相遇，小球水平方向运动决定了相遇时间，两小球竖直位移和为，联立可求小球初速度。
本题以半圆轨道为载体，融合了圆周运动，动能定理和平抛及竖直上抛运动，综合性较强，难度适中。
 

18.【答案】；
；

 

【解析】

【分析】
该题主要考查打点计时器相关知识。熟知各实验原理、操作方法和步骤是解决本题的关键。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。
【解答】
A.“验证机械能守恒定律”实验需要测量速度，需要通过纸带测量速度，所以需要打点计时器，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错误；
C.探究做功与物体速度变化的关系，实验中需要测量速度，需要通过纸带测量速度，所以需要打点计时器，故C错误；
D.探究作用力与反作用力的关系，实验中使用的是两个弹簧测力计对拉，改变用力，观察两弹簧秤的示数大小变化情况，得出两个弹簧秤示数总是大小相等，不需要打点计时器，故D正确。
故选D。

【分析】
该题主要考查“探究小车速度随时间变化的规律”实验相关知识。熟知实验原理、实验注意事项是解决本题的关键。确解答本题需要掌握：明确该实验的具体操作细节和注意事项，从而即可求解。
【解答】
A.为了提高纸带的利用率，尽量多打点，同时为了使打点更稳定，在具体操作过程中应该是先接通打点计时器的电源，然后再释放小车，故A正确；
B.该实验实验目的是“探究小车速度随时间变化的规律”，只要小车能做匀变速直线运动即可，悬挂物的质量没有远小于小车的质量，小车依然做匀变速直线运动，故B错误；
C.该实验探究的是小车速度与时间的变化关系，因为运动过程中摩擦力大小是相同的，因此不需要平衡摩擦力，故C错误。
故选A。

【分析】
该题主要考查探究功与速度变化的关系实验相关知识。要理解橡皮筋做功完毕时，小车速度最大，之后小车做匀速直线运动。根据速度公式即可求解速度大小。
【解答】
匀速直线运动时小车速度最大，则小车速度为：。
故答案为：。  

19.【答案】解：设小球从点运动至点的过程中，机械能守恒，则有：

    解得：

设小球在点时受到管道给的作用力向下，大小为

     得：

    根据牛顿第三定律，小球对管道的作用力大小为

从到的过程中，由动能定理得：

  要使小球落入盒中且取极值的临界是正好从点掉入盒子，由到做平抛运动得：

    联立可得：  

    故当时，有：

经判断，该情况，小球能通过最高点，结果成立。
答：当时，小球到达管道的最高点处时的速度大小；
在问中小球运动到最高点时对管道作用力的大小为；
若连续可调，要使该小球能掉入盒中，的最大值为。

【解析】本题考查了机械能守恒以及平抛运动，由圆周运动的向心力结合牛顿运动定律，列式求解。

当时，小球从点运动到点，根据机械能守恒定律求解；

在最高点时，对小球受力分析，根据牛顿第二定律求解作用力；

小球恰能击中点，由平抛运动的特点列式，结合数学知识得到的最大值。

20.【答案】解：子弹打中小物块的过程，取向左为正方向，由动量守恒定律得：

得共同体的速度为：

小物块含子弹从运动到点的过程，由机械能守恒定律得：

代入数据解得：
在点，由牛顿第二定律得：

代入数据解得：
由牛顿第三定律知，小物块在点对轨道顶端的压力大小为：
；
小物块离开点后做平抛运动，则有：


解得小物块落地点与点的水平距离为：。
答：子弹打中小物块并合成一个整体时的共同速度是；
小物块在点对轨道顶端的压力大小是；
小物块落地点与点的水平距离是。
 

【解析】本题解题时注意过程分析，找出各过程可用的物理规律及联系，明确子弹打击木块的过程遵守动量守恒定律，轨道光滑时往往运用机械能守恒定律研究。
子弹打击小物块的过程遵守动量守恒，由动量守恒定律求两者并合成一个整体时的共同速度；
由于没有摩擦，所以共同体从运动到的过程中，机械能守恒，由机械能守恒定律求出共同体到达点时的速度，再由牛顿运动定律求从小物块在点对轨道顶端的压力大小；
小物块离开点后做平抛运动，由分位移公式求落地点与点的水平距离。
 

21.【答案】解：
根据冲量的定义可知重力的冲量大小为：
中学生摸高跳起的高度为：
所以他跳起刚离地时的速度大小为：
设上跳过程中地面对他的平均支持力为，规定竖直向上为正方向，根据动量定理得：

代入数值解得的大小为：
根据牛顿第三定律得上跳过程中他对地面平均压力的大小为：
答：
从蹬地到离开地面过程中重力的冲量的大小为；
上跳过程中他对地面平均压力的大小为。
 

【解析】由冲量定义求解重力冲量；
通过动量定理求出对面对人的平均作用力，从而得出人对地面得平均压力。
本题以起跳摸高这一学生常进行的体育活动为试题背景来命制试题，体现了物理就在我们身边，能够激发学生热爱物理、热爱科学的激情，是一道非常符合新课程理念的好题；另外本题需要注意的是摸高跳起的高度为两个数值的差值。