物理人教版高考一轮复习习题:第三章《牛顿运动定律》+第1课时+Word版含答案.doc
高考物理一轮复习练习:第三章第1讲 牛顿第一定律牛顿第三定律解析含答案
板块三 限时规范特训时间:45分钟 100分一、选择题(本题共10小题,每小题7分,共70分。
其中1~6为单选,7~10为多选)1.16世纪末,伽利略用实验和推理,推翻了已在欧洲流行了近两千年的亚里士多德关于力与运动的理论,开启了物理学发展的新纪元。
在以下说法中,与亚里士多德观点相反的是( )A .四匹马拉的车比两匹马拉的车跑得快;这说明,物体受的力越大,速度就越大B .一个运动的物体,如果不再受力了,它总会逐渐停下来,这说明,静止状态才是物体不受力时的“自然状态”C .两物体从同一高度自由下落,较重的物体下落较快D .一个物体维持匀速直线运动,不需要力答案 D解析 亚里士多德认为力是维持物体运动的原因,力越大物体运动越快,因此A 、B 、C 三项均与亚里士多德的观点一致。
只有D 与亚里士多德的观点相反。
2.关于惯性,下列说法中正确的是( )A .物体只有静止或做匀速直线运动时才有惯性B .速度越大的物体惯性越大C .已知月球上的重力加速度是地球上的16,故一个物体从地球移到月球惯性减小为16D .质量越大的物体惯性越大答案 D解析 惯性是物体的固有属性,惯性的大小只与物体的质量有关,与物体的运动状态和所处的位置无关,故A 、B 、C 错误,D 正确。
3.在学习了牛顿第一定律后,四位同学分别列举实例提出了自己的不同认识,你认为以下四个选项中几位同学的研究结论,正确的是( )A .甲同学研究从地面竖直向上跳起来的运动。
地球绕着地轴自西向东自转,他发现人跳起来后总是落回原处,经过思考,他认为这是因为人在空中滞留的时间太短,如果时间足够长,人应该落在起跳点的西侧B .乙同学通过查阅资料,发现在轨道上的卫星不用火箭施加任何推力就能自行绕地球运转,他认为是惯性维持了卫星的这种运动C .丙同学通过观察发现,让一列火车停下来比让一辆汽车停下来要困难得多,他认为根本原因是火车的惯性要比汽车的惯性大D .丁同学观看战争资料片,研究飞机投弹轰炸,他认为若要投得准确,关键是当飞机飞到目标正上方时,准时地将炸弹释放答案 C解析 地球绕着地轴自西向东自转,甲同学研究从地面竖直向上跳起来的运动。
2019高考物理一轮复习学案:第三章牛顿运动定律 Word版含答案
第三章牛顿运动定律第1节牛顿第一定律__牛顿第三定律(1)牛顿第一定律是实验定律。
(×)(2)在水平面上运动的物体最终停下来,是因为水平方向没有外力维持其运动的结果。
(×)(3)运动的物体惯性大,静止的物体惯性小。
(×)(4)物体的惯性越大,运动状态越难改变。
(√)(5)作用力与反作用力可以作用在同一物体上。
(×)(6)作用力与反作用力的作用效果不能抵消。
(√)(1)伽利略利用“理想实验”得出“力是改变物体运动状态的原因”的观点,推翻了亚里士多德的“力是维持物体运动的原因”的错误观点。
(2)英国科学家牛顿在《自然哲学的数学原理》著作中提出了“牛顿第一、第二、第三定律”。
突破点(一) 牛顿第一定律的理解1.对牛顿第一定律的理解(1)提出惯性的概念:牛顿第一定律指出一切物体都具有惯性,惯性是物体的一种固有属性。
(2)揭示力的本质:力是改变物体运动状态的原因,而不是维持物体运动状态的原因。
2.惯性的两种表现形式(1)物体在不受外力或所受的合外力为零时,惯性表现为使物体保持原来的运动状态不变(静止或匀速直线运动)。
(2)物体受到外力时,惯性表现为抗拒运动状态改变的能力。
惯性大,物体的运动状态较难改变;惯性小,物体的运动状态容易改变。
3.与牛顿第二定律的对比牛顿第一定律是经过科学抽象、归纳推理总结出来的,而牛顿第二定律是一条实验定律。
[题点全练]1.(2018·三明检测)科学思维和科学方法是我们认识世界的基本手段。
在研究和解决问题的过程中,不仅需要相应的知识,还需要运用科学的方法。
理想实验有时更能深刻地反映自然规律,伽利略设想了一个理想实验,如图所示。
①两个对接的斜面,静止的小球沿一个斜面滚下,小球将滚上另一个斜面;②如果没有摩擦,小球将上升到原来释放的高度;③减小第二个斜面的倾角,小球在这个斜面上仍然会达到原来的高度;④继续减小第二个斜面的倾角,最后使它成为水平面,小球会沿水平面做持续的匀速运动。
2021届高考物理一轮复习第3章第1课牛顿第一定律牛顿第三定律课时作业(含解析)
2021届高考物理一轮复习第3章第1课牛顿第一定律牛顿第三定律课时作业(含解析)第一单元牛顿运动定律第1课牛顿第一定律牛顿第三定律一、单项选择题1.关于物体的惯性,下列说法中正确的是( )A.运动速度大的物体不能专门快停下来,是因为物体速度越大,惯性也越大B.静止的火车启动时,速度变化慢,是因为静止时物体惯性大的缘故C.乒乓球能够快速抽杀,是因为乒乓球惯性小的缘故D.物体受到的外力大,则惯性小;受到的外力小,则惯性就大解析:惯性的大小只取决于物体的质量,质量大其惯性就大,质量小其惯性就小,与其他因素无关,故C项正确.答案:C2.一物体受绳的拉力作用由静止开始前进,先做加速运动,然后改做匀速运动,最后改做减速运动,则下列说法中正确的是( )A.加速前进时,绳拉物体的力大于物体拉绳的力B.减速前进时,绳拉物体的力小于物体拉绳的力C.只有在匀速前进时,绳拉物体的力与物体拉绳的力大小才相等D.不管物体如何前进,绳拉物体的力与物体拉绳的力大小总是相等解析:“绳”与“物”是一对相互作用的物体,绳与物之间的作用力与反作用力遵守牛顿第三定律,与相互作用的性质、物体的运动状态均无关系,总是等大、反向、作用在不同物体上且在同一条直线上.故D选项正确.答案:D3.在向前行驶的客车内,某时刻驾驶员和乘客的躯体姿势如图所示,则对客车运动情形的判定正确的是( )A.客车一定做匀加速直线运动B.客车一定做匀速直线运动C.客车可能是突然减速D.客车可能是突然加速解析:客车突然减速或由静止状态突然倒车都会显现图中情形,故选C.答案:C4.有人设计了一种交通工具,如图所示,在平板车内装了一个电风扇,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.依照牛顿第二定律,这种设计能使小车运行B.依照牛顿第三定律,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解析:风扇吹出的风吹到风帆上时,依照牛顿第三定律,风会给风扇一个反向的反作用力,因此关于整个装置而言,作用力和反作用力是内力,小车可不能运行,故选D.答案:D5.下面是摘自上个世纪美国报纸上的一篇小文章:阿波罗登月火箭在脱离地球飞向月球的过程中,飞船内宇航员通过无线电与在家中上小学的亲小孩汤姆通话.宇航员:“汤姆,我们现在已关闭火箭上所有发动机,正向月球飞去.”汤姆:“你们关闭了所有发动机,那么靠什么力量推动火箭向前运动?”宇航员犹疑了半天,说:“我想大致是伽利略在推动火箭向前运动吧.”若不计星球对火箭的作用力,由上述材料可知下列说法不正确的是( ) A.汤姆问话所表达的物理思想是“力是坚持物体运动的缘故”B.宇航员答话所表达的物理思想是“力是坚持物体运动的缘故”C.宇航员答话所表达的物理思想是“物体运动不需要力来坚持”D.宇航员答话的真实意思是火箭正在依靠惯性飞行解析:由于汤姆对物理知识了解的不全面,只能依据生活体会认为物体的运动要靠力来坚持,而宇航员的回答表达了物体靠惯性向前运动,不需要外力坚持.选项A、C、D正确.答案:B二、不定项选择题6.第二十二届世界大学生冬季运动会自由滑竞赛中,中国小将张丹、张昊毫无争议地再夺第一名,为中国队夺得第一枚本届大冬会金牌.花样滑冰表演刚开始时他们静止不动,随着优美的音乐响起,他们在相互猛推一下后分别向相反方向运动,假定两人的冰刀和冰面间的动摩擦因数相同,已知张丹在冰面上滑行的距离比张昊滑行得远,这是由于( ) A.在推的过程中,张丹推张昊的力小于张昊推张丹的力B.在推的过程中,张丹推张昊的时刻等于张昊推张丹的时刻C.在刚分开时,张丹的初速度等于张昊的初速度D.在分开后,张丹的加速度的大小小于张昊的加速度的大小解析:在推的过程中,相互的推力大小相等,动摩擦因数相同,他们的加速度均为a=μg,张丹滑行距离远,是因为在刚分开时,张丹的初速度较大.答案:B7.如图所示,将两相同的木块a、b置于粗糙的水平地面上,中间用一轻弹簧连接,两侧用细绳固定于墙壁.开始时a、b均静止.弹簧处于伸长状态,两细绳均有拉力,a所受摩擦力F fa≠0,b所受摩擦力F fb=0,现将右侧细绳剪断,则剪断瞬时( )A .F fa 大小不变B .F fa 方向改变C .F fb 仍旧为零D .F fb 方向向右解析:剪断绳瞬时,弹簧的弹力不变,因此a 的受力不变,F fa 大小不变,F fb 方向向右,选项A 、D 正确.答案:AD8.质量为m 的物体,在F 1、F 2、F 3三个共点力的作用下做匀速直线运动,保持F 1、F 2不变,仅将F 3的方向改变90°(大小不变)后,物体可能做( )A .加速度大小为F 3m的匀变速直线运动 B .加速度大小为2F 3m 的匀变速直线运动 C .加速度大小为2F 3m的匀变速曲线运动 D .匀速直线运动解析:由牛顿第二定律得:a =F 0m =2F 3m.明显a 恒定,应为匀变速运动.若a 的方向与v 的方向在一条直线上,则是匀变速直线运动,否则是匀变速曲线运动.答案:BC9.一个单摆悬挂在小车内,随小车沿斜面下滑.图中虚线①垂直于斜面,虚线②平行于斜面,虚线③沿竖直方向.下列说法中正确的是( )A .假如斜面是光滑的,摆线将与虚线①重合B .假如斜面是光滑的,摆线将与虚线③重合C .假如斜面粗糙且μ<tan θ摆线将位于②③之间D .假如斜面粗糙且μ>tan θ摆线将位于②③之间解析:假如斜面是光滑的,对整体知a =gsin θ而重力沿斜面向下的分力产生的加速度正好是gsin θ现在绳沿斜面方向不产生加速度,绳与斜面应垂直,选项A 正确,选项B 错误;当μ=tan θ时,a =0,摆线将与虚线③重合;假如斜面粗糙且μ<tan θ对整体知a =gsin θ-μg cos θ>0,合力方向沿斜面向下,摆线将位于①③之间;假如斜面粗糙且μ>tan θ对整体知a =gsin θ-μg cos θ<0,合力方向沿斜面向上,摆线将位于②③之间,因为垂直斜面方向没有加速度,摆线不能越过②.故选项C 错误,选项D 正确.答案:AD10.如图所示,重球系于易断的线CD 下端,重球下再系一根同样的线AB ,下面说法中正确的是( )A .在线的A 端慢慢增加拉力,结果CD 线被拉断B .在线的A 端慢慢增加拉力,结果AB 线被拉断C .在线的A 端突然猛力一拉,结果AB 线被拉断D .在线的A 端突然猛力一拉,结果CD 线被拉断解析:缓慢增加拉力时,CD 上的力较大,故CD 先断,快速猛力一拉,重球惯性较大,速度变化慢,CD 上的拉力瞬时几乎没变,故AB 先断,因此选项A 、C 正确.答案:AC三、非选择题11.一个箱子放在水平地面上,箱内有一固定的竖直杆,在杆上套着一个环,箱与杆的质量为M ,环的质量为m ,如图所示.已知环沿杆匀加速下滑时,环与杆间的摩擦力大小为F f ,则现在箱对地面的压力大小为多少?解析:环在竖直方向上受力情形如图甲所示,受重力mg 和箱子的杆给它的竖直向上的摩擦力F f ,依照牛顿第三定律,环应给杆一个竖直向下的摩擦力F f ,故箱子在竖直方向上受力如图乙所示,受重力Mg ,地面对它的支持力F N ,及环给它的摩擦力F f ,由于箱子处于平稳状态,可得:F N =F f +Mg.依照牛顿第三定律,箱子对地面的压力大小等于地面对箱子的弹力.答案:F f +Mg12.如图所示,一辆卡车后面用轻绳拖着质量为m 的物体A ,A与地面的摩擦不计.(1)当卡车以a 1=12g 的加速度运动时,绳的拉力为56mg ,则A对地面的压力为多大?(2)当卡车的加速度a 2=g 时,绳的拉力为多大?解析:(1)卡车和A 的加速度一致.由图知绳的拉力的分力使A 产生了加速度,故有:56mgcos α=m·12g , 解得:cos α=35,sin α=45. 设地面对A 的支持力为F N ,则有:F N =mg -56mg ·sin α=13mg , 由牛顿第三定律得:A 对地面的压力为13mg. (2)设地面对A 弹力为零时,物体的临界加速度为a 0,则a 0=g ·cot θ=34g ,故当a 2=g>a 0时,物体已飘起.现在物体所受合力为mg ,则由三角形知识可知,拉力F 2=(mg )2+(mg )2=2mg.答案:(1)13mg (2)2mg 13.如图所示,质量M =1 kg 的木板静止在粗糙的水平地面上,木板与地面间的动摩擦因数μ1=,在木板的左端放置一个质量m =1 kg 、大小可忽略的铁块,铁块与木板间的动摩擦因数μ2=,g 取10 m/s 2.(1)若木板长L =1 m ,在铁块上加一个水平向右的恒力F =8 N ,通过多长时刻铁块运动到木块的右端?(2)若在铁块右端施加一个从零开始连续增大的水平向右的力F ,假设木板足够长,在图中画出铁块受到木板的摩擦力f 2随拉力F 大小的变化而变化的图象.解析:(1)假设铁块和木板以及木板和地面都有相对滑动,则铁块的加速度大小a 1=F -μ2mg m =4 m/s 2,木块的加速度大小a 2=μ2mg -μ1(M +m )g M=2 m/s 2,由a 2>0可见,假设成立.设通过时刻t 铁块运动到木块的右端,则有:12a 1t 2-12a 2t 2=L ,解得t =1 s. (2)①当F≤μ1(M +m)g =2 N 时,m 、M 相对静止且对地静止,f 2=F ;②设F =F 1时,m 、M 恰保持相对静止,现在系统的加速度为a =a 2=2 m/s 2.以系统为研究对象,据牛顿第二定律有:F 1-μ1(M +m)g =(M +m)a ,解得F 1=6 N ,因此,当2 N<F ≤6 N 时,m 、M 相对静止,系统向右做匀加速运动,其加速度a =F -μ1(M +m )g M +m,以M 为研究对象,据牛顿第二定律有:f 2-μ1(M +m)g =Ma ,解得f 2=F 2+1 N ;③当F>6 N 时,m 、M 发生相对运动,f 2=μ2mg =4 N ,因此,f 2随拉力F 大小的变化而变化的图象如图所示.答案:(1)1 s (2)见解析图。
2022届高考物理一轮总复习检测:第三章 第1课时 牛顿第一定律 牛顿第三定律 Word版含答案
1.牛顿运动定律及其应用Ⅱ2.超重和失重Ⅰ试验四:验证牛顿运动定律1.应用牛顿运动定律和运动学规律解决两类动力学问题.2.运用失重和超重学问定性或定量分析问题.3.运用整体法和隔离法求解简洁的连接体问题.一、牛顿第肯定律1.内容:一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态,除非作用在它上面的力迫使它转变这种状态.2.意义.(1)指出力不是维持物体运动状态的缘由,而是转变物体运动状态的缘由,即力是产生加速度的缘由.(2)指出了一切物体都有惯性,因此牛顿第肯定律又称为惯性定律.3.惯性.(1)定义:物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质.(2)量度:质量是物体惯性大小的唯一量度,质量大的物体惯性大,质量小的物体惯性小.(3)普遍性:惯性是物体的固有属性,一切物体都有惯性,与物体的运动状况和受力状况无关.二、牛顿第三定律1.作用力和反作用力:两个物体之间的作用总是相互的,一个物体对另一个物体施加了力,另一个物体肯定同时对这个物体施加了力.力是物体与物体间的相互作用,物体间相互作用的这一对力通常叫做作用力和反作用力.2.内容: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、作用在同一条直线上.1.运动的物体惯性大,静止的物体惯性小.(×)2.做匀速直线运动的物体和静止的物体均没有惯性.(×)3.作用力与反作用力肯定是同种性质的力.(√)4.作用力与反作用力的作用效果可以相互抵消.(×)5.人走在松软的土地上下陷时,人对地面的压力大于地面对人的支持力.(×) 6.物体所受合外力变小,物体的速度肯定变小.(×)7.物体所受合外力大,其加速度就肯定大.(√)1.(多选)(2022·枣庄模拟)在水平路面上有一辆匀速行驶的小车,车上固定一盛满水的碗.现突然发觉碗中的水洒出,水洒出的状况如图所示,则关于小车的运动状况,下列叙述正确的是()A.小车匀速向左运动B.小车可能突然向左加速C.小车可能突然向左减速D.小车可能突然向右减速解析:原来水和小车相对静止以共同速度运动,水突然向右洒出有两种可能:①原来小车向左运动,突然加速,碗中水由于惯性保持原速度不变,故相对碗向右洒出.②原来小车向右运动,突然减速,碗中水由于惯性保持原速度不变,相对碗向右洒出,故B、D正确.答案:BD2.下列关于力和运动关系的说法中正确的是()A.没有外力作用时,物体不会运动,这是牛顿第肯定律的体现B.物体受力越大,运动得越快,这是符合牛顿第肯定律的C.物体所受合外力为零,则速度肯定为零;物体所受合外力不为零,则其速度也肯定不为零D.物体所受的合外力最大时,速度却可以为零;物体所受的合外力最小时,速度却可以最大解析:由牛顿第肯定律可知,力是转变物体运动状态的缘由,而不是维持物体运动状态的缘由,故正确选项为D.答案:D3.(多选)(2022·郑州模拟)用计算机帮助试验系统做验证牛顿第三定律的试验,点击试验菜单中“力的相互作用”.把两个力探头的挂钩钩在一起,向相反方向拉动,显示器屏幕上消灭的结果如图所示.观看分析两个力传感器间的相互作用力随时间变化的曲线,可以得到以下试验结论()A.作用力与反作用力同时存在B.作用力与反作用力作用在同一物体上C.作用力与反作用力大小相等D.作用力与反作用力方向相反解析:由题图可知:两个力传感器间的相互作用力属于作用力和反作用力,它们同时存在,大小相等,方向相反,作用在两个物体上,故A、C、D正确.答案:ACD4.粗糙的水平地面上有一只木箱,现用一水平拉力拉木箱匀速前进,则() A.拉力与地面对木箱的摩擦力是一对作用力与反作用力B.木箱对地面的压力与地面对木箱的支持力是一对平衡力C.木箱对地面的压力与地面对木箱的支持力是一对作用力与反作用力D.木箱对地面的压力与木箱受到的重力是一对平衡力解析:拉力与地面对木箱的摩擦力作用在同一个物体上,是一对平衡力,A 错;木箱对地面的压力与地面对木箱的支持力分别作用在地面和木箱上,作用在两个物体上,不是一对平衡力,应是一对作用力与反作用力,B错,C对;木箱对地面的压力与木箱受到的重力方向相同,作用在两个物体上,不是一对平衡力,D错.答案:C5.建筑工人用如图所示的定滑轮装置运送建筑材料.质量为70 kg的工人站在地面上,通过定滑轮将20 kg的建筑材料以0.5 m/s2的加速度拉升,忽视绳子和定滑轮的质量及定滑轮的摩擦,则工人对地面的压力大小为(g取10 m/s2)()A.510 N B.490 NC.890 N D.910 N解析:设人对绳子的拉力大小为F,对建筑材料m应用牛顿其次定律得F-mg=ma.由牛顿第三定律可知,绳子对人向上的拉力F′与人对绳子的拉力F等大反向,设地面对人的支持力为F N,对人应用平衡条件可得:F′+F N=Mg,可解得F N=Mg-mg-ma=490 N.由牛顿第三定律可知,人对地面的压力大小与地面对人的支持力大小相等,故人对地面的压力大小为490 N,B正确.答案:B一、单项选择题1.(2021·沈阳模拟)科学思维和科学方法是我们生疏世界的基本手段.在争辩和解决问题过程中,不仅需要相应的学问,还需要运用科学的方法.抱负试验有时更能深刻地反映自然规律.伽利略设想了一个抱负试验,如图所示,其中有一个是阅历事实,其余是推论.①减小其次个斜面的倾角,小球在这个斜面上仍旧要达到原来的高度;②两个对接的斜面,让静止的小球沿一个斜面滚下,小球将滚上另一个斜面;③假如没有摩擦,小球将上升到原来释放的高度;④连续减小其次个斜面的倾角,最终使它成水平面,小球要沿水平面做持续的匀速运动.在上述的设想步骤中,有的属于牢靠的事实,有的则是抱负化的推论,下列有关事实和推论的分类正确的是()A.①是事实,②③④是推论B.②是事实,①③④是推论C.③是事实,①②④是推论D.④是事实,①②③是推论解析:本题再现了伽利略抱负试验法,即在牢靠的物理事实的基础上进行科学合理外推,将试验抱负化,并符合物理规律,得到正确结论,其中②是事实,①③④是推论,故选项B正确.答案:B2.(2022·孝感模拟)如图所示,某同学面对行车方向坐在沿平直轨道匀速行驶的列车车厢里.这位同学发觉面前的水平桌面上一个原来静止的小球突然向他滚来,则可推断()A.列车正在刹车B.列车突然加速C.列车突然减速D.列车仍在做匀速直线运动解析:原来小球相对列车静止,现在这位同学发觉面前的小球相对列车突然向他滚来,说明列车转变了原来的运动状态,速度增加了,因此B正确.答案:B3.我们都难以遗忘刘翔那美丽的跨栏姿势.在他跨越栏架的过程中() A.支撑脚蹬地的瞬间,地面对脚的支持力大于脚对地面的压力B.支撑脚蹬地的瞬间,地面受到向后的摩擦力C.支撑脚离地后,他还受到向前冲的力,以至于能很快地通过栏架D.运动到最高处时,速度达到最大值,方向沿水平方向向前解析:刘翔在跨越栏架的过程中,支撑脚蹬地的瞬间,地面对脚的支持力等于脚对地面的压力,脚受到向前的摩擦力,地面受到向后的摩擦力,脚离地后,他只受到重力作用,B正确.答案:B4.下列说法正确的是()A.力是维持物体运动的缘由,同一物体所受的力越大,它的速度越大B.以卵击石,鸡蛋“粉身碎骨”,但石头却“平稳无恙”,是由于鸡蛋对石头的作用力小,而石头对鸡蛋的作用力大C.吊扇工作时向下压迫空气,空气对吊扇产生竖直向上的托力,减轻了吊杆对电扇的拉力D.两个小球A和B,中间用弹簧连接,并用细线悬于天花板上,则弹簧对A 的力和弹簧对B的力是一对作用力和反作用力解析:力不是维持物体运动状态的缘由,而是转变物体运动状态的缘由,依据牛顿其次定律,同一物体所受的力越大,加速度越大,但速度不肯定越大,选项A错误;以卵击石,鸡蛋对石头的作用力和石头对鸡蛋的作用力是一对作用力和反作用力,它们大小相等,选项B错误;选项D中弹簧对A的力和A对弹簧的力才是一对作用力和反作用力,选项D错误,只有选项C正确.答案:C5.如图所示是一种汽车平安带把握装置的示意图,当汽车处于静止或匀速直线运动时,刹车摆锤竖直悬挂,锁棒水平,棘轮可以自由转动,平安带能被拉动.当汽车突然刹车时,摆锤由于惯性绕轴摇摆,使得锁棒锁定棘轮的转动,平安带不能被拉动.若摆锤从图中实线位置摆到虚线位置,汽车的运动方向和运动状态可能是()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、匀速直线运动解析:由题意简化分析如图所示,当小球在虚线位置时,小球、车具有向左的加速度,车的运动状况可能为:向左加速行驶或向右减速行驶,A错误,B正确;当车匀速运动时,无论向哪个方向运动,小球均处于竖直位置不摇摆,C、D 错误.答案:B6.如图所示,将两弹簧测力计a、b连接在一起,当用力缓慢拉a弹簧测力计时,发觉不管拉力F多大,a、b两弹簧测力计的示数总是相等,这个试验说明()A.这是两只完全相同的弹簧测力计B.弹力的大小与弹簧的形变量成正比C.作用力与反作用力大小相等、方向相反D.力是转变物体运动状态的缘由解析:试验中两弹簧测力计的拉力互为作用力与反作用力,它们肯定大小相等、方向相反,选项C正确.答案:C二、多项选择题7.(2022·潍坊模拟)抖空竹是人们宠爱的一项体育活动.最早的空竹是两个犹如车轮的竹筒,中间加一个转轴,由于外形对称,其重心在中间位置,初玩者能很好地找到支撑点而使之平衡.随着制作技术的进展,如图所示的不对称的空竹也受到人们的欢迎,现在大多是塑料制成的,也有自然竹木制成的.关于抖空竹,在空气阻力不行忽视的状况下,下列说法中正确的是()A.空竹启动前用绳子拉住提起,要保证支持力和重力在同一条直线上B.空竹的转动是依靠绳子的拉动,绳子与转轴之间的摩擦力越小越好C.空竹抛起后由于惯性而连续向上运动,在空中受重力和惯性作用D.空竹从抛起到接住,转速会减小,表演时还要连续牵拉绳子使其加速转动解析:空竹启动前用绳子拉住提起,此时要选择恰当的位置,保证支持力和重力在同一条直线上,满足二力平衡的条件,否则空竹就要翻倒,从绳子上落下,选项A正确;空竹的转动是利用绳子与转轴之间的摩擦力使其转动,因此绳子选用比较粗糙、摩擦力比较大的比较好,选项B错误;空竹抛起后由于惯性而连续向上运动,在空中受重力和空气阻力的作用,空竹的运动状态发生转变,速度越来越小,然后下落,选项C错误;空竹从抛起到接住,由于空气阻力的作用,转速比抛出前减小,因此表演时还要连续牵拉绳子使其加速转动,选项D正确.答案:AD8.(2022·秦皇岛模拟)如图所示,用质量不计的轻细绳L1和L2将M、N两重物悬挂起来,则下列说法正确的是()A.L1对M的拉力和L2对M的拉力是一对平衡力B.L2对M的拉力和L2对N的拉力是一对作用力与反作用力C.L1对M的拉力和M对L1的拉力是一对作用力和反作用力D.L2对N的拉力和N对L2的拉力是一对作用力和反作用力解析:L1对M的拉力和L2对M的拉力既不是一对平衡力,也不是一对作用力和反作用力,选项A错误;L2对M的拉力和L2对N的拉力不是一对作用力和反作用力,故选项B错误;作用力和反作用力肯定是两物体之间的相互作用力,作用在两个不同的物体上,故选项C、D正确.答案:CD9.下面关于飞船与火箭起飞的情形,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.火箭尾部喷出的气体对空气产生一个作用力,空气的反作用力使火箭获得飞行的动力C.火箭飞出大气层后,由于没有空气,火箭虽然向下喷气,但也无法获得前进的动力D.飞船进入运行轨道之后,与地球之间仍旧存在一对作用力和反作用力解析: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,喷出的气体同时对火箭产生向上的反作用力,即火箭上升的推力,此推力并不是由四周的空气对火箭的反作用力供应的,因而与是否飞出大气层、是否在空气中飞行无关,故选项B、C错误,A正确;当飞船进入轨道后,飞船与地球之间仍旧存在着相互吸引力,即地球吸引飞船,飞船也吸引地球,这是一对作用力和反作用力,故选项D正确.答案:AD三、非选择题10.(2022·新乡模拟)如图所示,两块小磁铁质量均为0.5 kg,A磁铁用轻质弹簧吊在天花板上,B磁铁在A正下方的地板上,弹簧的原长L0=10 cm,劲度系数k=100 N/m.当A、B均处于静止状态时,弹簧的长度为L=11 cm.不计地磁场对磁铁的作用和磁铁与弹簧间相互作用的磁力,求B对地面的压力大小(g取10 m/s2).解析:对A受力分析如图甲所示,由平衡条件得k(L-L0)-mg-F=0,解得F=-4 N.故B对A的作用力大小为4 N,方向竖直向上.由牛顿第三定律得A对B的作用力F′=-F=4 N,方向竖直向下.对B受力分析如图乙所示,由平衡条件得:F N -mg -F ′=0, 解得F N =9 N.由牛顿第三定律得B 对地面的压力大小为9 N. 答案:9 N11.(2022·唐山模拟)如图所示,一辆卡车后面用轻绳拖着质量为m 的物体A ,A 与地面的摩擦不计.(1)当卡车以a 1=12g 的加速度运动时,绳的拉力为56mg ,则A 对地面的压力为多大?(2)当卡车的加速度a 2=g 时,绳的拉力为多大?解析:(1)卡车和A 的加速度全都.由图知绳的拉力的分力使A 产生了加速度, 故有:56mg cos α=m·12g ,解得:cos α=35,sin α=45.设地面对A 的支持力为F N ,则有: F N =mg -56mg sin α=13mg ,由牛顿第三定律得:A 对地面的压力为13mg.(2)设地面对A 弹力为零时,物体的临界加速度为a 0,则a 0=g cot θ=34g ,故当a 2=g>a 0时,物体已飘起.此时物体所受合力为ma 2=mg ,则由三角形学问可知,拉力F 2=(mg )2+(mg )2=2mg.答案:(1)13mg (2)2mg。
高三物理一轮复习 第3课 牛顿运动定律 讲义(有答案)
第1讲牛顿第一、第三定律【基础梳理】一、牛顿第一定律1.内容:一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态,除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态.2.意义(1)揭示了物体的固有属性:一切物体都有惯性,因此牛顿第一定律又叫惯性定律.(2)揭示了力与运动的关系:力不是维持物体运动状态的原因,而是改变物体运动状态的原因,即产生加速度的原因.二、惯性1.定义:物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质.2.量度:质量是惯性大小的唯一量度,质量大的物体惯性大,质量小的物体惯性小.3.普遍性:惯性是物体的本质属性,一切物体都有惯性.与物体的运动情况和受力情况无关.三、牛顿第三定律1.作用力和反作用力:两个物体之间的作用总是相互的.一个物体对另一个物体施加了力,另一个物体一定同时对这一个物体也施加了力.物体间相互作用的这一对力,通常叫做作用力和反作用力.2.牛顿第三定律(1)内容: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,作用在同一条直线上.(2)表达式:F=-F′对牛顿第一定律和惯性的理解【知识提炼】1.牛顿第一定律的意义(1)揭示了物体的一种固有属性:牛顿第一定律揭示了物体所具有的一个重要属性——惯性.(2)揭示了力的本质:牛顿第一定律明确了力是改变物体运动状态的原因,而不是维持物体运动的原因,物体的运动不需要力来维持.(3)揭示了物体不受力作用时的运动状态:物体不受力时(实际上不存在),与所受合外力为零时的运动状态表现是相同的.2.惯性的两种表现形式(1)物体不受外力或所受的合外力为零时,惯性表现为使物体保持原来的运动状态不变(静止或匀速直线运动).(2)物体受到外力时,惯性表现为运动状态改变的难易程度.惯性大,物体的运动状态较难改变;惯性小,物体的运动状态容易改变.【跟进题组】1.(2018·北京师大附中模拟)下列关于牛顿第一定律以及惯性概念的说法中,正确的是()A.牛顿第一定律说明,只有不受外力的物体才保持匀速直线运动状态或静止状态B.物体运动状态发生变化则物体一定受到力的作用C .惯性定律与惯性的实质是相同的D .物体的运动不需要力来维持,但物体的运动速度越大时其惯性也越大解析:选B .当物体所受的合力为零时,物体也可以处于匀速直线运动状态或静止状态,A 错误;由牛顿第一定律可知,力是改变物体运动状态的原因,B 正确;惯性是物体保持原有运动状态不变的一种性质,惯性定律(即牛顿第一定律)则反映物体在一定条件下的运动规律,C 错误;物体的惯性与运动速度大小无关,D 错误.2.(2018·益阳模拟)亚里士多德在其著作《物理学》中说:一切物体都具有某种“自然本性”,物体由其“自然本性”决定的运动称之为“自然运动”,而物体受到推、拉、提、举等作用后的非“自然运动”称之为“受迫运动”.伽利略、笛卡儿、牛顿等人批判的继承了亚里士多德的这些说法,建立了新物理学;新物理学认为一切物体都具有的“自然本性”是“惯性”.下列关于“惯性”和“运动”的说法中不符合新物理学的是( )A .一切物体的“自然运动”都是速度不变的运动——静止或者匀速直线运动B .作用在物体上的力,是使物体做“受迫运动”即变速运动的原因C .可绕竖直轴转动的水平圆桌转的太快时,放在桌面上的盘子会向桌子边缘滑去,这是由于“盘子受到的向外的力”超过了“桌面给盘子的摩擦力”导致的D .竖直向上抛出的物体,受到了重力,却没有立即反向运动,而是继续向上运动一段距离后才反向运动,是由于物体具有惯性解析:选C .力不是维持物体运动状态的原因,力是改变物体运动状态的原因,所以当物体不受到任何外力的时候,总保持静止或者匀速直线运动的状态,故选项A 正确;当物体受到外力作用的时候,物体的运动状态会发生改变,即力是改变物体运动状态的原因,故选项B 正确;可绕竖直轴转动的水平圆桌转的太快时,放在桌面上的盘子会向桌子边缘滑去,这是由于“盘子需要的向心力”超过了“桌面给盘子的摩擦力”导致的,故选项C 错误;由于物体具有向上的速度,所以具有向上的惯性,虽然受到向下的重力,但物体不会立刻向下运动,故选项D 正确.对牛顿第三定律的理解【知识提炼】1.作用力与反作用力的“六同、三异、二无关”(1)六同⎩⎪⎨⎪⎧大小相同、性质相同、同一直线同时产生、同时变化、同时消失 (2)三异⎩⎪⎨⎪⎧方向相反不同物体不同效果(3)二无关⎩⎪⎨⎪⎧与物体的运动状态无关与物体是否受其他力无关 2.相互作用力与平衡力的比较(2018·乐山月考)如图所示,甲、乙两人在冰面上“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[审题指导] 由于是在冰面上“拔河”,冰面可看成是光滑的,不考虑摩擦力;又因绳子质量不计,则甲对绳的拉力与乙对绳的拉力总是大小相等、方向相反的,再用运动学关系来分析求解.[解析] 甲对绳的拉力与绳对甲的拉力是作用力和反作用力,选项A 错误;绳静止时,甲对绳的拉力与乙对绳的拉力是一对平衡力,选项B 错误;若甲的质量比乙的质量大,则甲的加速度比乙的小,可知乙先到分界线,故甲能赢得“拔河”比赛的胜利,选项C 正确;收绳速度的快慢并不能决定“拔河”比赛的输赢,选项D 错误.[答案]C应用牛顿第三定律需注意的三个问题(1)定律中的“总是”说明对于任何物体,在任何情况下牛顿第三定律都是成立的.(2)作用力与反作用力虽然等大反向,但因所作用的物体不同,所产生的效果(运动效果或形变效果)往往不同.(3)作用力与反作用力只能是一对物体间的相互作用力,不能涉及第三个物体.【迁移题组】迁移1 作用力与反作用力的关系1.2016年10月17日,中国载人航天飞船神舟十一号由长征2F 遥11火箭发射升空,并进入预定轨道,与天宫二号太空实验室进行对接组成组合体.关于这次飞船与火箭上天的情形叙述正确的是( )A .火箭尾部向外喷气,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.火箭尾部喷出的气体对空气产生一个作用力,空气的反作用力使火箭获得飞行的动力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.飞船进入预定轨道之后,与地球之间不存在相互作用力解析:选A.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,喷出的气体同时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提供的,因而与是否飞出大气层、是否存在空气无关,因而选项B、C错误,选项A正确;火箭运载飞船进入轨道之后,飞船与地球之间依然存在相互吸引力,即飞船吸引地球,地球吸引飞船,这是一对作用力与反作用力,故选项D错误.迁移2用牛顿第三定律转换研究对象2.如图所示为杂技“顶竿”表演,一人站在地上,肩上扛一质量为M的竖直竹竿,当竿上一质量为m的人以加速度a加速下滑时,竿对“底人”的压力大小为()A.(M+m)gB.(M+m)g-maC.(M+m)g+maD.(M-m)g解析:选B.对竿上的人分析:受重力mg、摩擦力F f,由mg-F f=ma得F f=m(g-a).竿对人有摩擦力,人对竿也有反作用力——摩擦力,且大小相等,方向相反,对竿分析:受重力Mg、竿上的人对竿向下的摩擦力F′f、顶竿的人对竿的支持力F N,有Mg+F′f=F N,又因为竿对“底人”的压力和“底人”对竿的支持力是作用力与反作用力,由牛顿第三定律得到竿对“底人”的压力大小F′N=Mg+F′f=(M+m)g-ma.B项正确.1.(高考北京卷)伽利略创造的把实验、假设和逻辑推理相结合的科学方法,有力地促进了人类科学认识的发展.利用如图所示的装置做如下实验:小球从左侧斜面上的O点由静止释放后沿斜面向下运动,并沿右侧斜面上升.斜面上先后铺垫三种粗糙程度逐渐降低的材料时,小球沿右侧斜面上升到的最高位置依次为1、2、3.根据三次实验结果的对比,可以得到的最直接的结论是()A.如果斜面绝对光滑,小球将上升到与O点等高的位置B.如果小球不受力,它将一直保持匀速运动或静止状态C.如果小球受到力的作用,它的运动状态将发生改变D.小球受到的力一定时,质量越大,它的加速度越小解析:选A.根据题意,铺垫材料粗糙程度降低时,小球上升的最高位置升高,当斜面绝对光滑时,小球在斜面上没有能量损失,因此可以上升到与O点等高的位置,而B、C、D三个选项,从题目不能直接得出,故选项A正确.2.(2018·杭州模拟)就一些实际生活中的现象,某同学试图从惯性角度加以解释,其中正确的是() A.采用了大功率的发动机后,某些一级方程式赛车的速度甚至能超过某些老式螺旋桨飞机,这表明可以通过科学进步使小质量的物体获得大惯性B.射出枪膛的子弹在运动相当长一段距离后连一件棉衣也穿不透,这表明它的惯性变小了C.货运列车运行到不同的车站时,经常要摘下或加挂一些车厢,这会改变它的惯性D.摩托车转弯时,车手一方面要控制适当的速度,另一方面要将身体稍微向里倾斜,通过调控人和车的惯性达到转弯的目的解析:选C.物体的惯性是物体本身的属性,惯性的大小只与物体的质量有关,与物体的速度无关,故选项C正确,A、B、D错误.3.(2018·台州模拟)如图所示,有两个穿着溜冰鞋的人站在冰面上,当其中一个人A从背后轻轻推另一个人B 时,两个人都会向相反方向运动,这是因为A推B时()A.A与B之间有相互作用力B.A对B的作用在先,B对A的作用在后C.B对A的作用力小于A对B的作用力D.A对B的作用力和B对A的作用力是一对平衡力解析:选A.A推B时A与B之间有相互作用力,作用力与反作用力同时产生、大小相等、方向相反,选项A正确,选项B、C、D错误.4.一个箱子放在水平地面上,箱内有一固定的竖直杆,在杆上套着一个环,箱与杆的质量为M,环的质量为m,如图所示,已知环沿杆匀加速下滑时,环与杆间的摩擦力大小为F f,则此时箱子对地面的压力大小为多少?解析:环在竖直方向上受力情况如图甲所示,其受重力mg和杆对它竖直向上的摩擦力F f,根据牛顿第三定律,环应给杆一个竖直向下的摩擦力F′f.故箱子在竖直方向上受力情况如图乙所示,其受重力Mg、地面对它的支持力F N及环对它的摩擦力F′f.由于箱子处于平衡状态,可得:F N=F′f+Mg=F f+Mg.根据牛顿第三定律,箱子对地面的压力大小等于地面对箱子的支持力大小,则F′N=F N=F f+Mg.答案:F f+Mg(建议用时:60分钟)一、单项选择题1.(2018·湖北部分重点中学联考)伽利略和牛顿都是物理学发展史上最伟大的科学家,巧合的是牛顿就出生在伽利略去世后第二年.下列关于力和运动关系的说法中,不属于他们观点的是() A.自由落体运动是一种匀变速直线运动B.力是使物体产生加速度的原因C.物体都具有保持原来运动状态的属性,即惯性D.力是维持物体运动的原因解析:选D.伽利略通过斜面实验以及逻辑推理证明自由落体运动是一种匀变速直线运动,A项不符合题意;牛顿第一定律表明力是产生加速度的原因、惯性是物体的固有属性,B、C项不符合题意;亚里士多德认为力是维持物体运动的原因,D项符合题意.2.关于惯性的大小,下列说法中正确的是()A.高速运动的物体不容易停下来,所以物体运动速度越大,惯性越大B.用相同的水平力分别推放在地面上的两个材料不同的物体,则难以推动的物体惯性大C.两个物体只要质量相同,那么惯性大小就一定相同D.在月球上举重比在地球上容易,所以同一个物体在月球上比在地球上惯性小解析:选C.惯性是物体的固有属性,只与物体的质量有关,与物体的速度、受力情况和所处位置均无关,故C正确.3.牛顿在总结了C·雷恩、J·沃利斯和C·惠更斯等人的研究结果后,提出了著名的牛顿第三定律,阐述了作用力和反作用力的关系,从而与牛顿第一定律和牛顿第二定律形成了完整的牛顿力学体系.下列关于作用力和反作用力的说法正确的是()A.物体先对地面产生压力,然后地面才对物体产生支持力B.物体对地面的压力和地面对物体的支持力互相平衡C.人推车前进,人对车的作用力大于车对人的作用力D.物体在地面上滑行,不论物体的速度多大,物体对地面的摩擦力与地面对物体的摩擦力始终大小相等解析:选D.由牛顿第三定律可知,作用力和反作用力同时产生,同时消失,A项错;压力和支持力作用在不同的两个物体上,而平衡力是作用在同一物体上的,B项错;作用力与反作用力等大反向,故人对车的作用力等于车对人的作用力,C项错;物体对地面的摩擦力大小等于地面对物体的摩擦力大小,D项对.4.16世纪末,伽利略用实验和推理,推翻了已在欧洲流行了近两千年的亚里士多德关于力和运动的理论,开启了物理学发展的新纪元.在以下说法中,与亚里士多德观点相反的是()A.四匹马拉的车比两匹马拉的车跑得快,这说明,物体受的力越大,速度就越大B.一个运动的物体,如果不再受力了,它总会逐渐停下来,这说明,静止状态才是物体不受力时的“自然状态”C.两物体从同一高度自由下落,较重的物体下落较快D.一个物体维持匀速直线运动,不需要力解析:选D.亚里士多德认为力是维持物体运动的原因,力越大,物体运动得越快,没有力的作用,物体将会逐渐停下来,故A、B、C项均是亚里士多德的观点,只有D项中说法与亚里士多德的观点相反.5.2017年8月11日在四川九寨沟发生7.0级地震,如图所示,解放军某部出动直升机救助被困受伤灾民,若不考虑悬索质量,下列说法正确的是()A.只有在匀速吊起时,悬索对人的拉力才等于人对悬索的拉力B.当加速吊起时,悬索对人的拉力大于人对悬索的拉力C.当加速吊起时,悬索对飞机的拉力大于飞机对悬索的拉力D.无论如何吊起,悬索对人的拉力都等于人对悬索的拉力解析:选D.悬索对人的拉力和人对悬索的拉力是一对作用力与反作用力,在任何情况下大小都相等,故A、B错误,D正确;悬索对飞机的拉力和飞机对悬索的拉力是一对作用力和反作用力,且悬索中张力处处相等,故C错误.6.如图所示,质量相等的甲、乙两人所用绳子相同,甲拉住绳子悬在空中处于静止状态;乙拉住绷紧绳子的中点把绳子拉断了.则()A.绳子对甲的拉力大小小于甲的重力大小B.绳子对甲的拉力大小大于甲对绳子的拉力大小C.乙拉断绳子前瞬间,绳子上的拉力大小一定小于乙的重力大小D.乙拉断绳子前瞬间,绳子上的拉力大小一定大于乙的重力大小解析:选D.由平衡条件可知,绳子对甲的拉力大小等于甲受到的重力大小,A错;由作用力与反作用力的关系可知绳子对甲的拉力大小等于甲对绳子的拉力大小,B错;乙能把绳子拉断,对于具有同样承受能力的绳子,说明乙拉断绳子前的瞬间绳子的拉力大小一定大于绳子的承受力,而甲拉的绳子能承受甲的重力,甲、乙质量相等,因此乙拉的绳子上的拉力大小一定大于乙的重力大小,C错,D对.7.如图所示,一只盛水的容器固定在一个小车上,在容器中分别悬挂和拴住一只铁球和一只乒乓球.容器中的水和铁球、乒乓球都处于静止状态.当容器随小车突然向右运动时,两球的运动状况是(以小车为参考系)()A.铁球向左,乒乓球向右B.铁球向右,乒乓球向左C.铁球和乒乓球都向左D.铁球和乒乓球都向右解析:选A.因为小车突然向右运动,铁球和乒乓球都有向右运动的趋势,但由于与同体积的“水球”相比,铁球质量大,惯性大,铁球的运动状态难改变,即速度变化慢,而同体积的水球的运动状态容易改变,即速度变化快,而且水和车一起加速运动,所以小车加速运动时铁球相对小车向左运动.同理,由于乒乓球与同体积的“水球”相比,质量小,惯性小,乒乓球相对小车向右运动.8.如图所示为英国人阿特伍德设计的装置,不考虑绳与滑轮的质量,不计轴承、绳与滑轮间的摩擦.初始时两人均站在水平地面上,当位于左侧的甲用力向上攀爬时,位于右侧的乙始终用力抓住绳子,最终至少一人能到达滑轮.下列说法中正确的是()A.若甲的质量较大,则乙先到达滑轮B.若甲的质量较大,则甲、乙同时到达滑轮C.若甲、乙质量相同,则乙先到达滑轮D.若甲、乙质量相同,则甲先到达滑轮解析:选A.由于滑轮光滑,甲拉绳子的力等于绳子拉乙的力,若甲的质量大,则由甲拉绳子的力等于乙受到的绳子拉力,得甲攀爬时乙的加速度大于甲,所以乙会先到达滑轮,选项A正确,选项B错误;若甲、乙的质量相同,甲用力向上攀爬时,甲拉绳子的力等于绳子拉乙的力,甲、乙具有相同的加速度和速度,所以甲、乙应同时到达滑轮,选项C、D错误.二、多项选择题9.伽利略根据小球在斜面上运动的实验和理想实验,提出了惯性的概念,从而奠定了牛顿力学的基础.早期物理学家关于惯性有下列说法,其中正确的是()A.物体抵抗运动状态变化的性质是惯性B.没有力的作用,物体只能处于静止状态C.行星在圆周轨道上保持匀速率运动的性质是惯性D.运动物体如果没有受到力的作用,将继续以同一速度沿同一直线运动解析:选AD.惯性是物体抵抗运动状态变化而保持静止或匀速直线运动状态的性质,选项A正确;没有力的作用,物体将处于静止或匀速直线运动状态,选项B错误;行星做匀速圆周运动是由于受太阳的引力作用,不是由于具有惯性,选项C错误;运动物体如果没有受到力的作用,将一直做匀速直线运动,选项D正确.10.科学家关于物体运动的研究对树立正确的自然观具有重要作用.下列说法符合历史事实的是() A.亚里士多德认为,必须有力作用在物体上,物体的运动状态才会改变B.伽利略通过“理想实验”得出结论:一旦物体具有某一速度,如果它不受力,它将以这一速度永远运动下去C.笛卡儿指出:如果运动中的物体没有受到力的作用,它将继续以同一速度沿同一直线运动,既不停下来也不偏离原来的方向D.牛顿认为,物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质解析:选BCD.亚里士多德认为物体的运动需要力来维持,A错误;牛顿根据选项B中伽利略的观点和选项C中笛卡儿的观点,得出了选项D的观点,选项B、C、D正确.11.(2018·唐山模拟)跳高运动员从地面起跳的瞬间,下列说法中正确的是()A.运动员对地面的压力大于运动员受到的重力B.地面对运动员的支持力大于运动员受到的重力C.地面对运动员的支持力大于运动员对地面的压力D.运动员对地面的压力大小等于运动员受到的重力解析:选AB.运动员起跳的瞬间向上做加速运动,由牛顿第二定律得F N-mg=ma,故地面对运动员的支持力大于运动员的重力,由牛顿第三定律得运动员对地面的压力等于地面对运动员的支持力,选项A、B正确,C、D错误.12.(2018·浙江嘉兴模拟)如图所示是我国首次立式风洞跳伞实验,风洞喷出竖直向上的气流将实验者加速向上“托起”.此过程中()A.地球对人的吸引力和人对地球的吸引力大小相等B.人受到的重力和人受到气流的力是一对作用力与反作用力C.人受到的重力大小等于气流对人的作用力大小D.人被向上“托起”时处于超重状态解析:选AD.地球对人的吸引力和人对地球的吸引力是一对相互作用力,等大反向,A正确;相互作用力是两个物体间的相互作用,而人受到的重力和人受到气流的力涉及人、地球、气流三个物体,不是一对相互作用力,B错误;由于风洞喷出竖直向上的气流将实验者加速向上“托起”,在竖直方向上合力不为零,所以人受到的重力大小不等于气流对人的作用力大小,C错误;人被向上“托起”时加速度向上,处于超重状态,D正确.13.(2018·潍坊模拟)在水平路面上有一辆匀速行驶的小车,车上固定一盛满水的碗.现突然发现碗中的水洒出,水洒出的情况如图所示,则关于小车的运动情况,下列叙述正确的是()A.小车匀速向左运动B.小车可能突然向左加速C.小车可能突然向左减速D.小车可能突然向右减速解析:选BD.原来水和小车相对静止以共同速度运动,水突然向右洒出有两种可能:①原来小车向左运动,突然加速,碗中的水由于惯性保持原速度不变,故相对碗向右洒出.②原来小车向右运动,突然减速,碗中的水由于惯性保持原速度不变,相对于碗向右洒出,故B、D正确.14.(2018·四川宜宾检测)如图所示,光滑水平面上静止着一辆小车,在酒精灯燃烧一段时间后塞子喷出.下列说法正确的是() A.由于塞子的质量小于小车的质量,喷出时塞子受到的冲击力将大于小车受到的冲击力B.由于塞子的质量小于小车的质量,喷出时塞子受到的冲击力将小于小车受到的冲击力C.塞子喷出瞬间,小车对水平面的压力大于小车整体的重力D.若增大试管内水的质量,则可以增大小车整体的惯性解析:选CD.喷出时塞子受到的冲击力和小车受到的冲击力大小相等,方向相反,故A、B错误;塞子喷出瞬间,试管内的气体对小车整体有斜向左下的作用力,所以小车对水平面的压力大于小车整体的重力,故C正确;若增大试管内水的质量,则小车整体的惯性增大,故D正确.。
2020年高三物理一轮复习测试 第三章 牛顿运动定律(含答案)
绝密★启用前2020年高三物理一轮复习测试第三章牛顿运动定律本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分,共100分,考试时间150分钟。
第Ⅰ卷一、单选题(共20小题,每小题3.0分,共60分)1.如图,水平地面上质量为m的物体,与地面的动摩擦因数为μ,在劲度系数为k的轻弹簧作用下沿地面做匀速直线运动.弹簧没有超出弹性限度,则()A.弹簧的伸长量为B.弹簧的伸长量为C.物体受到的支持力与对地面的压力是一对平衡力D.弹簧的弹力与物体所受摩擦力是一对作用力与反作用力2.弹簧测力计下悬挂一个重为G=10 N的金属块,使金属块部分浸在台秤上的水杯中(水不会溢出),如图所示,若弹簧测力计的示数变为6 N,则台秤的示数()A.保持不变B.增加10 NC.增加6 ND.增加4 N3.如图所示,质量为m的小球用水平轻弹簧系住,并用倾角为30°的光滑木板AB托住,小球恰好处于静止状态.当木板AB突然向下撤离的瞬间,小球的加速度大小为 ()A. 0B.gC.gD.g4.如图所示,在水平面上的箱子内,带异种电荷的小球a、b用绝缘细线分别系于上、下两边,处于静止状态.地面受到的压力为F N,球b所受细线的拉力为F.剪断连接球b的细线后,在球b上升过程中地面受到的压力()A.小于F NB.等于F NC.等于F N+FD.大于F N+F5.汽车拉着拖车在水平道路上沿着直线加速行驶,根据牛顿运动定律,以下说法正确的是 ()A.汽车能拉着拖车加速前进,是因为汽车拉拖车的力大于拖车拉汽车的力B.加速前进时,汽车对拖车的拉力大小与拖车对汽车的拉力大小相等C.汽车先对拖车施加拉力,然后才产生拖车对汽车的拉力D.汽车对拖车的拉力大小与拖车所受地面对它的摩擦力大小相等6.小明家住十层,他乘电梯从一层直达十层.则下列说法正确的是()A.他始终处于超重状态 B.他始终处于失重状态C.他先后处于超重、平衡、失重状态 D.他先后处于失重、平衡、超重状态7.如图所示:质量为m的木块与质量为M的长木板一起以初速度v在地面上滑行,仅在摩擦力作用下做匀减速直线运动,滑行过程中二者始终相对静止,长木板与地面间动摩擦因数为μ1,木块与长木板间动摩擦因数为μ2,则滑行过程中木块受到的摩擦力一定为()A.μ1(m+M)gB.μ2mgC.μ1mgD.μ1mg+μ2Mg8.如图所示,四个质量、形状相同的斜面体放在粗糙的水平面上,将四个质量相同的物块放在斜面顶端,因物块与斜面的摩擦力不同,四个物块运动情况不同,放上物块后A物块匀加速下滑,B物块获一初速度后匀速下滑,C物块获一初速度后匀减速下滑,放上D物块后D物块静止在斜面上,四个斜面体均保持静止.四种情况下斜面体对地面的压力依次为F1、F2、F3、F4,则它们的大小关系是()A.F1=F2=F3=F4 B.F1>F2>F3>F4C.F1<F2=F4<F3 D.F1=F3<F2<F49.光滑水平面上并排放置质量分别为m1=2 kg、m2=1 kg的两物块,t=0时刻同时施加两个力,其中F1=2 N、F2=(4-2t) N,方向如图所示.则两物块分离的时刻为()A. 1 sB. 1.5 sC. 2 sD. 2.5 s10.如图所示,在水平桌面上叠放着质量相等的A、B两块木板,在木板A上放着质量为m的物块C,木板和物块均处于静止状态.A、B、C之间以及B与地面之间的动摩擦因数均为μ,设最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等,重力加速度为g,现用水平恒力F向右拉木板A,则以下判断正确的是()A.不管F多大,木板B一定保持静止B.A、C之间的摩擦力大小一定等于μmgC.B受到地面的摩擦力大小一定小于FD.A、B之间的摩擦力大小不可能等于F11.如图所示,两车厢的质量相同,其中一个车厢内有一人拉动绳子使两车厢相互靠近.若不计绳子质量及车厢与轨道间的摩擦,下列对于哪个车厢里有人的判断是正确的()A.绳子的拉力较大的那一端车厢里有人B.先开始运动的车厢里有人C.后到达两车中点的车厢里有人D.不去称量质量无法确定哪个车厢有人12.如图所示,质量为m2的物体2放在正沿平直轨道向右行驶的车厢底板上,并用竖直细绳通过光滑定滑轮连接质量为m1的物体1,与物体1相连接的绳与竖直方向成θ角,则()A.车厢的加速度为g sinθB.绳对物体1的拉力为C.底板对物体2的支持力为(m2-m1)gD.物体2所受底板的摩擦力为013.如图所示,兴趣小组的同学为了研究竖直运动的电梯中物体的受力情况,在电梯地板上放置了一个压力传感器,将质量为 4 kg的物体放在传感器上.在电梯运动的某段过程中,传感器的示数为44 N.g取10 m/s2.对此过程的分析正确的是()A.物体受到的重力变大B.物体的加速度大小为1 m/s2C.电梯正在减速上升D.电梯的加速度大小为4 m/s214.我们乘电梯上高层楼房时,从起动到停下来,我们分别所处的状态是()A.先失重,正常,后超重 B.先超重,正常,后失重C.先超重,失重,后正常 D.先正常,超重,失重15.如果正在做自由落体运动的物体的重力忽然消失,那么它的运动状态应该是()A.悬浮在空中不动 B.运动速度逐渐减小C.做竖直向下的匀速直线运动 D.以上三种情况都有可能16.以下说法正确的是()A.物体不受外力作用时,一定处于静止状态B.要物体运动必须有力作用,没有力的作用,物体将静止C.要物体静止必须有力作用,没有力的作用,物体将运动D.物体不受外力作用时,总保持原来的匀速直线运动状态或静止状态17.如图所示,一根轻质弹簧的一端系着一个物体,手拉轻质弹簧的一端,轻质弹簧与物体一起在粗糙水平面上向左做匀加速运动,当手突然停止运动后的很短时间内,物体将()A.立即停止运动B.向左做变加速运动C.向左做匀加速运动D.向左做减速运动18.以相同初速度将两个物体同时竖直向上抛出并开始计时,一个物体所受空气阻力可以忽略,另一个物体所受空气阻力大小恒定不变,下列用虚线和实线描述两物体运动过程的v-t图象可能正确的是()A. B.C. D.19.如图所示为杂技“顶竿”表演,一人站在地上,肩上扛一质量为M的竖直竹竿,当竿上一质量为m的人以加速度a加速下滑时,竿对“底人”的压力大小为()A. (M+m)gB. (M+m)g-maC. (M+m)g+maD. (M-m)g20.有一热气球以一定的速度匀速竖直上升到某一高度时,从热气球里掉出一个苹果,则苹果离开热气球后将()A.继续上升一段距离,然后下落 B.立即下落C.永远保持原来的速度继续上升 D.以上说法都不对第Ⅱ卷二、计算题(共4小题,每小题10.0分,共40分)21.如图所示,一质量为0.2 kg的小球系在静止在光滑的倾角为53°的斜面上,斜面静止时,球紧靠在斜面上,轻绳与斜面平行,当斜面以10 m/s2的加速度水平向右匀加速直线运动时,求轻绳对小球的拉力和斜面对小球的弹力.(g=10 m/s2)22.如图所示,为一传送货物的传送带abc,传送带的ab部分与水平面夹角α=37°,bc部分与水平面夹角β=53°,ab部分长为4.7 m,bc部分长为7.5 m.一个质量为m=1 kg的物体A(可视为质点)与传送带的动摩擦因数μ=0.8.传送带沿顺时针方向以速率v=1 m/s匀速转动.若把物体A轻放到a处,它将被传送带送到c处,此过程中物体A不会脱离传送带.(sin 37°=0.6,sin 53°=0.8,g=10 m/s2)求物体A从a处被传送到c处所用的时间.23.为了研究鱼所受水的阻力与其形状的关系.小明同学用石蜡做成两条质量均为m、形状不同的“A鱼”和“B鱼”,如图所示.在高出水面H处分别静止释放“A鱼”和“B鱼”,“A鱼”竖直下潜hA后速度减为零,“B鱼”竖直下潜hB后速度减为零.“鱼”在水中运动时,除受重力外,还受浮力和水的阻力.已知“鱼”在水中所受浮力是其重力的倍,重力加速度为g,“鱼”运动的位移值远大于“鱼”的长度.假设“鱼”运动时所受水的阻力恒定,空气阻力不计.求:(1)“A鱼”入水瞬间的速度v A1;(2)“A鱼”在水中运动时所受阻力F fA;(3)“A鱼”与“B鱼”在水中运动时所受阻力之比F fA∶F fB.24.如图所示,游船从某码头沿直线行驶到湖对岸,小明对过程进行观测,记录数据如下表.(1)求游船匀加速运动过程中加速度大小a1及位移大小x1;(2)若游船和游客的总质量M=8 000 kg,求游船匀减速运动过程中所受的合力大小F;(3)求游船在整个行驶过程中的平均速度大小.答案解析1.【答案】B【解析】物体在水平方向上受弹簧弹力和摩擦力处于平衡,结合胡克定律有:μmg=kx,则弹簧的形变量x=.故A错误,B正确.物体受到的支持力和对地面的压力是一对作用力和反作用力.故C错误.弹簧的弹力与物体所受的摩擦力是一对平衡力.故D错误.2.【答案】D【解析】金属块浸入水中后,水对金属块产生浮力F,由弹簧测力计的示数知,浮力的大小为F=G-F T=(10-6) N=4 N.根据牛顿第三定律,金属块对水也施加一个反作用力F′,其大小F′=F=4 N,通过水和杯的传递,对台秤产生附加压力,所以,台秤的示数增加4 N.3.【答案】B【解析】平衡时,小球受到三个力:重力mg、木板AB的支持力F N和弹簧拉力F T,受力情况如图所示.突然撤离木板时,F N突然消失而其他力不变,因此F T与重力mg的合力F==mg,产生的加速度a==g,B正确.4.【答案】D【解析】剪断连接球b的细线后,b球会向上加速,造成两球之间的静电力F电增大,剪断前由整体法F N=Mg+mag+mbg,F电=mbg+F.剪断后对箱和a球有F N′=Mg+mag+F电′=F N-mbg+F电′,由于F电′>F电,所以F N′>F N+F,故选D.5.【答案】B【解析】汽车拉着拖车加速前进,汽车对拖车的拉力大于拖车所受地面对它的摩擦力,根据牛顿第三定律,汽车拉拖车的力等于拖车拉汽车的力,且同时产生,故只有选项B正确.6.【答案】C【解析】小明乘电梯从一楼直达十楼,电梯先向上做加速运动,再匀速向上运动,后向上做减速运动,所以加速度方向先向上,再为零,后向下,则小明先超重再正常后失重,则小明对地板的压力先增大后不变再减小,故C正确.7.【答案】C【解析】根据牛顿第二定律,应用整体法有μ1(m+M)g=(m+M)a,解得加速度为a=μ1g,木块的加速度是由木板施加的静摩擦力产生的,因此滑行过程中木块受到的摩擦力为F f=ma=μ1mg.选项C正确.8.【答案】C【解析】设物块和斜面的总重力为G.第一个物块匀加速下滑,加速度沿斜面向下,具有竖直向下的分加速度,存在失重现象,则F1<G;第二个物块匀速下滑,合力为零,斜面体保持静止状态,合力也为零,则系统的合力也为零,故F2=G;第三个物块匀减速下滑,加速度沿斜面向上,具有竖直向上的分加速度,存在超重现象,则F3>G;第四个物块静止在斜面上,合力为零,斜面体保持静止状态,合力也为零,则系统的合力也为零,故F4=G.故有F1<F2=F4<F3.故C正确,A、B、D错误.9.【答案】D【解析】两物块未分离时,设m1与m2之间的作用力为F,对m1:F-F1=m1a;对m2:F2-F=m2a.两个物块分离时,F=0,即有:-F1=m1a,F2=m2a.代入数据得t=2.5 s,选项D正确.10.【答案】A【解析】木板A对木板B的最大静摩擦力F f1=μ(M+m)g,M为木板A的质量,地面对木板B的最大静摩擦力F f2=μ(2M+m)g>F f1,故选项A正确;物块C的最大加速度a=μg,当F≤μ(M+m)g时,A、C处于静止状态,A、C之间的摩擦力为0,选项B错误;A做匀速直线运动或处于静状态时,A、B间的摩擦力F fAB=F,地面对B的静摩擦力F fB=F fAB=F,选项C、D错误.11.【答案】C【解析】根据牛顿第三定律,两车之间的拉力大小相等.故A错误.有拉力后,两车同时受到拉力,同时开始运动.故B错误.两车之间的拉力大小相等,根据牛顿第二定律,总质量大,加速度小,由x=at2,相同时间内位移小,后到达中点.即后到达两车中点的车厢里有人.故C正确,D错误.12.【答案】B【解析】物体1与车厢具有相同的加速度,对物体1受力分析,受重力和拉力,根据合成法知,F=m1g tanθ,拉力F T=.物体1的加速度a=g tanθ,所以车厢的加速度为g tanθ.故A错误,B 合正确.物体2加速度为g tanθ,对物体2受力分析,受重力、支持力、拉力和摩擦力,支持力F N=m2g-,F f=m2a=m2g tanθ,故C、D错误.13.【答案】B【解析】当物体对支持物的压力大于重力时,物体处于超重状态,超重状态时物体的重力不变.故A错误;传感器的示数为44 N,则物体受到的支持力是44 N,根据牛顿第二定律:a==m/s2=1 m/s2.故B正确,D错误;物体加速度的方向向上,则是向上做加速运动,或向下做减速运动.故C错误.14.【答案】B【解析】乘电梯上高层楼房时,从起动到停下来,具体的运动过程是:开始时先向上加速,加速度向上,超重;稳定后匀速直线,加速度为零,正常;停止时,向上减速,加速度向下,失重.所以整个过程是:先超重,正常,后失重.15.【答案】C【解析】做自由落体运动的物体在运动过程中只受重力作用,如果重力消失,则物体不受任何力作用,根据牛顿第一定律可得物体将做竖直向下的匀速直线运动,C正确.16.【答案】D【解析】力是改变物体运动状态的原因,而不是维持物体运动的原因,B、C错误.物体不受外力作用时,将处于匀速直线运动状态或静止状态,A错误,D正确.17.【答案】B【解析】当手突然停止运动,弹簧形变并未立即改变,其弹力仍大于滑动摩擦力,故手突然停止后一小段时间内仍向左做变加速运动.18.【答案】B【解析】不计空气阻力时,物体的加速度恒定,物体先向上做匀减速运动,然后向下做匀加速运动,加速度相等,图线为一倾斜直线.考虑空气阻力时,物体上升的加速度大小a=,下降时的加速度大小a′=,可知a′<g<a,则下落的加速度小于上升的加速度,则上升时图线的斜率绝对值大于下落时图线的斜率绝对值,故B正确,A、C、D错误.19.【答案】B【解析】对竿上的人受力分析:受重力mg、摩擦力F f,且有mg-F f=ma竿对人有摩擦力,人对竿也有反作用力——摩擦力,且大小相等,方向相反,对竿受力分析:其受重力Mg、摩擦力F f′,方向向下、支持力F N,且有Mg+F f′=F N,又因为竿对“底人”的压力和“底人”对竿的支持力是一对作用力与反作用力,由牛顿第三定律得F N′=F N=(M+m)g-ma,B项正确.20.【答案】A【解析】气球以10 m/s的速度匀速上升到某一高度时,从气球中落下一个苹果,苹果在下落前和气球以相同的速度向上运动,所以离开气球后,由于惯性,要继续上升一段距离,再下降.故B、C、D错误.故选A.21.【答案】2.83 N0【解析】当a→0时,小球受到三个力(重力、绳的拉力、斜面的支持力)作用,此时绳平行于斜面;当a较大时,小球将“飞离”斜面,此时绳与斜面的夹角未知.设小球处在刚要离开斜面的临界状态时加速度值为a0,此时斜面对小球的支持力为零,斜面加速向右运动,对小球有:=ma0,a0==7.5 m/s2因为a=10 m/s2>7.5 m/s2,则小球离开斜面向右加速运动,如图所示.则绳对小球的拉力和斜面对小球的支持力分别为:F==2.83 N,F N=022.【答案】7.825 s【解析】物体A轻放在a点后在摩擦力和重力作用下先做匀加速直线运动直到和传送带速度相等,然后和传送带一起匀速运动到b点.在这一加速过程中有加速度a1==0.4 m/s2,运动时间t1==2.5 s,运动距离s1==m=1.25 m<sab,在ab部分做匀速运动的时间t2==s=3.45 s.由于mg sinβ>μmg cosβ,所以物块沿传送带bc部分匀加速运动到c点,则物体A在传送带bc部分滑动的加速度为a2=g sinβ-μmg cosβ=3.2 m/s2,设在bc部分运动的时间为t3,则根据匀变速运动的规律得:7.5 m=vt3+a2t,解得t3=1.875 s.物体A从a处被传送到c处所用的时间t=t1+t2+t3=7.825 s.23.【答案】(1)(2)mg(-)(3)【解析】(1)“A鱼”在入水前做自由落体运动,有v-0=2gH①得:v A1=②(2)“A鱼”在水中运动时受重力、浮力和阻力的作用,做匀减速运动,设加速度为aA,有F浮+F fA-mg=maA③0-v=-2aAhA④由题意:F浮=mg.由②③④式得F fA=mg(-)⑤(3)考虑到“B鱼”的受力、运动情况与“A鱼”相似,有F fB=mg(-)⑥综合⑤、⑥两式,得=.24.【答案】见解析【解析】(1)a1==m/s2=0.105 m/s2.x1=Δt1=2.1×40 m=84 m.(2)设游船匀减速运动的加速度大小为a2,则a2==m/s2=0.05 m/s2.F=Ma2=400 N.(3)x2=vΔt2=4.2×600 m=2 520 m.x3=·Δt3=176 m.x=x1+x2+x3=2 780 m.所以=≈3.86 m/s.。
高考物理一轮复习 第三章牛顿运动定律第1讲牛顿第一定律牛顿第三定律Word版含答案
第1讲牛顿第一定律牛顿第三定律考点一牛顿第一定律的理解与应用1.内容一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态,除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态。
2.意义(1)指出力不是维持物体运动的原因,而是改变物体运动状态的原因,即力是产生加速度的原因。
(2)指出了一切物体都有惯性,因此牛顿第一定律又称为惯性定律。
(3)牛顿第一定律描述的只是一种理想状态,而实际中不受力作用的物体是不存在的,当物体受外力但所受合力为零时,其运动效果跟不受外力作用时相同,物体将保持静止或匀速直线运动状态。
3.物理学史物理学家对力和运动的关系观点如下:(1)亚里士多德:必须有力作用在物体上,物体才能运动,没有力的作用,物体就要静止在一个地方。
(2)伽利略:力不是维持物体运动的原因(通过理想实验得出)。
(3)笛卡儿:如果运动中的物体没有受到力的作用,它将继续以同一速度沿同一直线运动,既不停下来,也不偏离原来的方向。
(4)牛顿:力是改变物体运动状态的原因。
[思维诊断](1)牛顿第一定律是实验定律。
()(2)在水平面上运动的物体最终停下来,是因为水平方向没有外力维持其运动的结果。
()(3)运动的物体惯性大,静止的物体惯性小。
()(4)物体的惯性越大,状态越难改变。
()答案:(1)×(2)×(3)×(4)√[题组训练]1.[对定律的理解](2017·舟山模拟)关于牛顿第一定律,下列说法正确的是()A.它表明了力是维持物体运动状态的原因B.它表明了物体具有保持原有运动状态的性质C.它表明了改变物体的运动状态并不需要力D.由于现实世界不存在牛顿第一定律所描述的物理过程,所以牛顿第一定律没有用处解析:牛顿第一定律揭示运动和力的关系:力是改变物体运动状态的原因,而不是维持物体运动状态的原因,故选项B正确。
答案: B2.[伽利略斜面实验]伽利略用两个对接的斜面,一个斜面固定,让小球从固定斜面上滚下,又滚上另一个倾角可以改变的斜面,斜面倾角逐渐改变至0,如图所示。
2020版高三物理一轮复习学案:第三章 牛顿运动定律 Word版含解析
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2.意义(1)指出了一切物体都有惯性,因此牛顿第一定律又叫惯性定律。
(2)指出力不是维持物体运动状态的原因,而是改变物体运动状态的原因,即产生加速度的原因。
[注1] 二、惯性1.定义:物体保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质。
2.性质:惯性是一切物体都具有的性质,是物体的固有属性,与物体的运动情况和受力情况无关。
[注2] 3.量度:质量是惯性大小的唯一量度,质量大的物体惯性大,质量小的物体惯性小。
三、牛顿第三定律 1.作用力和反作用力两个物体之间的作用总是相互的,一个物体对另一个物体施加了力,后一个物体一定同时对前一个物体也施加了力。
物理人教版高考一轮复习习题:第三章《牛顿运动定律》+第1课时+Word版含答案.doc
第三章第1课时一、单项选择题(本题共6小题,每小题6分,共36分)1.(68520051)(2017·安徽黄山质检)关于物体的惯性,下列说法中正确的是()A.骑自行车的人,上坡前要紧蹬几下,是为了增大惯性冲上坡B.子弹从枪膛中射出后在空中飞行,速度逐渐减小,因此惯性也减小C.物体惯性的大小,由物体质量的大小决定D.物体由静止开始运动的瞬间,它的惯性最大解析:C[质量是物体惯性大小的唯一量度,惯性与物体的运动状态无关,故选C.]2.(2017·浙江嘉兴期末)如图所示是我国首次立式风洞跳伞实验,风洞喷出竖直向上的气流将实验者加速向上“托起”.此过程中()A.地球对人的吸引力和人对地球的吸引力大小相等B.人受到的重力和人受到气流的力是一对作用力与反作用力C.人受到的重力大小等于气流对人的作用力大小D.人被向上“托起”时处于失重状态解析:A[地球对人的吸引力和人对地球的吸引力是一对相互作用力,等大反向,A正确;相互作用力是两个物体间的相互作用,而人受到的重力和人受到气流的力涉及人、地球、气流三个物体,不是一对相互作用力,B错误;由于风洞喷出竖直向上的气流将实验者加速向上“托起”,在竖直方向上合力不为零,所以人受到的重力大小不等于气流对人的作用力大小,C错误;人被向上“托起”时加速度向上,处于超重状态,D错误.]3.(2017·河北唐山一中调研)牛顿的三大运动定律构成了物理学和工程学的基础,它的推出、地球引力的发现和微积分的创立使得牛顿成为过去一千多年中最杰出的科学巨人之一.下列说法中正确的是()A.牛顿第一定律是牛顿第二定律的一种特例B.牛顿第一定律可以用实验验证C.牛顿第二定律在非惯性系中不成立D.为纪念牛顿,人们把“力”定为基本物理量,其基本单位为“牛顿”解析:C[牛顿第一定律揭示了物体不受力时的运动规律,牛顿第二定律给出了加速度与力和质量的关系,故牛顿第一定律是牛顿第二定律的基础,故A错误;地球上的一切物体都受到重力,完全不受力的物体是没有的,牛顿第一定律不可以用实验验证,故B错误;牛顿第二定律成立的参考系是惯性系,故牛顿第二定律在非惯性系中不成立,故C正确;为纪念牛顿,人们把力的单位规定为牛顿,即1 N=1 kg·m/s2,但不是基本单位,故D错误.]4.(2017·江西上饶横峰中学月考)有人设计了一种交通工具,在平板车上装了一个电风扇,风扇运转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,如图所示.对于这种设计,下列说法正确的是()A.根据牛顿第二定律,这种设计能使小车运动B.根据牛顿第三定律,这种设计不能使小车运动C.根据牛顿第三定律,这种设计能使小车运动D.以上说法均不正确解析:B[风扇向前吹出风时,风扇也受到风给的反作用力,方向向后,同时风给风帆一个向前的力;也就是说小车受到风帆给的一个向前的力,还有风扇给的一个向后的力,大小相等,方向相反,风帆和风扇都是小车的一部分,所以小车受到的合力为零,小车不能运动,所以可以通过牛顿第三定律来说明,故选B.]5.(68520052)如图所示,一幼儿园小朋友在水平桌面上将三个形状不规则的石块成功叠放在一起,受老师的表扬.下列说法正确的是()A.石块b对a的支持力与a受到的重力是一对相互作用力B.石块b对a的支持力一定等于a受到的重力C.石块c受到水平桌面向左的摩擦力D.石块c对b的作用力一定竖直向上解析:D[相互作用力是两个物体间的相互作用,石块b对a的支持力和a对b的压力是一对相互作用力,A错误;由于b放置位置不一定是水平方向,a可能放在类似斜面上,所以石块b对a的支持力不一定等于a受到的重力,B错误;石块c是水平放置,不受摩擦力作用,C错误;因为c是水平放置,受到竖直向下的重力和桌面竖直向上的支持力,以及b给的作用力,要想合力为零,则b给c的作用力一定竖直向下,所以石块c对b的作用力一定竖直向上,D正确.]6.2016年9月15日,我国在酒泉卫星发射中心用“长征二号F”运载火箭,成功将“天宫二号”空间实验室发射升空并送入预定轨道.关于这次“天宫二号”与火箭上天的情形叙述正确的是()A.火箭尾部向外喷气,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.火箭尾部喷出的气体对空气产生一个作用力,空气的反作用力使火箭获得飞行的动力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.“天宫二号”进入预定轨道之后,与地球之间不存在相互作用力解析:A[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,喷出的气体同时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提供的,因而与是否飞出大气层、是否存在空气无关,因而选项B、C错误,选项A正确;火箭运载“天宫二号”进入轨道之后,“天宫二号”与地球之间依然存在相互吸引力,即“天宫二号”吸引地球,地球吸引“天宫二号”,这是一对作用力与反作用力,故选项D 错误.]二、多项选择题(本题共4小题,每小题6分,共24分.全部选对的得6分,部分选对的得3分,有选错或不答的得0分)7.(2017·河北百校联盟联考)下列说法正确的是()A.物体的速度越大,其惯性越大B.一对作用力与反作用力大小相等,性质相同C.跳高运动员能从地面上跳起是因为地面对运动员的支持力大于他对地面的压力D.做曲线运动的物体其所受的合外力方向与加速度方向一定在同一直线上解析:BD[惯性大小的唯一量度是质量,惯性大小与速度无关,故A错误;根据牛顿第三定律,一对作用力与反作用力大小相等,性质相同,故B正确;地面对运动员的支持力等于他对地面的压力,这两个力是一对作用力与反作用力,故C错误;做曲线运动的物体其所受的合外力方向与加速度方向一定在同一直线上,故D正确.]8.(68520053)(2017·四川资阳期末)下列说法正确的是()A.跳高运动员起跳时,地对运动员的支持力等于运动员对地的压力B.火箭加速上升时,火箭发动机的推力大于火箭的重力C.鸡蛋撞击石头,蛋碎石全,是因为鸡蛋对石头的作用力小于石头对鸡蛋的作用力D.乒乓球可以快速抽杀,是因为乒乓球惯性小解析:ABD[跳高运动员起跳时,地对运动员的支持力与运动员对地的压力是相互作用力,等大、反向、共线,故A正确;火箭加速上升时,加速度向上,故合力向上,故发动机的推力大于火箭的重力,故B正确;鸡蛋对石头的力与石头对鸡蛋的力是相互作用力,总是等大、反向、共线,故C不正确;惯性大小只与物体的质量有关,质量越小,惯性越小,乒乓球可以快速抽杀,是因为乒乓球的惯性小,故D正确.]9.(2017·四川宜宾期中)如图所示,光滑水平面上静止着一辆小车,在酒精灯燃烧一段时间后塞子喷出.下列说法正确的是()A.由于塞子的质量小于小车的质量,喷出时塞子受到的冲击力将大于小车受到的冲击力B.由于塞子的质量小于小车的质量,喷出时塞子受到的冲击力将小于小车受到的冲击力C.塞子喷出瞬间,小车对水平面的压力大于小车整体的重力D.若增大试管内水的质量,则可以增大小车的惯性解析:CD[喷出时塞子受到的冲击力和小车受到的冲击力大小相等,方向相反,故A、B 错误;塞子喷出瞬间,试管内的气体对小车整体有斜向左下的作用力,所以小车对水平面的压力大于小车整体的重力,故C正确;若增大试管内水的质量,则小车整体的惯性增大,故D正确.] 10.(2017·山东枣庄八中期中)在“鸟巢欢乐冰雪季”期间,花样滑冰中的男运动员托举着女运动员一起滑行,对于此情景,下列说法正确的是()A.由于男运动员稳稳地托举着女运动员一起滑行,所以男运动员对女运动员的支持力等于女运动员受到的重力B.男运动员受到的重力和冰面对他的支持力是一对平衡力C.女运动员对男运动员的压力与冰面对男运动员的支持力是一对作用力和反作用力D.男运动员对冰面的压力与冰面对他的支持力是一对作用力和反作用力解析:AD[男运动员稳稳地托举着女运动员一起滑行,在水平面内运动,竖直方向没有加速度,所以男运动员对女运动员的支持力等于女运动员受到的重力,故A正确.男运动员除了受到重力、冰面对他的支持力外,还受到女运动员对他的压力,三个力平衡,故B错误.女运动员对男运动员的压力与男运动员对女运动员的支持力,是一对作用力和反作用力,故C错误.男运动员对冰面的压力与冰面对他的支持力是一对作用力和反作用力,故D正确.]三、非选择题(本题共2小题,共40分.写出必要的文字说明和重要的演算步骤,有数值计算的要注明单位)11.(68520054)(20分)如图所示,两块小磁铁质量均为0.5 kg,A磁铁用轻质弹簧吊在天花板上,B磁铁在A正下方的地板上,弹簧的原长L0=10 cm,劲度系数k=100 N/m.当A、B均处于静止状态时,弹簧的长度为L=11 cm.不计地磁场对磁铁的作用和磁铁与弹簧间相互作用的磁力,求B对地面的压力大小.(g取10 N/kg)解析:A受力如图所示,由平衡条件得:k(L-L0)-mg-F=0解得:F=-4 N故B对A的作用力大小为4 N,方向竖直向上.由牛顿第三定律得A对B的作用力F′=-F=4 N方向竖直向下B受力如图所示,由平衡条件得:F N-mg-F′=0解得:F N=9 N,由牛顿第三定律得B对地面的压力大小为9 N.答案:9 N12.(68520055)(20分)杂技中的“顶竿”由两个演员共同表演,站在地面上的演员肩部顶住一根长竹竿,另一演员爬至竹竿顶端完成各种动作后下滑.若竿上演员自竿顶由静止开始下滑,滑到竿底时速度正好为零.已知有一传感器记录了竿上演员下滑时的速度随时间变化的情况如图所示.竿上演员质量为m1=40 kg,长竹竿质量m2=10 kg,g取10 m/s2.(1)求下滑过程中,竿上演员受到的摩擦力;(2)请画出地面上的演员肩部承受的压力随时间变化的图象;不用写计算过程,但要标出相关数据.解析:(1)下滑过程分为加速下滑和减速下滑两个过程①加速下滑时:加速度大小a1=1 m/s2由牛顿第二定律得:m1g-F f1=m1a1解得摩擦力F f1=360 N②减速下滑时:加速度大小a2=2 m/s2由牛顿第二定律得:F f2-m1g=m1a2解得摩擦力F f2=480 N(2)地面上的演员肩部对长竹竿的支持力等于长竹竿的重力和演员对竹竿的摩擦力之和,由牛顿第三定律可知,地面上的演员肩部承受的压力等于支持力.在0~4 s时间内为m2g+F f1=460 N;在4~6 s时间内为m2g+F f2=580 N,如图所示.答案:(1)0~4 s时间内为360 N4~6 s时间内为480 N(2)图见解析美文欣赏1、走过春的田野,趟过夏的激流,来到秋天就是安静祥和的世界。
2022版高考物理一轮复习第三章牛顿运动定律第1讲牛顿第一定律牛顿第三定律作业含解析新人教版
第1讲牛顿第一定律牛顿第三定律[A组根底题组]一、单项选择题1.科学家关于物体运动的研究对树立正确的自然观具有重要作用。
以下说法不符合历史事实的是( )A.亚里士多德认为,必须有力作用在物体上,物体的运动状态才会改变B.伽利略通过“理想实验〞得出结论:运动必具有一定速度,如果它不受力,它将以这一速度永远运动下去C.笛卡儿指出:如果运动中的物体没有受到力的作用,它将继续以同一速度沿同一直线运动,既不停下来也不偏离原来的方向D.牛顿认为,物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质解析:亚里士多德认为,必须有力作用在物体上,物体才会运动,选项A不符合。
伽利略通过“理想实验〞得出结论:运动必具有一定速度,如果它不受力,它将以这一速度永远运动下去,选项B符合。
笛卡儿指出:如果运动中的物体没有受到力的作用,它将继续以同一速度沿同一直线运动,既不停下来也不偏离原来的方向,选项C符合。
牛顿认为,物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质,选项D符合。
答案:A2.(2021·山东潍坊模拟)关于惯性的认识,以下说法正确的选项是( )A.物体受到力的作用后,运动状态发生改变,惯性也随之改变B.置于光滑水平面上的物体,即使质量很大也能被拉动,说明惯性与物体的质量无关C.让物体的速度发生改变,无论多快,都需要一定时间,这是因为物体具有惯性D.同一物体沿同一水平面滑动,速度较大时停下来需要的时间较长,说明惯性与速度有关解析:物体受到力的作用后,运动状态发生改变,但物体的惯性完全由物体的质量决定,与物体的受力及运动速度无关,选项A、B、D均错误;一切物体都具有惯性,所以让物体受力使其速度发生改变,需要一定时间,选项C正确。
答案:C3.(2021·浙江选考)一对父子掰手腕,父亲让儿子获胜。
假设父亲对儿子的力记为F1,儿子对父亲的力记为F2,以下说法正确的选项是( )A.F1>F2B.F1和F2大小相等C.F1先于F2产生D.F1后于F2产生解析:掰手腕的过程中,F1和F2是一对作用力与反作用力,根据牛顿第三定律得,F1与F2大小相等且方向相反,同时产生、同时消失,故B正确。
2020届高考物理一轮复习人教版第三章第1讲牛顿运动定律的理解作业Word版含答案
第1讲牛顿运动定律的理解主干梳理对点激活知识点牛顿第一定律Ⅱ1.牛顿第一定律(1)内容:一切物体总保持□01匀速直线运动状态或□02静止状态,除非作用在它上面的力迫使它□03改变这种状态。
(2)意义①揭示了物体的固有属性:一切物体都有□04惯性,因此牛顿第一定律又叫□05惯性定律。
②揭示了力与运动的关系:力不是□06维持物体运动的原因,而是□07改变物体运动状态的原因,即力是产生□08加速度的原因。
(3)适用范围:惯性参考系。
2.惯性(1)定义:物体具有保持原来□09匀速直线运动状态或□10静止状态的性质。
(2)惯性的两种表现①物体不受外力作用时,其惯性表现在保持静止或□11匀速直线运动状态。
②物体受外力作用时,其惯性表现在反抗运动状态的□12改变。
(3)量度:□13质量是惯性大小的唯一量度,□14质量大的物体惯性大,□15质量小的物体惯性小。
(4)普遍性:惯性是物体的□16固有属性,一切物体都具有惯性,与物体的运动情况和受力情况□17无关(选填“有关”或“无关”)。
知识点牛顿第二定律Ⅱ单位制Ⅰ1.牛顿第二定律(1)内容:物体加速度的大小跟它受到的□01作用力成正比,跟它的□02质量成反比,加速度的方向跟□03作用力的方向相同。
(2)表达式:F=kma,当F、m、a单位采用国际单位制时k=□041,F=□05 ma。
(3)适用范围①牛顿第二定律只适用于□06惯性参考系(相对地面静止或做匀速直线运动的参考系)。
②牛顿第二定律只适用于□07宏观物体(相对于分子、原子)、□08低速运动(远小于光速)的情况。
2.单位制、基本单位、导出单位(1)□09基本单位和□10导出单位一起组成了单位制。
①基本物理量:只要选定几个物理量的单位,就能够利用物理公式推导出其他物理量的单位,这些被选定的物理量叫做基本物理量。
②基本单位:基本物理量的单位。
力学中的基本物理量有三个,它们是□11质量、□12时间、□13长度,它们的单位千克、秒、米就是基本单位。
高考物理一轮复习 第三章 牛顿运动定律(第1课时)课时作业(含解析)-人教版高三全册物理试题
课时作业【根底练习】一、牛顿第一定律和惯性1.(2018潍坊模拟)关于惯性的认识,以下说法错误的答案是( )A.惯性是物体固有的属性,惯性越大的物体,它的运动状态越难改变B.同一物体运动时的惯性大于静止时的惯性C.“嫦娥一号〞卫星在地球上的惯性与它绕月球飞行时的惯性一样(燃料消耗忽略不计) D.各种机床和发电机的底座做得很笨重,并用螺丝固定在地面上,目的是增大惯性.B解析:惯性是物体固有的属性,惯性越大的物体,它的运动状态越难改变,A正确;质量不变惯性不变,与运动状态无关,只与质量有关,故B错误;“嫦娥一号〞卫星在地球上的惯性与它绕月球飞行时的惯性一样(燃料消耗忽略不计),因为质量不变,C正确;各种机床和发电机的底座做得很笨重,并用螺丝固定在地面上,目的是增大惯性,使其静止的状态不易改变,D正确。
2.关于运动状态与所受外力的关系,下面说法中正确的答案是( )A.物体受到恒定的力作用时,它的运动状态不发生改变B.物体受到不为零的合力作用时,它的运动状态要发生改变C.物体受到的合力为零时,它一定处于静止状态D.物体的运动方向与它所受的合力方向一定一样B解析:力是改变物体运动状态的原因,只要物体受力(合力不为零),它的运动状态就一定会改变;物体不受力或合力为零,其运动状态一定不变,处于静止或匀速直线运动状态;物体的运动方向与它所受合力方向可能一样,也可能相反,还可能不在一条直线上.3.在向前高速行驶的客车上驾驶员假设紧急刹车,驾驶员和乘客的身体由于惯性将向前倒,因此我国《道路交通安全法》中规定:各种小型车辆前排乘坐的人(包括司机)必须系好安全带,以下表示正确的答案是( )A.系好安全带可以减小惯性B.系好安全带可以增大人和车的惯性C.系好安全带可以防止因车的惯性而造成的伤害D.系好安全带可以防止因人的惯性而造成的伤害D解析:系好安全带与人和车的惯性无关,选项A,B错误,系好安全带主要是防止因刹车时由于惯性人具有向前的速度而造成伤害,选项C错误,D正确.4.(多项选择)如下列图是我国首次立式风洞跳伞实验,风洞喷出竖直向上的气流将实验者加速向上“托起〞.此过程中( )A.地球对人的吸引力和人对地球的吸引力大小相等B.人受到的重力和人受到气流的力是一对作用力与反作用力C.人受到的重力大小等于气流对人的作用力大小D.人被向上“托起〞时处于超重状态AD解析:地球对人的吸引力和人对地球的吸引力是一对相互作用力,等大反向,A正确;相互作用力是两个物体间的相互作用,而人受到的重力和人受到气流的力涉与人、地球、气流三个物体,不是一对相互作用力,B错误;由于风洞喷出竖直向上的气流将实验者加速向上“托起〞,在竖直方向上合力不为零,所以人受到的重力大小不等于气流对人的作用力大小,C错误;人被向上“托起〞时加速度向上,处于超重状态,D正确.5.如下列图,一个楔形物体M放在固定的粗糙斜面上,M上外表水平且光滑,下外表粗糙,在其上外表上放一光滑小球m,楔形物体由静止释放,如此小球在碰到斜面前的运动轨迹是( )A.沿斜面方向的直线 B.竖直向下的直线C.无规如此的曲线 D.抛物线B解析:对小球进展受力分析可知:小球所受的重力和支持力均沿竖直方向,小球在水平方向上不受力.根据牛顿第一定律可知,小球在水平方向上的运动状态不变,又因楔形物体由静止释放,故小球在水平方向上无运动,只沿竖直方向向下做直线运动.应当选项B 正确.二、相互作用力与平衡力6.(多项选择)如下列图,甲、乙两人在冰面上“拔河〞.两人中间位置处有一分界限,约定先使对方过分界限者为赢.假设绳子质量不计,冰面可看成光滑,如此如下说法正确的答案是:( )A.甲对绳的拉力与乙对绳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.假设甲的质量比乙大,如此甲能赢得“拔河〞比赛的胜利D.假设乙收绳的速度比甲快,如此乙能赢得“拔河〞比赛的胜利AC解析:假设冰面看成是光滑的,即两人受到的摩擦力为0,如此甲对绳的拉力与乙对绳的拉力是一对平衡力,选项A正确;B错误;假设甲的质量较大,如此一样的作用力下,甲产生的加速度比乙小,故它运动到分界限的时间就较长,乙先到达分界限,所以甲能赢得“拔河〞比赛的胜利,选项C正确;它们相对运动,收绳的速度就是他们的相对速度,它的大小不影响“拔河〞比赛的胜利,选项D错误。
2021版高考物理一轮复习第三章牛顿运动定律课时1牛顿第一第三定律和力学单位制课时训练含解析新人教版
课时1 牛顿第一、第三定律和力学单位制1。
伽利略对“自由落体运动”和“运动和力的关系"的研究,开创了科学实验和逻辑推理相结合的重要科学研究方法.图1,图2分别表示这两项研究中实验和逻辑推理的过程,对这两项研究,下列说法正确的是( B )A。
图1通过对自由落体运动的研究,合理外推得出小球在斜面上做匀变速运动B。
图1中先在倾角较小的斜面上进行实验,可“冲淡"重力,使时间测量更容易C.图2中完全没有摩擦阻力的斜面是实际存在的,实验可实际完成D.图2的实验为“理想实验”,通过逻辑推理得出物体的运动需要力来维持解析:伽利略设计了让铜球沿阻力很小的斜面滚下,来“冲淡"重力的作用效果,而小球在斜面上运动的加速度要比它竖直下落的加速度小得多,所用时间长得多,所以容易测量,伽利略做了上百次实验,证实小球沿斜面滚下的运动是匀加速直线运动,且只要斜面倾角一定,小球的加速度都相同,伽利略做了合理外推,得到了自由落体运动的规律,选项A错误,B正确;完全没有摩擦阻力的斜面实际上是不存在的,故选项C错误;伽利略用抽象思维、数学推导和科学实验相结合的方法得到物体的运动不需要力来维持,故选项D错误。
2。
我们经常会接触到一些民谚、俗语,都蕴含着丰富的物理知识,以下理解错误的是( C )A.“泥鳅黄鳝交朋友,滑头对滑头”——泥鳅、黄鳝的表面都比较光滑,摩擦力小B。
“一只巴掌拍不响”——力是物体对物体的作用,一只巴掌要么拍另一只巴掌,要么拍在其他物体上才能产生力的作用,才能拍响C。
“鸡蛋碰石头,自不量力”——鸡蛋和石头相碰时石头撞击鸡蛋的力大于鸡蛋撞击石头的力D.“人心齐,泰山移”——如果各个分力的方向一致,则合力的大小等于各个分力的大小之和解析:“鸡蛋碰石头,自不量力”——鸡蛋和石头相碰时,根据牛顿第三定律,石头撞击鸡蛋的力与鸡蛋撞击石头的力大小相等,选项C错误,A,B,D正确。
3.一列以速度v匀速行驶的列车内有一水平桌面,桌面上A处有一相对桌面静止的小球。
高考物理复习 第3章 第1课时 牛顿第1定律 牛顿第3定律训练题(含解析) 新人教版
考点内容要求 考纲解读 牛顿运动定律及其应用Ⅱ 1.从近几年的高考考点分布知道,本章主要考查考生能否准确理解牛顿运动定律的意义,能否熟练应用牛顿第二定律、牛顿第三定律和受力分析解决运动和力的问题;理解超重和失重现象,掌握牛顿第二定律的验证方法和原理.2.高考命题中有关本章内容的题型有选择题、计算题.高考试题往往综合牛顿运动定律和运动学规律进行考查,考题中注重与电场、磁场的渗透,并常常与生活、科技、工农业生产等实际问题相联系.3.本章是中学物理的基本规律和核心知识,在整个物理学中占有非常重要的地位,仍将为高考命题的重点和热点,考查和要求的程度往往层次较高.超重与失重 Ⅰ 实验:探究加速度与力、质量的关系 高考物理复习 第3章 第1课时 牛顿第1定律 牛顿第3定律训练题(含解析) 新人教版第1课时 牛顿第一定律 牛顿第三定律考纲解读1.理解牛顿第一定律的内容和惯性,会分析实际问题.2.理解牛顿第三定律的内容,会区分相互作用力和平衡力.1.[对牛顿第一定律的理解]关于牛顿第一定律的说法正确的是 ( )A .牛顿第一定律不能在实验室中用实验验证B .牛顿第一定律说明力是改变物体运动状态的原因C .惯性定律与惯性的实质是相同的D .物体的运动不需要力来维持答案 ABD解析 牛顿第一定律是物体在理想条件下的运动规律,反映的是物体在不受力的情况下所遵循的规律,而自然界中不受力的物体是不存在的,所以A 正确;惯性是物体保持原有运动状态不变的一种性质,惯性定律(即牛顿第一定律)则是反映物体在一定条件下的运动规律,故C 不正确;由牛顿第一定律可知,物体的运动不需要力来维持,但要改变物体的运动状态则必须有力的作用,所以B 、D 正确.2.[对牛顿第三定律的理解]关于两个物体间的作用力和反作用力,下列说法正确的是 ( )A .作用力和反作用力一定同时产生、同时消失B .作用力和反作用力可以不同时产生C .作用力和反作用力一定是相同性质的力D .作用力和反作用力的效果会相互抵消答案AC解析作用力和反作用力一定是同时产生、同时变化、同时消失,力的性质一定相同,由于二者分别作用在两个物体上,力的作用效果不能相互抵消,故A、C对,B、D错.3.[对力与运动关系的理解]关于运动状态与所受外力的关系,下面说法中正确的是 ( ) A.物体受到恒定的力作用时,它的运动状态不发生改变B.物体受到不为零的合力作用时,它的运动状态要发生改变C.物体受到的合力为零时,它一定处于静止状态D.物体的运动方向与它所受的合力的方向可能相同答案BD解析力是改变物体运动状态的原因,只要物体受力(合力不为零),它的运动状态就一定会改变,A错误,B正确;物体不受力或所受合力为零,其运动状态一定不变,处于静止状态或匀速直线运动状态,C错误;物体的运动方向与它所受合力的方向可能相同,也可能相反,还可能不在一条直线上,D正确.4.[对惯性的理解]下列关于惯性的说法中正确的是 ( ) A.物体只有静止或做匀速直线运动时才有惯性B.汽车速度越大刹车后越难停下来,表明速度越大惯性越大C.宇宙飞船中的物体处于完全失重状态,所以没有惯性D.乒乓球可以被快速抽杀,是因为乒乓球的惯性小答案 D解析惯性是物体的固有属性,与物体的运动状态无关,A错误;惯性的大小仅取决于物体的质量,与其速度的大小及运动的时间无关,B错误;处于完全失重状态的物体,失去的不是重力,更不是质量,而是物体对悬挂物或支持物的弹力为零,C错误;乒乓球可以被快速抽杀,是由于它的质量小,即惯性小,D正确,本题答案为D.考点梳理一、牛顿第一定律1.内容:一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态,除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态.2.意义(1)指出力不是维持物体运动的原因,而是改变物体运动状态的原因,即力是产生加速度的原因.(2)指出了一切物体都有惯性,因此牛顿第一定律又称为惯性定律.3.惯性(1)定义:物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质.(2)量度:质量是物体惯性大小的唯一量度,质量大的物体惯性大,质量小的物体惯性小.(3)普遍性:惯性是物体的固有属性,一切物体都有惯性,与物体的运动情况和受力情况无关.误区提醒 1.物体运动状态改变了,误认为惯性消失了.2.速度越大,误认为惯性越大.3.误认为惯性和惯性定律是一回事.二、牛顿第三定律1.作用力和反作用力:两个物体之间的作用总是相互的,一个物体对另一个物体施加了力,另一个物体一定同时对这个物体施加了力.力是物体与物体间的相互作用,物体间相互作用的这一对力通常叫做作用力和反作用力.2.内容: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、作用在同一条直线上.5.[相互作用力与平衡力的区别]在日常生活中,小巧美观的冰箱贴使用广泛,一磁性冰箱贴在冰箱的竖直表面上静止不动时,它受到的磁力 ( ) A.小于受到的弹力B.大于受到的弹力C.和受到的弹力是一对作用力与反作用力D.和受到的弹力是一对平衡力答案 D6.[对牛顿第三定律的理解]我们都难以忘记刘翔那优美的跨栏姿势.在他跨越栏架的过程中( ) A.支撑脚蹬地的瞬间,地面对脚的支持力大于脚对地面的压力B.支撑脚蹬地的瞬间,地面受到向后的摩擦力C.支撑脚离地后,他还受到向前冲的力,以至于能很快地通过栏架D.运动到最高处时,速度达到最大值,方向沿水平方向向前答案 B解析刘翔在跨越栏架的过程中,支撑脚蹬地的瞬间,地面对脚的支持力等于脚对地面的压力,脚受到向前的摩擦力,地面受到向后的摩擦力,脚离地后,他只受到重力作用,做减速运动,故B正确.方法提炼1.作用力、反作用力和一对平衡力的区别主要在于:一对平衡力作用在一个物体上,而一对作用力和反作用力作用在相互作用的两个物体上.2.判断平衡力和相互作用力时,若为A物体B物体的关系,则为相互作用力;若为A物体→B物体←C物体的关系则为平衡力.考点一牛顿第一定律的理解与应用1.明确了惯性的概念牛顿第一定律揭示了物体所具有的一个重要属性——惯性,即物体总保持原来的静止状态或匀速直线运动状态的性质.2.揭示了力的本质牛顿第一定律对力的本质进行了定义:力是改变物体运动状态的原因,而不是维持物体运动的原因,物体的运动并不需要力来维持.3.揭示了不受力作用时物体的运动状态牛顿第一定律描述的只是一种理想状态,而实际中不受外力作用的物体是不存在的,当物体受外力但所受外力的合力为零时,其运动效果跟不受外力作用时相同,物体都将保持静止状态或匀速直线运动状态不变.例1 下列关于牛顿第一定律以及惯性概念的说法中,正确的是 ( )A.牛顿第一定律说明,只有不受外力的物体才保持匀速直线运动状态或静止状态B.物体运动状态发生变化则物体一定受到力的作用C.惯性定律与惯性的实质是相同的D.物体的运动不需要力来维持,但物体的运动速度越大时其惯性也越大解析当物体所受的合力为零时,物体也可以处于匀速直线运动状态或静止状态,故A 项错误.由牛顿第一定律可知,力是改变物体运动状态的原因,故B项正确.惯性是物体保持原有运动状态不变的一种性质,惯性定律(即牛顿第一定律)则反映物体在一定条件下的运动规律,C项错误.虽然物体的运动不需要力来维持,但物体的惯性与运动速度大小无关,D项错误.答案 B用惯性解释运动现象的思路日常生活中有很多与惯性相关的运动现象,如人乘车时的前倾后仰、跑步时的跌跟头、用铁锤钉钉子等,运用惯性知识解释这些现象的思路是:(1)明确要研究的是哪个物体或物体的哪一部分,它原来处于什么运动状态.(2)确定外力作用在此物体的什么位置,物体在此位置的运动状态发生了怎样的变化.(3)由于惯性的原因,物体上没受力的部分保持原运动状态.(4)物体的不同部分运动状态不同,引起了惯性现象的出现.突破训练1 在水平路面上有一辆匀速行驶的小车,车上固定一盛满水的碗.现突然发现碗中的水洒出,水洒出的情况如图1所示,则关于小车的运动情况,下列叙述正确的是 ( )A.小车匀速向左运动B.小车可能突然向左加速图1C.小车可能突然向左减速D.小车可能突然向右减速答案BD解析原来水和小车相对静止以共同速度运动,水突然向右洒出有两种可能:①原来小车向左运动,突然加速,碗中水由于惯性保持原速度不变,故相对碗向右洒出.②原来小车向右运动,突然减速,碗中水由于惯性保持原速度不变,相对碗向右洒出,故B、D正确.考点二牛顿第三定律的理解与应用1.作用力与反作用力的“三同、三异、三无关”(1)“三同”:①大小相同;②性质相同;③变化情况相同.(2)“三异”:①方向不同;②受力物体不同;③产生效果不同.(3)“三无关”:①与物体的种类无关;②与物体的运动状态无关;③与物体是否和其他物体存在相互作用无关.2.相互作用力与平衡力的比较对应名称比较内容作用力和反作用力一对平衡力不同点受力物体作用在两个相互作用的物体上作用在同一物体上依赖关系同时产生、同时消失不一定同时产生、同时消失叠加性两力作用效果不可抵消,不可叠加,不可求合力两力作用效果可相互抵消,可叠加,可求合力,合力为零力的性质一定是同性质的力性质不一定相同相同点大小、方向大小相等、方向相反、作用在同一条直线上例2 一个榔头敲在一块玻璃上把玻璃打碎了.对于这一现象,下列说法正确的是 ( ) A.榔头敲玻璃的力大于玻璃对榔头的作用力,所以玻璃才碎裂B.榔头受到的力大于玻璃受到的力,只是由于榔头能够承受比玻璃更大的力才没有碎裂C.榔头和玻璃之间的作用力应该是等大的,只是由于榔头能够承受比玻璃更大的力才没有碎裂D.因为不清楚榔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解析榔头对玻璃的作用力和玻璃对榔头的作用力为作用力与反作用力关系,大小一定相等,但相同大小的力作用在不同物体上的效果往往是不同的,所以不能从效果上去比较作用力与反作用力的大小关系,故选项C正确.答案 C突破训练2 如图2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2 答案 C解析小球受到的重力与细绳对小球的拉力均作用在小球上,且等大反向,是一对平衡力,A、D错误,C正确;小球对细绳的拉力与细绳对小球的拉力才是一对作用力和反作用力,故B错误.11.牛顿第三定律的应用——用“转移对象法”进行受力分析作用力与反作用力,二者一定等大反向,分别作用在两个物体上.当待求的某个力不容易求出时,可先求它的反作用力,再反过来求待求力.如求压力时,可先求支持力.在许多问题中,摩擦力的求解亦是如此.例3 一个箱子放在水平地面上,箱内有一固定的竖直杆,在杆上套着一个环,箱与杆的质量为M,环的质量为m,如图3所示,已知环沿杆匀加速下滑时,环与杆间的摩擦力大小为F f,则此时箱对地面的压力大小为多少?解析环在竖直方向上受力情况如图甲所示,其受重力mg和杆图3对它竖直向上的摩擦力F f,根据牛顿第三定律,环应对杆一个竖直向下的摩擦力F f′.故箱子在竖直方向上受力情况如图乙所示,其受重力Mg、地面对它的支持力F N及环对它的摩擦力F f′.由于箱子处于平衡状态,可得:F N=F f′+Mg=F f+Mg.根据牛顿第三定律,箱子对地面的压力大小等于地面对箱子的弹力大小,则F N′=F N=F f +Mg答案F f+Mg突破训练3 如图4所示为杂技“顶竿”表演,一人站在地上,肩上扛一质量为M的竖直竹竿,当竿上一质量为m的人以加速度a加速下滑时,竿对“底人”的压力大小为 ( )A.(M+m)gB.(M+m)g-ma 图4C.(M+m)g+maD.(M-m)g答案 B解析对竿上的人受力分析:其受重力mg、摩擦力F f,且有mg-F f=ma竿对人有摩擦力,人对竿也有反作用力——摩擦力,且大小相等,方向相反,对竿受力分析:其受重力Mg、摩擦力F f,方向向下、支持力F N,且有Mg+F f=F N,又因为竿对“底人”的压力和“底人”对竿的支持力是一对作用力与反作用力,由牛顿第三定律得F N′=F N=(M+m)g-ma,B 项正确.高考题组1.(2012·新课标全国·14)伽利略根据小球在斜面上运动的实验和理想实验,提出了惯性的概念,从而奠定了牛顿力学的基础.早期物理学家关于惯性有下列说法,其中正确的是( )A.物体抵抗运动状态变化的性质是惯性B.没有力的作用,物体只能处于静止状态C.行星在圆周轨道上保持匀速率运动的性质是惯性D.运动物体如果没有受到力的作用,将继续以同一速度沿同一直线运动答案 AD解析 物体的惯性指物体本身要保持原来运动状态不变的性质,或者说是物体抵抗运动状态变化的性质,选项A 正确;没有力的作用,物体将保持静止状态或匀速直线运动状态,选项B 错误;行星在圆周轨道上做匀速圆周运动,而惯性是指物体保持静止或匀速直线运动的状态,选项C 错误;运动物体如果没有受到力的作用,根据牛顿第一定律可知,物体将继续以同一速度沿同一直线一直运动下去,选项D 正确.2.(2011·浙江·14)如图5所示,甲、乙两人在冰面上“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 图5答案 C解析 甲对绳的拉力与绳对甲的拉力是一对作用力与反作用力,故选项A 错误.甲对绳的拉力与乙对绳的拉力作用在同一物体上,不是作用力与反作用力,故选项B 错误.设绳子的张力为F ,则甲、乙两人受到绳子的拉力大小相等,均为F ,若m 甲>m 乙,则由a =F m得,a 甲<a 乙,由x =12at 2得在相等时间内甲的位移小,因开始时甲、乙距分界线的距离相等,则乙会过分界线,所以甲能赢得“拔河”比赛的胜利,故选项C 正确.收绳速度与“拔河”比赛胜负无关,故选项D 错误.模拟题组3.下列关于力和运动关系的说法中正确的是 ( )A .没有外力作用时,物体不会运动,这是牛顿第一定律的体现B .物体受力越大,运动得越快,这是符合牛顿第一定律的C .物体所受合外力为零,则速度一定为零;物体所受合外力不为零,则其速度也一定不为零D .物体所受的合外力最大时,速度却可以为零;物体所受的合外力最小时,速度却可以最大答案 D解析 由牛顿第一定律可知,力是改变物体运动状态的原因,而不是维持物体运动的原因,故本题答案为D.4.用计算机辅助实验系统做验证牛顿第三定律的实验,点击实验菜单中“力的相互作用”.把两个力探头的挂钩钩在一起,向相反方向拉动,显示器屏幕上出现的结果如图6所示.观察分析两个力传感器间的相互作用力随时间变化的曲线,可以得到以下实验结论 ( ) 图6A .作用力与反作用力同时存在B .作用力与反作用力作用在同一物体上C .作用力与反作用力大小相等D .作用力与反作用力方向相反答案 ACD解析 由题图可知:两个力传感器间的相互作用力属于作用力和反作用力,它们同时存在、大小相等、方向相反、作用在两个物体上,故A、C、D正确.5.如图7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,刹车摆锤竖直悬挂,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 ( ) 图7A.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、匀速直线运动答案 B解析简化模型如图所示,当小球在虚线位置时,小球、车具有向左的加速度,车的运动情况可能为:向左加速行驶或向右减速行驶,A错误,B正确;当车匀速运动时,无论向哪个方向运动,小球均处于竖直位置不摆动,C、D错误.(限时:25分钟)►题组1 对力和运动关系的理解1.下列对运动的认识不正确的是 ( ) A.亚里士多德认为必须有力作用在物体上,物体才能运动,没有力的作用,物体就静止B.伽利略认为如果完全排除空气的阻力,所有的物体将下落得同样快C.牛顿认为力不是维持物体运动的原因,而是改变物体运动状态的原因D.亚里士多德根据理想实验推出,若没有摩擦,在水平面上运动的物体将保持其速度继续运动下去答案 D2.科学思维和科学方法是我们认识世界的基本手段.在研究和解决问题过程中,不仅需要相应的知识,还需要运用科学的方法.理想实验有时更能深刻地反映自然规律.伽利略设想了一个理想实验,如图1所示,其中有一个是经验事实,其余是推论.①减小第二个斜面的倾角,小球在这个斜面上仍然要达到原来的高度;图1②两个对接的斜面,让静止的小球沿一个斜面滚下,小球将滚上另一个斜面;③如果没有摩擦,小球将上升到原来释放的高度;④继续减小第二个斜面的倾角,最后使它成水平面,小球要沿水平面做持续的匀速运动.请将上述理想实验的设想步骤按照正确的顺序排列______(只填写序号即可).在上述的设想步骤中,有的属于可靠的事实,有的则是理想化的推论,下列有关事实和推论的分类正确的是 ( ) A.①是事实,②③④是推论B.②是事实,①③④是推论C.③是事实,①②④是推论D.④是事实,①②③是推论答案②③①④ B解析本题再现了伽利略理想实验法,即在可靠的物理事实的基础上进行科学合理外推,将实验理想化,并符合物理规律,得到正确结论.其正确顺序为②③①④,其中②是事实,①③④是推论.3.下列说法正确的是 ( ) A.若物体运动速率始终不变,则物体所受合力一定为零B.若物体的加速度均匀增加,则物体做匀加速直线运动C.若物体所受合外力方向与速度方向相反,则物体做匀减速直线运动D.若物体在任意相等时间间隔内位移相等,则物体做匀速直线运动答案 D解析物体的速率不变,不一定是速度不变,如匀速圆周运动,合外力总是指向圆心,而速率不变,所以选项A错误;匀加速直线运动的加速度是恒定的,加速度均匀增加就是变加速运动,故B错误;物体所受合外力方向与速度方向相反,物体将做减速运动,但如果合外力大小是变化的,则做的是变减速运动,故选项C错误;在任意相等的时间间隔内物体的位移相等,因为位移是矢量,包含了大小和方向,故是匀速直线运动,所以选项D 正确.►题组2 对惯性的理解和应用4.就一些实际生活中的现象,某同学试图从惯性角度加以解释,其中正确的是 ( ) A.采用了大功率的发动机后,某些一级方程式赛车的速度甚至能超过某些老式螺旋桨飞机的速度.这表明,可以通过科学进步使小质量的物体获得大惯性B.射出枪膛的子弹在运动相当长一段距离后连一件棉衣也穿不透,这表明它的惯性变小了C.货运列车运行到不同的车站时,经常要摘下或加挂一些车厢,这会改变它的惯性D.摩托车转弯时,车手一方面要控制适当的速度,另一方面要将身体稍微向里倾斜,通过调控人和车的惯性达到转弯的目的答案 C解析采用了大功率的发动机后,某些一级方程式赛车的速度甚至能超过某些老式螺旋桨飞机的速度,原因是功率变大了,但惯性不变,选项A错误;射出枪膛的子弹在运动相当长一段距离后连一件棉衣也穿不透,原因是子弹具有的动能过小,但惯性不变,选项B 错误;货运列车运行到不同的车站时,经常要摘下或加挂一些车厢,列车的质量改变了,当然它的惯性也就改变了,选项C正确;摩托车转弯时,车手一方面要控制适当的速度,另一方面要将身体稍微向里倾斜,调控人和车的重心位置,但整体的惯性不变,选项D 错误.5.一天,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,他发现水面的形状是下图中的 ( )答案 C解析列车进站时要刹车,速度减小,而水由于惯性仍要保持原来较大的速度,所以水向前涌,液面形状和选项C一致.6.如图2所示,在匀速前进的磁悬浮列车里,小明将一小球放在水平桌面上,且小球相对桌面静止.关于小球与列车的运动,下列说法正确的是 ( )A.若小球向前滚动,则磁悬浮列车在加速前进B.若小球向后滚动,则磁悬浮列车在加速前进C.磁悬浮列车急刹车时,小球向前滚动图2D.磁悬浮列车急刹车时,小球向后滚动答案BC解析列车加(减)速时,小球由于惯性保持原来的运动状态(即原速率)不变,相对于车向后(前)滚动,选项B、C正确.7.抖空竹是人们喜爱的一项体育活动.最早的空竹是两个如同车轮的竹筒,中间加一个转轴,由于外形对称,其重心在中间位置,初玩者能很好地找到支撑点而使之平衡.随着制作技术的发展,如图3所示的不对称的空竹也受到人们的欢迎,现在大多是塑料制成的,也有天然竹木制成的.关于抖空竹,在空气阻力不可忽略的情况下,下列说法中正确的是( ) 图3 A.空竹启动前用绳子拉住提起,要保证支持力和重力在同一条直线上B.空竹的转动是依靠绳子的拉动,绳子与转轴之间的摩擦力越小越好C.空竹抛起后由于惯性而继续向上运动,在空中受重力和惯性作用D.空竹从抛起到接住,转速会减小,表演时还要继续牵拉绳子使其加速转动答案AD解析本题考查牛顿第一定律.空竹启动前用绳子拉住提起,此时要选择恰当的位置,保证支持力和重力在同一条直线上,满足二力平衡的条件,否则空竹就要翻倒从绳子上落下,选项A正确;空竹的转动是利用绳子与转轴之间的摩擦力使其转动,因此绳子选用比较粗糙、摩擦力比较大的比较好,选项B错误;空竹抛起后由于惯性而继续向上运动,在空中受重力和空气阻力的作用,空竹的运动状态发生改变,速度越来越小,然后下落,选项C 错误;空竹从抛起到接住,由于空气阻力的作用,转速比抛出前减小,因此表演时还要继续牵拉绳子使其加速转动,选项D正确.►题组3 对作用力与反作用力和平衡力区别的考查8.消防员用绳子将一不慎落入井中的儿童从井内加速向上提的过程中,不计绳子的重力,以下说法正确的是 ( ) A.绳子对儿童的拉力大于儿童对绳子的拉力B.消防员对绳子的拉力与绳子对儿童的拉力是一对作用力与反作用力C.绳子对儿童的拉力大于儿童的重力D.消防员对绳子的拉力大于儿童对绳子的拉力答案 C解析绳子对儿童的拉力和儿童对绳子的拉力是一对作用力与反作用力,大小相等,A项错误;消防员对绳子的拉力与绳子对儿童的拉力不是一对作用力与反作用力,B项错误;儿童加速上升,绳子对儿童的拉力大于儿童的重力,C项正确;因为不计绳子的重力,消。
高考物理一轮复习课时作业【3-1】牛顿运动定律(含答案)
开卷速查规范特训课时作业实效精练开卷速查(九) 牛顿运动定律A组基础巩固1.[2018·福建省三明月考]伽利略用两个对接的斜面,一个斜面固定,让小球从固定斜面上滚下,又滚上另一个倾角可以改变的斜面,图9-1斜面倾角逐渐改变至零,如图9-1所示.伽利略设计这个实验的目的是为了说明( )A.如果没有摩擦,小球将运动到与释放时相同的高度B.如果没有摩擦,物体运动时机械能守恒C.维持物体做匀速直线运动并不需要力D.如果物体不受力,就不会运动解析:选项A、B说法正确,但不是伽利略设计这个实验的目的,此实验的目的是要说明物体的运动并不需要力来维持,选项C正确,D错误.答案:C图9-22.(多选题)如图9-2所示,水平力F把一个物体紧压在竖直的墙壁上静止不动,下列说法中正确的是( ) A.作用力F跟墙壁对物体的压力是一对作用力与反作用力B.作用力F与物体对墙壁的压力是一对平衡力C.物体的重力跟墙壁对物体的静摩擦力是一对平衡力D.物体对墙壁的压力与墙壁对物体的压力是一对作用力与反作用力解析:作用力F跟墙壁对物体的压力作用在同一物体上,大小相等、方向相反、在一条直线上,是一对平衡力,因此选项A错误;作用力F作用在物体上,而物体对墙壁的压力作用在墙壁上,这两个力不能成为平衡力,选项B错误;在竖直方向上物体受重力,方向竖直向下,还受墙壁对物体的静摩擦力,方向竖直向上,由于物体处于平衡状态,因此这两个力是一对平衡力,选项C正确;物体对墙壁的压力与墙壁对物体的压力是两个物体间的相互作用力,因此是一对作用力与反作用力,选项D正确.答案:CD3.(多选题)在匀速前进的磁悬浮列车里,小明将一小球放在水平桌面上且小球相对桌面静止.关于小球与列车的运动,下列说法正确的是( )A.若小球向前滚动,则磁悬浮列车在加速前进B.若小球向后滚动,则磁悬浮列车在加速前进C.磁悬浮列车急刹车时,小球向前滚动D.磁悬浮列车急刹车时,小球向后滚动解析:若磁悬浮列车减速,磁悬浮列车运动的速度变小了,而小球因为有惯性,要保持原来的匀速直线运动状态,所以小球运动的速度要大于磁悬浮列车运动的速度,即小球要相对磁悬浮列车向前滚.反之,当磁悬浮列车加速时,磁悬浮列车运动的速度变大了,而小球因为有惯性,要保持原来的匀速直线运动状态,所以小球运动的速度要小于磁悬浮列车运动的速度,即小球要相对磁悬浮列车向后滚.由以上分析可知,选项B、C正确.答案:BC4.图9-3如图9-3所示,物块A静止在水平放置的固定木板上,若分别对A施加相互垂直的两个水平拉力F1和F2作用时(F1<F2),A将分别沿F1和F2的方向匀加速滑动,其受到的滑动摩擦力大小分别为F f1和F f2,其加速度大小分别为a1和a2;若从静止开始同时对P施加F1和F2,其受到的滑动摩擦力大小为F f3,其加速度大小为a3,关于以上各物理量之间的关系,判断正确的是( )A.a3=a1=a2B.a3>a2>a1C.F f3>F f1=F f2D.F f1=F f2>F f3解析:因拉力均沿水平方向,所以对水平木板的压力均等于物体A的重力,滑动摩擦力大小相等,C、D项错误;由已知条件,结合牛顿第二定律有a3>a2>a1,A项错误,B项正确.答案:B5.用恒力作用于质量为m1的物体,使物体产生的加速度大小为a1,该力作用于质量为m2的物体时,物体产生的加速度大小为a2;若将该恒力作用于质量为(m1+m2)的物体时,产生的加速度大小为( ) A.a1+a2B.a1-a2C.a1a2D.a1a2a1+a2解析:由牛顿第二定律,有对m1,F=m1a1①对m2,F=m2a2②对m1+m2,F=(m1+m2)a③解得a =a 1a 2a 1+a 2,D 对.答案:D6.在一艘匀速向北行驶的轮船甲板上,一运动员做立定跳远,若向各个方向都用相同的力,则相对地面跳的最远的是( )A .向北跳最远B .向南跳最远C .向东向西跳一样远,但没有向南跳远D .无论向哪个方向都一样远解析:运动员起跳后,因惯性其水平方向还具有与船等值的速度.因此应选答案A. 答案:A图9-47.[2018·福建省三明一中月考]如图9-4所示,竖直平面内两根光滑细杆所构成的∠AOB 被铅垂线OO′平分,∠AOB =120°.两个质量均为m 的小环通过水平轻弹簧的作用静止在A 、B 两处,A 、B 连线与OO′垂直,连线距O 点高度为h ,已知弹簧原长为3h ,劲度系数为k ,现在把两个小环在竖直方向上均向下平移h ,释放瞬间A 环加速度为a ,则下列表达式正确的是( )A .k =3mg 3hB .k =mg 6hC .a =gD .a =3g图9-5解析:以位于A 点的小环为研究对象受力分析如图9-5所示,设此时弹簧伸长量为Δx ,则有:k Δx =mgtan30°,而Δx =2h tan30°-3h ,解得:k =mg3h ,所以A 、B 错误;同理分析小环下移h 后的受力情况可得到:k Δx ′cos30°-mgsin30°=ma ,而同时有Δx ′=2×2h tan30°-3h ,代入解得:a =g ,故C 正确,D 错误.答案:CB 组 能力提升8.[2018·安徽卷]如图9-6所示,放在固定斜面上的物块以加速度a 沿斜面匀加速下滑,若在物块上再加一个竖直向下的恒力F ,则( )图9-6A .物块可能匀速下滑B .物块仍以加速度a 匀加速下滑C .物块将以大于a 的加速度匀加速下滑D .物块将以小于a 的加速度匀加速下滑解析:对物块进行受力分析,设斜面的角度为θ,可列方程mgsin θ-μmgcos θ=ma ,sin θ-μcos θ=a/g ,当加上力F 后,由牛顿第二定律得(mg +F)sin θ-μ(mg +F)cos θ=ma 1,即mgsin θ-μmgcos θ+Fsin θ-μFcos θ=ma 1,ma +Fsin θ-μFcos θ=ma 1,Fsin θ-μFcos θ=F(sin θ-μcos θ)=Fa/g ,Fa/g 大于零,代入上式知,a 1大于a.物块将以大于a 的加速度匀加速下滑.只有选项C 正确.答案:C9.质量为M 的小车放在光滑水平面上,小车上用细线悬挂另一质量为m 的小球,且M >m.用一力F 水平向右拉小球,使小球和小车一起以加速度a 向右运动,细线与竖直方向成α角,细线的拉力为F 1,如图9-7甲.若用一力F′水平向左拉小车,使小球和车一起以加速度a′向左运动时,细线与竖直方向也成α角,细线的拉力为F 1′,如图9-7乙所示,则( )图9-7A .a′=a ,F 1′=F 1B .a′>a ,F 1′=F 1C .a′<a ,F 1′=F 1D .a′>a ,F 1′>F 1解析:先以小球为研究对象.两球竖直方向加速度为零,合外力为零,所以两球所受绳子拉力的竖直分力相等(都等于小球重力);又因为两细绳与竖直方向夹角相等,所以两绳拉力相等,即F 1′=F 1.对甲图选小车为研究对象,由牛顿第二定律得a =F 1sin αM ;对乙图选小球为研究对象,由牛顿第二定律得a′=F 1′sin αm. 因F 1=F 1′,M >m ,所以a′>a. 综上所述,可知选项B 正确. 答案:B10.[2018·江苏卷]将一只皮球竖直向上抛出,皮球运动时受到空气阻力的大小与速度的大小成正比.下列描绘皮球在上升过程中加速度大小a 与时间t 关系的图象,可能正确的是( )A BC D 图9-8解析:对皮球进行受力分析,受到竖直向下的重力、阻力作用,根据牛顿第二定律,皮球在上升过程中的加速度大小a =mg +kvm ,因皮球上升过程中速度v 减小,加速度减小,当速度v =0时,加速度a =g ,a -t 图象逐渐趋近一条平行于t 轴的直线,C 正确;A 、B 、D 错误.答案:C图9-911.如图9-9所示,高为h 的车厢在平直轨道上匀减速向右行驶,加速度大小为a ,车厢顶部A 点处有油滴滴落到车厢地板上,车厢地板上的O 点位于A 点的正下方,则油滴落地点必在O 点的左方还是右方?离O 点距离为多少?解析:设油滴离开车厢顶部时,车速为v 0,油滴因惯性此时也具有水平速度v 0,对地做平抛运动,油滴落到车厢上的时间为t ,这段时间油滴水平位移为x 1=v 0t ,车的水平位移为x 2=v 0t -12at 2,因x 1>x 2,所以油滴落在O 点的右方,距O 点Δx =x 1-x 2=12at 2,而t =2h g ,得Δx =a gh. 答案:右 agh图9-1012.一个箱子放在水平地面上,箱内有一固定的竖直杆,在杆上套着一个环,箱与杆的质量为M,环的质量为m,如图9-10所示,已知环沿杆匀加速下滑时,环与杆间的摩擦力大小为F f,则此时箱对地面压力大小为多少?解析:环在竖直方向上受力情况如图9-11甲所示,受重力及箱子的杆给它的竖直向上的摩擦力F f,根据牛顿第三定律,环应给杆一个竖直向下的摩擦力F f′,故箱子竖直方向上受力如图乙所示,受重力Mg、地面对它的支持力F N及环给它的摩擦力F f′,由平衡条件知:F N=Mg+F f′,F f=F f′,再由牛顿第三定律可得箱子对地面的压力为F N′=F N,F N′=Mg+F f.图9-11答案:Mg+F f13.[2018·山西省长治市二中练考]在动摩擦因数μ=0.2的水平面上有一个质量为m=1 kg的小球,小球与水平轻弹簧及与竖直方向成θ=45°角的不可伸长的轻绳一端相连,如图9-12所示,此时小球处于静止状态,且水平面对小球的弹力恰好为零,当剪断轻绳的瞬间,取g=10 m/s2,求:图9-12(1)此时轻弹簧的弹力大小.(2)小球的加速度大小和方向.解析:(1)水平面对小球的弹力为零,小球在绳没有断时受到绳的拉力F、重力mg和弹簧的弹力T作用而处于平衡状态,由平衡条件得:竖直方向:Fcosθ=mg,水平方向:Fsinθ=T,解得:T=mgtanθ=10 N.(2)剪断轻绳后小球在竖直方向仍平衡,水平面支持力与重力平衡N=mg,由牛顿第二定律得:T-μN=ma,解得a=8 m/s2,方向向左.答案:(1)10 N (2)a=8 m/s2,方向向左C组难点突破14.[2018·江西省南昌大学附中月考]在一根绳下串着两个质量不同的小球,上面小球比下面小球质量大,当手提着绳端沿水平方向并使两球一起做匀加速运动时(空气阻力不计),图9-13中正确的是( )C D图9-13解析:对下面小球,设质量为m,与水平方向夹角为α,绳子拉力为T,利用牛顿第二定律,则在水平方向有ma=Tcosα,①,而在竖直方向则有mg=Tsinα②,解得tanα=ga;以两球整体为研究对象,由牛顿第二定律得Fcosβ=(M+m)a,Fsinβ=(M+m)g,解得tanβ=ga,因此β=α,所以A正确.图9-14 答案:A。
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第三章第1课时一、单项选择题(本题共6小题,每小题6分,共36分)1.(68520051)(2017·安徽黄山质检)关于物体的惯性,下列说法中正确的是()A.骑自行车的人,上坡前要紧蹬几下,是为了增大惯性冲上坡B.子弹从枪膛中射出后在空中飞行,速度逐渐减小,因此惯性也减小C.物体惯性的大小,由物体质量的大小决定D.物体由静止开始运动的瞬间,它的惯性最大解析:C[质量是物体惯性大小的唯一量度,惯性与物体的运动状态无关,故选C.]2.(2017·浙江嘉兴期末)如图所示是我国首次立式风洞跳伞实验,风洞喷出竖直向上的气流将实验者加速向上“托起”.此过程中()A.地球对人的吸引力和人对地球的吸引力大小相等B.人受到的重力和人受到气流的力是一对作用力与反作用力C.人受到的重力大小等于气流对人的作用力大小D.人被向上“托起”时处于失重状态解析:A[地球对人的吸引力和人对地球的吸引力是一对相互作用力,等大反向,A正确;相互作用力是两个物体间的相互作用,而人受到的重力和人受到气流的力涉及人、地球、气流三个物体,不是一对相互作用力,B错误;由于风洞喷出竖直向上的气流将实验者加速向上“托起”,在竖直方向上合力不为零,所以人受到的重力大小不等于气流对人的作用力大小,C错误;人被向上“托起”时加速度向上,处于超重状态,D错误.]3.(2017·河北唐山一中调研)牛顿的三大运动定律构成了物理学和工程学的基础,它的推出、地球引力的发现和微积分的创立使得牛顿成为过去一千多年中最杰出的科学巨人之一.下列说法中正确的是()A.牛顿第一定律是牛顿第二定律的一种特例B.牛顿第一定律可以用实验验证C.牛顿第二定律在非惯性系中不成立D.为纪念牛顿,人们把“力”定为基本物理量,其基本单位为“牛顿”解析:C[牛顿第一定律揭示了物体不受力时的运动规律,牛顿第二定律给出了加速度与力和质量的关系,故牛顿第一定律是牛顿第二定律的基础,故A错误;地球上的一切物体都受到重力,完全不受力的物体是没有的,牛顿第一定律不可以用实验验证,故B错误;牛顿第二定律成立的参考系是惯性系,故牛顿第二定律在非惯性系中不成立,故C正确;为纪念牛顿,人们把力的单位规定为牛顿,即1 N=1 kg·m/s2,但不是基本单位,故D错误.]4.(2017·江西上饶横峰中学月考)有人设计了一种交通工具,在平板车上装了一个电风扇,风扇运转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,如图所示.对于这种设计,下列说法正确的是()A.根据牛顿第二定律,这种设计能使小车运动B.根据牛顿第三定律,这种设计不能使小车运动C.根据牛顿第三定律,这种设计能使小车运动D.以上说法均不正确解析:B[风扇向前吹出风时,风扇也受到风给的反作用力,方向向后,同时风给风帆一个向前的力;也就是说小车受到风帆给的一个向前的力,还有风扇给的一个向后的力,大小相等,方向相反,风帆和风扇都是小车的一部分,所以小车受到的合力为零,小车不能运动,所以可以通过牛顿第三定律来说明,故选B.]5.(68520052)如图所示,一幼儿园小朋友在水平桌面上将三个形状不规则的石块成功叠放在一起,受老师的表扬.下列说法正确的是()A.石块b对a的支持力与a受到的重力是一对相互作用力B.石块b对a的支持力一定等于a受到的重力C.石块c受到水平桌面向左的摩擦力D.石块c对b的作用力一定竖直向上解析:D[相互作用力是两个物体间的相互作用,石块b对a的支持力和a对b的压力是一对相互作用力,A错误;由于b放置位置不一定是水平方向,a可能放在类似斜面上,所以石块b对a的支持力不一定等于a受到的重力,B错误;石块c是水平放置,不受摩擦力作用,C错误;因为c是水平放置,受到竖直向下的重力和桌面竖直向上的支持力,以及b给的作用力,要想合力为零,则b给c的作用力一定竖直向下,所以石块c对b的作用力一定竖直向上,D正确.]6.2016年9月15日,我国在酒泉卫星发射中心用“长征二号F”运载火箭,成功将“天宫二号”空间实验室发射升空并送入预定轨道.关于这次“天宫二号”与火箭上天的情形叙述正确的是()A.火箭尾部向外喷气,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.火箭尾部喷出的气体对空气产生一个作用力,空气的反作用力使火箭获得飞行的动力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.“天宫二号”进入预定轨道之后,与地球之间不存在相互作用力解析:A[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,喷出的气体同时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提供的,因而与是否飞出大气层、是否存在空气无关,因而选项B、C错误,选项A正确;火箭运载“天宫二号”进入轨道之后,“天宫二号”与地球之间依然存在相互吸引力,即“天宫二号”吸引地球,地球吸引“天宫二号”,这是一对作用力与反作用力,故选项D 错误.]二、多项选择题(本题共4小题,每小题6分,共24分.全部选对的得6分,部分选对的得3分,有选错或不答的得0分)7.(2017·河北百校联盟联考)下列说法正确的是()A.物体的速度越大,其惯性越大B.一对作用力与反作用力大小相等,性质相同C.跳高运动员能从地面上跳起是因为地面对运动员的支持力大于他对地面的压力D.做曲线运动的物体其所受的合外力方向与加速度方向一定在同一直线上解析:BD[惯性大小的唯一量度是质量,惯性大小与速度无关,故A错误;根据牛顿第三定律,一对作用力与反作用力大小相等,性质相同,故B正确;地面对运动员的支持力等于他对地面的压力,这两个力是一对作用力与反作用力,故C错误;做曲线运动的物体其所受的合外力方向与加速度方向一定在同一直线上,故D正确.]8.(68520053)(2017·四川资阳期末)下列说法正确的是()A.跳高运动员起跳时,地对运动员的支持力等于运动员对地的压力B.火箭加速上升时,火箭发动机的推力大于火箭的重力C.鸡蛋撞击石头,蛋碎石全,是因为鸡蛋对石头的作用力小于石头对鸡蛋的作用力D.乒乓球可以快速抽杀,是因为乒乓球惯性小解析:ABD[跳高运动员起跳时,地对运动员的支持力与运动员对地的压力是相互作用力,等大、反向、共线,故A正确;火箭加速上升时,加速度向上,故合力向上,故发动机的推力大于火箭的重力,故B正确;鸡蛋对石头的力与石头对鸡蛋的力是相互作用力,总是等大、反向、共线,故C不正确;惯性大小只与物体的质量有关,质量越小,惯性越小,乒乓球可以快速抽杀,是因为乒乓球的惯性小,故D正确.]9.(2017·四川宜宾期中)如图所示,光滑水平面上静止着一辆小车,在酒精灯燃烧一段时间后塞子喷出.下列说法正确的是()A.由于塞子的质量小于小车的质量,喷出时塞子受到的冲击力将大于小车受到的冲击力B.由于塞子的质量小于小车的质量,喷出时塞子受到的冲击力将小于小车受到的冲击力C.塞子喷出瞬间,小车对水平面的压力大于小车整体的重力D.若增大试管内水的质量,则可以增大小车的惯性解析:CD[喷出时塞子受到的冲击力和小车受到的冲击力大小相等,方向相反,故A、B 错误;塞子喷出瞬间,试管内的气体对小车整体有斜向左下的作用力,所以小车对水平面的压力大于小车整体的重力,故C正确;若增大试管内水的质量,则小车整体的惯性增大,故D正确.] 10.(2017·山东枣庄八中期中)在“鸟巢欢乐冰雪季”期间,花样滑冰中的男运动员托举着女运动员一起滑行,对于此情景,下列说法正确的是()A.由于男运动员稳稳地托举着女运动员一起滑行,所以男运动员对女运动员的支持力等于女运动员受到的重力B.男运动员受到的重力和冰面对他的支持力是一对平衡力C.女运动员对男运动员的压力与冰面对男运动员的支持力是一对作用力和反作用力D.男运动员对冰面的压力与冰面对他的支持力是一对作用力和反作用力解析:AD[男运动员稳稳地托举着女运动员一起滑行,在水平面内运动,竖直方向没有加速度,所以男运动员对女运动员的支持力等于女运动员受到的重力,故A正确.男运动员除了受到重力、冰面对他的支持力外,还受到女运动员对他的压力,三个力平衡,故B错误.女运动员对男运动员的压力与男运动员对女运动员的支持力,是一对作用力和反作用力,故C错误.男运动员对冰面的压力与冰面对他的支持力是一对作用力和反作用力,故D正确.]三、非选择题(本题共2小题,共40分.写出必要的文字说明和重要的演算步骤,有数值计算的要注明单位)11.(68520054)(20分)如图所示,两块小磁铁质量均为0.5 kg,A磁铁用轻质弹簧吊在天花板上,B磁铁在A正下方的地板上,弹簧的原长L0=10 cm,劲度系数k=100 N/m.当A、B均处于静止状态时,弹簧的长度为L=11 cm.不计地磁场对磁铁的作用和磁铁与弹簧间相互作用的磁力,求B对地面的压力大小.(g取10 N/kg)解析:A受力如图所示,由平衡条件得:k(L-L0)-mg-F=0解得:F=-4 N故B对A的作用力大小为4 N,方向竖直向上.由牛顿第三定律得A对B的作用力F′=-F=4 N方向竖直向下B受力如图所示,由平衡条件得:F N-mg-F′=0解得:F N=9 N,由牛顿第三定律得B对地面的压力大小为9 N.答案:9 N12.(68520055)(20分)杂技中的“顶竿”由两个演员共同表演,站在地面上的演员肩部顶住一根长竹竿,另一演员爬至竹竿顶端完成各种动作后下滑.若竿上演员自竿顶由静止开始下滑,滑到竿底时速度正好为零.已知有一传感器记录了竿上演员下滑时的速度随时间变化的情况如图所示.竿上演员质量为m1=40 kg,长竹竿质量m2=10 kg,g取10 m/s2.(1)求下滑过程中,竿上演员受到的摩擦力;(2)请画出地面上的演员肩部承受的压力随时间变化的图象;不用写计算过程,但要标出相关数据.解析:(1)下滑过程分为加速下滑和减速下滑两个过程①加速下滑时:加速度大小a1=1 m/s2由牛顿第二定律得:m1g-F f1=m1a1解得摩擦力F f1=360 N②减速下滑时:加速度大小a2=2 m/s2由牛顿第二定律得:F f2-m1g=m1a2解得摩擦力F f2=480 N(2)地面上的演员肩部对长竹竿的支持力等于长竹竿的重力和演员对竹竿的摩擦力之和,由牛顿第三定律可知,地面上的演员肩部承受的压力等于支持力.在0~4 s时间内为m2g+F f1=460 N;在4~6 s时间内为m2g+F f2=580 N,如图所示.答案:(1)0~4 s时间内为360 N4~6 s时间内为480 N(2)图见解析经典语录1、最疼的疼是原谅,最黑的黑是背叛。