2017年高考物理一轮复习第3章力和运动第1课时牛顿第一定律牛顿第三定律习题.doc

第1课时 牛顿第一定律 牛顿第三定律1.牛顿运动定律、牛顿定律的应用2超重和失重实验四：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运用失重和超重知识定性或定量分析问题3运用整体法和隔离法求解简单的连接体问题一、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状态的原因，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作用力与反作用力一定是同种性质的力()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，物体的速度一定变小(×) 7物体所受合外力大，其加速度就一定大()1 (多选)(2016·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：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：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状态的原因，故正确选项为D.答案：D3 (多选)(2016·郑州模拟)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()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，忽略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)()A510 NB490 NC890 N D910 N解析：设人对绳子的拉力大小为F，对建筑材料m应用牛顿第二定律得Fmgma.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FN，对人应用平衡条件可得：FFNMg，可解得FNMgmgma490 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(2016·沈阳模拟)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，如图所示，其中有一个是经验事实，其余是推论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；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；如果没有摩擦，小球将上升到原来释放的高度；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是事实，是推论B是事实，是推论C是事实，是推论D是事实，是推论解析：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，其中是事实，是推论，故选项B正确答案：B2(2016·孝感模拟)如图所示，某同学面向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现面前的水平桌面上一个原来静止的小球突然向他滚来，则可判断()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，现在这位同学发现面前的小球相对列车突然向他滚来，说明列车改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原因，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“安然无恙”，是因为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原因，而是改变物体运动状态的原因，根据牛顿第二定律，同一物体所受的力越大，加速度越大，但速度不一定越大，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，发现不管拉力F多大，a、b两弹簧测力计的示数总是相等，这个实验说明()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力是改变物体运动状态的原因解析：实验中两弹簧测力计的拉力互为作用力与反作用力，它们一定大小相等、方向相反，选项C正确答案：C二、多项选择题7(2016·潍坊模拟)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()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正确答案：AD8 (2016·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()AL1对M的拉力和L2对M的拉力是一对平衡力BL2对M的拉力和L2对N的拉力是一对作用力与反作用力CL1对M的拉力和M对L1的拉力是一对作用力和反作用力DL2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；作用力和反作用力一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，与地球之间仍然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，飞船与地球之间仍然存在着相互吸引力，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(2016·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L010 cm，劲度系数k100 N/m.当A、B均处于静止状态时，弹簧的长度为L11 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(LL0)mgF0，解得F4 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FF4 N，方向竖直向下对B受力分析如图乙所示，由平衡条件得：FNmgF0，解得FN9 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 (2016·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a1g的加速度运动时，绳的拉力为mg，则A对地面的压力为多大？(2)当卡车的加速度a2g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：mgcos m·g，解得：cos ，sin .设地面对A的支持力为FN，则有：FNmgmgsin mg，由牛顿第三定律得：A对地面的压力为mg.(2)设地面对A弹力为零时，物体的临界加速度为a0，则a0gcot g，故当a2g>a0时，物体已飘起此时物体所受合力为ma2mg，则由三角形知识可知，拉力F2mg.答案：(1)mg(2)mg10