2020高考物理一輪總復(fù)習(xí) 課時(shí)沖關(guān)七 牛頓第一定律、牛頓第三定律(含解析)新人教版
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1、牛頓第一定律、牛頓第三定律 [A級(jí)-基礎(chǔ)練] 1.太焦高鐵2018年第十條隧道已貫通,從太原到鄭州2小時(shí)可達(dá).高鐵在長(zhǎng)直的水平軌道上勻速行駛,某乘客正上方一行李包不慎掉下,正好落到乘客身上,這是因?yàn)? ) A.行李包下落時(shí),車廂內(nèi)空氣給它一向前的力,帶著它隨同火車一起向前運(yùn)動(dòng) B.行李包下落瞬間,行李架給它一向前的力,推動(dòng)它隨同火車一起向前運(yùn)動(dòng) C.行李包下落時(shí),車在繼續(xù)向前運(yùn)動(dòng),所以落點(diǎn)必定偏后一些,只是由于時(shí)間很短,偏后距離很小,不明顯而已 D.行李包下落時(shí),在水平方向上始終具有和車相同的速度 解析:D [下落前,行李包隨火車一起做勻速直線運(yùn)動(dòng),下落后,由于慣性,行李
2、包在水平方向上繼續(xù)做勻速直線運(yùn)動(dòng),具有和車相同的水平速度,選項(xiàng)D正確.] 2.(2019·唐山模擬)(多選)牛頓在總結(jié)C·雷恩、J·沃利斯和C·惠更斯等人的研究結(jié)果后,提出了著名的牛頓第三定律,闡述了作用力和反作用力的關(guān)系,從而與牛頓第一定律和牛頓第二定律形成了完整的牛頓力學(xué)體系.下列關(guān)于作用力和反作用力的說(shuō)法正確的是( ) A.物體先對(duì)地面產(chǎn)生壓力,然后地面才對(duì)物體產(chǎn)生支持力 B.物體對(duì)地面的壓力和地面對(duì)物體的支持力互相平衡 C.人推車前進(jìn),人對(duì)車的作用力大小等于車對(duì)人的作用力大小 D.物體在地面上滑行,不論物體的速度多大,物體對(duì)地面的摩擦力與地面對(duì)物體的摩擦力始終大小相等 解
3、析:CD [由作用力和反作用力的同時(shí)性知,壓力與支持力同時(shí)產(chǎn)生,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;B項(xiàng)中兩力為作用力和反作用力,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;作用力和反作用力大小相等,所以人對(duì)車的作用力大小等于車對(duì)人的作用力大小,物體對(duì)地面的摩擦力與地面對(duì)物體的摩擦力始終大小相等,選項(xiàng)C、D正確.] 3.關(guān)于慣性,下列說(shuō)法中正確的是( ) A.磁懸浮列車能高速行駛是因?yàn)榱熊嚫∑鸷髴T性小了 B.衛(wèi)星內(nèi)的儀器由于完全失重慣性消失了 C.鐵餅運(yùn)動(dòng)員在擲出鐵餅前快速旋轉(zhuǎn)可增大慣性,飛得更遠(yuǎn) D.月球上物體的重力只有在地面上的,但是慣性沒有變化 解析:D [慣性大小的唯一量度是質(zhì)量,物體質(zhì)量不變,則慣性大小不變,與物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)
4、無(wú)關(guān),選項(xiàng)D正確.] 4.(多選)伽利略根據(jù)小球在斜面上運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)和理想實(shí)驗(yàn),提出了慣性的概念,從而奠定了牛頓力學(xué)的基礎(chǔ).早期物理學(xué)家關(guān)于慣性有下列說(shuō)法,其中正確的是( ) A.物體抵抗運(yùn)動(dòng)狀態(tài)變化的性質(zhì)是慣性 B.沒有力的作用,物體只能處于靜止?fàn)顟B(tài) C.行星在圓周軌道上保持勻速率運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)是慣性 D.運(yùn)動(dòng)物體如果沒有受到力的作用,將繼續(xù)以同一速度沿同一直線運(yùn)動(dòng) 解析:AD [物體的慣性指物體本身要保持原來(lái)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變的性質(zhì),或者說(shuō)是物體抵抗運(yùn)動(dòng)狀態(tài)變化的性質(zhì),選項(xiàng)A正確;沒有力的作用,物體將保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài),選項(xiàng)B錯(cuò)誤;行星在圓周軌道上做勻速圓周運(yùn)動(dòng),而慣性是指物
5、體保持靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)的性質(zhì),選項(xiàng)C錯(cuò)誤;運(yùn)動(dòng)物體如果沒有受到力的作用,根據(jù)牛頓第一定律可知,物體將繼續(xù)以同一速度沿同一直線一直運(yùn)動(dòng)下去,選項(xiàng)D正確.] 5.如圖所示,滑板運(yùn)動(dòng)員沿水平地面向前滑行,在橫桿前相對(duì)于滑板豎直向上起跳,人與滑板分離,分別從橫桿的上、下通過(guò),忽略人和滑板在運(yùn)動(dòng)中受到的阻力.則運(yùn)動(dòng)員( ) A.起跳時(shí)腳對(duì)滑板的作用力斜向后 B.在空中水平方向先加速后減速 C.越過(guò)桿后落在滑板的后方 D.越過(guò)桿后仍落在滑板上起跳的位置 解析:D [相對(duì)滑板豎直向上起跳時(shí),腳對(duì)滑板的作用力豎直向下,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;分離后,由于慣性,滑板做勻速直線運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)員在水平方向
6、上不受力,水平方向上做勻速運(yùn)動(dòng),越過(guò)桿后落在滑板上起跳的位置,選項(xiàng)B、C錯(cuò)誤,選項(xiàng)D正確.] 6.如圖所示,物塊P與木板Q疊放在水平地面上,木板Q對(duì)物塊P的支持力的反作用力是( ) A.物塊P受到的重力 B.地面對(duì)木板Q的彈力 C.物塊P對(duì)木板Q的壓力 D.地球?qū)δ景錛的吸引力 解析:C [分析施力物體與受力物體,可知Q對(duì)P的支持力的反作用力是P對(duì)Q的壓力,選項(xiàng)C正確.] 7.一個(gè)榔頭敲在一塊玻璃上把玻璃打碎了.對(duì)這一現(xiàn)象,下列說(shuō)法正確的是( ) A.榔頭敲玻璃的力大于玻璃對(duì)榔頭的作用力,所以玻璃才碎裂 B.榔頭受到的力大于玻璃受到的力,只是由于榔頭能夠承受比玻璃更大
7、的力才沒有碎裂 C.榔頭和玻璃之間的作用力應(yīng)該是等大的,只是由于榔頭能夠承受比玻璃更大的力才沒有碎裂 D.因?yàn)椴磺宄AШ屠祁^的其他受力情況,所以無(wú)法判斷它們之間的相互作用力的大小 解析:C [這里要明確作用力和反作用力的作用效果的問(wèn)題,因?yàn)榇笮∠嗤牧ψ饔迷诓煌奈矬w上效果往往不同,所以不能從效果上去比較作用力與反作用力的大小關(guān)系.作用力與反作用力總是大小相等的,選項(xiàng)C正確.] 8.2018年11月19日,長(zhǎng)三甲系列火箭2018年成功發(fā)射18顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星,關(guān)于“北斗導(dǎo)航衛(wèi)星”與火箭上天的情形敘述正確的是( ) A.火箭尾部向外噴氣,噴出的氣體反過(guò)來(lái)對(duì)火箭產(chǎn)生一個(gè)反作用力,從
8、而讓火箭獲得了向前的推力 B.火箭尾部噴出的氣體對(duì)空氣產(chǎn)生一個(gè)作用力,空氣的反作用力使火箭獲得飛行的動(dòng)力 C.火箭飛出大氣層后,由于沒有了空氣,火箭雖然向后噴氣,但也無(wú)法獲得前進(jìn)的動(dòng)力 D.“北斗導(dǎo)航衛(wèi)星”進(jìn)入預(yù)定軌道之后,與地球之間不存在相互作用 解析:A [火箭升空時(shí),其尾部向下噴氣,火箭箭體與被噴出的氣體是一對(duì)相互作用的物體,火箭向下噴氣時(shí),噴出的氣體同時(shí)對(duì)火箭產(chǎn)生向上的反作用力,即為火箭上升的推動(dòng)力,此動(dòng)力并不是由周圍的空氣提供的,因而與是否飛出大氣層、是否存在空氣無(wú)關(guān),因而選項(xiàng)B、C錯(cuò)誤,選項(xiàng)A正確;衛(wèi)星進(jìn)入軌道之后,衛(wèi)星與地球之間依然存在相互吸引力,即衛(wèi)星吸引地球,地球吸引
9、衛(wèi)星,這是一對(duì)作用力與反作用力,故選項(xiàng)D錯(cuò)誤.] 9.(多選)科學(xué)家關(guān)于物體運(yùn)動(dòng)的研究對(duì)樹立正確的自然觀具有重要作用.下列說(shuō)法符合歷史事實(shí)的是( ) A.亞里士多德認(rèn)為,必須有力作用在物體上,物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)才會(huì)改變 B.伽利略通過(guò)“理想實(shí)驗(yàn)”得出結(jié)論:運(yùn)動(dòng)物體必具有某一速度,如果它不受力,它將以這一速度永遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)下去 C.笛卡兒指出:如果運(yùn)動(dòng)中的物體沒有受到力的作用,它將繼續(xù)以同一速度沿同一直線運(yùn)動(dòng),既不停下來(lái)也不偏離原來(lái)的方向 D.牛頓認(rèn)為,物體具有保持原來(lái)勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)的性質(zhì) 解析:BCD [亞里士多德認(rèn)為力是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因,他的觀點(diǎn)是錯(cuò)誤的;伽利略通過(guò)實(shí)驗(yàn)與推
10、理證明了力不是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因,力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因,假如沒有力作用在運(yùn)動(dòng)的物體上,物體將以原來(lái)的速度永遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)下去;同時(shí)期的笛卡兒也得出了類似的結(jié)論;牛頓在伽利略和笛卡兒的基礎(chǔ)上,提出了慣性定律,即認(rèn)為物體具有保持原來(lái)勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)的性質(zhì).本題應(yīng)選B、C、D.] 10.(2019·濟(jì)寧模擬)(多選)關(guān)于物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)與所受外力的關(guān)系,下面說(shuō)法中正確的是( ) A.物體受到恒定的力作用時(shí),它的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不發(fā)生改變 B.物體受到不為零的合力作用時(shí),它的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)要發(fā)生改變 C.物體受到的合力為零時(shí),它一定處于靜止?fàn)顟B(tài) D.物體的運(yùn)動(dòng)方向與它所受的合力的方向可能相同 解析
11、:BD [力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因,只要物體受力(所受合力不為零),它的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)就一定會(huì)改變,選項(xiàng)A錯(cuò)誤,選項(xiàng)B正確;物體不受力或所受合力為零,其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)一定不變,處于靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài),選項(xiàng)C錯(cuò)誤;物體的運(yùn)動(dòng)方向與它所受合力方向可能相同,也可能相反,還可能不在一條直線上,選項(xiàng)D正確.] [B級(jí)—能力練] 11.(多選)如圖所示,電梯里面疊放著A、B兩物體,下列有關(guān)說(shuō)法正確的是( ) A.當(dāng)電梯靜止不動(dòng)時(shí),A對(duì)B的壓力就是A的重力 B.當(dāng)電梯靜止不動(dòng)時(shí),A對(duì)B的壓力與B對(duì)A的支持力是一對(duì)相互作用力 C.當(dāng)電梯向上運(yùn)動(dòng)時(shí),A對(duì)B的壓力小于B對(duì)A的支持力 D.當(dāng)電梯向上運(yùn)動(dòng)
12、時(shí),A對(duì)B的壓力等于B對(duì)A的支持力 解析:BD [當(dāng)A靜止不動(dòng)時(shí),A對(duì)B的壓力等于A的重力,但不能說(shuō)就是重力,故A錯(cuò)誤;A對(duì)B的壓力與B對(duì)A的支持力是一對(duì)作用力與反作用力,故B正確;當(dāng)電梯向上運(yùn)動(dòng)時(shí),A對(duì)B的壓力與B對(duì)A的支持力仍然相等,故C錯(cuò)誤,D正確.] 12.如圖,長(zhǎng)木板靜止在水平桌面上,質(zhì)量為m的木塊在木板上水平向左滑行,木板的質(zhì)量M=3m.已知木塊與木板間、木板與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ.則木板所受桌面的摩擦力大小為( ) A.μmg B.2μmg C.3μmg D.4μmg 解析:A [對(duì)木塊受力分析,受重力mg、長(zhǎng)木板的支持力FN和向右的滑動(dòng)摩擦力f1
13、,有f1=μFN,F(xiàn)N=mg,故f1=μmg.再對(duì)長(zhǎng)木板受力分析,受到重力Mg、木塊對(duì)長(zhǎng)木板向下的壓力FN′、木塊對(duì)其向左的滑動(dòng)摩擦力f1′、桌面對(duì)長(zhǎng)木板的支持力FN″和向右的靜摩擦力f2,根據(jù)共點(diǎn)力平衡條件,有f1′=f1=f2,故f2=μmg,故本題選A.] 13.(多選)如圖所示為英國(guó)人阿特伍德設(shè)計(jì)的裝置,不考慮繩與滑輪的質(zhì)量,不計(jì)軸承、繩與滑輪間的摩擦.初始時(shí)兩人均站在水平地面上,當(dāng)位于左側(cè)的甲用力向上攀爬時(shí),位于右側(cè)的乙始終用力抓住繩子,最終至少一人能到達(dá)滑輪.下列說(shuō)法中正確的是( ) A.若甲的質(zhì)量較大,則乙先到達(dá)滑輪 B.即使甲的質(zhì)量較大,甲、乙也同時(shí)到達(dá)滑輪 C.
14、若甲、乙質(zhì)量相同,則甲、乙同時(shí)到達(dá)滑輪 D.若甲、乙質(zhì)量相同,則甲先到達(dá)滑輪 解析:AC [由于不計(jì)摩擦,甲拉繩子的力等于繩子拉乙的力,若甲的質(zhì)量大,則由甲拉繩子的力等于乙受到的繩子拉力,得甲攀爬時(shí)乙的加速度大于甲,所以乙會(huì)先到達(dá)滑輪,選項(xiàng)A正確,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;若甲、乙的質(zhì)量相同,甲用力向上攀爬時(shí),甲拉繩子的力等于繩子拉乙的力,甲、乙具有相同的加速度和速度,所以甲、乙應(yīng)同時(shí)到達(dá)滑輪,選項(xiàng)C正確,選項(xiàng)D錯(cuò)誤.] 14.如圖所示,物塊的質(zhì)量m=30 kg,細(xì)繩一端與物塊相連,另一端繞過(guò)光滑的輕質(zhì)定滑輪,當(dāng)質(zhì)量為M=50 kg的人用T=100 N的力豎直向下拉繩子時(shí),滑輪左側(cè)細(xì)繩與水平方向的夾角
15、為53°,物體在水平面上保持靜止.(已知sin 53°=0.8,cos 53°=0.6,g取10 m/s2),求: (1)人對(duì)地面的壓力大?。? (2)物塊對(duì)地面的彈力大小和摩擦力大?。? (3)細(xì)繩對(duì)滑輪的壓力大小和方向. 解析:(1)人受重力、拉力和支持力,根據(jù)平衡條件,有:FN=Mg-T=500 N-100 N=400 N 由牛頓第三定律得FN′=-FN, 人對(duì)地面的壓力大小為400 N. (2)物塊受力如圖,設(shè)地面對(duì)物塊的彈力大小為N,地面對(duì)物塊的摩擦力大小為f,由共點(diǎn)力平衡條件,豎直方向上有:N+Tsin 53°-mg=0 代入數(shù)據(jù)得:N=220 N 水平方向上有:f=Tcos 53°=60 N 由牛頓第三定律得N′=-N,f′=-f 物塊對(duì)地面的彈力大小為220 N,摩擦力大小為60 N. (3)細(xì)繩對(duì)滑輪的壓力等于兩邊繩子拉力的合力,即:F= 代入數(shù)據(jù)得: F==60 N≈190 N 方向與豎直方向成18.5°斜向左下方. 答案:(1)400 N (2)220 N 60 N (3)190 N 方向與豎直方向成18.5°,斜向左下方 7
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