課時提升作業 七牛頓第一定律牛頓第三定律(45分鐘100分)一、選擇題(本題共10小題,每小題6分,共60分。16題為單選題,710題為多選題)1.(2017黃岡模擬)牛頓第一定律是建立在理想斜面實驗基礎上,經抽象分析推理得出的結論,它不是實驗定律。利用如圖所示的裝置做如下實驗:小球從左側斜面上的O點由靜止釋放后沿斜面向下運動,并沿水平面滑動。水平面上先后鋪墊三種粗糙程度逐漸減小的材料時,小球沿水平面滑動到的最遠位置依次為1、2、3。根據三次實驗結果的對比,可以得到的最直接的結論是()A.如果小球不受力,它將一直保持勻速直線運動或靜止狀態B.如果小球受到力的作用,它的運動狀態將發生改變C.如果水平面光滑,小球將沿著水平面一直運動下去D.小球受到的力一定時,質量越大,它的加速度越小【解析】選C。由題意,水平面上先后鋪墊三種粗糙程度逐漸減小的材料時,小球沿水平面滑動到的最遠位置依次為1、2、3。可知摩擦力越小,則小球滾得越遠,由此得出的結論是如果水平面光滑,小球受到的合外力為0,則小球將沿著水平面一直運動下去,故選項C符合題意。其他結論不是本實驗直接得出的。【加固訓練】伽利略和牛頓都是物理學發展史上最偉大的科學家,巧合的是,牛頓就出生在伽利略去世后第二年。下列關于力和運動關系的說法中,不屬于他們的觀點是()A.自由落體運動是一種勻變速直線運動B.力是使物體產生加速度的原因C.物體都具有保持原來運動狀態的屬性,即慣性D.力是維持物體運動的原因【解析】選D。伽利略通過斜面實驗得出自由落體運動是一種勻變速直線運動,故A正確;伽利略的觀點是:力是改變物體運動狀態的原因,即產生加速度的原因,故B正確;牛頓第一定律認為物體都具有保持原來運動狀態的屬性,即慣性,故C正確;亞里士多德的觀點:物體越重,下落越快,力是維持物體運動的原因,故D錯誤。故本題選D。2.(2017岳陽模擬)關于物體的慣性,下列說法中正確的是()A.射出槍膛的子彈在運動一段距離后連一件棉衣也穿不透,這表明它的慣性小了B.戰斗機在空戰時,甩掉油箱是為了減小慣性,提高飛行的靈活性C.用力推一個物體,沒有推動,原因是物體的慣性太大了D.高速公路上要限速,是因為車速越大慣性越大【解析】選B。子彈的質量沒有發生變化,慣性不變,故A錯誤;戰斗機在空戰時,甩掉油箱,質量變小,慣性變小,提高飛行的靈活性,故B正確;用力推一個物體,沒有推動,原因是推力小于最大靜摩擦力,故C錯誤;慣性的大小只與物體的質量有關,與其他因素無關,所以車的慣性不變,故D錯誤。3.伽利略開創了實驗研究和邏輯推理相結合探索自然規律的科學方法,利用這種方法伽利略發現的規律有 導學號42722362()A.力是維持物體運動的原因B.物體之間普遍存在相互吸引力C.忽略空氣阻力,重物與輕物下落得同樣快D.物體間的相互作用力總是大小相等、方向相反【解題指導】解答本題時應注意以下三個方面:(1)熟悉有關力的作用效果及落體規律的物理學史。(2)對于伽利略的成就及研究物理問題的方法熟練領會并掌握。(3)把牛頓與伽利略的物理學發現區分清楚。【解析】選C。亞里士多德認為力是維持物體運動的原因,伽利略利用理想的完全光滑的斜面實驗和邏輯推理發現力不是維持物體運動的原因,而是改變物體運動狀態的原因,選項A錯誤;物體之間普遍存在相互吸引力是牛頓第一次提出的,選項B錯誤;亞里士多德認為重物比輕物下落得快,伽利略應用斜面結合數學推理及邏輯推理推翻了亞里士多德的觀點,得出忽略空氣阻力的情況下,重物與輕物下落得同樣快的結論,選項C正確;物體間的相互作用力總是大小相等、方向相反是牛頓第三定律的內容,選項D錯誤。4.(2017江門模擬)下列說法正確的是()A.火箭加速上升時,火箭發動機的推力大于火箭的重力B.書靜止在水平桌面上,受到的重力和支持力是一對作用力與反作用力C.大人和小孩掰手腕,小孩輸了,說明小孩給大人的力小于大人給小孩的力D.馬拉車的力與車拉馬的力大小相等、方向相反,它們的作用效果可以抵消【解析】選A。火箭加速上升時,加速度向上,根據牛頓第二定律可知,火箭發動機的推力大于火箭的重力,故A正確;書靜止在水平桌面上,受到的重力和支持力是一對平衡力,故B錯誤;大人和小孩掰手腕,他們之間的相互作用是作用力與反作用力,總是大小相等,方向相反,故C錯誤;馬拉車的力與車拉馬的力大小相等、方向相反,作用在不同的物體上,所以它們的作用效果不可以抵消,故D錯誤。5.關于運動和力,下列說法中正確的有()導學號42722363A.向上拋出的物體,在上升過程中一定受向上的作用力B.物體的速度發生變化時,一定受到力的作用C.只有物體不受力作用時,才能做勻速直線運動D.物體的速度越大,其具有的慣性也越大【解析】選B。向上拋出的物體,沒有受向上的作用力,只受重力和空氣阻力,故A錯誤;力可以改變物體的運動狀態,物體的速度發生變化時,一定受到力的作用,故B正確;物體受平衡力時也能做勻速直線運動,故C錯誤;慣性的大小只與質量有關,與速度無關,故D錯誤。6.如圖所示,水平地面上質量為m的物體,與地面的動摩擦因數為,在勁度系數為k的輕彈簧作用下沿地面做勻速直線運動。彈簧沒有超出彈性限度,則導學號42722364()A.彈簧的伸長量為mgkB.彈簧的伸長量為C.物體受到的支持力與對地面的壓力是一對平衡力D.彈簧的彈力與物體所受摩擦力是一對作用力與反作用力【解題指導】解答本題需明確以下三點:(1)物體水平方向受到的彈簧拉力與地面的摩擦力是一對平衡力。(2)物體受到的支持力與對地面的壓力是一對作用力與反作用力。(3)根據平衡條件求彈簧的伸長量。【解析】選B。物體在水平方向上受彈簧彈力和摩擦力處于平衡,由胡克定律有:mg=kx,則彈簧的伸長量x=,故A錯誤,B正確;物體受到的支持力和對地面的壓力是一對作用力和反作用力,故C錯誤;彈簧的彈力與物體所受的摩擦力是一對平衡力,故D錯誤。【加固訓練】在2016年里約奧運跳水女子雙人十米臺的比賽中,中國組合陳若琳和劉蕙瑕奪冠,并讓中國隊在該項目上實現了五連冠。關于運動員的起跳,下列說法正確的是()A.運動員蹬板的作用力大小大于板對她的支持力大小B.運動員蹬板的作用力大小小于板對她的支持力大小C.運動員蹬板的作用力大小等于板對她的支持力大小D.運動員所受的支持力和重力平衡【解析】選C。運動員蹬板的作用力與板對運動員的支持力是作用力和反作用力,大小相等,方向相反,A、B錯誤,C正確;運動員起跳過程,是由靜止獲得速度的過程,因而具有向上的加速度,運動員所受的支持力大于重力,D錯誤。7.下列說法正確的是()A.運動越快的汽車越不容易停下來,是因為汽車運動得越快,慣性越大B.同一物體在地球上不同的位置受到的重力是不同的,但它的慣性卻不隨位置的變化而變化C.一個小球豎直上拋,拋出后能繼續上升,是因為小球運動過程中受到了向上的推力D.物體的慣性大小只與本身的質量有關,質量大的物體慣性大,質量小的物體慣性小【解析】選B、D。慣性是物體本身的固有屬性,其大小只與物體的質量大小有關,與物體的受力及運動情況無關,故B、D正確;速度大的汽車要停下來時,速度變化大,由v=at可知需要的時間長,慣性未變,故A錯誤;小球上拋時是由于慣性向上運動,并未受到向上的推力,故C錯誤。8.(2017洛陽模擬)如圖所示,某人用手托著蘋果處于靜止狀態,則()A.手所受壓力是由于蘋果的形變而產生的B.手所受壓力和手對蘋果的支持力是一對平衡力C.蘋果所受重力和手對蘋果的支持力是一對平衡力D.蘋果所受重力和蘋果對手的壓力是作用力和反作用力【解析】選A、C。蘋果對手的壓力是由于蘋果發生形變而產生的,A正確;手所受壓力和手對蘋果的支持力是一對作用力與反作用力,B錯誤;蘋果所受重力和手對蘋果的支持力都作用在蘋果上,大小相等,方向相反,是一對平衡力,C正確;蘋果對手的壓力是由于形變而產生的,是蘋果與手之間的作用,而重力是由于地球的吸引而產生的,是蘋果與地球的相互作用,D錯誤。【加固訓練】(多選)如圖所示,電梯里面疊放著A、B兩物體,下列有關說法正確的是()A.當電梯靜止不動時,A對B的壓力就是A的重力B.當電梯靜止不動時,A對B的壓力與B對A的支持力是一對相互作用力C.當電梯向上運動時,A對B的壓力小于B對A的支持力D.當電梯向上運動時,A對B的壓力等于B對A的支持力【解析】選B、D。當A靜止不動時,A對B的壓力等于A的重力,但不能說就是重力,故A錯誤;A對B的壓力與B對A的支持力是一對作用力與反作用力,故B正確;當電梯向上運動時,A對B的壓力與B對A的支持力仍然相等,故C錯誤,D正確。9.用計算機輔助實驗系統做驗證牛頓第三定律的實驗,點擊實驗菜單中“力的相互作用”。如圖甲所示,把兩個力探頭的掛鉤鉤在一起,向相反方向拉動,觀察顯示器屏幕上出現的結果(圖乙)。分析兩個力傳感器的相互作用力隨時間變化的曲線,以下結論正確的是()A.作用力與反作用力大小時刻相等B.作用力與反作用力作用在同一物體上C.作用力與反作用力大小同時變化D.作用力與反作用力方向相反【解析】選A、C、D。作用力與反作用力大小相等,方向相反,故A、D正確;作用力與反作用力同時產生、同時變化、同時消失,作用在不同的物體上,故C正確,B錯誤。【加固訓練】一根輕質彈簧豎直懸掛在天花板上,下端懸掛一小球,小球和彈簧的受力如圖所示,下列說法正確的是()A.F1的施力者是彈簧B.F2的反作用力是F1C.F3的施力者是地球D.F2的反作用力是F3【解析】選D。由題圖知,F1的施力者是地球,故A錯誤;F2的反作用力是F3,故B錯誤,D正確;F3的施力者是小球,故C錯誤。10.(2017吉安模擬)如圖所示,我國有一種傳統的民族體育項目叫作“押加”,實際上相當于兩個人拔河,如果甲、乙兩人在“押加”比賽中,甲獲勝,則下列說法中正確的是 導學號42722365()A.甲對乙的拉力大于乙對甲的拉力,所以甲獲勝B.當甲把乙勻速拉過去時,甲對乙的拉力等于乙對甲的拉力C.當甲把乙加速拉過去時,甲對乙的拉力大于乙對甲的拉力D.甲對乙的拉力大小始終等于乙對甲的拉力大小,只是地面對甲的摩擦力大于地面對乙的摩擦力,所以甲獲勝【解析】選B、D。對甲、乙兩人及繩子為一整體進行研究,水平方向的外力就是地面分別對甲、乙兩人的摩擦力;整體從靜止到運動起來產生了加速度,故受外力不平衡,由此可判斷甲所受摩擦力大于乙所受摩擦力;甲拉乙的力與乙拉甲的力是一對作用力與反作用力,大小相等;即不管哪個獲勝,甲對乙的拉力大小始終等于乙對甲的拉力大小,只是當地面對甲的摩擦力大于地面對乙的摩擦力,甲才能獲勝,故A、C錯誤,B、D正確。二、計算題(本題共14分。需寫出規范的解題步驟)11.如圖所示,兩塊小磁鐵質量均為0.5kg,A磁鐵用輕質彈簧吊在天花板上,B磁鐵在A正下方的地板上,彈簧的原長L0=10cm,勁度系數k=100N/m。當A、B均處于靜止狀態時,彈簧的長度為L=11cm。不計地磁場對磁鐵的作用和磁鐵與彈簧間相互作用的磁力,求B對地面的壓力大小。(g取10m/s2)【解題指導】解答本題可按以下思路分析:(1)分析A的受力情況,由平衡條件確定B對A的作用力大小、方向。(2)由牛頓第三定律確定A對B的作用力大小、方向。(3)分析B的受力情況,由平衡條件確定地面對B的支持力。(4)由牛頓第三定律確定B對地面的壓力。【解析】A受力如圖所示,由平衡條件得:k(L-L0)-mg-F=0解得:F=-4N故B對A的作用力大小為4N,方向豎直向上。由牛頓第三定律得A對B的作用力F=-F=4N,方向豎直向下B受力如圖所示,由平衡條件得:FN-mg-F=0解得:FN=9N由牛頓第三定律得B對地面的壓力大小為9N。答案:9N【能力拔高題】1.(8分)如圖所示,容器中盛滿水,水中放入P和Q兩個小球,P球為鐵球,Q球為木球,它們用細線分別系于容器的上、下底部,當容器靜止時,細線均伸直處于豎直方向,現使容器以一定加速度向右勻加速運動,則此時P、Q兩球相對容器導學號42722366()A.P球向右偏移B.兩球均向左偏移C.Q球向右偏移D.兩球均向右偏移【解析】選C。假設把P球拿掉,用同樣體積的水球來替代,很顯然,當這個水球隨容器以加速度a做勻加速直線運動時,水球受到的水平合力為F水=ma,且水球相對于容器的原來位置不會改變,我們知道,同樣體積的實心鐵球質量要比水球質量大,即m鐵m水,故要使P球也以加速度a向右做勻加速直線運動,單靠F水是不夠的,因而還應借助繩子的拉力,所以P向左偏移,同理可以推得Q向右偏移,故A、B、D錯誤,C正確。2.(18分)(2017黃山模擬)如圖所示,物塊的質量m=30kg,細繩一端與物塊相連,另一端繞過光滑的輕質定滑輪,當質量為M=50kg的人用T=100N的力豎直向下拉繩子時,滑輪左側細繩與水平方向的夾角為53,物體在水平面上保持靜止。(已知sin53=0.8,cos53=0.6,g取10m/s2),求:導學號42722367(1)人對地面的壓力大小。(2)物塊對地面的彈力大小和摩擦力大小。(3)細繩對滑輪的壓力大小和方向。【解析】(1)人受重力、拉力和支持力,根據平衡條件,有:FN=Mg-T=500