微練9牛頓第一定律牛頓第二定律梯級Ⅰ基礎(chǔ)練1.(2025·株洲模擬)伽利略對“運動和力的關(guān)系”和“自由落體運動”的研究，開創(chuàng)了科學(xué)實驗和邏輯推理相結(jié)合的重要科學(xué)研究方法。圖甲、圖乙分別表示這兩項研究中實驗和邏輯推理的過程，對這兩項研究，下列說法正確的是(C)A.圖甲的實驗為“理想實驗”，通過邏輯推理得出力是維持物體運動的原因B.圖甲中的實驗，可以在實驗室中真實呈現(xiàn)C.圖乙中先在傾角較小的斜面上進行實驗，可“沖淡”重力，使時間測量更容易D.圖乙通過對自由落體運動的研究，合理外推得出小球在斜面上做勻變速運動解析題圖甲的實驗為伽利略用抽象思維、數(shù)學(xué)推導(dǎo)和科學(xué)實驗相結(jié)合得出力是改變物體運動的原因，A項錯誤；實驗室不存在沒有阻力的斜面，題圖甲中的實驗，無法在實驗室中真實呈現(xiàn)，B項錯誤；伽利略設(shè)想物體下落的速度與時間成正比，當(dāng)時無法測量物體的瞬時速度，所以伽利略通過數(shù)學(xué)推導(dǎo)證明如果速度與時間成正比，那么位移與時間的平方成正比。由于當(dāng)時用滴水法計時，自由落體的時間短，無法測量，伽利略設(shè)計了讓銅球沿阻力很小、傾角很小的斜面滾下，來“沖淡”重力的作用效果。而銅球在斜面上運動的加速度要比它自由落體的加速度小得多，所用時間長得多，容易測量。伽利略做了上百次實驗，并通過抽象思維在實驗結(jié)果上進行合理外推，得出自由落體運動的規(guī)律，C項正確，D項錯誤。2.核輻射的危害程度常用“當(dāng)量劑量”來衡量，其國際單位是希沃特。每千克人體組織吸收1焦耳的輻射能量為1希沃特。則希沃特用國際單位制中的基本單位表示正確的是(B)A.J·kg-1 B.m2·s-2C.kg·m2·s-3 D.m2·s-3解析根據(jù)題意可知1希沃特等于1Jkg=1N·mkg=1kg·m/s2·mkg=1m23.(多選)如圖所示，原先靜止的滑冰運動員用力將冰刀后蹬，可以向前滑行；停止用力，會逐漸停下，且滑行的速度越大，停下所需時間越長，滑得越遠。對此過程，下列說法正確的是(AC)A.停止用力，繼續(xù)滑行是因為慣性B.用力后蹬，可以向前滑行是因為慣性C.停止用力，運動員停下來是由于摩擦力的作用D.速度越大，停下所需時間越長，說明慣性和速度有關(guān)解析停止用力，繼續(xù)滑行是因為慣性，A項正確；根據(jù)牛頓第三定律，用力后蹬，可以向前滑行是由于運動員受到冰面向前的反作用力，B項錯誤；停止用力，運動員停下來是由于摩擦力的作用，C項正確；速度越大，停下所需時間越長，慣性只與物體的質(zhì)量有關(guān)，與速度無關(guān)，D項錯誤。4.(多選)為了從筒的下端取出如圖所示羽毛球筒中的羽毛球，下列說法可能正確的是(AD)A.向下運動時，筒突然停止B.向上運動時，筒突然停止C.左手握筒，右手迅速向下拍擊筒的頂部D.左手握筒，右手迅速向上拍擊筒的底部解析當(dāng)筒和羽毛球一起向下運動時，筒突然停止，羽毛球由于慣性相對筒向下運動，可從下端取出羽毛球，A項正確，B項錯誤；左手握筒，右手迅速向上拍擊筒的底部，筒瞬時獲得向上的速度，羽毛球由于慣性相對筒向下運動，可從下端取出羽毛球，C項錯誤，D項正確。5.(2025·寶雞模擬)一質(zhì)量為55kg的同學(xué)，為完成老師布置的實踐體驗作業(yè)，把體重計放在直升式電梯中，發(fā)現(xiàn)某段時間體重計的示數(shù)變?yōu)?6kg，設(shè)當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣却笮?0m/s2，下列說法正確的是(D)A.該同學(xué)這段時間處于失重狀態(tài)，重力大小為550NB.該同學(xué)這段時間處于超重狀態(tài)，重力大小為660NC.這段時間內(nèi)電梯的加速度大小為2.5m/s2，方向豎直向下D.這段時間內(nèi)電梯的加速度大小為2.0m/s2，方向豎直向上解析該同學(xué)的重力大小為G=mg=550N，在電梯中體重計的示數(shù)變大，大于重力，說明處于超重狀態(tài)，重力不變，仍為550N，A、B兩項錯誤；對該同學(xué)處于超重狀態(tài)，可知加速度方向豎直向上，根據(jù)牛頓第二定律FN=mg+ma，根據(jù)題意可得FN=66×10N=660N，解得a=2.0m/s2，C項錯誤，D項正確。6.如圖所示，滑翔傘是一批熱愛跳傘、滑翔翼的飛行人員發(fā)明的一種飛行器。現(xiàn)有一滑翔傘沿直線朝斜向下方向做勻加速直線運動。若空氣對滑翔傘和飛行人員的作用力為F，則此過程中F的方向可能是(A)解析滑翔傘沿直線朝斜向下方向做勻加速直線運動，則F與G的合力方向與v同向，A項符合題意，B、C、D三項不符合題意。7.如圖所示，質(zhì)量為m的人站在傾角為θ的自動扶梯的水平踏板上，隨扶梯一起斜向上做勻減速直線運動，加速度大小為a，重力加速度為g，下列說法正確的是(B)A.人未受到摩擦力作用B.踏板對人的支持力大小FN=mg-masinθC.踏板對人的作用力方向豎直向上D.踏板對人的摩擦力大小Ff=masinθ解析以人為對象，豎直方向根據(jù)牛頓第二定律可得mg-FN=may=masinθ，解得踏板對人的支持力大小FN=mg-masinθ，水平方向根據(jù)牛頓第二定律可得Ff=max=macosθ，A、D兩項錯誤，B項正確；由于踏板對人的支持力豎直向上，踏板對人的摩擦力水平向右，則踏板對人的作用力方向斜向右上，C項錯誤。8.(2025·哈爾濱模擬)如圖所示，A、B兩球用輕質(zhì)彈簧相連，兩球質(zhì)量mA=3mB，重力加速度為g，系統(tǒng)靜止時，擋板C與斜面垂直，彈簧中軸線與斜面平行，斜面傾角為θ，則在突然撤去擋板的瞬間(C)A.A球加速度為gsinθB.A球的加速度為3gsinθC.B球加速度為4gsinθD.A和B球的加速度相同解析撤去擋板前后瞬間，彈簧彈力不會發(fā)生突變，A依舊保持平衡狀態(tài)，故A的加速度為0，A、B兩項錯誤；撤去擋板前，A、B兩球均靜止不動，對A受力分析，可知彈簧彈力F=mAgsinθ，撤去擋板的瞬間對B受力分析，有F+mBgsinθ=mBaB，解得aB=4gsinθ，C項正確，D項錯誤。9.(2025·東莞模擬)如圖甲所示，升降機箱內(nèi)底部放一個質(zhì)量為m的物體，當(dāng)升降機箱從高空某處以初速度v0下落時，其速度—時間圖像如圖乙所示，下列說法正確的是(D)A.0~t1內(nèi)箱內(nèi)底對物體的支持力保持不變B.0~t1內(nèi)箱內(nèi)底對物體的支持力可能為0C.物體在0~t1時間內(nèi)處于失重狀態(tài)D.物體在0~t1時間內(nèi)處于超重狀態(tài)解析在v-t圖像中，圖線切線的斜率表示物體速度變化的快慢，即物體的加速度，由題圖乙可知，在0~t1時間內(nèi)物體的加速度逐漸減小，向下做加速度減小的減速運動，加速度向上，物體處于超重狀態(tài)，根據(jù)牛頓第二定律F-mg=ma，0~t1內(nèi)箱內(nèi)底對物體的支持力逐漸減小，不可能為0，D項正確。梯級Ⅱ能力練10.(2024·安徽卷)如圖所示，豎直平面內(nèi)有兩個完全相同的輕質(zhì)彈簧，它們的一端分別固定于水平線上的M、N兩點，另一端均連接在質(zhì)量為m的小球上。開始時，在豎直向上的拉力作用下，小球靜止于MN連線的中點O，彈簧處于原長。后將小球豎直向上，緩慢拉至P點，并保持靜止，此時拉力F大小為2mg。已知重力加速度大小為g，彈簧始終處于彈性限度內(nèi)，不計空氣阻力。若撤去拉力，則小球從P點運動到O點的過程中(A)A.速度一直增大 B.速度先增大后減小C.加速度的最大值為3g D.加速度先增大后減小解析緩慢拉至P點，保持靜止，由平衡條件可知此時拉力F與重力和兩彈簧的拉力合力為零。此時兩彈簧拉力的合力大小為mg。當(dāng)撤去拉力，則小球從P點運動到O點的過程中兩彈簧的拉力與重力的合力始終向下，小球一直做加速運動，A項正確，B項錯誤；小球從P點運動到O點的過程中，形變量變小，彈簧在豎直方向的合力不斷變小，小球受的合外力一直變小，加速度的最大值為撤去拉力時的加速度，由牛頓第二定律可知2mg=ma，加速度的最大值為2g，C、D兩項錯誤。11.(2025·邯鄲模擬)如圖甲所示，一物塊放在水平桌面上，物塊受到水平向右的拉力F的作用后運動，以水平向右為加速度的正方向。物塊的加速度a與拉力F之間的關(guān)系如圖乙所示，重力加速度g=10m/s2。物塊與水平面桌間的動摩擦因數(shù)為(B)A.0.2B.0.4C.0.6D.0.8解析根據(jù)題圖乙可得加速度與拉力的函數(shù)關(guān)系為a=0.2F-4，根據(jù)牛頓第二定律可得F-μmg=ma，整理得a=Fm-μg，比較關(guān)系式得μ=0.4，B12.(多選)(2025·開封模擬)如圖所示，質(zhì)量為M、中空部分為半球形的光滑凹槽放置于光滑水平地面上，光滑槽內(nèi)有一質(zhì)量為m的小鐵球(可視為質(zhì)點)。現(xiàn)用一個水平向右的推力F推動凹槽，小鐵球與光滑凹槽恰好相對靜止，凹槽圓心和小鐵球的連線與豎直方向成α角，重力加速度為g，下列說法正確的是(CD)A.小鐵球受到的合外力方向水平向左B.凹槽對小鐵球的支持力FN=mgC.凹槽的加速度為gtanαD.增大推力F，小鐵球與凹槽相對靜止時，α角增大解析小鐵球與光滑凹槽組成的整體在水平方向只受推力F作用，如圖所示，由牛頓第二定律可知，整體有向右的加速度，因此小鐵球受到的合外力方向水平向右；由圖可知，凹槽對小鐵球的支持力為FN=mgcosα，A、B兩項錯誤；由牛頓第二定律可知，凹槽的加速度與小鐵球的加速度相同，為a=F合m=mgtanαm=gtanα，C項正確；增大推力F，小鐵球與凹槽相對靜止時，凹槽與小鐵球的加速度相同，都增大，由小鐵球的加速度a=gtanα梯級Ⅲ創(chuàng)新練13.根據(jù)海水中的鹽分高低可將海水分成不同密度的區(qū)域，當(dāng)潛艇從海水高密度區(qū)域駛?cè)氲兔芏葏^(qū)域，浮力頓減，稱之為“掉深”。如圖甲所示，某潛艇在高密度海水區(qū)域沿水平方向緩慢航行。t=0時，該潛艇“掉深”，隨后采取措施自救脫險，在0~50s內(nèi)潛艇豎直方向的v-t圖像如圖乙所示(設(shè)豎直向下為正方向)。不計水的粘滯阻力，則(C)A.潛艇在t=20s時下沉到最低點B.潛艇豎直向下的最大位移為600mC.潛艇在“掉深”和自救時的加速度大小之比為3∶2D.潛艇在0~20s內(nèi)處