（新課標）2020高考物理一輪復習 課時作業(yè)12 牛頓運動定律的理解（含解析）新人教版

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1、牛頓運動定律的理解 一、選擇題 1．(2018·云南學業(yè)考試)(多選)如圖所示，電燈處于靜止狀態(tài)，電燈及燈罩的重力為G，電燈及燈罩對細繩的拉力為F1、細繩對電燈及燈罩的拉力為F2.則(　　) A．G、F2是一對相互作用力 B．G、F2是一對平衡力 C．F1、F2是一對平衡力 D．F1、F2是一對相互作用力 答案　BD 解析　A項，電燈受重力和燈繩的拉力而處于平衡，故G、F2是一對平衡力；故A項錯誤，B項正確； C項，電燈對燈繩的拉力為F1、燈繩對電燈的拉力為F2，是一對相互作用的物體之間作用力，故是相互作用力；故C項錯誤；D項正確． 2．伽利略對“自由落體運動”和“運動和力

2、的關(guān)系”的研究，開創(chuàng)了科學實驗和邏輯推理相結(jié)合的重要科學研究方法．圖(a)、(b)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(　　) A．圖(a)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 B．圖(a)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 C．圖(b)中完全沒有摩擦阻力的斜面是實際存在的，實驗可實際完成 D．圖(b)的實驗為“理想實驗”，通過邏輯推理得出物體的運動需要力來維持 答案　B 解析　伽利略當時用滴水法計時，無法記錄自由落體的較短時間，伽利略設計了讓銅球沿阻力很小的斜面滾下，來“沖淡”重力的作

3、用效果，而小球在斜面上運動的加速度要比它豎直下落的加速度小得多，所用時間長得多，所以容易測量．伽利略做了上百次實驗，并通過抽象思維在實驗結(jié)果上做了合理外推．故A項錯誤，B項正確．完全沒有摩擦阻力的斜面是實際不存在的，故C項錯誤．伽利略用抽象思維、數(shù)學推導和科學實驗相結(jié)合的方法得到物體的運動不需要力來維持，故D項錯誤． 3．(2018·煙臺模擬)下列關(guān)于牛頓第一定律的說法中正確的是(　　) A．牛頓第一定律是牛頓用實驗直接驗證獲得的 B．牛頓第一定律告訴我們，只有靜止和勻速運動的物體才具有慣性 C．牛頓第一定律的建立過程體現(xiàn)的是理想實驗的思維方法 D．由牛頓第一定律可知，靜止的物體一定

4、不受外力作用 答案　C 解析　A項，牛頓第一定律是牛頓在伽利略等前人實驗的基礎(chǔ)上，根據(jù)邏輯推理得出的，是以實驗為基礎(chǔ)，但又不是完全通過實驗得出，故A項錯誤； B項，牛頓第一定律告訴我們，所有的物體都具有慣性，故B項錯誤； C項，牛頓第一定律是在實驗的基礎(chǔ)上進一步的推理概括出來的科學理論，采用的理想實驗的思維方法與質(zhì)點概念的建立一樣，都是一種科學的抽象思維方法，故C項正確； D項，由牛頓第一定律可知，靜止的物體可能不受外力作用，也可能受合力為零，故D項錯誤． 4.(多選)如圖所示，水平力F把一個物體緊壓在豎直的墻壁上靜止不動，下列說法中正確的是(　　) A．作用力F與墻壁對物體

5、的壓力是一對作用力與反作用力 B．作用力F與物體對墻壁的壓力是一對平衡力 C．物體的重力與墻壁對物體的靜摩擦力是一對平衡力 D．物體對墻壁的壓力與墻壁對物體的壓力是一對作用力與反作用力 答案　CD 解析　A項，物體在水平方向受到作用力F跟墻壁對物體的壓力兩個力，它們是一對平衡力，不是一對作用力和反作用力，故A項錯誤． B項，作用力F與物體對墻壁的壓力不是作用在同一個物體上，不是平衡力；故B項錯誤． C項，物體豎直方向受到重力和墻壁對物體的靜摩擦力兩個作用，物體處于靜止狀態(tài)，則這兩個力是一對平衡力，故C項正確． D項，物體對墻壁的壓力與墻壁對物體的壓力是一對作用力與反作用力．故D

6、項正確． 5．(2018·湖南學業(yè)考試)關(guān)于物體的慣性，下列說法中正確的是(　　) A．汽車運動的速度越大越不容易停下來，是因為汽車運動的速度越大慣性越大 B．小球由于重力的作用而自由下落時，它的慣性就不存在了 C．小球被豎直向上拋出后繼續(xù)上升，是因為小球受到一個向上的慣性 D．物體慣性的大小僅與物體的質(zhì)量有關(guān)，質(zhì)量大的慣性大 答案　D 解析　A項，質(zhì)量是慣性大小的唯一量度，與速度無關(guān)，質(zhì)量越大，慣性越大．故A項錯誤；B項，任何物體在任何情況下都有慣性，小球由于重力的作用而自由下落時，慣性依然存在，故B項錯誤；C項，豎直向空中拋出一個小球，雖然失去了向上的推力，但由于慣性，小球仍

7、然保持原來的運動狀態(tài)，所以繼續(xù)向上運動．慣性是物體能夠保持原來的運動狀態(tài)的一種性質(zhì)，沒有方向，故C項錯誤；D項，物體慣性的大小僅與物體的質(zhì)量有關(guān)，質(zhì)量大的慣性大，故D項正確． 6．(2018·定州市模擬)“殲－20”戰(zhàn)斗機在某次起飛中，由靜止開始加速，當加速度a不斷減小至零時，飛機剛好起飛．關(guān)于起飛過程下列說法正確的是(　　) A．飛機所受合力不變，速度增加越來越慢 B．飛機所受合力減小，速度增加越來越快 C．速度方向與加速度方向相同，速度增加越來越快 D．速度方向與加速度方向相同，速度增加越來越慢 答案　D 解析　A、B兩項，根據(jù)牛頓第二定律可知，當加速度a不斷減小至零時合力逐

8、漸減小到零，速度增加得越來越慢，故A、B項錯誤； C、D兩項，飛機做加速運動，加速度方向與速度方向相同，加速度減小，即速度增加的快慢程度越來越慢，故C項錯誤，D項正確． 7．(2016·課標全國Ⅰ)(多選)一質(zhì)點做勻速直線運動．現(xiàn)對其施加一恒力，且原來作用在質(zhì)點上的力不發(fā)生改變，則(　　) A．質(zhì)點速度的方向總是與該恒力的方向相同 B．質(zhì)點速度的方向不可能總是與該恒力的方向垂直 C．質(zhì)點加速度的方向總是與該恒力的方向相同 D．質(zhì)點單位時間內(nèi)速率的變化量總是不變 答案　BC 解析　質(zhì)點開始做勻速運動，處于平衡狀態(tài)，施加恒力后，則該質(zhì)點的合外力為該恒力．若該恒力方向與質(zhì)點原運動方向

9、不共線，則質(zhì)點做曲線運動，質(zhì)點速度方向時刻與恒力方向不同，故A項錯誤；若恒力的方向某一時刻與質(zhì)點運動方向垂直，之后質(zhì)點做曲線運動，力與運動方向夾角會發(fā)生變化，例如平拋運動，故B項正確；由牛頓第二定律可知，質(zhì)點加速度方向與其所受合外力方向相同，C項正確；根據(jù)加速度的定義，相等時間內(nèi)速度變化量相同，速率變化量不一定相同，故D項錯誤． 8．馬車在我國古代是主要交通工具，在現(xiàn)在還有一些地方還在使用．如圖所示，已知拖車的質(zhì)量為500 kg，馬匹的質(zhì)量為400 kg，拖車受到馬的拉力為1 000 N、阻力為500 N，則馬匹的加速度和拖車對馬匹的拉力各為(　　) A．1.25 m/s2、1 000

10、 N　　 B．1.25 m/s2、500 N C．1.00 m/s2、1 000 N D．1.00 m/s2、500 N 答案　C 解析　根據(jù)牛頓第二定律，得 a＝＝ m/s2＝1 m/s2 拖車對馬匹的拉力與馬對拖車的拉力是一對作用力與反作用力關(guān)系，大小相等，所以拖車對馬匹的拉力為1 000 N，故選C項． 9.如圖所示，滑板運動員沿水平地面向前滑行，在橫桿前相對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，忽略人和滑板在運動中受到的阻力，則運動員(　　) A．起跳時腳對滑板的作用力斜向后 B．在空中水平方向先加速后減速 C．越過桿后落在滑板的后方 D

11、．越過桿后仍落在滑板上起跳的位置 答案　D 解析　運動員相對于滑板豎直向上起跳，所以腳對滑板的作用力豎直向下，A項錯；人在空中時，水平方向不受力的作用，水平方向速度不變，B項錯；由于人和滑板的水平速度始終相同，所以人落在滑板上起跳的位置，C項錯，D項對． 10．一物塊靜止在粗糙的水平桌面上．從某時刻開始，物塊受到一方向不變的水平拉力作用．假設物塊與桌面間的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力．以a表示物塊的加速度大小，F(xiàn)表示水平拉力的大小．能正確描述F與a之間的關(guān)系的圖像是(　　) 答案　C 解析　物塊的受力如圖所示，當F不大于最大靜摩擦力時，物塊仍處于靜止狀態(tài)，故其加速度為0；當F大于最

12、大靜摩擦力后，由牛頓第二定律，得F－μFN＝ma，即F＝μFN＋ma，F(xiàn)與a成線性關(guān)系．C項正確． 11.(2018·湘潭一模)一皮帶傳送裝置如圖所示，皮帶的速度v足夠大，輕彈簧一端固定，另一端連接一個質(zhì)量為m的滑塊，已知滑塊與皮帶之間存在摩擦，當滑塊放在皮帶上時，彈簧的軸線恰好水平，若滑塊放到皮帶的瞬間，滑塊的速度為零，且彈簧正好處于自由長度，則當彈簧從自由長度到第一次達最長這一過程中，物體的速度和加速度變化的情況是(　　) A．速度增大，加速度增大 B．速度增大，加速度減小 C．速度先增大后減小，加速度先增大后減小 D．速度先增大后減小，加速度先減小后增大 答案　D 解析　物

13、塊滑上傳送帶，受到向左的摩擦力，開始摩擦力大于彈簧的彈力，向左做加速運動，在此過程中，彈簧的彈力逐漸增大，根據(jù)牛頓第二定律，加速度逐漸減小，當彈簧的彈力與滑動摩擦力相等時，速度達到最大，然后彈力大于摩擦力，加速度方向與速度方向相反，物體做減速運動，彈簧彈力繼續(xù)增大，根據(jù)牛頓第二定律得，加速度逐漸增大，速度逐漸減?。蔇項正確，A、B、C三項錯誤． 12．如圖所示，用彈簧秤懸掛一個重G＝10 N的金屬塊，使金屬塊部分地浸在臺秤上的水杯中(水不會溢出)，若彈簧秤的示數(shù)變?yōu)門′＝6 N，則臺秤的示數(shù)(　　　) A．保持不變 B．增加10 N C．增加6 N D．增加4 N 答案　

14、D 解析　金屬塊浸入水中后，水對金屬塊產(chǎn)生浮力F.由彈簧秤的示數(shù)知，浮力的大小為：F＝G－T′＝10 N－6 N＝4 N 根據(jù)牛頓第三定律，金屬塊對水也施加一個反作用力F′， 其大小F′＝F＝4 N．通過水和缸的傳遞，對臺秤產(chǎn)生附加壓力．所以，臺秤的示數(shù)增加4 N. 13．如圖所示，物塊A靜止在水平放置的固定板上，若分別對A施加相互垂直的兩個水平拉力F1和F2作用時(F1＜F2)，A將分別沿F1和F2的方向勻加速滑動，其受到的滑動摩擦力大小分別為Ff1和Ff2，其加速度大小分別為a1和a2；若從靜止開始同時對P施加F1和F2，其受到的滑動摩擦力大小為Ff3，其加速度大小為a3，關(guān)于以上

15、各物理量之間的關(guān)系，判斷正確的是(　　) A．a(chǎn)3＝a1＝a2 B．a(chǎn)3＞a2＞a1 C．Ff3＞Ff1＝Ff2 D．Ff1＝Ff2＞Ff3 答案　B 解析　因拉力均沿水平方向，所以對水平木板的壓力均等于物體A的重力，滑動摩擦力大小相等，C、D兩項錯誤；由已知條件，結(jié)合牛頓第二定律有a3＞a2＞a1，A項錯誤，B項正確． 14．(2018·湖北聯(lián)考)(多選)某物體在光滑的水平面上受到兩個恒定的水平共點力的作用，以10 m/s2的加速度做勻加速直線運動，其中F1與加速度的方向的夾角為37°，某時刻撤去F1，此后該物體(　　) A．加速度可能為5 m/s2 B．速度的變

16、化率可能為6 m/s2 C．1秒內(nèi)速度變化大小可能為20 m/s D．加速度大小一定不為10 m/s2 答案　BC 解析　根據(jù)牛頓第二定律F合＝ma＝10m，F(xiàn)1與加速度方向的夾角為37°，根據(jù)幾何知識可知，F(xiàn)2有最小值，最小值為F2m＝F合sin37°＝6m.所以當F1撤消后，合力的最小值為Fmin＝6m，此時合力的取值范圍為6m≤F合所以最小的加速度為amin＝＝6 m/s2.故B、C兩項正確．故選B、C兩項． 二、非選擇題 15.在北京殘奧會開幕式上，運動員手拉繩索向上攀登，最終點燃了主火炬．為了探求上升過程中運動員與繩索和吊椅間的作用，可將過程簡化．一根不可伸縮的輕繩跨過輕質(zhì)

17、的定滑輪，一端掛一吊椅，另一端被坐在吊椅上的運動員拉住，如圖所示．設運動員質(zhì)量為65 kg，吊椅的質(zhì)量為15 kg，不計定滑輪與繩子間的摩擦，重力加速度取g＝10 m/s2，當運動員與吊椅一起以a＝1 m/s2的加速度上升時，試求： (1)運動員豎直向下拉繩的力； (2)運動員對吊椅的壓力． 答案　(1)440 N　(2)275 N 解析　(1)設運動員和吊椅的質(zhì)量分別為M和m，繩拉運動員的力為F. 以運動員和吊椅整體為研究對象，根據(jù)牛頓第二定律 2F－(M＋m)g＝(M＋m)a 解得F＝440 N 根據(jù)牛頓第三定律，運動員拉繩的力的大小為440 N，方向豎直向下． (2)以運動員為研究對象，運動員受到三個力的作用，重力大小Mg，繩的拉力F，吊椅對運動員的支持力N. 根據(jù)牛頓第二定律F＋N－Mg＝Ma 解得N＝275 N 根據(jù)牛頓第三定律，運動員對吊椅壓力大小為275 N，方向豎直向下． 7