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第1講　牛頓第一、第三定律 A組　基礎(chǔ)過關(guān) 　　　　　　　 　　　　　　 　　　　　　 1.伽利略創(chuàng)造的把實(shí)驗(yàn)、假設(shè)和邏輯推理相結(jié)合的科學(xué)方法,有力地促進(jìn)了人類科學(xué)認(rèn)識(shí)的發(fā)展。利用如圖所示的裝置做如下實(shí)驗(yàn):小球從左側(cè)斜面上的O點(diǎn)由靜止釋放后沿斜面向下運(yùn)動(dòng),并沿右側(cè)斜面上升。斜面上先后鋪墊三種粗糙程度逐漸降低的材料時(shí),小球沿右側(cè)斜面上升到的最高位置依次為1、2、3。根據(jù)三次實(shí)驗(yàn)結(jié)果的對(duì)比,可以得到的最直接的結(jié)論是(　　) A.如果斜面絕對(duì)光滑,小球?qū)⑸仙脚cO點(diǎn)等高的位置 B.如果小球不受力,它將一直保持勻速運(yùn)動(dòng)或靜止?fàn)顟B(tài) C.如果小球受到力的作用,它的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)將發(fā)生改變 D.小球受到的力一定時(shí),質(zhì)量越大,它的加速度越小 答案　A　根據(jù)題意,鋪墊材料粗糙程度降低時(shí),小球上升的最高位置升高,當(dāng)斜面絕對(duì)光滑時(shí),小球?qū)⑸仙脚cO點(diǎn)等高的位置,而B、C、D三個(gè)選項(xiàng),從題目不能直接得出,故選A。 2.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)車的作用力大于車對(duì)人的作用力 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 答案　D　由牛頓第三定律可知,作用力和反作用力同時(shí)產(chǎn)生,同時(shí)消失,A項(xiàng)錯(cuò);物體對(duì)地面的壓力和地面對(duì)物體的支持力作用在不同的兩個(gè)物體上,而平衡力是作用在同一物體上的,B項(xiàng)錯(cuò);作用力與反作用力等大反向,故人對(duì)車的作用力等于車對(duì)人的作用力,C項(xiàng)錯(cuò);物體對(duì)地面的摩擦力與地面對(duì)物體的摩擦力是一對(duì)相互作用力,大小相等,D項(xiàng)對(duì)。 3.(2018山東煙臺(tái)檢測(cè))如圖所示,有兩個(gè)穿著溜冰鞋的人站在冰面上,當(dāng)其中一個(gè)人A從背后輕輕推另一個(gè)人B時(shí),兩個(gè)人會(huì)向相反方向運(yùn)動(dòng)。當(dāng)A推B時(shí)(　　) A.A與B之間有相互作用力 B.A對(duì)B的作用在先,B對(duì)A的作用在后 C.B對(duì)A的作用力小于A對(duì)B的作用力 D.A對(duì)B的作用力和B對(duì)A的作用力是一對(duì)平衡力 答案　A　A推B時(shí),A與B之間有相互作用力,一對(duì)作用力與反作用力同時(shí)產(chǎn)生,且大小相等、方向相反,選項(xiàng)A正確,選項(xiàng)B、C、D錯(cuò)誤。 4.(2019山東棗莊八中期中)在“鳥巢歡樂冰雪季”期間,花樣滑冰中的男運(yùn)動(dòng)員穩(wěn)穩(wěn)地托舉著女運(yùn)動(dòng)員一起滑行。對(duì)于此情境,下列說法正確的是(　　) A.由于男運(yùn)動(dòng)員穩(wěn)穩(wěn)地托舉著女運(yùn)動(dòng)員一起滑行,所以男運(yùn)動(dòng)員對(duì)女運(yùn)動(dòng)員的支持力大于女運(yùn)動(dòng)員受到的重力 B.男運(yùn)動(dòng)員受到的重力和冰面對(duì)他的支持力是一對(duì)平衡力 C.女運(yùn)動(dòng)員對(duì)男運(yùn)動(dòng)員的壓力與冰面對(duì)男運(yùn)動(dòng)員的支持力是一對(duì)作用力和反作用力 D.男運(yùn)動(dòng)員對(duì)冰面的壓力與冰面對(duì)他的支持力是一對(duì)作用力和反作用力 答案　D　男運(yùn)動(dòng)員穩(wěn)穩(wěn)地托舉著女運(yùn)動(dòng)員一起滑行,女運(yùn)動(dòng)員在豎直方向沒有加速度,所以男運(yùn)動(dòng)員對(duì)女運(yùn)動(dòng)員的支持力等于女運(yùn)動(dòng)員受到的重力,故A項(xiàng)錯(cuò)誤;在豎直方向,男運(yùn)動(dòng)員除受到重力、冰面對(duì)他的支持力外,還受到女運(yùn)動(dòng)員對(duì)他的壓力,三個(gè)力平衡,故B項(xiàng)錯(cuò)誤;女運(yùn)動(dòng)員對(duì)男運(yùn)動(dòng)員的壓力與男運(yùn)動(dòng)員對(duì)女運(yùn)動(dòng)員的支持力是一對(duì)作用力和反作用力,故C項(xiàng)錯(cuò)誤;男運(yùn)動(dòng)員對(duì)冰面的壓力與冰面對(duì)他的支持力是一對(duì)作用力和反作用力,故D項(xiàng)正確。 5.如圖所示,人沿水平方向拉牛,但沒有拉動(dòng),下列說法正確的是(　　) A.繩拉牛的力小于牛拉繩的力 B.繩拉牛的力與牛拉繩的力是一對(duì)平衡力 C.繩拉牛的力與地面對(duì)牛的摩擦力是一對(duì)平衡力 D.繩拉牛的力與地面對(duì)牛的摩擦力是相互作用力 答案　C　繩拉牛的力和牛拉繩的力是作用力與反作用力,大小相等,方向相反,故A、B錯(cuò)誤;由于沒有拉動(dòng)牛,可知繩拉牛的力與地面對(duì)牛的摩擦力是一對(duì)平衡力,故C正確,D錯(cuò)誤。 6.(多選)(2019四川宜賓期中)如圖所示,在光滑的水平面上靜止著一輛小車,在酒精燈燃燒一段時(shí)間后塞子噴出。下列說法正確的是(　　) A.由于塞子的質(zhì)量小于小車的質(zhì)量,噴出時(shí)塞子受到的沖擊力大于小車受到的沖擊力 B.由于塞子的質(zhì)量小于小車的質(zhì)量,噴出時(shí)塞子受到的沖擊力小于小車受到的沖擊力 C.塞子噴出瞬間,小車對(duì)水平面的壓力大于小車整體的重力 D.若增大試管內(nèi)水的質(zhì)量,則可以增大小車整體的慣性 答案　CD　塞子噴出時(shí),塞子受到的沖擊力和小車受到的沖擊力大小相等,方向相反,故A、B項(xiàng)錯(cuò)誤;塞子噴出瞬間,試管內(nèi)的氣體對(duì)小車整體有斜向左下方的作用力,所以小車對(duì)水平面的壓力大于小車整體的重力,故C項(xiàng)正確;若增大試管內(nèi)水的質(zhì)量,則小車整體的質(zhì)量增大,慣性增大,故D項(xiàng)正確。 7.如圖所示,質(zhì)量相等的甲、乙兩人所用繩子相同,甲拉住繩子懸在空中處于靜止?fàn)顟B(tài);乙拉住繃緊的繩子的中點(diǎn)把繩子拉斷了。則(　　) A.繩子對(duì)甲的拉力大小小于甲的重力大小 B.繩子對(duì)甲的拉力大小大于甲對(duì)繩子的拉力大小 C.乙拉斷繩子前瞬間,繩子上的拉力大小一定小于乙的重力大小 D.乙拉斷繩子前瞬間,繩子上的拉力大小一定大于乙的重力大小 答案　D　由平衡條件可知,繩子對(duì)甲的拉力大小等于甲受到的重力大小,A錯(cuò);由作用力與反作用力的關(guān)系可知繩子對(duì)甲的拉力大小等于甲對(duì)繩子的拉力大小,B錯(cuò);乙能把繩子拉斷,對(duì)于具有同樣承受能力的繩子,說明乙拉斷繩子前的瞬間繩子的拉力大小一定大于繩子的承受力,而甲拉的繩子能承受甲的重力,甲、乙質(zhì)量相等,因此乙拉的繩子上的拉力大小一定大于乙的重力大小,C錯(cuò),D對(duì)。 8.如圖所示,在一輛表面光滑且足夠長(zhǎng)的小車上,有質(zhì)量為m1和m2的兩個(gè)小球(m1>m2)隨車一起勻速運(yùn)動(dòng),當(dāng)車突然停止時(shí),若不考慮其他阻力,則兩個(gè)小球(　　) A.一定相碰 B.一定不相碰 C.不一定相碰 D.無法確定 答案　B　因小車表面光滑,因此小球在水平方向上不會(huì)受到外力作用,原來兩小球與小車有相同的速度,當(dāng)車突然停止時(shí),由于慣性,兩小球的速度將不變,所以不會(huì)相碰。 9.(多選)(2018山東濰坊模擬)在水平路面上有一輛勻速行駛的小車,車上固定一盛滿水的碗?，F(xiàn)突然發(fā)現(xiàn)碗中的水灑出,水灑出的情況如圖所示,則關(guān)于小車的運(yùn)動(dòng)情況,下列敘述正確的是(　　) A.小車勻速向左運(yùn)動(dòng) B.小車可能突然向左加速 C.小車可能突然向左減速 D.小車可能突然向右減速 答案　BD　原來水和小車相對(duì)靜止以共同速度運(yùn)動(dòng),水突然向右灑出有兩種可能:①原來小車向左運(yùn)動(dòng),突然加速,碗中的水由于慣性保持原速度不變,故相對(duì)碗向右灑出;②原來小車向右運(yùn)動(dòng),突然減速,碗中的水由于慣性保持原速度不變,相對(duì)于碗向右灑出。故B、D正確。 10.(多選)如圖所示是我國(guó)首次立式風(fēng)洞跳傘實(shí)驗(yàn)的情境,風(fēng)洞噴出豎直向上的氣流將實(shí)驗(yàn)者加速向上“托起”,此過程中(　　) A.地球?qū)θ说奈腿藢?duì)地球的吸引力大小相等 B.人受到的重力和人受到氣流的力是一對(duì)作用力與反作用力 C.人受到的重力大小等于氣流對(duì)人的作用力大小 D.人被向上“托起”時(shí)處于超重狀態(tài) 答案　AD　地球?qū)θ说奈腿藢?duì)地球的吸引力是一對(duì)相互作用力,等大反向,A項(xiàng)正確;相互作用力是兩個(gè)物體間的相互作用,而人受到的重力和人受到氣流的力涉及人、地球、氣流三個(gè)物體,不是一對(duì)相互作用力,B項(xiàng)錯(cuò)誤;由于風(fēng)洞噴出豎直向上的氣流將實(shí)驗(yàn)者加速向上“托起”,在豎直方向上合力不為零,所以人受到的重力大小不等于氣流對(duì)人的作用力大小,C項(xiàng)錯(cuò)誤;實(shí)驗(yàn)者被加速向上“托起”時(shí),加速度方向向上,處于超重狀態(tài),D項(xiàng)正確。 B組　能力提升 　　　　　　　 　　　　　　 　　　　　　 11.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。下列說法中正確的是(　　) A.若甲的質(zhì)量較大,則乙先到達(dá)滑輪 B.若甲的質(zhì)量較大,則甲、乙同時(shí)到達(dá)滑輪 C.若甲、乙質(zhì)量相同,則乙先到達(dá)滑輪 D.若甲、乙質(zhì)量相同,則甲先到達(dá)滑輪 答案　A　由于滑輪光滑,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、D錯(cuò)誤。 12.(2019河南洛陽(yáng)聯(lián)考)放在光滑水平面上的物塊1、2用輕質(zhì)彈簧測(cè)力計(jì)相連,如圖所示,現(xiàn)對(duì)物塊1、2分別施加方向相反的水平力F1、F2,且F1大于F2,則彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)(　　) A.一定大于F2小于F1 B.一定等于F1-F2 C.一定等于F1+F2 D.一定等于F1+F22 答案　A　由題可知,兩個(gè)物塊一起向左做勻加速直線運(yùn)動(dòng)。設(shè)物塊1的質(zhì)量為M,物塊2的質(zhì)量為m,對(duì)兩個(gè)物塊整體由牛頓第二定律得F1-F2=(M+m)a,再對(duì)物塊1進(jìn)行受力分析,由牛頓第二定律得F1-F=Ma,兩式聯(lián)立解得F=mF1+MF2M+m,由于F1大于F2,故F一定大于F2小于F1,故選A。 13.如圖所示,在臺(tái)秤上放半杯水,臺(tái)秤的示數(shù)G=50 N,另用掛在支架上的彈簧測(cè)力計(jì)懸掛一邊長(zhǎng)a=10 cm的正方體金屬塊,金屬塊的密度ρ=3103 kg/m3。當(dāng)彈簧測(cè)力計(jì)下的金屬塊平穩(wěn)地浸入水中的深度b=4 cm時(shí),彈簧測(cè)力計(jì)和臺(tái)秤的示數(shù)分別為多少?(水的密度ρ水=1103 kg/m3,取g=10 m/s2) 答案　26 N　54 N 解析　由于金屬塊受到向上的浮力作用,彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)減小。浮力的反作用力作用于水,從而使臺(tái)秤的示數(shù)增大。金屬塊的受力情況如圖所示,因金屬塊靜止,根據(jù)受力平衡,有:FT=G-F浮 又因G=ρa(bǔ)3g=30 N F浮=ρ水gV排=ρ水ga2b=4 N 故FT=30 N-4 N=26 N 即彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為26 N 臺(tái)秤的示數(shù)由于浮力的反作用力增加了F=4 N,所以臺(tái)秤的示數(shù)為FN=G+F=54 N。