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2019年高考物理一輪復(fù)習(xí) 第三章 牛頓運(yùn)動(dòng)定律 課時(shí)分層作業(yè) 七 3.1 牛頓第一定律 牛頓第三定律 【基礎(chǔ)達(dá)標(biāo)題組】 一、選擇題(本題共10小題,每小題6分,共60分。1～6題為單選題,7～10題為多選題) 1.關(guān)于慣性,下列說法中正確的是 (　　) 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】選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)無關(guān),選項(xiàng)D正確。 【加固訓(xùn)練】 如圖,冰壺在冰面運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的阻力很小,可以在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)保持運(yùn)動(dòng)速度的大小和方向不變,我們可以說冰壺有較強(qiáng)的抵抗運(yùn)動(dòng)狀態(tài)變化的“本領(lǐng)”,這里所指的“本領(lǐng)”是冰壺的慣性,則慣性的大小取決于 (　　) A.冰壺的速度　　　　 B.冰壺的質(zhì)量 C.冰壺受到的推力 D.冰壺受到的阻力 【解析】選B。慣性大小的唯一量度是質(zhì)量,選項(xiàng)B正確。 2.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,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.越過桿后落在滑板的后方 D.越過桿后仍落在滑板上起跳的位置 【解析】選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)員在水平方向上不受力,水平方向上做勻速運(yùn)動(dòng),越過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。 3.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】選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。 4.一個(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,所以無法判斷它們之間的相互作用力的大小 【解析】選C。這里要明確作用力和反作用力的作用效果的問題,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。 5.2017年4月20日19時(shí)41分,我國(guó)在文昌衛(wèi)星發(fā)射中心用“長(zhǎng)征七號(hào)遙二”運(yùn)載火箭成功發(fā)射了“天舟一號(hào)”飛船。關(guān)于“天舟一號(hào)”與火箭上天的情形敘述正確的是 (　　) A.火箭尾部向外噴氣,噴出的氣體反過來對(duì)火箭產(chǎn)生一個(gè)反作用力,從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,但也無法獲得前進(jìn)的動(dòng)力 D.“天舟一號(hào)”進(jìn)入預(yù)定軌道之后,與地球之間不存在相互作用 【解析】選A?；鸺諘r(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、是否存在空氣無關(guān),因而選項(xiàng)B、C錯(cuò)誤,選項(xiàng)A正確;火箭運(yùn)載飛船進(jìn)入軌道之后,飛船與地球之間依然存在相互吸引力,即飛船吸引地球,地球吸引飛船,這是一對(duì)作用力與反作用力,故選項(xiàng)D錯(cuò)誤。 6.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 【解析】選B。因小車表面光滑,因此小球在水平方向上沒有受到外力作用,原來兩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。 【總結(jié)提升】牛頓第一定律的應(yīng)用技巧 (1)應(yīng)用牛頓第一定律分析實(shí)際問題時(shí),要把生活感受和理論問題聯(lián)系起來深刻認(rèn)識(shí)力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系,正確理解力不是維持物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因,克服生活中一些錯(cuò)誤的直觀印象,建立正確的思維習(xí)慣。 (2)如果物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生改變,則物體必然受到不為零的合外力作用。因此,判斷物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)是否改變,以及如何改變,應(yīng)分析物體的受力情況。 7.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“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),既不停下來也不偏離原來的方向 D.牛頓認(rèn)為,物體具有保持原來勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)的性質(zhì) 【解析】選B、C、D。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;伽利略通過實(shí)驗(yàn)與推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。 8.(xx濟(jì)寧模擬)關(guān)于物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)與所受外力的關(guān)系,下面說法中正確的是 (　　) 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】選B、D。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。 9.如圖所示,某人用手托著蘋果處于靜止?fàn)顟B(tài),則 (　　) A.手所受壓力是由于蘋果的形變而產(chǎn)生的 B.手所受壓力和手對(duì)蘋果的支持力是一對(duì)平衡力 C.蘋果所受重力和手對(duì)蘋果的支持力是一對(duì)平衡力 D.蘋果所受重力和蘋果對(duì)手的壓力是作用力和反作用力 【解析】選A、C。蘋果對(duì)手的壓力是由于蘋果發(fā)生形變而產(chǎn)生的,A正確;手所受壓力和手對(duì)蘋果的支持力是一對(duì)作用力與反作用力,B錯(cuò)誤;蘋果所受重力和手對(duì)蘋果的支持力都作用在蘋果上,大小相等,方向相反,是一對(duì)平衡力,C正確;蘋果對(duì)手的壓力是由于形變而產(chǎn)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(chǎn)生的,是蘋果與地球的相互作用,D錯(cuò)誤。 【加固訓(xùn)練】 (多選)如圖所示,電梯里面疊放著A、B兩物體,下列有關(guān)說法正確的是(　　) 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)時(shí),A對(duì)B的壓力等于B對(duì)A的支持力 【解析】選B、D。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。 10.如圖所示,我國(guó)有一種傳統(tǒng)的民族體育項(xiàng)目叫作“押加”,實(shí)際上相當(dāng)于兩個(gè)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 (　　) A.甲對(duì)乙的拉力大于乙對(duì)甲的拉力,所以甲獲勝 B.當(dāng)甲把乙勻速拉過去時(shí),甲對(duì)乙的拉力等于乙對(duì)甲的拉力 C.當(dāng)甲把乙加速拉過去時(shí),甲對(duì)乙的拉力大于乙對(duì)甲的拉力 D.甲對(duì)乙的拉力大小始終等于乙對(duì)甲的拉力大小,只是地面對(duì)甲的摩擦力大于地面對(duì)乙的摩擦力,所以甲獲勝 【解析】選B、D。對(duì)甲、乙兩人及繩子為一整體進(jìn)行研究,水平方向的外力就是地面分別對(duì)甲、乙兩人的摩擦力;整體從靜止到運(yùn)動(dòng)起來產(chǎn)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(duì)作用力與反作用力,大小相等;即不管哪個(gè)獲勝,甲對(duì)乙的拉力大小始終等于乙對(duì)甲的拉力大小,只是當(dāng)?shù)孛鎸?duì)甲的摩擦力大于地面對(duì)乙的摩擦力,甲才能獲勝,故A、C錯(cuò)誤,B、D正確。 二、計(jì)算題(15分。需寫出規(guī)范的解題步驟) 11.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秤懸掛一邊長(zhǎng)a=10 cm的正方體金屬塊,金屬塊的密度ρ=3103 kg/m3。當(dāng)彈簧秤下的金屬塊平穩(wěn)地浸入水中的深度b=4 cm時(shí),彈簧秤和臺(tái)秤的示數(shù)分別為多少?(水的密度ρ水=103 kg/m3,g取10 m/s2) 【解析】由于金屬塊受到向上的浮力作用,彈簧秤的示數(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,即彈簧秤的示數(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 答案:26 N　54 N 【能力拔高題組】 1.(8分)(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.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 【解題指導(dǎo)】(1)繩為輕繩,甲拉繩子的力與乙拉繩子的力總是大小相等。 (2)人拉繩子的力與繩子拉人的力總是大小相等。 【解析】選A、C。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。 2.(17分)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)地面的壓力大小。 (2)物塊對(duì)地面的彈力大小和摩擦力大小。 (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