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課時(shí)規(guī)范練7　牛頓第一定律　牛頓第三定律 基礎(chǔ)對(duì)點(diǎn)練 1.(力、運(yùn)動(dòng)關(guān)系的理解)亞里士多德在其著作《物理學(xué)》中說:一切物體都具有某種“自然本性”,物體由其“自然本性”決定的運(yùn)動(dòng)稱之為“自然運(yùn)動(dòng)”,而物體受到推、拉、提、舉等作用后的非“自然運(yùn)動(dòng)”稱之為“受迫運(yùn)動(dòng)”。伽利略、笛卡爾、牛頓等人批判地繼承了亞里士多德的這些說法,建立了新物理學(xué)。新物理學(xué)認(rèn)為一切物體都具有的“自然本性”是“慣性”。下列關(guān)于“慣性”和“運(yùn)動(dòng)”的說法中不符合新物理學(xué)的是(　　) A.一切物體的“自然運(yùn)動(dòng)”都是速度不變的運(yùn)動(dòng)——靜止或者勻速直線運(yùn)動(dòng) B.作用在物體上的力,是使物體做“受迫運(yùn)動(dòng)”即變速運(yùn)動(dòng)的原因 C.可繞豎直軸轉(zhuǎn)動(dòng)的水平圓桌轉(zhuǎn)得太快,放在桌面上的盤子會(huì)向桌子邊緣滑去,這是由于“盤子受到的向外的力”超過了“桌面給盤子的摩擦力”導(dǎo)致的 D.豎直向上拋出的物體,受到了重力,卻沒有立即反向運(yùn)動(dòng),而是繼續(xù)向上運(yùn)動(dòng)一段距離后才反向運(yùn)動(dòng),是由于物體具有慣性 答案C 解析力不是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因,力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因,所以當(dāng)物體不受到任何外力的時(shí)候,總保持靜止或者勻速運(yùn)動(dòng)的狀態(tài),故選項(xiàng)A正確;當(dāng)物體受到外力作用的時(shí)候,物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)會(huì)發(fā)生改變,即力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因,故選項(xiàng)B正確;可繞豎直軸轉(zhuǎn)動(dòng)的水平圓桌轉(zhuǎn)得太快時(shí),放在桌面上的盤子會(huì)向桌子邊緣滑去,這是由于“盤子需要的向心力”超過了“桌面給盤子的摩擦力”導(dǎo)致的,故選項(xiàng)C錯(cuò)誤;物體具有向上的速度,由于具有保持這種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的慣性,雖然受到向下的重力,但物體不會(huì)立即向下運(yùn)動(dòng),故選項(xiàng)D正確。 2.(慣性的理解)關(guān)于慣性的認(rèn)識(shí),以下說法正確的是(　　) A.物體受到力的作用后,運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生改變,慣性也隨之改變 B.置于光滑水平面上的物體即使質(zhì)量很大也能被拉動(dòng),說明慣性與物體的質(zhì)量無關(guān) C.讓物體的速度發(fā)生改變,無論多快,都需要一定時(shí)間,這是因?yàn)槲矬w具有慣性 D.同一物體沿同一水平面滑動(dòng),速度較大時(shí)停下來需要的時(shí)間較長,說明慣性與速度有關(guān) 答案C 解析物體受到力的作用后,運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生改變,但物體的慣性完全由物體的質(zhì)量決定,與物體的受力及運(yùn)動(dòng)速度無關(guān),故A、B、D均錯(cuò)誤;一切物體都具有慣性,所以讓物體受力使其速度發(fā)生改變,都需要一定時(shí)間,所以C正確。 3.(牛頓第三定律)下列說法正確的是(　　) A.凡是大小相等、方向相反、分別作用在兩個(gè)物體上的兩個(gè)力,必定是一對(duì)作用力和反作用力 B.凡是大小相等、方向相反、作用在同一個(gè)物體上的兩個(gè)力,必定是一對(duì)作用力和反作用力 C.凡是大小相等、方向相反、作用在同一直線上且分別作用在兩個(gè)物體上的兩個(gè)力,才是一對(duì)作用力和反作用力 D.相互作用的一對(duì)力中,作用力和反作用力的命名是任意的 答案D 解析作用力和反作用力是分別作用在兩個(gè)物體上的相互作用力,即兩個(gè)物體互為施力物體和受力物體。其中的任一個(gè)力叫作用力時(shí),另一個(gè)力叫反作用力,故只有D選項(xiàng)正確。 4.(牛頓第三定律)手拿一個(gè)錘頭敲在一塊玻璃上把玻璃打碎了。對(duì)于這一現(xiàn)象,下列說法正確的是(　　) A.錘頭敲玻璃的力大于玻璃對(duì)錘頭的作用力,所以玻璃才碎裂 B.錘頭受到的力大于玻璃受到的力,只是由于錘頭能夠承受比玻璃更大的力才沒有碎裂 C.錘頭和玻璃之間的作用力應(yīng)該是等大的,只是由于錘頭能夠承受比玻璃更大的力才沒有碎裂 D.因?yàn)椴磺宄N頭和玻璃的其他受力情況,所以無法判斷它們之間的相互作用力的大小 答案C 解析錘頭敲玻璃的力與玻璃對(duì)錘頭的作用力是一對(duì)作用力與反作用力,總是大小相等,方向相反,但因作用在不同的物體上,因物體的承受能力不同,產(chǎn)生不同的作用效果,故C正確,A、B、D均錯(cuò)誤。 5.(多選)(作用力與反作用力與平衡力)如圖所示,用水平力F把一個(gè)物體緊壓在豎直墻壁上靜止,下列說法中正確的是(　　) A.水平力F與墻壁對(duì)物體的壓力是一對(duì)作用力與反作用力 B.物體的重力與墻壁對(duì)物體的靜摩擦力是一對(duì)平衡力 C.水平力F與物體對(duì)墻壁的壓力是一對(duì)作用力與反作用力 D.物體對(duì)墻壁的壓力與墻壁對(duì)物體的壓力是一對(duì)作用力與反作用力 答案BD 解析水平力F與墻壁對(duì)物體的壓力作用在同一物體上,大小相等,方向相反,且作用在一條直線上,是一對(duì)平衡力,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;物體在豎直方向上受豎直向下的重力以及墻壁對(duì)物體豎直向上的靜摩擦力的作用,因物體處于靜止?fàn)顟B(tài),故這兩個(gè)力是一對(duì)平衡力,選項(xiàng)B正確;水平力F作用在物體上,而物體對(duì)墻壁的壓力作用在墻壁上,這兩個(gè)力不是平衡力,也不是相互作用力,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;物體對(duì)墻壁的壓力與墻壁對(duì)物體的壓力是兩個(gè)物體間的相互作用力,是一對(duì)作用力與反作用力,選項(xiàng)D正確。 6.(牛頓第三定律) (2017浙江卷,10)重力為G的體操運(yùn)動(dòng)員在進(jìn)行自由體操比賽時(shí),有如圖所示的比賽動(dòng)作,當(dāng)運(yùn)動(dòng)員豎直倒立保持靜止?fàn)顟B(tài)時(shí),兩手臂對(duì)稱支撐,夾角為θ,則(　　) A.當(dāng)θ=60時(shí),運(yùn)動(dòng)員單手對(duì)地面的正壓力大小為 B.當(dāng)θ=120時(shí),運(yùn)動(dòng)員單手對(duì)地面的正壓力大小為G C.當(dāng)θ不同時(shí),運(yùn)動(dòng)員受到的合力不同 D.當(dāng)θ不同時(shí),運(yùn)動(dòng)員與地面之間的相互作用力不相等 答案A 解析以運(yùn)動(dòng)員為研究對(duì)象,受到重力和地面對(duì)兩只手的支持力,運(yùn)動(dòng)員處于靜止?fàn)顟B(tài),每只手受到的支持力大小都等于G,和夾角θ無關(guān),根據(jù)牛頓第三定律可知,運(yùn)動(dòng)員單手對(duì)地面的正壓力大小為G,A正確,B錯(cuò)誤;運(yùn)動(dòng)員受到的合力始終為零,C錯(cuò)誤;由牛頓第三定律知兩物體間的相互作用力大小永遠(yuǎn)相等,D錯(cuò)誤。 7.(轉(zhuǎn)換研究對(duì)象)如圖所示,家用吊扇對(duì)懸掛點(diǎn)有拉力作用,正常轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)吊扇對(duì)懸掛點(diǎn)的拉力與它不轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)相比(　　) A.變大 B.變小 C.不變 D.無法判斷 答案B 解析吊扇不轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),吊扇對(duì)懸掛點(diǎn)的拉力等于吊扇的重力,吊扇旋轉(zhuǎn)時(shí)對(duì)空氣有向下的作用力,根據(jù)牛頓第三定律,空氣也對(duì)吊扇有一個(gè)向上的反作用力,使得吊扇對(duì)懸掛點(diǎn)的拉力減小,B正確。 8.(慣性)如圖所示,在一輛表面光滑且足夠長的小車上,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 解析因小車表面光滑,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。 素養(yǎng)綜合練 9.一個(gè)箱子放在水平地面上,箱內(nèi)有一固定的豎直桿,在桿上套著一個(gè)環(huán),箱子與桿的質(zhì)量為M,環(huán)的質(zhì)量為m,如圖所示。已知環(huán)沿桿勻加速下滑時(shí),環(huán)與桿間的摩擦力大小為Ff,則此時(shí)箱子對(duì)地面的壓力大小為(　　) A.Mg+Ff B.Mg-Ff C.Mg+mg D.Mg-mg 答案A 解析環(huán)在豎直方向上受重力及箱子的桿對(duì)它的豎直向上的摩擦力Ff,受力情況如圖甲所示,根據(jù)牛頓第三定律,環(huán)應(yīng)對(duì)桿有豎直向下的摩擦力Ff,故箱子豎直方向上受重力Mg、地面對(duì)它的支持力FN及環(huán)對(duì)它的摩擦力Ff,受力情況如圖乙所示,由于箱子處于平衡狀態(tài),可得FN=Ff+Mg=Ff+Mg。根據(jù)牛頓第三定律,箱子對(duì)地面的壓力大小等于地面對(duì)箱子的支持力,即FN=Mg+Ff,故選項(xiàng)A正確。 10.如圖所示,甲、乙兩人在冰面上“拔河”。兩人中間位置處有一分界線,約定先使對(duì)方過分界線者為贏。若繩子質(zhì)量不計(jì),冰面可看成光滑,則下列說法正確的是(　　) A.甲對(duì)繩的拉力與繩對(duì)甲的拉力是一對(duì)平衡力 B.甲對(duì)繩的拉力與乙對(duì)繩的拉力是作用力與反作用力 C.若甲的質(zhì)量比乙大,則甲能贏得“拔河”比賽的勝利 D.若乙收繩的速度比甲快,則乙能贏得“拔河”比賽的勝利 答案C 解析根據(jù)牛頓第三定律可知甲對(duì)繩的拉力與繩對(duì)甲的拉力是一對(duì)作用力與反作用力,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;因?yàn)榧缀鸵业牧ψ饔迷谕粋€(gè)物體上,故選項(xiàng)B錯(cuò)誤;若甲的質(zhì)量比較大,甲的慣性比乙的大,故運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變比乙難,故乙先過界,選項(xiàng)C正確;“拔河”比賽的輸贏只與甲、乙的質(zhì)量有關(guān),與收繩速度無關(guān),選項(xiàng)D錯(cuò)誤。 11.如圖所示,兩塊小磁鐵質(zhì)量均為0.5 kg,A磁鐵用輕質(zhì)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=10 cm,勁度系數(shù)k=100 N/m。當(dāng)A、B均處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí),彈簧的長度為L=11 cm。不計(jì)地磁場對(duì)磁鐵的作用和磁鐵與彈簧間相互作用的磁力,求B對(duì)地面的壓力大小。(g取10 m/s2) 答案9 N 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(duì)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(duì)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(duì)地面的壓力大小為9N。 12.如圖所示,圓環(huán)的質(zhì)量為M,經(jīng)過環(huán)心的豎直鋼絲AB上套有一個(gè)質(zhì)量為m的小球,今讓小球沿鋼絲AB以初速度v0豎直向上運(yùn)動(dòng),要使圓環(huán)對(duì)地面無壓力,則小球的加速度和小球能達(dá)到的最大高度是多少?(設(shè)小球不會(huì)到達(dá)A點(diǎn)) 答案g　 解析由牛頓第三定律知,若圓環(huán)對(duì)地面無壓力,則地面對(duì)圓環(huán)無支持力。 取小球?yàn)檠芯繉?duì)象,受重力mg和鋼絲對(duì)小球豎直向下的摩擦力Ff,由牛頓第二定律得:mg+Ff=ma 由牛頓第三定律可知小球?qū)︿摻z豎直向上的摩擦力Ff=Ff 對(duì)圓環(huán)受力分析可知,圓環(huán)受重力Mg和豎直向上的摩擦力Ff作用,則:Mg=Ff 由以上各式解得:a=g 小球沿鋼絲做勻減速運(yùn)動(dòng),由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式可得上升的最大高度 x=。