高考物理一轮复习第3章牛顿运动定律第1讲牛顿第一定律牛顿第三定律课后限时训练新人教版必修1 7页

牛顿第一定律 牛顿第三定律 一、选择题(本题共 14 小题，1～9 题为单选，10～13 题为多选) 1．(2016·湖南衡阳一中期中)意大利科学家伽利略在研究物体变速运动规律时，做了著 名的“斜面实验”，他测量了铜球在较小倾角斜面上的运动情况，发现铜球做的是匀变速直 线运动，且铜球加速度随斜面倾角的增大而增大，于是他对大倾角情况进行了合理的外推， 由此得出的结论是 导学号 51342264 ( C ) A．力不是维持物体运动的原因 B．力是使物体产生加速度的原因 C．自由落体运动是一种匀变速直线运动 D．物体都具有保持原来运动状态的属性，即惯性 [解析] 测量铜球在较小倾角斜面上的运动情况，发现铜球做的是匀变速直线运动，且 铜球加速度随斜面倾角的增大而增大，倾角最大的情况就是 90°时，这时铜球做自由落体运 动，由此得出的结论是自由落体运动是一种匀变速直线运动，故选 C。 2．(2016·陕西西安第一中学期中)2016 年 9 月 2 日，安徽省宿州市灵璧县，一辆满载 “工”字形钢材的载重汽车由于避让横穿马路的电动车而紧急制动，结果车上的钢材向前冲 出，压扁驾驶室。关于这起事故原因的物理分析正确的是 导学号 51342265 ( A ) A．由于车上的钢材有惯性，在汽车制动时，继续向前运动，压扁驾驶室 B．由于汽车紧急制动，使其惯性减小，而钢材惯性较大，所以继续向前运动 C．由于车上的钢材所受阻力太小，不足以克服其惯性，所以继续向前运动 D．由于汽车制动前的速度太大，汽车的惯性比钢材的惯性大，在汽车制动后，钢材继续 向前运动 [解析] 惯性是物体的固有属性，惯性的唯一量度是质量，钢材具有惯性，在汽车制动 时，会继续向前运动，压扁驾驶室，所以 A 项正确。 3.(2017·宁德月考)如图所示为英国人阿特伍德设计的装置，不考虑绳 与滑轮的质量，不计轴承、绳与滑轮间的摩擦。初始时两人均站在水平地面 上，当位于左侧的甲用力向上攀爬时，位于右侧的乙始终用力抓住绳子，最 终至少一人能到达滑轮。下列说法中正确的是 导学号 51342266 ( B ) A．若甲的质量较大，则甲先到达滑轮 B．若甲的质量较大，则乙先到达滑轮 C．若甲、乙质量相同，则乙先到达滑轮 D．若甲、乙质量相同，则甲先到达滑轮 [解析] 设绳子的拉力为 F，由牛顿第二定律得， 对甲：a 甲＝F－m 甲 g m 甲 ＝ F m 甲 －g， 对乙：a 乙＝F－m 乙 g m 乙 ＝ F m 乙 －g， 甲、乙都做初速度为零的匀加速直线运动：x＝1 2 at2，匀加速时间：t＝ 2x a ， 如果甲、乙质量相等，则：a 甲＝a 乙，甲、乙同时到达滑轮， 当甲的质量大，则甲的加速度小，乙的加速度大，乙先到达滑轮； 如果乙的质量较大，乙的加速度小，甲的加速度大，甲先到达滑轮；故 ACD 错误，B 正 确。 4．(2016·山东枣庄八中期中)在“鸟巢欢乐冰雪季”期间，花样滑冰中的男运动员托举 着女运动员一起滑行，对于此情景，下列说法正确的是 导学号 51342267 ( D ) A．由于男运动员稳稳地托举着女运动员一起滑行，所以男运动员对女运动员的支持力大 于女运动员受到的重力 B．男运动员受到的重力和冰面对他的支持力是一对平衡力 C．女运动员对男运动员的压力与冰面对男运动员的支持力是一对作用力和反作用力 D．男运动员对冰面的压力与冰面对他的支持力是一对作用力和反作用力 [解析] 男运动员稳稳地托举着女运动员一起滑行，在水平面内运动，竖直方向没有加 速度，所以男运动员对女运动员的支持力等于女运动员受到的重力，故 A 错误。男运动员除 了受到重力、冰面对他的支持力外，还受到女运动员对他的压力，三个力平衡，故 B 错误。 女运动员对男运动员的压力与男运动员对女运动员的支持力，是一对作用力和反作用力，故 C 错误。男运动员对冰面的压力与冰面对他的支持力是一对作用力和反作用力，故 D 正确。 5．如图所示，在一辆表面光滑足够长的小车上，有质量为 m1 和 m2 的两个小球(m1>m2)，两小球原来随车一起运动。当车突然停止时，如不 考虑其他阻力，则两个小球 导学号 51342268 ( B ) A．一定相碰 B．一定不相碰 C．不一定相碰 D．无法确定 [解析] 因小车表面光滑，因此小球在水平方向上没有受到外力作用，原来两球与小车 有相同的速度，当车突然停止时，由于惯性，两小球的速度将不变，所以不会相碰。 6．一列以速度 v 匀速行驶的列车内有一水平桌面，桌面上 A 处有一相对桌面静止的小球。 由于列车运动状态的改变，车厢中的旅客发现小球沿如图(俯视图)中的虚线从 A 点运动到 B 点，则说明列车是减速且在向南拐弯的图是 导学号 51342269 ( A ) [解析] 由于列车原来做匀速运动，小球和列车保持相对静止，现在列车要减速，由于 惯性小球必向前运动，C、D 错；又因列车要向南拐弯，由做曲线运动的条件知列车要受到向 南的力的作用，即桌子受到向南的力的作用，所以小球相对桌面向北运动，A 对，B 错。 7．(2017·宁夏一中月考)如图所示，小车放在水平地面上，甲、乙二人用力向相反方向 拉小车，不计小车与地面之间的摩擦力，下面说法正确的是 导学号 51342270 ( B ) A．甲拉小车的力和乙拉小车的力是一对作用力和反作用力 B．小车静止时甲拉小车的力和乙拉小车的力是一对平衡力 C．若小车加速向右运动表明小车拉甲的力大于甲拉小车的力 D．若小车加速向右运动表明乙拉小车的力大于小车拉乙的力 [解析] 小车水平方向受甲拉小车的力与乙拉小车的力，只有当小车保持静止或做匀速 直线运动时，这两个力才是平衡力，故 A 错误，B 正确；小车拉甲的力与甲拉小车的力是甲 与小车间的相互作用力，总是大小相等、方向相反、作用在同一条直线上，与小车的运动状 态无关，故 C 错误；乙拉小车的力与小车拉乙的力是乙与小车间的相互作用力，总是大小相 等、方向相反、作用在同一条直线上，与小车的运动状态无关，故 D 错误。 8．(2016·浙江嘉兴期末)如图所示是我国首次立式风洞跳伞实验，风洞喷出竖直向上的 气流将实验者加速向上“托起”。此过程中 导学号 51342271 ( A ) A．地球对人的吸引力和人对地球的吸引力大小相等 B．人受到的重力和人受到气流的力是一对作用力与反作用力 C．人受到的重力大小等于气流对人的作用力大小 D．人被向上“托起”时处于失重状态 [解析] 地球对人的吸引力和人对地球的吸引力是一对相互作用力，等大反向，A 正确； 相互作用力是两个物体间的相互作用，而人受到的重力和人受到气流的力涉及人、地球、气 流三个物体，不是一对相互作用力，B 错误；由于风洞喷出竖直向上的气流将实验者加速向 上“托起”，在竖直方向上合力不为零，所以人受到的重力大小不等于气流对人的作用力大 小，C 错误；人被向上“托起”时加速度向上，处于超重状态，D 错误。 易错分析：作用力与反作用力大小相等，方向相反，作用在同一条直线上，作用在两个 物体上，力的性质相同，它们同时产生，同时变化，同时消失，要理解牛顿第三定律与平衡 力的区别。作用力与反作用力是分别作用在两个物体上的，既不能合成，也不能抵消，分别 作用在各自的物体上产生各自的作用效果。审题不细心，容易错选 C。 9．(原创题)甲瓶子盛满水，在密封塞上用细绳悬挂一个铁球，乙瓶子盛满水，在密封塞 上用等长细绳悬挂与小铁球体积相同的小泡沫塑料球，且将乙瓶子倒置，如下图(1)所示，甲 乙 两 个 瓶 子 均 固 定 在 小 车 上 。 当 小 车 突 然 向 前 运 动 时 ， 则 两 球 的 存 在 状 态 为 导学号 51342272 ( A ) [解析] 对 A 选项所示情况，可设想一个与金属小球等体积的水球。金属球位置的变化， 必然代替这个水球的位置。而同体积的水球和金属球，金属球的质量大，惯性大，运动状态 不容易改变，故相对水球来说滞后。同理，由于同体积水球的质量大于泡沫塑料球的质量， 水球惯性大，相对泡沫塑料球来说水球滞后，泡沫塑料球相对水球在前，因此 A 选项正确。 10．有人做过这样一个实验：如图所示，把鸡蛋 A 快速向另一个完全一样的静止的鸡蛋 B 撞去(用同一部分撞击)，结果每次都是被撞击的鸡蛋 B 被撞破，则下面说法正确的是 导学号 51342274 ( ACD ) A．A 对 B 的作用力的大小等于 B 对 A 的作用力的大小 B．A 对 B 的作用力的大小大于 B 对 A 的作用力的大小 C．A 蛋碰撞瞬间，其内蛋黄和蛋白由于惯性会对 A 蛋壳产生向前的作用力 D．A 蛋碰撞部位除受到 B 对它的作用力外，还受到 A 蛋中蛋黄和蛋白对它的作用力，所 以所受合力较小 [解析] A 对 B 的作用力和 B 对 A 的作用力为作用力与反作用力，一定大小相等，A 正确， B 错误；在撞击瞬间，A 蛋内蛋黄和蛋白由于惯性，会产生对 A 蛋壳向前的作用力，使 A 蛋壳 接触处所受的合力比 B 蛋壳的小，因此 B 蛋壳易被撞破，故 C、D 正确。 11．如图所示，用水平力 F 把一个物体紧压在竖直墙壁上静止，下列说 法中正确的是 导学号 51342275 ( BD ) A．水平力 F 跟墙壁对物体的压力是一对作用力与反作用力 B．物体的重力跟墙壁对物体的静摩擦力是一对平衡力 C．水平力 F 与物体对墙壁的压力是一对作用力与反作用力 D．物体对墙壁的压力与墙壁对物体的支持力是一对作用力与反作用力 [解析] 水平力 F 跟墙壁对物体的压力作用在同一物体上，大小相等，方向相反，且作 用在一条直线上，是一对平衡力，选项 A 错误；物体在竖直方向上受竖直向下的重力以及墙 壁对物体竖直向上的静摩擦力的作用，因物体处于静止状态，故这两个力是一对平衡力。选 项 B 正确；水平力 F 作用在物体上，而物体对墙壁的压力作用在墙壁上，这两个力不是一对 平衡力，也不是一对相互作用力，选项 C 错误；物体对墙壁的压力与墙壁对物体的支持力是 两个物体间的相互作用力，是一对作用力与反作用力，选项 D 正确。 12．2016 年 8 月 10 日 6 时 55 分，我国在太原卫星发射中心用长征四号丙运载火箭成功 将高分三号卫星发射升空，卫星顺利进入预定轨道，关于这次卫星与火箭上天的情形叙述正 确的是 导学号 51342276 ( AD ) A．火箭尾部向外喷气，喷出的气体反过来对火箭产生一个反作用力，从而让火箭获得了 向前的推力 B．火箭尾部喷出的气体对空气产生一个作用力，空气的反作用力使火箭获得飞行的动力 C．火箭飞出大气层后，由于没有了空气，火箭虽然向后喷气，但也无法获得前进的动力 D．卫星进入预定轨道之后，与地球之间仍存在相互作用 [解析] 火箭升空时，其尾部向下喷气，火箭箭体与被喷出的气体是一对相互作用的物 体。火箭向下喷气时，喷出的气体同时对火箭产生向上的反作用力，即火箭上升的推力，此 推力并不是由周围的空气对火箭的反作用力提供的，因而与是否飞出大气层、是否在空气中 飞行无关，故选项 B、C 错误，A 正确；当卫星进入预定轨道后，卫星与地球之间仍然存在着 相互吸引力，即地球吸引卫星，卫星也吸引地球，这是一对作用力与反作用力，故选项 D 正 确。 13．(2017·陕西省宝鸡中学月考)抖空竹是人们喜爱的一项体育活动。 最早的空竹是两个如同车轮的竹筒，中间加一个转轴，由于外形对称，其重 心在中间位置，初玩者能很好地找到支撑点而使之平衡。随着制作技术的发 展，如图所示的不对称的空竹也受到人们的欢迎，现在大多是塑料制成的， 也有天然竹木制成的。关于抖空竹，在空气阻力不可忽略的情况下，下列说法中正确的是 导学号 51342277 ( AD ) A．空竹启动前用绳子拉住提起，要保证支持力和重力在同一条直线上 B．空竹的转动是依靠绳子的拉动，绳子与转轴之间的摩擦力越小越好 C．空竹抛起后由于惯性而继续向上运动，在空中受重力和惯性作用 D．空竹从抛起到接住，转速会减小，表演时还要继续牵拉绳子使其加速转动 [解析] 空竹启动前用绳子拉住提起，此时要选择恰当的位置，保证支持力和重力在同 一条直线上，满足二力平衡的条件，否则空竹就要翻倒从绳子上落下，选项 A 正确；空竹是 利用绳子与转轴之间的摩擦力使其转动，因此绳子选用比较粗糙、摩擦力比较大的比较好， 选项 B 错误；空竹抛起后由于惯性而继续向上运动，在空中受重力和空气阻力的作用，空竹 的运动状态发生改变，速度越来越小，然后下落，选项 C 错误；空竹从抛起到接住，由于空 气阻力的作用，转速比抛出前减小，因此表演时还要继续牵拉绳子使其加速转动，选项 D 正 确。 二、非选择题 14．(2016·烟台模拟)如图所示，两块小磁铁质量均为 0.5kg，A 磁铁 用轻质弹簧吊在天花板上，B 磁铁在 A 正下方的地板上，弹簧的原长 L0＝ 10cm，劲度系数 k＝100N/m。当 A、B 均处于静止状态时，弹簧的长度为 L ＝11cm。不计地磁场对磁铁的作用和磁铁与弹簧间相互作用的磁力，求 B 对地面的压力大小。(g 取 10m/s2) 导学号 51342278 [答案] 9N [解析] A 受力如图所示，由平衡条件得： k(L－L0)－mg－F＝0 解得：F＝－4N 故 B 对 A 的作用力大小为 4N，方向竖直向上。 由牛顿第三定律得 A 对 B 的作用力 F′＝－F＝4N，方向竖直向下 B 受力如图所示，由平衡条件得： FN－mg－F′＝0 解得：FN＝9N。 由牛顿第三定律得 B 对地面的压力大小为 9N。 15．(2017·浙江省镇海中学模拟)如图所示，底座 A 上装有一根直立杆，其总质量为 M， 杆上套有质量为 m 的圆环 B，它与杆有摩擦。当圆环从底端以某一速度 v 向上飞起时，圆环的加速度大小为 a，底座 A 不动，求圆环在升起和下 落过程中，水平面对底座的支持力分别是多大？ 导学号 51342279 [答案] (M＋m)g－ma (M－m)g＋ma [解析] 圆环上升时，两物体受力如图所示，其中 Ff1 为杆给环的摩擦力，Ff2 为环给杆的 摩擦力。 对圆环：mg＋Ff1＝ma 对底座：FN1＋Ff2－Mg＝0 由牛顿第三定律得：Ff1＝Ff2 联立可得：FN1＝(M＋m)g－ma 圆环下降时，两物体受力如图所示 对圆环：mg－Ff1＝ma′ 对底座：Mg＋Ff2－FN2＝0 由牛顿第三定律得：Ff1＝Ff2 联立解得：FN2＝(M－m)g＋ma