第一節(jié) 牛頓三定律的理解-2023年高考物理一輪系統(tǒng)復(fù)習(xí)學(xué)思用

【能力提高練】第一節(jié)牛頓三定律的理解

1.（2022?高考浙江卷）下列屬于力的單位是（）

A.kg-m/s2B.kg-m/sC.kg-m2sD.kg-s/m2

【解析】根據(jù)牛頓第二定律有尸="口，則力的單位為kg-m/s?,故選A。

【答案】A

2.（2022?重慶市第七次質(zhì)檢）《曹沖稱象》是家喻戶曉的典故，“置象大船之上，而刻其

水痕所至，稱物以載之，則校可知矣。”它既反映出少年曹沖的機(jī)智，同時也體現(xiàn)出重要的

物理思想方法，這個故事中用到的物理方法是（）

A.等效替代法B.極限法

C.控制變量法D.理想模型法

【解析】當(dāng)物體和大象分別在船上時，船下沉的深度相同，則物體的重量與大象的重

量相等，該方法為等效替代法。故選A。

【答案】A

3.（2022?上海市楊浦區(qū)一模）聲音在某種氣體中傳播的速度表達(dá)式可用氣體壓強(qiáng)〃、氣

體密度「和沒有單位的絕熱指數(shù)丫來表示。通過對單位的分析，判斷速度表達(dá)式可能是

（）

A.v=JyppB.v--C.v--D.u=ypp

VP\P

【解析】傳播速度v的單位m/s,密度P的單位為kg/n?,壓強(qiáng)p的單位kg/nrs?,

所以/的單位是m2人2,故產(chǎn)的單位是m/s,絕熱指數(shù)y無單位，則，應(yīng)Hn的單位相

同，故速度表達(dá)式可能正確的選B。

【答案】B

4.（2022?北京市東城區(qū)高三（下）一模）為了節(jié)能，商場的自動扶梯在較長時間無人乘行

時會自動停止運(yùn)行。有人站上去后，扶梯開始加速，然后勻速運(yùn)動。如圖所示，下列說法正

確的是（）

A.勻速下行過程中，人的動能不變，扶梯對人不做功

B.加速下行過程中，扶梯對人的支持力大于人所受的重力

C.加速下行過程中，人受到的摩擦力方向水平向左

D.加速下行過程中，支持力對人做正功，摩擦力對人做負(fù)功

【解析】A.勻速下行過程中，由平衡條件可知，人和扶梯間沒有摩擦力，人所受重

力做正功，人的動能不變，可知扶梯對人做負(fù)功，故A錯誤；

B.加速下行過程中，豎直方向分加速度向下，人處于失重狀態(tài)，所以扶梯對人的支持

力小于人所受的重力，故B錯誤；

C.加速下行過程中，水平方向分加速度向左，水平方向只有摩擦力提供加速度，根據(jù)

牛頓第二定律的同向性可知人受到的摩擦力方向水平向左，故C正確；

D.加速下行過程中，人所受支持力與人的運(yùn)動方向夾角大于90。，支持力做負(fù)功，摩

擦力與人的運(yùn)動方向夾角小于90。，摩擦力對人做正功，故D錯誤。故選C。

【答案】C

5.（2022?河北省邯鄲市高三下一模）如圖所示，一物塊在水平拉力F的作用下沿水平地

面做勻速直線運(yùn)動，物塊與地面間的動摩擦因數(shù)為且。若保持尸的大小不變，而方向突然

3

變成與水平面成60。角，則物塊將（）

777777.

A.做勻加速直線運(yùn)動B.做勻減速直線運(yùn)動

C.做勻速直線運(yùn)動D.離開地面向上做曲線運(yùn)動

【解析】當(dāng)F水平時有尸=〃/ng,當(dāng)保持F的大小不變，而方向與水平面成60。角

時，拉力的水平分力耳=Fcos60。，摩擦力大小/="（儂一Fsin60°），可知耳=/,

故物塊仍做勻速直線運(yùn)動。故選C。

【解析】c

6.（2022?湖南省雅禮中學(xué)高三（上）第五次月考）如圖所示，在水平晾衣桿（可視為光滑桿）

上晾曬床單時，為了盡快使床單晾干，可在床單間支撐輕質(zhì)細(xì)桿.隨著細(xì)桿位置的不同，晾

衣桿兩側(cè)床單間夾角150°）將不同.設(shè)床單重力為G,晾衣桿所受壓力大小為N,下

列說法正確的是（）

N=@G

A.當(dāng)。=60°時,

3

J7

B.當(dāng)。=90°時，N=—G

2

C.只有當(dāng)6=120°時，才有N=G

D.無論。取何值，都有N=G

【解析】以床單和細(xì)桿整體為研究對象，整體受到重力G和晾衣桿的支持力N',由

平衡條件知N'=G,與6取何值無關(guān)，由牛頓第三定律知床單對晾衣桿的壓力大小

N=N'=G,與。無關(guān)，ABC錯誤，D正確。故選D。

【答案】D

7.（2022?黑龍江省大慶一中高三（下）第二次月考）2021“一帶一路”年度漢字發(fā)布活動中，

“互”字作為最能體現(xiàn)2021年“一帶一路”精神內(nèi)涵的漢字拔得頭籌，成為年度漢字。如圖為

力學(xué)興趣小組制作的“互''字形木制模型。模型分上下兩部分，質(zhì)量均為加。用細(xì)線連接兩

部分。當(dāng)細(xì)線都繃緊時，整個模型可以豎直靜止在水平地面上。其中連接4、》兩點(diǎn)的細(xì)線

為/,連接c、。兩點(diǎn)的細(xì)線為〃，重力加速度為g。則（）

5

A.細(xì)線/對。點(diǎn)的作用力向上

B.細(xì)線/的拉力等于細(xì)線〃的拉力

C.細(xì)線〃的拉力大小等于mg

D.整個模型對地面的壓力大小為2mg

【解析】A.細(xì)線只能提供沿細(xì)線的拉力，所以細(xì)線/對a點(diǎn)的作用力向下。故A錯

誤；

BC.對模型上部分受力分析，有B+mg=%,易知，細(xì)線/的拉力小于細(xì)線〃的拉

力,細(xì)線〃的拉力大于mg0故BC錯誤；

D.對整個模型受力分析，有A=2mg,根據(jù)牛頓第三定律，可知整個模型對地面的

壓力大小為2叫。故D正確。故選D。

【答案】D

8.（2022?遼寧省高三（下）高考聯(lián)合模擬考試）如圖所示，輕彈簧的下端固定在水平桌面

上，上端放有物塊P,系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)，現(xiàn)用豎直向下的力F作用在P上，使其向下做

勻加速直線運(yùn)動，在彈簧的彈性限度內(nèi)，下列是力尸和運(yùn)動時間/之間關(guān)系的圖象，正確的

是（）

【解析】在作用力尸之前，物塊放在彈簧上處于靜止?fàn)顟B(tài)，即加g=5,作用力F

之后，物塊向下做勻加速直線運(yùn)動，根據(jù)牛頓第二定律有尸+mg-以/+x）=ma,x即為

Ikfi

物塊向下運(yùn)動的位移，則x=—a/，聯(lián)立可得F=ma+—產(chǎn)，即/隨時間變化圖象為D,

22

所以D正確，ABC錯誤。故選D

【答案】D

9.（2022?湖南省長沙市第一中學(xué)高三第二次月考）（多選）如圖所示，底面傾角為37。的光

滑棱柱固定在地面上，在其側(cè)面上鋪一塊質(zhì)量可忽略且足夠長的輕質(zhì)絲綢，并在外力作用下

使質(zhì)量分別為2機(jī)和機(jī)的滑塊A、B靜止在兩側(cè)絲綢之上。已知A、B與絲綢間的動摩擦因

數(shù)均為0.8,且最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，重力加速度大小為g,sin37°=0.6,cos37°=0.8o

現(xiàn)同時由靜止釋放A、B,則關(guān)于A、B之后的運(yùn)動（A、B均未達(dá)到棱柱的頂端或底端），下

列說法正確的是（）

A.A與絲綢相對靜止

B.B與絲綢相對靜止

C.A的加速度大小為0.04g

D.B的加速度大小為0.04g

【解析】AB.因為A的最大靜摩擦力大于B的最大靜摩擦力，所以B相對絲綢向下

滑動，A與絲綢一起向下滑動。A正確，B錯誤；

CD.對B,有/amgcosa-mgsina=mat,解得q=0.04g，對A,有

2mgsina-fimgcosa-2ma2,解得4=028g,C錯誤，D正確。故選AD。

【答案】AD

10.（2022?湖南師范大學(xué)附屬中學(xué)一模）艾薩克?牛頓在《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》一書中

指出：“力使物體獲得加速度”。某同學(xué)為探究加速度與力的關(guān)系，取兩個材質(zhì)不同的物體A、

B,使其分別在水平拉力廠的作用下由靜止開始沿水平面運(yùn)動，測得兩物體的加速度。與拉

力尸之間的關(guān)系如圖所示，重力加速度g取10m/s2,空氣阻力忽略不計，則（）

A.物體A的質(zhì)量為0.7kg

B.物體B的質(zhì)量為0.2kg

C.物體A與水平面間動摩擦因數(shù)為0.5

D.物體B與水平面間動摩擦因數(shù)為0.1

【解析】AC.對物體A由牛頓第二定律可得尸-/=加人。，其中滑動摩擦力

p15

/=〃AmAg，聯(lián)立可得。=——〃Ag，結(jié)合圖像可得一=—kgT,4Ag=5m/s2,解

mA根A7

得加A=L4kg,4A=65,故A錯誤C正確;

2

BD.同理對物體B有'-=lkgT,pag=2m/s,解得n?B=lkg，=0.2,故

%

BD錯誤。故選C。

【答案】C

11.（2022?重慶市西南大學(xué)附屬中學(xué)高三（下）全真一）如圖，籃球從某一高度自由落下，

與地面反復(fù)碰撞，最后停在地面上，空氣阻力不計，下列圖像能大致反映該過程籃球的加速

度隨時間變化的是（）

A.B.

【解析】籃球自由落地到與地面接觸前，只受重力作用，加速度不變，以向下為正方

向，加速度為正值，圖線為平行于f軸的線段；籃球與地面接觸到反彈離開地面過程中，受

地面的向上的彈力先從零開始逐漸增大，籃球所受的合力儂/尸機(jī)g-N,開始階段地面彈

力N小于重力，合力向下，籃球向下繼續(xù)擠壓，N增大，合力逐漸減小，加速度逐漸減小，

籃球這一階段向下做加速度（向下，為正）減小的加速運(yùn)動；彈力N增大到超過重力大小時，

合力向上，其大小為-加g，隨著N增大，加速度”逐漸增大，方向向上，籃球向

下做加速度（向上，為負(fù)）增大的減速運(yùn)動直至速度為零：籃球開始向上運(yùn)動（離開地面前）的

過程是籃球向下擠壓地面過程的逆過程，加速度變化特點(diǎn)是：向上（為負(fù)）減小，再向下（為正）

增大。故B符合題意，ACD不符合題意。故選B。

【答案】B

12.（2022?江西省新余市第一中學(xué)高三（上）第三次段考）如圖所示，火箭內(nèi)平臺上放有質(zhì)

量為m的測試儀器，火箭從地面啟動后，以加速度且豎直向上勻加速運(yùn)動，升到某一高度

2

時，測試儀對平臺的壓力為剛離開地面時壓力的;.已知地球半徑為R,g為地面附近的重

力加速度，下列說法正確的是（）

A.上升過程中測試儀器處于失重狀態(tài)

B.上升過程中重力對測試儀器做正功

C.此時測試儀器對平臺的壓為：mg

D.此時火箭離地高度為R

【解析】A、火箭向上加速運(yùn)動具有豎直向上的加速度，則火箭中的測試儀器處于超

重狀態(tài)，A錯誤.

B、上升過程測試儀器所受重力與位移方向相反，故重力做負(fù)功，B錯誤.

C、對高度為h處的儀器由牛頓第二定律N'-mg'=/n5,而剛離開地面時

N-mg=m^,N=',聯(lián)立可得g'.,N'=，g,故C錯誤.

D、由萬有引力等于重力可得〃2g=G而M1m鏟，〃?g=GM%m,聯(lián)立解得后R,則D

正確.故選D.

【答案】D

13.（2022?東北育才學(xué)校七模）如圖所示，兩個完全相同的木模質(zhì)量均為“，通過三根輕

質(zhì)豎直細(xì)線對稱連接，放在水平面上呈"互'’字型靜置，上方木模呈現(xiàn)懸浮效果，這是利用了

建筑學(xué)中的“張拉整體”的結(jié)構(gòu)原理。細(xì)線a、b、c上的張力大小分別用幾、Fb、&表示，水

平面所受的壓力大小為FN，重力加速度大小為g。下列關(guān)系式正確的是（）

A.Fa>mg,FilingB.Fa>mg,F^>2mg

C.Fh-Fc,Fa-Fh+O.5mgD.Fa-Fh+Fc

【解析】整體受力分析，由平衡條件得然=2mg,由對稱性可知&=「，對上方

木模受力分析有工=/"g+C+招，則工〉加g，工H片+￡.，故選A。

【答案】A

14.（2022?北京市西城區(qū)高三下一模）很多智能手機(jī)都有加速度傳感器，能通過圖像顯示

加速度情況。用手掌托著手機(jī)，打開加速度傳感器，手掌從靜止開始迅速上下運(yùn)動，得到如

圖所示的豎直方向上加速度隨時間變化的圖像，該圖像以豎直向上為正方向。由此可判斷出

a(m/s2)

20.01-

A.手機(jī)可能離開過手掌

B.手機(jī)在內(nèi)時刻運(yùn)動到最高點(diǎn)

C.手機(jī)在q時刻改變運(yùn)動方向

D.手機(jī)在乙?4時間內(nèi)，受到的支持力先減小再增大

【解析】B.根據(jù)八丫=。&可知圖象與坐標(biāo)軸圍成面積表示速度變化量，可知

手機(jī)在4時刻速度為正，還沒有到最高點(diǎn)，故B錯誤；

C.根據(jù)Ay=a&可知a-f圖象與坐標(biāo)軸圍成面積表示速度變化量，可知手機(jī)在時

刻前后速度均為正，運(yùn)動方向沒有發(fā)生改變，故C錯誤；

D.由圖可知G?時間加速度向上不斷減小，根據(jù)牛頓第二定律得N-mg=m，都

N=ma+mg,可知：?巧時刻支持力不斷減小，L?A時間內(nèi)加速度向下，不斷增大，根

據(jù)牛頓第二定律得機(jī)g-N=ma,得N=mg_ma',可得支持力還是不斷減小，故D錯

A.由圖可知，手機(jī)的加速度某一段時間內(nèi)等于重力加速度，則手機(jī)與手掌沒有力的作

用，手機(jī)可能離開過手掌，故A正確。故選A。

【答案】A

15.（2022?北京市豐臺區(qū)高三（下）一模）“血沉”是指紅細(xì)胞在一定條件下沉降的速度，在

醫(yī)學(xué)中具有重要意義。測量“血沉”可將經(jīng)過處理后的血液放進(jìn)血沉管內(nèi)，由于重力作用，血

液中的紅細(xì)胞將會下沉。設(shè)血沉管豎直放置且足夠深，紅細(xì)胞的形狀為球體。已知紅細(xì)胞下

落受到血液的粘滯阻力表達(dá)式為/=6R/rv,其中〃為血液的粘滯系數(shù)，，為紅細(xì)胞半徑，

v為紅細(xì)胞運(yùn)動的速率。若某血樣中半徑為/?的紅細(xì)胞，由靜止下沉直到勻速運(yùn)動的速度為

v,“,紅細(xì)胞密度為0，血液的密度為02。以下說法正確的是（）

A.該紅細(xì)胞先做勻加速運(yùn)動，后做勻速運(yùn)動

B.該紅細(xì)胞的半徑可表示為r=—15--

V2g（月―2）

C.若血樣中紅細(xì)胞的半徑較小，則紅細(xì)胞勻速運(yùn)動的速度較大

D.若采用國際單位制中的基本單位來表示〃的單位，則其單位為「鼻

m-s

【解析】A.設(shè)紅細(xì)胞質(zhì)量為加，浮力為6字，由牛頓第二定律加8-/一居多=加。，

又因為f=6m/rv,故紅細(xì)胞隨著速度的增大，粘滯阻力逐漸增大，加速度逐漸減小，紅

細(xì)胞做加速度減小的加速運(yùn)動，當(dāng)加速度減到零時，受力平衡，此后勻速運(yùn)動，A錯誤；

4

B.紅細(xì)胞勻速時/ng=7+4,又因為紅細(xì)胞的質(zhì)量為機(jī)=8?一%，。浮力為

%=夕2］乃，g,聯(lián)立可得8?9"3g=6兀rjrVm+夕2.9兀戶g'解得r=四\:,

333\J2gsi一夕2）

B正確；

C.由上述分析可知若血樣中紅細(xì)胞的半徑較小，則紅細(xì)胞勻速運(yùn)動的速度較小，C錯

誤；

D.由粘滯阻力公式7=6叼”，可知〃=上一，故采用國際單位制中的基本單位來

67rrv

表示〃的單位，應(yīng)為巫，D錯誤。故選B。

m-s

【答案】B

16.（河北省唐山高三下第一次模擬考試）如圖所示，物體4以某一速度沿斜劈8勻速下

滑，運(yùn)動到C點(diǎn)時對物體4施加向右的水平推力作用，若斜劈B一直處于靜止?fàn)顟B(tài)，在施

加推力后的一小段時間內(nèi)物體A一直沿斜面向下運(yùn)動，下列說法正確的是（）

A.物體A所受的合外力不變

B.斜劈B對物體A的作用力沿斜面向上

C.地面對斜劈B的支持力大于A、8總重力

D.地面對斜劈B的摩擦力水平向左

【解析】A.物體A勻速下滑時，對物體A,所受的合外力為零，根據(jù)平衡條件

mAgsin=/=/^mAgcos6,解得〃=tan。，對物體4施加向右的水平推力，對物體A,