2025版高考物理一輪復(fù)習(xí)第三章牛頓運動定律第1講牛頓三定律的理解練習(xí)含解析新人教版

PAGE7-第1講牛頓三定律的理解一、選擇題(本題共14小題，1～7題為單選，8～14題為多選)1．(2024·山東濟寧月考)關(guān)于伽利略的兩個斜面試驗，下列說法中正確的是(D)A．伽利略運用圖甲斜面進行試驗，得出力和運動的關(guān)系B．伽利略運用圖乙斜面進行試驗，得出自由落體運動的規(guī)律C．伽利略運用圖乙斜面進行試驗，得出力是維持物體運動的緣由D．伽利略運用圖甲斜面進行試驗，得出自由落體運動速度隨時間改變的規(guī)律[解析]本題考查伽利略斜面試驗。伽利略從題圖甲斜面試驗中得到的結(jié)論外推到斜面傾角為90°的情形，從而間接證明白自由落體運動是勻加速直線運動，故A錯誤，D正確；伽利略通過題圖乙斜面試驗得出力不是維持物體運動的緣由，故B、C錯誤。2．(2024·安徽蚌埠月考)伽利略對運動和力的關(guān)系及自由落體運動做了大量的探討，下列說法正確的是(B)A．伽利略設(shè)計的斜面試驗?zāi)軌蛲耆四Σ磷枇Φ挠绊態(tài)．伽利略在斜面試驗的基礎(chǔ)上經(jīng)過推理，得出力不是維持物體運動的緣由C．伽利略在探討自由落體運動時，能夠完全消退空氣阻力的影響D．伽利略用“沖淡重力”的方法探討自由落體運動，是為了消退重力的影響[解析]本題考查物理學(xué)史中伽利略對自由落體運動的探討。伽利略有兩個斜面試驗，一個是在斜面上探討自由落體運動，其目的是“沖淡重力”，試驗中沒有消退空氣阻力的影響，也沒有消退重力的影響，C、D錯誤；另一個是我們常常說的“志向斜面試驗”，在斜面試驗的基礎(chǔ)上經(jīng)過推理，得出力不是維持物體運動的緣由，試驗中沒有完全消退摩擦阻力的影響，A錯誤，B正確。3．一物體沿傾角為α的斜面下滑時，恰好做勻速直線運動，若物體以某一初速度沖上斜面，則上滑時物體加速度大小為(C)A．gsinα B．gtanαC．2gsinα D．2gtanα[解析]對物體下滑時進行受力分析，如圖(甲)。由于恰好做勻速直線運動，依據(jù)平衡學(xué)問得mgsinα＝Ff。物體以某一初速度沖上斜面，對物體受力分析，如圖(乙)，物體的合力F合＝mgsinα＋Ff＝2mgsinα。依據(jù)牛頓其次定律得a＝eq\f(F合,m)＝2gsinα。4．(2024·四川綿陽南山中學(xué)月考)物理學(xué)的發(fā)展極大地豐富了人類對物質(zhì)世界的相識，推動了科學(xué)技術(shù)的創(chuàng)新和革命，促進了人類文明的進步。關(guān)于物理學(xué)中運動與力的發(fā)展過程和探討方法的相識，下列說法中正確的是(C)A．亞里士多德首先提出了慣性的概念B．牛頓運動定律是探討動力學(xué)問題的基石，牛頓的三條運動定律都能通過現(xiàn)代的試驗手段干脆驗證C．伽利略對自由落體運動探討方法的核心是把試驗和邏輯推理(包括數(shù)學(xué)演算)結(jié)合起來，從而發(fā)展了人類的科學(xué)思維方式和科學(xué)探討方法D．力的單位“N”是基本單位，加速度的單位“m/s2”[解析]本題考查物理學(xué)史和探討方法。伽利略首先提出了慣性的概念，故A錯誤；牛頓運動定律是探討動力學(xué)問題的基石，因為牛頓第肯定律是在物體不受任何外力的作用下得到的結(jié)論，而現(xiàn)實生活中沒有不受任何外力的物體，所以牛頓第肯定律是在試驗的基礎(chǔ)上，結(jié)合推理得出來的，故B錯誤；伽利略對自由落體運動探討方法的核心是把試驗和邏輯推理(包括數(shù)學(xué)演算)結(jié)合起來，從而發(fā)展了人類的科學(xué)思維方式和科學(xué)探討方法，故C正確；力的單位“N”不是基本單位，加速度的單位“m/s2”5．(2024·福建寧德期中)我們常常接觸到的一些民諺、俗語，都蘊含著豐富的物理學(xué)問，以下理解錯誤的是(C)A．“泥鰍黃鱔交摯友，滑頭對滑頭”——泥鰍和黃鱔的表面都比較光滑，摩擦力小B．“一只巴掌拍不響”——力是物體對物體的作用，一只巴掌要么拍另一只巴掌，要么拍在其他物體上才能產(chǎn)生力的作用，才能拍響C．“雞蛋碰石頭，自不量力”——雞蛋和石頭相碰時石頭撞擊雞蛋的力大于雞蛋撞擊石頭的力D．“人心齊，泰山移”——假如各個分力的方向一樣，則合力的大小等于各個分力的大小之和[解析]本題考查對牛頓第三定律的理解?！半u蛋碰石頭，自不量力”——雞蛋和石頭相碰時，依據(jù)牛頓第三定律可知，石頭撞擊雞蛋的力等于雞蛋撞擊石頭的力，故C錯誤。本題選理解錯誤的，故C符合題意。6．某同學(xué)為了取出如圖所示羽毛球筒中的羽毛球，一只手拿著球筒的中部，另一只手用力擊打羽毛球筒的上端，則(D)A．該同學(xué)無法取出羽毛球B．羽毛球會從筒的下端出來C．羽毛球筒向下運動過程中，羽毛球受到向上的摩擦力才會從上端出來D．該同學(xué)是在利用羽毛球的慣性[解析]本題考查慣性在生活中的應(yīng)用。該同學(xué)一只手拿著球筒的中部，另一只手用力擊打羽毛球筒的上端，羽毛球筒在力的作用下向下運動，而羽毛球由于慣性而保持靜止，所以羽毛球會從筒的上端出來，故D正確。7．(2024·山東臨沂期末)在傾角為α的斜面上，帶支架的木板上用輕繩懸掛一小球。木板與斜面間的動摩擦因數(shù)為μ，當(dāng)整體沿斜面下滑且小球與木板及支架相對靜止時，輕繩與豎直方向的夾角為β。下列說法正確的是(C)A．若μ＝0，則β＝0B．若μ＝tanα，則β＝αC．若0<μ<tanα，則0<β<αD．若0<μ<tanα，則β>α[解析]本題考查整體法和隔離法在牛頓其次定律中的應(yīng)用。設(shè)小球的質(zhì)量為m1，木板及支架的質(zhì)量為m2，把木板、支架和小球看成一個整體進行受力分析，依據(jù)受力狀況可得，沿斜面方向有(m1＋m2)gsinα－f＝(m1十m2)a，垂直于斜面方向有FN＝(m1＋m2)gcosα，摩擦力f＝μFN，聯(lián)立解得a＝gsinα－μgcosα，若μ＝0，則a＝gsinα，此時小球沿斜面方向的加速度a＝gsinα，則輕繩的拉力在沿斜面方向的分力為零，此時β＝α，故A錯誤；若μ＝tanα，則a＝gsinα－μgcosα＝0，此時小球受力平衡，故輕繩的拉力沿豎直方向，大小等于小球的重力，即β＝0，故B錯誤；若0<μ<tanα，則小球加速度的取值范圍為0<a<gsinα，可知輕繩對小球的拉力有沿斜面對上的分力，且分力小于小球重力沿斜面對下的分力，可知0<β8．(2024·河北衡水中學(xué)期中)用手托著一塊磚，起先時靜止不動，后來手突然向上加速運動，下列推斷正確的是(ABC)A．靜止時，磚受到的支持力等于磚的重力B．加速時，磚對手的壓力大于磚的重力C．靜止時，磚受到的支持力等于磚對手的壓力D．加速時，磚受到的支持力大于磚對手的壓力[解析]本題考查對牛頓第三定律的理解。靜止時，磚的重力與磚受到的支持力是一對平衡力，大小相等，故A正確；不論靜止還是加速，磚受到的支持力和磚對手的壓力都是一對相互作用力，大小相等，故C正確，D錯誤；加速時，磚受到的支持力大于磚的重力，則磚對手的壓力大于磚的重力，故B正確。9．(2024·天津和平區(qū)模擬)在滑冰場上，甲、乙兩個小孩分別坐在滑冰板上，原來靜止不動，在相互猛推一下后分別向相反方向運動，甲在冰上滑行的距離比乙遠。假定兩板與冰面間的動摩擦因數(shù)相等，下列推斷正確的是(CD)A．在互推的過程中，甲推乙的力小于乙推甲的力B．在互推的過程中，甲推乙的時間小于乙推甲的時間C．在剛分開時，甲的初速度大于乙的初速度D．在分開后，甲的加速度與乙的加速度大小相等[解析]本題考查相互作用力。在兩個小孩互推的過程中，甲推乙的力與乙推甲的力是一對作用力與反作用力，依據(jù)牛頓第三定律，作用力與反作用力大小相等、方向相反，故A錯誤；作用力與反作用力同時產(chǎn)生、同時消逝，作用時間相等，故B錯誤；甲、乙分開后，兩人受到的合力都是摩擦力，依據(jù)牛頓其次定律可知a＝eq\f(μmg,m)＝μg，因為兩板與冰面間的動摩擦因數(shù)相等，所以甲、乙的加速度大小相等，再依據(jù)v＝eq\r(2ax)可知，由于甲的位移大，則甲的初速度大，故C、D正確。10．一物體重為50N，與水平桌面間的動摩擦因數(shù)為0.2，現(xiàn)加上如圖所示的水平力F1和F2，若F2＝15N時物體做勻加速直線運動，則F1的值可能是(g取10m/s2)(ACD)A．3N B．25NC．30N D．50N[解析]若物體向左做勻加速直線運動，依據(jù)牛頓其次定律可知F2－F1－μG＝ma>0，解得F1<5N，A正確；若物體向右做勻加速直線運動，依據(jù)牛頓其次定律可知F1－F2－μG＝ma>0，解得F1>25N，C，D正確。11．(2024·湖南長沙一中月考)2020年5月31日16時53分，我國在酒泉衛(wèi)星放射中心運用長征二號丁運載火箭，勝利將高分九號02星和德四號衛(wèi)星送入預(yù)定軌道，放射獲得圓滿勝利。關(guān)于這次衛(wèi)星與火箭上天的情形敘述正確的是(AD)A．火箭尾部向外噴氣，噴出的氣體反過來對火箭產(chǎn)生一個反作用力，從而讓火箭獲得了向前的推力B．火箭尾部噴出的氣體對空氣產(chǎn)生一個作用力，空氣的反作用力使火箭獲得飛行的動力C．火箭飛出大氣層后，由于沒有了空氣，火箭雖然向后噴氣，但也無法獲得前進的動力D．衛(wèi)星進入預(yù)定軌道之后，與地球之間仍存在相互作用[解析]本題考查牛頓第三定律的應(yīng)用。火箭升空時，其尾部向外噴氣，火箭箭體與被噴出的氣體是一對相互作用的物體，火箭向外噴氣時，噴出的氣體同時對火箭產(chǎn)生反作用力，即火箭受到的推力，此推力并不是四周的空氣對火箭的反作用力，因而此推力與火箭是否飛出大氣層、是否在空氣中飛行無關(guān)，選項A正確，B、C錯誤；當(dāng)衛(wèi)星進入預(yù)定軌道之后，衛(wèi)星與地球之間仍存在相互吸引力，即地球吸引衛(wèi)星，衛(wèi)星也吸引地球，這是一對作用力與反作用力，選項D正確。12．(2024·山西朔州月考)如圖所示，重球系于線DC下端，重球下再系一根同樣的線BA，整個裝置處于平衡狀態(tài)，下列說法中正確的是(AC)A．在線的A端緩慢向下增加拉力，結(jié)果CD線被拉斷B．在線的A端緩慢向下增加拉力，結(jié)果AB線被拉斷C．在線的A端突然向下猛力一拉，結(jié)果AB線被拉斷D．在線的A端突然向下猛力一拉，結(jié)果CD線被拉斷[解析]本題考查受力平衡、慣性。在線的A端緩慢向下增加拉力時，CD線上的拉力較大，故CD線先斷；在線的A端突然向下猛力一拉，重球的慣性較大，速度改變慢，CD線上的拉力瞬間幾乎沒變，故AB線先斷，所以選項A、C正確。13．一物體受水平繩的拉力作用由靜止起先前進，先做加速運動，然后改為做勻速運動，再改為做減速運動。則(CD)A．加速前進時，繩拉物體的力大于物體拉繩的力B．減速前進時，繩拉物體的力等于物體受到的摩擦力C．勻速運動時，繩拉物體的力等于物體受到的摩擦力D．不管物體如何運動，繩拉物體的力都等于物體拉繩的力[解析]本題考查相互作用力在不同運動狀態(tài)時的分析。繩拉物體的力與物體拉繩的力是一對作用力與反作用力，它們總是大小相等、方向相反、作用在同一條直線上，與運動狀態(tài)無關(guān)，故選項A錯誤，D正確；當(dāng)物體做加速運動時，依據(jù)牛頓其次定律可知，繩拉物體的力大于物體受到的摩擦力，當(dāng)物體勻速運動時，所受合力為零，則繩拉物體的力等于物體受到的摩擦力，當(dāng)物體減速運動時，繩拉物體的力小于物體受到的摩擦力，故選項B錯誤，C正確。14．(2024·遼寧東北育才學(xué)校模擬)如圖所示，質(zhì)量為m2的物體2放在正沿平直軌道向右行駛的車廂底板上，并用豎直細繩通過光滑定滑輪連接質(zhì)量為m1的物體1。與物體1相連接的細繩與豎直方向成θ角。下列說法中正確的是(AD)A．車廂的加速度大小為gtanθB．細繩對物體1的拉力大小為m1gcosθC．底板對物體2的支持力大小為m2g－mD．物體2所受底板的摩擦力大小為m2gtanθ[解析]本題考查牛頓其次定律的應(yīng)用。以物體1為探討對象，分析受力狀況，物體1受重力m1g和拉力T，依據(jù)牛頓其次定律得m1gtanθ＝m1a，解得a＝gtanθ，則車廂的加速度大小為gtanθ，細繩對物體1的拉力大小T＝eq\f(m1g,cosθ)，故A正確，B錯誤；以物體2為探討對象，分析受力，物體2在豎直方向上受力平衡，則底板對物體2的支持力大小為m2g－T＝m2g－eq\f(m1g,cosθ)，依據(jù)牛頓其次定律可知，物體2所受底板的摩擦力大小f＝m2a＝m2gtanθ，故C錯誤，D正確。二、非選擇題15．(2024·湖南瀏陽一中月考)如圖所示是一種探討劈的作用的裝置，托盤A固定在細桿上，細桿放在固定的圓孔中，下端有滾輪，細桿只能在豎直方向上移動，在與托盤連接的滾輪正下面的底座上也固定一個滾輪，輕質(zhì)劈放在兩滾輪之間，劈背的寬度為a，側(cè)面的長度為L，劈尖上固定的細線通過滑輪懸掛總質(zhì)量為m的鉤碼，調(diào)整托盤上所放砝碼的質(zhì)量M，可以使劈在任何位置時都不發(fā)生移動。忽視一切摩擦和劈、托盤、細桿與滾輪的重力，若M︰m＝1.5，