内容正文:
第1讲 牛顿三定律的理解
(建议用时:20分钟)
题组一 牛顿第一定律的理解
1.(2021·广东广州越秀期末)(多选)某时刻,质量为2 kg的物体甲受到的合力是6 N,速度是10 m/s;质量为3 kg的物体乙受到的合力是5 N,速度是10 m/s,则( )
A.甲比乙的惯性小
B.甲比乙的惯性大
C.甲和乙的惯性一样大
D.无法判定哪个物体惯性大
答案 A
解析 质量是物体惯性大小的唯一量度,甲的质量小于乙的质量,所以甲比乙的惯性小,选项A正确.
2.(2021·江苏扬州一模)(多选)一汽车在路面情况相同的公路上沿直线行驶,下面关于车速、惯性、质量和滑行位移的讨论,正确的是( )
A.车速越大,它的惯性越大
B.质量越大,它的惯性越大
C.车速越大,刹车后滑行的位移越长
D.车速越大,刹车后滑行的位移越长,所以惯性越大
答案 BC
解析 要理解质量是惯性大小的唯一决定因素,惯性是物体的固有属性,其大小仅由物体的质量决定,质量越大,惯性越大,选项A错误,B正确;滑行位移应由刹车时的速度确定,因为刹车过程中,其加速度是一定的,根据v2-v=2ax,所以车速越大,其滑行位移越大,而与其惯性大小无关,选项C正确,D错误.
题组二 牛顿第二定律的理解和应用
3.(2021·浙江杭州二中月考)我国首台新型墙壁清洁机器人“蜘蛛侠”是由青岛大学学生自主研制开发的,“蜘蛛侠”利用8只“爪子”上的吸盘吸附在接触面上,通过“爪子”交替伸缩,就能在墙壁或玻璃上自由移动.如图所示,假设“蜘蛛侠”在竖直玻璃墙面上由A点沿直线匀加速“爬行”到右上方B点,在这一过程中,关于“蜘蛛侠”在竖直面内的受力分析正确的是( )
答案 C
解析 “蜘蛛侠”加速度方向从A点指向B点,根据牛顿第二定律可知,在竖直平面内蜘蛛侠所受合力方向应该是从A点指向B点,选项C正确,A、B、D错误.
4.(2021·湖南衡阳二十六中期末)(多选)如图甲所示,物体原来静止在水平面上,用一水平力F拉物体,在F从0开始逐渐增大的过程中,物体先静止后又做变加速运动,其加速度a随外力F变化的图像如图乙所示.根据图乙中所标出的数据可计算出( )
A.物体的质量为1 kg
B.物体的质量为2 kg
C.物体与水平面间的动摩擦因数为0.3
D.物体与水平面间的动摩擦因数为0.5
答案 BC
解析 物体受重力、地面的支持力、向右的拉力和向左的摩擦力,根据牛顿第二定律得F-μmg=ma,解得a=-μg,由a与F图线,得到0.5=-10μ,4=-10μ,联立以上各式解得m=2 kg,μ=0.3,选项B、C正确,A、D错误.
5.某种自动扶梯,无人乘行时运转很慢,当有人站上去后会先慢慢加速.如图所示,有一顾客乘这种扶梯下楼.在电梯加速向下运行的过程中,她所受力的示意图是( )
答案 D
解析 电梯加速向下运行,根据F合=ma可知人所受合力与电梯运行方向相同,所以人在竖直方向重力大于支持力,合力F竖直向下,在水平方向静摩擦力平行于接触面水平向右,则F与Ff的合力才能与F合相同,选项A、B、C错误,D正确.
题组三 牛顿第三定律的理解和应用
6.(2020·浙江学考)如图所示,大人跟小孩掰手腕,很容易把小孩的手压到桌面上.若大人对小孩的力记为F1,小孩对大人的力记为F2,则( )
A.F1>F2
B.F1和F2大小相等
C.F1先于F2产生
D.F1后于F2产生
答案 B
解析 大人对小孩的作用力与小孩对大人的作用力是作用力与反作用力,大小相等,方向相反,选项A错误,B正确;由牛顿第三定律知F1和F2同时产生,选项C、D错误.
7.(2021·北京交大附中期末)如图所示,人站在船上撑竿使船离岸,在此过程中( )
A.竿对岸的作用力大于岸对竿的作用力
B.人与船之间存在着相互作用的摩擦力
C.岸对竿的作用力和船对人的作用力是—对相互作用力
D.人受到的重力和竿对人的作用力是一对平衡力
答案 B
解析 竿对岸的作用力与岸对竿的作用力是一对作用力与反作用力,则大小相等,选项A、C错误;人与船之间有相对运动的趋势,可知人与船之间存在着相互作用的摩擦力,选项B正确;人受到的重力与竿对人的作用力不在同一直线上,不是一对平衡力,选项D错误.
8.(2022·山东邹平一中摸底)一个箱子放在水平地面上,箱内有一固定的竖直杆,在杆上套着一个环,箱与杆的质量为M,环的质量为m,如图所示.已知环沿杆匀加速下滑时,环与杆间的摩擦力大小为Ff,重力加速度为g,则此时箱子对地面的压力大小为( )
A.Mg+Ff B.Mg-Ff
C.Mg+mg D.Mg-mg
答案 A
解析 环在竖直方向上受重力及箱子内的杆给它的竖直向上的摩擦力Ff,受力情况如图甲所示,根据牛顿第三定律,环应给杆一个竖直向下的摩擦力F