内容正文:
高效作业8 牛顿运动定律的理解
(见学生用书P303)
微考点一 牛顿第一定律
1.(多选)伽利略根据小球在斜面上运动的实验和理想实验,提出了惯性的概念,从而奠定了牛顿力学的基础。早期物理学家关于惯性有下列说法,其中正确的是( AD )
A.物体抵抗运动状态变化的性质是惯性
B.没有力的作用,物体只能处于静止状态
C.行星在圆周轨道上保持匀速率运动的性质是惯性
D.运动的物体如果没有受到力的作用,将继续以同一速度沿同一直线运动
【解析】 惯性是物体抵抗运动状态变化而保持静止或匀速直线运动状态的性质,A正确;没有力的作用,物体将处于静止或匀速直线运动状态,B错误;行星做匀速圆周运动是由于受中心天体的引力作用,不是由于惯性,C错误;运动的物体如果没有受到力的作用,将一直做匀速直线运动,D正确。
2.2023·杭十四中模拟打水漂是人类最古老的游戏之一(如图所示)。瓦片从手上水平飞出,擦水面飞行,并在水面上向前弹跳几次后下沉。下列关于瓦片的判断正确的是( D )
A. 初速度越大,惯性越大
B.飞行时间越长,惯性越大
C.飞行距离越长,惯性越大
D.质量越大,惯性越大
【解析】 惯性是物体本身具有的一种性质,惯性的大小只与物体的质量有关,所以瓦片的质量越大,惯性一定越大,与初速度、飞行时间、飞行距离等因素无关,故A、B、C错误,D正确。
3.如图所示,相同的细线1、2与钢球连接,细线1的上端固定,用力向下拉线2,则( C )
A. 缓慢增加拉力时,线2会被拉断
B.缓慢增加拉力时,线1中张力的增量比线2的大
C.猛拉时,线2断,线断前瞬间球的加速度大于重力加速度
D.猛拉时,线2断,线断前瞬间球的加速度小于重力加速度
【解析】 缓慢增加拉力,小球受力平衡,则FT1=FT2+mg,所以细线1先被拉断,故A错误;要使等式成立,细线1和2的拉力变化量是相同的,故B错误;猛拉时,细线2上的拉力突然变大,作用时间极短,由于惯性,小球位置几乎不变,细线1的拉力增加几乎为零,故细线2断裂,因此线断前瞬间细线2的拉力大于细线1的,因此钢球所受合力F合=F′T2+mg-F′T1>mg,故钢球加速度大于重力加速度,故C正确,D错误。
微考点二 力学单位制
4.2023·诸暨中学模拟引力常量G的精确测量对于深入研究引力之间的相互作用具有重要意义,我国华中科技大学引力中心团队于2018年测得了当时最精确的值。若用国际单位制基本单位的符号来表示引力常量G的单位,下列正确的是( A )
A. B.
C. D.
【解析】 由F=可得G的单位为,而N=,变形得G的单位为,故A正确。
5.2022年12月,俄军最新型的图——160M战略轰炸机首飞,飞行过程持续约30分钟,飞行高度为600米,能搭载重达40吨的各型炸药。在这则消息中涉及了质量、长度和时间及其单位,在国际单位制中,下列说法中正确的是( A )
A.“30分钟”“600米”和“40吨”中,只有米是国际单位制中的基本单位
B.“千克米每二次方秒”被定义为“牛顿”,所以“牛顿”是国际单位制中的基本单位
C.秒是国际单位制中力学三个基本物理量之一,天是时间的单位
D.一般来说,物理公式主要确定各物理量间的数量关系,并不一定同时确定单位关系
【解析】 分钟是时间的一个常用单位,不是国际单位制中的基本单位,吨是质量的一个常用单位,不是国际单位制中的基本单位,只有米是国际单位制中的基本单位,故A正确;力的单位牛顿(N)是根据牛顿第二定律推导出来的,是导出单位,故B错误;秒是国际单位制中力学三个基本物理量的单位之一,天是时间的一个常用单位,故C错误;一般来说,物理公式在确定了各物理量间的数量关系的同时,也确定了各物理量间的单位关系,故D错误。
微考点三 牛顿第二定律
6.在光滑的水平桌面上有一个静止的物体,给物体施以水平方向的作用力,在力作用到物体上的瞬间,则( C )
A.物体立即获得速度,加速度仍为零
B.物体同时具有加速度和速度
C.物体立即获得加速度,速度仍为零
D.物体的速度和加速度均为零
【解析】 力和加速度具有同时性,即在力作用到物体上的瞬间,物体立即获得加速度,即加速度不为零,但是速度仍为零,故选C。
7.2023·开化中学模拟如图所示,篮球从某一高度自由落下,与地面反复碰撞,最后停在地面上,空气阻力不计,下列图像能大致反映该过程篮球的加速度随时间变化的是( B )
A. B. C. D.
【解析】 篮球从自由下落到与地面接触前,只受重力作用,加速度不变,以向下为正方向,加速度为正值,图线为平行于t轴的线段;篮球与地面接触到反弹离开地面过程中,受地面的向上的弹力先从零开始逐渐增大,篮球所受的合力ma1=mg-FN,开始阶段地面弹力FN小于重力,合力向下,篮球向下