第三节 牛顿运动定律及其应用（同步练习）-【中职专用】2024-2025学年高中物理同步精品课堂（高教版2023·机械建筑类）

第3节 牛顿运动定律 同步练习 基础巩固 1．下列关于惯性的说法正确的是(　　) A．物体受外力作用时有惯性，不受外力作用时没有惯性 B．物体的质量越大，其惯性就越大 C．战斗机战斗前抛弃副油箱，是为了减小质量，增大战斗机的惯性 D．静止的物体没有惯性，运动的物体才有惯性 【答案】B　 【解析】惯性是物体的固有属性，任何物体都有惯性，与物体是否受力无关，故A错误；质量是物体惯性大小的量度，质量越大，物体的惯性越大，故B正确；战斗机战斗前抛弃副油箱，是为了减小战斗机的惯性，增加机动性，故C错误；惯性是物体的固有属性，任何物体都有惯性，与物体是否运动无关，故D错误． 2.在火车的车厢内，有一个自来水龙头C，第一段时间内，水滴落在水龙头的正下方B点，第二段时间内，水滴落在B点的右方A点，如图所示，那么火车可能的运动是(　　) A．先静止，后向右做加速运动 B．先静止，后向右做减速运动 C．先做匀速运动，后向右做加速运动 D．先做匀速运动，后向右做减速运动 【答案】BD　 【解析】水滴下落时，水平方向保持原来的速度，若车静止或匀速运动，车的水平位移与水滴的水平位移相同，则落在B点；若车向左加速运动，则水滴仍保持下落时的水平速度，而车的水平位移增大，故水滴可落在A处；同理，车向右减速运动，水滴也会落在A处．综上可得，火车第一段时间内可能静止或匀速运动，第二段时间内可能向左做加速运动或向右做减速运动．故选B、D. 3．下列说法正确的是(　　) A．物体所受合外力为零时，物体的加速度可以不为零 B．物体所受合外力越大，速度越大 C．速度方向、加速度方向、合外力方向总是相同的 D．速度方向可与加速度方向成任意夹角，但加速度方向总是与合外力方向相同 【答案】D　 【解析】由牛顿第二定律F＝ma知，F合为0，加速度为零；当F合越大，a也越大，由a＝知，a大只能说明速度变化率大，速度不一定大，故A、B错误．F合、a、Δv三者方向一定相同，而速度方向与这三者方向不一定相同，C错误，D正确． 4．一辆洒水车的牵引力恒定，所受到的摩擦阻力跟车的质量成正比．此车在平直的粗糙路面上以一定的速度匀速行驶，在洒水的过程中，车的运动情况是(　　) A．保持原速做匀速直线运动 B．变为匀加速运动 C．变为加速度越来越小的变加速运动 D．变为加速度越来越大的变加速运动 【答案】D　 【解析】洒水车开始洒水时，匀速行驶，牵引力等于其所受的摩擦阻力，合外力为零，在洒水的过程中，洒水车的质量减小，所以摩擦阻力也在逐渐减小，牵引力不变，此时合外力逐渐增大，洒水车的加速度逐渐增大，所以洒水车做加速度越来越大的变加速运动，故D正确． 5．“竹蜻蜓”是一种中国传统的民间儿童玩具，流传甚广．如图所示，“竹蜻蜓”由竹柄和“翅膀”两部分组成．玩的时候，双手一搓竹柄，然后双手松开，“竹蜻蜓”就会旋转着飞上天空，过一会儿落下来．松手后，关于“竹蜻蜓”和空气间的相互作用力，下列说法正确的是(　　) A.“竹蜻蜓”对空气的作用力大于空气对“竹蜻蜓”的作用力 B．“竹蜻蜓”对空气的作用力小于空气对“竹蜻蜓”的作用力 C．“竹蜻蜓”对空气的作用力大小等于空气对“竹蜻蜓”的作用力 D．“竹蜻蜓”对空气的作用力与空气对“竹蜻蜓”的作用力是一对平衡力 【答案】C　 【解析】“竹蜻蜓”对空气的作用力和空气对“竹蜻蜓”的作用力是一对作用力与反作用力，不是平衡力，根据牛顿第三定律可知，“竹蜻蜓”对空气的作用力大小等于空气对“竹蜻蜓”的作用力，二者的方向相反．故C正确，A、B、D错误． 6．如图，在弹簧测力计挂钩下竖直悬挂一个静止的木块，下列说法正确的是(　　) A.木块对弹簧测力计的拉力的施力物体是地球 B．木块的重力和弹簧测力计对木块的拉力是一对相互作用力 C．弹簧测力计对木块的拉力在数值上等于木块的重力大小 D．弹簧测力计对木块的拉力和木块对弹簧测力计的拉力是一对平衡力 【答案】C　 【解析】木块对弹簧测力计的拉力的施力物体是木块，A错误；木块的重力和弹簧测力计对木块的拉力是一对平衡力，B错误；弹簧测力计对木块的拉力与木块的重力平衡，则弹簧测力计对木块的拉力在数值上等于木块的重力，C正确；弹簧测力计对木块的拉力和木块对弹簧测力计的拉力是一对相互作用力，D错误． 能力进阶 7．(2024年阜阳太和中学月考)如图所示，A、B两球质量均为 m，它们之间用水平轻弹簧连接，放在光滑的水平地面上，A球同时被一水平轻绳固定于墙上，用水平力F将B球向右缓慢拉并达到平衡，现突然撤去外力F，关于此瞬间A、B的加速度aA、aB正确的是(　　) A．aA＝ B．aA＝ C．aB＝ D．aB＝ 【答案】D　 【解析】由题意知，撤去外力F瞬间，弹簧弹力不变，A球受力不变，合外力为零，所以aA＝0，B球合外力为弹簧弹力大小等于F，所以aB＝，D正确． 8．建筑工人用图示的定滑轮装置运送建筑材料．质量为70.0 kg的工人站在地面上，通过定滑轮将20.0 kg的建筑材料以0.5 m/s2的加速度拉升，忽略绳子和定滑轮的质量及定滑轮的摩擦，则工人对地面的压力大小为(g取10 m/s2)(　　) A．510 N B．490 N C．890 N D．910 N 【答案】B　 【解析】对建筑材料进行受力分析，根据牛顿第二定律有F－mg＝ma，得绳子的拉力大小等于F＝210 N，然后再对人受力分析，由平衡条件可得Mg＝F′＋FN，由牛顿第三定律知，绳子对人的拉力F′＝F＝210 N，解得FN＝490 N，根据牛顿第三定律可知人对地面的压力为490 N，B正确． 素养提升 9．运动员沿水平冰面推动冰壶滑行时的情景如图甲所示，此过程可建立如图乙所示的模型．冰壶质量m＝19.7 kg，运动员施加的推力F＝5 N，方向与水平方向夹角为37°，冰壶在推力F作用下做匀速直线运动，g取10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8. 　 (1)求冰壶与冰面间的动摩擦因数； (2)若运动员以4.0 m/s的速度沿冰面将冰壶掷出，求冰壶在冰面上滑行的最远距离． 【答案】解：(1)冰壶做匀速直线运动，根据平衡条件有 Fcos 37°－f＝0, FN－Fsin 37°－mg＝0， 其中f＝μFN， 联立解得μ＝0.02. (2)冰壶做匀减速直线运动，设加速度为a，由牛顿第二定律 μmg＝ma， 解得a＝0.2 m/s2， 设冰壶滑行的最远距离为s，由运动学公式0－v2＝－2as, 解得s＝40 m． 10.航空母舰上的弹射器可以使舰载战斗机在较短距离内获得较大的发射速度．一架质量为3×104 kg的战斗机在蒸汽式弹射器牵引下加速，设弹射器对战斗机的牵引力恒定，且弹射器有效作用距离为100 m，加速过程中战斗机发动机推力恒为1.0×105 N．要求战斗机在水平弹射过程结束时速度大小达到80 m/s.弹射过程中战斗机所受总推力为弹射器牵引力和发动机推力之和，假设所受阻力为总推力的20%，g取10 m/s2.求： (1)战斗机在弹射过程中的加速度大小； (2)战斗机加速过程所用的时间； (3)弹射器对战斗机的牵引力大小． 【答案】解：(1)由速度与位移的关系式v2＝2ax， 解得a＝＝ m/s2＝32 m/s2. (2)由v＝at，解得t＝＝ s＝2.5 s. (3)设弹射器对战斗机的牵引力大小为F1，发动机的推力大小为F2＝1×105 N，由牛顿第二定律得(F1＋F2)×(1－20%)＝ma， 解得F1＝1.1×106 N． 1 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第3节 牛顿运动定律 同步练习 基础巩固 1．下列关于惯性的说法正确的是(　　) A．物体受外力作用时有惯性，不受外力作用时没有惯性 B．物体的质量越大，其惯性就越大 C．战斗机战斗前抛弃副油箱，是为了减小质量，增大战斗机的惯性 D．静止的物体没有惯性，运动的物体才有惯性 2.在火车的车厢内，有一个自来水龙头C，第一段时间内，水滴落在水龙头的正下方B点，第二段时间内，水滴落在B点的右方A点，如图所示，那么火车可能的运动是(　　) A．先静止，后向右做加速运动 B．先静止，后向右做减速运动 C．先做匀速运动，后向右做加速运动 D．先做匀速运动，后向右做减速运动 3．下列说法正确的是(　　) A．物体所受合外力为零时，物体的加速度可以不为零 B．物体所受合外力越大，速度越大 C．速度方向、加速度方向、合外力方向总是相同的 D．速度方向可与加速度方向成任意夹角，但加速度方向总是与合外力方向相同 4．一辆洒水车的牵引力恒定，所受到的摩擦阻力跟车的质量成正比．此车在平直的粗糙路面上以一定的速度匀速行驶，在洒水的过程中，车的运动情况是(　　) A．保持原速做匀速直线运动 B．变为匀加速运动 C．变为加速度越来越小的变加速运动 D．变为加速度越来越大的变加速运动 5．“竹蜻蜓”是一种中国传统的民间儿童玩具，流传甚广．如图所示，“竹蜻蜓”由竹柄和“翅膀”两部分组成．玩的时候，双手一搓竹柄，然后双手松开，“竹蜻蜓”就会旋转着飞上天空，过一会儿落下来．松手后，关于“竹蜻蜓”和空气间的相互作用力，下列说法正确的是(　　) A.“竹蜻蜓”对空气的作用力大于空气对“竹蜻蜓”的作用力 B．“竹蜻蜓”对空气的作用力小于空气对“竹蜻蜓”的作用力 C．“竹蜻蜓”对空气的作用力大小等于空气对“竹蜻蜓”的作用力 D．“竹蜻蜓”对空气的作用力与空气对“竹蜻蜓”的作用力是一对平衡力 6．如图，在弹簧测力计挂钩下竖直悬挂一个静止的木块，下列说法正确的是(　　) A.木块对弹簧测力计的拉力的施力物体是地球 B．木块的重力和弹簧测力计对木块的拉力是一对相互作用力 C．弹簧测力计对木块的拉力在数值上等于木块的重力大小 D．弹簧测力计对木块的拉力和木块对弹簧测力计的拉力是一对平衡力 能力进阶 7．(2024年阜阳太和中学月考)如图所示，A、B两球质量均为 m，它们之间用水平轻弹簧连接，放在光滑的水平地面上，A球同时被一水平轻绳固定于墙上，用水平力F将B球向右缓慢拉并达到平衡，现突然撤去外力F，关于此瞬间A、B的加速度aA、aB正确的是(　　) A．aA＝ B．aA＝ C．aB＝ D．aB＝ 8．建筑工人用图示的定滑轮装置运送建筑材料．质量为70.0 kg的工人站在地面上，通过定滑轮将20.0 kg的建筑材料以0.5 m/s2的加速度拉升，忽略绳子和定滑轮的质量及定滑轮的摩擦，则工人对地面的压力大小为(g取10 m/s2)(　　) A．510 N B．490 N C．890 N D．910 N 素养提升 9．运动员沿水平冰面推动冰壶滑行时的情景如图甲所示，此过程可建立如图乙所示的模型．冰壶质量m＝19.7 kg，运动员施加的推力F＝5 N，方向与水平方向夹角为37°，冰壶在推力F作用下做匀速直线运动，g取10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8. 　 (1)求冰壶与冰面间的动摩擦因数； (2)若运动员以4.0 m/s的速度沿冰面将冰壶掷出，求冰壶在冰面上滑行的最远距离． 10.航空母舰上的弹射器可以使舰载战斗机在较短距离内获得较大的发射速度．一架质量为3×104 kg的战斗机在蒸汽式弹射器牵引下加速，设弹射器对战斗机的牵引力恒定，且弹射器有效作用距离为100 m，加速过程中战斗机发动机推力恒为1.0×105 N．要求战斗机在水平弹射过程结束时速度大小达到80 m/s.弹射过程中战斗机所受总推力为弹射器牵引力和发动机推力之和，假设所受阻力为总推力的20%，g取10 m/s2.求： (1)战斗机在弹射过程中的加速度大小； (2)战斗机加速过程所用的时间； (3)弹射器对战斗机的牵引力大小． 1 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $$