内容正文:
课时提升训练(10) 对牛顿三个定律的理解
考点一 牛顿第一定律
1.关于惯性,下列说法正确的是( )
A.抛出去的标枪靠惯性向远处运动
B.完全失重时物体的惯性将消失
C.球由静止释放后加速下降,说明力改变了惯性
D.物体沿水平面滑动,速度越大滑行的时间越长,说明速度大,惯性就大
答案:A
2.某同学为了取出如图所示羽毛球筒中的羽毛球,一只手拿着球筒的中部,另一只手用力击打羽毛球筒的上端。下列说法正确的是( )
A.此同学无法取出羽毛球
B.羽毛球会从筒的下端出来
C.羽毛球筒向下运动过程中,羽毛球受到向上的摩擦力才会从上端出来
D.该同学是在利用羽毛球的惯性
答案:D
考点二 牛顿第二定律 力学单位制
3.(多选)下列说法正确的是( )
A.对静止在光滑水平面上的物体施加一个水平力,当力刚作用瞬间,物体立即获得加速度
B.物体由于做加速运动,所以才受合外力作用
C.F=ma是矢量式,a的方向与F的方向相同,与速度方向无关
D.物体所受合外力减小,加速度一定减小,而速度不一定减小
答案:ACD
4.(2025·杭州模拟)下列单位是电场强度单位的是( )
A.N·C B.kg·m·s-2
C.V·m-1 D.J·C-1
答案:C
5.(2025·宁波镇海中学月考)雷诺数Re是流体力学中表征流体的特征的数之一,它是一个无量纲量(即没有单位的物理量)。已知雷诺数由四个变量决定:流体的流速v、流体的密度ρ、特征长度d、黏性系数μ。已知黏性系数μ的单位是Pa·s,则下列雷诺数的表达式可能正确的是( )
A.Re= B.Re=
C.Re= D.Re=
答案:B
考点三 牛顿第三定律
6.(2025·丽水测试)小时候,父亲逗我们开心时都喜欢把我们“举高高”,如图所示是某位父亲逗孩子开心时把孩子“举高高”的场景。图中父亲将孩子沿竖直方向缓慢“举高高”的过程中,假设其每只手对孩子的作用力大小相等,则下列有关说法正确的是( )
A.孩子的重力与父亲双手对孩子的作用力是一对作用力与反作用力
B.父亲双手对孩子的作用力与孩子对父亲双手的作用力是一对平衡力
C.地面对该父亲的支持力可能小于父亲和孩子整体所受的重力
D.该父亲每只手对孩子的作用力一定大于孩子所受重力的一半
答案:D
7.如图所示,用弹簧测力计悬挂一个重力G=10 N的金属块,使金属块一部分浸在台秤上的水杯中(水不会溢出)。若弹簧测力计的示数变为FT=6 N,则台秤的示数比金属块没有浸入水前( )
A.保持不变 B.增加10 N
C.增加6 N D.增加4 N
D 解析:对金属块受力分析,由平衡条件可知,水对金属块的浮力为F=G-FT=4 N,方向竖直向上,则由牛顿第三定律可得,金属块对水的作用力大小为F′=F=4 N,方向竖直向下,所以台秤的示数比金属块没有浸入水前增加了4 N,D正确。
8.(2025·宁波模拟)在排球运动中,下列说法正确的是( )
A.扣球时运动员对排球的作用力大于排球对运动员的作用力
B.在研究排球扣球动作时能将球视作质点
C.排球在空中运动时受到重力、空气作用力和运动员手臂的弹力
D.排球在飞行和击球时惯性不变
答案:D
9.如图所示,在一辆表面光滑且足够长的小车上,有质量分别为m1、m2的两个小球(m1>m2),原来随小车一起做匀速直线运动,当小车突然停止时,如不考虑其他阻力,则两个小球( )
A.一定相碰
B.一定不相碰
C.不一定相碰
D.无法确定,因为不知小车的运动方向
答案:B
10.(2024·北斗星盟月考)如图甲所示,轻弹簧竖直固定在水平面上,一质量为m=0.2 kg的小球从弹簧正上方某高度处自由下落,从它接触弹簧到压缩弹簧至最短的过程中(弹簧始终在弹性限度内),其速度v和弹簧压缩量Δx的函数图像如图乙所示,其中A点为曲线的最高点,小球和弹簧接触瞬间机械能损失不计,空气阻力不计,g取10 m/s2。下列说法正确的是( )
A.当Δx=0.05 m时,小球处于超重状态
B.小球到达最低点时的加速度大小可能等于g
C.该弹簧的劲度系数为20.0 N/m
D.从小球接触弹簧到压缩弹簧至最短的过程中,小球的机械能先增大后减小
C 解析:由题图乙可知,当Δx=0.1 m时,小球速度达到最大,此时弹簧弹力大小等于小球重力大小,则Δx=0.05 m时,小球受到的重力大于弹簧的弹力,小球有向下的加速度,处于失重状态,A错误;当Δx=0.1 m时,有kΔx=mg,解得k==20.0 N/m,C正确;由题图乙可知,当Δx=0.61 m时,小球处于最低点,根据牛顿第二定律可得kΔx-mg=ma,解得小球到达最低点时的加速度大小a=51 m/s2>g,B错误;从小球接触弹簧到压缩弹簧至最短的过程中,弹簧弹力对小球一直做负功,小球的机械能一直减小,D错误。
11.(2023·浙江1月卷)如图所示,在考虑空气阻力的情况下,一个小石子从O点抛出沿轨迹OPQ运动,其中P是最高点。若空气阻力大小与瞬时速度大小成正比,则小石子竖直方向分运动的加速度大小( )
A.O点最大
B.P点最大
C.Q点最大
D.整个运动过程保持不变
A 解析:由于空气阻力大小与瞬时速度大小成正比,小石子在O点时速度斜向上方,此时速度最大,空气阻力斜向下方最大,上升过程与竖直方向夹角最小,故此时空气阻力分解在竖直方向最大,根据牛顿第二定律可知此时竖直方向分运动的加速度最大,A正确。
12.跨过定滑轮的轻绳一端固定在吊板上,另一端拴在一个动滑轮的轴上,跨过动滑轮的轻绳一端固定在吊板上,另一端被吊板上的人拉住,如图所示。已知人的质量为M=70 kg,吊板的质量为m=10 kg,绳、定滑轮、动滑轮的质量以及滑轮的摩擦均可不计。重力加速度g取10 m/s2。当人和板一起以加速度a=1.0 m/s2向上做加速运动时,人对绳的拉力F1和人对吊板的压力F2大小分别为( )
A.F1=400 N,F2=300 N
B.F1=400 N,F2=330 N
C.F1=440 N,F2=550 N
D.F1=220 N,F2=550 N
D 解析:对人和吊板整体,根据牛顿第二定律有4F1-(M+m)g=(M+m)a,解得F1=220 N,对人根据牛顿第二定律有F1′+F2′-Mg=Ma,解得F2′=550 N,根据牛顿第三定律得人对吊板的压力F2=F2′=550 N,D正确。
13.(多选)如图甲所示,一竖直放置的足够长的固定玻璃管中装满某种液体,一个半径为r、质量为m的金属小球,从t=0时刻起,由液面静止释放,小球在液体中下落,其加速度a随速度v的变化规律如图乙所示。已知小球在液体中受到的阻力f=6πηvr,式中r是小球的半径,v是小球的速度,η是常数。忽略小球在液体中受到的浮力,重力加速度为g,下列说法正确的是( )
A.小球的最大加速度为g
B.小球的速度从0增加到v0的过程中,做匀变速运动
C.小球先做加速度减小的变加速运动,后做匀速运动
D.小球的最大速度为
ACD 解析:当t=0时,小球所受的阻力f=0,此时加速度为g,A正确;随着小球速度的增加,加速度减小,小球的速度从0增加到v0的过程中,加速度减小,B错误;根据牛顿第二定律有mg-f=ma,解得a=g-,当a=0时,速度最大,此后小球做匀速运动,最大速度vm=,C、D正确。
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