内容正文:
第1讲 牛顿运动定律
1.(2023·浙江6月选考2题)在足球运动中,足球入网如图所示,则( )
A.踢香蕉球时足球可视为质点
B.足球在飞行和触网时惯性不变
C.足球在飞行时受到脚的作用力和重力
D.触网时足球对网的力大于网对足球的力
2.(2025·河北保定一模)“天宫课堂”第四课于2023年9月21日15时45分开课,神舟十六号航天员景海鹏、朱杨柱、桂海潮在中国空间站梦天实验舱面向全国青少年进行太空科普授课。在奇妙“乒乓球”实验中,航天员朱杨柱用水袋做了一颗水球,桂海潮用白毛巾包好的球拍击球,水球被弹开。对于该实验下列说法正确的是( )
A.梦天实验舱内,水球体积越小,其惯性越大
B.击球过程中,水球对“球拍”的作用力与“球拍”对水球的作用力是一对相互作用力
C.击球过程中,水球所受弹力是由于水球发生形变产生的
D.梦天实验舱内可进行牛顿第一定律的实验验证
3.(2025·甘肃兰州一模)在东汉王充所著的《论衡·状留篇》中提到“是故湍濑之流,沙石转而大石不移。何者?大石重而沙石轻也。”从物理学的角度对文中所描述现象的解释,下列说法正确的是( )
A.水冲沙石,沙石才能运动,因为力是产生运动的原因
B.“沙石转而大石不移”是因为物体运动状态改变的难易程度与质量有关
C.只有在水的持续冲力作用下沙石才能一直运动,是因为运动需要力来维持
D.“大石不移”是因为大石受到的阻力大于水的冲力
4.(2025·浙江杭州三模)2024年4月,杭州某中学举办春季运动会,图中师生正在进行“60米毛毛虫竞速赛”。下列说法正确的是( )
A.正常完成比赛的队伍运动路程一定大于60米
B.“毛毛虫”向前加速过程中,王老师对“毛毛虫”的力大于“毛毛虫”对王老师的力
C.比赛中,可以把“毛毛虫”看作质点
D.比赛开始前,“毛毛虫”静止时,所有人对“毛毛虫”的作用力倾斜向前方
5.下列说法正确的是( )
A.牛顿认为力不是维持物体运动的原因
B.牛顿第一定律、牛顿第二定律都可以通过实验来验证
C.国际单位制中,kg、m、N是三个基本单位
D.根据加速度定义式a=,加速度a由速度变化量Δv和所用时间Δt共同决定
6.神舟十八号在返回地面的过程中打开降落伞后,在大气层中经历了竖直向下的减速运动。在竖直向下减速运动过程中,若返回舱所受的空气阻力随速度的减小而减小,则加速度大小( )
A.一直减小 B.一直增大
C.先增大后减小 D.先减小后增大
7.〔多选〕如图,凹形槽车静止在水平直轨道上,位于光滑槽底的水平轻弹簧一端连接右侧槽壁,另一端连接质量m=1 kg的物体,物体静止时,弹簧对物体的压力N0=2 N。现使槽车与物体一起以a=2 m/s2 的加速度沿轨道运动,用F弹表示弹簧的弹力大小,用N壁表示物体对左侧槽壁的压力大小,下列判断正确的是( )
A.若a的方向向左,则F弹=2 N
B.若a的方向向右,则F弹=2 N
C.若a的方向向左,则N壁=4 N
D.若a的方向向右,则N壁=0
8.(2025·北京房山区二模)在地铁运行过程中,某人把一根细绳的下端绑着一支圆珠笔,细绳的上端用电工胶布临时固定在地铁的竖直扶手上。他用手机拍摄了当时情景的照片,如图所示,拍摄方向跟地铁前进方向垂直,细绳与竖直方向夹角为θ,重力加速度为g。根据以上信息,可以确定( )
A.地铁运行方向
B.地铁运行加速度方向
C.圆珠笔的质量
D.地铁运行加速度大小为gsin θ
9.(2025·湖南长沙预测)杂技是一种技能、体能、娱乐性很强的表演活动。如图所示为杂技“顶竿”表演,一人A站在地上,肩上扛一质量为M的竖直竹竿,当竿上一质量为m的人B以加速度a加速下滑时,竿对人A的压力大小为(已知重力加速度为g)( )
A.(M+m)g-ma B.(M+m)g
C.(M+m)g+ma D.(M-m)g
10.如图,一不可伸长轻绳两端各连接一质量为m的小球,初始时整个系统静置于光滑水平桌面上,两球间的距离等于绳长L。一大小为F的水平恒力作用在轻绳的中点,方向与两球连线垂直。当两球运动至二者相距L时,它们加速度的大小均为( )
A. B.
C. D.
11.(2025·河南周口模拟)如图为救援直升机在执行灭火任务时的情景。直升机沿水平方向匀速直线飞往水源地取水时,悬挂空水桶的悬索与竖直方向的夹角为37°;直升机取水后飞往火场灭火,沿水平方向以5 m/s2的加速度匀加速直线飞行时,悬挂水桶的悬索与竖直方向的夹角也为37°。若空气阻力大小不变,空桶质量为400 kg,忽略悬索的质量,则此时水桶中水的质量为(sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,重力加速度g取10 m/s2)( )
A.260 kg B.500 kg
C.800 kg D.1 000 kg
12.(2025·四川绵阳期末)如图为用索道运输货物的情景,已知倾斜的索道与水平方向的夹角为37°,质量为m的货物与车厢地板之间的动摩擦因数为0.3。当载重车厢沿索道向上加速运动时,货物与车厢仍然保持相对静止状态,货物对车厢水平地板的正压力为其重力的1.15倍,连接索道与车厢的杆始终沿竖直方向,重力加速度为g,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,那么这时货物对车厢地板的摩擦力大小为( )
A.0.35mg B.0.3mg
C.0.23mg D.0.2mg
第三章 牛顿运动定律
第1讲 牛顿运动定律
1.B 在研究如何踢出“香蕉球”时,需要考虑踢在足球上的位置与角度,此时足球不可以视为质点,A错误;质量是惯性大小的唯一量度,足球在飞行和触网时质量不变,惯性不变,B正确;足球在飞行时,已经脱离脚,所以不受脚的作用力,C错误;足球对网的力与网对足球的力是一对相互作用力,大小相等,D错误。
2.B 梦天实验舱内,水球体积越小,水球质量越小,其惯性越小,故A项错误;击球过程中,水球对“球拍”的作用力与“球拍”对水球的作用力是一对作用力与反作用力,故B项正确;击球过程中,水球所受弹力是由于球拍发生形变产生的,故C项错误;牛顿第一定律是理想情况,不可以通过实验直接验证,故D项错误。
3.B 水冲沙石,沙石才能运动,是因为力是改变物体运动状态的原因,故A错误;物体总有保持原有运动状态的性质即为惯性,其大小只与质量有关,质量越大惯性越大,力是改变物体运动状态的原因,重的大石由于质量太大,惯性太大,所以运动状态不容易被水流改变,故B正确;物体的运动不需要力来维持,如沙石不受力的作用时,可以保持匀速直线运动状态,故C错误;“大石不移”是因为水的冲力等于大石受到的阻力,大石所受的合外力为零,故D错误。
4.A 路程为运动物体实际运动轨迹的长度,所以正常完成比赛的队伍运动路程最小为60米与队伍的长度之和,故A正确;“毛毛虫”向前加速过程中,根据牛顿第三定律可得,王老师对“毛毛虫”的力等于“毛毛虫”对王老师的力,故B错误;当物体的形状、大小对所研究的问题没有影响或者影响很小,可以忽略不计时,可以将物体看成质点,但比赛中,“毛毛虫”的长度相对队伍的运动路程不可忽略,所以不能把“毛毛虫”看作质点,故C错误;比赛开始前,“毛毛虫”静止时,其所受重力与所有人对“毛毛虫”的作用力等大反向,所以所有人对“毛毛虫”的作用力竖直向上,故D错误。
5.A 牛顿认为力是改变物体运动状态的原因,而不是维持物体运动的原因,A正确;牛顿第二定律可以通过实验来验证,牛顿第一定律不可以通过实验来验证,B错误;国际单位制中,kg、m是基本单位,N是导出单位,C错误;加速度a与Δv和Δt无关,它由合力F和质量m共同决定,D错误。
6.A 由牛顿第二定律可知,返回舱竖直向下减速运动过程满足f-mg=ma,得加速度大小a=,由题意可知返回舱所受的空气阻力f随速度的减小而减小,则加速度大小a一直减小,A正确,B、C、D错误。
7.AB 若整体的加速度向左,物体的加速度也向左,设左侧槽壁对物体恰好没有作用力,根据牛顿第二定律,有N0=ma0得a0==2 m/s2,满足题干要求,即槽车和物体一起向左以加速度大小为2 m/s2运动时,弹簧弹力为2 N,槽壁对物体没有支持力,A正确,C错误;同理,若a的方向向右,设左侧槽壁对物体的作用力大小为N壁,弹簧长度不变,所以弹簧的弹力为2 N,根据牛顿第二定律,有N壁-N0=ma得N壁=N0+ma=4 N,槽壁对物体的弹力为4 N,B正确,D错误。
8.B 圆珠笔受绳子拉力方向沿绳子向上,受重力方向竖直向下,则圆珠笔所受的合力水平向左,由牛顿第二定律知,地铁运行加速度方向向左,但无法确定地铁的运行方向,故A错误,B正确;圆珠笔受力如图。根据牛顿第二定律得mgtan θ=ma,所以地铁运动加速度大小为a=gtan θ,无法计算圆珠笔的质量,故C、D错误。
9.A 以B为研究对象,根据牛顿第二定律有mg-Ff=ma,再以竹竿为研究对象,由平衡条件有FN=Mg+Ff'=Mg+Ff=(M+m)g-ma,根据牛顿第三定律可知,竿对人A的压力大小为(M+m)g-ma,故A正确。
10.A 当两球运动至二者相距L时,二者连线与轻绳之间夹角的余弦值cos θ=0.6。设此时轻绳中拉力大小为F1,对轻绳的中点受力分析得F-2F1sin θ=0,解得F1=。对质量为m的小球,由牛顿第二定律有F1=ma,解得a=,选项A正确。
11.C 直升机悬挂空桶匀速飞往水源地取水时,空桶受力平衡,有T1sin 37°-f=0,T1cos 37°-mg=0,解得f=3 000 N,直升机加速返回时,由牛顿第二定律,可得T2sin 37°-f=(m+M)a,T2cos 37°-(m+M)g=0,联立解得此时水桶中水的质量为M=800 kg,故C正确。
12.D 将a沿水平和竖直两个方向分解,对货物受力分析如图所示。水平方向有Ff=max,竖直方向有FN-mg=may,根据牛顿第三定律可知FN=1.15mg,又=,联立解得Ff=0.2mg,故D正确。
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