课时作业14 牛顿运动定律-【红对勾讲与练·练习手册】2026年高考物理大一轮复习全新方案通用版

班级： 姓名： 第三章 运动和力的关系 课时作业14牛顿运动定律 (总分：65分) /基础巩固 位制中力学有三个基本单位，用这三个基本单位 导出功率单位一瓦特(W)的表达形式为() 1.(5分)(2024·甘肃兰州一模)在东汉王充所著的 A.kg·m2·s3 B.kg·m3·s2 《论衡·状留篇》中提到“是故湍濑之流，沙石转而 C.kg2·m3·s D.kg2·m·s3 大石不移。何者？大石重而沙石轻也。”从物理学 5.(5分)如图所示，瘦子甲和大力士乙用一根绳拔河 的角度对文中所描述现象的解释，下列说法正确 (绳子质量不计)，最后乙获胜。下列说法正确 的是 () 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 77777777777 7777777777777777777 的难易程度与质量有关 A.两人僵持不下保持静止时，地面对甲的摩擦力 C.只有在水的持续冲力作用下沙石才能一直运 水平向右 动，是因为运动需要力来维持 B.两人僵持不下保持静止时，甲的重力和地面对 D.“大石不移”是因为大石受到的阻力大于水的 甲的支持力是一对相互作用力 冲力 C.甲被加速向右拉时，绳对乙的拉力大小大于绳 2.(5分)下列有关力和运动的说法正确的是() 对甲的拉力大小 A.把手中的铅球由静止释放，铅球竖直下落是因 D.甲被加速向右拉时，绳对甲的拉力大小等于甲 为惯性 对绳的拉力大小 B.汽车的速度越大，刹车时越难停下来，说明速度 6.(5分)（多选）下列说法正确的是 () 越大，惯性越大 A.对静止在光滑水平面上的物体施加一个水平 C.牛顿第一定律也被叫作惯性定律 力，在力刚作用瞬间，物体立即获得加速度 D.汽车紧急刹车时乘客向前倾，是因为乘客受到 B.物体由于做加速运动，所以才受合力作用 向前的惯性力 C.F=ma是矢量式，a的方向与F的方向相同， 3.(5分)如图所示，匀速向右运 与速度方向无关 动的水罐车内装满了水，车内 D.物体所受合力减小，加速度一定减小，而速度不 有一浮在顶部的乒乓球A、一 一定减小 沉底的金属球B。当水罐车刹车时，两小球相对容 7.(5分)（多选）(2024·湖北黄冈高三质 器的运动情况是 检)如图所示，处于自然状态下的轻弹 A.A、B球一起向右运动 簧一端固定在水平地面上，质量为m B.A球向左运动，B球向右运动 的小球从弹簧的另一端所在位置由静 C.A球向右运动，B球向左运动 止释放，设小球和弹簧一直处于竖直方 D.A、B球一起向左运动 nmmmnnnn 向，弹簧的劲度系数为k,重力加速度为g。在小 4.(5分)(2024·九省联考安徽卷)某国宇航局发射 行星探测卫星，由于没有把部分资料中实际使用的 球将弹簧压缩到最短的过程中，下列叙述中正确 的是 ) 单位制转换为国际单位制，造成重大损失。国际单 (横线下方不可作答) 373 第三章运动和力的关系 A.小球的速度先增大后减小 放，小球在液体中下落，其加速度a随速度u的 B.小球的加速度先减小后增大 变化规律如图乙所示。已知小球在液体中受到 (小球速度最大时弹资的形变量为紧 的阻力F=6πr,式中r是小球的半径，v是小 球的速度，？是常数。忽略小球在液体中受到的 D弹簧的最大形变量为爱 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 综合提升、 B.小球的速度从0增加到。的过程中，做匀变 速运动 8.(5分)汽车在高速行驶时会受到空气阻力的影响， C.小球先做加速度减小的变加速运动，后做匀速 已知空气阻力f=2cSw,其中c为空气阻力系 运动 数，ρ为空气密度，S为物体迎风面积，v为物体与 D.小球的最大速度为mg 6π7Ψ 空气的相对运动速度。则空气阻力系数c的国际 12.(5分)如图为用索道运输重物 单位是 的情境，已知倾斜的索道与水 A.常数，没有单位 B.s 平方向的夹角为37°，重物与车 m 379 厢地板之间的动摩擦因数为 C.kg·m D.·s kg? 0.3。当载重车厢沿索道向上加速运动时，质量 为m的重物与车厢仍然保持相对静止状态，重物 9.(5分)昆虫沫蝉跳跃的高度 对车厢水平地板的正压力为其重力的1.15倍， 可达0.7m,而其身体长度仅 sin37°=0.6，cos37°=0.8，重力加速度为g,那 有几毫米，跳跃能力远远超过 么这时重物对车厢地板的摩擦力大小为() 了人们先前所认为的昆虫界 A.0.35mg 的“跳高冠军”—跳蚤。已 B.0.3mg C.0.23mg D.0.2mg 知沫蝉起跳时平均加速度可达3.8km/s2,则沫蝉 13.(5分)（多选）水平地面上放置一质量为m的木 起跳时对地面的平均压力大小与其受到的重力大 箱，木箱与地面间的动摩擦因数恒定。如图甲所 小的比约为 示，一小孩用一水平推力F推木箱，木箱在水平 A.3.8:1B.38:1 C.380:1 D.3800:1 地面上做匀速直线运动；如图乙所示，一大人用 10.(5分)建筑工人用如图所示的定滑 等大的拉力与水平方向成74°角斜向上拉木箱， 轮装置运送建筑材料。一质量为 木箱仍在水平地面上做匀速直线运动。已知重 70.0kg的工人站在地面上，通过 力加速度g取10m/s2,sin74°=0.96，cos74°= 定滑轮将20.0kg的建筑材料以 0.28,则 0.500m/s2的加速度拉升，忽略绳 子和定滑轮的质量及定滑轮的摩 7777777777777777 F 擦，则工人对地面的压力大小为（重力加速度大小 z2277777777 Z17nzzzzza77 甲 g取10m/s2) 乙 A.510NB.490NC.890N A.木箱与地面间的动摩擦因数为0.75 D.910N B.若拉力F与水平方向的夹角为53°，则木箱的 11.(5分)（多选）如图甲所 加速度大小为1m/s 示，一竖直放置的足够长 C.若用大小为2F的力水平推木箱，木箱的加速 的固定玻璃管中装满某 度大小为7.5m/s 种液体，一半径为r、质量 D.若用大小为2F且与水平方向成74°角的斜向 为m的金属小球，从t= 上的力拉木箱时，木箱离开地面 0时刻起，由液面静止释 甲 乙 红对勾·讲与练 374 高三物理6.(1)正比 (2)98 解析：(1)对B分析，根据平衡条件有 F弹十m0g=F,F弹=k(x0一x),x0为 弹簧初始的压缩量，可得F=10g十 kx。一kx,可知F与x呈线性关系，弹 簧的弹力与弹簧的形变量成正比。 (2)由题意可知，F-x图像斜率的绝对值 表示弹簧的劲度系数，则k= 19.6 N/m= 0.2 98N/m。 课时作业13实验三：探究两个 互成角度的力的合成规律 1.(2)CD(3)相同位置(5)大小和方向 解析：(2)将橡皮条的一端固定在木板 上，另一端系在轻质小圆环上。将两 细线也系在小圆环上，它们的另一端 均挂上弹簧测力计。用互成一定角 度、方向平行于木板、大小适当的力拉 动两个弹簧测力计，小圆环停止时由 两个弹簧测力计的示数得到两拉力F 和F,的大小，还需要用铅笔在白纸上 标记出小圆环的位置以及用铅笔在白 纸上标记出两细线的方向，故选C、D。 (3)撤掉一个弹簧测力计，用另一个弹 簧测力计把小圆环拉到相同位置，由 弹簧测力计的示数得到拉力F的大 小，沿细线标记此时F的方向。(5)比 较F'和F的大小和方向，从而判断本次 实验是否验证了力的平行四边形定则。 2.(1)BC(2)3.8N(3)不变 解析：(1)确定一个拉力的方向时，需 要选择结点O和相距较远的一个点， 利用刻度尺连接两点，A错误；为减小 误差，与弹簧测力计相连的细线应尽 量长些，B正确；实验中拉弹簧测力计 时，只需让弹簧与外壳间没有摩擦，弹 簧测力计外壳与木板之间的摩擦力对 实验没有影响，C正确。 (2)根据题图可读出弹簧测力计的示 数为3.8N。 (3)第二次实验时重物质量没有玫变 结，点位置变化，两弹簧测力计拉力的 合力不变，仍等于重物重力的大小。 3.(1)见解析图(2)0.5 14.00 解析：(1)根据题意可知物体所受的重 力G=3.00N,根据力的图示法作出合 力如图所示。 B (2)开始时，根据胡克定律G=k(l1一1。)， 代入数据有3.00N=k(20.00cm l。),连接传感器B后，有FA=k(l2一 l。),代入数据有5.00N=k(24.00cm lo),联立解得k=0.5N/cm,l。= 14.00cm。 4.(1)不需要 (2)见解析图 (3)在误差 允许的范围内，力的平行四边形定则 成立 2树勾·讲与练·高三物理 解析：(1)在弹性限度内，弹力的大小 与弹簧伸长（或缩短）的长度成正比 即有F=k△x,故可以用伸长量来代替 力，不需要测出钩码所受的重力。 (2)根据平行四边形定则作出步骤② 中的两个力的合力F'的图示如图 所示。 ←00m0m0 D d工 (3)观察比较F和F′可以得出，在误差 允许的范围内，力的平行四边形定则 成立。 5.(1)BC(2)丙(3)一直增大先减 小后增大 解析：(1)实验中，题图甲用来测量合 力，题图乙用来测量两个分力，根据胡 克定律，力的大小与弹簧伸长量成正 比，力的大小可用弹簧伸长量来表示， 因此必须测量弹簧的原长和伸长后的 长度，但AO、BO长度不必相同，A错 误，B、C正确；实验中矿泉水瓶重力是 定值，所以不必保证O,点位置固定不 变，D错误。 (2)实验中矿泉水瓶的重力方向始终 竖直向下，所以x1需要沿着竖直方 向，故题图丙是正确的。 (3)对O点受力分析，OA 点处于动态平衡中，O点 受到矿泉水瓶的拉力等 于矿泉水瓶的重力，其重 力大小、方向不变，OA 中弹簧弹力方向不变，根 G 据平行四边形定则易得 OA中弹力将一直变大，OB中弹力将 先减小后增大，如图所示。所以OA中 弹簧的长度将一直增大，OB中弹簧的 长度将先减小后增大。 第三章运动和力的关系 课时作业14牛顿运动定律 1.B水冲沙石，沙石才能运动，因为水 的冲击力克服了阻力，故力是改变物 体运动的原因，故A错误；物体总有保 持原有运动状态的性质，这种性质即 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 雏持，如运动的沙石不受力的作用时， 可以做匀速直线运动，故C错误：“大 石不移”是因为水的冲力等于大石受 到的阻力，大石所受的合力为零，故D 错误。 2.C把手中的铅球由静止释放后，铅球 能竖直下落，是由于铅球受到竖直向 -610- 下的重力，故A错误；惯性只与质量有 关，与速度无关，故B错误；牛顿第一 定律也被叫作惯性定律，故C正确；汽 车紧急刹车时，乘客会向前倾，这是由 于乘客具有惯性，惯性不是力，不能说 受到惯性力的作用，故D错误。 3.B水罐车刹车时，由于惯性，水罐车 内的水、乒乓球A、金属球B有想保持 原来向右运动状态的趋势，但由于乒 乓球A的密度小于水的密度，即乒乓 球A的质量小于同体积水的质量，质 量小，惯性就小，所以乒乓球A会被相 对于车向右运动的水挤向左边，故乒 乓球A会向左运动；而金属球B的质 量较大，惯性较大，在与水的抗衡中会 向右运动。故选B。 4A由功率的定义式P=” 得，功率的单 位为w=⊥=N,m_kg·m/s·m= kg·m2·s3,故选A。 5.D两人僵持不下保持静止时，甲有向 右的运动趋势，地面对甲的摩擦力水 平向左，故A错误；两人僵持不下保持 静止时，甲的重力和地面对甲的支持 力作用在同一物体上，是一对平衡力， 故B错误；同一根绳子上的拉力相等， 则甲被加速向右拉时，绳对乙的拉力 大小和绳对甲的拉力大小是相等的， 故C错误，D正确。 6.ACD由于物体的加速度与合力是瞬 时对应关系，因此在力刚作用瞬间，物 体会立即获得加速度，A正确；根据因 果关系，合力是产生加速度的原因，即 物体由于受合力作用，才会产生加速 度，B错误；F=ma是矢量式，a的方 向与F的方向相同，与速度方向无关， C正确；由牛顿第二定律知物体所受合 力减小，加速度一定会减小，而速度的 变化由加速度和初速度共同决定，不 一定会减小，D正确。 7.ABC开始时，小球的重力大于弹簧 弹力，加速度方向向下，小球向下加速 运动，随着弹簧的压缩，弹力逐渐变 大，由mg一kx=ma知加速度逐渐减 小，当弹力大小等于重力时，加速度为 零，即mg=红，得1=紧，此时小球 的速度最大，然后小球继续向下运动 压缩弹簧，弹力大于重力，加速度方向 变为向上，加速度大小逐渐增大，速度 逐渐减小，直到速度减小到零，到达最 低，点，由对称性可知，此时弹簧的压缩 量为2x= 2mg,故A、B、C正确， D错误。 8.A由f=zS,可得c=2兰 1 AS2,国际 单位制中，力f的单位为N=kg·m/s, 密度p的单位为kg/m,面积S的 单位为m,速度v的单位为m/s,代入 单位可得空气阻力系数（的单位为 kg/m·m·(m/s=1,即c为常数， kg·m/s 没有单位，而 N,s=g·m/s·s k kg ，故B、C、D错误，A正确。 kg 9.C沫蝉起跳时，由牛顿第二定律得 Fy一g=ma,解得地面对沫蝉的支 持力大小Fy=381mg,由牛顿第三定 律可知，它对地面的压力大小F= Fy=381mg,则F:G=381:1,则 平均压力大小与其受到的重力大小的 比约为380：1，故选C。 10.B设绳子对建材的拉力为F,,F,一 mg=ma,F1=m(g十a)=210N,由 牛顿第三定律知，绳子对工人的拉力 F2=F1=210N,工人处于静止状态. 则地面对工人的支持力F、=Mg F2=490N,由牛顿第三定律知工人 对地面的压力F=Fy=490N, B正确。 11.ACD当v=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。的过程中，加速 度减小，做变加速运动，B错误；根据 牛顿第二定律有mg一F:=ma,解得 a=8- 67心，当a=0时，速度最大， m 为。，此后小球做匀速运动，最大速 度器CD玉商。 12.D将加速度a 沿水平和竖直 两个方向分解， "a, F 对重物受力分 37° mg 析如图所示，水 平方向有F:=a,,竖直方向有 R-mg=ma,又径=an37=是， 3. Fy=1.15mg,联立解得F:=0.2mg, 由牛顿第三定律知，重物对车厢地板 的摩擦力大小为0.2mg,D正确。 13.ACD用水平力F推木箱时，木箱在 水平地面上做匀速直线运动，根据平 衡条件有F=g,若将此力方向改 为与水平方向成74°角斜向上拉木 箱，木箱仍在水平地面上做匀速直线 运动，根据平衡条件有Fc0s74°= (mg-Fsin74),联立解得以= 0.75,故A正确；若拉力F与水平方 向的夹角为53°，根据牛顿第二定律 有Fcos53°-u(mg-Fsin53)= ma,解得a=1.5m/s2,故B错误；当 用2F的水平力推木箱时，根据牛顿 第二定律有2F一umg=ma',解得 a'=7.5m/s2,故C正确：若用大小为 2F且与水平方向成74°角的斜向上 的力拉木箱时，拉力的竖直分力为 F,=2 mg sin9=1.44mg>mg,木箱 离开地面，故D正确。 课时作业15牛顿第二定律的应用 1.A由于轻绳拉力可以突变，所以剪断 轻绳1后小球A、B都只受重力，其加 速度a1=a2=g,故A正确。 2.C由图像可知，图像上某点的切线斜 率的大小等于该点对应的运动物体的 速度大小，则在t1t2时间内，乘客的 速度一直不变，乘客处于平衡状态，加 速度为0，故A错误；t2一t3时间内，乘 客的速度变小，做减速运动，故B错 误；0一t1时间内，乘客的速度变大，做 加速运动，加速度向上，乘客处于超重 状态，乘客对电梯的压力大于乘客的 重力，故C正确，D错误。 3.B当箱子随电梯以a=4.0m/s2的 加速度竖直向上做匀减速运动时，对 金属块受力分析，由牛顿第二定律知 F十mg一FNr=1a,m FF一F业 g一a 10.0-4.0kg=1kg,G=mg=10N。 10.0-4.01 若下底板传感器示数不变，上顶板传 感器示数是下底板传感器示数的一 半，则上顶板传感器的示数是5N,对 金属块，由牛顿第二定律知F上十 mg-Fr=ma',解得a'=5m/s2,方 向向下，故电梯以a=5m/s的加速 度匀加速下降，或以a=5m/s2的加 速度匀减速上升，故A、C、D错误， B正确。 4.C对甲、乙整体受力分析可知，L1的 拉力大小为T1=2 ng tan60°=2√3mg, L的拉力大小为T2一=4mg, A、B错误；若剪断L1,该瞬间弹簧 的弹力不变，则小球乙受的合力仍 为零，加速度为零，对小球甲受力分 析，由牛顿第二定律可得加速度大小 为a=2 gsin60=5g,C正确， D错误。 5.AC由运动学公式v2-v6=2a1x1, 可得无人机失去升力时的速度大小 v=√2a1x1=12m/s,故A正确；由 牛顿第二定律有F-ng一∫=ma1,解 得螺旋桨工作时产生的升力大小F= 70N,故B错误；由牛顿第二定律有 mg十f=a2,解得无人机向上减速时 的加速度大小a2=12m/s2,故C正 确：由运动学公式v1一v2=2a2x2可 得，无人机减速上升的高度x:一2a: 6m,则无人机上升的最大高度H= x1十x2=42m,故D错误。 -611- 6.B物块沿中线做匀减速直线运动，则 =子-2，由题知x=1m1 t 1s,v>0,代入数据有v。<2m/s, A错误，B正确；对物块受力分析有 a=一g,由运动学公式v2一v号= 2ax,整理有v6十2ax>0,联立可得 <0.2,C、D错误。 7.Ct=4s时，加速度向上且最大，则 该同学处于超重状态，根据牛顿第二 定律可得V一mg=a,可知地板对该 同学的支持力最大，故A错误；t=7s 时，加速度为0，根据受力平衡可知，地 板对该同学的支持力等于同学的重 力，故B错误；根据a-t图像与横轴围 成的面积表示速度变化量，由图可知， 0~6$内围成的面积大约有4个小方 格，则t=6s时的速度约为v；=△v= 4×0.5×1m/s=2m/s,由图像可知， 6一8s内电梯的加速度为0，电梯做匀 速运动，上升的高度约为h=v6t=2X 2m=4m,故C正确，D错误。 8.D将C和A看成一个整体，根据牛顿 第二定律得，aAc= F十4mg= 2g十4mg=1,5g,即A,C的加速度 4m 均为1.5g,A、C错误；在轻绳刚断的瞬 间，弹簧的弹力不能突变，则物体B受 力情况不变，故物体B的加速度大小 为零，B错误：剪断轻绳的瞬间，A受到 重力和C对A的作用力，对A,由牛顿 第二定律有FAc十mg=maAc,解得 FAc=1aAc一mg=0.5mg,D正确。 9.AC根据牛顿第二定律，飞机离开电 磁弹射区后有F推一了mg=ma2,解 得a2=4.0m/s2,由v2-1=2a2(l 1),解得飞机在电磁弹射区的末速度 v1=20√2m/s,由v1=2a1l1,解得飞 机在电磁弹射区运动的加速度a1= 5.0m/s2,根据牛顿第二定律有F毫十 1 F幕一行mg=ma1,代入数据解得 F毫=2×101N,故A、C正确，B错误： 根据P=FU可知电磁弹射器在弹射 过程中的功率不断增加，故D错误。 10.BC飞行器关闭发动机，以v1= 10m/s的速率匀速下落时，有Mg= kvi=k×100m/s,飞行器以v2= 5m/s的速率向上匀速时，设最大推 力为Fn,Fm=Mg十kui=Mg十kX 25m2/s2,联立可得Fm=1.25Mg, Mg k=100m5,A错误；飞行器以 v3=5m/s的速率匀速水平飞行时， F=v-a=平M 参考答案‘☑。