内容正文:
2026高三物理一轮复习:牛顿第一定律与牛顿第二定律
一、基础巩固练
1.早在2300年前,墨子在《墨经》中就对力的概念提出了初步的论述:“力,刑之所以奋也.”这句话的意思是说,力是使物体开始运动或加快运动的原因.则下列关于力的说法正确的是( )
A.墨子的观点与亚里士多德关于力和运动的观点基本相同
B.物体受到变力作用,速度大小一定会改变
C.力不是维持物体运动的原因
D.当物体不受力时,物体将停止运动
2.质量为3 kg的物块,重力约30 N,从5 m高处下落,2 s后静止在海绵上,如图所示,上述涉及了质量、长度、时间的单位及其他信息,下列说法正确的是( )
A.力学的三个基本单位是N、m、s
B.kg、m/s、N是国际单位的导出单位
C.海绵比物块形变更明显,物块对海绵的力大于海绵对物块的力
D.在国际单位制中,力的单位是根据牛顿第二定律定义的
3.大型油罐车内部设置了一些固定挡板,如图所示,油罐车在水平路面上行驶,下列说法正确的是( )
A.油罐车匀速前进时,油没有惯性
B.油罐车加速前进时,油的液面仍然保持水平
C.油罐车减速前进时,两挡板间油的液面前低后高
D.挡板间油的质量相对小,可以有效减弱变速时油的涌动
4.如图所示,一个楔形物体M放在固定的粗糙斜面上,M上表面水平且光滑,下表面粗糙,在其上表面上放一光滑小球m,楔形物体由静止释放,则小球在碰到斜面前的运动轨迹是( )
A.沿斜面方向的直线 B.竖直向下的直线
C.无规则的曲线 D.抛物线
5.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,则下列判断正确的是( )
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.该同学是在利用惯性取羽毛球
6.(2023·辽宁卷)安培通过实验研究,发现了电流之间相互作用力的规律.若两段长度分别为Δl1和Δl2、电流大小分别为I1和I2的平行直导线间距为r时,相互作用力的大小可以表示为ΔF=k.比例系数k的单位是( )
A.kg·m/(s2·A) B.kg·m/(s2·A2)
C.kg·m2/(s3·A) D.kg·m2/(s3·A3)
7.(2023·浙江1月选考)如图所示,在考虑空气阻力的情况下,一小石子从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
8.质量m=400 g的物体以加速度a=20 cm/s2做匀加速直线运动,则关于它受到的合外力的大小及单位,下列运算既简洁又符合一般运算要求的是( )
A.F=400×20=8 000 N
B.F=0.4×0.2 N=0.08 N
C.F=0.4×0.2=0.08 N
D.F=0.4 kg×0.2 m/s2=0.08 N
二、能力提升练
9.如图所示,一只盛水的容器固定在一个小车上,在容器中分别用细绳悬挂和拴住一个铁球和一个乒乓球,容器中水和铁球、乒乓球都处于静止状态,当容器随小车突然向右运动时,两球的运动状况是(以小车为参考系)( )
A.铁球向左,乒乓球向右
B.铁球向右,乒乓球向左
C.铁球和乒乓球都向左
D.铁球和乒乓球都向右
10.(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Ff=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
11.如图所示,两个质量均为m的小球A、B用轻质弹簧连接,小球A的另一端用轻绳系在O点,放置在倾角为θ=30°的光滑斜面上,斜面固定不动.系统静止时,弹簧与轻绳均平行于斜面,在轻绳被剪断的瞬间,设小球A、B的加速度大小分别为aA、aB,重力加速度大小为g,则( )
A.aA=g,aB=0 B.aA=0,aB=g
C.aA=g,aB=g D.aA=0,aB=g
12.如图甲、乙所示,细绳拴一个质量为m的小球,小球分别用固定在墙上的轻质铰链杆和轻质弹簧支撑,平衡时细绳与竖直方向的夹角均为53°,轻杆和轻弹簧均水平.已知重力加速度为g,sin 53°=0.8,cos 53°=0.6.下列结论正确的是( )
A.甲、乙两种情境中,小球静止时,细绳的拉力大小均为mg
B.甲图所示情境中,细绳烧断瞬间小球的加速度大小为g
C.乙图所示情境中,细绳烧断瞬间小球的加速度大小为g
D.甲、乙两种情境中,细绳烧断瞬间小球的加速度大小均为g
三、拓展培优练
13.(2024·安徽卷)如图所示,竖直平面内有两完全相同的轻质弹簧,它们的一端分别固定于水平线上的M、N两点,另一端均连接在质量为m的小球上.开始时,在竖直向上的拉力作用下,小球静止于MN连线的中点O,弹簧处于原长.后将小球竖直向上.缓慢拉至P点,并保持静止,此时拉力F大小为2mg.已知重力加速度大小为g,弹簧始终处于弹性限度内,不计空气阻力.若撤去拉力,则小球从P点运动到O点的过程中( )
A.速度一直增大 B. 速度先增大后减小
C. 加速度的最大值为3g D. 加速度先增大后减小
2026高三物理一轮复习:牛顿第一定律与牛顿第二定律
一、基础巩固练
1.早在2300年前,墨子在《墨经》中就对力的概念提出了初步的论述:“力,刑之所以奋也.”这句话的意思是说,力是使物体开始运动或加快运动的原因.则下列关于力的说法正确的是( )
A.墨子的观点与亚里士多德关于力和运动的观点基本相同
B.物体受到变力作用,速度大小一定会改变
C.力不是维持物体运动的原因
D.当物体不受力时,物体将停止运动
答案:C 解析:墨子的观点与伽利略关于力和运动的观点基本相同,故A错误;物体受到变力作用,物体的运动状态一定发生改变,即物体的速度一定发生变化,但是速度的大小不一定会改变,例如物体做匀速圆周运动,故B错误;力不是维持物体运动的原因,而是改变物体运动状态的原因,故C正确;当物体不受力时,物体的运动状态不发生变化,即物体保持静止或匀速直线运动状态不变,运动的物体不会停止运动,故D错误.
2.质量为3 kg的物块,重力约30 N,从5 m高处下落,2 s后静止在海绵上,如图所示,上述涉及了质量、长度、时间的单位及其他信息,下列说法正确的是( )
A.力学的三个基本单位是N、m、s
B.kg、m/s、N是国际单位的导出单位
C.海绵比物块形变更明显,物块对海绵的力大于海绵对物块的力
D.在国际单位制中,力的单位是根据牛顿第二定律定义的
答案:D 解析:力学的三个基本单位是kg、m、s,A、B错误;物块对海绵的力与海绵对物块的力是作用力与反作用力,大小相等,C错误;在国际单位制中,力的单位是根据牛顿第二定律F=ma定义的,得出的单位为kg·m/s2,D正确.
3.大型油罐车内部设置了一些固定挡板,如图所示,油罐车在水平路面上行驶,下列说法正确的是( )
A.油罐车匀速前进时,油没有惯性
B.油罐车加速前进时,油的液面仍然保持水平
C.油罐车减速前进时,两挡板间油的液面前低后高
D.挡板间油的质量相对小,可以有效减弱变速时油的涌动
答案:D 解析:惯性的大小只取决于物体的质量,和物体的运动状态无关,故A错误;当油罐车加速前进时,由于惯性油向后涌动,所以油的液面应前低后高,故B错误;当油罐车减速前进时,油向前涌动,油的液面前高后低,故C错误;当挡板间油的质量相对小时,油的惯性小,可以有效减弱变速时油的涌动,故D正确.
4.如图所示,一个楔形物体M放在固定的粗糙斜面上,M上表面水平且光滑,下表面粗糙,在其上表面上放一光滑小球m,楔形物体由静止释放,则小球在碰到斜面前的运动轨迹是( )
A.沿斜面方向的直线 B.竖直向下的直线
C.无规则的曲线 D.抛物线
答案:B 解析:由题意可知,小球在水平方向不受力,则小球的运动轨迹是竖直向下的直线.故选B.
5.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,则下列判断正确的是( )
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.该同学是在利用惯性取羽毛球
答案:D 解析:该同学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,羽毛球筒被手击打后迅速向下运动,而羽毛球由于惯性要保持原来的静止状态,所以羽毛球会从筒的上端出来,A、B、C错误,D正确.
6.(2023·辽宁卷)安培通过实验研究,发现了电流之间相互作用力的规律.若两段长度分别为Δl1和Δl2、电流大小分别为I1和I2的平行直导线间距为r时,相互作用力的大小可以表示为ΔF=k.比例系数k的单位是( )
A.kg·m/(s2·A) B.kg·m/(s2·A2)
C.kg·m2/(s3·A) D.kg·m2/(s3·A3)
答案:B 解析:根据题干公式ΔF=k整理可得k=,代入相应物理量单位可得比例系数k的单位为==kg·m/(s2·A2),故选B.
7.(2023·浙江1月选考)如图所示,在考虑空气阻力的情况下,一小石子从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
答案: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.故选A.
8.质量m=400 g的物体以加速度a=20 cm/s2做匀加速直线运动,则关于它受到的合外力的大小及单位,下列运算既简洁又符合一般运算要求的是( )
A.F=400×20=8 000 N
B.F=0.4×0.2 N=0.08 N
C.F=0.4×0.2=0.08 N
D.F=0.4 kg×0.2 m/s2=0.08 N
答案:B 解析:在国际单位制中:质量单位是kg,加速度单位是m/s2,力的单位是N,所以m=400 g=0.4 kg, a=20 cm/s2=0.2 m/s2,统一用了国际单位后,可直接代入牛顿第二定律公式计算,则有F=ma=0.4×0.2 N=0.08 N.所以B选项的运算既简洁又符合一般运算要求,A、C、D错误,B正确.
二、能力提升练
9.如图所示,一只盛水的容器固定在一个小车上,在容器中分别用细绳悬挂和拴住一个铁球和一个乒乓球,容器中水和铁球、乒乓球都处于静止状态,当容器随小车突然向右运动时,两球的运动状况是(以小车为参考系)( )
A.铁球向左,乒乓球向右
B.铁球向右,乒乓球向左
C.铁球和乒乓球都向左
D.铁球和乒乓球都向右
答案:A 解析:当容器突然向右运动时,同等体积的铁球和水比较,铁球的质量大,铁球保持原来的运动状态,相对于水向左偏移,相对于小车向左运动,同等体积的乒乓球和水比较,水的质量大,水相对于乒乓球向左偏移,因此乒乓球相对于水向右偏移,相对于小车向右运动,故选A.
10.(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Ff=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
答案:ACD 解析:当t=0时,小球所受的阻力Ff=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,做变加速运动,B错误;根据牛顿第二定律有mg-Ff=ma,解得a=g-,当a=0时,速度最大,为v0,此后小球做匀速运动,最大速度v0=,C、D正确.
11.如图所示,两个质量均为m的小球A、B用轻质弹簧连接,小球A的另一端用轻绳系在O点,放置在倾角为θ=30°的光滑斜面上,斜面固定不动.系统静止时,弹簧与轻绳均平行于斜面,在轻绳被剪断的瞬间,设小球A、B的加速度大小分别为aA、aB,重力加速度大小为g,则( )
A.aA=g,aB=0 B.aA=0,aB=g
C.aA=g,aB=g D.aA=0,aB=g
答案:A 解析:轻绳被剪断前,对小球B进行受力分析,由平衡条件可知,轻弹簧的拉力F=mg sin 30°,轻绳被剪断的瞬间,轻弹簧的长度还没有来得及发生变化,轻弹簧的弹力不变,小球B的受力情况没有发生变化,仍然处于静止状态,加速度为零.在剪断轻绳的瞬间,小球A受到轻弹簧沿斜面向下的拉力、重力、斜面的支持力,对小球A,由牛顿第二定律有F+mg sin 30°=maA,解得aA=g.A正确.
12.如图甲、乙所示,细绳拴一个质量为m的小球,小球分别用固定在墙上的轻质铰链杆和轻质弹簧支撑,平衡时细绳与竖直方向的夹角均为53°,轻杆和轻弹簧均水平.已知重力加速度为g,sin 53°=0.8,cos 53°=0.6.下列结论正确的是( )
A.甲、乙两种情境中,小球静止时,细绳的拉力大小均为mg
B.甲图所示情境中,细绳烧断瞬间小球的加速度大小为g
C.乙图所示情境中,细绳烧断瞬间小球的加速度大小为g
D.甲、乙两种情境中,细绳烧断瞬间小球的加速度大小均为g
答案:C 解析:甲、乙两种情境中,小球静止时,轻杆对小球与轻弹簧对小球的作用力都是水平向右,如图所示,由平衡条件得细绳的拉力大小都为FT==mg,故A错误;甲图所示情境中,细绳烧断瞬间,小球的加速度大小为a1=g,乙图所示情境中,细绳烧断瞬间弹簧的弹力不变,则小球所受的合力与烧断前细绳拉力的大小相等、方向相反,则此瞬间小球的加速度大小为a2==g,故C正确,B、D错误.
三、拓展培优练
13.(2024·安徽卷)如图所示,竖直平面内有两完全相同的轻质弹簧,它们的一端分别固定于水平线上的M、N两点,另一端均连接在质量为m的小球上.开始时,在竖直向上的拉力作用下,小球静止于MN连线的中点O,弹簧处于原长.后将小球竖直向上.缓慢拉至P点,并保持静止,此时拉力F大小为2mg.已知重力加速度大小为g,弹簧始终处于弹性限度内,不计空气阻力.若撤去拉力,则小球从P点运动到O点的过程中( )
A.速度一直增大 B. 速度先增大后减小
C. 加速度的最大值为3g D. 加速度先增大后减小
答案:A 解析:缓慢拉至P点,保持静止,由平衡条件可知此时拉力F与重力和两弹簧的拉力的合力为零.此时两弹簧的合力大小为mg.当撤去拉力,则小球从P点运动到O点的过程中两弹簧的拉力与重力的合力始终向下,小球一直做加速运动,故A正确,B错误 ;小球从P点运动到O点的过程中,形变量变小,弹簧在竖直方向的合力不断变小,故小球受的合外力一直变小,加速度的最大值为撤去拉力时的加速度,由牛顿第二定律可知 2mg=ma,加速度的最大值为2g,CD错误.
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