2018高中物理第三章牛顿运动定律34牛顿第三定律练习1教科版1.
- 格式:doc
- 大小:78.00 KB
- 文档页数:4
第1讲牛顿第一定律牛顿第三定律考点一牛顿第一定律的理解与应用1.内容一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态,除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态。
2.意义(1)指出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,即力是产生加速度的原因。
(2)指出了一切物体都有惯性,因此牛顿第一定律又称为惯性定律。
(3)牛顿第一定律描述的只是一种理想状态,而实际中不受力作用的物体是不存在的,当物体受外力但所受合力为零时,其运动效果跟不受外力作用时相同,物体将保持静止或匀速直线运动状态。
3.物理学史物理学家对力和运动的关系观点如下:(1)亚里士多德:必须有力作用在物体上,物体才能运动,没有力的作用,物体就要静止在一个地方。
(2)伽利略:力不是维持物体运动的原因(通过理想实验得出)。
(3)笛卡儿:如果运动中的物体没有受到力的作用,它将继续以同一速度沿同一直线运动,既不停下来,也不偏离原来的方向。
(4)牛顿:力是改变物体运动状态的原因。
[思维诊断](1)牛顿第一定律是实验定律。
()(2)在水平面上运动的物体最终停下来,是因为水平方向没有外力维持其运动的结果。
()(3)运动的物体惯性大,静止的物体惯性小。
()(4)物体的惯性越大,状态越难改变。
()答案:(1)×(2)×(3)×(4)√[题组训练]1.[对定律的理解](2017·舟山模拟)关于牛顿第一定律,下列说法正确的是()A.它表明了力是维持物体运动状态的原因B.它表明了物体具有保持原有运动状态的性质C.它表明了改变物体的运动状态并不需要力D.由于现实世界不存在牛顿第一定律所描述的物理过程,所以牛顿第一定律没有用处解析:牛顿第一定律揭示运动和力的关系:力是改变物体运动状态的原因,而不是维持物体运动状态的原因,故选项B正确。
答案: B2.[伽利略斜面实验]伽利略用两个对接的斜面,一个斜面固定,让小球从固定斜面上滚下,又滚上另一个倾角可以改变的斜面,斜面倾角逐渐改变至0,如图所示。
物理第(1)本答案第三章牛顿运动定律一1A 2(1)C (2)B(3)静止或匀速 3AD 4D 5D 6B 7A 8C 9C 1-0D11C 12D 二1D 2C 3AD 4BC 5AD 6. 速度先增加后减小,加速度先减小后增加 7.错误!未找到引用源。
,方向沿圆周的切线方向错误!未找到引用源。
方向水平向右8C 9BD 10C 11(1)0.2 (2)6N (3)46m12 (1)x1=16m(2)t=2s。
13 (1)87 s 8.7×10 m/s (2)0.008 kg/m 14(1)8 41m/s 2.5 s (2)0.3 s (3) 522专题三见后面1四1C 2C 3 4N 42m 2.1s 4a=3m/sv=8m/sα=30°25A67a?0.5m/s 7W 3.03mFmin133=N5A28μ1=0.20,μ2=0.30,s=1.125m 9x?980m 5.5×10N -9×10J 55第三章牛顿运动定律第一节牛顿第一、第三定律【知识清单】一、牛顿第一定律 1.伽利略与理想斜面实验 1.内容: 2.意义 3.惯性思考:惯性与物体的受力和运动有关吗?2二、牛顿第三定律 1.作用力和反作用力: 2.牛顿第三定律的内容: 3.表达式:三、力学单位制【典型习题】1.在物理学发展史上,伽利略、牛顿等许许多多科学家为物理学的发展做出了巨大贡献.以下选项中符合他们观点的是( )A.人在沿直线加速前进的车厢内,竖直向上跳起后,将落在起跳点的后方 B.两匹马拉车比一匹马拉车跑得快,这说明:物体受的力越大则速度就越大 C.两物体从同一高度做自由落体运动,较轻的物体下落较慢D.一个运动的物体,如果不再受力了,它总会逐渐停下来,这说明:静止状态才是物体不受力时的“自然状态”答案:A2.(1)某人乘坐列车时发现,车厢的双层玻璃窗内积水了.列车进站过程中,他发现水面的形状是下图中的( )(2)若列车正在出站,则水面的形状与哪个选项一致?(3)若水面形状与选项A中相同,说明列车的运动状态是怎样的?答案:C B 静止或匀速3.伽利略根据小球在斜面上运动的实验和理想实验,提出了惯性的概念,从而奠定了牛顿力学的基础。
力学单位制、牛顿第三定律【学习目标】1. 明确国际单位制及七个基本物理量和力学中的三个基本物理量2. 清楚力的作用是相互的,清楚作用力和反作用力的概念3. 理解牛顿第三定律的确切含义,会用它解决简单的问题4. 会区分平衡力与作用力和反作用力【要点梳理】要点一、单位制与国际单位制1.单位制(1)基本单位:所选定的基本物理量的单位.①物理学中,共有七个物理量的单位被选定为基本单位.②在力学中,选定长度、质量和时间这三个物理量的单位为基本单位.长度的单位有:厘米(cm)、米(m)、千米(km)等.质量的单位有:克(g)、千克(kg)等.时间的单位有:秒(s)、分(min)、小时(h)等.(2)导出单位:根据物理公式中其他物理量和基本物理量的关系,推导出的物理量单位.从根本上说,所有的物理量都是由基本物理量构成的,在力学范围内,所有的力学量都是由长度、质量和时间这三个基本物理量组成的,因此基本物理量的单位选定也就决定了其他导出物理量的单位.(3)单位制:基本单位和导出单位的总和叫做单位制.由于基本单位的选择不同,历史上力学中出现了厘米、克、秒制和米、千克、秒制两种不同的单位制,工程技术领域还有英尺、秒、磅制等单位制.2.国际单位制(1)国际单位制:1960年第11届国际计量大会制订了一种国际通用的、包括一切计量领域的单位制,叫做国际单位制,其法文简称为SI.以下是国际单位制中的七个基本物理量和相应的国际单位制中的基本单位.要点二、牛顿第三定律(1)定律内容:两个物体间的作用力和反作用力总是大小相等,方向相反,作用在同一条直线上.(2)这里的“总是”是强调对于任何物体,在任何条件下,这两个相等的关系都成立.对此,可以从以下几个方面理解:①不管物体大小形状如何,例如大物体与大物体之间,或大物体与小物体之间,还是任何形状的物体之间,其相互作用力总是大小相等.②不管物体的运动状态如何.例如静止的物体之间,运动的物体之间或静止的物体与运动的物体之间的相互作用力总是大小相等的.③作用力与反作用力的产生和消失是同时的.因为两者中若有一个产生或消失,则另一个必须同时产生或消失.否则其间的相等关系就不成立了.认为作用力与反作用力的产生有先后的说法是不对的.(3)平衡力与作用力和反作用力的区别是:①一个力与它的反作用力一定是同种性质的力,例如作用力若是弹力,则反作用力也一定是弹力;若作用力是摩擦力,则反作用力也一定是摩擦力等.而一个力与它的平衡力可以是相同性质的力,也可以是不同性质的力.②一个力与它的反作用力分别作用在发生相互作用的两个物体上,即受力物体不同;而一个力与它的平衡力必须同时作用在同一个物体上,即受力物体相同.③一个力必有其反作用力,作用力与反作用力是同时产生、同时存在、同时消失的;而一对平衡力可以是其中一个力消失,另一个力仍存在.④作用力与反作用力所产生的效果不能相互抵消;而一对平衡力作用在同一物体上产生的效果恰好是相互抵消的.(4)牛顿第三定律揭示了力的作用的相互性,即两个物体间只要有力的作用,就必然成对出现作用力和反作用力.同学们在学习中应注意体会甲对乙、乙对甲的这种对应的相互作用关系.求解某力的大小与方向时,可以通过转换研究对象分析该力的反作用力来求解.要点三、作用力、反作用力与平衡力的比较定义:如果作用在同一个物体上的两个力的大小相等、方向相反并作用在同一条直线上且其合力为零,则此二力即为一对平衡力.而作用力与反作用力则是指发生在两个相互作用的物体之间的相互作用力.作用力、反作用力与一对平衡力的比较表.要点四、应用牛顿第三定律解释现象①如图所示,瘦弱的男子与一个大力士“掰手腕”,两手之间的作用力和反作用力一样大吗?若两者一样大,大力士怎么会赢呢?分析:一样大,瘦弱男子与大力士“掰手腕”时,两手之间的相互作用力是一对作用力和反作用力,根据牛顿第三定律,两手之间的这对力是大小相等的,但是为什么大力士会赢,是因为两人手腕能承受的力不同,大力士手腕能承受的力大于瘦弱男子能承受的力,所以在大小相等的力的作用下大力士的手腕还能承受,而瘦弱男子的手腕已经承受不了,所以败下阵来.“掰手腕”比的是手腕能承受的力的大小,所以“山东体育频道”的“掰手腕”比赛称为“腕力王挑战赛”.因此同学们不要尝试与大力士角力,因为手腕能承受的力如果差距太大,很容易造成承受能力差的手腕受到伤害,甚至骨折.②以卵击石,鸡蛋“粉身碎骨”,但石头却“安然无恙”,是不是鸡蛋对石头的力小,而石头对鸡蛋的力大呢?分析:不是的,鸡蛋与石头相撞击时,它们之间的相互作用力是一对作用力和反作用力,据牛顿第三定律知,应是大小相等的,而之所以出现“蛋碎”而“石全”的结果,是因为蛋壳所能承受的力远小于石头所能承受的力.③你知道鸟是如何飞行的吗?鸟翅膀的形状上表层凸、下表层凹,当窄气流过时就会产生升力.当鸟的肌肉牵动翅膀上下扇动时,空气的反作用力就为鸟的飞行提供了向上的升力和向前的推动力.如图所示.④拔河中物理学原理.拔河是一项常见的集体性体育活动,其两队胜负的结果深含着物理学原理当然,围绕两队的胜负原因分析也存在不少的模糊认识.其实,决定拔河胜负的原因是多方面的,如地面的摩擦力、队员的体重、个人的力量、集体的合作等.甲、乙两队拔河的时候,其中力的关系比较复杂.如图所示,在分析甲队拉乙队与乙队拉甲队的力的大小时,必须运用牛顿第三定律——因为甲、乙两队是一对相互作用的物体;在分析两队的胜负原因时,必须运用牛顿第二定律——因为要分别以甲、乙两队为研究对象.对甲队而言,如果F F =地甲地乙,则两队胜负未定;如果F F >地甲地乙,则甲队胜而乙队负;如果F F <地甲地乙,则甲队负而乙队胜.同理,对乙队而言也存在相同的关系.当然,无论是甲队还是乙队,要想获得地面对本队的尽可能大的力,就必须尽可能地用力蹬地,这就要选用体重较大的队员,且穿鞋底粗糙的鞋子.此外,身体后倾、重心放低、齐心合力更是必不可少的条件.要点五、牛顿三个运动定律的区别与联系牛顿第一定律 牛顿第二定律 牛顿第三定律 区别 公式F ma =合 F F '=- 意义 加深了对力的认识,指出了力是物体运动状态发生改变的原因,即力是产生加速度的原因 揭示了加速度是力作用的结果,揭示了力、质量、加速度的定量关系 揭示了物体间力的作用的相互性,明确了相互作用力的关系研究 方法 根据理想实验归纳总结得出,不能直接用实验验证 用控制变量法研究F 、m 、a 之间的关系,可用实验验证由实验现象归纳总结得出,可用实验验证 联系牛顿三个定律是一个整体,是动力学的基础,牛顿第二定律以牛顿第一定律为基础,由实验总结得出 【说明】牛顿第三定律建立的物理意义:牛顿第一、第二定律是对单个物体(质点)而言的,只解决了一个物体运动规律的问题.但自然界中物体是相互联系、相互影响、相互作用的,一个物体在受其他物体力的作用的同时也会对其他物体有力的作用,不讨论物体间的相互作用就不能较全面地认识物体的运动规律,也就无法解决现实中的许多问题.因此,只有牛顿第一、第二定律还不够,必须加上牛顿第三定律才能构成比较全面地反映机械运动的一套定律.【典型例题】类型一、力学单位制例1、声音在空气中的传播速度v 与空气的密度ρ、压强p 有关,下列速度的表达式(k 为比例系数,无单位)中正确的是( )A .Pv k ρ= B .v = C .v = D .v =【答案】B【解析】由各物理量的单位之间的关系确定表达式是否正确.压强p 可由公式p =F/s 求得,则其单位为222kg m /s kg /(m s )m=g g kg/(m ·s 2).密度ρ可由公式ρ=m/V ,求得,则ρ的单位为kg/m 3.由于题中k无单位,则pk ρ的单位为m 2/s 2,显然不是速度的单位,A 错.m/s ,B 正确.的单位为s/m ,也不是速度的单位,C kg/(m 2·s),不是速度的单位,D 错误.综上所述,正确选项应为B .【总结升华】采用国际单位制,为我们提供了一种比较简便的验证法.例2、现有以下一些物理量和单位,按下面的要求选择填空.(填写字母的代号)A .密度B .米/秒C .牛顿D .加速度E .质量F .秒G .厘米H .长度I .时间J .千克(1)属于物理量的是________________.(2)在国际单位制中,作为基本单位的物理量有________________.(3)在国际单位制中的基本单位是________________,属于导出单位的是________________.【答案】(1)A 、D 、E 、H 、I (2)E 、H 、I (3)F 、J B 、C【解析】(1)题中所有各项中,属于物理量的是:密度、加速度、质量、长度、时间,故此空填“A 、D 、E 、H 、I ”.(2)在国际单位制中,作为基本单位的物理量有质量、长度、时间.故此空填“E 、H 、I ”.(3)此题中给定的选项内是国际单位制的基本单位的有:“千克、秒”;属于导出单位的是:“米/秒、牛顿”.故第一个空填“F 、J ”,第二个空填“B 、C ”.【总结升华】只有理解题意,明确物理量和单位的基本特征,才能作出正确判断.同时,必须把物理量与物理量的单位严格区分开来,不能混淆.例3、一辆质量为4×103 kg 的汽车在水平地面上匀速行驶.某个时刻关闭发动机,经过20 s 滑行40 m 而停下来,求汽车所受阻力为多大?【答案】 800N【解析】根据题意可判断汽车关闭发动机后在阻力作用下做匀减速运动,结合运动学公式求出汽车运动的加速度,再根据牛顿第二定律求出阻力F .选汽车为研究对象,则根据速度公式和位移公式可得:0=v 0-at .根据位移公式,得 2012x v t at =-. 由以上两式解得 22x a t =,02x v t =. 这时,只要正确确定已知量单位(要统一),可以不把各量单位代入:222240m /s 0.2m /s (20)a ⨯==,0240m /s 4m /s 20v ⨯==. 根据牛顿第二定律知汽车所受阻力:F =ma =4×103×0.2N =800 N .【总结升华】在物理计算中,为了使计算过程简洁、清晰,所有的已知量都用国际单位制的单位来表示,那么只要正确地应用物理公式,计算结果必定是用国际单位制的单位来表示的.举一反三【变式】下列有关力学单位制的说法中,正确的是( )A.在力学的分析计算中,只能采用国际单位,不能采用其他单位B.力学单位制中,选为基本单位的物理量有:长度、时间、质量C.力学单位制中,采用国际单位制的基本单位有:千克、米、秒D.单位制中的导出单位可以用基本单位来表示【答案】B、C、D【解析】在国际单位制中共有七个物理量的单位被作为基本单位,其中力学部分的有长度的单位:m;质量的单位:kg;时间的单位:s.而其余物理量的单位都在这些基本物理量的基础上应用公式推导而得出,即其他物理量的单位(导出单位)由基本单位来表达.国际单位制只是诸多单位制中的一种,在实际生活中还存在有其他的单位制.在分析和计算时可采用其他单位,A错.B、C、D正确.类型二、作用力、反作用力的特点例4、如图所示,一个大人(甲)跟一个小孩(乙)站在水平地面上手拉手比力气,结果大人把小孩拉过来了.对这个过程中作用于双方的力的关系,不正确的说法是( )A.大人拉小孩的力一定比小孩拉大人的力大B.大人与小孩间的拉力是一对作用力与反作用力C.大人拉小孩的力与小孩拉大人的力一定相等D.只有在大人把小孩拉动的过程中,大人的力才比小孩的力大,在可能出现的短暂相持过程中,两人的拉力一样大【答案】A、D【解析】作用力与反作用力总是大小相等的.大人与小孩手拉手比力气时,无论是在相持阶段还是在小孩被大人拉过来的过程中,大人拉小孩的力与小孩拉大人的力的大小总是相等的,所以B、C正确.【总结升华】既然大人拉小孩与小孩拉大人的力一样大,大人为什么能把小孩拉过来呢?关键在于地面对两者的最大静摩擦力不同,如图所示,分别画出两者在水平方向上的受力情况.显然,只有当F F''>乙甲时,小孩才会被大人拉过来,如果让大人穿上溜冰鞋站在水泥地上,两人再比力气时,小孩就可以轻而易举地把大人拉过来.例5、鸡蛋碰石头,鸡蛋碎,石头完好无损,以下判断正确的是( )A .鸡蛋碎了,说明鸡蛋受到的撞击力大B .石头完好无损,说明石头受到的撞击力小C .鸡蛋和石头受到的撞击力一样大D .必须用仪器检测才知道谁受的撞击力大【答案】C【解析】鸡蛋碰石头,鸡蛋碎,石头完好无损,不是因为鸡蛋受到的力大,而是因为鸡蛋的硬度小,它们受到的力是作用力和反作用力,大小一定相等,方向相反。
第三章牛顿运动定律(时间:90分钟满分:100分)一、选择题(本题共10个小题,每小题4分,共40分)1.对下列现象解释正确的是( )A.在一定拉力作用下,车沿水平面匀速前进,没有这个拉力,小车就会停下来,所以力是物体运动的原因B.向上抛出的物体由于惯性,所以向上运动,以后由于重力作用,惯性变小,所以速度也越来越小C.急刹车时,车上的乘客由于惯性一样大,所以都会向前倾倒D.质量大的物体运动状态不容易改变是由于物体的质量大,惯性也就大的缘故2.下列关于力和运动关系的几种说法,正确的是( )A.物体所受的合力不为零时,其速度不可能为零B.物体所受的合力的方向,就是物体运动的方向C.物体所受的合力与物体运动速度无直接联系D.物体所受的合力不为零,则加速度一定不为零3. 用计算机辅助实验系统做验证牛顿第三定律的实验:用一辆电动玩具汽车拖动另一辆无动力的玩具汽车,在两车挂接处装上传感器探头,并把它们的挂钩连在一起.当电动玩具汽车通电后拉着另一辆车向前运动时,可以在显示器屏幕上出现相互作用力随时间变化的图像,如图1所示,观察分析两个力传感器的相互作用力随时间变化的曲线,可以得到以下实验结论,其中正确的是( )图1A.作用力与反作用力的大小时刻相等B.作用力与反作用力作用在同一物体上C.作用力消失后反作用力可以慢慢消失D.作用力与反作用力方向相同4.在以加速度a匀加速上升的电梯中,有一质量为m的人,下列说法中正确的是( ) A.此人对地板的压力大小为m(g+a)B.此人对地板的压力大小为m(g-a)C.此人受到的重力大小为m(g+a)D.此人受到的合力大小为m(g-a)5.下列说法正确的是( )A.起重机用钢索加速吊起货物时,钢索对货物的力大于货物对钢索的力B.子弹能射入木块是因为子弹对木块的力大于木块对子弹的阻力C.大人与小孩相撞时,大人对小孩的撞击力大于小孩对大人的撞击力D.将图钉按入木板,图钉对木板的力和木板对图钉的力大小是相等的6. 如图2所示,轻弹簧上端与一质量为m的木块1相连,下端与另一质量为M的木块2相连,整个系统置于水平放置的光滑木板上,并处于静止状态.现将木板沿水平方向突然抽出,设抽出后的瞬间,木块1、2的加速度大小分别为a1、a2.重力加速度大小为g.则有( )图2A .a 1=0,a 2=gB .a 1=g ,a 2=gC .a 1=0,a 1=m +MMgD .a 1=g ,a 2=m +MMg7. 在小车中的悬线上挂一个小球,实验表明,当小球随小车做匀变速直线运动时,悬线将与竖直方向成某一固定角度,如图3所示.若在小车底板上还有一个跟其相对静止的物体M ,则关于小车的运动情况和物体M 的受力情况,以下分析正确的是( )图3A .小车一定向右做加速运动B .小车一定向左做加速运动C .M 除受到重力、底板的支持力作用外,还一定受到向右的摩擦力作用D .M 除受到重力、底板的支持力作用处,还可能受到向左的摩擦力作用8.一个物体在水平恒力F 的作用下,由静止开始在一个粗糙的水平面上运动,经过时间t ,速度变为v ,如果要使物体的速度变为2v ,下列方法正确的是( )A .将水平恒力增加到2F ,其他条件不变B .将物体质量减小一半,其他条件不变C .物体质量不变,水平恒力和作用时间都增为原来的两倍D .将时间增加到原来的2倍,其他条件不变9. 一有固定斜面的小车在水平面上做直线运动,小球通过细绳与车顶相连.小球某时刻正处于图4所示状态.设斜面对小球的支持力为N ,细绳对小球的拉力为T ,关于此时刻小球的受力情况,下列说法正确的是( )图4A .若小车向左运动,N 可能为零B .若小车向左运动,T 可能为零C .若小车向右运动,N 不可能为零D .若小车向右运动,T 不可能为零10. 如图5所示,A 、B 两条直线是在A 、B 两地分别用竖直向上的力F 拉质量分别为m A和m B 的物体,实验得出的两个加速度a 与力F 的关系图线,由图分析可知( )图5A .两地重力加速度是g A >gB B .m A <m BC .两地重力加速度是g A =g BD .m A >m B11.(8分) 有一个同学用如下方法测定动摩擦因数μ,如图6所示,物块m与斜面AB 和平面BD都是由同种材料做成的,斜面长为L1,A点距平面高为h,BD是一足够长的平面,现让m从A处由静止开始滑下,达到B点后顺利进入水平面,最后停止在水平面上,经多次实验,测出物块m静止点的平均位置在C处,并测得BC=L2,通过以上数据可求得物块与水平面间的动摩擦因数μ=____________.图612.(8分)“探究加速度与力、质量的关系”的实验装置如图7甲所示.图7(1)在平衡小车与桌面之间摩擦力的过程中,打出了一条纸带如图乙所示.计时器打点的时间间隔为0.02 s.从比较清晰的点起,每5个点取一个计数点,量出相邻计数点之间的距离.该小车的加速度a=______m/s2.(结果保留两位有效数字)(2)平衡摩擦力后,将5个相同的砝码都放在小车上.挂上砝码盘,然后每次从小车上取一个砝码添加到砝码盘中,测量小车的加速度.小车的加速度a与砝码盘中砝码总重力F 的实验数据如下表:(3)根据提供的实验数据作出的a-F图线不通过原点,请说明主要原因.三、计算题(本题共4个小题,满分44分)13.(10分)太空是一个微重力、高真空、强辐射的环境,人类可以利用这样的天然实验室制造出没有内部缺陷的晶体,生产出能承受强大拉力的细如蚕丝的金属丝.假如未来的某天你乘坐“神舟n号”飞船进行“微重力的体验”行动,飞船由6 000 m的高空静止下落,可以获得持续的25 s之久的失重状态,你在这段时间里可以进行关于微重力影响的实验.已知下落的过程中飞船受到的空气阻力为重力的0.04倍,重力加速度g取10 m/s2,试求:(1)飞船在失重状态下的加速度;(2)飞船在微重力状态中下落的距离.14.(10分)某一旅游景区,建有一山坡滑草运动项目.该山坡可看成倾角θ=30°的斜面,一名游客连同滑草装置总质量m=80 kg,他从静止开始匀加速下滑,在时间t=5 s 内沿斜面滑下的位移x=50 m.(不计空气阻力,取g=10 m/s2,结果保留2位有效数字)问:(1)游客连同滑草装置在下滑过程中受到的摩擦力f为多大?(2)滑草装置与草皮之间的动摩擦因数μ为多大?15. (12分)如图8所示,放在水平面上的物体质量m=2 kg,受到一个斜向下的与水平方向成θ=37°角的推力F=10 N的作用,从静止开始运动.已知物体与水平面间的动摩擦因数μ=0.25,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,g取10 m/s2.问:图8(1)物体10 s末的速度是多大?物体10 s内的位移是多少?(2)若10 s末撤去推力,物体在水平面上运动的总位移是多少?16. (12分)物体静止在一水平面上,它的质量为m ,物体与水平面之间的动摩擦因数为μ.设最大静摩擦力等于滑动摩擦力.现用平行于水平面的力F 拉物体,得到加速度a 和拉力F 的关系图像如图9所示.图9(1)根据图像可以求出物体的质量m .王敏同学分析的过程是:从图像中得到F =12 N 时,物体的加速度a =4 m/s 2,根据牛顿第二定律F =ma ,求得质量m =3 kg.请判断王敏同学的分析过程是否正确,并分析原因;若不正确,请给出正确的结果.(2)根据图像计算物体与水平面之间的动摩擦因数μ的数值.(g =10 m/s 2)第三章 牛顿运动定律答案1.D2.CD [本题考查物体所受的合力、加速度和速度的关系,同时理解掌握牛顿第二定律F =ma .当物体所受合力不为零时,加速度一定不为零;但在某一时刻瞬时速度可能为零,所以选项D 是对的,A 是错的.物体所受合力的方向就是加速度的方向,但不一定是速度的方向(运动的方向),合力与运动速度无直接联系.所以选项B 是错误的,C 是对的.]3.A 4.A5.D [起重机钢索对货物的拉力和货物对钢索的拉力、子弹对木块的力与木块对子弹的力、大人对小孩的撞击力与小孩对大人的撞击力、图钉对木板的力和木板对图钉的力都是作用力和反作用力;作用力与反作用力总是大小相等的,故A 、B 、C 选项不正确,D 选项正确.]6.C [木板未抽出时,木块1受重力和弹簧弹力两个力并且处于平衡状态,弹簧弹力大小等于木块1的重力,N =mg ;木块2受重力、弹簧向下的压力和木板的支持力作用,由平衡条件可知,木板对木块2的支持力等于两木块的总重力.撤去木板瞬间,弹簧形变量不变,故产生的弹力不变,因此木块1所受重力和弹簧弹力均不变,故木块1仍处于平衡状态,即加速度a 1=0,B 、D 错误;而木块2不再受木板支持力作用,只受重力和弹簧弹力作用,N +Mg =Ma 2,解得a 2=M +mMg ,C 正确.]7.C [对小球进行受力分析可知,小球有水平向右的加速度,但小车的初速度可能向右也可能向左,所以小车的具体运动情况不能确定;M 和小球、小车都保持相对静止,也有向右的加速度,根据牛顿运动定律可以分析,物体M 一定受到向右的摩擦力作用.]8.D [由牛顿第二定律得F -μmg =ma ,所以a =F m-μg ,对比A 、B 、C 三项,均不能满足要求,故选项A 、B 、C 均错,由v =at 可得选项D 对.] 9.AB [本题考查牛顿运动定律,对小球受力分析,当N 为零时,小球的合外力水平向右,加速度向右,故小车可以向右加速运动或向左减速运动,A 对、C 错;当T 为零时,小球的合外力水平向左,加速度向左,故小车可能向右减速运动或向左加速运动,B 对,D 错.]10.BC11.hL 21-h 2+L 212.(1)0.16(0.15也可) (2)如图所示(3)未计入砝码盘的重力解析 本题主要考查“探究加速度与力、质量的关系”这一探究性实验,题中用到的知识点有纸带的处理、表格数据的处理以及图像问题.意在考查考生对实验的探究能力.以及熟练运用学过知识处理问题、分析问题的能力及绘图的能力,根据Δx =aT 2可计算小车的加速度,a =0.16 m/s 2,运用表格中绘出的数据可绘出图像,图像不过原点的主要原因是未计入砝码盘的重力.13.(1)9.6 m/s 2(2)3 000 m解析 (1)设飞船在失重的状态下的加速度为a ,由牛顿第二定律得 mg -f =ma 又f =0.04mg即mg -0.04mg =ma解得a =9.6 m/s 2(2)由x =12at 2得x =12×9.6×252 m =3 000 m. 14.(1)80 N (2)0.12解析 (1)由位移公式x =12at 2沿斜面方向,由牛顿第二定律得:mg sin θ-f =ma , 联立并代入数值后,得f =m (g sin θ-2xt2)=80 N(2)在垂直斜面方向上, N -mg cos θ=0, 又f =μN联立并代入数值后,得μ=fmg cos θ=2330=0.12.15.(1)7.5 m/s 37.5 m (2)48.75 m解析 (1)物体在F 的作用下做匀加速运动, 设加速度为a 1F cos 37°-f =ma 1, N -F sin 37°=mg , f =μN ,联立并代入数据解得 a 1=0.75 m/s 2.此时速度v =a 1t =0.75×10 m/s =7.5 m/s ,加速位移x 1=12a 1t 2=12×0.75×100 m=37.5 m.(2)F 撤去后物体做匀减速运动,设加速度为a 2,μmg =ma 2,a 2=μg =2.5 m/s 2,减速位移x 2=0-v 2-2a 2=-7.5×7.5-2×2.5m =11.25 m ,所以总位移x =x 1+x 2=48.75 m. 16.(1)见解析 (2)0.2解析 (1)王敏同学的分析和解答是错误的,王敏错在把水平力F 当作合外力. 正确的求解过程是:由图像可知,物体在水平方向受拉力F =12 N 时,物体的加速度a =4 m/s 2,摩擦力的大小f =4 N ,由牛顿第二定律F 合=ma ,得m =F -f a =12-44kg =2 kg(2)因为f =4 N ,f =μN ,N =mg =20 N.所以μ=f N=0.2.。
高三物理牛顿第三定律试题答案及解析1.根据牛顿第三定律,下面说法正确的是( )A.跳高运动员起跳时,地对人的竖直支持力大于人对地的压力B.钢丝绳吊起货物加速上升时,钢丝绳给货物的力大于货物给钢丝绳的力C.篮球场上一个小个子运动员撞在大个子运动员身上,小个子运动员跌倒了,而大个子运动员只歪了一下,是因为大个子运动员对小个子运动员作用力大于小个撞大个的力D.子弹在枪膛中加速时,枪膛对子弹的作用力等于子弹对枪膛的作用力【答案】D【解析】牛顿第三定律是相互作用力,大小相等,方向相反,作用在彼此两个物体上。
A中地面对人的支持力和人对地面的压力是相互作用力,大小相等,A错。
B中钢丝绳对货物的力与货物对钢丝绳的力是相互作用力,大小相等B错。
大个子对小个子运动员和小个子对大个子运动员的力也属于相互作用力,大小也是相等,答案C错。
只有最后一项枪膛对子弹的作用力和子弹对枪膛的作用力是一对相互作用力大小相等是对的。
【考点】牛顿第三定律2.以下说法中正确的是()A.人走路时,只有地对脚的作用力大于脚蹬地的作用力,人才能前进B.以卵击石,石头无恙而鸡蛋碎了,是因为鸡蛋对石头的作用力小于石头对鸡蛋的作用力C.运动员从地上跳起,是由于地面给运动员的作用力大于运动员给地面的作用力D.甲、乙两队拔河,甲队胜,并不能说甲对绳的拉力大于乙对绳的拉力【答案】D【解析】A选项中,地对脚的力和脚蹬地的力是一对相互作用力,其大小相等,方向相反,所以A选项错误;B选项中,鸡蛋对石头的力和石头对鸡蛋的力是相互作用力,大小相等,但鸡蛋壳的抗撞击力较差,所以鸡蛋碎了,所以B选项错误;运动员能够从地面跳起是因为地面给运动员的力大于运动员自身的重力,所以C选项错误;甲乙两队拔河比赛,甲对乙的力和乙对甲的力是相互作用力,大小相等,但甲队胜是因为甲队受到地面的摩擦力大于乙队受到地面的摩擦力。
所以D选项正确。
【考点】本题考查对作用力与相互作用力的关系的理解。
牛顿第三定律必过知识点和经典例题和习题(含答案)第二模块——必过知识点梳理知识点:1、牛顿第三定律:两个物体之间的作用力与反作用力总是大小相等,方向相反,作用在同一直线上。
理解要点:(1)作用力和反作用力相互依赖性,它们是相互依存,互以对方作为自已存在的前提;(2)作用力和反作用力的同时性,它们是同时产生、同时消失,同时变化,不是先有作用力后有反作用力;(3)作用力和反作用力是同一性质的力;(4)作用力和反作用力是不可叠加的,作用力和反作用力分别作用在两个不同的物体上,各产生其效果,不可求它们的合力,两个力的作用效果不能相互抵消,这应注意同二力平衡加以区别。
(5)区分一对作用力反作用力和一对平衡力:一对作用力反作用力和一对平衡力的共同点有:大小相等、方向相反、作用在同一条直线上。
不同点有:作用力反作用力作用在两个不同物体上,而平衡力作用在同一个物体上;作用力反作用力一定是同种性质的力,而平衡力可能是不同性质的力;作用力反作用力一定是同时产生同时消失的,而平衡力中的一个消失后,另一个可能仍然存在。
2.物体受力分析的基本程序:(1)确定研究对象;(2)采用隔离法分析其他物体对研究对象的作用力;(3)按照先重力,然后环绕物体一周找出跟研究对象接触的物体,并逐个分析这些物体对研究对象的弹力和摩擦力(4)画物体受力图,没有特别要求,则画示意图即可。
3.超重和失重:(1)超重:物体具有竖直向上的加速度称物体处于超重。
处于超重状态的物体对支持面的压力F(或对悬挂物的拉力)大于物体的重力,即F=mg+ma.;(2)失重:物体具有竖直向下的加速度称物体处于失重。
处于失重状态的物体对支持面的压力F N(或对悬挂物的拉力)小于物体的重力mg,即F N=mg-ma,当a=g时,F N=0,即物体处于完全失重。
4、牛顿定律的适用范围:(1)只适用于研究惯性系中运动与力的关系,不能用于非惯性系;(2)只适用于解决宏观物体的低速运动问题,不能用来处理高速运动问题;(3)只适用于宏观物体,一般不适用微观粒子。
3.3牛顿第三定律Ⅰ. 基础达标1.对于作用力与反作用力的理解,下列说法中正确的是()A.当作用力产生后,再产生反作用力;当作用力消失后,反作用力才慢慢消失B.弹力和摩擦力都有反作用力,而重力无反作用力C.甲物体对乙物体的作用力是弹力,乙物体对甲物体的反作用力可以是摩擦力D.作用力和反作用力在任何情况下都不会平衡答案D解析作用力和反作用力总是同时产生、同时变化、同时消失的,它们之间没有先后顺序,A错误;任何力都有反作用力,B错误;作用力和反作用力一定是同种性质的力,C错误;由于作用力和反作用力分别作用在两个不同的物体上,因而它们在任何情况下都不会平衡,D正确.2.如图所示,船夫用撑杆撑船前行,则()A.船对人的力小于人对船的力B.船对水的力大于水对船的力C.人对撑杆的力与撑杆对人的力大小相等D.撑杆对河底的力大于河底对撑杆的力答案C3.电动平板车是继传统滑板之后的又一滑板运动的新型产品,深受年轻人的喜爱.如图所示,电动平板车置于水平地面上,下列说法正确的是()A.人站在平板车上保持静止时,人所受的重力和地面对平板车的支持力是一对平衡力B.人站在平板车上保持静止时,平板车对人的支持力与平板车对地的压力是一对作用力和反作用力C.人竖直向上加速起跳阶段,平板车对人的支持力等于人对平板车的压力D.人竖直向上加速起跳阶段,人所受的重力等于人对平板车的压力答案C解析人站在平板车上保持静止时,人所受的重力与平板车对人的支持力是一对平衡力,人所受的重力和地面对平板车的支持力分别作用在两个不同的物体上,A错误;人站在平板车上保持静止时,平板车对人的支持力与人对平板车的压力是一对作用力和反作用力,B错误;平板车对人的支持力与人对平板车的压力是一对作用力和反作用力,大小相等,方向相反,C正确;人竖直向上起跳时,加速度向上,合力向上,人所受的重力小于平板车对人的支持力,所以人所受的重力小于人对平板车的压力,D错误.4.如图所示为杂技“顶竿”表演,一人站在地上,肩上扛一质量为M的竖直竹竿,当竿上一质量为m的人以加速度a(a<g,g为重力加速度)加速下滑时,竿对“底人”的压力大小为()A.(M+m)gB.(M+m)g-maC.(M+m)g+maD.(M-m)g答案B解析对竿上的人进行受力分析,受重力mg、摩擦力F f,有mg-F f=ma.竿对人有摩擦力,人对竿也有摩擦力,且大小相等、方向相反.对竿进行受力分析,受重力Mg、方向向下的摩擦力F f′、“底人”对其的支持力F,有Mg+F f′=F,又因为竿对“底人”的压力和“底人”对竿的支持力是一对作用力和反作用力,由牛顿第三定律,得到F′=F=(M+m)g-ma.5.如图所示,有两个穿着溜冰鞋的人站在冰面上,当A从背后轻轻推B时,两个人同时向相反的方向运动,这是因为A推B时()A.A与B之间有相互作用力B.A对B的作用在先,B对A的作用在后C.B对A的作用力小于A对B的作用力D.A对B的作用力和B对A的作用力是一对平衡力答案A解析A推B时,A与B之间有相互作用力,作用力与反作用力同时产生、大小相等、方向相反,A正确,B、C、D错误.6.下列情景中,关于力的大小关系,说法正确的是()A.跳高运动员起跳,地面对运动员的支持力大于运动员对地面的压力B.钢丝绳吊起货物加速上升时,钢丝绳对货物的拉力大于货物对钢丝绳的拉力C.鸡蛋撞击石头,鸡蛋破碎,石头对鸡蛋的作用力大于鸡蛋对石头的作用力D.火箭加速上升时,火箭发动机的推力大于火箭的重力答案D解析运动员对地面的压力和地面对运动员的支持力是作用力与反作用力,二者大小相等,A错误;钢丝绳对货物的拉力与货物对钢丝绳的拉力为作用力与反作用力,二者大小相等,B错误;鸡蛋对石头的力和石头对鸡蛋的力是作用力与反作用力,二者大小相等,C错误;火箭加速上升,则一定受到向上的合力,故发动机的推力大于火箭的重力与空气阻力之和,即大于火箭的重力,D正确.7.如图所示,小张同学左手抓起一篮球,当篮球与手臂静止时,下列说法正确的是()A.手对篮球作用力的大小等于篮球的重力B.手对篮球作用力的大小大于篮球的重力C.手对篮球的作用力和篮球的重力是一对相互作用力D.手对篮球的作用力和篮球对手的作用力是一对平衡力答案A解析篮球静止时合力为零,篮球只受重力和手对篮球的作用力,故二力平衡,A正确,B、C错误;手对篮球的作用力和篮球对手的作用力是作用力和反作用力,不是平衡力,D错误.8.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.玩儿时,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,下列说法中正确的是()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方向相同答案C9.如图所示,狗拉着雪橇在雪道上行驶,根据牛顿运动定律可知()A.若加速前进,狗拉雪橇的力大于雪橇拉狗的力B.若加速前进,狗拉雪橇的力与雪橇拉狗的力平衡C.若减速前进,狗拉雪橇的力小于雪橇拉狗的力D.狗拉雪橇的力与雪橇拉狗的力大小始终相等答案D解析狗拉雪橇的力和雪橇拉狗的力是一对作用力与反作用力,因此无论雪橇如何运动,它们始终大小相等、方向相反,注意雪橇的运动状态是由雪橇所受合外力决定的,故A、B、C错误,D正确.10.如图所示是我国一种传统的民族体育项目“押加”,实际上相当于两个人拔河.如果绳质量不计,且保持水平,甲、乙两人在“押加”比赛中甲获胜,则下列说法中正确的是()A.甲对绳的拉力始终大于乙对绳的拉力B.甲对绳的拉力大小始终等于乙对绳的拉力大小C.甲对绳的拉力和乙对绳的拉力是一对相互作用力D.只有当甲把乙匀速拉过去时,甲对绳的拉力大小才等于乙对绳的拉力大小答案B解析甲对绳的拉力和绳对甲的拉力是一对作用力和反作用力,而甲对绳的拉力和乙对绳的拉力是一对平衡力;绳子上张力是相同的,故甲拉乙的力与乙拉甲的力大小始终相等,与运动状态无关,但二者不是作用力和反作用力,故A、C、D错误,B正确;故选B.11.(多选)如图所示,P和Q叠放在一起,静止在水平桌面上.在下列各对力中属于作用力和反作用力的是()A.P所受的重力和Q对P的支持力B.Q所受的重力和Q对P的支持力C.P对Q的压力和Q对P的支持力D.Q对桌面的压力和桌面对Q的支持力答案CD12.(多选)如图所示是利用计算机记录的卫星发射时火箭和卫星之间的作用力和反作用力的变化图线,根据图线可以得出的结论是()A.作用力大时,反作用力小B.作用力和反作用力的大小总是相等的C.作用力和反作用力的方向总是相反的D.作用力和反作用力是作用在同一个物体上的答案BC13.如图所示,人站立在体重计上,下列说法正确的是()A.人对体重计的压力和体重计对人的支持力是一对平衡力B.人对体重计的压力和体重计对人的支持力是一对作用力和反作用力C.人所受的重力和人对体重计的压力是一对平衡力D.人所受的重力和人对体重计的压力是一对作用力和反作用力答案B14.(多选)如图所示,吊在大厅天花板上的电风扇所受重力为G,静止时固定杆对它的拉力为F,扇叶水平转动起来后,杆对它的拉力为F′,则()A.F=G、F=F′B.F=G、F>F′C.电风扇静止时,固定杆对它的作用力等于它对固定杆的作用力D.电风扇水平转动后,固定杆对它的作用力小于它对固定杆的作用力答案BC二、非选择题15.如图所示,圆环的质量为M,经过环心的竖直钢丝AB上套有一个质量为m的小球,今让小球沿钢丝AB(质量不计)以初速度v0竖直向上运动,要使圆环对地面恰好无压力,则小球的加速度是多少?(设小球始终向上运动且未到达A点)答案M+m m g解析取小球为研究对象,受重力mg和钢丝对小球竖直向下的摩擦力F f.由牛顿第二定律得mg+F f=ma,由牛顿第三定律可知小球对钢丝竖直向上的摩擦力F f′=F f.结合题意,对圆环受力分析可知,圆环受重力Mg和竖直向上的摩擦力F f′作用,且Mg=F f′,由以上各式解得a=M+m m g.16.如图为马戏团中猴子爬杆的装置.已知底座连同竖直杆总质量为20 kg,猴子质量为5 kg,现让猴子沿杆以1 m/s2的加速度从杆底部加速向上爬,设猴子与杆之间的作用力为恒力,则底座对水平面的压力为多大?(g取10 m/s2)答案255 N解析设猴子质量为m,杆及底座总质量为M,猴子向上加速爬时受到沿杆向上的力为F,对猴子由牛顿第二定律得F-mg=ma,得F=m(g+a)=55 N,根据牛顿第三定律知,猴子对杆向下的力F′=F=55 N,所以水平面对底座的支持力为F N=F′+Mg=255 N,由牛顿第三定律知底座对水平面的压力F N′=F N=255 N.Ⅰ. 能力提升17.如图所示,物块A、B、C叠放在水平桌面上,水平拉力F作用在物块C上后,各物块仍保持静止状态,下列说法正确的是()A.B不受摩擦力作用B.A受地面的摩擦力为零C.C对A的摩擦力水平向左D.A受到的摩擦力的合力为零【答案】AD【详解】A.对物体B分析,B受到重力和支持力,而B相对于C没有运动趋势,则B不受摩擦力作用,故A 正确;BD.对A分析,在水平方向上受C对A的摩擦力和地面对A的摩擦力,两个摩擦力的合力等于0,故B错误,D正确;C.对物体C分析,在水平方向上受拉力和静摩擦力作用,知A对C的摩擦力向左,由牛顿第三定律知C对A的摩擦力水平向右,故C错误。
第3章牛顿运动定律“牛顿运动定律“是高中物理的核心内容之一,是动力学的基石,也是整个经典力学的理论基础,是历年高考的必考内容。
《考试说明》中对本章的知识能力要求几乎达到了最高地步,因此在历年的高考中,每年都要考查到本章知识,有时还会多题考查。
出题的形式多样,有选择题、填空题和计算题。
一、本章内容、考试范围及要求二、教材各节内容的重点、难点、易错点三、趋势分析及预测1. 分析总结(1)常考点其考查的重点有:准确理解牛顿第一定律,熟练掌握牛顿第二定律及其应用,尤其是物体的受力分析方法,理解牛顿第三定律,理解和掌握运动和力的关系,理解超重和失重。
本章内容的命题形式倾向于应用型、综合型和能力型,易与生产生活、军事科技、工农业生产等紧密联系.还可以力、电综合题形式出现。
从方法上重点考查运用隔离法和整体法来求解加速度相等的连接体问题,运用正交分解法处理受力较复杂的问题,运用图象法处理力与运动的关系问题。
从能力角度来看,重点考查思维能力、分析和解决问题的能力。
(2)命题分析从历年高考物理试题看出,牛顿运动定律的几种命题涉及三个考点:一是对牛顿运动定律的理解,二是牛顿第二定律的应用,三是超重和失重。
三个方面考点通常又相互联系和相互渗透,既可单独命题,又可以与力学、甚至电磁学相联系,构建力电的综合考题。
2. 趋势预测(1)从高考考点透视看出,牛顿第二定律是考查的重点,每年均考;而牛顿第一定律和牛顿第三定律在牛顿第二定律的应用中得到完美体现.与斜面、轻绳、轻杆、轻弹簧、圆周运动等内容综合的题目,命题频率较高.(2)2017 年高考对本专题的考查仍将以概念和规律的应用为主,单独考查本专题的题目多为选择题,与曲线运动、电磁学相结合的题目多为计算题.(3)以实际生活、生产和科学实验中有关问题为命题背景,突出表现物理知识在生活中的应用的趋势较强,2017 年高考应予以高度关注。
四、复习策略1.融会贯通理解牛顿三个定律:牛顿第一定律是“前奏”、第二定律是“主干”、第三定律是“回声”充分体现了力和运动的客观规律.2.应用牛顿定律,关键是对于研究对象正确地进行受力分析,参考加速度的方向建立直角坐标系,可在不同方向上进行应用.3.从近几年的高考形势看,对连结体问题不作要求,但对系统的整体的考查还是必要的.应掌握整体法和隔离法的应用.4.牛顿定律是力学中三大规律之一,另外还有“动量守恒定律”和“功能关系”,解题时还应首先考虑另外两大规律的应用(注意符合题设条件),然后考虑牛顿定律的应用.专题01 牛顿第一定律牛顿第三定律课前预习● 自我检测1.判断正误,正确的划“√”,错误的划“×”(1)牛顿第一定律是实验定律。
⾼中物理:⽜顿运动定律同步练习(1)⾼中物理:⽜顿运动定律同步练习(⼀)⽜顿第⼀定律物体运动状态的改变1.下列关于惯性的说法中正确的是:()A.速度⼤的物体,惯性⼤ B.质量⼤的物体,惯性⼤C.加速度⼤的物体,惯性⼤ D.受⼒⼤的物体,惯性⼤2.关于物体的运动状态所受合外⼒的关系,下列正确说法是:()A.物体受合外⼒为零,速度⼀定为零B.只有物体受的合外⼒改变,其运动状态才改变C.物体所受合外⼒不为零,物体速度⼀定改变D.在物体运动⽅向上⼀定有⼒的作⽤3.在⽕车刚启动的⼀段时间内,⼈往往可以追上⽕车,这是因为什么?4.有甲、⼄两物体,其质量分别为m甲、m⼄且m甲>m⼄,设物体的速度与其质量成反⽐。
则:()A.因为m甲>m⼄,所以甲的惯性⼤B.因为v甲<v⼄,所以甲的惯性⼩C.因为m甲·v甲=m⼄·v⼄,所以它们的惯性相同D.只有它们都静⽌时,惯性才相同5.惯性是指物体保持原来匀速直线运动或静⽌状态的性质,所以:()A.惯性⽆法量度,即⽆法⽐较⼤⼩B.只有运动状态不变时才有惯性C.只有运动状态改变时才有惯性D.质量⼤的惯性⼤6.物体的惯性是它保持原运动状态不变的属性,物体在状态下有惯性,物体的惯性只与成正⽐。
7.甲、⼄两辆汽车都匀速前进着,它们都刹车时甲冲出的距离较长,则:()A.说明甲的惯性⼤B.说明甲的原来速度⼤C.说明⼄刹车的⼒⼤D.冲出距离的⼤⼩不只与惯性有关8.⽜顿第⼀定律正确地揭⽰了:()A.物体都具有惯性B.物体运动状态改变,物体有加速度C.⼒是改变物体运动状态的原因D.⼒是维持物体运动的原因9.伽利略通过理想实验推理得出“⼒不是维持运动的原因,⽽是运动状态改变的原因”则伽利略得出正确判断:()A.只是由直觉和实验B.只是由理论思维C.不可能有可靠的事实根据D.是把可靠的事实和理论思维结合起来10.伽利略对理想实验进⾏推论,设想没有摩擦⼩球从如图所⽰的斜⾯上A点释放,⼩球恰能升⾄与A等⾼的另⼀斜⾯上的B点。
3.4 牛顿第三定律
一、选择题(本题共8小题,每小题5分,共40分)
1.关于作用力和反作用力,下列说法正确的是( )
A.作用力和反作用力一定同时存在
B.作用力和反作用力一定是大小相等、方向相反、沿一直线的两个力
C.作用力与反作用力的作用效果可以相互抵消
D.由于作用力与反作用力分别作用在两个物体上,因而两者的作用效果不可能抵消解析:作用力和反作用力具有等大、同性质且共线等特点,但两个力作用在两个不同物体上,因而不能平衡,作用效果也不能抵消,故A、B、D正确。
答案:ABD
2.关于作用力与反作用力,正确的说法是( )
A.一对作用力和反作用力性质相同,总是同时产生,同时变化,同时消失
B.某物体若只受一个力的作用,说明可以只有作用力,而没有反作用力
C.凡是大小相等,方向相反,作用在同一物体上的两个力必定是一对作用力和反作用力
D.一对作用力和反作用力的合力为零
解析:一对作用力与反作用力具有同时性,即它们同时产生,同时变化,同时消失,A 对,B错。
大小相等、方向相反,作用在同一物体上的两个力为一对平衡力,C错。
一对作用力与反作用力分别作用在两个物体上,它们不能求合力,D错。
答案:A
3.在滑冰场上,甲、乙两小孩分别坐在滑冰板上,原来静止不动,在相互猛推一下后分别向相反方向运动。
假定两板与冰面间的动摩擦因数相同。
已知甲在冰上滑行的距离比乙远,这是由于( )
A.在推的过程中,甲推乙的力小于乙推甲的力
B.在推的过程中,甲推乙的时间小于乙推甲的时间
C.在刚分开时,甲的初速度大于乙的初速度
D.在分开后,甲的加速度的大小小于乙的加速度的大小
解析:作用力、反作用力总是等大、反向,且同时产生、同时消失、作用时间相等,故A、B错;对两小孩分开后应用牛顿第二定律得μmg=ma,所以a=μg,因为两板与冰面间的动摩擦因数相同,故加速度相同,D错;分开后,甲、乙都做匀减速运动直到停下,由2ax =v2得,因x甲>x乙,所以v甲>v乙,C对。
答案:C
4.关于反作用力在日常生活和生产技术中应用的例子,下列说法中正确的是( ) A.运动员在跳高时总是要用力蹬地面,才能向上弹起
B.大炮发射炮弹时,炮身会向后倒退
C.农田灌溉用的自动喷水器,当水从弯管的喷嘴里喷射出来时,弯管会旋转
D.发射火箭时,火箭向下喷气,使火箭上升
解析:大炮发射炮弹时,炮身会向后倒退,这不是反作用力的应用,相反我们要防止这种现象发生,其他选项都利用了反作用力。
答案:ACD
5.关于作用力与反作用力,下列说法不.正确的是( )
A.作用力和反作用力可以是接触力,也可以是非接触力
B.作用力和反作用力等大、反向,合力为零
C.作用力和反作用力,都是同种性质的力,且同时产生、同时消失
D.作用力和反作用力作用在不同物体上,可产生不同的作用效果
解析:作用力和反作用力也可以存在于不接触的两物体间,如磁极间的作用,但作用力和反作用力一定是同性质的力,且同时产生、同时消失,故A、C选项正确;作用力和反作用力作用在不同物体上,产生不同的作用效果,不能求它们的合力,所以D选项正确,B选项错误。
答案:B
6.如图1所示,物体静止于一斜面上,下列说法正确的是( )
A.物体对斜面的压力和斜面对物体的支持力是一对平衡力
B.物体对斜面的摩擦力和斜面对物体的摩擦力是一对作用力和反作用力图1
C.物体所受重力和斜面对物体的作用力是一对作用力和反作用力
D.物体所受重力可以分解为沿斜面向下的力和对斜面的压力
解析:上述各对力中,物体对斜面的压力和斜面对物体的支持力及物体对斜面的摩擦力和斜面对物体的摩擦力同属物体和斜面间的相互作用力,分别作用在斜面和物体上,因此它们为两对作用力和反作用力,所以A错,B对;物体所受重力是地球施加的,其反作用力为物体对地球的吸引力,应作用在地球上,因此可知C错;至于物体所受重力,无论如何分解,各分力都应作用在物体上,而不能作用在斜面上而形成对斜面的压力,故选项D亦错。
答案:B
7.如图2所示,用绳把桶悬挂在天花板上时,下列说法正确的是( )
A.桶受到的重力和绳受到的拉力是一对平衡力
B.桶受到的重力和桶受到的拉力是一对平衡力
C.桶受到的重力和桶受到的拉力是一对作用力与反作用力图2
D.桶受到的拉力和绳受到桶的拉力是一对作用力与反作用力
解析:桶受到的重力和绳受到的拉力只是大小相等,二者既非平衡力,也非作用力与反作用力,A错。
桶受到的重力和绳对它的拉力大小相等,方向相反,作用在桶上,是一对平
衡力,B 对,C 错。
绳对桶的拉力和桶对绳的拉力是一对作用力与反作用力,D 对。
答案:BD
8.下列说法中正确的是( )
A .放在水平桌面上静止的物体,其重力与物体对桌面的压力大小相等,是一对平衡力
B .人向前走,是因为地面对人脚的作用力大于脚对地面的作用力
C .鸡蛋掉在地上破了,而地面未损坏,说明地面对鸡蛋的作用力大于鸡蛋对地面的作用力
D .跳高运动员能从地面上跳起,是由于起跳过程中地面给运动员的支持力大于运动员所受的重力
解析:放于桌面上的物体,所受重力与它对桌面的压力只是等大同向,二者既不是一对平衡力,也不是作用力与反作用力,A 错。
根据牛顿第三定律,作用力与反作用力总是大小相等,B 、C 错。
跳高运动员之所以能向上跳起是因为起跳时他受到的合力向上,即地面对他的支持力大于他自身的重力,D 对。
答案:D
二、非选择题(本题共2小题,共20分)
9.(10分)质量分别为40 kg 和50 kg 的甲、乙两个小孩都穿着冰鞋站在溜冰场的冰面上,其中甲小孩用100 N 的水平力推乙小孩,则两个小孩各得到怎样的加速度?
解析:甲、乙的质量分别为m 1=40 kg 、m 2=50 kg 。
甲对乙的水平推力F 1=100 N ,根据牛顿第三定律可知乙对甲的推力F 2=100 N ,方向与F 1相反。
据牛顿第二定律,甲、乙小孩的加速度大小
a 1=F 2m 1=10040
m/s 2=2.5 m/s 2 a 2=F 1m 2=10050
m/s =2 m/s 2,两人的加速度方向相反。
答案:甲、乙两小孩加速度大小分别为2.5 m/s 2和2 m/s 2
,方向相反。
10.(10分)一根质量为M 的木杆,上端用细线系在天花板上,杆上有一
质量为m 的小猴,如图3所示,若把细线突然剪断,小猴沿杆向上爬,并保
持与地面的高度不变,求此时木杆下落的加速度。
解析:解法一:隔离法。
木杆与小猴的受力情况如图甲、乙所示,木杆
受到自身重力Mg 与小猴给木杆向下的静摩擦力f ′,小猴受到自身的重力mg 与木杆给它的向上的静摩擦力f 。
在竖直方向上,由牛顿第二定律可得: 图3 对小猴:mg -f =0
① 对木杆:Mg +f ′=Ma
② 由牛顿第三定律有:f ′=f ③
由①②③三式可得:a =M +m M
g 。
解法二:整体法。
以木杆与小猴作为一个整体,在竖直方向上只受重力Mg 和mg 作用,如图丙所示,由牛顿第二定律得
Mg +mg =Ma +ma 1
④ 又因小猴相对地面静止,故其对地加速度a 1=0
④式可变为:
(M +m )g =Ma ,a =M +m M g 。
答案:M +m M g ,方向竖直向下。