专题3.1+牛顿第一第三定律(高效演练)-2019领军高考物理真题透析一轮复习+Word版含解析
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(全国通用版)2019版高考物理一轮复习第三章牛顿运动定律高效演练创新预测3.1 牛顿第一定律牛顿第三定律编辑整理:尊敬的读者朋友们:这里是精品文档编辑中心,本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的,发布之前我们对文中内容进行仔细校对,但是难免会有疏漏的地方,但是任然希望((全国通用版)2019版高考物理一轮复习第三章牛顿运动定律高效演练创新预测3.1 牛顿第一定律牛顿第三定律)的内容能够给您的工作和学习带来便利。
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3。
1 牛顿第一定律牛顿第三定律高效演练·创新预测1.(2018·驻马店模拟)理想实验有时更能深刻地反映自然规律。
如图所示,伽利略设计了一个理想实验,其中有一个是经验事实,其余是推论:①减小第二个斜面的倾角,小球在这一斜面上仍然要达到原来的高度;②两个对接的斜面,让静止的小球沿一个斜面滚下,小球将滚上另一个斜面;③如果没有摩擦,小球将上升到原来释放时的高度;④继续减小第二个斜面的倾角,最后使它成为水平面,小球要沿水平面做持续的匀速运动。
在上述的设想步骤中,下列关于事实和推论的分类正确的是()A.①是事实,②③④是推论B。
②是事实,①③④是推论C.③是事实,①②④是推论D。
④是事实,①②③是推论【解析】选B。
根据物理学史可知,伽利略斜面实验的事实是小球从一个斜面滚下,将滚上另一个斜面,故②为事实,其余的是推论,选项B正确。
2。
一汽车在路面情况相同的公路上直线行驶,下列关于车速、惯性、质量和滑行路程的讨论,正确的是( )A.车速越大,它的惯性越大B。
车的质量越大,它的惯性越大C.车速越大,刹车后滑行的路程越长,所以惯性越小D.车速越小,刹车后滑行的路程越短,所以惯性越小【解析】选B.惯性是物体固有的一种属性,仅与质量有关,与车速无关,故A、C、D错误,B正确。
(五)高效演练1.(2018·广东东莞质检)如图1所示,AB 和CD 为两条光滑斜槽,它们各自的两个端点均分别位于半径R 和r 的两个相切的圆上,且斜槽都通过切点P .设有一重物先后沿两个斜槽从静止出发,由A 滑到B 和由C 滑到D ,所用的时间分别为t 1和t 2,则t 1与t 2之比为( )图1A.2∶1B.1∶1C.∶1D.1∶ 【答案】B2.(多选)如图2所示,A 、B 两物块的质量分别为2m 和m ,静止叠放在水平地面上.A 、B 间的动摩擦因数为μ,B 与地面间的动摩擦因数为21μ.最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为g .现对A 施加一水平拉力F ,则( )图2A .当F <2μmg 时,A 、B 都相对地面静止B .当F =25μmg 时,A 的加速度为31μgC .当F >3μmg 时,A 相对B 滑动D .无论F 为何值,B 的加速度不会超过21μg【答案】 BCD【解析】 当0<F ≤23μmg 时,A 、B 皆静止;当23μmg <F ≤3μmg 时,A 、B 相对静止,但两者相对地面一起向右做匀加速直线运动;当F >3μmg 时,A 相对B 向右做加速运动,B 相对地面也向右加速,选项A 错误,选项C 正确.当F =25μmg 时,A 与B 共同的加速度a =3m μmg=31μg ,选项B 正确.F 较大时,取物块B 为研究对象,物块B 的加速度最大为a 2=m μmg =21μg ,选项D 正确.3.(多选)如图3所示,表面粗糙、质量M =2 kg 的木板,t =0时在水平恒力F 的作用下从静止开始沿水平面向右做匀加速直线运动,加速度a =2.5 m/s 2,t =0.5 s 时,将一个质量m =1 kg 的小铁块(可视为质点)无初速度地放在木板最右端,铁块从木板上掉下时速度是木板速度的一半.已知铁块和木板之间的动摩擦因数μ1=0.1,木板和地面之间的动摩擦因数μ2=0.25,g =10 m/s 2,则( )图3A.水平恒力F 的大小为10 NB.铁块放上木板后,木板的加速度为2 m/s2C.铁块在木板上运动的时间为1 sD.木板的长度为1.625 m【答案】AC4.如图4所示为粮袋的传送装置,已知A、B两端间的距离为L,传送带与水平方向的夹角为θ,工作时运行速度为v,粮袋与传送带间的动摩擦因数为μ,正常工作时工人在A 端将粮袋放到运行中的传送带上.设最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等,重力加速度大小为g.关于粮袋从A到B的运动,以下说法正确的是()图4A.粮袋到达B端的速度与v比较,可能大,可能小也可能相等B.粮袋开始运动的加速度为g(sin θ-μcos θ),若L足够大,则以后将以速度v做匀速运动C.若μ≥tan θ,则粮袋从A端到B端一定是一直做加速运动D.不论μ大小如何,粮袋从Α到Β端一直做匀加速运动,且加速度a≥g sin θ【答案】A5.(2018·青海西宁调研)图5甲为一转动的传送带AB,传送带以恒定的速率v逆时针转动.在传送带的左侧边缘的B点有一滑块,若让滑块以初速度v1=3 m/s冲上传送带,滑块运动的v-t图象如图乙中a所示,若让滑块以初速度v2=6 m/s冲上传送带,滑块运动的v-t图象如图乙中b所示.g取10 m/s2,试求:(1)传送带的长度l和传送带与物块之间的动摩擦因数μ;(2)滑块以初速度v1=3 m/s冲上传送带时,滑块返回B点的时间.【答案】(1)32 m0.05(2)12.5 s(2)滑块在0~6 s 和6~t s 内的位移大小相等,方向相反21×6×3 m =21×(t -6+t -10)×2 m滑块返回B 点的时间t =12.5 s.6.如图6所示,一质量为1 kg 的小球套在一根固定的直杆上,直杆与水平面夹角θ为30°.现小球在F =20 N 的竖直向上的拉力作用下,从A 点静止出发向上运动,已知杆与球间的动摩擦因数为63.试求:图6(1)小球运动的加速度大小;(2)若F 作用1.2 s 后撤去,求小球上滑过程中距A 点最大距离. 【答案】(1)2.5 m/s 2 (2)2.4 m【解析】(1)在力F 作用下,由牛顿第二定律得(F -mg )sin 30°-μ(F -mg )cos 30°=ma 1 解得a 1=2.5 m/s 2(2)刚撤去F 时,小球的速度v 1=a 1t 1=3 m/s小球的位移x 1=2v1t 1=1.8 m撤去力F 后,小球上滑时,由牛顿第二定律得mg sin 30°+μmg cos 30°=ma 2 解得a 2=7.5 m/s 2小球上滑时间t 2=a2v1=0.4 s 上滑位移x 2=2v1t 2=0.6 m则小球上滑的最大距离为x m =x 1+x 2=2.4 m.7.如图7所示,一儿童玩具静止在水平地面上,一名幼儿用沿与水平面成30°角的恒力拉着它沿水平地面运动,已知拉力F =6.5 N ,玩具的质量m =1 kg ,经过时间t =2.0 s ,玩具移动了距离x =2 m ,这时幼儿将手松开,玩具又滑行了一段距离后停下.(g 取10 m/s 2)求:图7(1)玩具与地面间的动摩擦因数. (2)松开后玩具还能滑行多远?(3)当力F 与水平方向夹角θ为多少时拉力F 最小?【答案】(1)33 (2)53m (3)30°【解析】(1)玩具做初速度为零的匀加速直线运动,由位移公式可得x =21at 2,解得a =m/s 2,对玩具,由牛顿第二定律得F cos 30°-μ(mg -F sin 30°)=ma解得μ=33.(3)设拉力与水平方向的夹角为θ,玩具要在水平面上运动,则F cos θ-F f >0 F f =μF N在竖直方向上,由平衡条件得F N +F sin θ=mg解得F >cos θ+μsin θμmg因为cos θ+μsin θ=sin(60°+θ) 所以当θ=30°时,拉力最小.8.如图8所示,静止在光滑水平面上的斜面体,质量为M ,倾角为α,其斜面上有一静止的滑块,质量为m ,两者之间的动摩擦因数为μ,滑块受到的最大静摩擦力可认为等于滑动摩擦力,重力加速度为g .现给斜面体施加水平向右的力使斜面体加速运动,求:图8(1)若要使滑块与斜面体一起加速运动,图中水平向右的力F 的最大值;(2)若要使滑块做自由落体运动,图中水平向右的力F 的最小值.【答案】(1)μsin α+cos α(m +M g(μcos α-sin α (2)tan αMg【解析】(1)当滑块与斜面体一起向右加速时,力F 越大,加速度越大,当F 最大时,斜面体对滑块的静摩擦力达到最大值F fm ,滑块受力如图所示.(2)要使滑块做自由落体运动,滑块与斜面体之间没有力的作用,滑块的加速度为g ,设此时M 的加速度为a M ,则对M :F =Ma M当水平向右的力F 最小时,二者没有相互作用但仍接触,则有aMt21=tan α,即aM g=tan α,联立解得F =tan αMg.9.如图9所示,倾角为θ=37°的传送带始终保持以v =5 m/s 的速率顺时针匀速转动,AB 两端距离d =15.25 m.现将一物块(可视为质点)无初速度从A 端放上传送带,物块与传送带间的动摩擦因数μ=0.5,取g =10 m/s 2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,求物块到达B 端时的速度大小和物块从A 端运动到B 端所用的时间.图9【答案】9 m/s 2.5 s【解析】设物块由静止运动到传送带速度v =5 m/s 的过程,其加速度为a 1,运动时间为t 1,位移为x 1,由牛顿第二定律和运动学规律有mg sin θ+μmg cos θ=ma 1 v =a 1t 1x 1=21a 1t 12代入数据解得a 1=10 m/s 2,t 1=0.5 s ,x 1=1.25 m代入数据解得a 2=2 m/s 2,t 2=2 s ,v B =9 m/s物块从A 端运动到B 端所用时间为t ,有t =t 1+t 2=2.5 s10.如图10所示,质量M =1 kg 的木板A 静止在水平地面上,在木板的左端放置一个质量m =1 kg 的铁块B (大小可忽略),铁块与木块间的动摩擦因数μ1=0.3,木板长L =1 m ,用F =5 N 的水平恒力作用在铁块上,g 取10 m/s 2.图10(1)若水平地面光滑,计算说明铁块与木板间是否会发生相对滑动;(2)若木板与水平地面间的动摩擦因数μ2=0.1,求铁块运动到木板右端所用的时间. 【答案】见解析(2)A 、B 之间发生相对滑动,则 对B :F -μ1mg =ma B 对A :μ1mg -μ2(M +m )g =Ma A据题意:x B -x A =L ;x A =21a A t 2;x B =21a B t 2解得:t = s.111.如图11所示,一质量m =0.4 kg 的小物块,在与斜面成某一夹角的拉力F 作用下,沿斜面向上做匀加速运动,经t =2 s 的时间物块由A 点运动到B 点,物块在A 点的速度为v 0=2 m/s ,A 、B 之间的距离L =10 m.已知斜面倾角θ=30°,物块与斜面之间的动摩擦因数μ=33.重力加速度g 取10 m/s 2.图11(1)求物块加速度的大小及到达B 点时速度的大小.(2)拉力F 与斜面夹角多大时,拉力F 最小?拉力F 的最小值是多少?【答案】(1)3 m/s 28 m/s (2)30° 53N(2)设物块所受支持力为F N ,所受摩擦力为F f ,拉力与斜面的夹角为α,受力分析如图所示,由牛顿第二定律得1F cos α-mg sin θ-F f =ma⑤ F sin α+F N -mg cos θ=0⑥又F f =μF N⑦联立⑤⑥⑦式得F =cos α+μsin αmg(sin θ+μcos θ+ma⑧由数学知识得cos α+33sin α=33sin(60°+α)⑨ 由⑧⑨式可知对应F 最小时与斜面间的夹角α=30°⑩联立③⑧⑩式,代入数据得F 的最小值为F min =53N⑪。
(一)真题汇编1.(2018浙江新高考4月)通过理想斜面实验得出“力不是维持物体运动的原因”的科学家是A. 亚里士多德B. 伽利略C. 笛卡尔D. 牛顿【答案】B2.(2018浙江新高考4月)如图所示,小芳在体重计上完成下蹲动作,下列F-t图像能反应体重计示数随时间变化的是A. B. C. D.【答案】C【解析】对人的运动过程分析可知,人下蹲的过程可以分成两段:人在加速下蹲的过程中,有向下的加速度,处于失重状态,此时人对传感器的压力小于人的重力的大小;在减速下蹲的过程中,加速度方向向上,处于超重状态,此时人对传感器的压力大于人的重力的大小,故C正确,A、B、D错误;故选C。
【点睛】人在加速下蹲的过程中,有向下的加速度,处于失重状态,在减速下蹲的过程中,加速度方向向上,处于超重状态。
3. (2014·北京理综19)伽利略创造的把实验、假设和逻辑推理相结合的科学方法,有力地促进了人类科学认识的发展.利用如图所示的装置做如下实验:小球从左侧斜面上的O点由静止释放后沿斜面向下运动,并沿右侧斜面上升.斜面上先后铺垫三种粗糙程度逐渐降低的材料时,小球沿右侧斜面上升到的最高位置依次为1、2、3.根据三次实验结果的对比,可以得到的最直接的结论是( )A.如果斜面光滑,小球将上升到与O点等高的位置B.如果小球不受力,它将一直保持匀速运动或静止状态C.如果小球受到力的作用,它的运动状态将发生改变D.小球受到的力一定时,质量越大,它的加速度越小【答案】A本讲共涉及三个二级考点,考试中单独考查牛顿第一、第三定律题很少,往往要综合其他试题一起考查。
(三)考点精讲考向一:牛顿第一定律的理解和应用【例1】伽利略创造性的把实验、假设和逻辑推理相结合的科学方法,有力地促进了人类科学认识的发展.利用如图2所示的装置做如下实验:小球从左侧斜面上的O点由静止释放后沿斜面向下运动,并沿右侧斜面上升.斜面上先后铺垫三种粗糙程度逐渐降低的材料时,小球沿右侧斜面上升到的最高位置依次为1、2、3.根据三次实验结果的对比,可以得到的最直接的结论是( )图1A.如果斜面光滑,小球将上升到与O点等高的位置B.如果小球不受力,它将一直保持匀速运动或静止状态C.如果小球受到力的作用,它的运动状态将发生改变D.小球受到的力一定时,质量越大,它的加速度越小【答案】A【例2】(多选)一汽车在路面情况相同的公路上沿直线行驶,下面关于车速、惯性、质量和滑行位移的讨论,正确的是( )A.车速越大,它的惯性越大B.质量越大,它的惯性越大C.车速越大,刹车后滑行的位移越长D .车速越大,刹车后滑行的位移越长,所以惯性越大 【答案】BC【解析】要理解质量是惯性大小的唯一决定因素,惯性是物体的固有属性,其大小仅由物体的质量决定,质量越大,惯性越大,所以选项A 错误,B 正确.滑行位移应由刹车时的速度确定,因为刹车过程中,其加速度是一定的,根据v 2-v 02=2ax ,所以车速越大,其滑行位移越大,而与其惯性大小无关,所以选项C 正确,D 错误.跟踪练习1.(多选)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.早期物理学家关于惯性有下列说法,其中正确的是( )A .物体抵抗运动状态变化的性质是惯性B .没有力的作用,物体只能处于静止状态C .行星在圆周轨道上保持匀速率运动的性质是惯性D .运动物体如果没有受到力的作用,将继续以同一速度沿同一直线运动 【答案】AD2.(多选)如图3所示,在匀速前进的磁悬浮列车里,小明将一小球放在水平桌面上,且小球相对桌面静止.关于小球与列车的运动,下列说法正确的是( )图3A .若小球向前滚动,则磁悬浮列车在加速前进B .若小球向后滚动,则磁悬浮列车在加速前进C .磁悬浮列车急刹车时,小球向前滚动D.磁悬浮列车急刹车时,小球向后滚动【答案】BC【解析】若磁悬浮列车减速,磁悬浮列车运动的速度变小了,而小球因为有惯性,要保持原来的匀速直线运动状态,所以小球运动的速度要大于磁悬浮列车运动的速度,即小球要相对磁悬浮列车向前滚.反之,当磁悬浮列车加速时,磁悬浮列车运动的速度变大了,而小球因为有惯性,要保持原来的匀速直线运动状态,所以小球运动的速度要小于磁悬浮列车运动的速度,即小球要相对磁悬浮列车向后滚.故A错误,B正确;磁悬浮列车急刹车时,小球因为有惯性,要保持原来的匀速直线运动状态,所以小球运动的速度要大于磁悬浮列车运动的速度,即小球要相对磁悬浮列车向前滚.故C正确,D错误;3.关于惯性的大小,下列说法中正确的是( )A.高速运动的物体不容易停下来,所以物体运动速度越大,惯性越大B.用相同的水平力分别推放在地面上的两个材料不同的物体,则难以推动的物体惯性大C.两个物体只要质量相同,那么惯性的大小就一定相同D.在月球上举重比在地球上容易,所以同一个物体在月球上比在地球上惯性小【答案】C4.某同学为了取出如图4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( )图4A.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【解析】羽毛球筒被手击打后迅速向下运动,而羽毛球具有惯性要保持原来的静止状态,所以会从筒的上端出来,D正确.考向二:牛顿第三定律的理解与应用1.相互作用力的特点:“三同、三异、三无关”.同时产生、变化、消失(1)三同同性质异体,即作用力、反作用力作用在不同物体上(2)三异不同效果与相互作用的两物体的运动状态无关(3)三无关与是否和其他物体相互作用无关2.一对平衡力与作用力、反作用力的不同点【例3】(多选)如图5所示,用水平力F把一个物体紧压在竖直墙壁上静止,下列说法中正确的是( )图5A.水平力F跟墙壁对物体的弹力是一对作用力与反作用力B.物体的重力跟墙壁对物体的静摩擦力是一对平衡力C.水平力F与物体对墙壁的压力是一对作用力与反作用力D.物体对墙壁的压力与墙壁对物体的弹力是一对作用力与反作用力关键词①紧压;②静止.【答案】BD【解析】水平力F跟墙壁对物体的弹力作用在同一物体上,大小相等、方向相反,且作用在同一条直线上,是一对平衡力,选项A错误;物体在竖直方向上受竖直向下的重力以及墙壁对物体竖直向上的静摩擦力的作用,因物体处于静止状态,故这两个力是一对平衡力,选项B 正确;水平力F作用在物体上,而物体对墙壁的压力作用在墙壁上,这两个力不是平衡力,也不是相互作用力,选项C错误;物体对墙壁的压力与墙壁对物体的弹力是两个物体间的相互作用力,是一对作用力与反作用力,选项D正确.跟踪练习5.某人用绳子将一桶水从井内向上提的过程中,不计绳子的重力,以下说法正确的是( ) A.只有在桶匀速上升过程中,绳子对桶的拉力才等于桶对绳子的拉力B.桶加速上升的过程中,绳子对桶的拉力大于桶对绳子的拉力C.桶加速上升的过程中,绳子对桶的拉力等于桶对绳子的拉力D.桶减速向上运动的过程中,绳子对桶的拉力小于桶对绳子的拉力【答案】C6.(多选)用手托着一块砖,开始时静止不动,后来手突然向上加速运动,下列判断正确的是( )A.静止时,砖受到的支持力等于砖的重力B.加速时,砖对手的压力大于砖的重力C.静止时,砖受到的支持力等于砖对手的压力D.加速时,砖受到的支持力大于砖对手的压力【答案】ABC【解析】静止时,重力与支持力是一对平衡力,大小相等,A正确;不论静止还是加速,支持力和压力都是一对相互作用力,大小相等,故C正确,D错误;加速时,支持力大于重力,则压力大于重力,故B正确.考向三:“转移研究对象法”在受力分析中的应用1.“转移研究对象法”在受力分析中的应用,其本质是牛顿第三定律的应用.2.由于作用力与反作用力的关系,当待求的某个力不容易求时,可先求它的反作用力,再反过来求待求力.如求压力时,可先求支持力.【例4】建筑工人用如图6所示的定滑轮装置运送建筑材料.质量为70.0 kg的工人站在水平地面上,通过定滑轮将20.0 kg的建筑材料以1.0 m/s2的加速度拉升,忽略绳子和定滑轮的质量及两者间的摩擦,求:地面受到的压力和摩擦力的大小.(g取10 m/s2,sin 53°=0.8,cos 53°=0.6)图6【答案】524 N 132 N【解析】建筑材料受力分析如图甲所示F2·sin 53°+F N=Mg代入数据解得:F N=524 N,F f=132 N由牛顿第三定律得:人对地面的压力大小为524 N,地面受到的摩擦力大小为132 N.跟踪练习7.如图7所示,质量为m的物体放在质量为M、倾角为θ的斜面体上,斜面体置于粗糙的水平地面上,用平行于斜面的力F拉物体使其沿斜面向下匀速运动,斜面体始终静止,则下列说法正确的是( )图7A.地面对斜面体的摩擦力大小为F cos θB.地面对斜面体的支持力为(M+m)gC.物体对斜面体的摩擦力的大小为FD.斜面体对物体的作用力竖直向上【答案】A(四)知识还原第1讲牛顿第一定律牛顿第三定律一、牛顿第一定律惯性1.牛顿第一定律(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揭示了物体的固有属性:一切物体都有惯性,因此牛顿第一定律又叫惯性定律;②揭示了力与运动的关系: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.惯性(1)定义:物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质.(2)量度:质量是惯性大小的唯一量度,质量大的物体惯性大,质量小的物体惯性小.(3)普遍性:惯性是物体的固有属性,一切物体都具有惯性,与物体的运动情况和受力情况无关.深度思考判断下列说法是否正确.(1)牛顿第一定律不能用实验验证.(√)(2)在水平面上滑动的木块最终停下来,是因为没有外力维持木块运动的结果.(×)(3)物体运动时受到惯性力的作用.(×)(4)物体匀速运动时才有惯性,加速时没有惯性.(×)二、牛顿第三定律1.作用力和反作用力:两个物体之间的作用总是相互的,一个物体对另一个物体施加了力,后一个物体同时对前一个物体也施加力.2.内容:两个物体之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.3.表达式:F=-F′.深度思考由于作用力与反作用力大小相等、方向相反,所以作用效果可以抵消,合力为零,这种认识对吗?【答案】不对。
学习资料专题3 第一节牛顿第一、第三定律一、单项选择题1.伽利略和牛顿都是物理学发展史上最伟大的科学家,巧合的是牛顿就出生在伽利略去世后第二年.下列关于力和运动关系的说法中,不属于他们观点的是( )A.自由落体运动是一种匀变速直线运动B.力是使物体产生加速度的原因C.物体都具有保持原来运动状态的属性,即惯性D.力是维持物体运动的原因解析:选D.伽利略通过斜面实验以及逻辑推理证明自由落体运动是一种匀变速直线运动,A 项不符合题意;牛顿第一定律表明力是产生加速度的原因、惯性是物体的固有属性,B、C 项不符合题意;亚里士多德认为力是维持物体运动的原因,D项符合题意.2.关于惯性的大小,下列说法中正确的是( )A.高速运动的物体不容易停下来,所以物体运动速度越大,惯性越大B.用相同的水平力分别推放在地面上的两个材料不同的物体,则难以推动的物体惯性大C.两个物体只要质量相同,那么惯性大小就一定相同D.在月球上举重比在地球上容易,所以同一个物体在月球上比在地球上惯性小解析:选C.惯性是物体的固有属性,只与物体的质量有关,与物体的速度、受力情况和所处位置均无关,故C正确.3.牛顿在总结了C·雷恩、J·沃利斯和C·惠更斯等人的研究结果后,提出了著名的牛顿第三定律,阐述了作用力和反作用力的关系,从而与牛顿第一定律和牛顿第二定律形成了完整的牛顿力学体系.下列关于作用力和反作用力的说法正确的是( )A.物体先对地面产生压力,然后地面才对物体产生支持力B.物体对地面的压力和地面对物体的支持力互相平衡C.人推车前进,人对车的作用力大于车对人的作用力D.物体在地面上滑行,不论物体的速度多大,物体对地面的摩擦力与地面对物体的摩擦力始终大小相等解析:选D.由牛顿第三定律可知,作用力和反作用力同时产生,同时消失,A项错;压力和支持力作用在不同的两个物体上,而平衡力是作用在同一物体上的,B项错;作用力与反作用力等大反向,故人对车的作用力等于车对人的作用力,C项错;物体对地面的摩擦力大小等于地面对物体的摩擦力大小,D项对.4.16世纪末,伽利略用实验和推理,推翻了已在欧洲流行了近两千年的亚里士多德关于力和运动的理论,开启了物理学发展的新纪元.在以下说法中,与亚里士多德观点相反的是( )A.四匹马拉的车比两匹马拉的车跑得快,这说明,物体受的力越大,速度就越大B.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”C.两物体从同一高度自由下落,较重的物体下落较快D.一个物体维持匀速直线运动,不需要力解析:选D.亚里士多德认为力是维持物体运动的原因,力越大,物体运动得越快,没有力的作用,物体将会逐渐停下来,故A、B、C项均是亚里士多德的观点,只有D项中说法与亚里士多德的观点相反.5.2017年8月11日在四川九寨沟发生7.0级地震,如图所示,解放军某部出动直升机救助被困受伤灾民,若不考虑悬索质量,下列说法正确的是( )A.只有在匀速吊起时,悬索对人的拉力才等于人对悬索的拉力B.当加速吊起时,悬索对人的拉力大于人对悬索的拉力C.当加速吊起时,悬索对飞机的拉力大于飞机对悬索的拉力D.无论如何吊起,悬索对人的拉力都等于人对悬索的拉力解析:选D.悬索对人的拉力和人对悬索的拉力是一对作用力与反作用力,在任何情况下大小都相等,故A、B错误,D正确;悬索对飞机的拉力和飞机对悬索的拉力是一对作用力和反作用力,且悬索中张力处处相等,故C错误.6.如图所示,质量相等的甲、乙两人所用绳子相同,甲拉住绳子悬在空中处于静止状态;乙拉住绷紧绳子的中点把绳子拉断了.则( )A.绳子对甲的拉力大小小于甲的重力大小B.绳子对甲的拉力大小大于甲对绳子的拉力大小C.乙拉断绳子前瞬间,绳子上的拉力大小一定小于乙的重力大小D.乙拉断绳子前瞬间,绳子上的拉力大小一定大于乙的重力大小解析:选D.由平衡条件可知,绳子对甲的拉力大小等于甲受到的重力大小,A错;由作用力与反作用力的关系可知绳子对甲的拉力大小等于甲对绳子的拉力大小,B错;乙能把绳子拉断,对于具有同样承受能力的绳子,说明乙拉断绳子前的瞬间绳子的拉力大小一定大于绳子的承受力,而甲拉的绳子能承受甲的重力,甲、乙质量相等,因此乙拉的绳子上的拉力大小一定大于乙的重力大小,C错,D对.7.如图所示,一只盛水的容器固定在一个小车上,在容器中分别悬挂和拴住一只铁球和一只乒乓球.容器中的水和铁球、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解析:选A.因为小车突然向右运动,铁球和乒乓球都有向右运动的趋势,但由于与同体积的“水球”相比,铁球质量大,惯性大,铁球的运动状态难改变,即速度变化慢,而同体积的水球的运动状态容易改变,即速度变化快,而且水和车一起加速运动,所以小车加速运动时铁球相对小车向左运动.同理,由于乒乓球与同体积的“水球”相比,质量小,惯性小,乒乓球相对小车向右运动.8.如图所示为英国人阿特伍德设计的装置,不考虑绳与滑轮的质量,不计轴承、绳与滑轮间的摩擦.初始时两人均站在水平地面上,当位于左侧的甲用力向上攀爬时,位于右侧的乙始终用力抓住绳子,最终至少一人能到达滑轮.下列说法中正确的是( )A.若甲的质量较大,则乙先到达滑轮B.若甲的质量较大,则甲、乙同时到达滑轮C.若甲、乙质量相同,则乙先到达滑轮D.若甲、乙质量相同,则甲先到达滑轮解析:选A.由于滑轮光滑,甲拉绳子的力等于绳子拉乙的力,若甲的质量大,则由甲拉绳子的力等于乙受到的绳子拉力,得甲攀爬时乙的加速度大于甲,所以乙会先到达滑轮,选项A正确,选项B错误;若甲、乙的质量相同,甲用力向上攀爬时,甲拉绳子的力等于绳子拉乙的力,甲、乙具有相同的加速度和速度,所以甲、乙应同时到达滑轮,选项C、D错误.二、多项选择题9.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.早期物理学家关于惯性有下列说法,其中正确的是( )A.物体抵抗运动状态变化的性质是惯性B.没有力的作用,物体只能处于静止状态C.行星在圆周轨道上保持匀速率运动的性质是惯性D.运动物体如果没有受到力的作用,将继续以同一速度沿同一直线运动解析:选AD.惯性是物体抵抗运动状态变化而保持静止或匀速直线运动状态的性质,选项A 正确;没有力的作用,物体将处于静止或匀速直线运动状态,选项B错误;行星做匀速圆周运动是由于受太阳的引力作用,不是由于具有惯性,选项C错误;运动物体如果没有受到力的作用,将一直做匀速直线运动,选项D正确.10.科学家关于物体运动的研究对树立正确的自然观具有重要作用.下列说法符合历史事实的是( )A.亚里士多德认为,必须有力作用在物体上,物体的运动状态才会改变B.伽利略通过“理想实验”得出结论:一旦物体具有某一速度,如果它不受力,它将以这一速度永远运动下去C.笛卡儿指出: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D.牛顿认为,物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质解析:选BCD.亚里士多德认为物体的运动需要力来维持,A错误;牛顿根据选项B中伽利略的观点和选项C中笛卡儿的观点,得出了选项D的观点,选项B、C、D正确.11.(2018·扬州中学测试)跳高运动员从地面起跳的瞬间,下列说法中正确的是( ) A.运动员对地面的压力大于运动员受到的重力B.地面对运动员的支持力大于运动员受到的重力C.地面对运动员的支持力大于运动员对地面的压力D.运动员对地面的压力大小等于运动员受到的重力解析:选AB.运动员起跳的瞬间向上做加速运动,由牛顿第二定律得F N-mg=ma,故地面对运动员的支持力大于运动员的重力,由牛顿第三定律得运动员对地面的压力等于地面对运动员的支持力,选项A、B正确,C、D错误.12.(2018·浙江嘉兴模拟)如图所示是我国首次立式风洞跳伞实验,风洞喷出竖直向上的气流将实验者加速向上“托起”.此过程中( )A.地球对人的吸引力和人对地球的吸引力大小相等B.人受到的重力和人受到气流的力是一对作用力与反作用力C.人受到的重力大小等于气流对人的作用力大小D.人被向上“托起”时处于超重状态解析:选AD.地球对人的吸引力和人对地球的吸引力是一对相互作用力,等大反向,A正确;相互作用力是两个物体间的相互作用,而人受到的重力和人受到气流的力涉及人、地球、气流三个物体,不是一对相互作用力,B错误;由于风洞喷出竖直向上的气流将实验者加速向上“托起”,在竖直方向上合力不为零,所以人受到的重力大小不等于气流对人的作用力大小,C错误;人被向上“托起”时加速度向上,处于超重状态,D正确.13.在水平路面上有一辆匀速行驶的小车,车上固定一盛满水的碗.现突然发现碗中的水洒出,水洒出的情况如图所示,则关于小车的运动情况,下列叙述正确的是( )A.小车匀速向左运动B.小车可能突然向左加速C.小车可能突然向左减速D.小车可能突然向右减速解析:选BD.原来水和小车相对静止以共同速度运动,水突然向右洒出有两种可能:①原来小车向左运动,突然加速,碗中的水由于惯性保持原速度不变,故相对碗向右洒出.②原来小车向右运动,突然减速,碗中的水由于惯性保持原速度不变,相对于碗向右洒出,故B、D正确.14.如图所示,光滑水平面上静止着一辆小车,在酒精灯燃烧一段时间后塞子喷出.下列说法正确的是( )A.由于塞子的质量小于小车的质量,喷出时塞子受到的冲击力将大于小车受到的冲击力B.由于塞子的质量小于小车的质量,喷出时塞子受到的冲击力将小于小车受到的冲击力C.塞子喷出瞬间,小车对水平面的压力大于小车整体的重力D.若增大试管内水的质量,则可以增大小车整体的惯性解析:选CD.喷出时塞子受到的冲击力和小车受到的冲击力大小相等,方向相反,故A、B 错误;塞子喷出瞬间,试管内的气体对小车整体有斜向左下的作用力,所以小车对水平面的压力大于小车整体的重力,故C正确;若增大试管内水的质量,则小车整体的惯性增大,故D正确.。
2019年高考物理一轮复习精品资料1.伽利略的斜面实验证明了( )A.使物体运动必须有力的作用,没有力的作用,物体将静止B.使物体静止必须有力的作用,没有力的作用,物体将运动C.物体不受外力作用时,一定处于静止状态D.物体不受外力作用时,总保持原来的匀速直线运动状态或者静止状态答案:D 解析:伽利略的斜面实验证明了:运动不需要力来维持,物体不受外力作用时,总保持原来的匀速直线运动状态或静止状态,故D正确。
2.下列说法正确的是( )A.凡是大小相等、方向相反、分别作用在两个物体上的两个力,必定是一对作用力和反作用力B.凡是大小相等、方向相反、作用在同一个物体上的两个力,必定是一对作用力和反作用力C.凡是大小相等、方向相反、作用在同一直线上且分别作用在两个物体上的两个力,才是一对作用力和反作用力D.相互作用的一对力中,作用力和反作用力的命名是任意的3.如图所示,在一辆表面光滑且足够长的小车上,有质量为m1和m2的两个小球(m1>m2)随车一起匀速运动,当车突然停止时,若不考虑其他阻力,则两个小球( )A.一定相碰B.一定不相碰C.不一定相碰 D.无法确定答案:B 解析:因小车表面光滑,因此小球在水平方向上不会受到外力作用,原来两小球与小车有相同的速度,当车突然停止时,由于惯性,两小球的速度将不变,所以不会相碰。
4.如图所示,甲、乙两人在冰面上“拔河”。
两人中间位置处有一分界线,约定先使对方过分界线者为赢。
若绳子质量不计,冰面可看成光滑,则下列说法正确的是( )A.甲对绳的拉力与绳对甲的拉力是一对平衡力B.甲对绳的拉力与乙对绳的拉力是作用力与反作用力C.若甲的质量比乙大,则甲能赢得“拔河”比赛的胜利D.若乙收绳的速度比甲快,则乙能赢得“拔河”比赛的胜利答案:C 解析:根据牛顿第三定律可知甲对绳的拉力与绳对甲的拉力是一对作用力与反作用力,选项A错误;因为甲和乙的力作用在同一个物体上,故选项B错误;若甲的质量比较大,甲的惯性比乙的大,故运动状态改变比乙难,故乙先过界,选项C正确;“拔河”比赛的输赢只与甲、乙的质量有关,与收绳速度无关,选项D错误。
(全国通用版)2019版高考物理一轮复习第三章牛顿运动定律高效演练3.3 牛顿运动定律的综合应用高效演练·创新预测1.如图所示,物块A放在木板B上,A、B的质量均为m,A、B之间的动摩擦因数为μ,B与地面之间的动摩擦因数为。
若将水平力作用在A上,使A刚好要相对B滑动,此时A 的加速度为a1;若将水平力作用在B上,使B刚好要相对A滑动,此时B的加速度为a2,则a1与a2的比为 A.1∶1 B.2∶3 C.1∶3 D.3∶2 【解析】选C。
力作用在A上时,A刚好相对B滑动时,易知两者加速度相等,此时有aBa1 μg;力作用在B上时,B刚好相对A滑动时,易知A、B间的摩擦力刚好达到最大,此时有aAa2 μg。
可得a1∶a21∶3,故C项正确。
2.多选如图所示,质量为m的木块在水平向右的力F作用下在质量为M的木板上滑行,木板长度为L,保持静止。
木块与木板、木板与地面间的动摩擦因数均为μ,下列说法正确的是 A.木板受到地面的摩擦力大小是μmg B.木板受到地面的摩擦力大小是μmMg C.当FμmMg时,木板便会开始运动 D.木块在木板上滑过的路程为L 【解析】选A、D。
由于木板保持静止,木板水平方向上受到m施加的向右的滑动摩擦力和地面施加的向左的静摩擦力而平衡,所以木板受到地面的摩擦力大小是μmg,A正确,B错误;以M为研究对象,由于μmgμMmg,故无论F多大,木板都不会运动,C错误;木块滑过木板过程中,相对位移的大小等于木板的长度L,D正确。
3.2018·吉林模拟水平足够长且运动的皮带,取向右为速度的正方向。
将一物块P轻轻放在皮带上,之后P最初一段时间的速度时间图象如图乙,关于皮带的运动情况描述正确的是 A.可能是向右的匀加速 B.可能是向右的匀速 C.一定是向左的匀加速D.可能是向左的匀速【解析】选D。
物块轻轻放在皮带上,初速度为零,由图乙知物块向左做匀加速运动,对物块受力分析知受到皮带对它向左的滑动摩擦力,则皮带相对物块向左运动,所以皮带一定向左运动,可能加速、匀速或减速,D正确。
(五)高效演练1.(多选)下列说法符合历史事实的是()A.亚里士多德认为,必须有力作用在物体上,物体的运动状态才会改变B.伽利略通过“理想实验”得出结论:一旦物体具有一定速度,如果它不受力,它将以这一速度永远运动下去C.笛卡儿指出: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D.牛顿认为,物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质【答案】BCD2.汽车拉着拖车在平直的公路上运动,下列说法中正确的是()A.汽车能拉着拖车前进是因为汽车对拖车的拉力大于拖车对汽车的拉力B.汽车先对拖车施加拉力,然后才产生拖车对汽车的拉力C.匀速前进时,汽车对拖车的拉力等于拖车向后拉汽车的力;加速前进时,汽车对拖车的拉力大于拖车向后拉汽车的力D.拖车加速前进,是因为汽车对拖车的拉力大于地面对拖车的摩擦阻力【答案】D【解析】汽车对拖车的拉力与拖车对汽车的拉力是作用力与反作用力,作用力和反作用力总是等大反向,故A错误.作用力和反作用力具有同时性,故B错误.作用力和反作用力总是等大反向,匀速前进时,汽车对拖车的拉力与拖车向后拉汽车的力等大反向,故C 错误.对拖车受力分析,拖车受汽车对拖车的拉力,地面对拖车的摩擦阻力,故加速前进时,是因为汽车对拖车的拉力大于地面对拖车的摩擦阻力,故D正确.3.(2018·安徽巢湖模拟)在某次交通事故中一辆载有30吨“工”字形钢材的载重汽车由于避让横穿马路的电动车而紧急制动,结果车厢上的钢材向前冲出,压扁驾驶室.关于这起事故原因的物理分析正确的是()A.由于车厢上的钢材有惯性,在汽车制动时,继续向前运动,压扁驾驶室B.由于汽车紧急制动,使其惯性减小,而钢材惯性较大,所以继续向前运动C.由于车厢上的钢材所受阻力太小,不足以克服其惯性,所以继续向前运动D.由于汽车制动前的速度太大,汽车的惯性比钢材的惯性大,在汽车制动后,钢材继续向前运动【答案】A4.“严禁超载,严禁超速,严禁疲劳驾驶”是预防车祸的有效办法.下列说法正确的是() A.汽车超速会增大汽车的惯性B.汽车超载会减小汽车的刹车距离C.疲劳驾驶会缩短司机的反应时间D.汽车超载会增大汽车的惯性【答案】D【解析】质量是惯性大小的唯一量度,质量大的物体惯性大,D正确。
第7讲牛顿第一、第三定律1.(多选)科学家关于物体运动的研究对树立正确的自然观具有重要作用.下列说法符合历史事实的是( BCD)A.亚里士多德认为,必须有力作用在物体上,物体的运动状态才会改变B.伽利略通过“理想实验”得出结论:一旦物体具有某一速度,如果它不受力,它将以这一速度永远运动下去C.笛卡儿指出: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D.牛顿认为,物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质2.(2018·湖北八市联考)在物理学发展史上,伽利略、牛顿等许多科学家为物理学的发展做出了巨大贡献.以下选项中符合伽利略和牛顿的观点的是( B) A.两匹马拉车比一匹马拉车跑得快,这说明物体受力越大则速度就越大B.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”3.(2018·湖南衡水模拟)下列说法正确的是( D)A.物体在不受外力作用时,保持原有运动状态不变的性质叫惯性,故牛顿运动定律又叫惯性定律B.牛顿第一定律不仅适用于宏观低速物体,也可用于解决微观物体的高速运动问题C.牛顿第一定律是牛顿第二定律在物体的加速度a=0条件下的特例D.伽利略根据理想实验推出,如果没有摩擦,在水平面上的物体,一旦具有某一个速度,将保持这个速度继续运动下去4.(2018·江苏南通市如皋高三质检)(多选)2016年里约奥运会上中国奥运队共获得26枚金牌、18枚银牌和26枚铜牌,排名奖牌榜第三位.如图所示,吊环运动员将吊绳与竖直方向分开相同的角度,重力大小为G的运动员静止时,左边绳子张力为T1,右边绳子张力为T2,则下列说法正确的是( CD)A.T1和T2是一对作用力与反作用力B.T1和T2的合力与重力G是一对作用力与反作用力C.T1和T2的合力大小等于重力的大小GD.运动员两手缓慢撑开时,T1和T2都会变大解析作用力与反作用力必须作用在相互作用的两个物体上,T1与T2作用在同一个物体上,故选项A错误;两绳作用力T1和T2的合力与运动员的重力是一对平衡力,大小相等,故选项B错误,C正确;当运动员两手缓慢撑开时,吊绳与竖直方向的夹角增大,T1和T2夹角变大,T1和T2都会变大,故选项D正确.。
(五)高效演练
1.(多选)下列说法符合历史事实的是()
A.亚里士多德认为,必须有力作用在物体上,物体的运动状态才会改变
B.伽利略通过“理想实验”得出结论:一旦物体具有一定速度,如果它不受力,它将以这一速度永远运动下去
C.笛卡儿指出: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
D.牛顿认为,物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质
【答案】BCD
2.汽车拉着拖车在平直的公路上运动,下列说法中正确的是()
A.汽车能拉着拖车前进是因为汽车对拖车的拉力大于拖车对汽车的拉力
B.汽车先对拖车施加拉力,然后才产生拖车对汽车的拉力
C.匀速前进时,汽车对拖车的拉力等于拖车向后拉汽车的力;加速前进时,汽车对拖车的拉力大于拖车向后拉汽车的力
D.拖车加速前进,是因为汽车对拖车的拉力大于地面对拖车的摩擦阻力
【答案】D
【解析】汽车对拖车的拉力与拖车对汽车的拉力是作用力与反作用力,作用力和反作用力总是等大反向,故A错误.作用力和反作用力具有同时性,故B错误.作用力和反作用力总是等大反向,匀速前进时,汽车对拖车的拉力与拖车向后拉汽车的力等大反向,故C 错误.对拖车受力分析,拖车受汽车对拖车的拉力,地面对拖车的摩擦阻力,故加速前进时,是因为汽车对拖车的拉力大于地面对拖车的摩擦阻力,故D正确.
3.(2018·安徽巢湖模拟)在某次交通事故中一辆载有30吨“工”字形钢材的载重汽车由于
避让横穿马路的电动车而紧急制动,结果车厢上的钢材向前冲出,压扁驾驶室.关于这起事故原因的物理分析正确的是()
A.由于车厢上的钢材有惯性,在汽车制动时,继续向前运动,压扁驾驶室
B.由于汽车紧急制动,使其惯性减小,而钢材惯性较大,所以继续向前运动
C.由于车厢上的钢材所受阻力太小,不足以克服其惯性,所以继续向前运动
D.由于汽车制动前的速度太大,汽车的惯性比钢材的惯性大,在汽车制动后,钢材继续向前运动
【答案】A
4.“严禁超载,严禁超速,严禁疲劳驾驶”是预防车祸的有效办法.下列说法正确的是() A.汽车超速会增大汽车的惯性
B.汽车超载会减小汽车的刹车距离
C.疲劳驾驶会缩短司机的反应时间
D.汽车超载会增大汽车的惯性
【答案】D
【解析】质量是惯性大小的唯一量度,质量大的物体惯性大,D正确。
5.(多选)下列关于作用力和反作用力的说法正确的是()
A.物体先对地面产生压力,然后地面才对物体产生支持力
B.物体对地面的压力和地面对物体的支持力是一对作用力与反作用力
C.人推车前进,人对车的作用力大于车对人的作用力
D.物体在地面上滑行,不论物体的速度多大,物体对地面的摩擦力与地面对物体的摩擦力始终大小相等
【答案】BD
【解析】作用力与反作用力同时产生,同时变化,同时消失,物体对地面产生压力的同时地面对物体产生支持力,选项A错误;物体对地面的压力和地面对物体的支持力是一对作用力与反作用力,选项B正确;人推车前进,人对车的作用力与车对人的作用力是作用
力与反作用力,大小相等,方向相反,选项C错误;物体在地面上滑行,不论物体的速度多大,物体对地面的摩擦力与地面对物体的摩擦力始终大小相等,选项D正确.
6.从正在加速上升的气球上落下一个物体,在物体刚离开气球的瞬间,下列说法正确的()
A.物体向下做自由落体运动
B.物体向上运动,加速度向上
C.物体向上运动,加速度向下
D.物体向上还是向下运动,要看物体离开气球时的速度
【答案】C
【解析】上升的气球掉下一物体,由于具有惯性,物体离开气球的初速度与气球的速度相同,大小为v,方向竖直向上;由于物体仅受重力,根据牛顿第二定律知,加速度方向向下,大小为g。
故C正确,A、B、D错误。
7.(多选)如图1所示,用细绳把小球悬挂起来,当小球静止时,下列说法中正确的是()
图1
A.小球受到的重力和细绳对小球的拉力是一对作用力和反作用力
B.细绳对小球的拉力和小球对细绳的拉力是一对作用力和反作用力
C.小球受到的重力和细绳对小球的拉力是一对平衡力
D.小球受到的重力和小球对细绳的拉力是一对平衡力
【答案】BC
8.如图2所示,物体A、B叠放在水平粗糙桌面上,用水平力F拉物体B,使A随B一起向右做匀加速直线运动,则与物体B发生作用与反作用的力有()
图2
A.三对
B.四对
C.五对
D.六对
【答案】D
【解析】A随B一起向右作匀加速直线运动,则对A分析,可知A受重力、支持力,水平方向受到B对A的静摩擦力,所以A对B也有静摩擦力;对B分析可知B受重力、支持力、压力、拉力及地面对B的摩擦力,还有A对B的静摩擦力,故B受6个力;力的作用是相互的,故与物体B发生作用与反作用的力有六对.
9.一个质量为2 kg的物体,在4个共点力作用下处于平衡状态.现同时撤去大小分别为8 N和12 N的两个力,其余的力保持不变,关于此后该物体运动的说法正确的是()
A.一定做匀变速运动,加速度大小可能等于重力加速度的大小
B.一定做匀变速直线运动,加速度大小可能是5 m/s2
C.可能做匀减速直线运动,加速度大小是1.5 m/s2
D.可能做匀速圆周运动,向心加速度大小是6 m/s2
【答案】A
10.(多选)(2018·山东青岛调研)木箱重G1,人重G2,人站在木箱里用力F向上推木箱,如图3所示,则有()
A.人对木箱底的压力大小为G2+F
B.人对木箱底的压力大小为G2
C.木箱对地面的压力大小为G2+G1-F
D.木箱对地面的压力大小为G1+G2
【答案】AD
【解析】对人隔离受力分析有:竖直向下的重力G2、向下的作用力F、向上的支持力F N,可得F N=G2+F,根据牛顿第三定律,人对木箱底的压力大小为G2+F,选项A正确,B错误;将人与木箱看成一个整体,可得木箱对地面的压力大小为G1+G2,选项C错误,D正确.综上本题选A、D.
11.皮划艇选手与艇的总质量为100 kg,皮划艇冲刺时的加速度可达10 m/s2,求此时桨对水的推力是多大?(设水的阻力可忽略)
【答案】103 N
【解析】以皮划艇和选手整体为研究对象,设水对桨的推力为F,由F=ma有F=ma=100×10 N=103 N,由牛顿第三定律知,桨对水的推力与F等大反向,所以桨对水的推力大小为103 N.
12.如图4所示为杂技“顶竿”表演,一个站在地上,肩上扛一质量为M的竖直竹竿,竿上一质量为m的人以加速度a加速下滑,求竿对“底人”的压力大小.(空气阻力不计)
图4
【答案】(M+m)g-ma
13.如图5所示,倾角为θ的斜面体放在水平地面上,质量为m的光滑小球放在墙与斜面体之间处于平衡状态,求小球对斜面体的压力大小和地面对斜面体的摩擦力大小.
图5
【答案】cos θmg
mg tan θ
【解析】小球受力分析如图甲所示,由平衡条件得: 竖直方向:F N1cos θ-mg =0 水平方向:F N2-F N1sin θ=0。