高考物理一轮总复习 第三章 牛顿运动定律 第7讲 牛顿第一、三定律课时达标
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第三章牛顿运动定律第7讲牛顿第一、第三定律考(1)内容一切物体总保持__匀速直线运动__状态或__静止__状态,直到有外力迫使它改变这种状态为止.(2)意义①指出了一切物体具有__惯性__,因此牛顿第一定律又称__惯性定律__。
②指出力不是__维持__物体运动状态的原因,而是__改变__物体运动状态的原因,即力是产生__加速度__的原因.③当物体不受力时,物体总保持__匀速直线运动__状态或__静止__状态.(3)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__是物体惯性大小的唯一量度,与物体的运动状态、受力情况、地理位置均无关,__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,一切物体都有惯性.2.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,另一个物体同时对这个物体也施加了力.(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′__.(4)意义建立了相互作用物体之间的联系及作用力与__反作用力__的相互依赖关系.1.请判断下列表述是否正确,对不正确的表述,请说明原因.(1)物体不受外力作用时一定处于静止状态.(×)解析物体不受外力作用时处于平衡状态(匀速直线运动状态或静止状态).(2)在水平面上滑动的木块最终停下来,是没有外力维持木块运动的结果.(×)解析在水平面上滑动的木块最终停下来是因为受摩擦阻力的结果.(3)运动的物体惯性大,静止的物体惯性小.(×)解析物体惯性大小的唯一量度是质量.(4)做匀速直线运动的物体和静止的物体没有惯性.(×)解析物体的惯性与运动状态无关.(5)作用力与反作用力可以是不同性质的力.(×)解析作用力与反作用力,性质完全相同.(6)作用力与反作用力的作用效果不能抵消.(√)(7)人走在松软的土地上下陷时,人对地面的压力大于地面对人的支持力.(×)解析人对地面的压力和地面对人的支持力是一对作用力与反作用力,而作用力与反作用力大小相等.2.(多选)下列关于牛顿第一定律的说法正确的是(ABD)A.牛顿第一定律不能在实验室中用实验验证B.牛顿第一定律说明力是改变物体运动状态的原因C.物体不受外力作用时,一定处于静止状态D.物体的运动不需要力来维持3.在日常生活中,小巧美观的冰箱贴使用广泛.一磁性冰箱贴贴在冰箱的竖直表面上静止不动时,它受到的磁力(D)A.小于受到的弹力B.大于受到的弹力C.和受到的弹力是一对作用力与反作用力D.和受到的弹力是一对平衡力一牛顿第一定律的应用技巧1.应用牛顿第一定律分析实际问题时,要把生活感受和理论问题联系起来深刻认识力和运动的关系,正确理解力不是维持物体运动状态的原因,克服生活中一些错误的直观印象,建立正确的思维习惯.2..如果物体的运动状态发生改变,则物体必然受到不为零的合外力作用.因此,判断物体的运动状态是否改变,以及如何改变,应分析物体的受力情况.[例1]伽利略创造性地把实验、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)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,它的加速度越小解析根据题意,铺垫材料粗糙程度降低时,小球上升的最高位置升高,当斜面绝对光滑时,小球在斜面上没有能量损失,因此可以上升到与O点等高的位置,而B、C、D三个选项,从题目不能直接得出,所以选项A正确.二对牛顿第三定律的理解及应用1.相互作用力的特点:“三同、三异、三无关”.(1)三同错误!(2)三异错误!(3)三无关错误!2.一对平衡力与作用力、反作用力的不同点:[例2玻璃打碎了.对于这一现象,下列说法正确的是(C)A.锤头敲玻璃的力大于玻璃对锤头的作用力,所以玻璃才碎裂B.锤头受到的力大于玻璃受到的力,只是由于锤头能够承受比玻璃更大的力才没有碎裂C.锤头和玻璃之间的作用力应该是等大的,只是由于锤头能够承受比玻璃更大的力才没有碎裂D.因为不清楚锤头和玻璃的其他受力情况,所以无法判断它们之间的相互作用力的大小关系解析锤头敲玻璃的力与玻璃对锤头的力是作用力与反作用力的关系,不论力的作用效果如何,两者总是大小相等、方向相反,作用在同一条直线上.故选项C正确.应用牛顿第三定律应注意的三个问题(1)定律中的“总是”说明对于任何物体,在任何情况下牛顿第三定律都是成立的.(2)作用力与反作用力虽然等大反向,但因所作用的物体不同,所产生的效果(运动效果或形变效果)往往不同.(3)作用力与反作用力只能是一对物体间的相互作用力,不能涉及第三个物体.1.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(D)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.该同学是在利用羽毛球的惯性解析一手拿着球筒的中部,另一手用力击打羽毛球筒的上端,羽毛球筒在力的作用下向下运动,而羽毛球由于惯性而保持静止,所以羽毛球会从筒的上端出来,故选项D正确.2.某人用绳子将一桶水从井内向上提起的过程中,不计绳子的重力,以下说法正确的是(C)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3.(多选)下面是摘自上个世纪美国报纸上的一篇小文章:阿波罗登月火箭在脱离地球飞向月球的过程中,飞船内宇航员通过无线电与在家中上小学的儿子汤姆通话.宇航员:“汤姆,我们现在已关闭火箭上所有发动机,正向月球飞去."汤姆:“你们关闭了所有发动机,那么靠什么力量推动火箭向前运动?"宇航员犹豫了半天,说:“我想大概是伽利略在推动火箭向前运动吧.”若不计星球对火箭的作用力,由上述材料可知下列说法不正确的是(AB)A.汤姆问话所体现的物理思想是“力是改变物体运动的原因”B.宇航员答话所体现的物理思想是“力是维持物体运动的原因”C.宇航员答话所体现的物理思想是“物体运动不需要力来维持”D.宇航员答话的真实意思是火箭正在依靠惯性飞行解析由于汤姆对物理知识了解的不全面,只能依据生活经验认为物体的运动要靠力来维持,而宇航员的回答体现了物体靠惯性向前运动,不需要外力维持.选项C、D正确.4。
第1讲牛顿第一定律牛顿第三定律板块一主干梳理·夯实基础【知识点1】牛顿第一定律Ⅱ1.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)惯性的两种表现①物体不受外力作用时,其惯性表现在保持静止或匀速直线运动状态。
②物体受外力作用时,其惯性表现在反抗运动状态的改变。
(3)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。
(4)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(选填“有关”或“无关”)。
【知识点2】牛顿第三定律Ⅱ1.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,另一个物体同时对这个物体也施加了力。
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.意义:建立了相互作用物体之间的联系及作用力与反作用力的相互依赖关系。
板块二考点细研·悟法培优考点1对牛顿第一定律的理解[深化理解]1.惯性的两种表现形式(1)物体在不受外力或所受的合外力为零时,惯性表现为使物体保持原来的运动状态不变(静止或匀速直线运动)。
(2)物体受到外力时,惯性表现为运动状态改变的难易程度。
惯性大,物体的运动状态较难改变;惯性小,物体的运动状态容易改变。
2.对牛顿第一定律的三点说明(1)明确惯性的概念:牛顿第一定律揭示了一切物体所具有的一种固有属性——惯性。
(2)揭示力的本质: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。
(3)理想化状态:牛顿第一定律描述的是物体不受外力时的状态,而物体不受外力的情形是不存在的。
1.牛顿运动定律及其应用Ⅱ2.超重和失重Ⅰ试验四:验证牛顿运动定律1.应用牛顿运动定律和运动学规律解决两类动力学问题.2.运用失重和超重学问定性或定量分析问题.3.运用整体法和隔离法求解简洁的连接体问题.一、牛顿第肯定律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转变这种状态.2.意义.(1)指出力不是维持物体运动状态的缘由,而是转变物体运动状态的缘由,即力是产生加速度的缘由.(2)指出了一切物体都有惯性,因此牛顿第肯定律又称为惯性定律.3.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:质量是物体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,一切物体都有惯性,与物体的运动状况和受力状况无关.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,另一个物体肯定同时对这个物体施加了力.力是物体与物体间的相互作用,物体间相互作用的这一对力通常叫做作用力和反作用力.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.1.运动的物体惯性大,静止的物体惯性小.(×)2.做匀速直线运动的物体和静止的物体均没有惯性.(×)3.作用力与反作用力肯定是同种性质的力.(√)4.作用力与反作用力的作用效果可以相互抵消.(×)5.人走在松软的土地上下陷时,人对地面的压力大于地面对人的支持力.(×) 6.物体所受合外力变小,物体的速度肯定变小.(×)7.物体所受合外力大,其加速度就肯定大.(√)1.(多选)(2022·枣庄模拟)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.现突然发觉碗中的水洒出,水洒出的状况如图所示,则关于小车的运动状况,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: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,碗中水由于惯性保持原速度不变,相对碗向右洒出,故B、D正确.答案:BD2.下列关于力和运动关系的说法中正确的是()A.没有外力作用时,物体不会运动,这是牛顿第肯定律的体现B.物体受力越大,运动得越快,这是符合牛顿第肯定律的C.物体所受合外力为零,则速度肯定为零;物体所受合外力不为零,则其速度也肯定不为零D.物体所受的合外力最大时,速度却可以为零;物体所受的合外力最小时,速度却可以最大解析:由牛顿第肯定律可知,力是转变物体运动状态的缘由,而不是维持物体运动状态的缘由,故正确选项为D.答案:D3.(多选)(2022·郑州模拟)用计算机帮助试验系统做验证牛顿第三定律的试验,点击试验菜单中“力的相互作用”.把两个力探头的挂钩钩在一起,向相反方向拉动,显示器屏幕上消灭的结果如图所示.观看分析两个力传感器间的相互作用力随时间变化的曲线,可以得到以下试验结论()A.作用力与反作用力同时存在B.作用力与反作用力作用在同一物体上C.作用力与反作用力大小相等D.作用力与反作用力方向相反解析:由题图可知:两个力传感器间的相互作用力属于作用力和反作用力,它们同时存在,大小相等,方向相反,作用在两个物体上,故A、C、D正确.答案:ACD4.粗糙的水平地面上有一只木箱,现用一水平拉力拉木箱匀速前进,则() A.拉力与地面对木箱的摩擦力是一对作用力与反作用力B.木箱对地面的压力与地面对木箱的支持力是一对平衡力C.木箱对地面的压力与地面对木箱的支持力是一对作用力与反作用力D.木箱对地面的压力与木箱受到的重力是一对平衡力解析:拉力与地面对木箱的摩擦力作用在同一个物体上,是一对平衡力,A 错;木箱对地面的压力与地面对木箱的支持力分别作用在地面和木箱上,作用在两个物体上,不是一对平衡力,应是一对作用力与反作用力,B错,C对;木箱对地面的压力与木箱受到的重力方向相同,作用在两个物体上,不是一对平衡力,D错.答案:C5.建筑工人用如图所示的定滑轮装置运送建筑材料.质量为70 kg的工人站在地面上,通过定滑轮将20 kg的建筑材料以0.5 m/s2的加速度拉升,忽视绳子和定滑轮的质量及定滑轮的摩擦,则工人对地面的压力大小为(g取10 m/s2)()A.510 N B.490 NC.890 N D.910 N解析:设人对绳子的拉力大小为F,对建筑材料m应用牛顿其次定律得F-mg=ma.由牛顿第三定律可知,绳子对人向上的拉力F′与人对绳子的拉力F等大反向,设地面对人的支持力为F N,对人应用平衡条件可得:F′+F N=Mg,可解得F N=Mg-mg-ma=490 N.由牛顿第三定律可知,人对地面的压力大小与地面对人的支持力大小相等,故人对地面的压力大小为490 N,B正确.答案:B一、单项选择题1.(2021·沈阳模拟)科学思维和科学方法是我们生疏世界的基本手段.在争辩和解决问题过程中,不仅需要相应的学问,还需要运用科学的方法.抱负试验有时更能深刻地反映自然规律.伽利略设想了一个抱负试验,如图所示,其中有一个是阅历事实,其余是推论.①减小其次个斜面的倾角,小球在这个斜面上仍旧要达到原来的高度;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假如没有摩擦,小球将上升到原来释放的高度;④连续减小其次个斜面的倾角,最终使它成水平面,小球要沿水平面做持续的匀速运动.在上述的设想步骤中,有的属于牢靠的事实,有的则是抱负化的推论,下列有关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:本题再现了伽利略抱负试验法,即在牢靠的物理事实的基础上进行科学合理外推,将试验抱负化,并符合物理规律,得到正确结论,其中②是事实,①③④是推论,故选项B正确.答案:B2.(2022·孝感模拟)如图所示,某同学面对行车方向坐在沿平直轨道匀速行驶的列车车厢里.这位同学发觉面前的水平桌面上一个原来静止的小球突然向他滚来,则可推断()A.列车正在刹车B.列车突然加速C.列车突然减速D.列车仍在做匀速直线运动解析:原来小球相对列车静止,现在这位同学发觉面前的小球相对列车突然向他滚来,说明列车转变了原来的运动状态,速度增加了,因此B正确.答案:B3.我们都难以遗忘刘翔那美丽的跨栏姿势.在他跨越栏架的过程中() A.支撑脚蹬地的瞬间,地面对脚的支持力大于脚对地面的压力B.支撑脚蹬地的瞬间,地面受到向后的摩擦力C.支撑脚离地后,他还受到向前冲的力,以至于能很快地通过栏架D.运动到最高处时,速度达到最大值,方向沿水平方向向前解析:刘翔在跨越栏架的过程中,支撑脚蹬地的瞬间,地面对脚的支持力等于脚对地面的压力,脚受到向前的摩擦力,地面受到向后的摩擦力,脚离地后,他只受到重力作用,B正确.答案:B4.下列说法正确的是()A.力是维持物体运动的缘由,同一物体所受的力越大,它的速度越大B.以卵击石,鸡蛋“粉身碎骨”,但石头却“平稳无恙”,是由于鸡蛋对石头的作用力小,而石头对鸡蛋的作用力大C.吊扇工作时向下压迫空气,空气对吊扇产生竖直向上的托力,减轻了吊杆对电扇的拉力D.两个小球A和B,中间用弹簧连接,并用细线悬于天花板上,则弹簧对A 的力和弹簧对B的力是一对作用力和反作用力解析:力不是维持物体运动状态的缘由,而是转变物体运动状态的缘由,依据牛顿其次定律,同一物体所受的力越大,加速度越大,但速度不肯定越大,选项A错误;以卵击石,鸡蛋对石头的作用力和石头对鸡蛋的作用力是一对作用力和反作用力,它们大小相等,选项B错误;选项D中弹簧对A的力和A对弹簧的力才是一对作用力和反作用力,选项D错误,只有选项C正确.答案:C5.如图所示是一种汽车平安带把握装置的示意图,当汽车处于静止或匀速直线运动时,刹车摆锤竖直悬挂,锁棒水平,棘轮可以自由转动,平安带能被拉动.当汽车突然刹车时,摆锤由于惯性绕轴摇摆,使得锁棒锁定棘轮的转动,平安带不能被拉动.若摆锤从图中实线位置摆到虚线位置,汽车的运动方向和运动状态可能是()A.向左行驶、突然刹车B.向右行驶、突然刹车C.向左行驶、匀速直线运动D.向右行驶、匀速直线运动解析:由题意简化分析如图所示,当小球在虚线位置时,小球、车具有向左的加速度,车的运动状况可能为:向左加速行驶或向右减速行驶,A错误,B正确;当车匀速运动时,无论向哪个方向运动,小球均处于竖直位置不摇摆,C、D 错误.答案:B6.如图所示,将两弹簧测力计a、b连接在一起,当用力缓慢拉a弹簧测力计时,发觉不管拉力F多大,a、b两弹簧测力计的示数总是相等,这个试验说明()A.这是两只完全相同的弹簧测力计B.弹力的大小与弹簧的形变量成正比C.作用力与反作用力大小相等、方向相反D.力是转变物体运动状态的缘由解析:试验中两弹簧测力计的拉力互为作用力与反作用力,它们肯定大小相等、方向相反,选项C正确.答案:C二、多项选择题7.(2022·潍坊模拟)抖空竹是人们宠爱的一项体育活动.最早的空竹是两个犹如车轮的竹筒,中间加一个转轴,由于外形对称,其重心在中间位置,初玩者能很好地找到支撑点而使之平衡.随着制作技术的进展,如图所示的不对称的空竹也受到人们的欢迎,现在大多是塑料制成的,也有自然竹木制成的.关于抖空竹,在空气阻力不行忽视的状况下,下列说法中正确的是()A.空竹启动前用绳子拉住提起,要保证支持力和重力在同一条直线上B.空竹的转动是依靠绳子的拉动,绳子与转轴之间的摩擦力越小越好C.空竹抛起后由于惯性而连续向上运动,在空中受重力和惯性作用D.空竹从抛起到接住,转速会减小,表演时还要连续牵拉绳子使其加速转动解析:空竹启动前用绳子拉住提起,此时要选择恰当的位置,保证支持力和重力在同一条直线上,满足二力平衡的条件,否则空竹就要翻倒,从绳子上落下,选项A正确;空竹的转动是利用绳子与转轴之间的摩擦力使其转动,因此绳子选用比较粗糙、摩擦力比较大的比较好,选项B错误;空竹抛起后由于惯性而连续向上运动,在空中受重力和空气阻力的作用,空竹的运动状态发生转变,速度越来越小,然后下落,选项C错误;空竹从抛起到接住,由于空气阻力的作用,转速比抛出前减小,因此表演时还要连续牵拉绳子使其加速转动,选项D正确.答案:AD8.(2022·秦皇岛模拟)如图所示,用质量不计的轻细绳L1和L2将M、N两重物悬挂起来,则下列说法正确的是()A.L1对M的拉力和L2对M的拉力是一对平衡力B.L2对M的拉力和L2对N的拉力是一对作用力与反作用力C.L1对M的拉力和M对L1的拉力是一对作用力和反作用力D.L2对N的拉力和N对L2的拉力是一对作用力和反作用力解析:L1对M的拉力和L2对M的拉力既不是一对平衡力,也不是一对作用力和反作用力,选项A错误;L2对M的拉力和L2对N的拉力不是一对作用力和反作用力,故选项B错误;作用力和反作用力肯定是两物体之间的相互作用力,作用在两个不同的物体上,故选项C、D正确.答案:CD9.下面关于飞船与火箭起飞的情形,叙述正确的是()A.火箭尾部向下喷气,喷出的气体反过来对火箭产生一个反作用力,从而让火箭获得了向上的推力B.火箭尾部喷出的气体对空气产生一个作用力,空气的反作用力使火箭获得飞行的动力C.火箭飞出大气层后,由于没有空气,火箭虽然向下喷气,但也无法获得前进的动力D.飞船进入运行轨道之后,与地球之间仍旧存在一对作用力和反作用力解析:火箭升空时,其尾部向下喷气,火箭箭体与被喷出的气体是一对相互作用的物体,火箭向下喷气时,喷出的气体同时对火箭产生向上的反作用力,即火箭上升的推力,此推力并不是由四周的空气对火箭的反作用力供应的,因而与是否飞出大气层、是否在空气中飞行无关,故选项B、C错误,A正确;当飞船进入轨道后,飞船与地球之间仍旧存在着相互吸引力,即地球吸引飞船,飞船也吸引地球,这是一对作用力和反作用力,故选项D正确.答案:AD三、非选择题10.(2022·新乡模拟)如图所示,两块小磁铁质量均为0.5 kg,A磁铁用轻质弹簧吊在天花板上,B磁铁在A正下方的地板上,弹簧的原长L0=10 cm,劲度系数k=100 N/m.当A、B均处于静止状态时,弹簧的长度为L=11 cm.不计地磁场对磁铁的作用和磁铁与弹簧间相互作用的磁力,求B对地面的压力大小(g取10 m/s2).解析:对A受力分析如图甲所示,由平衡条件得k(L-L0)-mg-F=0,解得F=-4 N.故B对A的作用力大小为4 N,方向竖直向上.由牛顿第三定律得A对B的作用力F′=-F=4 N,方向竖直向下.对B受力分析如图乙所示,由平衡条件得:F N -mg -F ′=0, 解得F N =9 N.由牛顿第三定律得B 对地面的压力大小为9 N. 答案:9 N11.(2022·唐山模拟)如图所示,一辆卡车后面用轻绳拖着质量为m 的物体A ,A 与地面的摩擦不计.(1)当卡车以a 1=12g 的加速度运动时,绳的拉力为56mg ,则A 对地面的压力为多大?(2)当卡车的加速度a 2=g 时,绳的拉力为多大?解析:(1)卡车和A 的加速度全都.由图知绳的拉力的分力使A 产生了加速度, 故有:56mg cos α=m·12g ,解得:cos α=35,sin α=45.设地面对A 的支持力为F N ,则有: F N =mg -56mg sin α=13mg ,由牛顿第三定律得:A 对地面的压力为13mg.(2)设地面对A 弹力为零时,物体的临界加速度为a 0,则a 0=g cot θ=34g ,故当a 2=g>a 0时,物体已飘起.此时物体所受合力为ma 2=mg ,则由三角形学问可知,拉力F 2=(mg )2+(mg )2=2mg.答案:(1)13mg (2)2mg。
第7讲牛顿第一、三定律
[解密考纲]主要考查对相关物理发展史的认识,对惯性等基本概念的理解,对力与运动的关系的理解和应用,对力的作用是相互的理解.
1.在地球赤道上的A处静止放置一个小物体.现在设想地球对小物体的万有引力突然消失,则在数小时内,小物体相对A点处的地面来说,将( C)
A.水平向东飞去B.原地不动,物体对地面的压力消失
C.向上并渐偏向西方飞去D.向上并渐偏向东方飞去
解析:如果地球对小物体的万有引力突然消失,小物体不受力,由于惯性将沿切线AC 方向飞出,做匀速直线运动.设经过时间t到达B点.同一时间内A点处地面将转到A′处,如图所示.由于A点的线速度等于小物体的速度,故AB=AA′.小物体相对于A点处(已转到A′处了)的地面来说,将向上并渐偏向西方飞去.
2.如图所示,一个劈形物体A,各面均光滑,放在固定的斜面上,上表面水平,在上表面上放一光滑的小球B,劈形物体A从静止开始释放,则小球在碰到斜面前的运动轨迹是( B)
A.沿斜面向下的直线B.竖直向下的直线
C.无规则曲线D.抛物线
解析:小球原来静止时受重力和支持力作用,其合力为零.当劈形物体由静止释放,A 应沿斜面下滑,故B也将运动,运动状态就要发生改变,但由于惯性,小球原来速度为零,没有水平或其他方向上的速度,而小球又光滑,除竖直方向可以有合力外,其他方向上没有合力,加之力是使物体运动状态改变的原因,小球只能在竖直方向上有运动,在碰到斜面之前,运动轨迹应为一条直线,即竖直向下的直线.
3.就一些实际生活中的现象,某同学试图从惯性角度加以解释,其中正确的是( C) A.采用了大功率的发动机后,某些一级方程式赛车的速度甚至能超过某些老式螺旋桨飞机的速度.这表明,可以通过科学进步使小质量的物体获得大惯性
B.射出枪膛的子弹在运动相当长一段距离后连一件棉衣也穿不透,这表明它的惯性变小了
C.货运列车运行到不同的车站时,经常要摘下或加挂一些车厢,这会改变它的惯性
D .摩托车转弯时,车手一方面要控制适当的速度,另一方面要将身体稍微向里倾斜,通过调控人和车的惯性达到转弯的目的
4.(多选)关于运动状态与所受外力的关系,下面说法中正确的是( BD )
A .物体受到恒定的力作用时,它的运动状态不发生改变
B .物体受到不为零的合力作用时,它的运动状态要发生改变
C .物体受到的合力为零时,它一定处于静止状态
D .物体的运动方向与它所受的合力的方向可能相同
5.月球表面上的重力加速度为地球表面重力加速度的16
.对于同一个飞行器,在月球表面上时与在地球表面上时相比较( C )
A .惯性减小为在地球表面时的16
,重力不变 B .惯性和重力都减小为在地球表面时的16
C .惯性不变,重力减小为在地球表面时的16
D .惯性和重力都不变
6.(多选)抖空竹是人们喜爱的一项体育活动.最早的空竹是两个如同车轮的竹筒,中间加一个转轴,由于外形对称,其重心在中间位置,初玩者能很好地找到支撑点而使之平衡.随着制作技术的发展,如图所示的不对称的空竹也受到人们的欢迎,现在的空竹大多是塑料制成的,也有天然竹木制成的.关于抖空竹,在空气阻力不可忽略的情况下,下列说法中正确的是( AD )
A .空竹启动前用绳子拉住提起,要保证支持力和重力在同一条直线上
B .空竹的转动是依靠绳子的拉动,绳子与转轴之间的摩擦力越小越好
C .空竹抛起后由于惯性而继续向上运动,在空中受重力和惯性作用
D .空竹从抛起到接住,转速会减小,表演时还要继续牵拉绳子使其加速转动
解析:空竹启动前要保证支持力和重力平衡,否则会从绳上落下,A 正确;空竹是利用绳子与转轴之间的摩擦使其转动,因此摩擦力较大更好,B 错误;空竹上抛后由于惯性继续上升,由于重力和空气阻力作用,速度越来越小,然后下落,C 错误;空竹从抛起到接住,由于空气阻力作用,转速比抛起前减小,因此表演时还要继续牵拉绳子使其加速转动,D 正确.
7.关于惯性的大小,下列说法中正确的是( C )
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: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、受力情况和地理位置均无关,C正确.
8.(2016·浙江台州模拟)如图所示,有两个穿着溜冰鞋的人站在冰面上,当其中一个人A从背后轻轻推另一个人B时,两个人都会向相反方向运动,这是因为A推B时( A)
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
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,选项A正确,选项BCD错误.
9.(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( ABC)
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
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.
10.如图所示,人站立在体重计上,下列说法正确的是( B)
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
解析:人对体重计的压力与体重计对人的支持力是一对作用力和反作用力,B项正确、A项错误;人所受重力和人对体重计的压力大小相等,方向相同,即不是一对作用力与反作用力,也不是一对平衡力.
11.(多选)2012年6月16日18时37分,“神舟九号”飞船在酒泉卫星发射中心发射升空.2012年6月18日约11时左右转入自主控制飞行,14时左右与“天宫一号”实施自动交会对接,这是中国实施的首次载人空间交会对接.下面关于飞船与火箭起飞的情形,叙述正确的是 ( AD)
A.火箭尾部向下喷气,喷出的气体反过来对火箭产生一个反作用力,从而让火箭获得了向上的推力
B.火箭尾部喷出的气体对空气产生一个作用力,空气的反作用力使火箭获得飞行的动力
C.火箭飞出大气层后,由于没有空气,火箭虽然向下喷气,但也无法获得前进的动力D.飞船进入运行轨道之后,与地球之间仍然存在一对作用力与反作用力
解析:火箭升空时,其尾部向下喷气,火箭箭体与被喷出的气体是一对相互作用的物体,火箭向下喷气时,喷出的气体同时对火箭产生向上的反作用力,即火箭上升的推力,此动力并不是由周围的空气对火箭的反作用力提供的,因而与是否飞出大气层,是否在空气中飞行无关,故B、C两项错误,A项正确;当飞船进入轨道后,飞船与地球之间仍然存在着相互吸引力,即地球吸引飞船,飞船也吸引地球,这是一对作用力和反作用力,故D项正确.12.(2016·四川内江模拟)沼泽地的下面蕴藏着丰富的泥炭,泥炭是沼泽地积累的植物残体,它的纤维状和海绵状的物理结构导致人在其上面行走时容易下陷(设在下陷过程中,泥炭对人的阻力不计).如果整个下陷的过程是先加速再减速最后匀速运动,那么,下列说法中正确的是( D)
A.在加速向下运动时,人对沼泽地的压力大于沼泽地对人的支持力
B.在减速向下运动时,人对沼泽地的压力小于沼泽地对人的支持力
C.在整个运动过程中,人对沼泽地的压力是先大于后等于沼泽地对人的支持力
D.在整个运动过程中,人对沼泽地的压力大小总是等于沼泽地对人的支持力
解析:人对沼泽地的压力与沼泽地对人的支持力是一对相互作用力,大小总相等方向总相反,与人下陷过程的状态无关.人下陷过程的运动状态由人的重力和沼泽地对人的支持力的合力决定.。