第3章 牛顿运动定律

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1、第 3 章 牛顿运动定律第一节 牛顿第一、第三定律一、单项选择题 1(2011 年金华一中检测)关于惯性，下列说法正确的是( ) A静止的火车启动时速度变化缓慢，是因为火车静止时惯性大 B战斗机投入战斗时，必须抛掉副油箱，是要减少惯性，保证其运动的灵活性 C在绕地球运转的宇宙飞船内的物体处于失重状态，因而不存在惯性 D乒乓球可以快速抽杀，是因为乒乓球惯性大的缘故 解析：选 B.物体的质量是物体惯性大小的量度，物体的惯性是物体的固有属性，只与质量 有关，与物体的运动状态无关，抛掉副油箱可以减小质量，故选 B. 2吊在大厅天花板上的吊扇的总重力为 G，静止时固定杆对吊环的拉力大小为 F，当接 通电

2、源，让扇叶转动起来后，吊杆对吊环的拉力大小为 F，则有( ) AFG，FF BFG，FF CFG，FF 答案：C 3如图所示，物块 P 与木板 Q 叠放在水平地面上，木板 Q 对物块 P 的支持力的反作用 力是( )A物块 P 受到的重力 B地面对木板 Q 的弹力 C物块 P 对木板 Q 的压力 D地球对木板 Q 的吸引力 解析：选 C.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，所以 Q 对 P 的支持力的反作用力是 P 对 Q 的压力 4(思维创新题)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 着一只铁球和一只乒乓球容器中的水和铁球、乒乓

3、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 5(2011 年山东潍坊模拟) 质量为 60 kg 的人站在水平地面上，用 定滑轮装置将质量为 m40 kg 的重物送入井中当重物以 2 m/s2的加 速度加速下落时，忽略绳子和定滑轮的质量及定滑轮的摩擦，则人对地 面的压力大小为(g 取 10 m/s2)( ) A200 N B280 N C320 N D920 N 解析：选 B.根据牛顿第二定律有 mgFma，得绳子的拉力大小等于 F320 N，然后再 对

4、人进行受力分析，由物体的平衡知识得 m0gFFN，得 FN280 N，根据牛顿第三定律可知 人对地面的压力为 280 NB 正确 6. 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 加速下滑时，竿 对“底人”的压力大小为( ) A(Mm)gB(Mm)gma C(Mm)gma D(Mm)g 解析：选 B.对竿上的人分析：受重力 mg，摩擦力 Ff，有 mgFfma.竿对人有摩擦力，人 对竿也有反作用力摩擦力，且大小相等，方向相反对竿分析：受重力 Mg，摩擦力 Ff，方向 向下，支持力 FN，MgFfFN，又因为竿对“底人”的压力

5、和“底人”对竿的支持力是一对 作用力与反作用力，由牛顿第三定律，得 FN(Mm)gma. 二、不定项选择题 7(2011 年慈溪中学月考)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( ) A采用了大功率的发动机后，某些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急转弯的

6、目的 解析：选 C.只有改变物体的质量，才能改变惯性，故 C 对 8(2010 年高考广东卷)下列关于力的说法正确的是( ) A作用力和反作用力作用在同一物体上 B太阳系中的行星均受到太阳的引力作用 C运行的人造地球卫星所受引力的方向不变 D伽利略的理想实验说明了力不是维持物体运动的原因 解析：选 BD.作用力和反作用力作用在两个不同的物体上，A 错误；太阳系中的所有行星 都要受到太阳的引力，且引力方向沿着两个星球的连线指向太阳，B 正确，C 错误；伽利略理想 实验说明力不是维持物体运动的原因，D 正确 9(2011 年台州模拟)“嫦娥二号”的成功发射，一方面表明中国航天事业已走在了世界 的前

7、列，另一方面“嫦娥二号”的发射也带动了高科技的发展目前计算机的科技含量已相 当高，且应用于各个领域或各个方面如图是利用计算机记录的“嫦娥二号”发射时，火箭 和地面的作用力和反作用力变化图线，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方向总是相反的 C作用力和反作用力是作用在同一个物体上的 D牛顿第三定律在物体处于非平衡状态时不再适用 解析：选 B.作用力与反作用力总是大小相等，方向相反，分别作用在两个物体上的，A、C 错，B 对牛顿第三定律反映的规律与运动状态无关，D 错 102008 年 9 月 25 日地处西北戈壁荒滩的酒泉卫星发射中心， “长征”号火箭第

8、 109 次 发射，将“神舟”七号载人航天飞船发射到太空，并成功完成了中国宇航员第一次太空行 走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，与地球之间仍然存在一对作用力与反作用力解析：选 AD.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，

9、即为火箭上升的推力， 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，因而 B、C 选项错误，A 项正确；当飞船进入轨道后，飞船与地球之间依然存在着相 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 三、计算题 11. (2009 年高考安徽卷)在 2008 年北京残奥会开幕式上，运动员手拉绳索向 上攀登，最终点燃了主火炬，体现了残疾运动员坚韧不拔的意志和自强不息的精 神为了探求上升过程中运动员与绳索和吊椅间的作用，可将过程简化一根不 可伸缩的轻绳跨过轻质的定滑轮，一端挂一吊椅，另一端被坐在吊椅上的运动员 拉住，

10、如图所示设运动员质量为 65 kg，吊椅的质量为 15 kg，不计定滑轮与绳 子间的摩擦，重力加速度取 g10 m/s2，当运动员与吊椅一起以 a1 m/s2的加速 度上升时，试求： (1)运动员竖直向下拉绳的力； (2)运动员对吊椅的压力 解析：(1)设运动员和吊椅的质量分别为 M 和 m，绳拉运动员的力为 F.以运动员和吊椅整 体为研究对象，受到重力的大小为(Mm)g，向上的拉力为 2F，根据牛顿第二定律 2F(Mm)g(Mm)a F440 N 根据牛顿第三定律，运动员拉绳的力大小为 440 N，方向竖直向下 (2)以运动员为研究对象，运动员受到三个力的作用，重力大小 Mg，绳的拉力 F，

11、吊椅对运 动员的支持力 FN.根据牛顿第二定律 FFNMgMa FN275 N 根据牛顿第三定律，运动员对吊椅压力大小为 275 N，方向竖直向下 答案：(1)440 N (2)275 N 12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 a1 g 的加速度运动时，绳的拉力为 mg，则 A 对地面的压力为多大？1256 (2)当卡车的加速度 a2g 时，绳的拉力为多大？ 解析：(1)卡车和 A 的加速度一致由图知绳的拉力的分力使 A 产生了加速度，故有：mgcosm g5612解得 cos ，sin .3545 设地面对 A 的支持力为 FN，则有

12、FNmg mgsin mg5613由牛顿第三定律得：A 对地面的压力为 mg.13 (2)设地面对 A 弹力为零时，物体的临界加速度为 a0，则 a0gcot g，34 故当 a2ga0时，物体已飘起此时物体所受合力为 mg，则由三角形知识可知，拉力 F2mg.mg2mg22答案：(1) mg (2) mg132 第二节 牛顿第二定律 两类动力学问题一、单项选择题 1. 如图所示，车内绳 AB 与绳 BC 拴住一小球，BC 水平，车由原来 的静止状态变为向右加速直线运动，小球仍处于图中所示的位置，则( ) AAB 绳、BC 绳拉力都变大 BAB 绳拉力变大，BC 绳拉力变小 CAB 绳拉力变大

13、，BC 绳拉力不变 DAB 绳拉力不变，BC 绳拉力变大 解析： 选 D.如图，车加速时，球的位置不变，则 AB 绳拉力沿竖直方向的分力仍为 FT1cos，且等于重力 G，即 FT1，故 FT1不变向右Gcos 的加速度只能是由 BC 绳上增加的拉力提供，故 FT2增加，所以 D 正确 2(2011 年嘉兴模拟)一物块以某一初速度沿粗糙的斜面向上沿直线滑行，到达最高点后 自行向下滑动，不计空气阻力，设物块与斜面间的动摩擦因数处处相同，下列图象能正确表 示物块在这一过程中的速率与时间关系的是( )答案：C 3(2011 年北京西城区抽样测试)如图所示，倾角为 的传送 带沿逆时针方向以加速度 a

14、加速转动时，小物体 A 与传送带相对静 止，重力加速度为 g.则( ) A只有 agsin，A 才受沿传送带向上的静摩擦力作用 B只有 aFf1，做匀减 速直线运动，所以正确选项为 C. 10. (2011 年江苏南京模拟)如图所示，一个质量为 m 的圆环套在一根 固定的水平长直杆上，环与杆的动摩擦因数为 .现给环一个向右的初速度 v0，同时对环施加一个竖直向上的作用力 F，并使 F 的大小随 v 的大小变 化，两者的关系为 Fkv，其中 k 为常数，则环运动过程中的 vt 图象可 能是( )解析：选 ABD.若 Fmg，则合力为 0，环做匀速运动，A 正确；若 Fmg，则合力等于 (Fmg)

15、(kvmg)，环做减速运动，随着 v 减小，合力减小，加速度也减小，当速度减小到 一定值时，Fmg，环匀速运动，D 正确；若 FmB BAB，mAmB 解析：选 B.本题考查了用图象处理动力学问题斜率表示物体质量的倒数，所以 A 的质 量小于 B 的质量，A 的重力小于 B 的重力，由于横坐标截距为物体受到的摩擦力大小，则 A、B 受到的摩擦力相等，那么 AB，所以 B 正确 5如图所示，光滑水平面上放置质量分别为 m、2m 的 A、B 两个物体，A、B 间的最大 静摩擦力为 mg，现用水平拉力 F 拉 B，使 A、B 以同一加速度运动，则拉力 F 的最大值为( )Amg B2mg C3mg D4mg 解析：选 C.当 A、B 之间恰好不发生相对滑动时力 F 最大，此时，对于 A 物体所受的合外 力为 mg由牛顿第二定律知 aAgmgm 对于 A、B 整体，加速度 aaAg 由牛顿第二定律得 F3ma3mg. 6(2010 年高考福建卷)质量为 2 kg 的物体静止在足够大的水平地面上，物体与地面间 的动摩擦因数为 0.2，最大静摩擦力与滑动摩擦力大小视为相等从 t0 时刻开始，物体受 到方向不变、大小呈周期性变化的水平拉力 F 的作用，F 随时间 t 的变化规律如图所示重 力加速度 g 取 10 m/s