（新教材）2021-2022學(xué)年上學(xué)期高一寒假鞏固練習(xí)3 牛頓運動三定律 學(xué)生版

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1、 練習(xí)3 牛頓運動三定悻 一、選擇題（1?8題為單選題，9?12題為多選題） 1.愛因斯坦曾把一代代科學(xué)家探索自然奧秘的努力比作偵探小說中警員破案。牛頓第一定律就 是科學(xué)家集體智慧的成果，下列說法正確的是（） A. 牛頓第一定律揭示了力是維持物體運動狀態(tài)的原因 B. 物體速度越大慣性越大 C. 物體的質(zhì)量是慣性的唯一量度 D. 給物體施加外力能改變物體的慣性 2. 同學(xué)們到中國科技館參觀，看到了一個有趣的科學(xué)實驗：如圖所示，一輛小火車在平直軌道 上行駛，當(dāng)火車將要從“n”形框

2、架的下方通過時，突然從火車頂部的小孔中以相對火車豎直向上 vo=6 m/s的速度彈出一小球，該小球越過框架后，又與通過框架的火車相遇，并恰好落回原來 的孔中。忽略空氣阻力情況下，下列說法中不正確的是（） A. 小球從彈出到落回小孔的時間為1.2 s B. 小球能落回小孔是因為小球具有慣性 C. 小球在空中的運動是豎直上拋運動 D. 小球從彈出到落回小孔過程中，火車不一定做勻速直線運動 3. “肥胖”已成為當(dāng)前影響人類健康的一大問題，因此有一個標(biāo)準(zhǔn)的身材已成為很多人的理想, 為使全民有一個健康的體魄，很多醫(yī)院都有測量“肥胖指數(shù)”的身高、體重測量計。如圖所示，

3、人 靜止站在測力計上，下列說法中正確的是（） A. 人對測力計的壓力與測力計對人的支持力是一對平衡力 B. 人對測力計的壓力與測力計對人的支持力是一對作用力和反作用力 C. 人所受的重力與人對測力計的壓力是一對平衡力 D. 人對測力計的壓力是由于測力計發(fā)生形變而產(chǎn)生的 牛的拉力尸 曲轅犁 耕索 4. 唐代《耒相經(jīng)》記載了曲轅犁的示意圖，如圖所示，耕地時牛通過耕索拉犁，拉力與豎直方 向的夾角為。，忽略耕索的質(zhì)量，耕地過程中，下列說法正確的是（） A. 若該拉力的大小為兄將其分解成水平向右和豎直向上的兩個分力，

4、則 水平分力的大小為Feos a B. 若該拉力的大小為兄將其分解成水平向右和豎直向上的兩個分力，則 豎直分力的大小為Ftan a C. 曲轅犁勻速前進(jìn)時，耕索對犁的拉力小于犁對耕索的拉力 D. 曲轅犁加速前進(jìn)時，耕索對犁的拉力與犁對耕索的拉力大小相等 5. 如圖所示，小車上有一個定滑輪，跨過定滑輪的繩一端系一重球，另一端系在彈簧測力計上， 彈簧測力計下端固定在小車上，開始時小車處于靜止?fàn)顟B(tài)。當(dāng)小車沿水平方向運動時，小球恰能 穩(wěn)定在圖中虛線位置，下列說法中正確的是（） A. 小球處于超重狀態(tài)，小車對地面壓力大于系統(tǒng)總重力 B. 小球處于失重狀態(tài)，小車對地面壓力小于系

5、統(tǒng)總重力 C. 彈簧測力計讀數(shù)大于小球重力，但小球既不超重也不失重 D. 彈簧測力計讀數(shù)大于小球重力，小車一定向右勻加速運動 6. 近年來高空拋物傷人事件時有發(fā)生，但雨滴從那么高的地方砸落下，為什么不會砸傷人呢? 經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)雨滴在下落過程中會受到阻力，且該阻力與雨滴的速率成正比/=加（v為雨滴的速 度），已知某滴質(zhì)量為m的雨滴從高空中豎直滴落，落地前雨滴已勻速，重力加速度為g,則（） A. 雨滴下落過程做勻加速直線運動 B. 公式戶⑶中，上是比例系數(shù)沒有單位 C. 公式/'=加中，《的單位是NDsDm-1 D. 雨滴落地時速度為 7. 力凡單獨作用在物體上產(chǎn)生的加速度qi

6、= 3 m/s2,力尸2單獨作用在該物體上產(chǎn)生的加速度 6/2=4 m/s2,則尸1和凡同時作用在該物體上，產(chǎn)生的加速度的大小不可能為（ ） A ? 8 m/s2 B ? 7 m/s2 C. 5 m/s2 D. 1 m/s2 8. 如圖所示，左圖為大型游樂設(shè)施跳樓機，右圖為其結(jié)構(gòu)簡圖。跳樓機由靜止從。自由下落到 b,再從b開始以恒力制動豎直下落到。停下。已知跳樓機和游客的總質(zhì)量為m, ab高度差為2A, 阮高度差為力，重力加速度為g。貝U（） A. 從人到c,跳樓機和游客處于失重狀態(tài) B. 從。到饑跳樓機座椅對游客的作用力與游客的重力大小相等 C. 從。到方與從人到c的運動

7、時間之比為2口1 D. 從人到c,跳樓機受到制動力的大小等于2〃g 9. 關(guān)于下列四副圖敘述正確的是（） 甲 A. 甲圖中，公路上對各類汽車都有限速，是因為汽車速度越大慣性越大 B. 乙圖中，神舟十二飛船返回地球時打開降落傘減速下降，傘繩對返回艙的作用力等于返回艙 對傘繩的作用力 C. 丙圖伽利略通過“斜面實驗”來研究落體運動規(guī)律，是為了“沖淡”重力，便于測量運動時間 D. 丁圖是伽利略利用“實驗+邏輯推理”的思想，來驗證力是維持物體運動原因的實驗裝置 10. 蹦極是一項非常刺激的戶外休閑活動。如圖所示，蹦極者小張站在約40米的高處，把一端 固定的長長的橡皮條綁在踝關(guān)

8、節(jié)處然后兩臂伸開，雙腿并攏，頭朝下跳下去。當(dāng)小張落到離地面 （或水面）一定距離時，橡皮條被拉伸、繃緊、阻止小張繼續(xù)下落，直至小張下落到最低點。若 不考慮空氣阻力，下列說法正確的是（） A. 當(dāng)小張在最低點時，橡皮條對小張的彈力與他的重力大小相等 \ B. 當(dāng)小張下降的速度達(dá)到最大時，橡皮條對小張的彈力與他的重力大小相等 A C. 從橡皮繩開始繃緊至小張下落到最低點的過程中，他的加速度一直增大 力、 D. 在橡皮條處于拉伸階段，小張可能處于失重狀態(tài) 11. 如圖所示，一個質(zhì)量為50 kg的沙發(fā)靜止在水平地面上，甲、乙兩人同時從背面和側(cè)面分別 用尸i = 120N、/2=160N的

9、力推沙發(fā)，E與凡相互垂直，且平行于地面。沙發(fā)與地面間的動摩 擦因數(shù)〃 =0.3。設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，重力加速度g=10 m/s2,下列說法正確的是 A. B. C. D. 沙發(fā)會被推動 沙發(fā)將沿著E的方向移動，加速度為0.6m/s2 由于尸1小于滑動摩擦力，沙發(fā)將沿著歹2的方向移動，加速度為0.2m/s2 沙發(fā)的加速度大小為1 m/s2 12. 質(zhì)量771=2 kg的物塊在粗糙的水平地面上運動"=0時刻開始受到方向相反的水平拉力Fl、 凡的作用（尸1與物塊運動方向相同），以3 m/s的速度做勻速直線運動，F(xiàn)i、尸2隨時間，的變化規(guī) F/N 9 6 0

10、-5 律如圖所示，取g=10m/s2,則下列說法正確的是（ ） A. 物塊與地面的動摩擦因數(shù)為0.3 B. 3 s末物塊的加速度大小為1.5 m/s2 C. 5 s末物塊的速度大小為1.5 m/s D. 0?5 s內(nèi)物塊的位移大小為9 m 二、非選擇題 13. 某實驗小組欲以圖甲所示實驗裝置“探究小車加速度與受力和質(zhì)量的關(guān)系”。圖中A為小車， B為裝有秩碼的小盤，C為一端帶有定滑輪的長木板，小車通過紙帶與打點計時器相連，小車的 質(zhì)量為mi,小盤(及秩碼)的質(zhì)量為仞2。 (1) 關(guān)于該實驗，下列說法正確的是 0 A. 實驗時先放開小車，再接通打點計時器的電源 B

11、. 每次改變小車質(zhì)量后，應(yīng)重新補償阻力 C. 本實驗中應(yīng)滿足億2遠(yuǎn)小于仞1的條件 D. 在用圖像探究小車加速度與質(zhì)量的關(guān)系時，應(yīng)作a-mi圖像 (2) 實驗中，得到一條打點的紙帶，如圖乙所示，已知相鄰計數(shù)點間的時間間隔為7,且間距xi、 X2、X3、X4、X5、X6己量出，則小車加速度的計算式々= 。 (3) 某同學(xué)補償好阻力后，在保持小車質(zhì)量不變的情況下，通過多次改變秩碼重力，作出小車加 速度□與秩碼重力尸的圖像如圖丙所示。若牛頓第二定律成立，重力加速度g=10m/s2,則小車 的質(zhì)量為 kg,小盤的質(zhì)量為 kg。(保留兩位有效數(shù)字) (4) 實際上，在秩碼的重力越來越大時，

12、小車的加速度不能無限制地增大，將趨近于某一極限值， 此極限值為 m/s2o (g=10m/s2) 14. 太空是一個微重力、高真空、強輻射的環(huán)境，人類可以利用這樣的天然實驗室制造出沒有內(nèi) 部缺陷的晶體，生產(chǎn)出能承受強大拉力的細(xì)如蠶絲的金屬絲。假如未來的某天你乘坐飛船進(jìn)行“微 重力的體驗”行動，飛船由6000 m的高空靜止下落，可以獲得持續(xù)25 s之久的失重狀態(tài)，你在 這段時間里可以進(jìn)行關(guān)于微重力影響的實驗。己知下落的過程中飛船受到的空氣阻力為重力的 0.04倍，重力加速度g取10 m/s2,試求： (1) 飛船在失重狀態(tài)下的加速度大小； (2) 飛船在微重力狀態(tài)中下落的距離。

13、 15. 在水平地面上有一個質(zhì)量為4.0 kg的物體，物體在水平拉力尸的作用下由靜止開始運動。 取 g=10 m/s2o 求: 10 s后拉力大小減小為并保持恒定。該物體的速度圖像如圖所示, (1) 物體所受到的水平拉力F的大??； (2) 該物體與地面間的動摩擦因數(shù)。 參考答案 一、選擇題（1?8題為單選題，9?12題為多選題） 1. 【答案】C 【解析】牛頓第一定律揭示了物體不受力時的運動規(guī)律，說明力不是維持物體運動狀態(tài)的原因， 故A錯誤；慣性是物體的固有屬性，慣性大小與物體的質(zhì)量有關(guān)，質(zhì)量越大，慣性越大，與物 體運動的速度無關(guān)，故B錯誤；慣性與物體外部因素?zé)o關(guān)，質(zhì)

14、量是慣性的唯一量度，故C正確； 慣性只與質(zhì)量有關(guān)，與其他任何因素?zé)o關(guān)，故D錯誤。 2. 【答案】C 【解析】根據(jù)豎直上拋運動規(guī)律可得小球從彈出到落回小孔的時間，= W = 1.2s,故A正確；小 g 球能落回小孔是因為小球具有慣性，使小球在彈出之后在水平方向上始終保持拋出時的水平速度, 故B正確；小球在空中的運動是斜拋運動，故C錯誤；小球從彈出到落回小孔過程中，小球和 火車在水平方向的位移相等，但火車不一定做勻速直線運動，故D正確。 3. 【答案】B 【解析】人對測力計的壓力和測力計對人的支持力是兩個物體之間的相互作用，是一對作用力與 反作用力，故A錯誤，B正確；人所受的重

15、力和人對測力計的壓力，這兩個力作用在不同物體 上，大小相等、方向相同，不是平衡力，也不是相互作用力，故C錯誤；人對測力計的壓力是 由于人的鞋（腳）發(fā)生形變而產(chǎn)生的，故D錯誤。 4. 【答案】D 【解析】該拉力的水平分力大小Fx = Fsina ,故A錯誤；該拉力的豎直分力大小Fy=Fcosa , 故B錯誤；耕索對犁的拉力與犁對耕索的拉力是一對相互作用力，無論是加速還是勻速，它們 都大小相等、方向相反，故C錯誤，D正確。 5. 【答案】C 【解析】小球穩(wěn)定在題圖中虛線位置，則小球和小車有相同的加速度，且加速度水平向右，故小 球既不超重也不失重，小車既可以向右勻加速運動，也可以向

16、左勻減速運動，故C項正確。 6. 【答案】C 【解析】雨滴下落過程中所受阻力隨速度的增大而增大，所以雨滴的合外力逐漸減小，雨滴的加 速度逐漸減小，當(dāng)雨滴所受阻力與重力大小相等時雨滴將做勻速直線運動，故A錯誤；根據(jù)表 N 達(dá)式可知人的單位是ry = N?s?mT,故B錯誤，C正確；雨滴落地時已勻速，所以阻力與重 m-s'1 力大小相等，則雨滴速度v =—,故D錯誤。 k k 7. 【答案】A 【解析】根據(jù)牛頓第二定律有R , F2 = ma2 , E和尸2合力大小的取值范圍是 Fx+F2>F>F2-Fx,Fy和形同時作用在該物體上,產(chǎn)生的加速度的大小范圍是％， 即7m/

17、s2>?>lm/s2,故A不可能，BCD可能。 8. 【答案】C 【解析】從b到c,跳樓機受恒力做減速運動，加速度方向豎直向上，游客處于超重狀態(tài)，故A 錯誤；從。到如 跳樓機做自由落體運動，游客處于完全失重狀態(tài)，跳樓機座椅對游客的作用力 為零，與游客的重力大小不等，故B錯誤；設(shè)跳樓機在方位置時的速度大小為v,從人到c的加 速度大小為。，根據(jù)運動學(xué)規(guī)律有v2 = Agh = 2ah ,解得a = 2g ,從。到人與從人到。的運動時間 之比為土 = 眼 =2,故C正確；設(shè)從人到c,跳樓機受到制動力的大小為尸，根據(jù)牛頓第二定 t2 via 律有F - mg = ma ,解得F - 3

18、mg ,故D錯誤。 9. 【答案】BC 【解析】慣性與速度無關(guān)，A錯誤；根據(jù)牛頓第三定律，傘繩對返回艙的作用力等于返回艙對傘 繩的作用力，B正確；丙圖伽利略通過“斜面實驗”來研究落體運動規(guī)律，是為了“沖淡”重力，便 于測量運動時間，C正確；丁圖是伽利略利用“實驗+邏輯推理”的思想，來驗證力不是維持物體 運動原因的實驗裝置，D錯誤。 10. 【答案】BD 【解析】小張在開始的一段時間內(nèi)做自由落體運動，當(dāng)橡皮條開始繃緊之后，其對小張的彈力豎 直向上，且不斷增大，小張所受合外力逐漸減小，豎直向下的加速度逐漸減小，當(dāng)橡皮條對小張 的彈力與他的重力大小相等時，小張的加速度減小至零，且速

19、度達(dá)到最大值，之后橡皮條的彈力 開始大于小張的重力，小張開始做加速度不斷增大的減速運動，當(dāng)小張下降至最低點時，速度減 為零，此時橡皮條對小張的彈力大于他的重力，綜上所述可知AC錯誤，B正確；小張在達(dá)到最 大速度之前，他的加速度向下，處于失重狀態(tài)，故D正確。 11. 【答案】AD 【解析】由力的合成可知，甲、乙兩人對沙發(fā)的力的合力大小為F=5+F%=200 N,設(shè)合力的 方向在水平面內(nèi)與尸1的夾角為仇 則sin^=y=0.8,即9=53。；而/源乂=祖希=即您=0.3'500村 = 150 N,有F>",則沙發(fā)要做勻加速直線運動，由牛頓第二定律有F—扁x = m 可得。=1 m/

20、s2, 方向沿水平面與尸i成53。，A、D正確；B、C錯誤。 12. 【答案】BD I 0~2 s內(nèi)，物塊做勻速直線運動，由物塊受力平衡可得F\ + Fi —/Ltmg=0?得〃 =0.2, A 錯誤；第3 s末，根據(jù)牛頓第二定律，F(xiàn)\+F2—/2mg—ma,代入數(shù)據(jù)解得a— — \.5 m/s2, B正確； 3 x=vot\ H- 2 二、非選擇題 2 s后，物塊減速到0的時間為仍=3 s=2 s,即物塊在4s末速度減為0,由于Fi +凡=1 Nv例g =4N,故之后處于靜止?fàn)顟B(tài)，C錯誤；0?5 s內(nèi)物塊的位移大小等于0?4 s內(nèi)物塊的位移大小 vo+0 ■ ■ X4+

21、X5+X6—X]—X2—X3 13.【答案】(1)C (2) :一 ' (3)2.0 0.060 (4)10 72=9 m, D 正確。 9T2 【解析】（1）實驗時應(yīng)先接通電源，后釋放小車，A錯誤；每次改變小車質(zhì)量后，不需要重新補 償阻力，B錯誤；小車的質(zhì)量〃21應(yīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于小盤和彼碼的質(zhì)量〃22，因為實際上繩子的拉力尸拉 小，只有當(dāng)秫2口初1時才炳足F拘曲2g，即頭驗中應(yīng)7兩足小盤和祛碼的質(zhì)量如小于小 1+— m\ 車的質(zhì)量，C正確；因為F=m\a,所以 F "，判斷圖像是否為過原點的直線比判斷圖像是否 為雙曲線更容易、更直觀，所以在用圖像探究小車的加速度與質(zhì)量的

22、關(guān)系時，應(yīng)作。-4圖像, D錯誤。 （2）根據(jù)勻變速直線運動的推論公式^x=aT2可以求出加速度的大小, lz , X4 +%5 +^6 ~X\ —X2 ~X3 a =3（Q ［十。2 十 Q3）= o （3）小車所受合力F合=F+m』g=mia, 三案，對于a_F圖像，圖像的斜率表示小車質(zhì)量 的倒數(shù)，故小車質(zhì)量為：仞i = kgz2.0kg,尸二。時，有：徹盤g=m\ao,解得秫盤=）羅kg = 0.060 kgo （4）小車的加速度。=徹仁^2'〃" 一定時，仞2越大,。越大，當(dāng)時,Q*,故極限值為10 m/s2□ 14.【解析】（1）設(shè)飛船在失重狀態(tài)下的加速度為由牛頓第二定律得：mg-F^=ma 又 Ff=0.04mg 解得：＜7 = 9.6 m/s2 (2)由 戶=；x9.6x252 m=3 000 m。 15.【解析】(1)物體的運動分為兩個過程，由圖可知兩個過程加速度分別為: a\ = 1 m/s2,。2= —0.5 m/s2 物體受力如圖甲、乙所示，對于兩個過程，由牛頓第二定律得： Fn mg F—F[—ma\ F § 一F^—mai 聯(lián)立解得：F=9N, Ff=5N (2)由滑動摩擦力公式得：Ff=pFN=pmg 解得：〃 =0.125。