第1课 牛顿第一定律 牛顿第三定律Word格式.docx
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答案
一、单项选择题
1.关于物体的惯性,下列说法中正确的是( )
A.运动速度大的物体不能很快停下来,是因为物体速度越大,惯性也越大
B.静止的火车启动时,速度变化慢,是因为静止时物体惯性大的缘故
C.乒乓球可以快速抽杀,是因为乒乓球惯性小的缘故
D.物体受到的外力大,则惯性小;
受到的外力小,则惯性就大
解析:
惯性的大小只取决于物体的质量,质量大其惯性就大,质量小其惯性就小,与其他因素无关,故C项正确.
答案:
C
2.一物体受绳的拉力作用由静止开始前进,先做加速运动,然后改做匀速运动,最后改做减速运动,则下列说法中正确的是( )
A.加速前进时,绳拉物体的力大于物体拉绳的力
B.减速前进时,绳拉物体的力小于物体拉绳的力
C.只有在匀速前进时,绳拉物体的力与物体拉绳的力大小才相等
D.不管物体如何前进,绳拉物体的力与物体拉绳的力大小总是相等
“绳”与“物”是一对相互作用的物体,绳与物之间的作用力与反作用力遵守牛顿第三定律,与相互作用的性质、物体的运动状态均无关系,总是等大、反向、作用在不同物体上且在同一条直线上.故D选项正确.
D
3.在向前行驶的客车上,某时刻驾驶员和乘客的身体姿势如图所示,则对客车运动情况的判断正确的是( )
A.客车一定做匀加速直线运动
B.客车一定做匀速直线运动
C.客车可能是突然减速
D.客车可能是突然加速
客车突然减速或由静止状态突然倒车都会出现图中情景,故选C.
4.有人设计了一种交通工具,如图所示,在平板车上装了一个电风扇,风扇转动时吹出的风全部打到竖直固定在小车中间的风帆上,靠风帆受力而向前运动.对这种设计,下列分析中正确的是( )
A.根据牛顿第二定律,这种设计能使小车运行
B.根据牛顿第三定律,这种设计能使小车运行
C.这种设计不能使小车运行,因为它违反了牛顿第二定律
D.这种设计不能使小车运行,因为它违反了牛顿第三定律
风扇吹出的风吹到风帆上时,根据牛顿第三定律,风会给风扇一个反向的反作用力,因此对于整个装置而言,作用力和反作用力是内力,小车不会运行,故选D.
5.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( )
A.汤姆问话所体现的物理思想是“力是维持物体运动的原因”
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
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A、C、D正确.
B
二、不定项选择题
6.第二十二届世界大学生冬季运动会自由滑比赛中,中国小将张丹、张昊毫无争议地再夺第一名,为中国队夺得第一枚本届大冬会金牌.花样滑冰表演刚开始时他们静止不动,随着优美的音乐响起,他们在相互猛推一下后分别向相反方向运动,假定两人的冰刀和冰面间的动摩擦因数相同,已知张丹在冰面上滑行的距离比张昊滑行得远,这是由于( )
A.在推的过程中,张丹推张昊的力小于张昊推张丹的力
B.在推的过程中,张丹推张昊的时间等于张昊推张丹的时间
C.在刚分开时,张丹的初速度等于张昊的初速度
D.在分开后,张丹的加速度的大小小于张昊的加速度的大小
在推的过程中,相互的推力大小相等,动摩擦因数相同,他们的加速度均为a=μg,张丹滑行距离远,是因为在刚分开时,张丹的初速度较大.
7.如图所示,将两相同的木块a、b置于粗糙的水平地面上,中间用一轻弹簧连接,两侧用细绳固定于墙壁.开始时a、b均静止.弹簧处于伸长状态,两细绳均有拉力,a所受摩擦力Ffa≠0,b所受摩擦力Ffb=0,现将右侧细绳剪断,则剪断瞬间( )
A.Ffa大小不变B.Ffa方向改变
C.Ffb仍然为零D.Ffb方向向右
剪断绳瞬间,弹簧的弹力不变,所以a的受力不变,Ffa大小不变,Ffb方向向右,选项A、D正确.
AD
8.质量为m的物体,在F1、F2、F3三个共点力的作用下做匀速直线运动,保持F1、F2不变,仅将F3的方向改变90°
(大小不变)后,物体可能做( )
A.加速度大小为
的匀变速直线运动
B.加速度大小为
C.加速度大小为
的匀变速曲线运动
D.匀速直线运动
由牛顿第二定律得:
a=
=
.显然a恒定,应为匀变速运动.若a的方向与v的方向在一条直线上,则是匀变速直线运动,否则是匀变速曲线运动.
BC
9.一个单摆悬挂在小车上,随小车沿斜面下滑.图中虚线①垂直于斜面,虚线②平行于斜面,虚线③沿竖直方向.下列说法中正确的是( )
A.如果斜面是光滑的,摆线将与虚线①重合
B.如果斜面是光滑的,摆线将与虚线③重合
C.如果斜面粗糙且μ<
tanθ摆线将位于②③之间
D.如果斜面粗糙且μ>
如果斜面是光滑的,对整体知a=gsinθ而重力沿斜面向下的分力产生的加速度正好是gsinθ此时绳沿斜面方向不产生加速度,绳与斜面应垂直,选项A正确,选项B错误;
当μ=tanθ时,a=0,摆线将与虚线③重合;
如果斜面粗糙且μ<
tanθ对整体知a=gsinθ-μgcosθ>
0,合力方向沿斜面向下,摆线将位于①③之间;
如果斜面粗糙且μ>
tanθ对整体知a=gsinθ-μgcosθ<
0,合力方向沿斜面向上,摆线将位于②③之间,因为垂直斜面方向没有加速度,摆线不能越过②.故选项C错误,选项D正确.
10.如图所示,重球系于易断的线CD下端,重球下再系一根同样的线AB,下面说法中正确的是( )
A.在线的A端慢慢增加拉力,结果CD线被拉断
B.在线的A端慢慢增加拉力,结果AB线被拉断
C.在线的A端突然猛力一拉,结果AB线被拉断
D.在线的A端突然猛力一拉,结果CD线被拉断
缓慢增加拉力时,CD上的力较大,故CD先断,快速猛力一拉,重球惯性较大,速度变化慢,CD上的拉力瞬间几乎没变,故AB先断,所以选项A、C正确.
AC
三、非选择题
11.一个箱子放在水平地面上,箱内有一固定的竖直杆,在杆上套着一个环,箱与杆的质量为M,环的质量为m,如图所示.已知环沿杆匀加速下滑时,环与杆间的摩擦力大小为Ff,则此时箱对地面的压力大小为多少?
环在竖直方向上受力情况如图甲所示,受重力mg和箱子的杆给它的竖直向上的摩擦力Ff,根据牛顿第三定律,环应给杆一个竖直向下的摩擦力Ff,故箱子在竖直方向上受力如图乙所示,受重力Mg,地面对它的支持力FN,及环给它的摩擦力Ff,由于箱子处于平衡状态,可得:
FN=Ff+Mg.
根据牛顿第三定律,箱子对地面的压力大小等于地面对箱子的弹力.
Ff+Mg
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?
(2)当卡车的加速度a2=g时,绳的拉力为多大?
(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:
mgcosα=m·
g,
解得:
cosα=
,sinα=
.
设地面对A的支持力为FN,则有:
FN=mg-
mg·
sinα=
mg,
由牛顿第三定律得:
A对地面的压力为
mg.
(2)设地面对A弹力为零时,物体的临界加速度为a0,则a0=g·
cotθ=
g,故当a2=g>
a0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F2=
(1)
mg
(2)
mg
13.如图所示,质量M=1kg的木板静止在粗糙的水平地面上,木板与地面间的动摩擦因数μ1=0.1,在木板的左端放置一个质量m=1kg、大小可忽略的铁块,铁块与木板间的动摩擦因数μ2=0.4,g取10m/s2.
(1)若木板长L=1m,在铁块上加一个水平向右的恒力F=8N,经过多长时间铁块运动到木块的右端?
(2)若在铁块右端施加一个从零开始连续增大的水平向右的力F,假设木板足够长,在图中画出铁块受到木板的摩擦力f2随拉力F大小的变化而变化的图象.
(1)假设铁块和木板以及木板和地面都有相对滑动,则铁块的加速度大小a1=
=4m/s2,木块的加速度大小a2=
=2m/s2,由a2>
0可见,假设成立.
设经过时间t铁块运动到木块的右端,则有:
a1t2-
a2t2=L,解得t=1s.
(2)①当F≤μ1(M+m)g=2N时,m、M相对静止且对地静止,f2=F;
②设F=F1时,m、M恰保持相对静止,此时系统的加速度为a=a2=2m/s2.
以系统为研究对象,据牛顿第二定律有:
F1-μ1(M+m)g=(M+m)a,解得F1=6N,所以,当2N<
F≤6N时,m、M相对静止,系统向右做匀加速运动,其加速度a=
,以M为研究对象,据牛顿第二定律有:
f2-μ1(M+m)g=Ma,解得f2=
+1N;
③当F>
6N时,m、M发生相对运动,f2=μ2mg=4N,所以,f2随拉力F大小的变化而变化的图象如图所示.
(1)1s
(2)见解析图
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