牛頓運動定律的理解一、選擇題1(2018·云南學(xué)業(yè)考試)(多選)如圖所示，電燈處于靜止?fàn)顟B(tài)，電燈及燈罩的重力為G，電燈及燈罩對細(xì)繩的拉力為F1、細(xì)繩對電燈及燈罩的拉力為F2.則()AG、F2是一對相互作用力BG、F2是一對平衡力CF1、F2是一對平衡力DF1、F2是一對相互作用力答案BD解析A項，電燈受重力和燈繩的拉力而處于平衡，故G、F2是一對平衡力；故A項錯誤，B項正確；C項，電燈對燈繩的拉力為F1、燈繩對電燈的拉力為F2，是一對相互作用的物體之間作用力，故是相互作用力；故C項錯誤；D項正確2伽利略對“自由落體運動”和“運動和力的關(guān)系”的研究，開創(chuàng)了科學(xué)實驗和邏輯推理相結(jié)合的重要科學(xué)研究方法圖(a)、(b)分別表示這兩項研究中實驗和邏輯推理的過程，對這兩項研究，下列說法正確的是()A圖(a)通過對自由落體運動的研究，合理外推得出小球在斜面上做勻變速運動B圖(a)中先在傾角較小的斜面上進行實驗，可“沖淡”重力，使時間測量更容易C圖(b)中完全沒有摩擦阻力的斜面是實際存在的，實驗可實際完成D圖(b)的實驗為“理想實驗”，通過邏輯推理得出物體的運動需要力來維持答案B解析伽利略當(dāng)時用滴水法計時，無法記錄自由落體的較短時間，伽利略設(shè)計了讓銅球沿阻力很小的斜面滾下，來“沖淡”重力的作用效果，而小球在斜面上運動的加速度要比它豎直下落的加速度小得多，所用時間長得多，所以容易測量伽利略做了上百次實驗，并通過抽象思維在實驗結(jié)果上做了合理外推故A項錯誤，B項正確完全沒有摩擦阻力的斜面是實際不存在的，故C項錯誤伽利略用抽象思維、數(shù)學(xué)推導(dǎo)和科學(xué)實驗相結(jié)合的方法得到物體的運動不需要力來維持，故D項錯誤3(2018·煙臺模擬)下列關(guān)于牛頓第一定律的說法中正確的是()A牛頓第一定律是牛頓用實驗直接驗證獲得的B牛頓第一定律告訴我們，只有靜止和勻速運動的物體才具有慣性C牛頓第一定律的建立過程體現(xiàn)的是理想實驗的思維方法D由牛頓第一定律可知，靜止的物體一定不受外力作用答案C解析A項，牛頓第一定律是牛頓在伽利略等前人實驗的基礎(chǔ)上，根據(jù)邏輯推理得出的，是以實驗為基礎(chǔ)，但又不是完全通過實驗得出，故A項錯誤；B項，牛頓第一定律告訴我們，所有的物體都具有慣性，故B項錯誤；C項，牛頓第一定律是在實驗的基礎(chǔ)上進一步的推理概括出來的科學(xué)理論，采用的理想實驗的思維方法與質(zhì)點概念的建立一樣，都是一種科學(xué)的抽象思維方法，故C項正確；D項，由牛頓第一定律可知，靜止的物體可能不受外力作用，也可能受合力為零，故D項錯誤4.(多選)如圖所示，水平力F把一個物體緊壓在豎直的墻壁上靜止不動，下列說法中正確的是()A作用力F與墻壁對物體的壓力是一對作用力與反作用力B作用力F與物體對墻壁的壓力是一對平衡力C物體的重力與墻壁對物體的靜摩擦力是一對平衡力D物體對墻壁的壓力與墻壁對物體的壓力是一對作用力與反作用力答案CD解析A項，物體在水平方向受到作用力F跟墻壁對物體的壓力兩個力，它們是一對平衡力，不是一對作用力和反作用力，故A項錯誤B項，作用力F與物體對墻壁的壓力不是作用在同一個物體上，不是平衡力；故B項錯誤C項，物體豎直方向受到重力和墻壁對物體的靜摩擦力兩個作用，物體處于靜止?fàn)顟B(tài)，則這兩個力是一對平衡力，故C項正確D項，物體對墻壁的壓力與墻壁對物體的壓力是一對作用力與反作用力故D項正確5(2018·湖南學(xué)業(yè)考試)關(guān)于物體的慣性，下列說法中正確的是()A汽車運動的速度越大越不容易停下來，是因為汽車運動的速度越大慣性越大B小球由于重力的作用而自由下落時，它的慣性就不存在了C小球被豎直向上拋出后繼續(xù)上升，是因為小球受到一個向上的慣性D物體慣性的大小僅與物體的質(zhì)量有關(guān)，質(zhì)量大的慣性大答案D解析A項，質(zhì)量是慣性大小的唯一量度，與速度無關(guān)，質(zhì)量越大，慣性越大故A項錯誤；B項，任何物體在任何情況下都有慣性，小球由于重力的作用而自由下落時，慣性依然存在，故B項錯誤；C項，豎直向空中拋出一個小球，雖然失去了向上的推力，但由于慣性，小球仍然保持原來的運動狀態(tài)，所以繼續(xù)向上運動慣性是物體能夠保持原來的運動狀態(tài)的一種性質(zhì)，沒有方向，故C項錯誤；D項，物體慣性的大小僅與物體的質(zhì)量有關(guān)，質(zhì)量大的慣性大，故D項正確6(2018·定州市模擬)“殲20”戰(zhàn)斗機在某次起飛中，由靜止開始加速，當(dāng)加速度a不斷減小至零時，飛機剛好起飛關(guān)于起飛過程下列說法正確的是()A飛機所受合力不變，速度增加越來越慢B飛機所受合力減小，速度增加越來越快C速度方向與加速度方向相同，速度增加越來越快D速度方向與加速度方向相同，速度增加越來越慢答案D解析A、B兩項，根據(jù)牛頓第二定律可知，當(dāng)加速度a不斷減小至零時合力逐漸減小到零，速度增加得越來越慢，故A、B項錯誤；C、D兩項，飛機做加速運動，加速度方向與速度方向相同，加速度減小，即速度增加的快慢程度越來越慢，故C項錯誤，D項正確7(2016·課標(biāo)全國)(多選)一質(zhì)點做勻速直線運動現(xiàn)對其施加一恒力，且原來作用在質(zhì)點上的力不發(fā)生改變，則()A質(zhì)點速度的方向總是與該恒力的方向相同B質(zhì)點速度的方向不可能總是與該恒力的方向垂直C質(zhì)點加速度的方向總是與該恒力的方向相同D質(zhì)點單位時間內(nèi)速率的變化量總是不變答案BC解析質(zhì)點開始做勻速運動，處于平衡狀態(tài)，施加恒力后，則該質(zhì)點的合外力為該恒力若該恒力方向與質(zhì)點原運動方向不共線，則質(zhì)點做曲線運動，質(zhì)點速度方向時刻與恒力方向不同，故A項錯誤；若恒力的方向某一時刻與質(zhì)點運動方向垂直，之后質(zhì)點做曲線運動，力與運動方向夾角會發(fā)生變化，例如平拋運動，故B項正確；由牛頓第二定律可知，質(zhì)點加速度方向與其所受合外力方向相同，C項正確；根據(jù)加速度的定義，相等時間內(nèi)速度變化量相同，速率變化量不一定相同，故D項錯誤8馬車在我國古代是主要交通工具，在現(xiàn)在還有一些地方還在使用如圖所示，已知拖車的質(zhì)量為500 kg，馬匹的質(zhì)量為400 kg，拖車受到馬的拉力為1 000 N、阻力為500 N，則馬匹的加速度和拖車對馬匹的拉力各為()A1.25 m/s2、1 000 NB1.25 m/s2、500 NC1.00 m/s2、1 000 N D1.00 m/s2、500 N答案C解析根據(jù)牛頓第二定律，得a m/s21 m/s2拖車對馬匹的拉力與馬對拖車的拉力是一對作用力與反作用力關(guān)系，大小相等，所以拖車對馬匹的拉力為1 000 N，故選C項9.如圖所示，滑板運動員沿水平地面向前滑行，在橫桿前相對于滑板豎直向上起跳，人與滑板分離，分別從橫桿的上、下通過，忽略人和滑板在運動中受到的阻力，則運動員()A起跳時腳對滑板的作用力斜向后B在空中水平方向先加速后減速C越過桿后落在滑板的后方D越過桿后仍落在滑板上起跳的位置答案D解析運動員相對于滑板豎直向上起跳，所以腳對滑板的作用力豎直向下，A項錯；人在空中時，水平方向不受力的作用，水平方向速度不變，B項錯；由于人和滑板的水平速度始終相同，所以人落在滑板上起跳的位置，C項錯，D項對10一物塊靜止在粗糙的水平桌面上從某時刻開始，物塊受到一方向不變的水平拉力作用假設(shè)物塊與桌面間的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力以a表示物塊的加速度大小，F(xiàn)表示水平拉力的大小能正確描述F與a之間的關(guān)系的圖像是()答案C解析物塊的受力如圖所示，當(dāng)F不大于最大靜摩擦力時，物塊仍處于靜止?fàn)顟B(tài)，故其加速度為0；當(dāng)F大于最大靜摩擦力后，由牛頓第二定律，得FFNma，即FFNma，F(xiàn)與a成線性關(guān)系C項正確11.(2018·湘潭一模)一皮帶傳送裝置如圖所示，皮帶的速度v足夠大，輕彈簧一端固定，另一端連接一個質(zhì)量為m的滑塊，已知滑塊與皮帶之間存在摩擦，當(dāng)滑塊放在皮帶上時，彈簧的軸線恰好水平，若滑塊放到皮帶的瞬間，滑塊的速度為零，且彈簧正好處于自由長度，則當(dāng)彈簧從自由長度到第一次達(dá)最長這一過程中，物體的速度和加速度變化的情況是()A速度增大，加速度增大B速度增大，加速度減小C速度先增大后減小，加速度先增大后減小D速度先增大后減小，加速度先減小后增大答案D解析物塊滑上傳送帶，受到向左的摩擦力，開始摩擦力大于彈簧的彈力，向左做加速運動，在此過程中，彈簧的彈力逐漸增大，根據(jù)牛頓第二定律，加速度逐漸減小，當(dāng)彈簧的彈力與滑動摩擦力相等時，速度達(dá)到最大，然后彈力大于摩擦力，加速度方向與速度方向相反，物體做減速運動，彈簧彈力繼續(xù)增大，根據(jù)牛頓第二定律得，加速度逐漸增大，速度逐漸減小故D項正確，A、B、C三項錯誤12如圖所示，用彈簧秤懸掛一個重G10 N的金屬塊，使金屬塊部分地浸在臺秤上的水杯中(水不會溢出)，若彈簧秤的示數(shù)變?yōu)門6 N，則臺秤的示數(shù)()A保持不變 B增加10 NC增加6 N D增加4 N答案D解析金屬塊浸入水中后，水對金屬塊產(chǎn)生浮力F.由彈簧秤的示數(shù)知，浮力的大小為：FGT10 N6 N4 N根據(jù)牛頓第三定律，金屬塊對水也施加一個反作用力F，其大小FF4 N通過水和缸的傳遞，對臺秤產(chǎn)生附加壓力所以，臺秤的示數(shù)增加4 N.13如圖所示，物塊A靜止在水平放置的固定板上，若分別對A施加相互垂直的兩個水平拉力F1和F2作用時(F1F2)，A將分別沿F1和F2的方向勻加速滑動，其受到的滑動摩擦力大小分別為Ff1和Ff2，其加速度大小分別為a1和a2；若從靜止開始同時對P施加F1和F2，其受到的滑動摩擦力大小為Ff3，其加速度大小為a3，關(guān)于以上各物理量之間的關(guān)系，判斷正確的是()Aa3a1a2 Ba3a2a1CFf3Ff1Ff2 DFf1Ff2Ff3答案B解析因拉力均沿水平方向，所以對水平木板的壓力均等于物體A的重力，滑動摩擦力大小相等，C、D兩項錯誤；由已知條件，結(jié)合牛頓第二定律有a3a2a1，A項錯誤，B項正確14(2018·湖北聯(lián)考)(多選)某物體在光滑的水平面上受到兩個恒定的水平共點力的作用，以10 m/s2的加速度做勻加速直線運動，其中F1與加速度的方向的夾角為37°，某時刻撤去F1，此后該物體()A加速度可能為5 m/s2B速度的變化率可能為6 m/s2C1秒內(nèi)速度變化大小可能為20 m/sD加速度大小一定不為10 m/s2答案BC解析根據(jù)牛頓第二定律F合ma10m，F(xiàn)1與加速度方向的夾角為37°，根據(jù)幾何知識可知，F(xiàn)2有最小值，最小值為F2mF合sin37°6m.所以當(dāng)F1撤消后，合力的最小值為Fmin6m，此時合力的取值范圍為6mF合所以最小的加速度為amin6 m/s2.故B、C兩項正確故選B、C兩項二、非選擇題15.在北京殘奧會開幕式上，運動員手拉繩索向上攀登，最終點燃了主火炬為了探求上升過程中運動員與繩索和吊椅間的作用，可將過程簡化一根不可伸縮的輕繩跨過輕質(zhì)的定滑輪，一端掛一吊椅，另一端被坐在吊椅上的運動員拉住，如圖所示設(shè)運動員質(zhì)量為65 kg，吊椅的質(zhì)量為15 kg，不計定滑輪與繩子間的摩擦，重力加速度取g10 m/s2，當(dāng)運動員與吊椅一起以a1 m/s2的加速度上升時，試求：(1)運動員豎直向下拉繩的力；(2)運動員對吊椅的壓力答案(1)440 N(2)275 N解析(1)設(shè)運動員和吊椅的質(zhì)量分別為M和m，繩拉運動員的力為F.以運動員和吊椅整體為研究對象，根據(jù)牛頓第二定律2F(Mm)g(Mm)a解得F440 N根據(jù)牛頓第三定律，運動員拉繩的力的大小為440 N，方向豎直向下(2)以運動員為研究對象，運動員受到三個力的作用，重力大小Mg，繩的拉力F，吊椅對運動員的支持力N.根據(jù)牛頓第二定律FNMgMa解得N275 N根據(jù)牛頓第三定律，運動員對吊椅壓力大小為275 N，方向豎直向下7