第1講牛頓第一、第三定律A組基礎(chǔ)過關(guān) 1.伽利略創(chuàng)造的把實驗、假設(shè)和邏輯推理相結(jié)合的科學(xué)方法,有力地促進了人類科學(xué)認識的發(fā)展。利用如圖所示的裝置做如下實驗:小球從左側(cè)斜面上的O點由靜止釋放后沿斜面向下運動,并沿右側(cè)斜面上升。斜面上先后鋪墊三種粗糙程度逐漸降低的材料時,小球沿右側(cè)斜面上升到的最高位置依次為1、2、3。根據(jù)三次實驗結(jié)果的對比,可以得到的最直接的結(jié)論是()A.如果斜面絕對光滑,小球?qū)⑸仙脚cO點等高的位置B.如果小球不受力,它將一直保持勻速運動或靜止?fàn)顟B(tài)C.如果小球受到力的作用,它的運動狀態(tài)將發(fā)生改變D.小球受到的力一定時,質(zhì)量越大,它的加速度越小答案A根據(jù)題意,鋪墊材料粗糙程度降低時,小球上升的最高位置升高,當(dāng)斜面絕對光滑時,小球?qū)⑸仙脚cO點等高的位置,而B、C、D三個選項,從題目不能直接得出,故選A。2.牛頓在總結(jié)C.雷恩、J.沃利斯和C.惠更斯等人的研究結(jié)果后,提出了著名的牛頓第三定律,闡述了作用力和反作用力的關(guān)系,從而與牛頓第一定律和牛頓第二定律形成了完整的牛頓力學(xué)體系。下列關(guān)于作用力和反作用力的說法正確的是()A.物體先對地面產(chǎn)生壓力,然后地面才對物體產(chǎn)生支持力B.物體對地面的壓力和地面對物體的支持力互相平衡C.人推車前進,人對車的作用力大于車對人的作用力D.物體在地面上滑行,不論物體的速度多大,物體對地面的摩擦力與地面對物體的摩擦力始終大小相等答案D由牛頓第三定律可知,作用力和反作用力同時產(chǎn)生,同時消失,A項錯;物體對地面的壓力和地面對物體的支持力作用在不同的兩個物體上,而平衡力是作用在同一物體上的,B項錯;作用力與反作用力等大反向,故人對車的作用力等于車對人的作用力,C項錯;物體對地面的摩擦力與地面對物體的摩擦力是一對相互作用力,大小相等,D項對。3.(2018山東煙臺檢測)如圖所示,有兩個穿著溜冰鞋的人站在冰面上,當(dāng)其中一個人A從背后輕輕推另一個人B時,兩個人會向相反方向運動。當(dāng)A推B時()A.A與B之間有相互作用力B.A對B的作用在先,B對A的作用在后C.B對A的作用力小于A對B的作用力D.A對B的作用力和B對A的作用力是一對平衡力答案AA推B時,A與B之間有相互作用力,一對作用力與反作用力同時產(chǎn)生,且大小相等、方向相反,選項A正確,選項B、C、D錯誤。4.(2019山東棗莊八中期中)在“鳥巢歡樂冰雪季”期間,花樣滑冰中的男運動員穩(wěn)穩(wěn)地托舉著女運動員一起滑行。對于此情境,下列說法正確的是()A.由于男運動員穩(wěn)穩(wěn)地托舉著女運動員一起滑行,所以男運動員對女運動員的支持力大于女運動員受到的重力B.男運動員受到的重力和冰面對他的支持力是一對平衡力C.女運動員對男運動員的壓力與冰面對男運動員的支持力是一對作用力和反作用力D.男運動員對冰面的壓力與冰面對他的支持力是一對作用力和反作用力答案D男運動員穩(wěn)穩(wěn)地托舉著女運動員一起滑行,女運動員在豎直方向沒有加速度,所以男運動員對女運動員的支持力等于女運動員受到的重力,故A項錯誤;在豎直方向,男運動員除受到重力、冰面對他的支持力外,還受到女運動員對他的壓力,三個力平衡,故B項錯誤;女運動員對男運動員的壓力與男運動員對女運動員的支持力是一對作用力和反作用力,故C項錯誤;男運動員對冰面的壓力與冰面對他的支持力是一對作用力和反作用力,故D項正確。5.如圖所示,人沿水平方向拉牛,但沒有拉動,下列說法正確的是()A.繩拉牛的力小于牛拉繩的力B.繩拉牛的力與牛拉繩的力是一對平衡力C.繩拉牛的力與地面對牛的摩擦力是一對平衡力D.繩拉牛的力與地面對牛的摩擦力是相互作用力答案C繩拉牛的力和牛拉繩的力是作用力與反作用力,大小相等,方向相反,故A、B錯誤;由于沒有拉動牛,可知繩拉牛的力與地面對牛的摩擦力是一對平衡力,故C正確,D錯誤。6.(多選)(2019四川宜賓期中)如圖所示,在光滑的水平面上靜止著一輛小車,在酒精燈燃燒一段時間后塞子噴出。下列說法正確的是()A.由于塞子的質(zhì)量小于小車的質(zhì)量,噴出時塞子受到的沖擊力大于小車受到的沖擊力B.由于塞子的質(zhì)量小于小車的質(zhì)量,噴出時塞子受到的沖擊力小于小車受到的沖擊力C.塞子噴出瞬間,小車對水平面的壓力大于小車整體的重力D.若增大試管內(nèi)水的質(zhì)量,則可以增大小車整體的慣性答案CD塞子噴出時,塞子受到的沖擊力和小車受到的沖擊力大小相等,方向相反,故A、B項錯誤;塞子噴出瞬間,試管內(nèi)的氣體對小車整體有斜向左下方的作用力,所以小車對水平面的壓力大于小車整體的重力,故C項正確;若增大試管內(nèi)水的質(zhì)量,則小車整體的質(zhì)量增大,慣性增大,故D項正確。7.如圖所示,質(zhì)量相等的甲、乙兩人所用繩子相同,甲拉住繩子懸在空中處于靜止?fàn)顟B(tài);乙拉住繃緊的繩子的中點把繩子拉斷了。則()A.繩子對甲的拉力大小小于甲的重力大小B.繩子對甲的拉力大小大于甲對繩子的拉力大小C.乙拉斷繩子前瞬間,繩子上的拉力大小一定小于乙的重力大小D.乙拉斷繩子前瞬間,繩子上的拉力大小一定大于乙的重力大小答案D由平衡條件可知,繩子對甲的拉力大小等于甲受到的重力大小,A錯;由作用力與反作用力的關(guān)系可知繩子對甲的拉力大小等于甲對繩子的拉力大小,B錯;乙能把繩子拉斷,對于具有同樣承受能力的繩子,說明乙拉斷繩子前的瞬間繩子的拉力大小一定大于繩子的承受力,而甲拉的繩子能承受甲的重力,甲、乙質(zhì)量相等,因此乙拉的繩子上的拉力大小一定大于乙的重力大小,C錯,D對。8.如圖所示,在一輛表面光滑且足夠長的小車上,有質(zhì)量為m1和m2的兩個小球(m1>m2)隨車一起勻速運動,當(dāng)車突然停止時,若不考慮其他阻力,則兩個小球()A.一定相碰B.一定不相碰C.不一定相碰D.無法確定答案B因小車表面光滑,因此小球在水平方向上不會受到外力作用,原來兩小球與小車有相同的速度,當(dāng)車突然停止時,由于慣性,兩小球的速度將不變,所以不會相碰。9.(多選)(2018山東濰坊模擬)在水平路面上有一輛勻速行駛的小車,車上固定一盛滿水的碗。現(xiàn)突然發(fā)現(xiàn)碗中的水灑出,水灑出的情況如圖所示,則關(guān)于小車的運動情況,下列敘述正確的是()A.小車勻速向左運動B.小車可能突然向左加速C.小車可能突然向左減速D.小車可能突然向右減速答案BD原來水和小車相對靜止以共同速度運動,水突然向右灑出有兩種可能:原來小車向左運動,突然加速,碗中的水由于慣性保持原速度不變,故相對碗向右灑出;原來小車向右運動,突然減速,碗中的水由于慣性保持原速度不變,相對于碗向右灑出。故B、D正確。10.(多選)如圖所示是我國首次立式風(fēng)洞跳傘實驗的情境,風(fēng)洞噴出豎直向上的氣流將實驗者加速向上“托起”,此過程中()A.地球?qū)θ说奈腿藢Φ厍虻奈Υ笮∠嗟菳.人受到的重力和人受到氣流的力是一對作用力與反作用力C.人受到的重力大小等于氣流對人的作用力大小D.人被向上“托起”時處于超重狀態(tài)答案AD地球?qū)θ说奈腿藢Φ厍虻奈κ且粚ο嗷プ饔昧?等大反向,A項正確;相互作用力是兩個物體間的相互作用,而人受到的重力和人受到氣流的力涉及人、地球、氣流三個物體,不是一對相互作用力,B項錯誤;由于風(fēng)洞噴出豎直向上的氣流將實驗者加速向上“托起”,在豎直方向上合力不為零,所以人受到的重力大小不等于氣流對人的作用力大小,C項錯誤;實驗者被加速向上“托起”時,加速度方向向上,處于超重狀態(tài),D項正確。B組能力提升 11.如圖所示為英國人阿特伍德設(shè)計的裝置,不考慮繩與滑輪的質(zhì)量,不計軸承、繩與滑輪間的摩擦。初始時兩人均站在水平地面上,當(dāng)位于左側(cè)的甲用力向上攀爬時,位于右側(cè)的乙始終用力抓住繩子,最終至少一人能到達滑輪。下列說法中正確的是()A.若甲的質(zhì)量較大,則乙先到達滑輪B.若甲的質(zhì)量較大,則甲、乙同時到達滑輪C.若甲、乙質(zhì)量相同,則乙先到達滑輪D.若甲、乙質(zhì)量相同,則甲先到達滑輪答案A由于滑輪光滑,甲拉繩子的力等于繩子拉乙的力,若甲的質(zhì)量大,則由甲拉繩子的力等于乙受到的繩子拉力,得甲攀爬時乙的加速度大于甲,所以乙會先到達滑輪,選項A正確,選項B錯誤;若甲、乙的質(zhì)量相同,甲用力向上攀爬時,甲拉繩子的力等于繩子拉乙的力,甲、乙具有相同的加速度和速度,所以甲、乙應(yīng)同時到達滑輪,選項C、D錯誤。12.(2019河南洛陽聯(lián)考)放在光滑水平面上的物塊1、2用輕質(zhì)彈簧測力計相連,如圖所示,現(xiàn)對物塊1、2分別施加方向相反的水平力F1、F2,且F1大于F2,則彈簧測力計的示數(shù)()A.一定大于F2小于F1B.一定等于F1-F2C.一定等于F1+F2D.一定等于F1+F22答案A由題可知,兩個物塊一起向左做勻加速直線運動。設(shè)物塊1的質(zhì)量為M,物塊2的質(zhì)量為m,對兩個物塊整體由牛頓第二定律得F1-F2=(M+m)a,再對物塊1進行受力分析,由牛頓第二定律得F1-F=Ma,兩式聯(lián)立解得F=mF1+MF2M+m,由于F1大于F2,故F一定大于F2小于F1,故選A。13.如圖所示,在臺秤上放半杯水,臺秤的示數(shù)G=50 N,另用掛在支架上的彈簧測力計懸掛一邊長a=10 cm的正方體金屬塊,金屬塊的密度=3103 kg/m3。當(dāng)彈簧測力計下的金屬塊平穩(wěn)地浸入水中的深度b=4 cm時,彈簧測力計和臺秤的示數(shù)分別為多少?(水的密度水=1103 kg/m3,取g=10 m/s2)答案26 N54 N解析由于金屬塊受到向上的浮力作用,彈簧測力計的示數(shù)減小。浮力的反作用力作用于水,從而使臺秤的示數(shù)增大。金屬塊的受力情況如圖所示,因金屬塊靜止,根據(jù)受力平衡,有:FT=G-F浮又因G=a3g=30 NF浮=水gV排=水ga2b=4 N故FT=30 N-4 N=26 N即彈簧測力計的示數(shù)為26 N臺秤的示數(shù)由于浮力的反作用力增加了F=4 N,所以臺秤的示數(shù)為FN=G+F=54 N。