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2021高考物理一轮复习 第3章 牛顿运动定律 第1讲 牛顿第一定律、第二定律的理解课时作业

2021高考物理一轮复习 第3章 牛顿运动定律 第1讲 牛顿第一定律、第二定律的理解课时作业

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姓名：

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第1讲 牛顿第一定律、第二定律的理解
　　时间：45分钟　　　满分：100分
一、选择题(本题共10小题，每小题7分，共70分。其中1～7题为单选，8～10题为多选)
1．远在春秋战国时代(公元前772～前221年)，我国杰出学者墨子认为：“力，刑之所以奋也。”“刑”同“形”，即物体；“奋，动也”，即开始运动或运动加快，对墨子这句关于力和运动观点的理解，下列说法不正确的是(　　)
A．墨子认为力是改变物体运动状态的原因
B．墨子认为力是使物体产生加速度的原因
C．此观点与亚里士多德关于力和运动的观点基本相同
D．此观点与牛顿关于力和运动的观点基本相同
答案　C
解析　“力，刑之所以奋也。”是说力是使物体开始运动的原因或力是改变物体运动状态的原因，使物体产生加速度的原因，此观点与牛顿关于力和运动的观点基本相同。而亚里士多德认为有力作用在物体上，物体才能运动；没有力的作用，物体就要静止。故C错误，A、B、D正确。
2.如图所示，在一辆表面光滑且足够长的小车上，有质量为m1和m2的两个小球(m1>m2)随车一起匀速运动，当车突然停止时，若不考虑其他阻力，则两个小球(　　)

A．一定相碰 B.一定不相碰
C．不一定相碰 D.无法确定
答案　B
解析　因小车表面光滑，因此小球在水平方向上不会受到外力作用，原来两小球与小车有相同的速度，当车突然停止时，由于惯性，两小球的速度将保持原小车匀速运动的速度不变，所以不会相碰，B正确。
3．在某次交通事故中一辆载有30吨“工”字形钢材的载重汽车由于避让横穿马路的电动车而紧急制动，结果车厢上的钢材向前冲出，压扁驾驶室。关于这起事故原因的物理分析正确的是(　　)
A．由于车厢上的钢材有惯性，在汽车制动时，继续向前运动，压扁驾驶室
B．由于汽车紧急制动，使其惯性减小，而钢材惯性较大，所以继续向前运动
C．由于车厢上的钢材所受阻力太小，不足以克服其惯性，所以继续向前运动
D．由于汽车制动前的速度太大，汽车的惯性比钢材的惯性大，在汽车制动后，钢材继续向前运动
答案　A
解析　汽车制动时，由于受到摩擦力，汽车快速停止；而车上的钢材由于惯性，会继续向前运动，导致驾驶室被压扁，故A正确；惯性大小只与质量有关，与速度无关，质量不变，惯性不变，故B、D错误；惯性是物体的基本属性，不能被克服，故C错误。
4．(2020·湖南长沙高三月考)关于速度、加速度和合外力之间的关系，下列说法正确的是(　　)
A．物体受到的合外力增大时，物体的运动速度一定加快
B．若物体的合外力方向与它的速度方向相反，则它的速度一定减小，加速度一定增大
C．做匀变速直线运动的物体，它所受合外力是恒定不变的
D．物体所受合外力为零时，物体的速度一定等于零
答案　C
解析　物体受到的合外力增大时，加速度一定增大，物体的运动速度变化一定加快，而速度不一定加快，故A错误；由牛顿第二定律可知加速度与合外力方向相同，若与速度方向相反，物体的速度一定减小，加速度不一定增大，也可能不变或减小，故B错误；做匀变速直线运动的物体，加速度恒定不变，由牛顿第二定律知，它所受合外力是恒定不变的，故C正确；物体所受合外力为零时，物体的加速度一定等于零，速度不一定为零，故D错误。
5.(2020·江苏南京两校联考)在庆祝新中国成立70周年阅兵中，领衔歼击机梯队的是我国自主研发的新一代隐身战斗机“歼－20”，它是目前亚洲区域最先进的战机，当它向左上方匀加速直线飞行时(如图)，气体对它的作用力的合力方向可能为(　　)

答案　B
解析　战机沿直线匀加速飞行时，合力方向沿速度方向，战机受重力、气体对它的作用力(包括浮力、阻力等)，重力竖直向下，则气体对它的作用力与重力的合力方向沿运动方向，故A、C、D错误，B正确。
6．在解一道文字计算题(由字母表达结果的计算题)时，一个同学解得x＝(t1＋t2)，用单位制的方法检查，这个结果(　　)
A．可能是正确的
B．一定是错误的
C．如果用国际单位制，结果可能正确
D．用国际单位制，结果错误，如果用其他单位制，结果可能正确
答案　B
解析　根据公式x＝(t1＋t2)，因为力的单位是N，时间单位是s，质量单位是kg，故等式右边的单位是N·s/kg，据1 N＝1 kg·m/s2知1 N·s/kg＝1 m/s，等号左边的单位是m，故等式不成立，与所用单位是否为国际单位制无关，故B正确。
7.如图所示，在质量为m的物体上加一个竖直向上的拉力F，使物体以加速度a竖直向上做匀加速运动，若不计阻力，下面说法正确的是(　　)

A．若拉力改为2F，物体加速度为2a
B．若质量改为，物体加速度为2a
C．若质量改为2m，物体加速度为
D．若质量改为，拉力改为，物体加速度不变
答案　D
解析　据题意得F－mg＝ma，计算得出a＝－g，若拉力改为2F，物体的加速度a1＝－g≠2a，故A错误；若质量改为，则加速度a2＝－g≠2a，故B错误；若质量改为2m，则加速度a3＝－g≠，故C错误；若质量改为，拉力改为，则加速度a4＝a，故D正确。
8．(2020·宁夏青铜峡市吴忠分校高三月考)建筑工人用如图所示的定滑轮装置运送建筑材料。质量为60 kg的工人站在地面上，通过定滑轮将20 kg的建筑材料以0.5 m/s2的加速度拉升，忽略绳子和定滑轮的质量及定滑轮的摩擦，取g＝10 m/s2，则工人对地面的压力大小为(　　)

A．390 N B．410 N
C．790 N D．810 N
答案　A
解析　以建筑材料为研究对象，由牛顿第二定律得：T－mg＝ma，绳子的拉力大小为：T＝m(g＋a)＝20×(10＋0.5) N＝210 N，再对人研究，地面对人的支持力：N＝mg－T＝390 N，由牛顿第三定律得，工人对地面的压力大小为：N′＝N＝390 N，故选A。
9.(2020·福建永春一中高三摸底)如图所示，电梯与水平地面的夹角为37°，质量为m的人站在电梯上。当电梯斜向上做匀加速运动时，人对电梯的压力是他体重的1.5倍，那么，电梯的加速度a的大小和人与电梯表面间的静摩擦力的大小f分别是(　　)

A．a＝ B．a＝
C．f＝ D．f＝
答案　BC
解析　对人受力分析如图甲所示，

电梯斜向上做匀加速运动时，加速度沿斜面向上，如图乙。将加速度a分解为竖直分加速度a1和水平分加速度a2，有：FN－mg＝ma1，
解得a1＝g，故a＝＝g，B正确；水平方向有：f＝ma2，而a2＝acos37°＝g，联立解得：f＝，C正确。
10.如图所示，当车向右加速行驶时，一质量为m的物块紧贴在车厢壁上，且相对于车厢壁静止。下列说法正确的是(　　)

A．在竖直方向上，车厢壁对物块的摩擦力与物块的重力平衡
B．在水平方向上，车厢壁对物块的弹力与物块对车厢壁的压力是一对平衡力
C．若车的加速度变小，则车厢壁对物块的弹力减小
D．若车的加速度变大，则车厢壁对物块的摩擦力也变大
答案　AC
解析　物块受三个力，水平方向受弹力FN，且FN＝ma，故a减小，FN减小，C正确；竖直方向受重力和车厢壁对物块的静摩擦力f，且f＝mg，a增大，f不变，故A正确，D错误；在水平方向上，车厢壁对物块的弹力与物块对车厢壁的压力是一对作用力与反作用力，故B错误。
二、非选择题(本题共2小题，共30分)
11.(14分)如图所示，底座A上装有一根直立杆，其总质量为M，杆上套有质量为m的圆环B，它与杆有摩擦。当圆环从底端以某一速度v向上飞起时，圆环的加速度大小为a，底座A不动，求圆环在升起和下落过程中，水平面对底座的支持力分别是多大？(圆环在升起和下落过程中，所受摩擦力大小不变)

答案　(M＋m)g－ma　(M＋m)g－ma
解析　如图甲所示，圆环上升时，设杆给环的摩擦力大小为Ff1，环给杆的摩擦力大小为Ff2，水平面对底座的支持力大小为FN1，则

对圆环：mg＋Ff1＝ma，
对底座：FN1＋Ff2－Mg＝0，
由牛顿第三定律得：Ff1＝Ff2，
联立解得：FN1＝(M＋m)g－ma；
如图乙所示，圆环下降时，设杆给环的摩擦力大小为Ff1′，环给杆的摩擦力大小为Ff2′，水平面对底座的支持力大小为FN2，则

对底座：Mg＋Ff2′－FN2＝0，
由牛顿第三定律得：Ff1′＝Ff2′，
联立解得：FN2＝(M＋m)g－ma。
12.(16分)如图所示，圆环(包括钢丝AB)的质量为M，经过圆心的竖直钢丝AB上套有一个质量为m的小球，今让小球沿钢丝AB以初速度v0竖直向上运动，要使圆环对地面无压力，则：

(1)小球的加速度大小是多少？方向是什么？
(2)小球能达到的最大高度是多少？(设小球不会到达A点)
答案　(1)g　方向竖直向下　(2)
解析　(1)由牛顿第三定律知，若圆环对地面无压力，
则地面对圆环无支持力。取小球为研究对象，受重力mg和钢丝对小球竖直向下的摩擦力Ff，由牛顿第二定律得mg＋Ff＝ma，
由牛顿第三定律可知小球对钢丝有竖直向上的摩擦力Ff′＝Ff，
对圆环受力分析可知，圆环受重力Mg和竖直向上的摩擦力Ff′作用，则Mg＝Ff′，
由以上各式解得a＝g，方向竖直向下。
(2)小球沿钢丝向上做匀减速运动，
由运动学公式可得上升的最大高度x＝＝。