高考物理二轮专题训练含解析-3-1-牛顿第一定律-牛顿第三定律.doc

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3-1牛顿第一定律　牛顿第三定律
一、选择题
1．(2012·安徽芜湖)关于惯性，下列说法中正确的是(　　)
A．磁悬浮列车能高速行驶是因为列车浮起后惯性小了
B．卫星内的仪器由于完全失重惯性消失了
C．铁饼运动员在掷出铁饼前快速旋转可增大惯性，飞得更远
D．月球上物体的重力只有在地面上的1/6，但是惯性没有变化
[答案]　D
[解析]　惯性只与质量有关，与速度无关，A、C不正确；失重或重力加速度发生变化时，物体质量不变，惯性不变，所以B错、D对。
2.(2012·浙江六校一模)如图所示，光滑地面上有一质量为m0的足够长木板ab，一质量为m的人站在木板的a端，关于人由静止开始运动到木板b端(M、N表示地面上原a、b对应的点)，下列图示正确的是(　　)

[答案]　D
[解析]　当人由静止向右加速运动的过程中，人受到木板向右的摩擦力作用，由牛顿第三定律知，木板受到人向左的摩擦力作用，所以木板向左做加速运动；当人向右减速运动的过程中，人受到木板向左的摩擦力作用，同时木板受到人向右的摩擦力作用，所以木板向左做减速运动，所以人向右运动时，木板一定向左运动，且人运动的距离与木板运动的距离之和等于木板的长度，故D图正确。
3．(2012·梅州模拟)就一些实际生活中的现象，某同学试图从惯性角度加以解释，其中正确的是(　　)
A．采用了大功率的发动机后，某些赛车的速度甚至能超过某些老式螺旋桨飞机的速度，这表明，可以通过科学进步使小质量的物体获得大惯性
B．射出枪膛的子弹在运动相当长一段距离后连一件棉衣也穿不透，这表明它的惯性小了
C．货运列车运行到不同的车站时，经常要摘下或加挂一些车厢，这会改变它的惯性
D．摩托车转弯时，车手一方面要控制适当的速度，另一方面要将身体稍微向里倾斜，通过调控人和车的惯性达到急转弯的目的
[答案]　C
[解析]　采用了大功率的发动机后，某些赛车的速度甚至能超过某些老式螺旋桨飞机的速度，原因是功率变大了，但惯性不变，A错。射出枪膛的子弹在运动相当长一段距离后连一件棉衣也穿不透，原因是子弹具有的速度过小，但惯性不变，B错。货运列车运行到不同的车站时，摘下或加挂一些车厢，列车的质量改变了，它的惯性也就改变了，C正确。摩托车转弯时，车手一方面要控制适当的速度，另一方面要将身体稍微向里倾斜，调控人和车的重心位置，但整体的惯性不变，D错。
4．汽车拉着拖车在平直的公路上运动，下列说法正确的是(　　)
A．汽车能拉着拖车向前运动是因为汽车对拖车的拉力大于拖车对汽车的拉力
B．汽车先对拖车施加拉力，然后才产生拖车对汽车的拉力
C．匀速前进时，汽车对拖车的拉力等于拖车向后拉汽车的力；加速前进时，汽车对拖车的拉力大于拖车向后拉汽车的力
D．拖车加速前进时，是因为汽车对拖车的拉力大于地面对拖车的摩擦阻力，汽车加速是因为地面对汽车向前的作用力大于拖车对它的拉力
[答案]　D
[解析]　汽车对拖车的拉力与拖车对汽车的力是一对相互作用力，而一对相互作用力总是大小相等的，所以A、C均错误；因一对相互作用力总是同时产生的，所以B错误；拖车加速前进是因为汽车对拖车的拉力大于地面对拖车的摩擦阻力，汽车加速是因为地面对汽车向前的作用力大于拖车对它的拉力，所以D正确。
5．如图所示，某小车司机在行驶途中遇到小狗突然刹车，则下列说法中正确的是(　　)

A．刹车时，小车没有惯性
B．刹车后，小车的动能增加
C．刹车后，小车没有受到力的作用
D．以小车为参照物，小狗是运动的
[答案]　D
[解析]　刹车时，因小车质量不变，故惯性不变，A错；刹车后，小车的速度减小，动能减小，B错；刹车前后，小车始终受到力的作用，C错；若以小车为参照物，小狗将做靠近小车运动，D正确。
6．如图所示，将两弹簧测力计a、b连结在一起，当用力缓慢拉a弹簧测力计时，发现不管拉力F多大(未超出量程)，a、b两弹簧测力计的示数总是相等，这个实验说明(　　)

A．这是两只完全相同的弹簧测力计
B．弹力的大小与弹簧的形变量成正比
C．作用力与反作用力大小相等、方向相反
D．力是改变物体运动状态的原因
[答案]　C
[解析]　两个弹簧测力计的示数对应两弹簧测力计钩上的拉力，不管拉力F多大，a、b两弹簧测力计的示数总相等，正好说明作用力与反作用力大小相等，方向相反，故C正确．
7．(2012·无锡模拟)一列以速度v匀速行驶的列车内有一水平桌面，桌面上的A处有一小球。若车厢内的旅客突然发现(俯视图)小球沿如图所示的曲线从A点运动到B点，则由此可以判断列车的运行情况是(　　)

A．减速行驶，向北转弯　　 B．减速行驶，向南转弯
C．加速行驶，向南转弯 D．加速行驶，向北转弯
[答案]　B
[解析]　小球具有惯性，相对于列车向前运动，故列车在减速，相对于列车向北运动，故列车向南转弯。
8．(2013·湖北荆门)小明同学为感受相互作用力的大小，他用手托着书使它做下述各种情况的运动，那么，书对手的作用力最大的情况是(　　)
A．向下的匀加速运动 B．向上的匀减速运动
C．向左的匀速运动 D．向右的匀减速运动
[答案]　D
[解析]　

用a来表示书做匀变速运动时的加速度大小，当书向下做匀加速运动时，根据牛顿第二定律可得，手对书的作用力大小为FA＝mg－ma；同理可得FB＝mg－ma；当书向左匀速运动时，根据平衡条件可得，FC＝0，当书向右匀减速运动时，书受到的合外力F合方向水平向左，大小为ma，根据牛顿第二定律可知，书受到水平向左的合外力F合、书的重力G和手对书的作用力FD，如图所示，根据几何关系可得，手对书的作用力大小为FD＝＝＝m。根据牛顿第三定律，手对书的作用力与书对手的作用力大小相等，显然，D项正确。
9．如图所示，一个楔形物体M放在固定的粗糙斜面上，M上表面水平且光滑，下表面粗糙，在其上表面上放一光滑小球m，楔形物体由静止释放，则小球在碰到斜面前的运动轨迹是(　　)

A．沿斜面方向的直线　　　 B．竖直向下的直线
C．无规则的曲线 D．抛物线
[答案]　B
[解析]　对小球进行受力分析可知：小球所受的重力和支持力均沿竖直方向，小球在水平方向上不受力．根据牛顿第一定律可知，小球在水平方向的运动状态不变，又因楔形物体由静止释放，故小球在水平方向上无运动，只能沿竖直方向向下做直线运动。故B正确。
10．如图所示为杂技“顶竿”表演示意图，一人站在地上，肩上扛一质量为M的竖直竹竿，当竿上一质量为m的人以加速度a加速下滑时，竿对“底人”的压力大小为(　　)

A．(M＋m)g B．(M＋m)g－ma
C．(M＋m)g＋ma D．(M－m)g
[答案]　B
[解析]　对竿上的人分析：受重力mg，摩擦力Ff，有
mg－Ff＝ma
竿对人有摩擦力，人对竿也有反作用力——摩擦力，且大小相等，方向相反，对竿分析：受重力Mg，摩擦力Ff，方向向下，支持力FN, Mg＋Ff＝FN，又因为竿对“底人”的压力和“底人”对竿的支持力是一对作用力与反作用力，由牛顿第三定律，得到FN＝(M＋m)g－ma。
二、非选择题
11．蛙泳时，双脚向后蹬水，水受到向后的作用力，则人体受到向前的反作用力，这就是人体获得的推进力。但是，在自由泳时，下肢是上下打水，为什么却获得向前的推进力呢？
[答案]　见解析
[解析]　

如图表示人体作自由泳时，下肢在某一时刻的动作：右脚向下打水，左脚向上打水。由图可见，由于双脚与水的作用面是倾斜的，故双脚所受的作用力P和Q是斜向前的(水所受的作用力是斜向后的)。P的分力为P1和P2，而Q的分力为Q1和Q2，P1和Q1都是向前的分力，也就是下肢获得的推进力。同样道理，鱼类在水中左右摆尾，却获得向前的推力，也是由于向前的分力所致。
12．有一仪器中电路如图所示，其中M是质量较大的金属块，将仪器固定在一辆汽车上，汽车启动时和急刹车时，发现其中一盏灯亮了，试分析是哪一盏灯亮了。

[答案]　汽车启动时绿灯亮，急刹车时红灯亮
[解析]　汽车启动时，金属块M由于惯性，相对汽车向后运动，绿灯所在的支路被接通，所以绿灯亮；
汽车急刹车时，由于惯性，金属块M相对汽车向前运动，红灯所在的支路被接通，所以红灯亮。
13．如图所示，高为h的车厢在平直轨道上匀减速向右行驶，加速度大小为a，车厢顶部A点有油滴滴落在车厢地板上，车厢地板上的O点位于A点的正下方，则油滴落地点必在O点的哪个方向？

[答案]　油滴落地点必在O点的右方
[解析]　由于惯性，油滴下落过程中将保持刚下落时向前的水平速度，而车厢做匀减速运动，速度不断减小，相对于地面来说，油滴的水平速度不变，车厢减速向右运动， 所以油滴必定落在O点的右方。
14.一只小猫跳起来抓住悬挂在天花板上的竖直木杆，如图所示，在这一瞬间悬绳断了，设木杆足够长，由于小猫继续上爬，所以小猫离地面高度不变。求此时木杆下降的加速度(设小猫质量为m，木杆的质量为M)。

[答案]　g，方向向下
[解析]　先对猫进行分析，由于猫相对地面高度不变，即猫处于平衡状态，而猫受重力G1＝mg和木杆对猫向上的摩擦力Ff的作用，如图所示，故G1与Ff二力平衡，即Ff＝G1＝mg。 ①

再对木杆进行受力分析：木杆受重力G2＝Mg作用，由于木杆对猫有向上的摩擦力Ff，由牛顿第三定律可知，猫对杆有向下的摩擦力Ff′，且Ff′＝Ff。 ②
由牛顿第二定律，
杆的加速度为a＝ ③
由①②③式可得：a＝g
即杆下降的加速度为g，方向向下

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