牛顿第一定律牛顿第三定律课时.doc

牛顿第一定律　牛顿第三定律
(45分钟　100分)
一、选择题(本大题共10小题,每小题7分,共70分。每小题只有一个选项正确)
1.(2013·山东高考改编)伽利略开创了实验研究和逻辑推理相结合探索自然规律的科学方法,利用这种方法伽利略发现的规律有　(　　)
A.力是维持物体运动的原因
B.物体之间普遍存在相互吸引力
C.忽略空气阻力,重物与轻物下落得同样快
D.物体间的相互作用力总是大小相等、方向相反
【解题指南】解答本题时应注意以下三个方面:
(1)熟悉有关力的作用效果及落体规律的物理学史;
(2)对于伽利略的成就及研究物理问题的方法熟练领会并掌握;
(3)把牛顿与伽利略的物理学发现区分清楚。
【解析】选C。亚里士多德认为力是维持物体运动的原因,伽利略利用理想斜面实验和逻辑推理发现力不是维持物体运动的原因,而是改变物体运动状态的原因,选项A错误;物体之间普遍存在相互吸引力是牛顿第一次提出的,选项B错误;亚里士多德认为重物比轻物下落得快,伽利略应用比萨斜塔实验结合数学推理及逻辑推理推翻了亚里士多德的观点,得出忽略空气阻力的情况下,重物与轻物下落得同样快的结论,选项C正确;物体间的相互作用力总是大小相等、方向相反是牛顿第三定律的内容,选项D错误。
2.以下几种情况中,不需要对物体施加力的是　(　　)
A.物体从静止变为运动
B.物体从运动变为静止
C.物体的运动方向不断改变
D.物体的速度大小和运动方向都不改变
【解析】选D。物体从静止变为运动,从运动变为静止,表明物体的速度大小变化;物体的运动方向不断改变,表明物体的速度方向变化。力是使物体速度发生变化的原因。所以,物体的速度发生变化,一定受到力的作用。A、B、C错误,D正确。
3.下面关于作用力和反作用力的说法中正确的是　(　　)
A.先有作用力,后有反作用力
B.物体间的作用力和反作用力总是同时变化的
C.只有物体接触时,物体间才存在作用力和反作用力
D.两物体间的作用力和反作用力不一定是同性质的力
【解析】选B。作用力和反作用力是同时产生、同时消失、同时变化的选项A错误,B正确;作用力和反作用力与运动状态无关,也不一定需要相互接触,选项C错误;作用力与反作用力一定是同性质的力,选项D错误。
4. (2014·龙岩模拟)如图所示,有两个穿着溜冰鞋的人站在冰面上,当其中一个人A从背后轻轻推另一个人B时,两个人都会向相反方向运动,这是因为A推B时　(　　)

A.A与B之间没有相互作用力
B.A对B的作用在先,B对A的作用在后
C.B对A的作用力大小等于A对B的作用力大小
D.A对B的作用力和B对A的作用力是一对平衡力
【解析】选C。A推B时,A与B之间有相互作用力,是一对作用力与反作用力,作用力与反作用力同时产生,大小相等,选项C正确,A、B、D错误。
【变式备选】一根轻绳的上端悬挂在天花板上,下端挂一个灯泡,则　(　　)
A.灯泡受到的重力和灯泡对绳的拉力是一对平衡力
B.灯泡受到的重力和绳对灯泡的拉力是一对作用力和反作用力
C.灯泡对绳的拉力和绳对灯泡的拉力是一对作用力和反作用力
D.绳对天花板的拉力和天花板对绳的拉力是一对平衡力
【解析】选C。一对作用力与反作用力的特点是:成对出现在相互作用的物体之间,大小相等、方向相反、作用在同一直线上;分别作用在相互作用的两个物体上;同时存在,同时消失;一定是同一种性质的力。灯泡受到的重力与绳对灯泡的拉力是一对平衡力,灯泡对绳的拉力和绳对灯泡的拉力是一对作用力与反作用力A、B错误,C正确;绳对天花板的拉力和天花板对绳的拉力是一对作用力与反作用力,D错误。
5.关于运动状态与所受外力的关系,下面说法中正确的是　(　　)
A.物体受到恒定的力作用时,它的运动状态不发生改变
B.物体受到不为零的合力作用时,它的运动状态要发生改变
C.物体受到的合力为零时,它一定处于静止状态
D.物体的运动方向与它所受的合力的方向一定相同
【解析】选B。力是改变物体运动状态的原因,只要物体受力(合力不为零),它的运动状态就一定会改变,A错误,B正确;物体不受力或合力为零,其运动状态一定不变,处于静止或匀速直线运动状态,C错误;物体的运动方向与它所受合力方向可能相同,也可能相反,还可能不在一条直线上,D错误。
6.“严禁超载,严禁超速,严禁疲劳驾驶”是预防车祸的有效办法。下列说法正确的是　(　　)
A.汽车超速会增大汽车的惯性
B.汽车超载会减小汽车的刹车距离
C.疲劳驾驶会缩短司机的反应时间
D.汽车超载会增大汽车的惯性
【解析】选D。质量是惯性大小的唯一量度,与运动状态无关,选项A错误,D正确;汽车刹车的加速度大小a=μg,与汽车的质量无关,故汽车超载不会改变汽车的刹车距离,选项B错误;疲劳驾驶会增长司机的反应时间,选项C错误。
7.计算机已经应用于各个领域。如图所示是利用计算机记录的某作用力和反作用力变化图线,根据图线可以得出的结论是　(　　)

A.作用力大时,反作用力小
B.作用力和反作用力的方向总是相反的
C.作用力和反作用力是作用在同一个物体上的
D.牛顿第三定律在物体处于非平衡状态时不再适用
【解析】选B。由图线可以看出作用力与反作用力总是大小相等,方向相反的,选项A错误,选项B正确;作用力与反作用力分别作用在两个相互作用的物体上,选项C错误;牛顿第三定律反映的规律与运动状态无关,选项D错误。
8. (2014·闸北模拟)如图所示,家用吊扇对悬挂点有拉力作用,正常转动时吊扇对悬挂点的拉力与它不转动时相比(　　)

A.变大 B.变小
C.不变 D.无法判断
【解析】选B。吊扇不转动时,吊扇对悬点的拉力等于吊扇的重力,吊扇旋转时要向下扑风,即对空气有向下的压力,根据牛顿第三定律,空气也对吊扇有一个向上的反作用力,使得吊扇对悬点的拉力减小,B正确。
9.如图所示,用细线将A物体悬挂在顶板上,B物体放在水平地面上。A、B间有一劲度系数为100N/m的轻弹簧,此时弹簧伸长了2 cm。已知A、B两物体的重力分别是3N和5 N。则细线的拉力及B对地面的压力分别是(　　)
A.8 N和0 N B.5 N和7 N C.5 N和3 N D.7 N和7 N
【解析】选C。对A由平衡条件得FT-GA-kx=0,解得FT=GA+kx=3N+100×0.02 N=5 N,对B由平衡条件得kx+FN-GB=0,解得FN=GB-kx=5N-100×0.02 N=3 N,由牛顿第三定律得B对地面的压力是3N,故选项C正确。
10.2012年6月16日18时37分,“神舟九号”飞船在酒泉卫星发射中心发射升空。2012年6月18日约11时左右转入自主控制飞行,14时左右与“天宫一号”实施自动交会对接,这是中国实施的首次载人空间交会对接。下面关于飞船与火箭起飞的情形,叙述正确的是　(　　)
A.火箭尾部向下喷气,喷出的气体反过来对火箭产生一个反作用力,从而让火箭获得了向上的推力
B.火箭尾部喷出的气体对空气产生一个作用力,空气的反作用力使火箭获得飞行的动力
C火箭飞出大气层后,由于没有空气,火箭虽然向下喷气,但也无法获得前进的动力
D.飞船进入运行轨道之后,由于惯性继续运行,飞船与地球之间不再存在相互作用力
【解析】选A。火箭升空时,其尾部向下喷气,火箭箭体与被喷出的气体是一对相互作用的物体,火箭向下喷气时,喷出的气体同时对火箭产生向上的反作用力,即火箭上升的推力,此动力并不是由周围的空气对火箭的反作用力提供的,因而与是否飞出大气层,是否在空气中飞行无关,故选项B、C错误,A正确;当飞船进入轨道后,飞船与地球之间仍然存在着相互吸引力,用来改变飞船的运动状态,即地球吸引飞船,飞船也吸引地球,这是一对作用力和反作用力,故选项D错误。
【总结提升判断作用力和反作用力的方法
判断一对作用力和反作用力,主要看两个方面:
一看受力物体,作用力和反作用力应作用在两个相互作用的物体上;
二看产生的原因,作用力和反作用力是由于相互作用而产生的,一定是同种性质的力。
二、非选择题(本大题共2小题,共30分。要有必要的文字说明和解题步骤,有数值计算的要注明单位)
11. (15分)如图所示为杂技“顶竿”表演,一人站在地上,肩上扛一质量为M的竖直竹竿,竿上一质量为m的人以加速度a加速下滑,求竿对“底人”的压力大小。

【解析】对竿上的人由牛顿第二定律得:
mg-f=ma　 (4分)
由牛顿第三定律得人对竿的摩擦力大小等于竿对人的摩擦力f　 (2分)
对竿由平衡条件得:Mg+f=N　 (4分)
解得:N=(M+m)g-ma (3分)
由牛顿第三定律得竿对“底人”的压力大小为
(M+m)g-ma　 (2分)
答案:(M+m)g-ma

12.(能力挑战题)(15分)如图所示,两块小磁铁质量均为0.5kg,A磁铁用轻质弹簧吊在天花板上,B磁铁在A正下方的地板上,弹簧的原长L0=10cm,劲度系数k=100N/m。当A、B均处于静止状态时,弹簧的长度为L=11cm。不计地磁场对磁铁的作用和磁铁与弹簧间相互作用的磁力,求B对地面的压力大小。(g取10N/kg)
【解题指南】解答本题可按以下思路分析:
(1)分析A的受力情况,由平衡条件确定B对A的作用力大小、方向。
(2)由牛顿第三定律确定A对B的作用力大小、方向。
(3)分析B的受力情况,由平衡条件确定地面对B的支持力。
(4)由牛顿第三定律确定B对地面的压力。
【解析】A受力如图所示,由平衡条件得:
k(L-L0)-mg-F吸=0　 (3分)
解得:F吸=-4N (2分)
故B对A的作用力大小为4N,方向竖直向上。 (1分)
由牛顿第三定律得A对B的作用力
F′吸=-F吸=4N
方向竖直向下　 (2分)
B受力如图所示,由平衡条件得:
N-mg-F′吸=0　 (3分)
解得:N=9N (2分)
由牛顿第三定律得B对地面的压力大小为9N。 (2分)
答案:9N
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