（新教材）2021-2022學(xué)年上學(xué)期高一寒假鞏固練習(xí)3 牛頓運(yùn)動三定律 學(xué)生版

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1、 練習(xí)3 牛頓運(yùn)動三定悻 一、選擇題（1?8題為單選題，9?12題為多選題） 1.愛因斯坦曾把一代代科學(xué)家探索自然奧秘的努力比作偵探小說中警員破案。牛頓第一定律就 是科學(xué)家集體智慧的成果，下列說法正確的是（） A. 牛頓第一定律揭示了力是維持物體運(yùn)動狀態(tài)的原因 B. 物體速度越大慣性越大 C. 物體的質(zhì)量是慣性的唯一量度 D. 給物體施加外力能改變物體的慣性 2. 同學(xué)們到中國科技館參觀，看到了一個(gè)有趣的科學(xué)實(shí)驗(yàn)：如圖所示，一輛小火車在平直軌道 上行駛，當(dāng)火車將要從“n”形框

2、架的下方通過時(shí)，突然從火車頂部的小孔中以相對火車豎直向上 vo=6 m/s的速度彈出一小球，該小球越過框架后，又與通過框架的火車相遇，并恰好落回原來 的孔中。忽略空氣阻力情況下，下列說法中不正確的是（） A. 小球從彈出到落回小孔的時(shí)間為1.2 s B. 小球能落回小孔是因?yàn)樾∏蚓哂袘T性 C. 小球在空中的運(yùn)動是豎直上拋運(yùn)動 D. 小球從彈出到落回小孔過程中，火車不一定做勻速直線運(yùn)動 3. “肥胖”已成為當(dāng)前影響人類健康的一大問題，因此有一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的身材已成為很多人的理想, 為使全民有一個(gè)健康的體魄，很多醫(yī)院都有測量“肥胖指數(shù)”的身高、體重測量計(jì)。如圖所示，

3、人 靜止站在測力計(jì)上，下列說法中正確的是（） A. 人對測力計(jì)的壓力與測力計(jì)對人的支持力是一對平衡力 B. 人對測力計(jì)的壓力與測力計(jì)對人的支持力是一對作用力和反作用力 C. 人所受的重力與人對測力計(jì)的壓力是一對平衡力 D. 人對測力計(jì)的壓力是由于測力計(jì)發(fā)生形變而產(chǎn)生的 牛的拉力尸 曲轅犁 耕索 4. 唐代《耒相經(jīng)》記載了曲轅犁的示意圖，如圖所示，耕地時(shí)牛通過耕索拉犁，拉力與豎直方 向的夾角為。，忽略耕索的質(zhì)量，耕地過程中，下列說法正確的是（） A. 若該拉力的大小為兄將其分解成水平向右和豎直向上的兩個(gè)分力，

4、則 水平分力的大小為Feos a B. 若該拉力的大小為兄將其分解成水平向右和豎直向上的兩個(gè)分力，則 豎直分力的大小為Ftan a C. 曲轅犁勻速前進(jìn)時(shí)，耕索對犁的拉力小于犁對耕索的拉力 D. 曲轅犁加速前進(jìn)時(shí)，耕索對犁的拉力與犁對耕索的拉力大小相等 5. 如圖所示，小車上有一個(gè)定滑輪，跨過定滑輪的繩一端系一重球，另一端系在彈簧測力計(jì)上， 彈簧測力計(jì)下端固定在小車上，開始時(shí)小車處于靜止?fàn)顟B(tài)。當(dāng)小車沿水平方向運(yùn)動時(shí)，小球恰能 穩(wěn)定在圖中虛線位置，下列說法中正確的是（） A. 小球處于超重狀態(tài)，小車對地面壓力大于系統(tǒng)總重力 B. 小球處于失重狀態(tài)，小車對地面壓力小于系

5、統(tǒng)總重力 C. 彈簧測力計(jì)讀數(shù)大于小球重力，但小球既不超重也不失重 D. 彈簧測力計(jì)讀數(shù)大于小球重力，小車一定向右勻加速運(yùn)動 6. 近年來高空拋物傷人事件時(shí)有發(fā)生，但雨滴從那么高的地方砸落下，為什么不會砸傷人呢? 經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)雨滴在下落過程中會受到阻力，且該阻力與雨滴的速率成正比/=加（v為雨滴的速 度），已知某滴質(zhì)量為m的雨滴從高空中豎直滴落，落地前雨滴已勻速，重力加速度為g,則（） A. 雨滴下落過程做勻加速直線運(yùn)動 B. 公式戶⑶中，上是比例系數(shù)沒有單位 C. 公式/'=加中，《的單位是NDsDm-1 D. 雨滴落地時(shí)速度為 7. 力凡單獨(dú)作用在物體上產(chǎn)生的加速度qi

6、= 3 m/s2,力尸2單獨(dú)作用在該物體上產(chǎn)生的加速度 6/2=4 m/s2,則尸1和凡同時(shí)作用在該物體上，產(chǎn)生的加速度的大小不可能為（ ） A ? 8 m/s2 B ? 7 m/s2 C. 5 m/s2 D. 1 m/s2 8. 如圖所示，左圖為大型游樂設(shè)施跳樓機(jī)，右圖為其結(jié)構(gòu)簡圖。跳樓機(jī)由靜止從。自由下落到 b,再從b開始以恒力制動豎直下落到。停下。已知跳樓機(jī)和游客的總質(zhì)量為m, ab高度差為2A, 阮高度差為力，重力加速度為g。貝U（） A. 從人到c,跳樓機(jī)和游客處于失重狀態(tài) B. 從。到饑跳樓機(jī)座椅對游客的作用力與游客的重力大小相等 C. 從。到方與從人到c的運(yùn)動

7、時(shí)間之比為2口1 D. 從人到c,跳樓機(jī)受到制動力的大小等于2〃g 9. 關(guān)于下列四副圖敘述正確的是（） 甲 A. 甲圖中，公路上對各類汽車都有限速，是因?yàn)槠囁俣仍酱髴T性越大 B. 乙圖中，神舟十二飛船返回地球時(shí)打開降落傘減速下降，傘繩對返回艙的作用力等于返回艙 對傘繩的作用力 C. 丙圖伽利略通過“斜面實(shí)驗(yàn)”來研究落體運(yùn)動規(guī)律，是為了“沖淡”重力，便于測量運(yùn)動時(shí)間 D. 丁圖是伽利略利用“實(shí)驗(yàn)+邏輯推理”的思想，來驗(yàn)證力是維持物體運(yùn)動原因的實(shí)驗(yàn)裝置 10. 蹦極是一項(xiàng)非常刺激的戶外休閑活動。如圖所示，蹦極者小張站在約40米的高處，把一端 固定的長長的橡皮條綁在踝關(guān)

8、節(jié)處然后兩臂伸開，雙腿并攏，頭朝下跳下去。當(dāng)小張落到離地面 （或水面）一定距離時(shí)，橡皮條被拉伸、繃緊、阻止小張繼續(xù)下落，直至小張下落到最低點(diǎn)。若 不考慮空氣阻力，下列說法正確的是（） A. 當(dāng)小張?jiān)谧畹忘c(diǎn)時(shí)，橡皮條對小張的彈力與他的重力大小相等 \ B. 當(dāng)小張下降的速度達(dá)到最大時(shí)，橡皮條對小張的彈力與他的重力大小相等 A C. 從橡皮繩開始繃緊至小張下落到最低點(diǎn)的過程中，他的加速度一直增大 力、 D. 在橡皮條處于拉伸階段，小張可能處于失重狀態(tài) 11. 如圖所示，一個(gè)質(zhì)量為50 kg的沙發(fā)靜止在水平地面上，甲、乙兩人同時(shí)從背面和側(cè)面分別 用尸i = 120N、/2=160N的

9、力推沙發(fā)，E與凡相互垂直，且平行于地面。沙發(fā)與地面間的動摩 擦因數(shù)〃 =0.3。設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，重力加速度g=10 m/s2,下列說法正確的是 A. B. C. D. 沙發(fā)會被推動 沙發(fā)將沿著E的方向移動，加速度為0.6m/s2 由于尸1小于滑動摩擦力，沙發(fā)將沿著歹2的方向移動，加速度為0.2m/s2 沙發(fā)的加速度大小為1 m/s2 12. 質(zhì)量771=2 kg的物塊在粗糙的水平地面上運(yùn)動"=0時(shí)刻開始受到方向相反的水平拉力Fl、 凡的作用（尸1與物塊運(yùn)動方向相同），以3 m/s的速度做勻速直線運(yùn)動，F(xiàn)i、尸2隨時(shí)間，的變化規(guī) F/N 9 6 0

10、-5 律如圖所示，取g=10m/s2,則下列說法正確的是（ ） A. 物塊與地面的動摩擦因數(shù)為0.3 B. 3 s末物塊的加速度大小為1.5 m/s2 C. 5 s末物塊的速度大小為1.5 m/s D. 0?5 s內(nèi)物塊的位移大小為9 m 二、非選擇題 13. 某實(shí)驗(yàn)小組欲以圖甲所示實(shí)驗(yàn)裝置“探究小車加速度與受力和質(zhì)量的關(guān)系”。圖中A為小車， B為裝有秩碼的小盤，C為一端帶有定滑輪的長木板，小車通過紙帶與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器相連，小車的 質(zhì)量為mi,小盤(及秩碼)的質(zhì)量為仞2。 (1) 關(guān)于該實(shí)驗(yàn)，下列說法正確的是 0 A. 實(shí)驗(yàn)時(shí)先放開小車，再接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源 B

11、. 每次改變小車質(zhì)量后，應(yīng)重新補(bǔ)償阻力 C. 本實(shí)驗(yàn)中應(yīng)滿足億2遠(yuǎn)小于仞1的條件 D. 在用圖像探究小車加速度與質(zhì)量的關(guān)系時(shí)，應(yīng)作a-mi圖像 (2) 實(shí)驗(yàn)中，得到一條打點(diǎn)的紙帶，如圖乙所示，已知相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為7,且間距xi、 X2、X3、X4、X5、X6己量出，則小車加速度的計(jì)算式々= 。 (3) 某同學(xué)補(bǔ)償好阻力后，在保持小車質(zhì)量不變的情況下，通過多次改變秩碼重力，作出小車加 速度□與秩碼重力尸的圖像如圖丙所示。若牛頓第二定律成立，重力加速度g=10m/s2,則小車 的質(zhì)量為 kg,小盤的質(zhì)量為 kg。(保留兩位有效數(shù)字) (4) 實(shí)際上，在秩碼的重力越來越大時(shí)，

12、小車的加速度不能無限制地增大，將趨近于某一極限值， 此極限值為 m/s2o (g=10m/s2) 14. 太空是一個(gè)微重力、高真空、強(qiáng)輻射的環(huán)境，人類可以利用這樣的天然實(shí)驗(yàn)室制造出沒有內(nèi) 部缺陷的晶體，生產(chǎn)出能承受強(qiáng)大拉力的細(xì)如蠶絲的金屬絲。假如未來的某天你乘坐飛船進(jìn)行“微 重力的體驗(yàn)”行動，飛船由6000 m的高空靜止下落，可以獲得持續(xù)25 s之久的失重狀態(tài)，你在 這段時(shí)間里可以進(jìn)行關(guān)于微重力影響的實(shí)驗(yàn)。己知下落的過程中飛船受到的空氣阻力為重力的 0.04倍，重力加速度g取10 m/s2,試求： (1) 飛船在失重狀態(tài)下的加速度大小； (2) 飛船在微重力狀態(tài)中下落的距離。

13、 15. 在水平地面上有一個(gè)質(zhì)量為4.0 kg的物體，物體在水平拉力尸的作用下由靜止開始運(yùn)動。 取 g=10 m/s2o 求: 10 s后拉力大小減小為并保持恒定。該物體的速度圖像如圖所示, (1) 物體所受到的水平拉力F的大?。? (2) 該物體與地面間的動摩擦因數(shù)。 參考答案 一、選擇題（1?8題為單選題，9?12題為多選題） 1. 【答案】C 【解析】牛頓第一定律揭示了物體不受力時(shí)的運(yùn)動規(guī)律，說明力不是維持物體運(yùn)動狀態(tài)的原因， 故A錯誤；慣性是物體的固有屬性，慣性大小與物體的質(zhì)量有關(guān)，質(zhì)量越大，慣性越大，與物 體運(yùn)動的速度無關(guān)，故B錯誤；慣性與物體外部因素?zé)o關(guān)，質(zhì)

14、量是慣性的唯一量度，故C正確； 慣性只與質(zhì)量有關(guān)，與其他任何因素?zé)o關(guān)，故D錯誤。 2. 【答案】C 【解析】根據(jù)豎直上拋運(yùn)動規(guī)律可得小球從彈出到落回小孔的時(shí)間，= W = 1.2s,故A正確；小 g 球能落回小孔是因?yàn)樾∏蚓哂袘T性，使小球在彈出之后在水平方向上始終保持拋出時(shí)的水平速度, 故B正確；小球在空中的運(yùn)動是斜拋運(yùn)動，故C錯誤；小球從彈出到落回小孔過程中，小球和 火車在水平方向的位移相等，但火車不一定做勻速直線運(yùn)動，故D正確。 3. 【答案】B 【解析】人對測力計(jì)的壓力和測力計(jì)對人的支持力是兩個(gè)物體之間的相互作用，是一對作用力與 反作用力，故A錯誤，B正確；人所受的重

15、力和人對測力計(jì)的壓力，這兩個(gè)力作用在不同物體 上，大小相等、方向相同，不是平衡力，也不是相互作用力，故C錯誤；人對測力計(jì)的壓力是 由于人的鞋（腳）發(fā)生形變而產(chǎn)生的，故D錯誤。 4. 【答案】D 【解析】該拉力的水平分力大小Fx = Fsina ,故A錯誤；該拉力的豎直分力大小Fy=Fcosa , 故B錯誤；耕索對犁的拉力與犁對耕索的拉力是一對相互作用力，無論是加速還是勻速，它們 都大小相等、方向相反，故C錯誤，D正確。 5. 【答案】C 【解析】小球穩(wěn)定在題圖中虛線位置，則小球和小車有相同的加速度，且加速度水平向右，故小 球既不超重也不失重，小車既可以向右勻加速運(yùn)動，也可以向

16、左勻減速運(yùn)動，故C項(xiàng)正確。 6. 【答案】C 【解析】雨滴下落過程中所受阻力隨速度的增大而增大，所以雨滴的合外力逐漸減小，雨滴的加 速度逐漸減小，當(dāng)雨滴所受阻力與重力大小相等時(shí)雨滴將做勻速直線運(yùn)動，故A錯誤；根據(jù)表 N 達(dá)式可知人的單位是ry = N?s?mT,故B錯誤，C正確；雨滴落地時(shí)已勻速，所以阻力與重 m-s'1 力大小相等，則雨滴速度v =—,故D錯誤。 k k 7. 【答案】A 【解析】根據(jù)牛頓第二定律有R , F2 = ma2 , E和尸2合力大小的取值范圍是 Fx+F2>F>F2-Fx,Fy和形同時(shí)作用在該物體上,產(chǎn)生的加速度的大小范圍是％， 即7m/

17、s2>?>lm/s2,故A不可能，BCD可能。 8. 【答案】C 【解析】從b到c,跳樓機(jī)受恒力做減速運(yùn)動，加速度方向豎直向上，游客處于超重狀態(tài)，故A 錯誤；從。到如 跳樓機(jī)做自由落體運(yùn)動，游客處于完全失重狀態(tài)，跳樓機(jī)座椅對游客的作用力 為零，與游客的重力大小不等，故B錯誤；設(shè)跳樓機(jī)在方位置時(shí)的速度大小為v,從人到c的加 速度大小為。，根據(jù)運(yùn)動學(xué)規(guī)律有v2 = Agh = 2ah ,解得a = 2g ,從。到人與從人到。的運(yùn)動時(shí)間 之比為土 = 眼 =2,故C正確；設(shè)從人到c,跳樓機(jī)受到制動力的大小為尸，根據(jù)牛頓第二定 t2 via 律有F - mg = ma ,解得F - 3

18、mg ,故D錯誤。 9. 【答案】BC 【解析】慣性與速度無關(guān)，A錯誤；根據(jù)牛頓第三定律，傘繩對返回艙的作用力等于返回艙對傘 繩的作用力，B正確；丙圖伽利略通過“斜面實(shí)驗(yàn)”來研究落體運(yùn)動規(guī)律，是為了“沖淡”重力，便 于測量運(yùn)動時(shí)間，C正確；丁圖是伽利略利用“實(shí)驗(yàn)+邏輯推理”的思想，來驗(yàn)證力不是維持物體 運(yùn)動原因的實(shí)驗(yàn)裝置，D錯誤。 10. 【答案】BD 【解析】小張?jiān)陂_始的一段時(shí)間內(nèi)做自由落體運(yùn)動，當(dāng)橡皮條開始繃緊之后，其對小張的彈力豎 直向上，且不斷增大，小張所受合外力逐漸減小，豎直向下的加速度逐漸減小，當(dāng)橡皮條對小張 的彈力與他的重力大小相等時(shí)，小張的加速度減小至零，且速

19、度達(dá)到最大值，之后橡皮條的彈力 開始大于小張的重力，小張開始做加速度不斷增大的減速運(yùn)動，當(dāng)小張下降至最低點(diǎn)時(shí)，速度減 為零，此時(shí)橡皮條對小張的彈力大于他的重力，綜上所述可知AC錯誤，B正確；小張?jiān)谶_(dá)到最 大速度之前，他的加速度向下，處于失重狀態(tài)，故D正確。 11. 【答案】AD 【解析】由力的合成可知，甲、乙兩人對沙發(fā)的力的合力大小為F=5+F%=200 N,設(shè)合力的 方向在水平面內(nèi)與尸1的夾角為仇 則sin^=y=0.8,即9=53。；而/源乂=祖希=即您=0.3'500村 = 150 N,有F>",則沙發(fā)要做勻加速直線運(yùn)動，由牛頓第二定律有F—扁x = m 可得。=1 m/

20、s2, 方向沿水平面與尸i成53。，A、D正確；B、C錯誤。 12. 【答案】BD I 0~2 s內(nèi)，物塊做勻速直線運(yùn)動，由物塊受力平衡可得F\ + Fi —/Ltmg=0?得〃 =0.2, A 錯誤；第3 s末，根據(jù)牛頓第二定律，F(xiàn)\+F2—/2mg—ma,代入數(shù)據(jù)解得a— — \.5 m/s2, B正確； 3 x=vot\ H- 2 二、非選擇題 2 s后，物塊減速到0的時(shí)間為仍=3 s=2 s,即物塊在4s末速度減為0,由于Fi +凡=1 Nv例g =4N,故之后處于靜止?fàn)顟B(tài)，C錯誤；0?5 s內(nèi)物塊的位移大小等于0?4 s內(nèi)物塊的位移大小 vo+0 ■ ■ X4+

21、X5+X6—X]—X2—X3 13.【答案】(1)C (2) :一 ' (3)2.0 0.060 (4)10 72=9 m, D 正確。 9T2 【解析】（1）實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)先接通電源，后釋放小車，A錯誤；每次改變小車質(zhì)量后，不需要重新補(bǔ) 償阻力，B錯誤；小車的質(zhì)量〃21應(yīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于小盤和彼碼的質(zhì)量〃22，因?yàn)閷?shí)際上繩子的拉力尸拉 小，只有當(dāng)秫2口初1時(shí)才炳足F拘曲2g，即頭驗(yàn)中應(yīng)7兩足小盤和祛碼的質(zhì)量如小于小 1+— m\ 車的質(zhì)量，C正確；因?yàn)镕=m\a,所以 F "，判斷圖像是否為過原點(diǎn)的直線比判斷圖像是否 為雙曲線更容易、更直觀，所以在用圖像探究小車的加速度與質(zhì)量的

22、關(guān)系時(shí)，應(yīng)作。-4圖像, D錯誤。 （2）根據(jù)勻變速直線運(yùn)動的推論公式^x=aT2可以求出加速度的大小, lz , X4 +%5 +^6 ~X\ —X2 ~X3 a =3（Q ［十。2 十 Q3）= o （3）小車所受合力F合=F+m』g=mia, 三案，對于a_F圖像，圖像的斜率表示小車質(zhì)量 的倒數(shù)，故小車質(zhì)量為：仞i = kgz2.0kg,尸二。時(shí)，有：徹盤g=m\ao,解得秫盤=）羅kg = 0.060 kgo （4）小車的加速度。=徹仁^2'〃" 一定時(shí)，仞2越大,。越大，當(dāng)時(shí),Q*,故極限值為10 m/s2□ 14.【解析】（1）設(shè)飛船在失重狀態(tài)下的加速度為由牛頓第二定律得：mg-F^=ma 又 Ff=0.04mg 解得：＜7 = 9.6 m/s2 (2)由 戶=；x9.6x252 m=3 000 m。 15.【解析】(1)物體的運(yùn)動分為兩個(gè)過程，由圖可知兩個(gè)過程加速度分別為: a\ = 1 m/s2,。2= —0.5 m/s2 物體受力如圖甲、乙所示，對于兩個(gè)過程，由牛頓第二定律得： Fn mg F—F[—ma\ F § 一F^—mai 聯(lián)立解得：F=9N, Ff=5N (2)由滑動摩擦力公式得：Ff=pFN=pmg 解得：〃 =0.125。