(新高考)高考物理一轮复习课时加练第3章　微专题17　牛顿运动定律的理解 (含解析)

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1．理解牛顿第二定律的矢量性、瞬时性、同一性、独立性.2.作用力与反作用力分别作用在不同的物体上，作用效果不能抵消，不能合成，但在使用整体法对系统进行受力分析时，可以作为内力不考虑．
1．下列说法中正确的是( )
A．惯性是只有物体做匀速直线运动或静止时才表现出来的性质
B．物体的惯性是指物体不受外力作用时仍保持静止状态的性质
C．受到外力作用时，不能保持匀速直线运动状态或静止状态，此时就无惯性
D．惯性是物体的固有属性，与运动状态和是否受力无关
答案 D
解析 惯性是指物体具有保持原来的运动状态的性质，不是只有做匀速直线运动或静止的物体才有惯性，任何物体在任何状态下都有惯性，故A、B错误；受到外力作用时，不能保持匀速直线运动状态或静止状态，但仍有惯性，故C错误；惯性是物体的固有属性，与运动状态和是否受力无关，故D正确．
2．(多选)下列对牛顿第一定律的理解正确的是( )
A．牛顿第一定律反映了物体在不受外力作用时的运动规律
B．在不受外力作用时，物体的运动状态保持不变
C．在水平地面上滑动的木块最终停下来，是由于没有外力维持木块运动的结果
D．奔跑的运动员，由于遇到障碍而被绊倒，这是因为他受到外力作用迫使他改变原来的运动状态
答案 ABD
解析 牛顿第一定律描述的是物体在不受外力作用时的运动规律，在不受外力作用时总保持匀速直线运动状态或静止状态不变，A、B正确；牛顿第一定律还揭示了力和运动的关系，力是改变物体运动状态的原因，而不是维持物体运动状态的原因．在水平地面上滑动的木块最终停下来，是由于摩擦力的作用而改变了运动状态；奔跑的运动员，遇到障碍而被绊倒，是因为他受到外力作用而改变了运动状态，C错误，D正确．
3.如图所示，在一辆表面光滑且足够长的小车上，有质量分别为m1、m2的两个小球(m1>m2)，原来随小车一起做匀速直线运动，当小车突然停止时，如不考虑其他阻力，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，因为不知小车的运动方向
答案 B
解析 小车停止前，两个小球和小车一起做匀速直线运动﹐所以两个小球和小车具有共同的速度，当小车突然停止时，由于小球在小车光滑表面上，因此两个小球由于惯性还要保持原来大小不变的速度做匀速直线运动，两球的速度相同，相同时间内通过的位移相同，因此两个小球间的距离不变﹐一定不会相碰，故B正确，A、C、D错误．
4．如图甲和乙，是踩了香蕉皮摔倒和一名骑行的人因自行车前轮突然陷入一较深的水坑而倒地的照片．下面是从物理的角度去解释这两种情境，其中正确的是( )
A．甲图中踩了香蕉皮摔倒是因为人的惯性变小了
B．乙图中人和车摔倒是因为雨天路面太滑
C．踩香蕉皮摔倒是因为下半身速度大于上半身的速度
D．自行车行驶速度越大，其惯性越大，所以造成人车倒地现象
答案 C
解析 题图甲中踩了香蕉皮摔倒是因为人的脚受到的摩擦力突然变小，脚不能立刻停下来，脚向前滑，由于惯性，上半身还要保持原来的运动状态，从而使得人下半身速度大于上半身的速度，所以人会向后倾倒，而不是人惯性变小了的原因，故A错误，C正确；题图乙中人和车摔倒是因为车的前轮陷入水坑后前轮立刻停止，但人与车的后半部分由于惯性仍保持原来的运动状态，因此人和车将向前倾倒．而不是因为雨天路面太滑，故B错误；惯性只与物体的质量有关，与速度大小没有关系，故D错误．
5．(多选)地处西北戈壁荒漠的酒泉卫星发射中心，“长征”号火箭第109次发射，将“神舟七号”载人航天飞船发射到太空，并成功完成了中国宇航员第一次太空行走，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，与地球之间仍然存在一对作用力与反作用力
答案 AD
解析 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，即为火箭上升的推力，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B、C错误，A正确；当飞船进入轨道后，飞船与地球之间依然存在着相互吸引力，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D正确．
6.如图所示是一种有趣好玩的感应飞行器的示意图，主要是通过手控感应飞行，它的底部设置了感应器装置．只需要将手置于离飞行器底部一定距离处，就可以使飞行器静止悬浮在空中，操作十分方便．下列说法正确的是( )
A．空气对飞行器的作用力方向竖直向上
B．手对飞行器的作用力与飞行器所受的重力是一对平衡力
C．空气对飞行器的作用力和空气对手的作用力是一对作用力和反作用力
D．因为空气会流动，所以螺旋桨对空气的作用力和空气对螺旋桨的作用力大小不相等
答案 A
解析 飞行器静止悬浮在空中，由平衡条件可知，空气对飞行器的作用力方向竖直向上，选项A正确；手与飞行器没有接触，手对飞行器没有作用力，空气对飞行器的作用力与飞行器所受的重力是一对平衡力，选项B错误；空气对飞行器的作用力和飞行器对空气的作用力是一对作用力和反作用力，选项C错误；由牛顿第三定律可知，螺旋桨对空气的作用力和空气对螺旋桨的作用力大小相等，选项D错误．
7．(多选)关于速度、加速度、合力的关系，下列说法正确的是( )
A．原来静止在光滑水平面上的物体，受到水平推力的瞬间，物体立刻获得加速度
B．加速度的方向与合力的方向总是一致的，但与速度的方向可能相同，也可能不同
C．在初速度为0的匀加速直线运动中，速度、加速度与合力的方向总是一致的
D．合力变小，物体的速度一定变小
答案 ABC
解析 加速度与力同时产生、同时消失、同时变化，选项A正确；加速度的方向由合力方向决定，但与速度方向无关，选项B正确；在初速度为0的匀加速直线运动中，合力方向决定加速度方向，加速度方向决定速度方向，选项C正确；合力变小，物体的加速度一定变小，但速度不一定变小，选项D错误．
8．如图甲、乙所示，两车都在光滑的水平面上，小车的质量都是M，人的质量都是m，甲图人的推力、乙图人拉绳(绳与轮的质量和摩擦均不计)的力都是F.关于甲、乙两图中车的加速度大小，下列说法正确的是( )
A．甲图中车的加速度大小为eq \f(F,M)
B．甲图中车的加速度大小为eq \f(F,M＋m)
C．乙图中车的加速度大小为eq \f(2F,M＋m)
D．乙图中车的加速度大小为eq \f(F,M)
答案 C
解析 对甲图以车和人整体为研究对象，系统不受外力作用，故甲图中车的加速度为零，A、B错误；乙图中人和车受绳子的拉力作用，以人和车为研究对象，受力大小为2F，所以乙图中车的加速度a＝eq \f(2F,M＋m)，C正确，D错误．
9.如图所示，小车上固定着一个硬杆，杆的端点固定着一个质量为m的小球．当小车有水平向右的加速度且加速度逐渐增大时，杆对小球的作用力的变化情况(用F1至F4表示)可能是图中的(OO′沿杆方向)( )
答案 C
解析 小球与小车的运动情况保持一致，故小球的加速度也水平向右且逐渐增大，对小球进行受力分析，竖直方向上受力平衡，所以杆对小球的作用力的竖直分量等于重力且不发生变化，水平方向上合力向右并逐渐增大，所以杆对小球的作用力的水平分量逐渐增大，故C正确．
10.如图所示，质量为m的木块在质量为M的长木板上以加速度a水平向右加速滑行，长木板与地面间的动摩擦因数为μ1，木块与长木板间的动摩擦因数为μ2，重力加速度为g，若长木板仍处于静止状态，则长木板对地面摩擦力的大小和方向一定为( )
A．μ1(m＋M)g，向左
B．μ2mg，向右
C．μ2mg＋ma，向右
D．μ1mg＋μ2Mg，向左
答案 B
解析 对木块分析可知，长木板对它水平向左的摩擦力大小为Ff1＝μ2mg，由牛顿第三定律可知，木块对长木板的摩擦力向右，大小也为μ2mg；由于长木板仍处于静止状态，对长木板受力分析可知，地面对它的静摩擦力方向向左，大小为Ff2＝Ff1＝μ2mg，由牛顿第三定律可知，长木板对地面的摩擦力大小为μ2mg，方向向右，故B正确．
11．(2023·吉林长春市第二十中学高三月考)如图所示，质量为m的长木板放在水平地面上，站在木板上的人用斜向右下方的力F推箱子，三者都保持静止．人和箱子的质量也均为m，重力加速度为g.下列说法正确的是( )
A．人对长木板的压力大小为mg
B．长木板对地面的压力大小等于3mg
C．箱子受到的摩擦力的方向水平向右
D．地面对长木板的摩擦力的方向水平向左
答案 B
解析 人用力F向右下方推箱子，则箱子给人的作用力大小等于F，人受力如图，根据平衡条件FN＋Fcs θ＝mg，解得FN＝mg－Fcs θ，根据牛顿第三定律，人对长木板的压力大小小于mg，A错误；把三者看成整体进行受力分析，受重力和支持力，根据平衡条件知，地面对整体的支持力大小等于三者的总重力，再结合牛顿第三定律，长木板对地面的压力大小等于3mg，B正确；人用力F向右下方推箱子，致使箱子有向右的运动趋势，则箱子受到的摩擦力的方向水平向左，C错误；把三者看成整体进行受力分析，受重力和支持力，整体在水平方向不受力，地面对长木板的摩擦力为零，D错误．
12.(多选)一条不可伸长的轻绳跨过质量可忽略不计的定滑轮，轻绳的一端系一质量m＝15 kg的重物，重物静止于地面上，有一质量m′＝10 kg的猴子，从轻绳的另一端沿轻绳向上爬，如图所示，不计滑轮与轻绳间的一切摩擦，且重物始终不离开地面，g取10 m/s2.下列说法正确的是( )
A．猴子受到轻绳对它向上的拉力
B．若猴子匀速向上爬，则重物对地面的压力为100 N
C．猴子向上运动的加速度越大，重物对地面的压力越大
D．猴子向上运动的最大加速度为5 m/s2
答案 AD
解析 猴子在竖直方向上受到重力和绳子向上的拉力，故A正确；若猴子匀速向上爬，有FT＝m′g＝10×10 N＝100 N，对重物分析，有FN＋FT＝mg，解得FN＝50 N，则由牛顿第三定律知重物对地面的压力为50 N，故B错误；对猴子，根据牛顿第二定律得FT－m′g＝ma，加速度a越大，拉力越大，对重物分析FN＋FT＝mg，可知拉力越大支持力越小，则由牛顿第三定律知重物对地面的压力越小，故C错误；重物不离开地面时绳子的最大拉力FT′＝mg＝150 N，对猴子分析，根据牛顿第二定律得FT′－m′g＝m′a，解得最大加速度a＝5 m/s2，故D正确．