中职物理高教版（2021）电工电子类第七节 牛顿运动定律及其应用精品综合训练题

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一、牛顿第三定律
1．用球拍将飞来的乒乓球打回，下列说法正确的是（ ）
A．若球被打回的速度较大，球拍击球的力大于球对球拍的力
B．若球被打回的速度较大，球拍击球的力小于球对球拍的力
C．球拍击球的力总大于球对球拍的力
D．球拍击球的力与球对球拍的力总是大小相等
【答案】D
【详解】球拍将飞来的乒乓球打回，球拍击球的力与球对球拍的力总是大小相等，方向相反，因为是相互作用力，故选D。
2．关于作用力与反作用力，下列说法正确的是（ ）
A．马拉车加速行驶，马拉车的力大于车拉马的力
B．从井里将水桶提上来，绳子对桶的拉力大于桶对绳子的拉力
C．不论电梯是加速、匀速还是减速上升，人对电梯底板的压力和底板对人的支持力总是大小相等的
D．作用力与反作用力等大、反向，合力为零
【答案】C
【详解】A．马拉车加速行驶，马拉车的力与车拉马的力是相互作用力，大小相等，故A错误；
B．从井里将水桶提上来，绳子对桶的拉力与桶对绳子的拉力是相互作用力，大小相等，故B错误；
C．不论电梯是加速、匀速还是减速上升，人对电梯底板的压力和底板对人的支持力是相互作用力，总是大小相等的，故C正确；
D．作用力与反作用力等大反向，作用在两个物体上，合成无意义，故不能叠加，D错误。
故选C。
3．静止在水平桌面上的杯子，所受重力为G、桌面对它的支持力为F支，它对桌面的压力为FN。下列说法正确的是（ ）
A．G与FN是同一个力
B．FN与F支是一对平衡力
C．FN与F支是一对作用力和反作用力
D．G与F支是一对作用力和反作用力
【答案】C
【详解】A．G与FN不是同一个力，重力的受力物体杯子，压力的受力物体是桌面，A错误；
BC．FN与F支是一对作用力和反作用力，B错误，C正确；
D．G与F支是都作用在杯子上，是一对平衡力，D错误。
故选C。
4．如图所示，物体放在水平桌面上，受到一个水平向右的拉力F作用，却仍然保持静止，则下列说法中正确的是（ ）
A．物体受三个力作用，拉力和摩擦力是一对平衡力
B．物体受三个力作用，重力和地面的支持力是一对作用力和反作用力
C．物体受四个力作用，重力和物体对地面的压力是作用力和反作用力
D．物体受四个力作用，重力和地面的支持力是一对平衡力
【答案】D
【详解】AB．物体受重力、桌面的支持力、水平向右的拉力F，根据物体处于静止状态知，物体在水平方向还必须受水平向左的摩擦力f，所以物体共受四个力的作用，AB错误；
C．由于作用力与反作用力是分别作用在两个不同物体上且等大、反向共线的，所以物体所受的重力和物体对地面的压力不是作用力和反作用力，C错误；
D．物体水平方向上受向右的拉力和向左的摩擦力，为一对平衡力，竖直方向上受重力和支持力，也为一对平衡力，D正确。
故选D。
5．人站在地面上，将两腿弯曲，再用力蹬地，就能跳离地面。人能跳起离开地面的原因是（ ）
A．人对地球的引力大于地球对人的引力
B．地面对人的支持力大于人对地面的压力
C．地面对人的支持力大于人受到的重力
D．人除受地面的弹力外，还受到一个向上的力
【答案】C
【详解】A．地球对人的作用力与人对地球的作用力是一对作用力和反作用力，大小相等，方向相反。故A错误；
B．地面对人的支持力与人对地面的压力是一对作用力和反作用力，大小相等，方向相反。故B错误。
C．人能离开地面的原因是地对人的作用力大于人的重力，人具有向上的合力。故C正确；
D．受地的弹力外，还受一个向上的力，是不可能的，有力存在，必须有施力物体，向上的力根本找不到施力物体。故D错误。
故选C。
6．如图所示，物体A，B放在物体C上，水平力F作用于A，使A，B，C一起匀速运动，各接触面间的摩擦力的情况是（ ）
A．A对C有向右的摩擦力
B．C对B有向左的摩擦力
C．物体C受到两个摩擦力的作用
D．C对地有向右的摩擦力
【答案】C
【详解】A．以物体A为研究对象，做匀速运动，由二力平衡可知，C对A有向右的摩擦力，则A对C有向左的摩擦力，选项A错误；
B．对物体B，因其所受合外力为零，故B、C间没有摩擦力，选项B错误；
CD．选A、B、C整体为研究对象，在F作用下向左匀速运动，所受合外力为零，故知地面对C有向右的摩擦力，C对地面有向左的摩擦力，C受到A、地面给它的两个摩擦力的作用，C正确，D错误；
故选C。
7．如图所示，用水平力F将物体A和B紧压在竖直墙上不动，如果只有B物体左面是光滑的，其余各接触面都是粗糙的，则物体A受到的摩擦力的情况是（ ）
A．左、右都受向上的摩擦力
B．左侧受向上的摩擦力，右侧受向下的摩擦力
C．左、右都受向下的摩擦力
D．左侧受向下的摩擦力，右侧受向上的摩擦力
【答案】D
【详解】B物体左面是光滑的，说明B左侧只受水平力F的作用，右侧受到向上的摩擦力，与其重力平衡。A物体左侧受B右侧施加的向下的摩擦力，A还受到向下的重力，则A物体右侧一定受向上的摩擦力。
故选D。
二、牛顿第一定律
8．为最大限度减少交通事故造成的伤亡，山西公安开展了“一盔一带”安全守护行动，对驾乘摩托车不戴头盔、驾乘车辆不按规定使用安全带的交通违法行为进行严格管理。下列说法正确的是（ ）
A．安全带可有效减小驾乘人员的惯性，避免严重交通事故伤害
B．汽车速度越大，刹车后越难停下来，表明物体的速度越大，惯性越大
C．摩托车转弯时要控制适当的速度和角度，也就是调控人和车的惯性
D．超载运行的大货车不容易停下来是因为其质量大、惯性大
【答案】D
【详解】A．安全带可有效减小驾乘人员因为惯性造成的交通事故伤害，但不是减小惯性，A错误；
B．惯性只与质量有关，与速度无关，B错误；
C．惯性的大小只与物体的质量有关，车手可以调整人和车的运动速度和方向，但不能调控惯性大小，C错误；
D．超载运行的大货车不容易停下来是因为其质量大、惯性大，D正确。
故选D。
9．如图所示，小华坐在一列正在行驶的火车车厢里，突然看到原来静止在水平桌面上的小球向后滚动，假设桌面是光滑的，则下列说法错误的是（ ）
A．小球在水平方向受到了向后的力使它向后运动
B．小球所受的合力为零，以地面为参考系，小球的运动状态并没有改变
C．火车一定是在向前加速
D．以火车为参考系，此时牛顿第一定律已经不能适用
【答案】A
【详解】A．小球在水平方向上没有施力物体，所以不受力。A错误，符合题意；
B．小球水平方向不受力，所受的合力为零，以地面为参考系，小球的运动状态并没有改变。B正确，不符合题意；
C．小球因为有惯性，要保持原来的匀速直线运动状态，若突然看到原来静止在水平桌面上的小球向后滚动，是小球相对于火车向后运动，说明火车正在向前做加速运动。C正确，不符合题意；
D．牛顿第一定律适用于惯性参考系，加速的火车属于非惯性参考系，不再适用。D正确，不符合题意。
故选A。
10．惯性能解释日常生活中的许多现象。下面几个生活实例，不是利用惯性的是（ ）
A．除去衣服上的灰尘时，需用力拍打衣服
B．小型客车前排乘客需要系安全带
C．跳远运动员起跳前需要助跑
D．运输玻璃制品时，包装箱内要垫上厚厚的泡沫塑料
【答案】BD
【详解】A．拍打衣服前，灰尘和衣服都处于静止状态，拍打衣服时，衣服运动，灰尘由于惯性继续保持静止，从而使二者分离，是利用惯性，故A不符合题意；
B．安全带的作用是为了防止在汽车紧急刹车时，人由于惯性会冲上前窗而造成伤害，不是利用惯性，故B符合题意；
C．跳远运动员起跳前具有一定速度，起跳后由于惯性继续前进，是利用惯性，故C不符合题意；
D．运输玻璃制品时，包装箱内要垫上厚厚的泡沫塑料是为了延缓玻璃制品运动状态改变经历的时间，从而减小其所受力，不是利用惯性，故D符合题意。
故选BD。
11．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），两个小球随车一起运动，当车突然停止运动时，若不考虑其他阻力，则两个小球（ ）
A．一定相碰B．不一定相碰
C．一定不相碰D．无法确定
【答案】C
【详解】试题分析：
车停止前，两个小球和小车一起做匀速直线运动，并且两个小球和小车具有共同的速度，当小车突然停止时，由于小球在光滑接触面上，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，由于两球的速度相同，相等时间内通过的距离相等，因此两个小球间的距离不变，一定不会相碰．
故选C．
12．火车在长直水平轨道上匀速行驶，门窗紧闭的车厢内有一人向上跳起，发现仍落回到车上原处，这是因为（ ）
A．人跳起后，车厢内空气给他以向前的力，带着他随同火车一起向前运动
B．人跳起的瞬间，车厢的地板给他一个向前的力推动他随同火车一起向前运动
C．人跳起后，车在继续向前运动，所以人落下后必是偏后一些，只是由于时间很短，偏后距离太小，不明显而已
D．人跳起后直到落地，在水平方向上人和车始终有相同的速度
【答案】D
【详解】A．人跳起后，车厢内空气给他的阻力很小，不足以使他随火车一起向前运动，故A错误；
BCD．人跳起时，水平方向由于惯性保持与火车相同的速度，而起跳后，在水平方向人不受外力做匀速直线运动，速度与火车保持相同，所以仍落回到原处，故B、C错误，D正确；
故选D。
13．如图所示，在光滑水平面上有一密闭水箱，其中水的密度为ρ0，A、B、C三个小球的密度分别为ρ0，ρ0，ρ0，均用细线系在水箱中，开始时水箱静止，细线竖直，现用力向右突然拉动水箱的瞬间，则（ ）
A．细线均竖直
B．A线左倾，C线右倾，B线竖直
C．细线均左倾
D．A线右倾，C线左倾，B线竖直
【答案】B
【详解】当用力向右突然拉动水箱，由于ρ0，ρ0，ρ0，A球的惯性大于相同体积的水的惯性，线向左倾斜；B球的惯性与相同体积的水的惯性相同，线不倾斜，仍竖直；而C球的惯性小于相同体积的水的惯性，线向右倾斜。
故选B。
三、牛顿第二定律及其简单应用
14．如图所示，位于水平地面上质量为m的小物体，t1时刻在大小为F，方向与水平方向成角的拉力作用下，沿水平面作匀加速直线运动。若物体与水平面之间的动摩擦因数为，则物块的加速度为（ ）

A．B．
C．D．
【答案】B
【详解】竖直方向由平衡条件可得
水平方向由牛顿第二定律可得
联立解得
故选B。
15．一个质量为1kg的铁球同时受到两个力的作用，这两个力的大小分别为3N和7N，当两个力的方向发生变化时，铁球的加速度大小不可能为（ ）
A．B．C．8m/s2D．
【答案】B
【详解】铁球所受两力的合力的取值范围
由牛顿第二定律可知，铁球的加速度大小范围
则铁球的加速度大小不可能为2m/s2。
故选B。
16．质量为2kg的物体，只受两个大小分别为F1=1N、F2=8N的两个共点力作用，则物体的加速度大小可能是（ ）
A．9m/s2B．7m/s2C．4m/s2D．1m/s2
【答案】C
【详解】物体受到两个大小分别为1N和8N的共点力作用，其合力的取值范围为大于或等于二力之差，小于或等于二力之和，即
由牛顿第二定律可知，物体的加速度大小取值范围为
故选C。
17．下列说法中正确的是（ ）
A．牛顿最早指出力不是维持物体运动的原因
B．在国际单位制中，质量的基本单位是kg，也可以是g
C．在不同单位制中，牛顿第二定律的表达式都是F=ma
D．伽利略根据理想实验作出推论∶如果没有摩擦，在水平面上的物体，一旦具有某一速度，将保持这个速度继续运动下去
【答案】D
【详解】A．伽利略最早指出力不是维持物体运动的原因，选项A错误；
B．在国际单位制中，质量的基本单位是kg，不可以是g，选项B错误；
C．只有在国际单位制中，牛顿第二定律的表达式才可写成F=ma，选项C错误；
D．伽利略根据理想实验作出推论:如果没有摩擦，在水平面上的物体，一旦具有某一速度，将保持这个速度继续运动下去，选项D正确。
故选D。
18．如图所示，质量均为m的木块A和B，用劲度系数为k的轻质弹簧连接，最初系统静止，用大小F＝2mg、方向竖直向上的恒力拉A直到B刚好离开地面，则下列说法正确的是（ ）
A．A上升的初始加速度大小为2g
B．弹簧对A和对B的弹力是一对作用力与反作用力
C．A上升的最大高度为
D．最初静止时，物体B受两个力作用
【答案】A
【详解】A．A未加力F时，设此时弹簧压缩量为，根据受力平衡可得
根据牛顿第二定律，A上升的初始加速度大小为
故A正确；
B．弹簧对A和对B的弹力不是一对作用力与反作用力，故B错误；
C．B刚好离开地面，设弹簧的伸长量为，根据受力平衡可得
从初位置到B刚好离开地面过程，A上升的高度为
故C错误；
D．最初静止时，物体B受重力，弹簧的作用力和地面的支持力，共三个力作用，故D错误。
故选A。
19．如图所示，物体A和B分别与跨过定滑轮的轻绳两端连接（不计绳与滑轮之间的摩擦），当用水平变力F拉着物体B沿光滑水平面向右做匀速直线运动时，下列判断正确的是（ ）
A．物体B的速度小于物体A的速度
B．物体B的速度大于物体A的速度
C．轻绳的拉力小于物体A所受的重力
D．轻绳的拉力大于物体A所受的重力
【答案】BD
【详解】AB．设物体B的运动速度为，将B的速度沿绳和垂直绳的方向进行分解，沿绳方向的速度大小等于物体A的速度大小，则有
可知物体B的速度大于物体A的速度，故A错误，B正确；
CD．根据
在物体B运动过程中，不断变小，则不断增大，物体A向上做加速运动；以A为对象，根据牛顿第二定律可得
可知轻绳的拉力大于物体A所受的重力，故C错误，D正确。
故选BD。
20．如图所示，物体a、b用一根不可伸长的轻细绳相连，再用一根轻弹簧将a和天花板相连，已知物体a、b的质量相等，重力加速度为g。当在P点剪断绳子的瞬间，下列说法正确的是（ ）
A．物体a的加速度大小为g
B．物体b的加速度大小为零
C．物体b的加速度与物体a的加速度大小相等，方向相反
D．物体b的加速度与物体a的加速度大小相等，方向相同
【答案】AC
【详解】设ab物体的质量为m，剪断细绳前，对ab整体受力分析，受到总重力和弹簧的弹力而平衡，故
再对物体a受力分析，受到重力、细绳拉力和弹簧的拉力，剪断细绳后，重力和弹簧的弹力不变，细绳的拉力减为零，故物体a受到的的合力等于mg，向上，根据牛顿第二定律得a的加速度为
方向向上；
对物体b受力分析，受到重力、细线拉力，剪断细绳后，重力不变，细绳的拉力减为零，故物体b受到的力的合力等于mg，向下，根据牛顿第二定律得b的加速度为
a=g
方向向下，所以物体a的加速度与物体b的加速度大小相等，方向相反。
故选AC。
21．如图所示，车内轻绳与轻绳拴住一小球，水平，开始时车向右做匀速直线运动，小球始终处于图中所示的位置相对车静止，重力加速度为，下列说法正确的是（ ）
A．若车突然加速运动，则绳、绳拉力都变大
B．若车突然加速运动，则绳拉力不变，绳拉力变大
C．若运动中烧断绳瞬间，球的加速度为
D．若运动中烧断绳瞬间，球的加速度为0
【答案】BC
【详解】AB．根据题意，对小球受力分析，车向右做匀速直线运动时，如图所示
由平衡条件有
解得
若车突然加速运动，但小球始终处于图中所示的位置相对车静止，则有
解得
可知，绳拉力不变，绳拉力变大，故A错误，B正确；
CD．若运动中烧断绳瞬间，绳拉力和绳拉力消失，小球只受重力，球的加速度为，故D错误，C正确。
故选BC。
22．如图所示，在与水平方向成的斜向上的拉力作用下，质量为的小物块从静止开始沿水平地面做匀加速直线运动，前进时撤掉，小物块运动一段距离后停止，已知物块与地面之间的动摩擦因数，，，，求：
（1）物块运动的最大速度；
（2）从开始运动到停止所用的时间。
【答案】（1）；（2）
【详解】（1）撤去时速度最大，此过程由牛顿第二定律
其中
由运动学公式
联立解得，物块运动的最大速度为
（2）在加速阶段
减速阶段，由牛顿第二定律
由运动学公式
所以，从开始运动到停止所用的总时间为
23．如图所示，一个质量的小物块放在水平地面上。对小物块施加一个的恒定拉力，使小物块做初速度为零的匀加速直线运动，拉力与水平方向的夹角，小物块与水平地面间的动摩擦因数，已知，，重力加速度g取，不计空气阻力。求：
（1）小物块运动过程中加速度的大小；
（2）若4s之后将力F撤去，物块还需要多长时间停止运动。
【答案】（1）；（2）0.6s
【详解】（1）物块在力F作用下做初速度为零的匀加速直线运动
竖直方向，物块受力平衡，有
水平方向，物块做匀加速直线运动，根据牛顿第二定律，有
代入数据，联立解得
（2）设末小物块运动的速度为，则有
撤去拉力F之后，由牛顿第二定律，有
解得
设再经过时间物块停止运动，则有
F撤去后，物块还需要0.6s停止运动。