人教版物理高中二轮复习专题试卷练习——第十讲《牛顿第一定律 牛顿第三定律》

1．伽利略创造的把实验、假设和逻辑推理相结合的科学方法，有力地促进了人类科学认识的发展．利用如图所示的装置做如下实验：小球从左侧斜面上的O点由静止释放后沿斜面向下运动，并沿右侧斜面上升．斜面上先后铺垫三种粗糙程度逐渐减低的材料时，小球沿右侧斜面上升到的最高位置依次为1、2、3．根据三次实验结果的对比，可以得到的最直接的结论是：      （      ）

A．如果斜面光滑，小球将上升到与O点等高的位置

B．如果小球不受力，它将一直保持匀速运动或静止状态

C．如果小球受到力的作用，它的运动状态将发生改变

D．小球受到的力一定时，质量越大，它的加速度越小

【答案】A

【名师点睛】小球从左侧斜面上的O点由静止释放后沿斜面向下运动，并沿右侧斜面上升，阻力越小则上升的高度越大，伽利略通过上述实验推理得出运动物体如果不受其他物体的作用，将会一直运动下去．要想分清哪些是可靠事实，哪些是科学推论要抓住其关键的特征，即是否是真实的客观存在，这一点至关重要，这也是本题不易判断之处；伽利略的结论并不是最终牛顿所得出的牛顿第一定律，因此，在确定最后一空时一定要注意这一点。

2．关于惯性，下列说法不正确的是：      （      ）

A．惯性是物体固有的属性，惯性越大的物体，它的运动状态越难改变

B．同一物体运动时的惯性大于静止时的惯性

C．“嫦娥一号”卫星在地球上的惯性与它绕月球飞行时的惯性相同（燃料消耗忽略不计）

D．各种机床和发电机的底座做得很笨重，并用螺丝固定在地面上，目的是增大惯性．

【答案】B

【解析】惯性是物体固有的属性，惯性越大的物体，它的运动状态越难改变，A正确；质量不变惯性不变，与运动状态无关，只与质量有关，故B错误； “嫦娥一号”卫星在地球上的惯性与它绕月球飞行时的惯性相同（燃料消耗忽略不计），因为质量不变，C正确；各种机床和发电机的底座做得很笨重，并用螺丝固定在地面上，目的是增大惯性，使其静止的状态不易改变，D正确。

【名师点睛】惯性是物理学中的一个性质，它描述的是物体能够保持原来的运动状态的性质，不能和生活中的习惯等混在一起．解答此题要注意：一切物体任何情况下都具有惯性．惯性只有在受力将要改变运动状态时才体现出来。

3．如图，冰壶在冰面运动时受到的阻力很小，可以在较长时间内保持运动速度的大小和方向不变，我们可以说冰壶有较强的抵抗运动状态变化的“本领”，这里所指的“本领”是冰壶的惯性，则惯性的大小取决于：      （      ）

A、冰壶的速度   B、冰壶的质量      C、冰壶受到的推力     D、冰壶受到的阻力

【答案】B

【解析】衡量惯性大小的唯一因素，就是质量，质量越大，惯性越大，质量越小，惯性越小，故B正确；

【名师点睛】惯性是物体所具有的特性，和物体的运动状态，形状，所处空间位置等于因素无关，只与物体的质量有关系，基础题，比较容易

4．（多选）关于运动状态与所受外力的关系，下面说法中正确的是：      （      ）

A．物体受到恒定的外力作用时，它的运动转态不一定发生改变

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或者匀速直线运动状态

D．物体的运动方向与它所受的合力的方向一定相同

【答案】ABC

【名师点睛】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．物体受到的合力为零时，它不一定处于静止状态．物体的运动方向不一定与它所受的合力的方向相同．物体受到不为零的合力作用时，它的运动状态一定发生变化。

5.如图所示，底座A上装有一根长杆，总质量为M，杆上套有质量为的环B，它与杆有摩擦，当环沿杆下滑的过程中，底座对地面的压力将可能：      （      ）

A、等于   B、小于

C、大于         D、以上都不对

【答案】ACB

【名师点睛】环沿杆下滑的过程运动情况可能有三种：匀速运动，加速运动和减速运动，分情况讨论环所受的摩擦力与其重力的关系．再以底座为研究对象，受到重力、地面的支持力和环的滑动摩擦力，分析地面的支持力情况，再根据牛顿第三定律分析底座对地面的压力。

1．关于物体的惯性，下列说法中正确的是：      （      ）

A．力是改变物体惯性的原因

B．物体的运动速度越大，其惯性也越大

C．物体只有静止或匀速直线运动时才有惯性

D．一切物体都具有惯性，质量是物体惯性大小的量度

【答案】D

【解析】力是改变物体运动状态的原因，选项A错误；物体的惯性只于物体的质量有关，与物体的速度及运动状态无关，选项BC错误；一切物体都具有惯性，质量是物体惯性大小的量度,选项D正确；故选D.

2．飞机降落后，在机场跑道上滑行，与起飞升空时比较，它的惯性变小了，原因是：      （      ）

A．运动速度变小了B．高度降低了   C．质量变小了   D．阻力变大了

【答案】C

【解析】质量是衡量惯性大小唯一标准，质量大惯性大，质量小则惯性小，C对。

【名师点睛】对惯性的理解

1．惯性是物体的固有属性，一切物体都具有惯性．

2．质量是惯性大小的唯一量度．质量越大，惯性越大．

3．惯性大小与物体运动状态无关，与物体受力情况以及地理位置无关．

4．惯性的表现

(1)不受力时，惯性表现为保持原来的匀速直线运动状态或静止状态，有“惰性”的意思．

(2)受力时，惯性表现为运动状态改变的难易程度．质量越大，惯性越大，运动状态越难以改变．

3．人站在地面上，先将两腿弯曲，再用力蹬地，就能跳离地面，人能跳起离开地面的原因是：      （      ）

A．人除了受到地面的弹力外，还受到一个向上的力

B．地面对人的支持力大于人受到的重力

C．地面对人的支持力大于人对地面的压力

D．人对地面的压力大于地面对人的支持力

【答案】B

【名师点睛】本题考查的内容是牛顿的三个定律，人能离地，是因为合力方向向上，根据受力情况，可知地面对人的支持力大于人所受的重力；地面对人的支持力和人对地面的压力是一对作用力和反作用力，根据牛顿第三定律知，这一对力大小相等，方向相反。

4．（多选）用牛顿运动定律判断，下列说法正确的是：      （      ）

A.人走路时，地对脚的力大于脚蹬地的力，所以人才能往前走

B.不论站着不动，还是走动过程，人对地面的压力和地面对人的支持力，总是大小相等方向相反的

C.人站在沼泽地下陷时，人对沼泽地的压力大于沼泽地对人的支持力

D.以卵击石，石头完好而鸡蛋破了，但石头对鸡蛋的作用力仍等于鸡蛋对石头的作用力

【答案】BD

【解析】人走路时，地对脚的力与脚蹬地的力是作用力和反作用力，大小相等，方向相反，故A错误；不论站着不动，还是走动过程中，人对地面的压力和地面对人的支持力是作用力和反作用力，总是大小相等方向相反的，故B正确；人站在沼泽地下陷时，人对沼泽地的压力与沼泽地对人的支持力是作用力和反作用力，总是大小相等方向相反的，故C错误；以卵击石，石头完好而鸡蛋破了，但石头对鸡蛋的作用力仍等于鸡蛋对石头的作用力，只是鸡蛋的承受能力弱些，故D正确。

【名师点睛】作用力和反作用力大小相等，方向相反，作用在同一条直线上，在任何情况下都相等．根据牛顿第二定律知，物体的加速度与合力的方向相；本题考查了牛顿第二定律和牛顿第三定律的基本运用，知道加速度与合力的关系，以及知道作用力和反作用力的大小关系。

5．如图所示，A、B两物块的质量分别为2m和m，静止叠放在水平地面上．A、B间的动摩擦因数为μ，B与地面间的动摩擦因数为μ.最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g.现对A施加一水平拉力F，则：      （      ）

A．当F＞3μmg时，A相对B滑动

B．当F＝μmg时，A的加速度为μg

C．当F＜2μmg 时，A、B都相对地面静止

D．无论F为何值，B的加速度不会超过μg

【答案】ABD

【名师点睛】根据A、B之间的最大静摩擦力，隔离对B分析求出整体的临界加速度，通过牛顿第二定律求出A、B不发生相对滑动时的最大拉力．然后通过整体法隔离法逐项分析。

【满分：110分  时间：90分钟】

一、选择题(本大题共12小题，每小题5分，共60分。在每小题给出的四个选项中. 1~8题只有一项符合题目要求； 9~12题有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。)

1．人站在地面上，先将两腿弯曲，再用力蹬地，就能跳离地面，人能跳起离开地面的原因是：      （      ）

A．人除了受到地面的弹力外，还受到一个向上的力

B．地面对人的支持力大于人受到的重力

C．地面对人的支持力大于人对地面的压力

D．人对地面的压力大于地面对人的支持力

【答案】B

【名师点睛】本题考查的内容是牛顿的三个定律，人能离地，是因为合力方向向上，根据受力情况，可知地面对人的支持力大于人所受的重力；地面对人的支持力和人对地面的压力是一对作用力和反作用力，根据牛顿第三定律知，这一对力大小相等，方向相反。

2．下列说法正确的是：      （      ）

A．凡是大小相等、方向相反、分别作用在两个物体上的两个力必定是一对作用力和反作用力

B．凡是大小相等、方向相反、作用在同一物体上的两个力必定是一对作用力和反作用力

C．即使大小相等、方向相反、作用在同一直线上且分别作用在两个物体上的两个力也不一定是一对作用力和反作用力

D．相互作用的一对力究竟称哪一个力是反作用力不是任意的

【答案】C

【解析】作用与反作用力必须是相互作用力，即使大小相等、方向相反、作用在同一直线上且分别作用在两个物体上的两个力也不一定是一对作用力和反作用力，选项C正确，AB错误；相互作用的一对力究竟称哪一个力是反作用力是任意的，选项D错误；故选C.

【名师点睛】此题是对作用与反作用力的考查；要知道作用与反作用力是相互作用力，称一个物体为作用力时另一个力就是反作用力，这是任意的；作用力与反作用力满足：等大、反向、共线、同体，但是满足这四个条件的力不一定是作用和反作用力.

3．一本书放在水平桌面上，针对书和桌面的受力有下列说法，正确的是：      （      ）

A. 书对桌面的压力就是书的重力

B. 书受到的支持力、桌面受到的压力都是弹力

C. 书受到的支持力与桌面受到的压力是一对平衡力

D. 书的重力和桌面受到的压力是一对作用力与反作用力

【答案】B

【名师点睛】本题主要是考查作用力与反作用力的关系，同时注意区分它与一对平衡力的区别．作用力与反作用力的关系是大小相等，方向相反，作用在同一条直线上，作用力与反作用力和一对平衡力最大的区别在于作用力与反作用力作用在两个不同的物体上，而一对平衡力是作用在同一个物体上的．

4．关于惯性，下列说法正确的是：      （      ）

A、物体受力增大时，惯性会减小

B、某物体运动得越快越难停下来，说明物体速度大时惯性大

C、将一小球从地球带到月球，物体的惯性会减小

D、惯性大小只由物体的质量决定，与速度和是否受力无关

【答案】D

【解析】惯性大小取决于物体质量大小，质量越大，惯性越大，与受力情况、速度大小、地理位置等无关，故ACB错误，D正确。

【名师点睛】对于惯性概念的理解要准确到位：惯性是物体的固有属性，一切物体都有惯性，惯性大小取决于物体质量大小，与速度等因素无关。

5．关于两个物体间作用力与反作用力的下列说法中，正确的是：      （      ）

A、有作用力才有反作用力，因此先有作用力后产生反作用力

B、只有两个物体处于平衡状态中，作用力与反作用力才大小相等

C、作用力与反作用力只存在于相互接触的两个物体之间

D、作用力与反作用力的性质一定相同

【答案】D

【解析】作用力与反作用力，它们同时产生，同时变化，同时消失，故A错误；牛顿第三定律适用于任何情况，且作用力与反作用力的大小相等，故B错误；不相互接触的两个物体之间也有作用力与反作用力，如磁铁吸引铁块时，故C错误；作用力与反作用力性质相同，故D正确。

【名师点睛】由牛顿第三定律可知，作用力与反作用力大小相等，方向相反，作用在同一条直线上，作用在两个物体上，力的性质相同，它们同时产生，同时变化，同时消失，本题考查牛顿第三定律及其理解，应理解牛顿第三定律与平衡力的区别。

6．关于作用力和反作用力，以下说法正确的是：      （      ）

A．作用力与它的反作用力总是一对平衡力

B．地球对物体的作用力比物体对地球的作用力大

C．作用力与反作用力一定是性质相同的力

D．凡是大小相等，方向相反，作用在同一条直线上的，并且分别作用在不同物体上的两个力一定是一对作用力和反作用力

【答案】C

【名师点晴】相互作用力是指相互作用的物体之间产生的一种作用力，它们的大小相等、方向相反，作用在同一直线上，且作用在不同的物体上；如果只是满足大小相等、方向相反，作用在同一直线上，不同的物体上，则它们不一定是相互作用力。

7．关于牛顿第一定律的说法正确的是：      （      ）

A．由理想斜面实验探究直接得出

B．通过日常生活经验总结出来，可以用实验得到验证

C．牛顿第一定律即惯性定律，其成立不需要条件

D．在实验基础上，经分析、推理得出的规律

【答案】D

【解析】牛顿第一定律是建立在理想斜面实验基础上，经抽象分析推理得出的结论，选项A错误，D正确；牛顿第一定律不是实验定律，不可以用实验得到验证，选项B错误；牛顿第一定律即惯性定律，其成立是需要条件的，选项C错误；故选D.

【名师点睛】此题是对牛顿第一定律的理解的考查；要知道牛顿第一定律是建立在理想斜面实验基础上，经抽象分析推理得出的结论，它不是实验定律，不能通过实验来验证，适应于惯性系中的宏观低速物体；此题是基础题.

8．关于作用力、反作用力和一对平衡力的认识，正确的是：      （      ）

A．一对平衡力的合力为零，作用效果相互抵消，一对作用力与反作用力的合力也为零，作用效果相互抵消

B．作用力和反作用力同时产生、同时变化、同时消失，且性质相同，平衡力的性质却不一定相同

C．作用力和反作用力同时产生、同时变化、同时消失，且一对平衡力也是如此

D．先有作用力，接着才有反作用力，一对平衡力却是同时作用在同一个物体上

【答案】B

【解析】一对平衡力的合力为零，作用效果相互抵消，一对作用力与反作用力因为作用在两个物体上，故合力不为零，作用效果也不能相互抵消，选项A错误；作用力和反作用力同时产生、同时变化、同时消失，且性质相同，平衡力的性质却不一定相同，选项B正确CD错误；故选B.

【名师点睛】此题考查了对作用与反作用力以及平衡力的理解；注意作用与反作用力是：等大、反向、共线、不同物体上，且是同在同消的同种性质的力；但是平衡力是：等大、反向、共线、同一物体上，且不一定是同在同消的，也不一定是同种性质的力；两者要注意区别.

9．17世纪，意大利物理学家伽利略根据“斜面实验”指出：在水平面上运动的物体之所以会停下来，是因为受到摩擦阻力的缘故，你认为下列陈述正确的是：      （      ）

A.该实验是一理想实验，是在思维中进行的，无真实的实验基础，故其结果是荒谬的。

B.该实验是以可靠的事实为基础，经过抽象思维，抓住主要因素，忽略次要因素，从而更深刻地反映自然规律

C.该实验证实了亚里士多德“力是维持物体运动的原因”的结论

D.该实验为牛顿第一定律的提出提供了有力的实验依据

【答案】BD

【名师点睛】理想实验的魅力

1．亚里士多德认为：必须有力作用在物体上，物体才能运动；没有力的作用，物体就要静止在一个地方．

2．伽利略的理想实验

(1)斜面实验：让静止的小球从第一个斜面滚下，冲上第二个斜面，如果没有摩擦，小球将上升到原来释放时的高度．减小第二个斜面的倾角，小球滚动的距离增大，当第二个斜面放平，小球将永远运动下去．

(2)推理结论：力不是(选“是”或者“不是”)维持物体运动的原因．

3．笛卡尔的观点：如果运动中的物体没有受到力的作用，它将继续以同一速度沿同一直线运动，既不停下来也不偏离原来的方向．

10．物体静止在斜面上，如图所示，下列说法正确的是：      （      ）

A、物体对斜面的压力和斜面对物体的支持力是一对平衡力

B、物体对斜面的摩擦力和斜面对物体的摩擦力是一对作用力和反作用力

C、物体受重力、弹力、摩擦力和下滑力

D、物体所受重力按作用效果可以分解为沿斜面向下的力和垂直于斜面的力

【答案】BD

【名师点睛】受力情况一般按重力、弹力和摩擦力的顺序进行，静摩擦力方向与物体相对运动趋势方向相反，支持力垂直于接触面。放在斜面上的物体受到重力、斜面的支持力和摩擦力三个力作用，根据平衡条件知，三个力平衡。

11．如图所示，甲、乙两人在冰面上“拔河”．两人中间位置处有一分界线，约定先使对方过分界线者为赢．若绳子质量不计，冰面可看成光滑，则下列说法正确的是：      （      ）

A．甲对绳的拉力与乙对绳的拉力是一对平衡力

B．甲对绳的拉力与乙对绳的拉力是作用力与反作用力

C．若甲的质量比乙大，则甲能赢得“拔河”比赛的胜利

D．若乙收绳的速度比甲快，则乙能赢得“拔河”比赛的胜利

【答案】AC

【解析】若冰面看成是光滑的，即两人受到的摩擦力为0，则甲对绳的拉力与乙对绳的拉力是一对平衡力，选项A正确；B错误；若甲的质量较大，则相同的作用力下，甲产生的加速度比乙小，故它运动到分界线的时间就较长，乙先到达分界线，所以甲能赢得“拔河”比赛的胜利，选项C正确；它们相对运动，收绳的速度就是他们的相对速度，它的大小不影响“拔河”比赛的胜利，选项D错误。

【名师点晴】拔河比赛时，甲对乙的力和乙对甲的力是相互的，它们大小相等，而对于绳子而言，在绳子的质量不计的情况下，二者对绳子的力也是大小相等的；取胜的关键在于二者的体重，质量大的容易取胜；在考虑摩擦力的情况下，取胜有关键在于摩擦力的大小，地面给的摩擦力越大，则越容易取胜。

12．如图所示，猎人非法猎猴，用两根轻绳将猴子悬于空中，猴子处于静止状态.以下相关说法不正确的是：      （      ）

A．猴子受到两个力的作用

B．绳拉猴子的力和猴子拉绳的力相互平衡

C．人将绳子拉得越紧，猴子受到的合力越大

D．地球对猴子的引力与猴子对地球的引力是一对作用力和反作用力

【答案】ABC

【名师点睛】对猴子进行受力分析可知猴子受力情况，由共点力的平衡可知拉力与重力的关系， 由牛顿第三定律可知作用力与反作用力。

二、非选择题（本大题共4小题，第13、14题每题10分；第15、16题每题15分；共50分）

13．（10分）亚里士多德（前384—前322年），古希腊斯吉塔拉人，世界古代史上最伟大的哲学家、科学家和教育家之一。但由于历史的局限性，亚里士多德的有些认识是错误的。为了证明亚里士多德的一个结论是错误的，一位科学家设计了一个理想实验，下图是这个理想实验的示意图。甲图是将两个斜面对接，让静止的小球沿一个斜面滚下，小球将滚上另一个斜面；图乙是减小第二个斜面的倾角，小球在这个斜面上几乎要达到原来的高度；……。由此得到推论：图丙中，在没有摩擦等阻碍时，小球将永远运动下去。

设计这个理想实验的科学家是       ，这个理想实验说明亚里士多德的力是_______物体运动的原因的结论是错误的。

【答案】   伽利略 ，      维持

【解析】设计这个理想实验的科学家是伽利略，这个理想实验说明亚里士多德的力是维持物体运动状态的原因的结论是错误的。

【名师点睛】关于力和运动的关系，历史上有两种对立的观点：亚里士多德认为，力是维持物体运动的原因；伽利略等人认为，力是改变物体运动状态的原因．现在人们普遍认为力是改变物体运动状态的原因的观点是正确的，这一观点无法经过实验直接证实，而是在大量实验事实的基础上，经过推理概括得出的。

14．（10分）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，则木杆下降的加速度大小为______，方向为______．(设小猫的质量为m，木杆的质量为M)

【答案】 ；向下

【名师点睛】此题是对牛顿运动定律的考查；注意分清平衡力及作用与反作用力的不同点。

15．（15分）如图所示，用内壁光滑的薄壁细管弯成的“S”形轨道固定于竖直平面内，弯曲部分是由两个半径均为R＝0.2 m的半圆平滑对接而成(圆的半径远大于细管内径)。轨道底端A与水平地面相切，顶端与一个长为l＝0.9 m的水平轨道相切B点。一倾角为θ＝37°的倾斜轨道固定于右侧地面上，其顶点D与水平轨道的高度差为h＝0.45 m，并与其他两个轨道处于同一竖直平面内。一质量为m＝0.1 kg的小物体(可视为质点)在A点被弹射入“S”形轨道内，沿轨道ABC运动，并恰好从D点以平行斜面的速度进入倾斜轨道。小物体与BC段间的动摩擦因数μ＝0.5。(不计空气阻力，g取10 m/s2。sin37°＝0.6, cos37°＝0.8)

（1）小物体从B点运动到D点所用的时间；

（2）小物体运动到B点时对“S”形轨道的作用力大小和方向；

【答案】（1）0.5 s       （2）11.5 N, 方向向上

【名师点睛】（1）小球从C到D做平抛运动，根据下降的高度和速度方向得到平抛的初速度和时间，再对从B到C过程运用牛顿第二定律、速度位移公式和速度时间公式列式联立求解；

（2）先假设小球在B受到的弹力向下，根据重力和弹力的合力提供向心力列式求出弹力，如果是负的，表示与假设的方向相反；

16．（15分）如图所示，两个完全相同的质量为m的光滑小球放在一个正方体的箱子内，静止时，箱子的顶部与球恰好接触但不挤压，并且两个小球的球心连线恰好与面对角线平行，已知重力加速度为g，求：

（1）箱子静止时右壁受到的压力大小；

（2）箱子以加速度水平向左加速运动时左壁受到的压力大小；

（3）箱子以加速度水平向左加速运动时底部对B小球的支持力大小；

【答案】（1）mg（2）（3）3mg

【解析】

（1）静止时，A小球的受力如图所示

由几何关系可知

以两个小球整体研究,可知箱子右壁对B小球的弹力为 

根据牛顿第三定律可知箱子右壁受到的压力

（3）由（2）问分析可知，当a=2g时将会受到箱子顶部给它向下的压力，此时A小球的受力如图所示

根据牛顿第二定律

水平方向：

竖直方向：

可解得：

以两个小球整体研究可知底部对B小球的支持力

解得：