高三物理一轮复习第三章牛顿运动定律7牛顿第一定律牛顿第三定律课时达标.docx
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高三物理一轮复习第三章牛顿运动定律7牛顿第一定律牛顿第三定律课时达标
2019-2020年高三物理一轮复习第三章牛顿运动定律7牛顿第一定律牛顿第三定律课时达标
1．在地球赤道上的A处静止放置一个小物体．现在设想地球对小物体的万有引力突然消失，则在数小时内，小物体相对A点处的地面来说，将（ ）
A．水平向东飞去
B．原地不动，物体对地面的压力消失
C．向上并渐偏向西方飞去
D．向上并渐偏向东方飞去
解析：
如果地球对小物体的万有引力突然消失，小物体不受力，由于惯性将沿切线AC方向飞出，做匀速直线运动．设经过时间t到达B点．同一时间内A点处地面将转到A′处，如图所示．由于A点的线速度等于小物体的速度，故AB＝AA′.小物体相对于A点处（已转到A′处了）的地面来说，将向上并渐偏向西方飞去．
答案：
C
2．如图所示，一个劈形物体A，各面均光滑，放在固定的斜面上，上表面水平，在上表面上放一光滑的小球B，劈形物体A从静止开始释放，则小球在碰到斜面前的运动轨迹是
（ ）
A．沿斜面向下的直线B．竖直向下的直线
C．无规则曲线D．抛物线
解析：
小球原来静止时受重力和支持力作用，其合力为零．当劈形物体由静止释放，A应沿斜面下滑，故B也将运动，运动状态就要发生改变，但由于惯性，小球原来速度为零，没有水平或其他方向上的速度，而小球又光滑，除竖直方向可以有合力外，其他方向上没有合力，加之力是使物体运动状态改变的原因，小球只能在竖直方向上有运动，在碰到斜面之前，运动轨迹应为一条直线，即竖直向下的直线．
答案：
B
3．（多选）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．力不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
解析：
伽利略利用“理想斜面实验”，否定了亚里士多德的“要维持物体的运动就需要外力”的观点，A项正确；伽利略将逻辑推理和科学实验相结合，否定了亚里士多德“重的物体比轻的物体下落得快”的观点，C项正确．物体间普遍存在的相互吸引力及物体间相互作用力的特点是由牛顿发现或研究的规律，B、D两项错误．
答案：
AC
4．如图所示，将两弹簧测力计a、b连结在一起，当用力缓慢拉a弹簧测力计时，发现不管拉力F多大（未超出量程），a、b两弹簧测力计的示数总是相等的，这个实验说明（ ）
A．这是两只完全相同的弹簧测力计
B．弹力的大小与弹簧的形变量成正比
C．作用力和反作用力大小相等、方向相反
D．力是改变物体运动状态的原因
解析：
两个弹簧测力计的示数对应两弹簧测力计钩上的拉力，不管拉力F多大，a、b两弹簧测力计的示数总相等，说明作用力和反作用力大小相等、方向相反，故C项正确．
答案：
C
5．科学思维和科学方法是我们认识世界的基本手段．在研究和解决问题过程中，不仅需要相应的知识，还要注意运用科学方法．理想实验有时更能深刻地反映自然规律，伽利略设想了一个理想实验，如图所示，其中有一个是经验事实，其余是推论．
①减小第二个斜面的倾角，小球在这个斜面上仍然要达到原来的高度；
②两个对接的斜面，让静止的小球沿一个斜面滚下，小球将滚上另一个斜面；
③如果没有摩擦，小球将上升到原来释放的高度；
④继续减小第二个斜面的倾角，最后使它成水平面，小球要沿水平面做持续的匀速运动．
在上述的设想步骤中，有的属于可靠的事实，有的则是理想化的推论，下列关于事实和推论的分类正确的是（ ）
A．①是事实，②③④是推论B．②是事实，①③④是推论
C．③是事实，①②④是推论D．④是事实，①②③是推论
解析：
本题再现了伽利略理想实验法，即在可靠的物理事实的基础上进行科学合理外推，将实验理想化，并符合物理规律，得到正确结论，其中②是事实，①③④是合理外推．
答案：
B
6．身高和质量完全相同的两人穿同样的鞋在同一水平面上通过一轻杆进行顶牛比赛，企图迫使对方后退．设甲、乙两人对杆的推力分别是F1、F2，甲、乙两人身体因前倾而偏离竖直方向的夹角分别为α1、α2，倾角α越大，此刻人手和杆的端点位置就越低，如图所示，若甲获胜，则（ ）
A．F1＝F2，α1>α2B．F1>F2，α1＝a2
C．F1＝F2，α1<α2D．F1>F2，α1>a2
解析：
作用力与反作用力总是等大反向，故F1＝F2.人手与杆的端点越低，则人受杆的弹力斜向下，人与地面的最大静摩擦力增大，获胜的几率更大．
答案：
A
7．如图所示，人站立在体重计上，下列说法正确的是（ ）
A．人对体重计的压力和体重计对人的支持力是一对平衡力
B．人对体重计的压力和体重计对人的支持力是一对作用力和反作用力
C．人所受的重力和人对体重计的压力是一对平衡力
D．人所受的重力和人对体重计的压力是一对作用力和反作用力
解析：
人对体重计的压力与体重计对人的支持力是一对作用力和反作用力，B项正确、A项错误；人所受重力和人对体重计的压力大小相等，方向相同，即不是一对作用力与反作用力，也不是一对平衡力．
答案：
B
8．（多选）xx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.xx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，与地球之间仍然存在一对作用力与反作用力
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两项错误，A项正确；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，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项正确．
答案：
AD
9.
（xx·海口一中第三次模拟）建筑工人用如图所示的定滑轮装置运送建筑材料．质量为70.0kg的工人站在地面上，通过定滑轮将20.0kg的建筑材料以0.500m/s2的加速度拉升，忽略绳子和定滑轮的质量及定滑轮的摩擦，则工人对地面的压力大小为（g取10m/s2）（ ）
A．510NB．490N
C．890ND．910N
解析：
设绳中张力为FT，则对物体：
FT－mg＝ma；对人：
FT＋FN＝Mg，故FN＝490N，由牛顿第三定律得，工人对地面的压力FN′＝FN＝490N，B项正确．
答案：
B
2019-2020年高三物理一轮复习第三章牛顿运动定律章末检测提升
一、选择题（本大题共10小题，共40分．每小题给出的四个选项中，有的只有一个选项正确，有的有多个选项正确，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有错选的得0分）
1．如图所示，物体A、B质量分别为m1、m2，物块C在水平推力作用下，三者相对静止，一起向右以a＝5m/s2的加速度匀加速度运动，不计各处摩擦，取g＝10m/s2，则m1：
m2为
（ ）
A．1∶2B．1∶3C．2∶1D．3∶1
解析：
设A、B间细绳的拉力大小为FT，则有FT＝m2g，对A根据牛顿第二定律得：
FT＝m1a，解得
＝
，所以选项C正确．
答案：
C
2.
如图所示，细线的一端系一质量为m的小球，另一端固定在倾角为θ的光滑斜面体顶端，细线与斜面平行．在斜面体以加速度a水平向右做匀加速直线运动的过程中，小球始终静止在斜面上，小球受到细线的拉力T和斜面的支持力FN分别为（重力加速度为g）（ ）
A．T＝m（gsinθ＋acosθ） FN＝m（gcosθ－asinθ）
B．T＝m（gcosθ＋asinθ） FN＝m（gsinθ－acosθ）
C．T＝m（acosθ－gsinθ） FN＝m（gcosθ＋asinθ）
D．T＝m（asinθ－gcosθ） FN＝m（gsinθ＋acosθ）
解析：
由题意可知，小球始终静止在斜面上，与斜面体一起向右匀加速运动，小球受力如图所示．沿水平和竖直方向正交分解得，FTcosθ－FNsinθ＝ma，FTsinθ＋FNcosθ＝mg，联立可得，FT＝m（gsinθ＋acosθ），FN＝m（gcosθ－asinθ），A项正确．
答案：
A
3．如图所示，足够长的传送带与水平面夹角为θ，以速度v0逆时针匀速运动．在传送带的上端轻轻放置一个质量为m的小木块，小木块与传送带间的动摩擦因数μ＜tanθ，则图中能客观地反映小木块的速度随时间变化关系的是（ ）
解析：
小木块刚放上去后，在速度小于v0前，木块受到的滑动摩擦力沿斜面向下，由牛顿第二定律得，a1＝gsinθ＋μgcosθ；在木块速度等于v0后，受到的滑动摩擦力沿斜面向上，由牛顿第二定律得，a2＝gsinθ－μgcosθ.D项正确．
答案：
D
4．（多选）质量分别为m与M的A、B两个物块叠放在水平面上，如图所示，已知两物块之间以及物块与地面之间的动摩擦因数都为μ，且最大静摩擦力等于滑动摩擦力，当用一个水平外力F作用在某一物块上时，下列说法中正确的是（ ）
A．若F作用在A物体上，A物块的加速度一定等于
B．若F作用在B物体上，B物块的加速度一定等于
C．若F作用在B物体上，A、B两物块共同运动的加速度一定不大于μg
D．若F作用在B物体上，两物块共同运动的加速度可能等于
－μg
解析：
若F作用在A物块上，如果F<μmg，A、B物块都不会运动，加速度等于零，选项A错误；若F作用在B物块上，如果运动起来，加速度可能等于
，选项B错误，选项D正确；若F作用在B物块上，A物块的最大加速度等于μg，A、B两物块共同运动的加速度一定不大于μg，选项C正确．
答案：
CD
5．质量为40kg的雪橇在倾角θ＝37°的斜面上下滑如图甲所示，所受的空气阻力与速度成正比．今测得雪橇运动的vt图象如图乙所示，且AB是曲线的切线，B点坐标为（4，15），CD是曲线的渐近线．根据以上信息，不可以确定下列哪个物理量（ ）
A．空气的阻力系数
B．雪橇与斜面间的动摩擦因数
C．雪橇在斜面上下滑的最大速度
D．雪橇达到最大速度时所用的时间
解析：
由图象可得，A点加速度aA＝2.5m/s2；最终雪橇匀速运动时最大速度vm＝10m/s；设空气的阻力系数为k，雪橇与斜面间的动摩擦因数为μ，则由牛顿第二定律得：
mgsin37°－μmgcos37°－5k＝maA，
mgsin37°－μmgcos37°－10k＝0，
代入数据解得：
μ＝0.125，k＝20N·s/m.
答案：
D
6．一条足够长的浅色水平传送带自左向右匀速运行．现将一块木炭无初速度地放在传送带的最左端，木炭在传送带上将会留下一段黑色的痕迹．下列说法正确的是（ ）
A．黑色的痕迹将出现在木炭的左侧
B．木炭的质量越大，痕迹的长度越短
C．传送带运动的速度越大，痕迹的长度越短
D．木炭与传送带间动摩擦因数越大，痕迹的长度越短
解析：
木炭水平方向无初速度放到传送带上时，相对于传送带向后运动，所以，会在木炭的右侧留下黑色痕迹，选项A错；在木炭的速度增加到等于传送带的速度之前，木炭相对于传送带向后做匀减速直线运动，根据v2＝2ax，其中a＝μg，与m无关，选项B错；由前式知，a一定时，v越大，x越长，选项C错；在v一定时，μ越大，x越小，选项D对．
答案：
D
7．（多选）在电梯内的地板上，竖直放置一根轻质弹簧，弹簧上端固定一个质量为m的物体，当电梯静止时，弹簧被压缩了x；当电梯运动时，弹簧又被继续压缩了
.则电梯运动的情况可能是（ ）
A．以大小为
g的加速度加速上升
B．以大小为
g的加速度减速上升
C．以大小为
g的加速度加速下降
D．以大小为
g的加速度减速下降
解析：
当电梯静止时，弹簧被压缩了x，则kx＝mg；当电梯运动时，弹簧又被继续压缩了
，则物体所受的合外力F＝
，方向竖直向上，由牛顿第二定律知加速度a＝
＝
g，方向竖直向上．若电梯向上运动，则电梯以大小为
g的加速度加速上升；若电梯向下运动，则电梯以大小为
g的加速度减速下降，故A、D项正确．
答案：
AD
8．在水平地面上运动的小车车厢底部有一质量为m1的木块，木块和车厢通过一根轻质弹簧相连接，弹簧的劲度系数为k.在车厢的顶部用一根细线悬挂一质量为m2的小球．某段时间内发现细线与竖直方向的夹角为θ，在这段时间内木块与车厢保持相对静止，如图所示．不计木块与车厢底部的摩擦力，则在这段时间内弹簧的形变为（ ）
A．伸长量为
tanθB．压缩量为
tanθ
C．伸长量为
D．压缩量为
解析：
分析m2的受力情况可得，m2gtanθ＝m2a，a＝gtanθ，对木块m1受力分析可得，kx＝m1a，x＝
tanθ，因a的方向向左，故弹簧处于伸长状态，故A项正确．
答案：
A
9．（多选）如图所示，质量为m的球与弹簧Ⅰ和水平细线Ⅱ相连，Ⅰ、Ⅱ的另一端分别固定于P、Q.球静止时，Ⅰ中拉力大小为F1，Ⅱ中拉力大小为F2，当仅剪断Ⅰ、Ⅱ中的一根的瞬间时，球的加速度a应是（ ）
A．若断Ⅰ，则a＝g，方向竖直向下
B．若断Ⅱ，则a＝
，方向水平向左
C．若断Ⅰ，则a＝
，方向沿Ⅰ的延长线
D．若断Ⅱ，则a＝g，方向竖直向上
解析：
如果剪断细线，弹簧来不及变化，所以重力与弹力的合力水平向左，大小为F1sinθ或F2；如果剪断弹簧，水平细线的拉力来得及变化，物体只受重力作用，加速度为g，方向竖直向下．
答案：
AB
10．一物块放在倾角为30°的粗糙斜面上，斜面足够长，物块受到平行斜面向上的拉力作用，拉力F随时间t变化如图甲所示，速度随时间t变化如图乙所示，由图可知（g＝10m/s2），下列说法中正确的是（ ）
A．物块的质量为1.0kg
B．0～1s物块受到的摩擦力为4N
C．物块与斜面间的动摩擦因数为
D．若撤去外力F，物体还能向上运动2m
解析：
在匀加速运动阶段，加速度的大小为：
a1＝
m/s2＝4m/s2，根据牛顿第二定律得：
F1－mgsin30°－μmgcos30°＝ma1，匀速运动阶段，根据平衡条件得：
F2－μmgcos30°－mgsin30°＝0，代入数据解得：
m＝1kg，μ＝
，故选项A正确，选项C错误；物块在0～1s内处于静止，有：
mgsin30°＝F＋Ff，F＝4N，解得摩擦力Ff＝1N，故选项B错误；
根据牛顿第二定律得，撤去外力后的加速度大小为：
a2＝
＝gsin30°＋μgcos30°
＝（5＋
×10×
）m/s2
＝8m/s2，
撤去外力后物块向上运动的位移为：
x＝
＝
m＝1m，故选项D错误．
答案：
A
二、填空与实验题（本大题共2小题，共10分．把答案填在相应的横线上或按题目要求作答）
11．（5分）在“探究加速度与力、质量关系”实验中，某同学准备了下列器材：
A.一端带有定滑轮的长木板、B.细线、C电磁打点计时器、D.纸带与复写纸、E.导线、F.开关、G.铅蓄电池、H.托盘（质量不计）、I.砝码（质量已知）、J.低压交流电源．
（1）你认为该同学准备的器材中哪些不需要？
________（填写相对应的字母）
（2）要完成实验还需哪些器材？
______________________；
（3）根据实验测得的数据，绘出的a－F图象如图所示．请你根据这个图象分析，实验中漏掉的步骤是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________.
解析：
从图象上可知，加速度等于零时，而外力不等于零，其原因是没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足．
答案：
（1）G
（2）小车、刻度尺
（3）没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足
12．（5分）在探究加速度与物体所受合外力和质量间的关系时，采用如图所示的实验装置，小车及车中的砝码质量用M表示，盘及盘中的砝码质量用m表示，小车的加速度可由小车后拖动的纸带由打点计数器打上的点计算出：
（1）下列器材中：
电火花计时器、纸带、复写纸片、小车、一端附有定滑轮的长木板、小盘、夹子、细绳、低压交流电源、导线、砝码、刻度尺．不需要的器材是__________．还需要的器材是__________．
（2）用电火花计时器记录纸带运动的时间，电火花计时器所用电源的频率为50Hz，如图为小车带动的纸带上记录的一些点，在每相邻两点间都有四个点未画出，从纸带上测出x1＝3.20cm，x2＝4.74cm，x3＝6.40cm，x4＝8.02cm，x5＝9.64cm，x6＝11.28cm，x7＝12.84cm.
该小车的加速度a＝________．（结果保留三位有效数字）
（3）当M与m的大小关系满足____________时，才可以认为绳子对小车的拉力大小等于盘和砝码的重力．
（4）在保持小车及车中的砝码质量M一定，探究加速度与所受合外力的关系时，由于平衡摩擦力时操作不当，两位同学得到的aF关系分别如图中的甲、乙所示（a是小车的加速度，F是细线作用于小车的拉力）．其原因分别是：
甲图：
________________________________________________________________________；
乙图：
________________________________________________________________________.
解析：
（1）电火花计时器需要220V的交流电源，不需要低压交流电源，本实验需要测量小车及车中砝码、盘及盘中砝码的质量，因此需要天平．
（2）给的纸带有7段，去掉开始的一段，取后6段，由逐差法求得小车加速度
a＝
＝1.62m/s2.
（3）本实验是把盘及盘中的砝码的总重力当成小车受的合力，分析盘的受力知，只有当加速度很小时，才近似成立，所以要求M≫m.
（4）甲图：
F＝0，a≠0，说明平衡摩擦力时，长木板的倾角过大了；乙图：
F≠0，a＝0，说明平衡摩擦力不足，没有平衡摩擦力或木板的倾角过小．
答案：
（1）低压交流电源 天平
（2）1.62m/s2 （3）M≫m
（4）甲图：
平衡摩擦力时，长木板的倾角过大了 乙图：
没有平衡摩擦力或木板的倾角过小
三、计算题（本大题共3小题，共50分．解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤．只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）
13．（16分）如图所示，在光滑水平面上，放置着A、B两个物体．A、B紧靠在一起，其质量分别为mA＝3kg，mB＝6kg，推力FA作用于A上，拉力FB作用于B上，FA、FB大小均随时间而变化，其规律为FA＝（12—2t）N，FB＝（6＋2t）N．问从t＝0开始，到A、B相互脱离为止，A、B的共同位移是多少？
解析：
FA、FB的大小虽随时间而变化，但F合＝FA＋FB＝18N不变，故开始一段时间内A、B共同做匀加速运动，A、B分离前，对整体有：
FA＋FB＝（mA＋mB）a①
设A、B间的弹力为FAB，对B有：
FB＋FAB＝mBa②
由于加速度a恒定，则随着t的增大，FB增大，弹力FAB逐渐减小，当A、B恰好分离时，A、B间的弹力为零，
即FAB＝0③
将FA＝（12－2t）N，FB＝（6＋2t）N代入①得：
a＝2m/s2，
结合②③得t＝3s.
A、B相互脱离前共同位移为x＝
at2，
代入数值得x＝9m.
答案：
9m
14．（16分）（xx·山东卷）研究表明，一般人的刹车反应时间（即图甲中“反应过程”所用时间）t0＝0.4s，但饮酒会导致反应时间延长．在某次试验中，志愿者少量饮酒后驾车以v0＝72km/h的速度在试验场的水平路面上匀速行驶，从发现情况到汽车停止，行驶距离L＝39m，减速过程中汽车位移s与速度v的关系曲线如图乙所示，此过程可视为匀变速直线运动．取重力加速度的大小g取10m/s2.求：
（1）减速过程汽车加速度的大小及所用时间；
（2）饮酒使志愿者的反应时间比一般人增加了多少；
（3）减速过程汽车对志愿者作用力的大小与志愿者重力大小的比值．
解析：
（1）设减速过程中汽车加速度的大小为a，所用时间为t，由题可得初速度v0＝20m/s，末速度v＝0，位移x＝25m，由运动学公式得
v
＝2ax①
t＝
②
联立①②式，代入数据得
a＝8m/s2③
t＝2.5s④
（2）设志愿者反应时间为t′，反应时间的增加量为Δt，由运动学公式得
L＝v0t′＋x⑤
Δt＝t′－t0⑥
联立⑤⑥式，代入数据得
Δt＝0.3s⑦
（3）设志愿者所受合外力的大小为F，汽车对志愿者作用力的大小为F0，志愿者质量为m，由牛顿第二定律得
F＝ma⑧
由平行四边形定则得
F
＝F2＋（mg）2⑨
联立③⑧⑨式，代入数据得
＝
⑩
答案：
（1）8m/s2 2.5s
（2）0.3s （3）
15．（18分）中央电视台近期推出了一个游戏节目——推矿泉水瓶．选手们从起点开始用力推瓶一段时间后，放手让瓶向前滑动，若瓶最后停在桌上有效区域内，视为成功；若瓶最后不停在桌上有效区域内或在滑行过程中倒下，均视为失败，其简化模型如图所示，AC是长度为L1＝5m的水平桌面，选手们可将瓶子放在A点，从A点开始用一恒定不变的水平推力推瓶，BC为有效区域．已知BC长度L2＝1m，瓶子质量m＝0.5kg，瓶子与桌面间的动摩擦因数μ＝0.4.某选手作用在瓶子上的水平推力F＝20N，瓶子沿AC做直线运动（g取10m/s2），假设瓶子可视为质点，那么该选手要想游戏获得成功，试问：
（1）推力作用在瓶子上的时间最长不得超过多少？
（2）推力作用在瓶子上的距离最小为多少？
解析：
（1）要想游戏获得成功，瓶滑到C点速度正好为零，力作用时间最长，设最长作用时间为t1，有力作用时瓶做匀加速运动，设加速度为a1，t1时刻瓶的速度为v，力停止作用后瓶做匀减速运动，设此时加速度大小为a2，由牛顿第二定律得：
F－μmg＝ma1①
μmg＝ma2②
加速运动过程中的位移x1＝
③
减速运动过程中的位移x2＝
④
位移关系满足：
x1＋x2＝L1⑤
又：
v＝a1t1⑥
由以上各式解得：
t1＝
s
（2）要想游戏获得成功，瓶滑到B点速度正好为零，力作用距离最小，设最小距离为d，则
＋
＝L1－L2⑦
v′2＝2a1d⑧
联立解得：
d＝0.4m
答案：
（1）
s
（2）0.4m
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