高考物理一轮复习课时作业7牛顿第一定律牛顿第三定律含答案

牛顿第一定律 牛顿第三定律

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1．(创新题)亚里士多德在其著作《物理学》中说：一切物体都具有某种“自然本性”，物体由其“自然本性”决定的运动称之为“自然运动”，而物体受到推、拉、提、举等作用后的非“自然运动”称之为“受迫运动”。伽利略、笛卡儿、牛顿等人批判地继承了亚里士多德的这些说法，建立了新物理学；新物理学认为一切物体都具有的“自然本性”是“惯性”。下列关于“惯性”和“运动”的说法中不符合新物理学的是(　　)

A．一切物体的“自然运动”都是速度不变的运动——静止或者匀速直线运动

B．作用在物体上的力，是使物体做“受迫运动”即变速运动的原因

C．可绕竖直轴转动的水平圆桌转得太快时，放在桌面上的盘子会向桌子边缘滑去，这是“盘子受到的向外的力”超过了“桌面给盘子的摩擦力”导致的

D．竖直向上抛出的物体，受到了重力，却没有立即反向运动，而是继续向上运动一段距离后才反向运动，是由于物体具有惯性

【解析】选C。力不是维持物体运动状态的原因，力是改变物体运动状态的原因，所以当物体不受到任何外力的时候，总保持静止或者匀速直线运动的状态，故选项A符合题意；当物体受到外力作用的时候，物体的运动状态会发生改变，即力是改变物体运动状态的原因，故选项B符合题意；找不到盘子受到的向外的力的施力物体，故选项C不符合题意；由于物体具有向上的速度，所以具有向上的惯性，虽然受到向下的重力，但物体不会立刻向下运动，故选项D符合题意。

【总结提升】惯性是物体保持原来运动状态的性质，与物体是否受力、是否运动及所处的位置无关，物体的惯性只与其质量有关，物体的质量越大其惯性越大；牛顿第一定律揭示了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。

2．(2020·哈尔滨模拟)一只封闭的小箱子，自重为G，内有一只重为G0的小蜜蜂，箱子放在水平地面上。则关于箱子对地面的压力的说法正确的是(　　)

A．若小蜜蜂在箱子内水平匀速飞行，箱子对地面的压力等于G

B．若小蜜蜂在箱子内竖直向上匀速飞行，箱子对地面的压力大于G＋G0

C．若小蜜蜂在箱子内倾斜向上匀速飞行，箱子对地面的压力等于G＋G0

D．若小蜜蜂在箱子内竖直向下匀速飞行，箱子对地面的压力小于G＋G0

【解析】选C。蜜蜂匀速飞行，箱子静止，因此箱子与蜜蜂组成的系统处于平衡状态，它们受竖直向下的重力G＋G0，地面对箱子的支持力F，由平衡条件得：F＝G＋G0。箱子对地面的压力F′与地面对箱子的支持力F是作用力与反作用力，所以F′＝F＝G＋G0，故A、B、D错误，C正确。

3．(2020·深圳模拟)如图所示，手推车的篮子里装有一篮球，女孩把手推车沿斜面向上匀速推动，篮子的底面平行于斜面，靠近女孩的右侧面垂直于底面，下列说法正确的有(　　)

A.篮子底面受到的压力大于篮球的重力

B．篮子对篮球的作用力小于篮球的重力

C．人对篮球的作用力等于篮球的重力

D．篮子右侧面受到的压力小于篮球的重力

【解析】选D。对篮球受力分析，并运用合成法如图所示：

设斜面倾角为θ，根据几何知识可知，篮子底部对篮球的支持力大小FN1＝mg cos θ，根据牛顿第三定律，则篮子底面受到的压力大小为mg cos θ<mg，A错误；篮子右侧面对篮球的支持力大小FN2＝mg sin θ，根据牛顿第三定律，则篮子右侧面受到的压力大小为mg sin θ<mg，篮子对篮球的作用力为FN1、FN2的合力，大小等于篮球的重力，B错误，D正确；人对篮球没有作用力，C错误。

【加固训练】

(多选)如图所示，在匀速前进的磁悬浮列车里，小明将一小球放在水平桌面上，且小球相对桌面静止。关于小球与列车的运动，下列说法正确的是              (　　)

A.若小球向前滚动，则磁悬浮列车在加速前进

B.若小球向后滚动，则磁悬浮列车在加速前进

C.磁悬浮列车急刹车时，小球向前滚动

D.磁悬浮列车急刹车时，小球向后滚动

【解析】选B、C。列车加(减)速时，小球由于惯性保持原来的运动状态不变，相对于列车向后(前)滚动，选项B、C正确。

4．如图所示，大人很轻松地就能将小孩拉过来，如果用两个力传感器与计算机相连，就很容易地显示两个拉力随时间变化的图象。由图象可以得出的正确结论是(　　)

A.作用力与反作用力的大小总是相等

B．作用力与反作用力的大小不相等

C．作用力与反作用力的作用时间不相等

D．作用力与反作用力的方向相同

【解析】选A。所给拉力图象关于t轴对称，表明作用力和反作用力的大小始终相等，A正确，B错误；从图象看出，作用力与反作用力同时产生、同时消失，作用时间相同，C错误；图象上两人的拉力一正一负，表明作用力和反作用力方向相反，D错误。

5.(2021·贵阳模拟)如图所示,压路机在水平路面上缓慢行驶,路面对压路机的支持力为F1,压路机对路面的压力为F2,关于F1、F2,下列说法正确的是 (　　)

A.F1大于F2

B.F1小于F2

C.F1与F2是一对平衡力

D.F1和F2一定是同性质的力

【解析】选D。路面对压路机的支持力F1与压路机对路面的压力F2互为作用力和反作用力,故两个力大小相等,方向相反,作用在两个物体上,并且是同种性质的力,故选项D正确。

6.(多选)(2020·宜宾模拟)如图所示，光滑水平面上静止着一辆小车，在酒精灯加热一段时间后塞子喷出。下列说法正确的是(　　)

A．由于塞子的质量小于小车的质量，喷出时塞子受到的冲击力将大于小车受到的冲击力

B．由于塞子的质量小于小车的质量，喷出时塞子受到的冲击力将小于小车受到的冲击力

C．塞子喷出瞬间，小车对水平面的压力大于小车整体的重力

D．若增大试管内水的质量，则可以增大小车整体的惯性

【解析】选C、D。喷出时塞子受到的冲击力和小车受到的冲击力大小相等，方向相反，故A、B错误；塞子喷出瞬间，试管内的气体对小车整体有斜向左下的作用力，所以小车对水平面的压力大于小车整体的重力，故C正确；若增大试管内水的质量，则小车整体的惯性增大，故D正确。

7．理想实验有时能更深刻地反映自然规律。伽利略设想了一个理想实验，如图所示的斜面实验，其中有一个是实验事实，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时的高度。

④继续减小第二个斜面的倾角，最后使它变成水平面，小球要沿水平面做持续的匀速运动。

(1)请将上述理想实验的设想步骤按照正确的顺序排列________(只要填写序号即可)。

(2)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】(1)体会伽利略的理想实验，可知顺序排列为②③①④。(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是事实，其余是推论，分类正确的是B。

答案：(1)②③①④　(2)B

【总结提升】牛顿第一定律描述的是一种理想化的状态，不可能用实验直接验证，但是伽利略创立了理想实验法，建立在了可靠的实验事实之上，又经过了逻辑思维推理，因而是正确的。

8．(2021·海淀区模拟)意大利科学家伽利略在研究物体变速运动规律时，做了著名的“斜面实验”，他测量了铜球在较小倾角斜面上的运动情况，发现铜球做的是匀变速直线运动，且铜球加速度随斜面倾角的增大而增大，于是他对大倾角情况进行了合理的外推，由此得出的结论是(　　)

A．自由落体运动是一种匀变速直线运动

B．力是使物体产生加速度的原因

C．力不是维持物体运动的原因

D．物体都具有保持原来运动状态的属性，即惯性

【解析】选A。铜球在较小倾角斜面上做的是匀变速直线运动，且铜球加速度随斜面倾角的增大而增大，倾角最大的情况就是90°，这时铜球做自由落体运动，由此得出的结论是自由落体运动是一种匀变速直线运动，故A正确；该实验不能得出力是使物体产生加速度的原因这个结论，故B错误；物体的运动不需要力来维持，但是该实验不能得出该结论，故C错误；该实验不能得出惯性这一结论，故D错误。

9.(创新题)新冠肺炎疫情期间人们习惯于通过手机看视频、直播等。如图所示为放在水平桌面上的一款手机支架，则手机放在支架上时(　　)

A．支架对桌面的压力等于手机的重力

B．手机一定受到摩擦力的作用

C．支架对手机的作用力方向竖直向上

D．手机对支架的压力和支架对手机的支持力是一对平衡力

【解析】选C。由平衡条件可知，支架对桌面的压力等于支架和手机的总重力，所以支架对桌面的压力大于手机的重力，选项A错误；由题图可知，若没有摩擦力，支架对手机的支持力与重力也可以平衡，选项B错误；由平衡条件可知，支架对手机的作用力与手机的重力等大反向，所以支架对手机的作用力方向竖直向上，选项C正确；手机对支架的压力和支架对手机的支持力是一对作用力与反作用力，不是一对平衡力，选项D错误。

10．如图所示，某学校教室里的磁性黑板上粘挂一些小磁铁(如图中“笑脸”)，“笑脸”被吸在黑板上可以用于“贴”挂图等辅助教学。下列关于“笑脸”的说法中正确的是(　　)

A.“笑脸”受到黑板的磁吸引力大于黑板对其的弹力才能被吸在黑板上

B．“笑脸”与黑板间存在三对作用力与反作用力

C．“笑脸”受到三个力的作用

D．“笑脸”受到的支持力与黑板受到的压力是一对平衡力

【解析】选B。“笑脸”受到黑板的吸引力等于黑板对其的弹力，它们是一对平衡力，故A错误；“笑脸”受到黑板的作用力有：黑板的吸引力、弹力和摩擦力，有几个作用力，就有几对作用力和反作用力，所以“笑脸”与黑板间存在三对作用力与反作用力，故B正确；“笑脸”受重力、静摩擦力、吸引力和弹力共4个力，故C错误；“笑脸”受到的支持力与黑板受到的压力是一对作用力与反作用力，故D错误。

11.(多选)如图所示，重球系于DC下端，重球下再系一根同样的线BA，下面说法中正确的是(　　)

A．在线的A端慢慢增加拉力，结果CD线容易拉断

B．在线的A端慢慢增加拉力，结果AB线容易拉断

C．在线的A端突然用力一拉，结果AB线容易拉断

D．在线的A端突然用力一拉，结果CD线容易拉断

【解析】选A、C。慢慢增加拉力时，CD线上的拉力等于AB线对重球的拉力与重球的重力的和，故CD线容易拉断，选项A正确、B错误；突然用力一拉，重球的惯性较大，CD线的拉力瞬间几乎不变，AB线容易拉断，选项C正确、D错误。

【总结提升】注意两种情况，即在线的A端慢慢增加拉力和在A端突然用力一拉的区别，是解决问题的关键。前一种用平衡知识解决问题，后一种用惯性解决问题。

12.某同学为了取出如图所示羽毛球筒中的羽毛球，一手拿着球筒的中部，另一手用力击打羽毛球筒的上端，则(　　)

A．此同学无法取出羽毛球

B．羽毛球会从筒的下端出来

C．该同学是在利用羽毛球的惯性

D．羽毛球筒向下运动过程中，羽毛球受到向上的摩擦力才会从上端出来

【解析】选C。羽毛球筒被手击打后迅速向下运动，而羽毛球具有惯性要保持原来的静止状态，所以会从筒的上端出来，C正确。

13.(2021·丽江模拟)如图所示是小芸与同学们在“阳光体育活动”中训练排球时的情景,下列有关说法中正确的是 (　　)

A.垫球时,手感觉疼,说明球与手之间的作用力是相互的

B.球垫起后,能继续向上运动,是因为球始终受到向上的力的作用

C.球垫起后,上升到最高点时,处于平衡状态

D.球下落过程速度越来越大,说明球的惯性越来越大

【解析】选A。垫球时,手感觉疼,说明球与手之间的作用力是相互的,故选项A正确;球在空中继续向上运动,是由于球具有惯性,球没有受到向上的力的作用,故选项B错误;球上升到最高点时,速度为零,处于瞬间的静止,但是由于受重力的作用会向下落,因此此时不是平衡状态,故选项C错误;球下落过程速度越来越大,但惯性不变,故选项D错误。

14.如图所示，质量为m的物体放在质量为M、倾角为θ的斜面体上，斜面体置于粗糙的水平地面上，用平行于斜面的力F拉物体使其沿斜面向下匀速运动，斜面体始终静止，重力加速度为g，则下列说法正确的是(　　)

A．斜面体对地面的摩擦力大小为F cos θ

B．斜面体对地面的压力为(M＋m)g

C．物体对斜面体的摩擦力的大小为F

D．斜面体对物体的作用力竖直向上

【解析】选A。由于斜面体和物体都处于平衡状态，将斜面体和物体看成一个整体，由受力情况可得：地面对斜面体的摩擦力大小为F cos θ，地面对斜面体的支持力大小为(M＋m)g＋F sin θ，由牛顿第三定律可知，A对，B错；隔离物体进行受力分析，斜面体对物体的摩擦力大小为F＋mg sin θ，由牛顿第三定律可知，C错；斜面体对物体的作用力即为物体受到的支持力与摩擦力的合力，由力的合成可知斜面体对物体的作用力与物体的重力和F的合力大小相等、方向相反，故斜面体对物体的作用力不在竖直方向上，D错。