高中物理高考 2020年物理高考大一轮复习第3章牛顿运动定律第7讲牛顿第一第三定律练习含解析

第7讲 牛顿第一、第三定律

[解密考纲]主要考查对相关物理发展史的认识，对惯性等基本概念的理解，对力的作用相互性的理解．

1．关于运动状态与所受外力的关系，下列说法正确的是(　　)

A．物体受到恒定的力作用时，它的运动状态不发生改变

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

D．物体的运动方向与它所受的合力方向一定相同

B　解析 力是改变物体运动状态的原因，只要物体受力(合力不为零)，它的运动状态就一定会改变，选项A错误，B正确；物体受到的合力为零时，物体可能处于静止状态，也可能处于匀速直线运动状态，选项C错误；物体所受合力的方向可能与物体的运动方向相同或相反，也可能不在一条直线上，选项D错误．

2．(2019·青岛高三调研)关于力与运动的关系，下列说法正确的是(　　)

A．必须有力的作用物体才能运动

B．牛顿第一定律可以用实验直接验证

C．理想斜面实验否定了“力是维持物体运动的原因”

D．牛顿第二定律表明物体所受外力越大物体的惯性越大

C　解析 要改变物体的运动状态必须要有力，即力是改变物体运动状态的原因，物体不受力时也能保持匀速直线运动状态，故选项A错误；牛顿第一定律是在实验的基础上进一步的推理概括出来的科学理论，而不是直接通过实验得出的，但能经受住实践的检验，故选项B错误；伽利略通过理想实验说明，否定了力是维持物体运动的原因，而说明力是改变物体运动状态的原因，故选项C正确；惯性的大小由物体的质量决定，与物体受力的大小无关，与是否受力也无关，故选项D错误．

3．(2019·太原模拟)伽利略的斜面实验证明了(　　)

A．使物体运动必须有力的作用，没有力的作用，物体将静止

B．使物体静止必须有力的作用，没有力的作用，物体将运动

C．物体不受外力作用时，一定处于静止状态

D．物体不受外力作用时，总保持原来的匀速直线运动状态或者静止状态

D　解析 伽利略的斜面实验证明了：运动不需要力来维持，物体不受外力作用时，总保持原来的匀速直线运动状态或静止状态，故选项D正确．

4．伽利略对自由落体运动及运动和力的关系的研究，开创了科学实验和逻辑推理相结合的重要科学研究方法．如图甲、乙所示分别表示这两项研究中实验和逻辑推理的过程，对这两项研究，下列说法正确的是(　　)

A．图甲通过对自由落体运动的研究，合理外推得出小球在斜面上做匀变速运动

B．图甲中先在倾角较小的斜面上进行实验，可“冲淡”重力，使时间测量更容易

C．图乙中完全没有摩擦阻力的斜面是实际存在的，实验可实际完成

D．图乙的实验为“理想实验”，通过逻辑推理得出物体的运动需要力来维持

B　解析 伽利略设想物体下落的速度与时间成正比，因为当时无法测量物体的瞬时速度，所以伽利略通过数学推导证明，如果速度与时间成正比，那么位移与时间的二次方就成正比，由于当时用滴水法计时，无法记录自由落体的较短时间，伽利略设计了让铜球沿阻力很小的斜面滚下，来“冲淡”重力的作用效果，而小球在斜面上运动的加速度要比它竖直下落的加速度小得多，运动相同位移所用时间长得多，所以容易测量，伽利略做了上百次实验，并通过抽象思维在实验结果上做了合理外推，得出了正确结论，故选项A错误，B正确；完全没有摩擦阻力的斜面是不存在的，故选项C错误；伽利略用抽象思维、数学推导和科学实验相结合的方法得到物体的运动不需要力来维持的结论，故选项D错误．

5．(2019·舒城一中高三模拟)牛顿的三大运动定律构成了物理学和工程学的基础．它的推出、地球引力的发现和微积分的创立使得牛顿成为过去一千多年中最杰出的科学巨人之一．下列说法正确的是(　　)

A．牛顿第一定律是牛顿第二定律的一种特例

B．牛顿第二定律在非惯性系中不成立

C．两物体之间的作用力和反作用力是一对平衡力

D．为纪念牛顿，人们把“力”定义为基本物理量，其基本单位是“牛顿”

B　解析 牛顿第一定律是独立的物理学定律，牛顿第一定律是前提，牛顿第二定律是在牛顿第一定律的基础上得出的，第一定律不是第二定律的特例，选项A错误；牛顿第二定律只能在宏观、低速、惯性系中成立，选项B正确；两物体间的作用力和反作用力分别作用在两个物体上，不是一对平衡力，选项C错误；为纪念牛顿，人们把“力”的单位定义为“牛顿”，但“力”不是基本物理量，选项D错误．

6．(2019·北京延庆区高三模拟)在一节火车车厢内有一个光滑的水平桌面，桌上有一个小球．旁边的乘客观察到，如果火车在水平铁轨上做匀速直线运动，小球在桌面上保持静止．如果火车做加速直线运动，小球就会由静止开始向后运动．这说明(　　)

A．以匀速运动的车厢为参考系，牛顿第一定律成立

B．以加速运动的车厢为参考系，牛顿第一定律成立

C．无论是以匀速运动的车厢为参考系还是以加速运动的车厢为参考系，牛顿第一定律都成立

D．无论是以匀速运动的车厢为参考系还是以加速运动的车厢为参考系，牛顿第一定律都不成立

A　解析 牛顿运动定律适用惯性参考系．匀加速运动的火车是非惯性参考系，牛顿第一定律并不成立，故选项A正确．

7．(2019·衡水中学滁州分校高三综合卷)本组照片记录了一名骑车人因自行车前轮突然陷入一较深的水坑而倒地的过程．下面是从物理的角度去解释此情境的，其中正确的是(　　)

A．这是因为水坑里的水对自行车前轮的阻力太大，而使人和车一起倒地的

B．骑车人与自行车原来处于运动状态，车前轮陷入水坑后前轮立刻静止，但人与车的后半部分由于惯性仍保持原有的运动状态，因此摔倒

C．因为自行车的前轮陷入水坑后，自行车还能加速运动，所以人和车一起倒地了

D．因为自行车的前轮陷入水坑后，自行车的惯性立即消失，而人由于惯性将保持原有的运动状态，故人向原来的运动方向倒下了

B　解析 骑车人与车原来处于运动状态，车陷入水坑时，前轮静止，但人(与车的后半部分)由于具有惯性仍保持向前运动，因此摔倒，故选项B正确，A、C、D错误．

8．(2019·珠海高三一模)(多选)下列说法符合历史事实的是(　　)

A．亚里士多德认为物体的自然状态是静止的，只有当它受到力的作用时才会运动

B．伽利略通过理想斜面实验得出结论：力不是维持物体运动的原因

C．牛顿认为力的真正效果是维持物体的运动

D．物体的惯性大小不但和物体的质量有关，也和它的运动状态有密切的关系

AB　解析 亚里士多德认为物体的自然状态是静止的，只有当它受到力的作用才会运动，即认为力是维持物体运动的原因，故选项A正确，C错误；伽利略通过理想斜面实验得出结论，认为力不是维持物体速度的原因，而是改变速度的原因，故选项B正确；惯性是物体固有的属性，惯性只跟质量有关，质量越大，惯性越大，和物体的运动状态无关，故选项D错误．

9．(2019·江西红色七校二模)牛顿在总结C·雷恩、J·沃利斯和C·惠更斯等人的研究结果后，提出了著名的牛顿第三定律，阐述了作用力和反作用力的关系，从而与牛顿第一定律和牛顿第二定律形成了完整的牛顿力学体系．下列关于作用力和反作用力的说法正确的是(　　)

A．物体先对地面产生压力，然后地面才对物体产生支持力

B．物体对地面的压力和地面对物体的支持力互相平衡

C．人推车加速前进，人对车的作用力的大小等于车对人的作用力的大小

D．物体在地面上滑行，物体对地面的摩擦力大于地面对物体的摩擦力

C　解析 物体对地面的压力和地面对物体的支持力是一对作用力与反作用力，是同时产生的，选项A错误；物体对地面的压力和地面对物体的支持力分别作用在地面和物体上，是一对作用力与反作用力，不是平衡力，选项B错误；人对车的作用力与车对人的作用力是一对作用力与反作用力，大小相等，选项C正确；物体对地面的摩擦力与地面对物体的摩擦力是一对作用力与反作用力，大小相等，选项D错误．

10．(2019·福州模拟)汽车拉着拖车在平直的公路上运动，下列说法正确的是(　　)

A．汽车能拉着拖车前进是因为汽车对拖车的拉力大于拖车对汽车的拉力

B．汽车先对拖车施加拉力，然后才产生拖车对汽车的拉力

C．匀速前进时，汽车对拖车的拉力等于拖车向后拉汽车的力；加速前进时，汽车对拖车的拉力大于拖车向后拉汽车的力

D．拖车加速前进，是因为汽车对拖车的拉力大于地面对拖车的摩擦阻力；汽车加速前进是因为地面对汽车向前的作用力大于拖车对它的拉力

D　解析 汽车对拖车的拉力与拖车对汽车的拉力是一对相互作用力，而一对相互作用力总是大小相等，选项A、C错误；因一对相互作用力总是同时产生，选项B错误；拖车加速前进是因为汽车对拖车的拉力大于地面对拖车的摩擦阻力，汽车加速前进是因为地面对汽车向前的作用力大于拖车对它的拉力，选项D正确．

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．甲对绳的拉力与绳对甲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

C　解析 根据牛顿第三定律可知甲对绳的拉力与绳对甲的拉力是一对作用力与反作用力，选项A错误；因为甲和乙的力作用在同一个物体上，选项B错误；若甲的质量比较大，甲的惯性比乙的大，故运动状态改变比乙难，故乙先过界，选项C正确；“拔河”比赛的输赢只与甲、乙的质量有关，与收绳速度无关，选项D错误．

12．(2019·福建六校联考)2016年8月16日1时40分，我国在酒泉卫星发射中心用“长征二号丁”运载火箭，成功将“墨子号”卫星发射升空并送入预定轨道．关于这次卫星与火箭上天的情形叙述正确的是(　　)

A．火箭尾部向外喷气，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前的推力

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，由于没有了空气，火箭虽然向后喷气，但也无法获得前进的动力

D．卫星进入预定轨道之后，与地球之间不存在相互作用

A　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，即为火箭上升的推动力，此动力并不是由周围的空气提供的，因而与是否飞出大气层、是否存在空气无关，故选项B、C错误，A正确；火箭运载卫星进入轨道之后，卫星与地球之间依然存在相互吸引力，即卫星吸引地球，地球吸引卫星，这是一对作用力与反作用力，故选项D错误．

13．(2019·上海模拟)一木块静止在水平桌面上(　　)

A．桌面对木块的支持力和木块受的重力是一对平衡力

B．木块对桌面的压力就是木块受的重力，施力物体是地球

C．木块对桌面的压力是弹力，是由于桌面发生形变而产生的

D．木块保持静止是由于木块对桌面的压力与桌面对木块的支持力保持平衡

A　解析 桌面对木块的支持力和木块的重力都作用在同一个物体上，是一对平衡力，故选项A正确；木块对桌面的压力是弹力，是由于木块形变产生的，施力物体是木块不是地球，故选项B、C错误；木块保持静止是由于木块的重力与木块受到的支持力是一对平衡力，合力为零，保持静止状态，故选项D错误．

14．(2019·湘东五校联考)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．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

D．该同学是在利用羽毛球的惯性

D　解析 一手拿着球筒的中部，另一手用力击打羽毛球筒的上端，羽毛球筒在力的作用下向下运动，而羽毛球由于惯性而保持静止，所以羽毛球会从筒的上端出来，故选项D正确．