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2023版高考物理总复习之加练半小时 第三章 微专题17 牛顿运动定律的理解
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这是一份2023版高考物理总复习之加练半小时 第三章 微专题17 牛顿运动定律的理解，共6页。
1．理解牛顿第二定律的矢量性、瞬时性、同一性、独立性.2.作用力与反作用力分别作用在不同的物体上，作用效果不能抵消，不能合成，但在使用整体法对系统进行受力分析时，可以作为内力不考虑．
1．关于牛顿第一定律，下列说法正确的是( )
A．物体不停止，因为受到动力作用
B．要改变物体的运动状态，必有外力作用
C．撤去外力，运动物体会逐渐停下
D．物体保持静止状态，一定不受外力
答案 B
解析 物体运动不停止是惯性的原因，运动不需要力来维持，故A错误；力是改变物体运动状态的原因，要改变物体的运动状态，必有外力作用，故B正确；由牛顿第一定律可得，撤去外力，物体将做匀速直线运动，故C错误；物体保持静止状态，物体可能不受外力，也有可能所受合外力为零，故D错误．
2．如图甲和乙，是踩香蕉皮摔倒和一名骑行的人因自行车前轮突然陷入一较深的水坑而倒地的照片．下面是从物理的角度去解释这两种情境，其中正确的是( )
A．甲图中踩了香蕉皮摔倒是因为人的惯性变小了
B．乙图中人和车摔倒是因为雨天路面太滑
C．踩香蕉皮摔倒是因为下半身速度大于上半身的速度
D．自行车行驶速度越大，其惯性越大，所以造成人车倒地现象
答案 C
解析 题图甲中踩了香蕉皮摔倒是因为人的脚受到的摩擦力突然变小，脚不能立刻停下来，脚向前滑，由于惯性，上半身还要保持原来的运动状态，从而使得人下半身速度大于上半身的速度，所以人会向后倾倒，而不是人惯性变小了的原因，故A错误，C正确；题图乙中人和车摔倒是因为车的前轮陷入水坑后前轮立刻停止，但人与车的后半部分由于惯性仍保持原来的运动状态，因此人和车将向前倾倒．而不是因为雨天路面太滑，故B错误．惯性只与物体的质量有关，与速度大小没有关系，故D错误．
3．(2022·吉林长春市第二十中学高三月考)如图所示，质量为m的长木板放在水平地面上，站在木板上的人用斜向右下方的力F推箱子，三者都保持静止．人和箱子的质量也均为m，重力加速度为g.下列说法正确的是( )
A．人对长木板的压力大小为mg
B．长木板对地面的压力等于3mg
C．箱子受到的摩擦力的方向水平向右
D．地面对长木板的摩擦力的方向水平向左
答案 B
解析 人用力F向右下方推箱子，则箱子给人的作用力大小等于F，人受力如图，
根据平衡FN＋Fcs θ＝mg，解得FN＝mg－Fcs θ，根据牛顿第三定律， 人对长木板的压力大小小于mg，A错误；把三者看成整体进行受力分析，受重力和支持力，根据平衡条件知，地面对整体的支持力大小等于三者的总重力，再结合牛顿第三定律，长木板对地面的压力大小等于3mg，B正确；人用力F向右下方推箱子，致使箱子有向右的运动趋势，则箱子受到的摩擦力的方向水平向左，C错误；把三者看成整体进行受力分析，受重力和支持力，整体在水平方向不受力，地面对长木板的摩擦力为零， D错误．
4.如图所示，体重计能显示人的体重，利用了“人静止时对体重计的压力等于人的重力”这一结论．对这一结论，以下推理证明哪个正确( )
A．人静止时，压力与重力是同一个力，所以压力等于重力
B．人静止时，压力与重力是平衡力，所以压力与重力大小相等
C．人静止时，支持力与重力是作用力与反作用力，故等大反向；又因支持力与压力是平衡力，故等大反向；所以压力大小等于重力大小
D．人静止时，支持力与压力是作用力与反作用力，故等大反向；又因支持力与重力是平衡力，故等大反向；所以压力大小等于重力大小
答案 D
解析 压力是人对体重计的力，重力是地球对人的力，不是同一个力，故A错误；
平衡力是作用在同一物体上，大小相等，方向相反的一对力，人对体重计的压力和重力大小相等方向相同，它们不是平衡力也不是相互作用力，故B错误；人对体重计的压力和体重计对人的支持力是一对相互作用力，故等大反向，体重计对人的支持力和人的重力是一对平衡力，故等大反向，故压力的大小等于重力，故D正确，C错误．
5.人们通常认为一个大人和一个小孩拔河比赛，小孩胜出那是异想天开．如图所示，顽皮的小孩就让大人踩着滑板拔河比赛，小孩竟然拉着大人往左边加速运动，大人心服口服，明白了这样的道理( )
A．小孩拉大人的力一定大于大人拉小孩的力
B．大人拉小孩的力一定大于小孩拉大人的力
C．决定胜负的关键是双方力气大小、质量大小的较量
D．决定胜负的关键是拉力大小和受到地面最大静摩擦力的较量
答案 D
解析 小孩拉大人的力与大人拉小孩的力是一对作用力与反作用力，总是大小相等方向相反，故选项A、B错误；对于双方拔河者来说，当所受的拉力大于与地面的最大静摩擦力时就要被拉动而失败，则决定胜负的关键是拉力大小和受到地面最大静摩擦力的较量，选项C错误，D正确．
6.如图所示，物体A的左侧为竖直墙面，B的下面有一竖直压缩的弹簧，A、B保持静止．则( )
A．物体A一定与墙面间无摩擦力
B．物体A一定受到墙面竖直向下的摩擦力
C．物体A一定受到墙面竖直向上的摩擦力
D．A受到5个力作用
答案 A
解析 AB整体受力平衡，竖直方向受到重力和弹簧的弹力，水平方向不受力，所以A与墙之间没有弹力；没有弹力就不会有摩擦力，B、C错误，A正确．物体A受到重力、B的支持力和B的摩擦力三个力，故D错误．
7.(多选)如图所示，A、B、C叠放在一起，F作用在B上，三物体仍保持静止，则下列说法正确的是( )
A．C受到地面对其向左的摩擦力
B．A受到水平向右的摩擦力
C．B对C的摩擦力方向水平向右
D．C共受到五个力作用
答案 ACD
解析 以A、B、C三者的整体为研究对象，此整体在水平方向上受力平衡，因此C受到地面的摩擦力大小等于拉力F，方向向左，选项A正确；以A为研究对象，A不受摩擦力，选项B错误；以B为研究对象，水平方向上受力平衡，因此C对B的摩擦力大小等于拉力F，方向向左，B对C的摩擦力与C对B的摩擦力大小相等，方向相反，由此可知，B对C的摩擦力的大小等于F，方向水平向右，选项C正确；
隔离C进行分析，C受到五个力的作用，选项D正确．
8．(多选)对牛顿第二定律的理解，下列说法正确的是( )
A．如果一个物体同时受到两个力的作用，则这两个力各自产生的加速度互不影响
B．如果一个物体同时受到几个力的作用，则这个物体的加速度等于所受各力单独作用在物体上时产生加速度的矢量和
C．平抛运动中竖直方向所受的重力不影响水平方向的匀速运动
D．物体的质量与物体所受的合力成正比，与物体的加速度成反比
答案 ABC
解析 根据力的作用效果的独立性可知，如果一个物体受到两个力的作用，那么这两个力都会使物体产生加速度，互不影响，A正确；加速度是矢量，其合加速度满足矢量合成的法则平行四边形定则，即物体的加速度等于所受各力单独作用在物体上时产生加速度的矢量和，B正确；由分运动的独立性，平抛运动中竖直方向所受的重力不影响水平方向的匀速运动，C正确；质量是物质本身的固有属性，跟物体的运动状态和是否受力无关，D错误．
9.高空坠物危及人身安全，已成为城市公害．因此有专家建议在高楼外墙安装防高空坠物网．某公司的一座高楼在2楼安装了防坠物网，网底水平，与2楼地板等高，如图所示．该高楼地板离地面的高度为3.75 m,2楼及以上每层高度为2.8 m．现让一瓶矿泉水从26楼的窗台自由坠落进行测试，矿泉水的质量为500 g，窗台离地板的高度为1.25 m，矿泉水落到防坠物网上后最大下陷深度为37 cm.矿泉水下落过程中空气阻力不计，水瓶接触网面后的运动可视为匀减速运动．重力加速度g＝10 m/s2
(1)求矿泉水刚落到网面时的速度大小；
(2)求矿泉水从开始下落到下陷最大深度时所需的时间；
(3)矿泉水对网的作用力大小是一名中学生体重(质量50 kg)的多少倍？
答案 (1)37 m/s (2)3.72 s (3)1.86
解析 (1)矿泉水落到网面时通过的位移为H
H＝(1.25＋24×2.8) m＝68.45 m
由运动学公式v2＝2gH
故矿泉水刚落到网面时的速度v＝37 m/s
(2)设从开始下落到刚到网面所用时间为t1，从刚到网面到下陷最大深度所用时间为t2、位移为h，则有eq \f(v,2)t1＋eq \f(v,2)t2＝H＋h
得t＝t1＋t2＝3.72 s
(3)设匀减速运动的加速度大小为a，则v2＝2ah
设网对矿泉水的作用力大小为F，由牛顿第二律可知F－mg＝ma
得F＝930 N
由牛顿第三定律可知，矿泉水对网的作用力F′＝930 N
故eq \f(F′,Mg)＝eq \f(930 N,500 N)＝1.86.
1．理解牛顿第二定律的矢量性、瞬时性、同一性、独立性.2.作用力与反作用力分别作用在不同的物体上，作用效果不能抵消，不能合成，但在使用整体法对系统进行受力分析时，可以作为内力不考虑．
1．关于牛顿第一定律，下列说法正确的是( )
A．物体不停止，因为受到动力作用
B．要改变物体的运动状态，必有外力作用
C．撤去外力，运动物体会逐渐停下
D．物体保持静止状态，一定不受外力
答案 B
解析 物体运动不停止是惯性的原因，运动不需要力来维持，故A错误；力是改变物体运动状态的原因，要改变物体的运动状态，必有外力作用，故B正确；由牛顿第一定律可得，撤去外力，物体将做匀速直线运动，故C错误；物体保持静止状态，物体可能不受外力，也有可能所受合外力为零，故D错误．
2．如图甲和乙，是踩香蕉皮摔倒和一名骑行的人因自行车前轮突然陷入一较深的水坑而倒地的照片．下面是从物理的角度去解释这两种情境，其中正确的是( )
A．甲图中踩了香蕉皮摔倒是因为人的惯性变小了
B．乙图中人和车摔倒是因为雨天路面太滑
C．踩香蕉皮摔倒是因为下半身速度大于上半身的速度
D．自行车行驶速度越大，其惯性越大，所以造成人车倒地现象
答案 C
解析 题图甲中踩了香蕉皮摔倒是因为人的脚受到的摩擦力突然变小，脚不能立刻停下来，脚向前滑，由于惯性，上半身还要保持原来的运动状态，从而使得人下半身速度大于上半身的速度，所以人会向后倾倒，而不是人惯性变小了的原因，故A错误，C正确；题图乙中人和车摔倒是因为车的前轮陷入水坑后前轮立刻停止，但人与车的后半部分由于惯性仍保持原来的运动状态，因此人和车将向前倾倒．而不是因为雨天路面太滑，故B错误．惯性只与物体的质量有关，与速度大小没有关系，故D错误．
3．(2022·吉林长春市第二十中学高三月考)如图所示，质量为m的长木板放在水平地面上，站在木板上的人用斜向右下方的力F推箱子，三者都保持静止．人和箱子的质量也均为m，重力加速度为g.下列说法正确的是( )
A．人对长木板的压力大小为mg
B．长木板对地面的压力等于3mg
C．箱子受到的摩擦力的方向水平向右
D．地面对长木板的摩擦力的方向水平向左
答案 B
解析 人用力F向右下方推箱子，则箱子给人的作用力大小等于F，人受力如图，
根据平衡FN＋Fcs θ＝mg，解得FN＝mg－Fcs θ，根据牛顿第三定律， 人对长木板的压力大小小于mg，A错误；把三者看成整体进行受力分析，受重力和支持力，根据平衡条件知，地面对整体的支持力大小等于三者的总重力，再结合牛顿第三定律，长木板对地面的压力大小等于3mg，B正确；人用力F向右下方推箱子，致使箱子有向右的运动趋势，则箱子受到的摩擦力的方向水平向左，C错误；把三者看成整体进行受力分析，受重力和支持力，整体在水平方向不受力，地面对长木板的摩擦力为零， D错误．
4.如图所示，体重计能显示人的体重，利用了“人静止时对体重计的压力等于人的重力”这一结论．对这一结论，以下推理证明哪个正确( )
A．人静止时，压力与重力是同一个力，所以压力等于重力
B．人静止时，压力与重力是平衡力，所以压力与重力大小相等
C．人静止时，支持力与重力是作用力与反作用力，故等大反向；又因支持力与压力是平衡力，故等大反向；所以压力大小等于重力大小
D．人静止时，支持力与压力是作用力与反作用力，故等大反向；又因支持力与重力是平衡力，故等大反向；所以压力大小等于重力大小
答案 D
解析 压力是人对体重计的力，重力是地球对人的力，不是同一个力，故A错误；
平衡力是作用在同一物体上，大小相等，方向相反的一对力，人对体重计的压力和重力大小相等方向相同，它们不是平衡力也不是相互作用力，故B错误；人对体重计的压力和体重计对人的支持力是一对相互作用力，故等大反向，体重计对人的支持力和人的重力是一对平衡力，故等大反向，故压力的大小等于重力，故D正确，C错误．
5.人们通常认为一个大人和一个小孩拔河比赛，小孩胜出那是异想天开．如图所示，顽皮的小孩就让大人踩着滑板拔河比赛，小孩竟然拉着大人往左边加速运动，大人心服口服，明白了这样的道理( )
A．小孩拉大人的力一定大于大人拉小孩的力
B．大人拉小孩的力一定大于小孩拉大人的力
C．决定胜负的关键是双方力气大小、质量大小的较量
D．决定胜负的关键是拉力大小和受到地面最大静摩擦力的较量
答案 D
解析 小孩拉大人的力与大人拉小孩的力是一对作用力与反作用力，总是大小相等方向相反，故选项A、B错误；对于双方拔河者来说，当所受的拉力大于与地面的最大静摩擦力时就要被拉动而失败，则决定胜负的关键是拉力大小和受到地面最大静摩擦力的较量，选项C错误，D正确．
6.如图所示，物体A的左侧为竖直墙面，B的下面有一竖直压缩的弹簧，A、B保持静止．则( )
A．物体A一定与墙面间无摩擦力
B．物体A一定受到墙面竖直向下的摩擦力
C．物体A一定受到墙面竖直向上的摩擦力
D．A受到5个力作用
答案 A
解析 AB整体受力平衡，竖直方向受到重力和弹簧的弹力，水平方向不受力，所以A与墙之间没有弹力；没有弹力就不会有摩擦力，B、C错误，A正确．物体A受到重力、B的支持力和B的摩擦力三个力，故D错误．
7.(多选)如图所示，A、B、C叠放在一起，F作用在B上，三物体仍保持静止，则下列说法正确的是( )
A．C受到地面对其向左的摩擦力
B．A受到水平向右的摩擦力
C．B对C的摩擦力方向水平向右
D．C共受到五个力作用
答案 ACD
解析 以A、B、C三者的整体为研究对象，此整体在水平方向上受力平衡，因此C受到地面的摩擦力大小等于拉力F，方向向左，选项A正确；以A为研究对象，A不受摩擦力，选项B错误；以B为研究对象，水平方向上受力平衡，因此C对B的摩擦力大小等于拉力F，方向向左，B对C的摩擦力与C对B的摩擦力大小相等，方向相反，由此可知，B对C的摩擦力的大小等于F，方向水平向右，选项C正确；
隔离C进行分析，C受到五个力的作用，选项D正确．
8．(多选)对牛顿第二定律的理解，下列说法正确的是( )
A．如果一个物体同时受到两个力的作用，则这两个力各自产生的加速度互不影响
B．如果一个物体同时受到几个力的作用，则这个物体的加速度等于所受各力单独作用在物体上时产生加速度的矢量和
C．平抛运动中竖直方向所受的重力不影响水平方向的匀速运动
D．物体的质量与物体所受的合力成正比，与物体的加速度成反比
答案 ABC
解析 根据力的作用效果的独立性可知，如果一个物体受到两个力的作用，那么这两个力都会使物体产生加速度，互不影响，A正确；加速度是矢量，其合加速度满足矢量合成的法则平行四边形定则，即物体的加速度等于所受各力单独作用在物体上时产生加速度的矢量和，B正确；由分运动的独立性，平抛运动中竖直方向所受的重力不影响水平方向的匀速运动，C正确；质量是物质本身的固有属性，跟物体的运动状态和是否受力无关，D错误．
9.高空坠物危及人身安全，已成为城市公害．因此有专家建议在高楼外墙安装防高空坠物网．某公司的一座高楼在2楼安装了防坠物网，网底水平，与2楼地板等高，如图所示．该高楼地板离地面的高度为3.75 m,2楼及以上每层高度为2.8 m．现让一瓶矿泉水从26楼的窗台自由坠落进行测试，矿泉水的质量为500 g，窗台离地板的高度为1.25 m，矿泉水落到防坠物网上后最大下陷深度为37 cm.矿泉水下落过程中空气阻力不计，水瓶接触网面后的运动可视为匀减速运动．重力加速度g＝10 m/s2
(1)求矿泉水刚落到网面时的速度大小；
(2)求矿泉水从开始下落到下陷最大深度时所需的时间；
(3)矿泉水对网的作用力大小是一名中学生体重(质量50 kg)的多少倍？
答案 (1)37 m/s (2)3.72 s (3)1.86
解析 (1)矿泉水落到网面时通过的位移为H
H＝(1.25＋24×2.8) m＝68.45 m
由运动学公式v2＝2gH
故矿泉水刚落到网面时的速度v＝37 m/s
(2)设从开始下落到刚到网面所用时间为t1，从刚到网面到下陷最大深度所用时间为t2、位移为h，则有eq \f(v,2)t1＋eq \f(v,2)t2＝H＋h
得t＝t1＋t2＝3.72 s
(3)设匀减速运动的加速度大小为a，则v2＝2ah
设网对矿泉水的作用力大小为F，由牛顿第二律可知F－mg＝ma
得F＝930 N
由牛顿第三定律可知，矿泉水对网的作用力F′＝930 N
故eq \f(F′,Mg)＝eq \f(930 N,500 N)＝1.86.
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