基礎(chǔ)對(duì)點(diǎn)練
題組一 牛頓第一定律
1.(多選)(2024廣東廣州模擬)下列說法正確的是( )
A.牛頓三大運(yùn)動(dòng)定律都是實(shí)驗(yàn)定律,均可以通過實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證
B.一對(duì)平衡力的性質(zhì)可以是互不相同的,而作用力與反作用力的性質(zhì)一定是相同的
C.國際單位制中,力學(xué)中有三個(gè)基本單位,分別是“千克”“米”“秒”
D.乘車一定要系上安全帶,因?yàn)榘踩珟Э赏ㄟ^減小慣性來保護(hù)你的安全
2.關(guān)于牛頓運(yùn)動(dòng)定律,下列說法正確的是( )
A.牛頓第一定律是牛頓第二定律的一種特例
B.牛頓第二定律在非慣性系中不成立
C.牛頓第一定律可以用實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
D.為紀(jì)念牛頓,人們把力定為基本物理量,其基本單位為牛頓
3.(多選)牛頓第一定律指出一切物體都具有慣性。從慣性角度對(duì)以下現(xiàn)象的解釋正確的是( )
A.“天宮課堂”第三課的毛細(xì)效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中,細(xì)管中的液面不斷上升,速度比地面上同樣的演示快得多,這是因?yàn)榭臻g站處于失重狀態(tài),液體的慣性很小
B.“強(qiáng)弩之末,勢(shì)不能穿魯縞”,弩箭的速度減小后慣性減小了,所以“不能穿魯縞”
C.貨車超載后慣性增大,不容易剎車,很危險(xiǎn)
D.羽毛球和網(wǎng)球相比,羽毛球慣性小,更容易改變運(yùn)動(dòng)狀態(tài)
題組二 牛頓第二定律
4.(2023山東濟(jì)南統(tǒng)考)如圖所示,某飛機(jī)起飛后在某段時(shí)間內(nèi)沿虛線加速飛行,用F表示空氣對(duì)飛機(jī)的作用力,用G表示飛機(jī)受到的重力。下列飛機(jī)受力分析圖可能正確的是( )
5.(2023廣東茂名模擬)很多餐廳里都配備了人工智能機(jī)器人進(jìn)行送餐,如圖所示。當(dāng)機(jī)器人做直線運(yùn)動(dòng)送餐時(shí),菜盤被放在水平托盤中央,加速、勻速、減速前進(jìn)時(shí)托盤對(duì)菜盤的作用力大小分別為F1、F2、F3,下列關(guān)系式一定正確的是( )
A.F1>F2B.F1>F3
C.F2=F3D.F1=F3
6.周末,小明坐公交車回家,公交車在平直路面上勻速行駛時(shí),小明觀察到車頂懸掛的拉手環(huán)豎直下垂,位于圖中a位置。當(dāng)公交車行駛到其他路段,小明看到拉手環(huán)位于圖中b位置,并在一段時(shí)間內(nèi)保持相對(duì)靜止,則該公交車的運(yùn)動(dòng)情況不可能是( )
A.公交車在平直路面上加速前進(jìn)
B.公交車在平直路面上減速倒車
C.公交車在斜坡路面上加速上坡
D.公交車在斜坡路面上減速下坡
7.(2022全國乙卷)如圖所示,一不可伸長(zhǎng)輕繩兩端各連接一質(zhì)量為m的小球,初始時(shí)整個(gè)系統(tǒng)靜置于光滑水平桌面上,兩球間的距離等于繩長(zhǎng)l。一大小為F的水平恒力作用在輕繩的中點(diǎn),方向與兩球連線垂直。當(dāng)兩球運(yùn)動(dòng)至二者相距l(xiāng)時(shí),它們加速度的大小均為( )
A.B.
C.D.
8.(多選)(2024天津?yàn)I海新區(qū)期中)如圖所示,光滑的水平面上有兩個(gè)質(zhì)量分別為mA=2 kg、mB=8 kg的物體A、B,中間用輕質(zhì)彈簧測(cè)力計(jì)連接,在大小為F=30 N、方向向右的水平拉力作用下一起勻加速運(yùn)動(dòng),則( )
A.A、B的加速度大小為2 m/s2
B.突然撤去拉力F的瞬間,A的加速度大小為3 m/s2
C.彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)是6 N
D.突然撤去拉力F的瞬間,B的加速度大小為4 m/s2
綜合提升練
9.老師用手水平托著一本小詞典,在豎直方向運(yùn)動(dòng)。下列說法正確的是( )
A.只要手豎直向下加速運(yùn)動(dòng),詞典就一定會(huì)脫離手掌
B.只要手豎直向上加速運(yùn)動(dòng),詞典就一定會(huì)脫離手掌
C.詞典脫離手掌的瞬間,手的速度一定向上
D.詞典脫離手掌的瞬間,手的加速度一定向下
10.(2023山東泰安模擬)無線充電寶可通過磁吸力吸附在手機(jī)背面,利用電磁感應(yīng)實(shí)現(xiàn)無線充電技術(shù)。劣質(zhì)的無線充電寶使用過程中可能因吸力不足發(fā)生滑落造成安全隱患。圖甲為科創(chuàng)小組某同學(xué)手握手機(jī)(手不接觸充電寶),利用手機(jī)軟件記錄豎直放置的手機(jī)及吸附的充電寶從靜止開始在豎直方向上的一次變速運(yùn)動(dòng)過程(手機(jī)與充電寶始終相對(duì)靜止),記錄的加速度a隨時(shí)間t變化的圖像如圖乙所示(規(guī)定向上為正方向),且圖像上、下部分與時(shí)間軸圍成的面積相等,已知無線充電寶質(zhì)量為0.2 kg,重力加速度g取10 m/s2,則在該過程中( )
A.手機(jī)與充電寶全程向下運(yùn)動(dòng),最終處于靜止?fàn)顟B(tài)
B.充電寶在t2與t3時(shí)刻所受的摩擦力方向相同
C.充電寶與手機(jī)之間的摩擦力最小值為2 N
D.充電寶與手機(jī)之間的摩擦力大小至少為6 N
11.如圖所示,細(xì)繩1掛著匣子C,匣內(nèi)又用繩2掛著A球,在A的下方又用輕彈簧掛著B球。已知A、B、C的質(zhì)量均為m,原來都處于靜止?fàn)顟B(tài),重力加速度為g。在細(xì)繩1被燒斷后的瞬間,以下說法正確的是( )
A.A、B、C的加速度都為g
B.C的加速度為3g
C.A的加速度為2g
D.細(xì)繩2上的拉力大小為0.5mg
12.(2024廣東深圳期末)如圖所示,四只猴子水中撈月,它們將一根又直又高的樹枝壓彎,豎直倒掛在樹梢上,從上到下依次記為1、2、3、4號(hào)猴子。突然3號(hào)兩手一滑沒抓穩(wěn),4號(hào)撲通一聲掉進(jìn)了水里。假設(shè)3號(hào)手滑前四只猴子都處于靜止?fàn)顟B(tài),四只猴子的質(zhì)量都相等且為m,重力加速度為g,那么在3號(hào)猴子手滑后的一瞬間( )
A.4號(hào)猴子的加速度和速度都等于0
B.3號(hào)猴子的加速度大小為g,方向豎直向上
C.2號(hào)猴子對(duì)3號(hào)猴子的作用力大小為
D.1號(hào)猴子對(duì)2號(hào)猴子的作用力大小為
參考答案
第三章 運(yùn)動(dòng)和力的關(guān)系
第1講 牛頓第一定律 牛頓第二定律
1.BC 解析 牛頓第一定律不能通過實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證,A錯(cuò)誤;一對(duì)平衡力的性質(zhì)可以是互不相同的,而作用力與反作用力的性質(zhì)一定是相同的,B正確;在國際單位制中,力學(xué)的三個(gè)基本物理量是質(zhì)量、長(zhǎng)度和時(shí)間,則三個(gè)基本單位是“千克”“米”“秒”,C正確;慣性只跟物體的質(zhì)量有關(guān),安全帶可有效減小駕乘人員因?yàn)閼T性造成的交通事故傷害,但不是減小慣性,D錯(cuò)誤。
2.B 解析 牛頓第一定律揭示了物體不受力時(shí)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律,牛頓第二定律給出了加速度與力和質(zhì)量的關(guān)系,牛頓第一定律是牛頓第二定律的基礎(chǔ),A項(xiàng)錯(cuò)誤;牛頓運(yùn)動(dòng)定律成立的參考系是慣性系,牛頓第二定律在非慣性系中不成立,B項(xiàng)正確;牛頓第一定律不可以用實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,C項(xiàng)錯(cuò)誤; 為紀(jì)念牛頓,人們把力的單位規(guī)定為牛頓,但力不是基本物理量,D項(xiàng)錯(cuò)誤。
3.CD 解析 慣性是物體的固有屬性,只與物體的質(zhì)量有關(guān)。細(xì)管中的液面不斷上升,速度比地面上同樣的演示快得多,是因?yàn)榭臻g站處于失重狀態(tài),但液體的慣性不變,A錯(cuò)誤;弩箭的速度減小后慣性不變,B錯(cuò)誤;貨車超載后,總質(zhì)量變大,慣性增大,不容易剎車,很危險(xiǎn),C正確;羽毛球和網(wǎng)球相比,羽毛球質(zhì)量較小,慣性小,更容易改變運(yùn)動(dòng)狀態(tài),D正確。
4.C 解析 飛機(jī)起飛后在某段時(shí)間內(nèi)沿虛線加速飛行,可知飛機(jī)受到的合力沿虛線向上,根據(jù)平行四邊形定則可知,空氣對(duì)飛機(jī)的作用力F應(yīng)處于虛線上方偏右,故選C。
5.A 解析 菜盤勻速前進(jìn)時(shí),托盤對(duì)菜盤的作用力大小為F2,方向豎直向上,和菜盤的重力是一對(duì)平衡力,所以F2=mg,當(dāng)菜盤水平加速和減速向前運(yùn)動(dòng)時(shí),由牛頓第二定律可知,托盤對(duì)菜盤的作用力有水平的靜摩擦力和豎直向上的支持力,二者的合力大于F2,即F1和F3均大于F2,但是由于加速和減速的加速度大小不確定,不能比較F1和F3的大小關(guān)系,A正確。
6.D 解析 根據(jù)圖示可知,公交車前進(jìn)方向?yàn)橄蛴?若公交車在平直路面上行駛,則根據(jù)拉手環(huán)位于圖中b位置可知,公交車加速度水平向右,則有可能是加速前進(jìn)或者減速倒車,A、B正確;若公交車在斜坡路面上加速上坡,則加速度方向沿斜坡向上,有可能是圖中b位置,C正確;公交車在斜坡路面上減速下坡,加速度沿斜坡向上,則拉手環(huán)會(huì)向圖中a位置右側(cè)傾斜,D錯(cuò)誤。
7.A 解析 本題考查力的分解和牛頓第二定律的應(yīng)用。當(dāng)兩球運(yùn)動(dòng)至二者相距l(xiāng)時(shí),如圖所示,由幾何關(guān)系可知sinθ=,設(shè)繩子拉力為T,水平方向有2Tcsθ=F,解得T=F,對(duì)任意小球由牛頓第二定律可得T=ma,解得a=,故A正確。
8.BC 解析 對(duì)A、B整體受力分析可知,A、B的加速度大小為a=m/s2=3m/s2,A錯(cuò)誤;對(duì)A分析可知,彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)是T=mAa=6N,C正確;突然撤去拉力F的瞬間,彈簧的彈力不變,則A的加速度大小仍為aA=3m/s2,B的加速度大小為aB=m/s2=0.75m/s2,B正確,D錯(cuò)誤。
9.D 解析 當(dāng)手向下加速時(shí),如果加速度小于重力加速度,詞典就不會(huì)脫離手掌,故A錯(cuò)誤;如果手和詞典向上加速,詞典一定受到手掌向上的支持力,詞典不會(huì)脫離手掌,故B錯(cuò)誤;詞典脫離手掌的瞬間,詞典只受向下的重力,所以詞典和手的加速度一定向下,但速度方向可以向上也可以向下,故C錯(cuò)誤,D正確。
10.D 解析 手機(jī)與充電寶從靜止開始,向下先做加速度增大的加速運(yùn)動(dòng),從t1時(shí)刻向下做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng),加速度減小到零時(shí),向下的速度達(dá)到最大,再向下做加速度增大的減速運(yùn)動(dòng),t2時(shí)刻速度減小到零,此后做向上的加速度減小的加速運(yùn)動(dòng),加速度減小到零時(shí)向上運(yùn)動(dòng)的速度達(dá)到最大,此后先向上做加速度增大的減速運(yùn)動(dòng),從t3時(shí)刻再向上做加速度減小的減速運(yùn)動(dòng),最后速度為零,A錯(cuò)誤;充電寶在t2時(shí)刻加速度方向向上,所受的摩擦力方向向上,充電寶在t3時(shí)刻加速度方向向下,由a3=12m/s2,可知摩擦力方向向下,B錯(cuò)誤;在t1時(shí)刻充電寶向下的加速度為10m/s2,充電寶與手機(jī)之間的摩擦力最小,值為零,C錯(cuò)誤;在t2時(shí)刻充電寶向上的加速度最大,充電寶與手機(jī)之間的摩擦力最大,由牛頓第二定律可得fmax-mg=ma2,解得充電寶與手機(jī)之間的摩擦力大小至少為fmax=6N,D正確。
11.D 解析 繩1燒斷前對(duì)B受力分析,由平衡條件知彈簧彈力T=mg,繩燒斷后彈簧彈力大小仍為mg,此時(shí)對(duì)B受力分析知maB=T-mg,故aB=0。由于A、C加速度相同,取A、C整體為研究對(duì)象受力分析,由牛頓第二定律得2maAC=2mg+T;對(duì)A受力分析有maAC=mg+T-F2;解得aA=aC=aAC=1.5g,F2=0.5mg,所以A、B、C錯(cuò)誤,D正確。
12.C 解析 在3號(hào)猴子手滑后的一瞬間,4號(hào)猴子只受重力作用,其加速度等于重力加速度,速度等于0,A錯(cuò)誤;在3號(hào)猴子手滑后的一瞬間,1號(hào)、2號(hào)、3號(hào)猴子的加速度a相同,加速度a大小滿足mg=3ma,解得a=g,加速度的方向豎直向上,B錯(cuò)誤;2號(hào)猴子對(duì)3號(hào)猴子的作用力F23大小滿足F23-mg=ma,解得F23=,C正確;1號(hào)猴子對(duì)2號(hào)猴子的作用力F12大小滿足F12-2mg=2ma,解得F12=,D錯(cuò)誤。

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