2021届高三物理一轮复习单项考点复习：牛顿运动定律（含答案）

2021届高三物理一轮复习单项考点复习专练

练习点：牛顿运动定律

一、选择题

1.在物理学史上，正确认识运动和力的关系且推翻“力是维持物体运动的原因”这个观点的物理学家及建立惯性

定律的物理学家分别是（）

A.伽利略、牛顿B.亚里士多德、伽利略

C.伽利略、爱因斯坦D.亚里士多德、牛顿

2.关于牛顿运动定律，下列选项正确的是（）

A.牛顿运动定律都可以通过实验操作进行验证

B.由牛顿第一定律可知，物体只有在不受力时才具有惯性

C.由牛顿第二定律可得到IN=1kg-m/s2

D.由牛顿第三定律可知，相互作用力就是一对平衡力

3.下列说法不正确的是

A.跳高运动员起跳时，地对运动员的支持力等于运动员对地的压力

B.火箭加速上升时，火箭发动机的推力大于火箭的重力

C.鸡蛋撞击石头，蛋碎石全，是因为鸡蛋对石头的作用力小于石头对鸡蛋的作用力

D.乒乓球可以快速抽杀，是因为乒乓球惯性小的缘故

4.物体静止在光滑的水平桌面上.从某一时刻起用水平恒力推物体，则在该力刚开始作用的瞬间（）

A.立即产生加速度，但速度仍然为零

B.立即产生速度，但加速度仍然为零

C.速度和加速度均为零

D.立即同时产生加速度和速度

5.已知质量为2依的物体，受三个力Fi、尸2与尸3,其大小分别为2M4N和10M则它们的加速度大小不可能等

于（）

A.2m/s2B.4m/s2C.6m/s2D.10m/s2

6.“严禁超重，严禁超速，严禁酒后驾驶”是阻止马路车祸的有力三招.在这三招中，都应用到我们学过的物理

知识.下列说法中正确的是（）

A.“严禁超重”是为了控制汽车刹车后的滑行距离

B.“严禁超速”是为了控制汽车的惯性

C.“严禁酒后驾驶”是为了控制汽车的惯性

D.汽车超重会增大汽车的惯性

7.在水平路面上有一辆匀速行驶的小车，车上固定一盛满水的茶碗。现发现茶碗中的水突然洒出，水洒出的情

况如图所示。则关于小车在此种情况下的运动，下列叙述正确的是（）

1-''~\

A.小车一定突然向左加速B.小车一定突然向右加速

C.小车可能突然向左减速D.小车可能突然向右减速

8.下列交通提示语中，不是为了防止惯性带来危害的是（）

A.车辆起步，站稳扶好B.系安全带，平安出行

C.珍爱生命，远离酒驾D.保持车距，安全驾驶

9.如图所示，在上表面光滑的小车上放有质量爪1的物块和质量为巾2的小球，且瓶1>巾2，开始时物块、小车、

小球一起在水平面上匀速运动，现让小车向右匀加速运动则（）

口。一

A.由于巾1>7712，物块将向前与小球相碰

B.由于mi>ni2，物块的惯性大，在小车上小球相对物块向左运

C.由于血1>巾2,物块的惯性大，在小车上小物块相对球向右运动

D.物块的质量大惯性也大，但在小车上小球相对物块仍静止

10.如图所示，一只盛水的容器固定在一个小车上，在容器中分别悬挂和拴住一只铁球和一只乒乓球，容器中水

和铁球、乒乓球都处于静止状态，当容器随小车突然向右运动时，两球的运动状况是（以小车为参考系）（）

A.铁球向左，乒乓球向右B.铁球向右，乒乓球向左

C.铁球和乒乓球都向左D.铁球和乒乓球都向右

11.载人飞船近地加速时，飞船以5g的加速度匀加速上升，g为重力加速度，则质量为m的宇航员对飞船底部

的压力为（）

A.6mgB.5mgC.4mgD.mg

12.甲、乙两辆实验小车，分别在相同的合力的作用下，甲车产生的加速度为lm/s2,乙车产生的加速度为

4m/s2,甲、乙两车的质量之比m/：m乙为（）

A.4：1B.1：4C.1：16D.16：1

13.如图所示，在水平面上有一智能实验小车质量为m=16kg,在恒定牵引力作用沿着水平面运动，受到水平

面滑动摩擦力f=16N。由传感器测得小车运动速度与时间关系图象如图所示。已知重力加速度为g=

10m/s2,则小车受到牵引力大小为（）

A.32NB.48NC.16ND.64N

14.如图所示，物体在五个力的作用下保持静止。现将力此先减小到0,再增大到原来值，其它四个力大小不

变，则有关物体的运动说法正确的是（）

A.速度先增大后减小B.加速度先增大后减小

C.速度逐渐增大D.加速度逐渐增大

15.某跳水运动员在3nl长的踏板上起跳，通过录像观察到踏板和运动员要经历图示的状态，其中A为无人时踏

板静止点，8为人站在踏板上静止时的平衡点，C为人在起跳过程中人和踏板运动的最低点，则（）

A.运动员在4点具有最大速度

B.运动员在B处与踏板分离“

C.运动员和踏板由C到B的过程中，向上做匀加速运动二

C

D.运动员和踏板由C到A的过程中，运动员先超重后失重

16.从高空下落的雨滴受到的空气阻力的大小与其速度的平方成正比。假设雨滴竖直下落，下列说法中错误的是

（）

A.雨滴的加速度越来越大

B.在开始阶段雨滴的加速度越来越小

C.在开始阶段，雨滴的速度越来越大

D.若高度足够高，雨滴最后做匀速运动

17.物体在粗糙的水平桌面上，受到水平向右的恒力F的作用做匀加速直线运动，产生的加速度为由；现把恒力

改为2F,方向不变，产生的加速度为a2.则由、的关系为（）

A.a2=2alB.a2>2alC.a2<2alD.无法确定

18.如图所示，A,B两个物体叠放在一起，静止在粗糙水平地面上，物体B与水平地面间的动摩擦因数〃1=

0.1,物体A与B之间的动摩擦因数%=02。已知物体A的质量m=2kg,物体B的质量M=3kg,重力加

速度g取10巾/$2。现对物体B施加一个水平向右的恒力F,为使物体A与物体8相对静止，则恒力的最大值

是(物体间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力)()

A

nF

B------►

////////////////

A.20NB.15NC.IOND.5N

二、实验题

19.在“探究加速度与力、质量的关系”实验中，采用如图甲所示的实验装置.

单位：cm

।&叩呻叫68JzooJ\

图甲图乙

(1)本实验采用的实验方法是.

A.控制变量法B.理想实验法C.等效替代法D.实验推理法

(2)实验中，为了消除摩擦力的影响，挂托盘前应适当将木板(填“左侧”或“右侧”)垫高。

(3)若实验中打出的一条纸带如图乙所示，点1,2,3,4,5,6为相邻的计数点，且相邻计数点之间还有4个

点没标出，则打3点时，纸带的速度为m/s.

20.某实验小组要做“探究小车所受外力与加速度关系”的实验，采用的实验装置如图1所示。

(1)本实验中(填”需要”或"不需要”)平衡摩擦力，(填”需要”或"不需要”)桶的总质量远小于小车的质

量。

(2)该同学在研究小车运动时打出了一条纸带，如图2所示，在纸带上，连续5个点为一个计数点，相邻两个计

数点之间的距离依次为Xi=1.45cm、x2=2.45cm、x3=3.45cm,x4=4.44cm、x5=5.45cm.x6=

6.46cm,打点计时器的频率/'=50Hz,整个过程中小车的平均加速度为m/s2.(结果保留3位有效数字

)。

(3)另一组同学为了减小系统误差，设计了如图3甲所示的装置，实验中改变沙和沙桶的质量以弹簧测力计的读

数F为横坐标，以加速度为纵坐标，得到小车的加速度a与弹簧弹力F的对应关系如图3乙所示。

①图象不过原点，可能的原因是。

②若图中的横截距为从斜率为4,重力加速度为g,则小车的质量为，小车和桌面间的动摩擦因数为

三、计算题

21.如图所示，质量为2的的物体在40N水平推力作用下，从静止开始1s内沿竖直墙壁下滑37n.求：(取g=

10m/s2)

(1)物体运动的加速度大小；(2)物体与墙间的动摩擦因数.

22.质量为2.0kg的物体置于水平粗糙地面上，用20N的水平拉力使它从静止开始运动，第4.0s末物体的速度达

到24m/s,此时撤去拉力。求：

(1)物体在运动中受到摩擦力的大小；

(2)撤去拉力后物体能继续滑行的距离。

23.一小圆盘静止在桌布上，位于方桌的水平桌面的中央.桌布的一边与桌AB边重合，如图所示，已知圆盘与

桌布间的动摩擦因数为如,圆盘与桌面间的动摩擦因数为〃2,现突然以恒定加速度“将桌布抽离桌面，加速度

的方向是水平的且垂直于AB边.若圆盘最后未从桌面掉下，则加速度。满足的条件是什么？（g表示重力加速

度）

参考答案

1.【答案】A

【解析】亚里士多德：认为必须有力作用在物体上，物体才会运动，即认为“力是维持物体运动的原因”；

伽利略：推翻了亚里士多德的观点，认为力不是维持物体速度的原因，而是改变物体运动状态的原因；

牛顿：提出了物体的运动定律，其中的牛顿第一定律即为惯性定律；

爱因斯坦：提出了光子说很好的解释了光电效应的实验规律；故A正确，BC。错误。

2.【答案】C

【解析】牛顿第一定律不能通过实验操作进行验证，故A错误；惯性是物体的固有属性，物体的惯性与是否受

力无关，物体受力时仍具有惯性，故B错误；由牛顿第二定律可知：F=ma,则由牛顿第二定律可得到IN=

1kg.m/s2,故C正确；相互作用力作用在不同的物体上，不是一对平衡力，一对平衡力作用在同一物体上，

故D错误。故选：Co

3.【答案】C

【解析】跳高运动员起跳，地对人的支持力与人对地的压力是相互作用力，等值、反向、共线，故A正确；火

箭加速上升时，加速度向上，故合力向上，故发动机的推力大于火箭的重力，故B正确；鸡蛋对石头的力与石

头对鸡蛋的力是相互作用力，总是等值、反向、共线，故C不正确；惯性大小与物体的质量有关，质量越小，

惯性越小，乒乓球可以快速抽杀，是因为乒乓球的惯性小的缘故，故D正确；

本题选不正确的，故选：C

4.【答案】A

【解析】当该力作用的瞬间，合外力不为零，由牛顿第二定律可知，立即产生加速度，由丫=21可知，作用的

瞬间物体的速度为零。

5.【答案】D

【解析】已知2N,4N,10N,则三个力合力的最大值等于三个力之和.即为F八口mdax=16N；

2N和4N两个力的合力最大为6N,最小为2N,第三个力为10N,所以三个力合力的最小值不可能是ON,应为

F合min=F3—(Fl+F2)=ION-(2N+4N)=4N

所以合力的范围为4NWF合416N

根据牛顿第二定律F合=ma得：加速度的大小范围为2m/s2Wa48m/s2,故ABC可能，D不可能。

因选不可能的，故选：D。

6.【答案】D

【解析】严禁超重''是禁止质量变大，是为了减小汽车的惯性，故A错误；“严禁超速”是为了在紧急情况下减小

制动时间，由于汽车的质量不变，所以汽车的惯性仍不变，故B错误；“严禁酒后驾驶”是提高驾驶员的注意

力，同时控制反应时间，与汽车的惯性无关，故C错误；汽车超重，质量变大，从而使汽车的惯性增加，故D

正确。

7.【答案】D

【解析】茶碗中的水向右洒出，说明小车一定是突然具有了向左的加速度，则可知小车可能突然向左加速，也

可能突然向右减速，故只有D正确，ABC错误。故选：D。

8.【答案】C

【解析】公交车启动时，人由于惯性会向后倾倒，所以提醒乘客“站稳扶好”，防止惯性带来危害，故A不符合

题意；如果刹车时，人具有惯性，会保持原来的速度向车窗冲去，故为了防止这种现象，人要系安全带，防止

惯性带来危害，故B不符合题意；人喝酒后反应就会迟钝，驾车时容易造成事故，与惯性无关，故C符合题

意；汽车行驶过程如果紧急刹车，汽车由于惯性会继续运动，所以要保持一定车距，防止惯性带来危害，故D

不符合题意。故选C。

9.【答案】D

【解析】小车向右匀加速运动时，由于小车上表面光滑，小车对物块和小球水平方向没有作用力，由于惯性，

两者相对于静止，所以物块和小球不会相碰。故A错误；

mi>m2,物块的惯性大，但在小车上小球相对物块静止.故BC错误；物块的质量大惯性也大，但由于惯

性，物块和小球保持原来的运动状态，在小车上小球相对物块仍静止.故D正确。

10.【答案】A

【解析】因为小车突然向右运动时，由于惯性，铁球和乒乓球都有向左运动趋势，但由于与同体积的“水球''相

比铁球的质量大，惯性大，铁球的运动状态难改变，而同体积的水球的运动状态容易改变，而且水和车一起加

速运动，所以小车加速运动时，铁球相对于小车向左运动，同理由于与同体积的“水球”相比乒乓球的质量小，

惯性小，乒乓球向右运动。故A正确，BCD错误。

11.【答案】A

【解析】宇航员受重力，飞船的支持力F,由牛顿第二定律：F-mg=ma,又：a=5g,得：F=6mg,由牛

顿第三定律，宇航员对飞船底部的压力等于飞船对宇航员的支持力，故宇航员对飞船底部的压力为6mg,故A

正确,BCD错误。

12.【答案】A

13.【答案】B

【解析】由v-t得小车运动的加速度大小为a=2m/s2,根据牛模第二定律得牵引力大小满足F-f=mg,得

F=48N,选项B正确，ACD错误。故选B。

14.【答案】B

【解析】由于质点在五个力的作用下保持静止，则其所受合力为零。这就相当于受两个等大反向的力：某个力

和其余几个力的合力。其中某个力逐渐减小，而其余几个力的合力是不变的，则其合力就在这个力的反方向逐

渐增大，这个力再由零增大到原来大小，则合力又会逐渐减小直到变为零，所以合力变化为先增大后减小，故

加速度a先增大后减小，因此B正确；D错误；合外力的方式始终与其余儿个力的合力保持一致。由牛顿第二

定律F&口=ma知其加速度先增大后减小。又由于其合外力方向始终不变，则加速度方向始终不变，所以其速度

会一直增大。最后F5再增大到原来值时开始做匀速直线运动。因此AC错误。

故选B=

15.【答案】D

【解析】在B点，重力等于弹力，在C点速度为零，弹力大于重力，所以从C到B过程中合力向上，做加速

运动，但是由于从C到B过程中踏板的形变量在减小，弹力在减小，所以合力在减小，故做加速度减小的加速

运动，加速度向上，处于超重状态；从B到A过程中重力大于弹力，所以合力向下，加速度向下，速度向上，

所以做减速运动，处于失重状态；运动员在B点速度最大；运动到A点时踏板弹力为0,运动员和踏板分离。

综上可得D正确，ABC错误。

16.【答案】A

【解析】雨滴受重力和空气阻力，开始阶段合力向下，加速度向下，雨滴的速度不断增加，由于空气阻力与雨

滴下落速度的平方成正比，故阻力不断增加；根据牛顿第二定律得：mg-kv2=ma,故a=g-殍，由于速度

不断增加，故加速度不断减小；故A错误，BC正确；雨滴做加速度不断减小的加速运动，随着速度的增加，

阻力增加，合力减小，当合力减为零时，速度达到最大，阻力不再增加，重力与阻力平衡，雨滴做匀速运动，

故D正确。本题选错误的，故选A。

17.【答案】B

【解析】以物体为研究对象，受力分析可知，水平方向受推力和摩擦力作用，根据牛顿第二定律有：

F—f=mai

故有：aj=—

1m

同理恒力必为2F时有：2F-f=ma2

故B正确，ACD错误。

18.【答案】B

【解析】A受到的合外力为B对A的摩擦力为：fBA<%mg,

2

A的加速度为:aA=^<n2g=2m/s；

B受到地面的摩擦力为：f<%(m+M)g=5N；

当FW5N时，AB静止不动；当F>5N时，地面对B的摩擦力为。=5N,AB保持相对静止，则有牛顿第二定

律可得：F-f=(m+M)a；

所以，F=f+(m+M)a=f+(m+M)aA<5+(2+3)x2(N)=15N；故B正确，ACD错误；

故选:Bo

19.【答案】(1)A(2)右侧(3)0.45

【解析】

(1)该实验是探究加速度与力、质量的三者关系，研究三者关系必须运用控制变量法，故选：A。

(2)把长木板不带滑轮的一端垫高，木板成为斜面，从而可以平衡摩擦力。故应适当将木板右侧垫高。

(3)打点周期为0.02s；相邻计数点之间还有4个点没标出，T=0.02x5=0.1s。

5

打3点时，纸带的速度V3="黑：°X10-2m/s=0.45m/s»

故答案为：(1)A(2)右侧(3)0.45

20.【答案】：(1)需要；需要；(2)1.00；(3)①没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足；②，；p

【解析】

解：(1)平衡摩擦力后当桶的总质量远小于小车质量时可以近似认为小车所受拉力等于桶的重力，

为使小车受到的拉力等于桶的总重量，实验中需要平衡摩擦力，需要桶的总质量远小于小车的质量。

⑵打点计时器的频率f=50Hz,打点计时器打点时间间隔T=：=阜=0.02s,

连续5个点为一个计数点，计数点间的时间间隔t=0.02X5s=0.1s；

由匀变速直线运动的推论△x=at?可知小车的平均加速度：

2

a_a〔+a2+a3_XLXI+XLXZ+XG_XS_(4.44-1.45+5.45-2.45+6.46-3.45)m/——]00m/s,

一3.9t2-9X0.12/一・/，

(3)①由图示图象可知，a-F图象不过原点，当力F大到一定值时小车才产生加速度，说明小车所受合力小于

拉力F,这可能是没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足造成的。

②设小车与桌面间的动摩擦因数为4小车质量为m,

对小车，由牛顿第二定律得：2F-"mg=ma,

解得：a=-F-pg

由图示a-F图象可知，图象的斜率k=三，小车质量m=：

mk

当a=0时，横轴截距b=：pmg,小车与桌面间的动摩擦因数p=2

2S

故答案为：(1)需要；需要；(2)1.00;(3)①没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足；②ayo

21.【答案】解：(1)由h=，at2,可得：a=^=6m/s2；

(2)分析物体受力情况如图所示:

水平方向：物体所受合外力为零，FN