第一节 牛顿三定律的理解-2023年高考物理一轮系统复习学思用

【能力提高练】第一节牛顿三定律的理解

1.（2022•高考浙江卷）下列属于力的单位是（）

A.kg-m/s2B.kg-m/sC.kg-m2sD.kg-s/m2

【解析】根据牛顿第二定律有尸="口，则力的单位为kg-m/s?,故选A。

【答案】A

2.（2022•重庆市第七次质检）《曹冲称象》是家喻户晓的典故，“置象大船之上，而刻其

水痕所至，称物以载之，则校可知矣。”它既反映出少年曹冲的机智，同时也体现出重要的

物理思想方法，这个故事中用到的物理方法是（）

A.等效替代法B.极限法

C.控制变量法D.理想模型法

【解析】当物体和大象分别在船上时，船下沉的深度相同，则物体的重量与大象的重

量相等，该方法为等效替代法。故选A。

【答案】A

3.（2022•上海市杨浦区一模）声音在某种气体中传播的速度表达式可用气体压强〃、气

体密度「和没有单位的绝热指数丫来表示。通过对单位的分析，判断速度表达式可能是

（）

A.v=JyppB.v--C.v--D.u=ypp

VP\P

【解析】传播速度v的单位m/s,密度P的单位为kg/n?,压强p的单位kg/nrs?,

所以/的单位是m2人2,故产的单位是m/s,绝热指数y无单位，则，应Hn的单位相

同，故速度表达式可能正确的选B。

【答案】B

4.（2022•北京市东城区高三（下）一模）为了节能，商场的自动扶梯在较长时间无人乘行

时会自动停止运行。有人站上去后，扶梯开始加速，然后匀速运动。如图所示，下列说法正

确的是（）

A.匀速下行过程中，人的动能不变，扶梯对人不做功

B.加速下行过程中，扶梯对人的支持力大于人所受的重力

C.加速下行过程中，人受到的摩擦力方向水平向左

D.加速下行过程中，支持力对人做正功，摩擦力对人做负功

【解析】A.匀速下行过程中，由平衡条件可知，人和扶梯间没有摩擦力，人所受重

力做正功，人的动能不变，可知扶梯对人做负功，故A错误；

B.加速下行过程中，竖直方向分加速度向下，人处于失重状态，所以扶梯对人的支持

力小于人所受的重力，故B错误；

C.加速下行过程中，水平方向分加速度向左，水平方向只有摩擦力提供加速度，根据

牛顿第二定律的同向性可知人受到的摩擦力方向水平向左，故C正确；

D.加速下行过程中，人所受支持力与人的运动方向夹角大于90。，支持力做负功，摩

擦力与人的运动方向夹角小于90。，摩擦力对人做正功，故D错误。故选C。

【答案】C

5.（2022•河北省邯郸市高三下一模）如图所示，一物块在水平拉力F的作用下沿水平地

面做匀速直线运动，物块与地面间的动摩擦因数为且。若保持尸的大小不变，而方向突然

3

变成与水平面成60。角，则物块将（）

777777.

A.做匀加速直线运动B.做匀减速直线运动

C.做匀速直线运动D.离开地面向上做曲线运动

【解析】当F水平时有尸=〃/ng,当保持F的大小不变，而方向与水平面成60。角

时，拉力的水平分力耳=Fcos60。，摩擦力大小/="（侬一Fsin60°），可知耳=/,

故物块仍做匀速直线运动。故选C。

【解析】c

6.（2022•湖南省雅礼中学高三（上）第五次月考）如图所示，在水平晾衣杆（可视为光滑杆）

上晾晒床单时，为了尽快使床单晾干，可在床单间支撑轻质细杆.随着细杆位置的不同，晾

衣杆两侧床单间夹角150°）将不同.设床单重力为G,晾衣杆所受压力大小为N,下

列说法正确的是（）

N=@G

A.当。=60°时,

3

J7

B.当。=90°时，N=—G

2

C.只有当6=120°时，才有N=G

D.无论。取何值，都有N=G

【解析】以床单和细杆整体为研究对象，整体受到重力G和晾衣杆的支持力N',由

平衡条件知N'=G,与6取何值无关，由牛顿第三定律知床单对晾衣杆的压力大小

N=N'=G,与。无关，ABC错误，D正确。故选D。

【答案】D

7.（2022•黑龙江省大庆一中高三（下）第二次月考）2021“一带一路”年度汉字发布活动中，

“互”字作为最能体现2021年“一带一路”精神内涵的汉字拔得头筹，成为年度汉字。如图为

力学兴趣小组制作的“互''字形木制模型。模型分上下两部分，质量均为加。用细线连接两

部分。当细线都绷紧时，整个模型可以竖直静止在水平地面上。其中连接4、》两点的细线

为/,连接c、。两点的细线为〃，重力加速度为g。则（）

5

A.细线/对。点的作用力向上

B.细线/的拉力等于细线〃的拉力

C.细线〃的拉力大小等于mg

D.整个模型对地面的压力大小为2mg

【解析】A.细线只能提供沿细线的拉力，所以细线/对a点的作用力向下。故A错

误；

BC.对模型上部分受力分析，有B+mg=%,易知，细线/的拉力小于细线〃的拉

力,细线〃的拉力大于mg0故BC错误；

D.对整个模型受力分析，有A=2mg,根据牛顿第三定律，可知整个模型对地面的

压力大小为2叫。故D正确。故选D。

【答案】D

8.（2022•辽宁省高三（下）高考联合模拟考试）如图所示，轻弹簧的下端固定在水平桌面

上，上端放有物块P,系统处于静止状态，现用竖直向下的力F作用在P上，使其向下做

匀加速直线运动，在弹簧的弹性限度内，下列是力尸和运动时间/之间关系的图象，正确的

是（）

【解析】在作用力尸之前，物块放在弹簧上处于静止状态，即加g=5,作用力F

之后，物块向下做匀加速直线运动，根据牛顿第二定律有尸+mg-以/+x）=ma,x即为

Ikfi

物块向下运动的位移，则x=—a/，联立可得F=ma+—产，即/随时间变化图象为D,

22

所以D正确，ABC错误。故选D

【答案】D

9.（2022•湖南省长沙市第一中学高三第二次月考）（多选）如图所示，底面倾角为37。的光

滑棱柱固定在地面上，在其侧面上铺一块质量可忽略且足够长的轻质丝绸，并在外力作用下

使质量分别为2机和机的滑块A、B静止在两侧丝绸之上。已知A、B与丝绸间的动摩擦因

数均为0.8,且最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度大小为g,sin37°=0.6,cos37°=0.8o

现同时由静止释放A、B,则关于A、B之后的运动（A、B均未达到棱柱的顶端或底端），下

列说法正确的是（）

A.A与丝绸相对静止

B.B与丝绸相对静止

C.A的加速度大小为0.04g

D.B的加速度大小为0.04g

【解析】AB.因为A的最大静摩擦力大于B的最大静摩擦力，所以B相对丝绸向下

滑动，A与丝绸一起向下滑动。A正确，B错误；

CD.对B,有/amgcosa-mgsina=mat,解得q=0.04g，对A,有

2mgsina-fimgcosa-2ma2,解得4=028g,C错误，D正确。故选AD。

【答案】AD

10.（2022•湖南师范大学附属中学一模）艾萨克•牛顿在《自然哲学的数学原理》一书中

指出：“力使物体获得加速度”。某同学为探究加速度与力的关系，取两个材质不同的物体A、

B,使其分别在水平拉力厂的作用下由静止开始沿水平面运动，测得两物体的加速度。与拉

力尸之间的关系如图所示，重力加速度g取10m/s2,空气阻力忽略不计，则（）

A.物体A的质量为0.7kg

B.物体B的质量为0.2kg

C.物体A与水平面间动摩擦因数为0.5

D.物体B与水平面间动摩擦因数为0.1

【解析】AC.对物体A由牛顿第二定律可得尸-/=加人。，其中滑动摩擦力

p15

/=〃AmAg，联立可得。=——〃Ag，结合图像可得一=—kgT,4Ag=5m/s2,解

mA根A7

得加A=L4kg,4A=65,故A错误C正确;

2

BD.同理对物体B有'-=lkgT,pag=2m/s,解得n?B=lkg，=0.2,故

%

BD错误。故选C。

【答案】C

11.（2022•重庆市西南大学附属中学高三（下）全真一）如图，篮球从某一高度自由落下，

与地面反复碰撞，最后停在地面上，空气阻力不计，下列图像能大致反映该过程篮球的加速

度随时间变化的是（）

A.B.

【解析】篮球自由落地到与地面接触前，只受重力作用，加速度不变，以向下为正方

向，加速度为正值，图线为平行于f轴的线段；篮球与地面接触到反弹离开地面过程中，受

地面的向上的弹力先从零开始逐渐增大，篮球所受的合力侬/尸机g-N,开始阶段地面弹

力N小于重力，合力向下，篮球向下继续挤压，N增大，合力逐渐减小，加速度逐渐减小，

篮球这一阶段向下做加速度（向下，为正）减小的加速运动；弹力N增大到超过重力大小时，

合力向上，其大小为-加g，随着N增大，加速度”逐渐增大，方向向上，篮球向

下做加速度（向上，为负）增大的减速运动直至速度为零：篮球开始向上运动（离开地面前）的

过程是篮球向下挤压地面过程的逆过程，加速度变化特点是：向上（为负）减小，再向下（为正）

增大。故B符合题意，ACD不符合题意。故选B。

【答案】B

12.（2022•江西省新余市第一中学高三（上）第三次段考）如图所示，火箭内平台上放有质

量为m的测试仪器，火箭从地面启动后，以加速度且竖直向上匀加速运动，升到某一高度

2

时，测试仪对平台的压力为刚离开地面时压力的;.已知地球半径为R,g为地面附近的重

力加速度，下列说法正确的是（）

A.上升过程中测试仪器处于失重状态

B.上升过程中重力对测试仪器做正功

C.此时测试仪器对平台的压为：mg

D.此时火箭离地高度为R

【解析】A、火箭向上加速运动具有竖直向上的加速度，则火箭中的测试仪器处于超

重状态，A错误.

B、上升过程测试仪器所受重力与位移方向相反，故重力做负功，B错误.

C、对高度为h处的仪器由牛顿第二定律N'-mg'=/n5,而刚离开地面时

N-mg=m^,N=',联立可得g'.,N'=，g,故C错误.

D、由万有引力等于重力可得〃2g=G而M1m铲，〃?g=GM%m,联立解得后R,则D

正确.故选D.

【答案】D

13.（2022•东北育才学校七模）如图所示，两个完全相同的木模质量均为“，通过三根轻

质竖直细线对称连接，放在水平面上呈"互'’字型静置，上方木模呈现悬浮效果，这是利用了

建筑学中的“张拉整体”的结构原理。细线a、b、c上的张力大小分别用几、Fb、&表示，水

平面所受的压力大小为FN，重力加速度大小为g。下列关系式正确的是（）

A.Fa>mg,FilingB.Fa>mg,F^>2mg

C.Fh-Fc,Fa-Fh+O.5mgD.Fa-Fh+Fc

【解析】整体受力分析，由平衡条件得然=2mg,由对称性可知&=「，对上方

木模受力分析有工=/"g+C+招，则工〉加g，工H片+£.，故选A。

【答案】A

14.（2022•北京市西城区高三下一模）很多智能手机都有加速度传感器，能通过图像显示

加速度情况。用手掌托着手机，打开加速度传感器，手掌从静止开始迅速上下运动，得到如

图所示的竖直方向上加速度随时间变化的图像，该图像以竖直向上为正方向。由此可判断出

a(m/s2)

20.01-

A.手机可能离开过手掌

B.手机在内时刻运动到最高点

C.手机在q时刻改变运动方向

D.手机在乙〜4时间内，受到的支持力先减小再增大

【解析】B.根据八丫=。&可知图象与坐标轴围成面积表示速度变化量，可知

手机在4时刻速度为正，还没有到最高点，故B错误；

C.根据Ay=a&可知a-f图象与坐标轴围成面积表示速度变化量，可知手机在时

刻前后速度均为正，运动方向没有发生改变，故C错误；

D.由图可知G〜时间加速度向上不断减小，根据牛顿第二定律得N-mg=m，都

N=ma+mg,可知：〜巧时刻支持力不断减小，L〜A时间内加速度向下，不断增大，根

据牛顿第二定律得机g-N=ma,得N=mg_ma',可得支持力还是不断减小，故D错

A.由图可知，手机的加速度某一段时间内等于重力加速度，则手机与手掌没有力的作

用，手机可能离开过手掌，故A正确。故选A。

【答案】A

15.（2022•北京市丰台区高三（下）一模）“血沉”是指红细胞在一定条件下沉降的速度，在

医学中具有重要意义。测量“血沉”可将经过处理后的血液放进血沉管内，由于重力作用，血

液中的红细胞将会下沉。设血沉管竖直放置且足够深，红细胞的形状为球体。已知红细胞下

落受到血液的粘滞阻力表达式为/=6R/rv,其中〃为血液的粘滞系数，，为红细胞半径，

v为红细胞运动的速率。若某血样中半径为/•的红细胞，由静止下沉直到匀速运动的速度为

v,“,红细胞密度为0，血液的密度为02。以下说法正确的是（）

A.该红细胞先做匀加速运动，后做匀速运动

B.该红细胞的半径可表示为r=—15--

V2g（月―2）

C.若血样中红细胞的半径较小，则红细胞匀速运动的速度较大

D.若采用国际单位制中的基本单位来表示〃的单位，则其单位为「鼻

m-s

【解析】A.设红细胞质量为加，浮力为6字，由牛顿第二定律加8-/一居多=加。，

又因为f=6m/rv,故红细胞随着速度的增大，粘滞阻力逐渐增大，加速度逐渐减小，红

细胞做加速度减小的加速运动，当加速度减到零时，受力平衡，此后匀速运动，A错误；

4

B.红细胞匀速时/ng=7+4,又因为红细胞的质量为机=8•一%，。浮力为

%=夕2］乃，g,联立可得8•9"3g=6兀rjrVm+夕2.9兀户g'解得r=四\:,

333\J2gsi一夕2）

B正确；

C.由上述分析可知若血样中红细胞的半径较小，则红细胞匀速运动的速度较小，C错

误；

D.由粘滞阻力公式7=6叼”，可知〃=上一，故采用国际单位制中的基本单位来

67rrv

表示〃的单位，应为巫，D错误。故选B。

m-s

【答案】B

16.（河北省唐山高三下第一次模拟考试）如图所示，物体4以某一速度沿斜劈8匀速下

滑，运动到C点时对物体4施加向右的水平推力作用，若斜劈B一直处于静止状态，在施

加推力后的一小段时间内物体A一直沿斜面向下运动，下列说法正确的是（）

A.物体A所受的合外力不变

B.斜劈B对物体A的作用力沿斜面向上

C.地面对斜劈B的支持力大于A、8总重力

D.地面对斜劈B的摩擦力水平向左

【解析】A.物体A匀速下滑时，对物体A,所受的合外力为零，根据平衡条件

mAgsin=/=/^mAgcos6,解得〃=tan。，对物体4施加向右的水平推力，对物体A,