第三章第1讲　牛顿运动定律-2025版高考总复习物理

[基础落实练]1．(2024·四川成都石室中学诊断)下列说法正确的是()A．牛顿第一定律不能用实验直接验证B．在水平面上滑动的木块最终停下来，是因为没有外力维持木块的运动C．物体运动时受到惯性力的作用D．人走在松软的土地上加速下陷时，人对地面的压力大于地面对人的支持力解析：牛顿第一定律所描述的状态是一种理想状态，它是利用逻辑思维进行分析的产物，不可能用实验直接验证，故A正确；在水平面上滑动的木块最终停下来，是由于摩擦力的作用改变了木块的运动状态，故B错误；物体不会受到惯性力作用，惯性力实际不存在，故C错误；人对地面的压力和地面对人的支持力是一对作用力和反作用力，总是等大反向，与运动状态无关，故D错误。答案：A2．交通部门提醒大家“雪天路滑，请注意交通安全”。下列关于冰雪道路的说法错误的是()A．“雪天路滑”是指下雪后物体与地面间的接触面变光滑了B．同一辆车在冰雪地面上行驶比在没有冰雪的路面上行驶惯性大一些C．冰雪地面行车必须慢速驾驶，主要是为了防止由于惯性带来的危险D．人在冰雪地面行走时容易摔倒，其原因与惯性有关解析：惯性的大小只与物体的质量有关，同一车辆，质量不变，惯性的大小也不变，与路面的光滑程度无关，B错误。答案：B3．北京时间2023年9月7日2时14分，长征四号丙运载火箭在酒泉卫星发射中心点火起飞，随后成功将遥感三十三号03星送入预定轨道，发射任务取得圆满成功。关于这次卫星与火箭上天的情形，下列叙述正确的是()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，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，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，这是一对作用力与反作用力，选项D错误。答案：A4．我国长征七号改遥二运载火箭的箭体总长约为53.1m，芯级直径为3.35m，近地轨道运载能力大于14t，700km太阳同步轨道运载能力达5.5t，在这则报道中涉及了一些物理量及其单位，在力学的国际单位制中，下列说法中正确的是()A．kg、m、s是力学中的三个基本单位B．kg、m/s、N是国际单位的导出单位C．力的单位是根据牛顿第一定律定义的D．秒是国际单位制中力学三个基本物理量之一解析：kg、m、s是力学中的三个基本单位，故A正确；kg是基本单位，m/s、N是国际单位的导出单位，故B错误；在国际单位制中力的单位是牛顿，它属于导出单位，是根据牛顿第二定律F＝ma定义的，1N就是使质量为1kg的物体产生1m/s2加速度的力，故C错误；在国际单位制中力学三个基本物理量是长度、质量、时间，而秒只是时间的单位，故D错误。答案：A5．(2024·四川遂宁质检)如图所示，在一辆表面光滑且足够长的小车上，有质量分别为m1、m2的两个小球(m1>m2)，原来随小车一起做匀速直线运动，当小车突然停止时，如不考虑其他阻力，则两个小球()A．一定相碰B．一定不相碰C．不一定相碰D．无法确定，因为不知小车的运动方向解析：小车停止前，两个小球和小车一起做匀速直线运动，并且两个小球和小车具有共同的速度，当小车突然停止时，由于小球在小车光滑表面上，因此两个小球由于惯性，还要保持原来大小不变的速度做匀速直线运动，又两个小球的速度相同，相同时间内通过的位移相同，因此两个小球间的距离不变，一定不会相碰，故B正确，A、C、D错误。答案：B6.如图所示，一对父子掰手腕，父亲让儿子获胜。若父亲对儿子的力记为F1，儿子对父亲的力记为F2，则()A．F2>F1B．F1和F2大小相等C．F1先于F2产生D．F1后于F2产生解析：F1和F2是一对作用力和反作用力，遵循牛顿第三定律，这对力同时产生、同时消失、大小相等、方向相反，B正确，A、C、D错误。答案：B7．橡皮筋在弹性限度内受到的拉力F与其伸长量x也遵循胡克定律，即F＝kx，其k值与橡皮筋未受到拉力时的长度L及橡皮筋的横截面积S有关，理论与实践都表明k＝Yeq\f(S,L)，在材料力学中称Y为杨氏模量，是一个只由材料决定的常数。在国际单位制中，杨氏模量Y的单位是()A．N B．mC．N/m D．N/m2解析：根据k＝Yeq\f(S,L)，得Y＝keq\f(L,S)，由k的单位N/m，L的单位m，S的单位m2，故Y的单位为N/m2，选D。答案：D8．竖直起飞的火箭在推力F的作用下产生10m/s2的加速度。若推力增大到2F，则火箭的加速度将达到(g取10m/s2，不计空气阻力)()A．20m/s2 B．25m/s2C．30m/s2 D．40m/s2解析：对火箭进行受力分析，推力为F时，有F－mg＝ma，若推力增大到2F，则有2F－mg＝ma′，解得a′＝30m/s2。故选C。答案：C[能力提升练]9.如图所示，一只盛水的容器固定在一个小车上，在容器中分别用细绳悬挂和拴住一个铁球和一个乒乓球，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解析：当容器突然向右运动时，同等体积的铁球和水比较，铁球的质量大，铁球保持原来的运动状态，相对于水向左偏移，相对于小车向左运动，同等体积的乒乓球和水比较，水的质量大，水相对于乒乓球向左偏移，因此乒乓球相对于水向右偏移，相对于小车向右运动。故选A。答案：A10.如图所示，质量为m的木块在质量为M的长木板上以加速度a水平向右加速滑行，长木板与地面间的动摩擦因数为μ1，木块与长木板间的动摩擦因数为μ2，重力加速度为g，若长木板仍处于静止状态，则长木板对地面摩擦力的大小和方向为()A．μ1(m＋M)g，向左 B．μ2mg，向右C．μ2mg＋ma，向右 D．μ1mg＋μ2Mg，向左解析：对木块分析可知，长木板对它水平向左的摩擦力大小为Ff1＝μ2mg，由牛顿第三定律可知，木块对长木板的摩擦力向右，大小也为Ff1；由于长木板仍处于静止状态，对长木板受力分析可知，地面对它的静摩擦力方向向左，大小为Ff2＝Ff1＝μ2mg，由牛顿第三定律可知，长木板对地面摩擦力的大小为μ2mg，方向向右，故B正确。答案：B11．(2022·江苏卷)高铁车厢里的水平桌面上放置一本书，书与桌面间的动摩擦因数为0.4，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度g＝10m/s2。若书不滑动，则高铁的最大加速度不超过()A．2.0m/s2 B．4.0m/s2C．6.0m/s2 D．8.0m/s2解析：书放在水平桌面上，若书相对于桌面不滑动，则最大摩擦力提供加速度Ffm＝μmg＝mam，解得am＝μg＝4.0m/s2，书相对高铁静止，故高铁的最大加速度为4.0m/s2，B正确，A、C、D错误。答案：B12.某人想测量地铁启动过程中的加速度，他把一根细绳的下端绑着一支圆珠笔，细绳的上端用电工胶布临时固定在地铁的竖直扶手上。在地铁启动后的某段加速过程中，细绳偏离了竖直方向，他用手机拍摄了当时情景的照片，拍摄方向跟地铁前进方向垂直。细绳偏离竖直方向约为30°角，此时地铁的加速度约为(g＝10m/s2)()A．6m/s2 B．7.5m/s2C．10m/s2 D．5m/s2解析：对圆珠笔进行受力分析，如图所示，根据牛顿第二定律有F合＝ma，由图可分析出eq\f(F合,mg)＝eq\f(a,g)＝tan30°，解得a≈6m/s2，故A正确，B、C、D错误。答案：A13．(多选)如图甲所示，一竖直放置的足够长的固定玻璃管中装满某种液体，一半径为r、质量为m的金属小球，从t＝0时刻起，由液面静止释放，小球在液体中下落，其加速度a随速度v的变化规律如图乙所示。已知小球在液体中受到的阻力f＝6πηvr，式中r是小球的半径，v是小球的速度，η是常数。忽略小球在液体中受到的浮力，重力加速度为g，下列说法正确的是()A．小球的最大加速度为gB．小球的速度从0增加到v0的过程中，做匀变速运动C．小球先做加速度减小的变加速运动，后做匀速运动D．小球的最大速度为eq\f(mg,6πηr)解析：当t＝0时，小球所受的阻力f＝0，此时加速度为g，A正确；随着小球速度的增加，加速度减小，小球的速度从0增加到v0的过程中，加速度减小，做变加速运动，B错误；根据牛顿第二定律有mg－f＝ma，解得a＝g－eq\f(6πηvr,m)，当a＝0时，速度最大，为v0，此后小球做匀速运动，最大速度v0＝eq\f(mg,6πηr)，C、D正确。答案：ACD14.如图所示为用索道运输货物的情景，已知倾斜的索道与水平方向的夹角为37°，质量为m的货物与车厢地板之间的动摩擦因数为0.3。当载重车厢沿索道向上加速运动时，货物与车厢仍然保持相对静止状态，货物对车厢水平地板的正压力为其重力的1.15倍，连接索道与车厢的杆始终