第7讲　牛顿第一定律、牛顿第二定律

第7讲牛顿第一定律、牛顿第二定律牛顿第一定律1.远在春秋战国时代(公元前770—前221年),我国杰出学者墨子认为:“力,刑之所以奋也.”“刑”同“形”,即物体;“奋,动也”,即开始运动或运动加快.对墨子这句关于力和运动观点的理解,下列说法不正确的是 (C)A.墨子认为力是改变物体运动状态的原因B.墨子认为力是使物体产生加速度的原因C.此观点与亚里士多德关于力和运动的观点基本相同D.此观点与牛顿关于力和运动的观点基本相同[解析]由题意可知“力,刑之所以奋也”这句话反映出力是改变物体运动状态的原因,故与亚里士多德关于力和运动的观点不相同,故C错误,A、B、D正确.2.将木块放在小车上,使木块与小车一起向右匀速运动,当小车被挡板挡住时,下列实验现象正确的是(B)A.假设小车上表面光滑,木块将按如图甲所示向前倾倒B.假设小车上表面光滑,木块将按如图乙所示向前滑动C.假设小车上表面粗糙,木块将按如图丙所示向后倾倒D.假设小车上表面粗糙,木块将按如图乙所示向前滑动[解析]当小车被挡板挡住时,小车将停下.如果小车上表面光滑,则木块下部不受摩擦力,此时整个木块将由于惯性而保持向右的匀速直线运动状态,故A错误,B正确;如果小车上表面粗糙,则木块上部由于惯性将继续向右运动,但下部受到一个向左的摩擦力,此时木块可能按如题图甲所示向前倾倒,故C、D错误.3.(多选)如图所示,光滑水平面上静止着一辆小车,在酒精灯燃烧一段时间后塞子喷.下列说法正确的是 (CD)A.由于塞子的质量小于小车的质量,喷出时塞子受到的冲击力将大于小车受到的冲击力B.由于塞子的质量小于小车的质量,喷出时塞子受到的冲击力将小于小车受到的冲击力C.塞子喷出瞬间,小车对水平面的压力大于小车整体的重力D.若增大试管内水的质量,则可以增大小车的惯性[解析]塞子喷出时其受到的冲击力和小车受到的冲击力大小相等,方向相反,故A、B错误;塞子喷出瞬间,试管内的气体对小车整体有斜向左下的作用力,所以小车对水平面的压力大于小车整体的重力,故C正确;若增大试管内水的质量,则小车整体的惯性增大,故D正确.牛顿第二定律4.如图所示,在质量为m的物体上加一个竖直向上的拉力F,使物体以加速度a竖直向上做匀加速运动,不计阻力.下列说法中正确的是 (D)A.若拉力改为2F,则物体的加速度为2aB.若质量改为m2,则物体的加速度为2C.若质量改为2m,则物体的加速度为aD.若质量改为m2,拉力改为F2[解析]由牛顿第二定律得F-mg=ma,解得a=F-mgm=Fm-g,若拉力改为2F,则物体的加速度为a1=2Fm-g>2a,选项A错误;若质量改为m2,则物体的加速度a2=2Fm-g>2a,选项B错误;若质量改为2m,则物体的加速度a3=F2m-g<a2,选项C错误;若质量改为m2,拉力改为F5.如图所示,一固定斜面MN与水平面的夹角α=30°,斜面上有一质量为m的小球P,Q是一带竖直推板的直杆,其质量为3m.现使直杆Q以水平加速度a=0.5g(g为重力加速度)水平向右匀加速直线运动,从而推动小球P沿斜面向上运动.小球P与直杆Q及斜面之间的摩擦均不计,直杆Q始终保持竖直状态,求该过程中:(1)小球P的加速度大小;(2)直杆Q对小球P的推力大小.[答案](1)33g(2)3[解析]对小球P进行受力分析,如图所示,根据牛顿第二定律可得FN1-FN2sin30°=maxFN2cos30°-mg=mayax=a=0.5gay=atan30°aPcos30°=a联立解得aP=33g,FN1=36.(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Ff=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 (ACD)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mg[解析]当t=0时,小球所受的阻力Ff=0,此时加速度最大为g,A正确;由图乙知小球的速度从0增加到v0的过程中,加速度减小,B错误;根据牛顿第二定律有mg-Ff=ma,解得a=g-6πηvrm,当a=0时,速度最大,此后小球做匀速运动,最大速度vm=mg6πηr,C7.(多选)如图所示,水平地面上固定一斜面,初始时物体A沿斜面向下做匀变速运动,其加速度大小为a1;若在物体A上施加一竖直向下的恒力F,其加速度大小变为a2,已知斜面倾角为θ,A与斜面间的动摩擦因数为μ,则 (BC)A.若μ>tanθ,则a1>a2B.若μ>tanθ,则a1<a2C.若μ<tanθ,则a1<a2D.若μ<tanθ,则a1>a2[解析]若μ>tanθ,即μmgcosθ>mgsinθ,重力沿斜面向下的分力小于滑动摩擦力,物体原来是向下做匀减速运动,加速度大小为a1=μmgcosθ-mgsinθm=μgcosθ-gsinθ,施加F后μFcosθ>Fsinθ,加速度大小为a2=μ(F+mg)cosθ-(F+mg)sinθm=μgcosθ-gsinθ+μFcosθ-Fsinθm>a1,故A错误,B正确;若μ<tanθ,即μmgcosθ<mgsinθ,重力沿斜面向下的分力大于滑动摩擦力,物体原来是向下做匀加速运动,加速度大小为a1=mgsinθ-μmgcosθm=gsinθ-μgcosθ,施加F后μF单位制8.在国际单位制中，属于基本量及基本单位的是（B）A．力，牛顿 B．电流，安培C．磁感应强度，特斯拉D．热力学温度，摄氏度[解析]国际单位制规定了七个基本物理量，分别为长度、质量、时间、热力学温度、电流、光强度、物质的量；热力学温度单位开尔文（K）、电流单位安培（A）。故选B。9.一些问题你可能不会求解,但是你仍有可能对这些问题的解是否合理进行分析和判断,例如从解得物理量单位、解随某些已知量变化的趋势、解在一些特殊条件下的结果等方面进行分析,并与预期结果、实验结论等进行比较,从而判断解的合理性或正确性,举例如下:声音在空气中的传播速度v与空气的密度ρ、压强p有关,下列速度表达式中,k为比例系数,无单位,则这四个表达式中可能