2020届高考物理复习牛顿运动定律核心素养提升练七3.1牛顿第一定律牛顿第三定律（含解析）新人教版

2020届高考物理复习牛顿运动定律核心素养提升练七3.1牛顿第一定律牛顿第三定律（含解析）新人教版

牛顿第一定律　牛顿第三定律(45分钟　100分)(20分钟　50分)一、选择题(本题共5小题，每小题7分，共35分，1～4题为单选题，5题为多选题)1.(2019·石家庄模拟)在一节火车车厢内有一个光滑的水平桌面，桌上有一个小球。旁边的乘客观察到，如果火车在水平铁轨上做匀速直线运动，小球在桌面上保持静止。如果火车做加速直线运动，小球就会由静止开始向后运动。这说明(　　)A.以匀速运动的车厢为参考系，牛顿第一定律成立B.以加速运动的车厢为参考系，牛顿第一定律成立C.无论是以匀速运动的车厢为参考系还是以加速运动的车厢为参考系，牛顿第一定律都成立D.无论是以匀速运动的车厢为参考系还是以加速运动的车厢为参考系，牛顿第一定律都不成立【解析】选A。牛顿第一定律只在惯性参考系中成立。应选择静止或匀速直线运动物体为参考系。2.人在处于一定运动状态的车厢内竖直向上跳起，下列分析人的运动情况的选项中正确的是(　　)A.只有当车厢处于静止状态，人才会落回跳起点B.若车厢沿直线水平匀速前进，人将落在跳起点的后方C.若车厢沿直线水平加速前进，人将落在跳起点的后方D.若车厢沿直线水平减速前进，人将落在跳起点的后方【解析】选C。牛顿第一定律：任何物体都要保持匀速直线运动或静止状态，直到外力迫使它改变运动状态为止。由上述内容可知：人在处于一定运动状态的车厢内竖直向上跳起，车厢处于静止状态或匀速运动状态，人都会落回跳起点，故A、B错误；若车厢沿直线水平加速前进，人将在水平方向上保持起跳时的速度，而车厢沿直线水平加速，在人下落过程中速度始终大于人的速度，因此人将落在跳起点的后方，C正确，D错误。【加固训练】　　一汽车在路面情况相同的公路上直线行驶，下列关于车速、惯性、质量和滑行路程的讨论，正确的是(　　)　A.车速越大，它的惯性越大nB.车的质量越大，它的惯性越大C.车速越大，刹车后滑行的路程越长，所以惯性越小D.车速越小，刹车后滑行的路程越短，所以惯性越小【解析】选B。惯性是物体固有的一种属性，仅与质量有关，与车速无关，故A、C、D错误，B正确。3.鞋子上粘上泥巴，在地面上脚跟朝下磕两下，泥巴就掉了，这是利用(　　)A.鞋的惯性　　　　B.泥巴的惯性C.地面的惯性D.脚的惯性【解析】选B。当鞋遇地面停止运动后，泥巴由于惯性继续运动而脱离鞋子，选项B正确。4.2017年8月8日21时19分在四川阿坝州九寨沟县发生7.0级地震，直升机紧急启动，救援被困受伤游客，若不考虑悬索质量，下列说法正确的是(　　)A.只有在匀速吊起时，悬索对人的拉力才等于人对悬索的拉力B.当加速吊起时，悬索对人的拉力大于人对悬索的拉力C.当减速吊起时，悬索对人的拉力小于悬索对飞机的拉力D.无论如何吊起，悬索对人的拉力都等于人对悬索的拉力【解析】选D。根据牛顿第三定律，作用力与反作用力总是大小相等的，与物体的运动状态无关，选项D正确。5.木箱重G1，人重G2，人站在木箱里用力F向上推木箱。如图所示，则有(　　)A.人对木箱底的压力大小为G2+FB.人对木箱底的压力大小为G2nC.木箱对地面的压力大小为G2+G1-FD.木箱对地面的压力大小为G1+G2【解析】选A、D。对人隔离受力分析有：人受到竖直向下的重力G2、向下的作用力F、向上的支持力N，可得N=G2+F，根据牛顿第三定律，人对木箱底的压力大小为G2+F，选项A正确，B错误；将人与木箱看成一个整体，可得木箱对地面的压力大小为G1+G2，选项C错误，D正确。二、计算题(本题共15分，需写出规范的解题步骤)6.某运动员做跳伞训练，他从悬停在空中的直升机上由静止跳下，跳离飞机一段时间后打开降落伞做减速下落。他打开降落伞后的速度图线如图甲所示。降落伞用8根对称的绳悬挂运动员，每根绳与中轴线的夹角均为37°，如图乙。已知人的质量为50kg，降落伞质量也为50kg，不计人所受的阻力，打开伞后伞所受阻力Ff与速度v成正比，即Ff=kv(g取10m/s2，sin53°=0.8，cos53°=0.6)。求：(1)打开降落伞前人下落的距离为多大？(2)阻力系数k和打开伞瞬间的加速度a的大小和方向。(3)悬绳能够承受的拉力至少为多少？【解析】(1)设打开降落伞时的速度为v0，下落高度为h0。则h0==20m(2)设匀速下落时速度为v，则v=5m/s，由kv=2mg，得k=200N·s/m。对整体：kv0-2mg=2ma，a==30m/s2，方向竖直向上(3)设每根绳拉力为FT，以运动员为研究对象有：8FTcos37°-mg=ma，得：FT=312.5N。n由牛顿第三定律得，悬绳能承受的拉力至少为312.5N答案：(1)20m　(2)200N·s/m　30m/s2，方向竖直向上　(3)312.5N(25分钟　50分)7.(7分)如图所示，物体B叠放在物体A上，A、B的质量均为m，且上、下表面均与斜面平行，它们以共同速度沿倾角为θ的固定斜面C匀速下滑，则(　　)A.A、B间没有静摩擦力B.A受到B的静摩擦力方向沿斜面向上C.A受到斜面的滑动摩擦力大小为2mgsinθD.A与B间的动摩擦因数μ=tanθ【解析】选C。它们以共同速度沿倾角为θ的固定斜面C匀速下滑，A受到斜面的滑动摩擦力大小为2mgsinθ，A对B的摩擦力等于B重力沿斜面方向的分力，选项A错误、C正确；由牛顿第三定律，A受到B的静摩擦力方向沿斜面向下，选项B错误；A与B间的摩擦力是静摩擦力，不能确定A与B之间的动摩擦因数μ，选项D错误。8.(7分)物理学是一门以实验为基础的学科，物理定律就是在大量实验的基础上归纳总结出来的。但有些物理规律或物理关系的建立并不是直接从实验得到的，而是经过了理想化或合理外推，下列选项中属于这种情况的是(　　)A.牛顿第一定律　　B.牛顿第二定律　C.万有引力定律　　D.库仑定律【解析】选A。牛顿第一定律是在实验的基础上经过合理外推得到的，用实验无法实现，选项A正确；牛顿第二定律是实验定律，万有引力定律是经过类比和实验验证的，库仑定律是通过采用控制变量法的实验而得到的实验定律，选项B、C、D错。【加固训练】　　(多选)如图所示，电梯里面叠放着A、B两物体，下列有关说法正确的是(　　)nA.当电梯静止不动时，A对B的压力就是A的重力B.当电梯静止不动时，A对B的压力与B对A的支持力是一对相互作用力C.当电梯向上运动时，A对B的压力小于B对A的支持力D.当电梯向上运动时，A对B的压力等于B对A的支持力【解析】选B、D。当A静止不动时，A对B的压力等于A的重力，但不能说就是重力，故A错误；A对B的压力与B对A的支持力是一对作用力与反作用力，故B正确；当电梯向上运动时，A对B的压力与B对A的支持力仍然相等，故C错误，D正确。9.(7分)(多选)如图所示，在匀减速向右运动的车厢内，一人用力向前推车厢，该人与车厢始终保持相对静止。则下列说法中正确的是(　　)A.人对车厢的推力做正功B.人对车厢的推力做负功C.车厢对人的作用力做正功D.车厢对人的作用力做负功【解析】选A、D。该人手、脚对车厢均有水平作用力。人向右减速，车厢对人的作用力斜向左上，水平方向与人的运动方向相反，为阻力，人对车厢的推力向右，与车的运动方向相同，为动力；车厢对人的作用力做负功，人对车厢的推力做正功，故A、D正确。10.(7分)(多选)如图所示，物体b在水平推力F作用下，将物体a挤压在竖直墙壁上，a、b均处于静止状态，下列说法正确的是(　　)A.a对墙壁的摩擦力方向向下nB.b对a的摩擦力方向向上C.增大水平推力F，a对墙壁的摩擦力变大D.增大水平推力F，b对a的摩擦力不变【解析】选A、D。以b为研究对象，在竖直方向上，b受到的重力与a给它的摩擦力平衡，所以a对b的摩擦力方向向上，大小始终等于mbg，根据牛顿第三定律，b对a的摩擦力方向向下，大小始终等于mbg，选项B错误、D正确。以整体为研究对象，在竖直方向上，墙对a的摩擦力与整体所受的重力平衡，所以，墙对a的摩擦力方向向上，大小始终等于mag+mbg，根据牛顿第三定律，a对墙的摩擦力方向向下，大小始终等于mag+mbg，选项A正确，C错误。11.(7分)(多选)如图所示为英国人阿特伍德设计的装置，不考虑绳与滑轮的质量，不计轴承、绳与滑轮间的摩擦。初始时两人均站在水平地面上，当位于左侧的甲用力向上攀爬时，位于右侧的乙始终用力抓住绳子，最终至少一人能到达滑轮。下列说法中正确的是(　　)A.若甲的质量较大，则乙先到达滑轮B.即使甲的质量较大，甲、乙也同时到达滑轮C.若甲、乙质量相同，则甲、乙同时到达滑轮D.若甲、乙质量相同，则甲先到达滑轮【解析】选A、C。由于不计摩擦，甲拉绳子的力等于绳子拉乙的力，若甲的质量大，则由甲拉绳子的力等于乙受到的绳子拉力，得甲攀爬时乙的加速度大于甲，所以乙会先到达滑轮，选项A正确，选项B错误；若甲、乙的质量相同，甲用力向上攀爬时，甲拉绳子的力等于绳子拉乙的力，甲、乙具有相同的加速度和速度，所以甲、乙应同时到达滑轮，选项C正确，选项D错误。12.(15分)如图所示，固定在水平面上的斜面倾角θ=37°，长方体木块A的MN面上钉着一颗小钉子，质量m=1.5kg的小球B通过一细线与小钉子相连接，细线与斜面垂直，木块与斜面间的动摩擦因数μ=0.50。现将木块由静止释放，木块将沿斜面下滑。求在木块下滑的过程中小球对木块MN面的压力。(g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8)n【解析】由于木块与斜面间有摩擦力的作用，所以小球B与木块间有压力的作用，并且它们以共同的加速度a沿斜面向下运动。将小球和木块看作一个整体，设木块的质量为M，根据牛顿第二定律可得(M+m)gsinθ-μ(M+m)gcosθ=(M+m)a代入数据得a=2.0m/s2选小球为研究对象，设MN面对小球的作用力为N，根据牛顿第二定律有mgsinθ-N=ma代入数据得N=6.0N根据牛顿第三定律，小球对MN面的压力大小为6.0N，方向沿斜面向下。答案：6.0N，方向沿斜面向下