牛顿运动定律
第1讲 牛顿第一定律 牛顿第三定律
1.如图所示,小明撑杆使船离岸,则下列说法正确的是( )
A.小明与船之间存在摩擦力
B.杆的弯曲是由于受到杆对小明的力
C.杆对岸的力大于岸对杆的力
D.小明对杆的力和岸对杆的力是一对相互作用力
【解析】 A 小明与船之间存在静摩擦力,A正确;杆的弯曲是由于受到小明对杆的作用力,B错误;杆对岸的力与岸对杆的力是作用力与反作用力,大小相等,C错误;小明对杆的力和岸对杆的力受力物体都是杆,两者不是作用力与反作用力,故D错误.
2.一碗水置于火车车厢内的水平桌面上.当火车向右做匀减速运动时,水面形状接近于图( )
【解析】 A 当火车向右做匀减速运动时,碗内的水由于惯性,保持原来较大的速度向右运动,则只有图A所示的情形符合要求,故A正确.
3.伽利略理想斜面实验是16世纪力学发展的重要起点,如图,小球从左侧斜面上的O点由静止释放后沿斜面向下运动,并沿右侧斜面上升,斜面上先后铺垫三种粗糙程度不同的材料时,小球沿右侧斜面上升的最高位置依次为图中1、2、3,根据三次实验结果的对比,可以得到最直接的结论是( )
A.斜面的粗糙程度越低,小球上升的位置越高,如果斜面光滑,则小球能够到达与O点等高处
B.如果小球受力平衡,它将一直保持匀速直线运动或静止状态
C.如果小球受到力的作用,它的运动状态将发生改变
D.如果小球受力一定,质量越大时,它的加速度越小
【解析】 A 由实验结果可知,斜面的粗糙程度越低,小球上升的位置越高,如果斜面光滑,小球不会有能量损失,将上升到与O点等高的位置,故A正确;根据题中三次实验结果的对比,不能直接得到B、C项结论,D项结论与本实验无关,故B、C、D错误.
4.如图所示,木块放在表面光滑的小车上并随小车一起沿桌面向左做匀速直线运动.当小车遇到障碍物而突然停止运动时,车上的木块将( )
A.立即停下来
B.立即向前倒下
C.立即向后倒下
D.仍继续向左做匀速直线运动
【解析】 D 车停止前,木块和小车一起做匀速直线运动,并且木块和小车具有共同的速度,当小车突然停止时,由于木块在光滑的接触面上,因此木块由于惯性,还要保持原来的速度向左做匀速直线运动,故D正确.
5.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,若长木板仍处于静止状态,则长木板对地面的摩擦力大小和方向一定为( )
A.μ1(m+M)g,向左 B.μ2mg,向右
C.μ2mg+ma,向右 D.μ1mg+μ2Mg,向左
【解析】 B 长木板处于静止状态,水平方向受两个力:木块对长木板向右的滑动摩擦力,大小为f1=μ2mg,地面对长木板向左的静摩擦力f2,据平衡条件得f2=f1=μ2mg,根据牛顿第三定律,长木板对地面的摩擦力大小为μ2mg,方向向右,故B正确.
6.(多选)科学家关于物体运动的研究对树立正确的自然观具有重要作用.下列说法符合历史事实的是( )
A.亚里士多德认为,必须有力作用在物体上,物体的运动状态才会改变
B.伽利略通过“理想实验”得出结论:一旦物体具有一定速度,如果它不受力,它将以这一速度永远运动下去
C.笛卡儿指出:如果运动中的物体没有受到力的作用,它将继续以同一速度沿同一直线运动,既不停下来也不偏离原来的方向
D.牛顿认为,物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质
【解析】 BCD 亚里士多德认为物体的运动需要力来维持,A错误;伽利略通过“理想实验”得出:一旦物体具有某一速度,如果它不受力,它将以这一速度永远运动下去,B正确;笛卡儿指出:如果运动中的物体没有受到力的作用,它将继续以同一速度沿同一直线运动,既不停下来也不偏离原来的方向,C正确;由牛顿第一定律知,D正确.
7.(多选)用计算机辅助实验系统(DIS)做验证牛顿第三定律的实验,把两个测力探头的挂钩钩在一起,向相反方向拉动,观察显示器屏幕上出现的结果(如图所示),分析两个力传感器的相互作用随着时间变化的曲线,以下结论正确的是( )
A.作用力与反作用力同时产生
B.作用力与反作用力作用在同一物体上
C.作用力与反作用力大小相等
D.作用力与反作用力的合力为零
【解析】 AC 作用力与反作用力总是大小相等、方向相反,分别作用在两个物体上,同时产生、同时消失,故A、C正确,B错误;作用力与反作用力作用在两个物体上,不能求合力,故D错误.
8.如图所示,两块小磁体质量均为0.5 kg,A磁体用轻质弹簧吊在天花板上,B磁体在A正下方的地板上,弹簧的原长L0=10 cm,劲度系数k=100 N/m.当A、B均处于静止状态时,弹簧的长度为L=11 cm.不计地磁场对磁体的作用和磁体与弹簧间相互作用的磁力,求B对地面的压力大小.(g取10 m/s2)
【解析】 对A受力分析如图甲所示,设B对A作用力的方向竖直向下,由平衡条件得k(L-L0)-mg-F=0,解得F=-4 N,故B对A的作用力大小为4 N,方向竖直向上;由牛顿第三定律得A对B的作用力F′=-F=4 N,方向竖直向下,对B受力分析如图乙所示,由平衡条件得FN-mg-F′=0,解得FN=9 N,由牛顿第三定律得B对地面的压力大小为9 N.