高中物理教科版 能力提升作业 必修一　牛顿第一、第三定律 Word版含解析

1．(2018·4月浙江选考)通过理想斜面实验得出“力不是维持物体运动的原因”的科学家是(　　)
A．亚里士多德　　　　　　 B．伽利略
C．笛卡尔 D．牛顿
解析：选B.伽利略通过理想斜面实验推翻了亚里士多德关于“力是维持物体运动的原因”的说法，得出“力不是维持物体运动的原因”．
2.如图所示，冰壶在冰面运动时受到的阻力很小，可以在较长时间内保持运动速度的大小和方向不变，我们可以说冰壶有较强的抵抗运动状态变化的“本领”．这里所指的“本领”是冰壶的惯性，则惯性的大小取决于(　　)
A．冰壶的速度 B．冰壶的质量
C．冰壶受到的推力 D．冰壶受到的阻力
解析：选B.一个物体惯性的大小，与其运动状态、受力情况是没有任何关系的，衡量物体惯性大小的唯一因素是质量，故B正确．
3．(2019·绍兴检测)就一些实际生活中的现象，某同学试图从惯性角度加以解释，其中正确的是(　　)
A．“强弩之末势不能穿鲁缟”，这表明强弩的惯性减小了
B．射出枪膛的子弹在运动相当长一段距离后连一件棉衣也穿不透，这表明它的惯性变小了
C．货运列车运行到不同的车站时，经常要摘下或加挂一些车厢，这会改变它的惯性
D．摩托车转弯时，车手一方面要控制适当的速度，另一方面要将身体稍微向里倾斜，通过调控人和车的惯性达到转弯的目的
解析：选C.“强弩之末势不能穿鲁缟”，是由于速度减小了，不是由于惯性减小了，弩的惯性没有发生变化，故A错误；惯性与运动时间无关，故B错误；摘下或加挂车厢，会使列车的质量减小或增大，惯性发生变化，故C正确；摩托车转弯时，身体稍微向里倾斜是改变其受力情况，惯性与力无关，故D错误．
4.(2019·舟山高二月考)跳伞是一项勇敢者的游戏，如图所示，下述说法正确的是(　　)
A．地球对人的吸引力和人对地球的吸引力是一对平衡力
B．人受到的重力和气流对人向上的力是一对相互作用力
C．人受到的重力和人对气流向下的力是同一个力
D．人对气流向下的力和气流对人向上的力是一对相互作用力
解析：选D.地球对人的吸引力和人对地球的吸引力是一对相互作用力，人的重力和气流对人的作用力都作用在人上，不可能是一对相互作用力，人受到的重力和人对气流向下的力作用在不同物体上不可能是同一个力，A、B、C错误；根据作用力与反作用力的特点，人对气流向下的力和气流对人向上的力是一对相互作用力，D正确．
5.如图所示，用细线将A物体悬挂在顶板上，B物体放在水平地面上．A、B间有一劲度系数为100 N/m的轻质弹簧，此时弹簧伸长了2 cm.已知A、B两物体的重力分别是3 N和5 N．则细线的拉力及B对地面的压力分别是(　　)
A．8 N和0 N B．5 N和7 N
C．5 N和3 N D．7 N和7 N
解析：选C.对A由平衡条件得FT－GA－kx＝0，解得FT＝GA＋kx＝3 N＋100×0.02 N＝5 N，对B由平衡条件得kx＋FN－GB＝0，解得FN＝GB－kx＝5 N－100×0.02 N＝3 N，由牛顿第三定律得B对地面的压力是3 N，故选项C正确．
【课后达标检测】
一、选择题
1．(2019·湖州质检)下列关于惯性的说法正确的是(　　)
A．开车系安全带可防止由于人的惯性而造成的伤害
B．子弹飞出枪膛后，因惯性受到向前的力而继续飞行
C．飞机起飞时飞得越来越快，说明它的惯性越来越大
D．物体在粗糙水平面上比光滑水平面上难推动，说明物体在粗糙水平面上惯性大
答案：A
2．伽利略根据小球在斜面上运动的实验和理想实验，提出了惯性的概念，从而奠定了牛顿力学的基础．早期物理学家关于惯性有下列说法，其中正确的是(　　)
A．物体抵抗运动状态变化的性质是惯性
B．没有力的作用，物体只能处于静止状态
C．行星在圆周轨道上保持匀速率运动的性质是惯性
D．运动物体如果没有受到力的作用，将慢慢停止下来
答案：A
3．下列关于作用力和反作用力的说法中，正确的是(　　)
A．作用力和反作用力的合力为零
B．物体相互作用时，先有作用力，后有反作用力
C．马能将车拉动，是因为马拉车的力大于车拉马的力
D．鸡蛋碰石头时，鸡蛋对石头的作用力与石头对鸡蛋的作用力大小是相等的
答案：D
4.(2019·浙江十校联考)电动平衡车是一种时尚代步工具．当人驾驶平衡车在水平路面上做匀速直线运动时，下列说法正确的是(　　)
A．平衡车匀速行驶时，相对于平衡车上的人，是运动的
B．平衡车的重力与地面对平衡车的支持力是一对平衡力
C．平衡车在加速过程中也是平衡的
D．关闭电机，平衡车还会继续行驶一段路程是由于惯性
解析：选D.本题考查了惯性、受力分析以及对一对平衡力的理解．以人为参考系，车是静止的，A错误；平衡车竖直方向还有人对其压力，所以B错误；平衡状态为物体是静止或匀速直线运动状态，C错误．
5.如图所示，狗拉着雪橇在雪道上行驶，根据牛顿运动定律可知(　　)
A．若加速前进，狗拉雪橇的力大于雪橇拉狗的力
B．若匀速前进，狗拉雪橇的力与雪橇拉狗的力平衡
C．若减速前进，狗拉雪橇的力小于雪橇拉狗的力
D．狗拉雪橇的力与雪橇拉狗的力大小始终相等
解析：选D.根据牛顿第三定律，两个物体之间的相互作用力总是大小相等，与运动状态无关，因作用对象不同，效果不能抵消，故不能平衡或求合力，则D项正确．
6.建筑工人用如图所示的定滑轮装置运送建筑材料．质量为70.0 kg的工人站在地面上，通过定滑轮将20.0 kg的建筑材料以0.5 m/s2的加速度拉升，忽略绳子和定滑轮的质量及定滑轮的摩擦，则工人对地面的压力大小为(g取10 m/s2)(　　)
A．510 N B．490 N
C．890 N D．910 N
解析：选B.设绳子对物体的拉力为F1则F1－mg＝ma
F1＝m(g＋a)＝210 N
绳子对人的拉力F2＝F1＝210 N
人处于静止，则地面对人的支持力
FN＝Mg－F2＝490 N，
由牛顿第三定律知人对地面的压力FN′＝FN＝490 N，故B项正确．
7.(2019·嘉兴月考)如图所示，滑板运动员沿水平地面向前滑行，在横杆前相对于滑板竖直向上起跳，人与滑板分离，分别从横杆的上、下通过，忽略人和滑板在运动中受到的阻力．则运动员(　　)
A．起跳时脚对滑板的作用力斜向后
B．在空中水平方向先加速后减速
C．越过杆后落在滑板的后方
D．越过杆后仍落在滑板上起跳的位置
解析：选D.相对滑板竖直向上起跳时，脚对滑板的作用力竖直向下，选项A错误；分离后，由于惯性，滑板做匀速直线运动，运动员在水平方向上不受力，水平方向上做匀速运动，越过杆后落在滑板上起跳的位置，选项B、C错误，选项D正确．
8．一列以速度v匀速行驶的列车内有一水平桌面，桌面上的A处有一小球．若车厢内的旅客突然发现(俯视图)小球沿如图所示的虚线从A点运动到B点，则由此可以判断列车的运行情况是(　　)
A．减速行驶，向北转弯 B．减速行驶，向南转弯
C．加速行驶，向南转弯 D．加速行驶，向北转弯
解析：选B.小球具有惯性，相对于列车向前运动，故列车在减速，相对于列车向北运动，故列车向南转弯，B正确．
9．(2019·浙江联考)如图所示，一个楔形物体M放在固定的粗糙斜面上，M上表面水平且光滑，下表面粗糙，在其上表面上放一光滑小球m，楔形物体由静止释放，则小球在碰到斜面前的运动轨迹是(　　)
A．沿斜面方向的直线 B．竖直向下的直线
C．无规则的曲线 D．抛物线
解析：选B.对小球进行受力分析可知：小球所受的重力和支持力均沿竖直方向，小球在水平方向上不受力．根据牛顿第一定律可知，小球在水平方向上的运动状态不变，又因楔形物体由静止释放，故小球在水平方向上无运动，只沿竖直方向向下做直线运动．故B正确．
10.(2019·浙江黄岩质检)如图所示是一种汽车安全带控制装置的示意图，当汽车处于静止或匀速直线运动时，摆锤竖直悬挂，锁棒水平，棘轮可以自由转动，安全带能被拉动．当汽车突然刹车时，摆锤由于惯性绕轴摆动，使得锁棒锁定棘轮的转动，安全带不能被拉动．若摆锤从图中实线位置摆到虚线位置，汽车的可能运动方向和运动状态是(　　)
A．向左行驶、突然刹车
B．向右行驶、突然刹车
C．向左行驶、匀速直线运动
D．向右行驶、匀速直线运动
解析：选B.简化模型如图所示，当小球在虚线位置时，小球、车具有向左的加速度，车的运动情况可能为：向左加速行驶或向右减速行驶，A错误，B正确；当车匀速运动时，无论向哪个方向运动，小球均处于竖直位置不摆动，C、D错误．
二、非选择题
11.(2019·丽水质检)如图所示，在台秤上放半杯水，台秤的示数G′＝50 N，另用挂在支架上的弹簧秤悬挂一边长a＝10 cm的正方体金属块，金属块的密度ρ＝3×103 kg/m3.当弹簧秤下的金属块平稳地浸入水中的深度b＝4 cm时，弹簧秤和台秤的示数分别为多少？(水的密度ρ水＝103 kg/m3，g取10 m/s2)
解析：由于金属块受到向上的浮力作用，弹簧秤的示数减小．浮力的反作用力作用于水，从而使台秤的示数增大．
金属块的受力情况如图所示，因金属块静止，根据受力平衡，有
FT＝G－F浮
又因G＝ρa3g＝30 N
F浮＝ρ水gV排＝ρ水ga2b＝4 N
故FT＝30 N－4 N＝26 N，即弹簧秤的示数为26 N
台秤的示数由于浮力的反作用力增加了F′＝4 N
所以台秤的示数为FN＝G′＋F′＝54 N.
答案：26 N　54 N
12.如图所示，物块的质量m＝30 kg，细绳一端与物块相连，另一端绕过光滑的轻质定滑轮，当质量为M＝50 kg的人用T＝100 N的力竖直向下拉绳子时，滑轮左侧细绳与水平方向的夹角为53°，物块在水平面上保持静止．(已知sin 53°＝0.8，cos 53°＝0.6，g取10 m/s2)，求：
(1)人对地面的压力大小；
(2)物块对地面的弹力大小和摩擦力大小；
(3)细绳对滑轮的压力大小和方向．
解析：(1)人受重力、拉力和支持力，根据平衡条件，
有：FN＝Mg－T＝500 N－100 N＝400 N
由牛顿第三定律得FN′＝－FN
人对地面的压力大小为400 N.
(2)物块受力如图所示，设地面对物块的弹力大小为N，地面对物块的摩擦力大小为f，
由共点力平衡条件，竖直方向上有：
N＋Tsin 53°－mg＝0
代入数据得：N＝220 N
水平方向上有：f＝Tcos 53°＝60 N
由牛顿第三定律得N′＝－N，f′＝－f
物块对地面的弹力大小为220 N，摩擦力大小为60 N.
(3)细绳对滑轮的压力等于两边绳子拉力的合力，
即：F＝
代入数据得：
F＝60 N≈190 N
方向：与竖直方向成18.5°斜向左下方．
答案：(1)400 N　(2)220 N　60 N
(3)190 N　方向与竖直方向成18.5°，斜向左下方