课时强化作业十 牛顿第一定律、牛顿第三定律一、选择题1．关于惯性的认识，以下说法正确的是( )A．物体受到力的作用后，运动状态发生改变，惯性也随之改变B．置于光滑水平面上的物体即使质量很大也能被拉动，说明惯性与物体的质量无关C．让物体的速度发生改变，无论多快，都需要一定时间，这是因为物体具有惯性D．同一物体沿同一水平面滑动，速度较大时停下来的时间较长，说明惯性与速度有关解析：物体惯性大小的唯一量度是物体的质量，故选项A、B、D错误；由于物体只有质量也就是物体具有惯性，物体受到外力产生加速度，物体的速度变化量等于加速度和时间的乘积，选项C正确．答案：C2．如图为伽利略的“理想实验”示意图，两个斜面对接，让小球从其中一个固定的斜面滚下，又滚上另一个倾角可以改变的斜面，斜面的倾角逐渐减小直至为零．这个实验的目的是为了说明( )A．如果没有摩擦，小球将运动到与释放时相同的高度B．如果没有摩擦，小球运动时机械能守恒C．维持物体做匀速直线运动并不需要力D．如果物体不受到力，就不会运动解析：为了反驳亚里士多德关于物体运动和力的关系的错误观点，伽利略依据可靠的事实为基础，以抽象为主导，经过科学推理，做了这个想象中的实验，实验的真正目的是找出运动和力的关系，并非选项A和B叙述的情况，故选项A、B错误，选项C正确；在不受外力作用时，一切物体都有保持匀速直线运动状态和静止状态的性质，选项D错误．答案：C3．做匀速直线运动的小车上水平放置一密闭的装有水的瓶子，瓶内有一气泡，如图所示，当小车突然停止运动时，气泡相对于瓶子将( )A．向前运动B．向后运动C．无相对运动D．无法判断解析：用惯性知识来分析，由于惯性的大小与质量有关，而水的质量远大于气泡的质量，因此水的惯性远大于气泡的惯性，当小车突然停止时，水保持向前的运动的趋势、远大于气泡向前的运动趋势、水相对瓶子向前运动，水将挤压气泡、使气泡相对瓶子向后运动，选项B正确．答案：B7\n4．如右图所示，甲、乙两人在光滑冰面上“拔河”．两人中间位置处有一分界线，约定先使对方过分界线者为赢．若绳子质量不计，冰面可看成光滑，则下列说法正确的是( )A．甲对绳的拉力与绳对甲的拉力是一对平衡力B．甲对绳的拉力与乙对绳的拉力是作用力与反作用力C．若甲的质量比乙大，则甲能赢得“拔河”比赛的胜利D．若乙收绳的速度比甲快，则乙能赢得“拔河”比赛的胜利解析：甲对绳的拉力和绳对甲的拉力是作用力和反作用力，故选项A错误；甲对绳的拉力和乙对绳的拉力是一对平衡力，选项B错误；由于不计冰面的摩擦力，甲、乙两人在大小相同的拉力F作用下做初速度为零的匀加速运动，由x＝at2和a＝得t＝，若m甲>m乙，则t甲>t乙，即乙先到达中间分界线，故甲赢得胜利，选项C正确；若乙收绳的速度比甲快，则乙先到达中间分界线，甲能赢得比赛，选项D错误．答案：C5．(2014年北京卷)伽利略创造的把实验、假设和逻辑推理相结合的科学方法，有力地促进了人类科学认识的发展．利用如图所示的装置做如下实验：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逐渐降低的材料时，小球沿右侧斜面上升到的最高位置依次为1、2、3.根据三次实验结果的对比，可以得到的最直接的结论是( )A．如果斜面光滑，小球将上升到与O点等高的位置B．如果小球不受力，它将一直保持匀速运动或静止状态C．如果小球受到力的作用，它的运动状态将发生改变D．小球受到的力一定时，质量越大，它的加速度越小解析：题目要求根据三次实验结果的对比，得到最直接的结论，由于斜面上先后铺垫粗糙程度逐渐降低的材料，可理解为斜面与小球的摩擦因数越来越小，小球沿右侧斜面上升的最高点越来越高，所以得到的直接结论是：如果斜面光滑，小球将上升到O点等高的位置，选项A正确．选项B、C、D都不能根据三次实验结果的对比直接得到，选项B、C、D错误．答案：A6．用计算机辅助实验系统(DIS)做验证牛顿第三定律的实验，如图所示是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．观察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．作用力与反作用力是同时作用的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、方向相反D．作用力与反作用力的合力大小为零解析：由Ft7\n图象可知，作用力与反作用力是同时作用的，且作用力反作用力大小相等，方向相反，故选项A、C正确；作用力和反作用力作用在不同的物体上，不能求合力，故选项B、D错误．答案：AC7．如图所示为杂技“顶竿”表演示意图，一人站在地上，肩上扛一质量为M的竖直竹竿，当竿上一质量为m的人以加速度a加速下滑时，竿对“底人”的压力大小为( )A．(M＋g)gB．(M＋m)g－maC．(M＋m)g＋maD．(M－m)g解析：以竿上的人为研究对象，分析受力，受到重力mg、竿对人的摩擦力Ff.有mg－Ff＝ma.竿对人有摩擦力，人对竿也有作用力，且大小等于Ff，方向相反，对竿分析受力，受到重力Mg摩擦力Ff′，支持力FN，由平衡条件得Mg＋Ff′＝FN又“底人”对竿的支持力FN与竿对“底人”的压力FN′为作用力、反作用力，由牛顿第三定律有FN′＝FN得FN′＝Mg＋Ff＝(M＋m)g－ma，故选项B正确．答案：B8．如图所示，质量均为m的甲、乙两同学，分别静止于水平地面的台秤P、Q上，他们用手分别竖直牵拉一只弹簧秤的两端，稳定后弹簧秤的示数为F，若弹簧秤的质量不计，下列说法正确的是( )A．甲受到的拉力大于F，乙受到的拉力小于FB．台秤P的读数等于mg－FC．台秤Q的读数为mg－2FD．两台秤的读数之和为2mg解析：根据牛顿第三定律可知，甲、乙受到的拉力大小都为F，选项A错误；P台秤的读数应为mg＋F，选项B错误；台秤Q的读数为mg－F，故选项C错误；以甲、乙两人为研究对象，分析受力，受到重力为2mg，两台秤的支持力FN′，由平衡条件有FN＝2mg，故两台秤的读数之和为2mg，故选项D正确．答案：D9．(2015届茂名月考)如图所示，用质量不计的轻细绳L1和L2将M、N两重物悬挂起来，则正确的是( )A．L1对M的拉力和L2对M的拉力是一对平衡力B．L2对M的拉力和L2对N的拉力是一对作用力与反作用力C．L1对M的拉力和M对L1的拉力是一对作用力和反作用力D．L2对N的拉力和N对L2的拉力是一对作用力和反作用力解析：L1对M的拉力和L2对M的拉力既不是一对平衡力，也不是一对作用力、反作用力，选项A错误；L2对M的拉力和L2对N的拉力不是一对作用力反作用力，故选项B错误；作用力、反作用力一定是两物体之间的相互作用力，作用在两个力不同的物体上，故选项C、D正确．7\n答案：CD10．身高和质量完全相同的两人穿同样的鞋在同一水平面上通过一轻杆进行顶牛比赛．企图迫使对方后退．设甲、乙两人对杆的推力分别是F1、F2，甲、乙两人身体因前倾而偏离竖直方向的夹角分别为α1、α2，倾角α越大，此刻人手和杆的端点位置就越低，如图所示，若甲获胜，则( )A．F1＝F2，α1>α2B．F1>F2，α1＝α2C．F1＝F2，α1<α2D．F1>F2，α1>α2解析：由于杆是轻杆，把杆当做甲或乙的一部分，由牛顿第三定律可知F1＝F2，故选项B、D错误；若甲获胜，是由于甲受地面的最大静摩擦力大于乙所受地面的最大静摩擦力，由于最大静摩擦力正比于正压力，故甲与地面间正压力大于乙和地面间的正压力，因此可知甲端杆的端点位置低于乙端杆的端点位置，故α1>α2，选项A正确．答案：A二、非选择题11.如图所示，在台秤上放半杯水，台秤的示数G′＝50N，另用挂在支架上的弹簧秤悬挂一边长a＝10cm的正方体金属块，金属块的密度ρ＝3×103kg/m3.当弹簧秤下的金属块平稳地浸入水中的深度b＝4cm时，弹簧秤和台秤的示数分别为多少？(水的密度ρ水＝103kg/m3，取g＝10m/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＝30NF浮＝ρ水gV排＝ρ水ga2b＝4N，故FT＝30N－4N＝26N，即弹簧秤的示数为26N，台秤的示数由于浮力的反作用力增加了F′＝4N，所以台秤的示数为：FN＝G′＋F′＝54N.答案：26N 54N12．在建筑装修中，工人用质量为5kg的磨石A对地面和斜壁进行打磨，已知磨石A与地面和斜壁之间的动摩擦因数μ均相同．(1)当用水平方向的推力F1＝25N推A打磨地面时，A恰好在水平地面上匀速运动，求A与地面间的动摩擦因数μ；7\n(2)若用A对与竖直方向夹角为θ＝37°的斜壁进行打磨，如图所示，当对A加竖直向上的推力F2＝60N时，则磨石从静止开始沿斜壁向上运动2m(斜壁足够长)所需的时间为多少？(g取10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)7\n解析：(1)以打磨石为研究对象，受力分析如图所示，由平衡条件有解得μ＝0.5.(2)以打磨石为研究对象，受力分析如图所示，建立如图所示坐标系，沿x轴有(F2－mg)cosθ－μFN′＝maF2sinθ－mgsinθ－FN′＝0x＝at2解得t＝2s.答案：(1)0.5 (2)2s13．一只小猫跳起来抓住悬挂在天花板上的竖直木杆，如图所示，在这一瞬间悬绳断了，设木杆足够长，由于小猫继续上爬，使得小猫离地面高度不变．求此时木杆下降的加速度(设小猫质量为m，木杆的质量为M)．解析：先对猫进行分析，由于猫相对地面高度不变，即猫处于平衡状态，而猫受重力G1＝mg和木杆对猫向上的摩擦力Ff的作用，如图所示，故G1与Ff二力平衡，即Ff＝G1＝mg.①7\n再对木杆进行受力分析：木杆受重力G2＝Mg作用，由于木杆对猫有向上的摩擦力Ff，由牛顿第三定律可知，猫对杆有向下的摩擦力Ff′，且Ff′＝Ff.②由牛顿第二定律，杆的加速度为a＝，③由①②③式可得：a＝g，即杆下降的加速度为g，方向向下．答案：g，方向向下7
