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牛顿第一、第三定律一、选择题(本大题共10个小题，共70分，每小题至少有一个选项正确，全部选对的得7分，选对但不全的得4分，有选错的得0分)1．有人做过这样一个实验：如图1所示，把一个鸡蛋A快速向另一个完全一样的静止的鸡蛋B撞去(用同一部分撞击)，结果每次都是被撞击的静止鸡蛋B被撞破，则下面说法正确的是()图1A．A对B的作用力的大小等于B对A的作用力的大小B．A对B的作用力的大小大于B对A的作用力的大小C．A蛋碰撞瞬间，其内蛋黄和蛋白由于惯性会对A蛋壳产生向前的作用力D．A蛋碰撞部位除受到B对它的作用力外，还受到A蛋中蛋黄和蛋白对它的作用力，所以所受合力较小解析：A对B的作用力和B对A的作用力为作用力与反作用力，一定大小相等，A正确，B错误；在撞击瞬间，A蛋内蛋黄和蛋白由于惯性，会产生对A蛋壳向前的作用力，使A蛋壳接触处所受的合力比B蛋壳的小，因此B蛋壳易被撞破，故C、D正确．答案：ACD2．用计算机辅助实验系统做验证牛顿第三定律的实验：用一辆电动玩具汽车拖运另一辆无动力的玩具汽车，在两车挂接处装上传感器探头，并把它们的挂钩连在一起．当电动玩具汽车通电后拉着另一辆车向前运动时，可以在显示器屏幕上出现相互作用力随时间变化的图象如图2所示．观察分析两个力传感器的相互作用力随时间变化的曲线，可以得到以下实验结论，其中正确的是()A．作用力与反作用力的大小时刻相等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．作用力与反作用力方向相同解析：由牛顿第三定律结合图2可知，A、C项正确．答案：AC3．关于物体的惯性，下列说法中正确的是()A．运动速度大的物体不能很快停下来，是因为物体速度越大，惯性也越大B．静止的火车启动时，速度变化慢，是因为静止时物体惯性大的缘故C．乒乓球可以快速抽杀，是因为乒乓球惯性小的缘故D．物体受到的外力大，则惯性小；受到的外力小，则惯性就大解析：惯性的大小只取决于物体的质量，质量大其惯性就大，质量小其惯性就小，与其他因素无关，故C项正确．答案：C4．在都灵冬奥会上，张丹和张昊(如图3)一起以完美表演赢得了双人滑比赛的银牌．在滑冰表演刚开始时他们静止不动，随着优美的音乐响起在相互猛推一下之后他们分别向相反方向运动．假定两人与冰面间的动摩擦因数相同．图3已知张丹在冰上滑行的距离比张昊远，这是由于()A．在推的过程中，张丹推张昊的力等于张昊推张丹的力B．在推的过程中，张丹推张昊的时间小于张昊推张丹的时间C．在刚分开时，张丹的初速度大小大于张昊的初速度大小D．在刚分开时，张丹的加速度大小小于张昊的加速度大小解析：根据牛顿第三定律，在推的过程中，作用力和反作用力是等大、反向、共线的，它们总是同时产生、同时消失、同时变化的，所以推力相等，作用时间相同．由于冰刀和冰面的动摩擦因数相同，根据牛顿第二定律求得两人的加速度相同(均为μg)，由运动学公式v2＝2ax可知，加速度相同，张丹在冰上滑行的距离比张昊远，说明在刚分开时，张丹的初速度大于张昊的初速度，故选A、C.答案：AC5．一物体受绳的拉力作用由静止开始前进，先做加速运动，然后改做匀速运动，最后改做减速运动，则下列说法中正确的是()A．加速前进时，绳拉物体的力大于物体拉绳的力B．减速前进时，绳拉物体的力小于物体拉绳的力C．只有在匀速前进时，绳拉物体的力与物体拉绳的力大小才相等D．不管物体如何前进，绳拉物体的力与物体拉绳的力大小总是相等解析：“绳”与“物”是一对相互作用的物体，绳与物之间的作用力与反作用力遵守牛顿第三定律，与相互作用的性质、物体的运动状态均无关系，总是等大、反向、作用在不同物体上且在同一条直线上．故D选项正确．答案：D6．在向前行驶的客车上，某时刻驾驶员和乘客的身体姿势如图4所示，则对客车运动情况的判断正确的是()图4A．客车一定做匀加速直线运动B．客车一定做匀速直线运动C．客车可能是突然减速D．客车可能是突然加速解析：客车突然减速或由静止状态突然倒车都会出现图中情景，故选C.答案：C7．有人设计了一种交通工具，如图5所示，在平板车上装了一个电风扇，风扇转动时吹出的风全部打到竖直固定在小车中间的风帆上，靠风帆受力而向前运动．对这种设计，下列分析中正确的是()图5A．根据牛顿第二定律，这种设计能使小车运行B．根据牛顿第三定律，这种设计能使小车运行C．这种设计不能使小车运行，因为它违反了牛顿第二定律D．这种设计不能使小车运行，因为它违反了牛顿第三定律解析：风扇吹出的风吹到风帆上时，根据牛顿第三定律，风会给风扇一个反向的反作用力，因此对于整个装置而言，作用力和反作用力是内力，小车不会运行，故选D.答案：D8．(2010·江苏苏大附中测试)下面是摘自上个世纪美国报纸上的一篇小文章：阿波罗登月火箭在脱离地球飞向月球的过程中，飞船内宇航员通过无线电与在家中上小学的儿子汤姆通话．宇航员：“汤姆，我们现在已关闭火箭上所有发动机，正向月球飞去．”汤姆：“你们关闭了所有发动机，那么靠什么力量推动火箭向前运动？”宇航员犹豫了半天，说：“我想大概是伽利略在推动火箭向前运动吧．”若不计星球对火箭的作用力，由上述材料可知下列说法正确的是()A．汤姆问话所体现的物理思想是“力是维持物体运动的原因”B．宇航员答话所体现的物理思想是“力是维持物体运动的原因”C．宇航员答话所体现的物理思想是“物体运动不需要力来维持”D．宇航员答话的真实意思是火箭正在依靠惯性飞行解析：由于汤姆对物理知识了解的不全面，只能依据生活经验认为物体的运动要靠力来维持，而宇航员的回答体现了物体靠惯性向前运动，不需要外力维持．选项A、C、D正确．答案：ACD9．如图6所示，重球系于易断的线CD下端，重球下再系一根同样的线AB，下面说法中正确的是()A．在线的A端慢慢增加拉力，结果CD线被拉断图6B．在线的A端慢慢增加拉力，结果AB线被拉断C．在线的A端突然猛力一拉，结果AB线被拉断D．在线的A端突然猛力一拉，结果CD线被拉断解析：缓慢增加拉力时，CD上的力较大，故CD先断，快速猛力一拉，重球惯性较大，速度变化慢，CD上的拉力瞬间几乎没变，故AB先断，所以选项A、C.答案：AC10．如图7所示为杂技“顶竿”表演，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＋m)g图7B．(M＋m)g－maC．(M＋m)g＋maD．(M－m)g解析：对竿上的人分析：受重力mg，摩擦力Ff，有mg－Ff＝ma竿对人有摩擦力，人对竿也有反作用力——摩擦力，且大小相等，方向相反，对竿分析：受重力Mg，摩擦力Ff，方向向下，支持力FN，Mg＋Ff＝FN，又因为竿对“底人”的压力和“底人”对竿的支持力是一对作用力与反作用力，由牛顿第三定律，得到FN＝(M＋m)g－ma.答案：B二、非选择题(本大题共2个小题，共30分，解答时应写出必要的文字说明、方程式和演算步骤，有数值计算的要注明单位)11．(15分)一个箱子放在水平地面上，箱内有一固定的竖直杆，在杆上套着一个环，箱与杆的质量为M，环的质量为m，如图8所示．已知环沿杆匀加速下滑时，环与杆间的摩擦力大小为Ff，则此时箱对地图8面的压力大小为多少？解析：环在竖直方向上受力情况如图甲所示，受重力mg和箱子的杆给它的竖直向上的摩擦力Ff，根据牛顿第三定律，环应给杆一个竖直向下的摩擦力Ff，故箱子在竖直方向上受力如图乙所示，受重力Mg，地面对它的支持力FN，及环给它的摩擦力Ff，由于箱子处于平衡状态，可得FN＝Ff＋Mg.根据牛顿第三定律，箱子对地面的压力大小等于地面对箱子的弹力．答案：Ff＋Mg12．(15分)如图9所示，一辆卡车后面用轻绳拖着质量为m的物体A，A与地面的摩擦不计．图9(1)当卡车以a1＝12g的加速度运动时，绳的拉力为56mg，则A对地面的压力为多大？(2)当卡车的加速度a2＝g时，绳的拉力为多大？解析：(1)卡车和A的加速度一致．由图知绳的拉力的分力使A产生了加速度，故有：56mgcosα＝m·12g解得cosα＝35，sinα＝45.设地面对A的支持力为FN，则有FN＝mg－56mg·sinα＝13mg由牛顿第三定律得：A对地面的压力为13mg.(2)设地面对A弹力为零时，物体的临界加速度为a0，则a0＝g·cotθ＝34g，故当a2＝ga0时，物体已飘起．此时物体所受合力为mg，则由三角形知识可知，拉力F2＝(mg)2＋(mg)2＝2mg.答案：(1)13mg(2)2mg