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第三章 运动和力的关系第三章 运动和力的关系
微专题 17 牛顿运动定律的理解
1.理解牛顿第二定律的矢量性、瞬时性、同一性、独立性。2.掌握运用牛顿第二定律解题
的步骤:确定研究对象→受力分析→力的合成或正交分解→根据牛顿第二定律列方程并求解。
3.作用力与反作用力分别作用在不同的物体上,作用效果不能抵消,不能合成,使用整体法
对系统进行受力分析时,可以作为内力不考虑。
1.关于牛顿第一定律,下列说法正确的是( )
A.物体不停止,因为受到动力作用
B.要改变物体的运动状态,必有外力作用
C.撤去外力,运动物体会逐渐停下
D.物体保持静止状态,一定不受外力
答案 B
解析 物体运动不停止是惯性的原因,运动不需要力来维持,故 A错误;力是改变物体运
动状态的原因,要改变物体的运动状态,必有外力作用,故B正确;由牛顿第一定律可得,
撤去外力,物体将做匀速直线运动,故C错误;物体保持静止状态,物体可能不受外力,
也有可能所受合外力的矢量和为零,故D错误。
2.如图甲和乙,是踩香蕉皮摔倒和一名骑行的人因自行车前轮突然陷入一较深的水坑而倒
地的照片。下面是从物理的角度去解释这两种情境,其中正确的是( )
A.甲图中踩了香蕉皮摔倒是因为人的惯性变小了
B.乙图中人和车摔倒是因为雨天路面太滑
C.踩香蕉皮摔倒是因为下半身速度大于上半身的速度
D.自行车行驶速度越大,其惯性越大,所以造成人车倒地现象
答案 C
解析 题图甲中踩了香蕉皮摔倒是因为人的脚受到的摩擦力突然变小,脚不能立刻停下来,
脚向前滑,由于惯性,上半身还要保持原来的运动状态,从而使得人下半身速度大于上半身
的速度,所以人会向后倾倒,而不是人惯性变小了的原因,故A错误,C正确;题图乙中人
关注公众号《黑洞视角》获取更多资料和车摔倒是因为车的前轮陷入水坑后前轮立刻停止,但人与车的后半部分由于惯性仍保持原
来的运动状态,因此人和车将向前倾倒,而不是因为雨天路面太滑,故B错误。惯性只与
物体的质量有关,与速度大小没有关系,故D错误。
3. (多选)如图,一光滑小球置于车上,竖直挡板对小球的弹力大小为F ,小车斜面对球的
N1
弹力大小为F 。小车沿水平地面向左加速运动且加速度a逐渐增加,则( )
N2
A.F 逐渐减小
N2
B.F 不变
N2
C.F 逐渐增加
N1
D.F 与FN 的合力有可能不变
N1 2
答案 BC
解析 以小球为研究对象,其受力如图所示,设斜面与水平方向夹角为 α,将F 沿水平和
N2
竖直方向上正交分解。结合题意,竖直方向上根据平衡条件可得 F cos α=mg,以向左为
N2
正方向,水平方向上根据牛顿第二定律可得F -F sin α=ma,由以上可知F 不变,又因
N1 N2 N2
小车沿水平地面向左加速运动且加速度a逐渐增加,所以F 逐渐增加。故选B、C。
N1
4. 如图所示,体重计能显示人的体重,利用了“人静止时对体重计的压力等于人的重力”
这一结论。对这一结论,以下推理证明哪个正确( )
A.人静止时,压力与重力是同一个力,所以压力等于重力
B.人静止时,压力与重力是平衡力,所以压力与重力大小相等
C.人静止时,支持力与重力是作用力与反作用力,故等大反向;又因支持力与压力是平衡
力,故等大反向;所以压力大小等于重力大小
D.人静止时,支持力与压力是作用力与反作用力,故等大反向;又因支持力与重力是平衡
力,故等大反向;所以压力大小等于重力大小
答案 D
解析 压力是人对体重计的力,重力是地球对人的力,不是同一个力,故 A错误;平衡力
是作用在同一物体上,大小相等,方向相反的一对力,人对体重计的压力和重力大小相等方
关注公众号《黑洞视角》获取更多资料向相同,它们不是平衡力也不是相互作用力,故B错误;人对体重计的压力和体重计对人
的支持力是一对相互作用力,故等大反向,体重计对人的支持力和人的重力是一对平衡力,
故等大反向,故压力的大小等于重力,故D正确,C错误。
5. 人们通常认为一个大人和一个小孩拔河比赛,小孩胜出那是异想天开。如图所示,小孩
让大人踩着滑板拔河,小孩竟然拉着大人往左边加速运动,大人心服口服,明白了这样的道
理( )
A.小孩拉大人的力一定大于大人拉小孩的力
B.大人拉小孩的力一定大于小孩拉大人的力
C.决定胜负的关键是双方力气大小、质量大小的较量
D.决定胜负的关键是拉力大小和受到地面最大静摩擦力的较量
答案 D
解析 小孩拉大人的力与大人拉小孩的力是一对作用力与反作用力,总是大小相等、方向相
反,故选项A、B错误;对于双方拔河者来说,当所受的拉力大于与地面的最大静摩擦力时
就要被拉动而失败,则决定胜负的关键是拉力大小和受到地面最大静摩擦力的较量,选项 C
错误,D正确。
6.(2024·北京市海淀区阶段练习)在某科技活动中,一位同学设计了一个加速度测量仪。如
图甲所示,将一端连有摆球的细线悬挂于小车内的 O点,小车沿水平方向运动,小球与小
车保持相对静止后,通过如图乙所示的加速度仪表盘测量出细线与竖直方向的夹角 θ,再通
过该角度计算得到小车此时的加速度值。重力加速度大小为 g,不计空气阻力和细线与刻度
盘间的摩擦,下列说法正确的是( )
A.当θ=60°时,小车的加速度大小为g
B.两侧角度相同时表示小车的加速度相同
C.若对每一个角度对应的加速度进行标注,则加速度值是均匀的
D.加速度越大,测量的误差越小
答案 A
解析 设小车的加速度为a,绳的拉力为F ,则有F sin θ=ma,F cos θ=mg解得a=gtan
T T T
θ,θ=60°时a=g,故A正确;根据A选项分析可知两侧角度相同时,加速度大小相等,但
关注公众号《黑洞视角》获取更多资料所受合力的方向不同,加速度方向不同,故 B错误;根据a=gtan θ可知a随θ不断均匀变
化,结合正切函数的特征可知,当加速度较大时相同的加速度变化量对应的角度变化较小,
会导致加速度较大情况下的测量误差较大,故C、D错误。
7. 如图所示,质量为m的物体静止在水平桌面上,物体和桌面之间的动摩擦因数为μ。取
重力加速度为g,当用方向与水平桌面夹角始终为θ=30°、但大小不同的拉力F斜向上作用
在物体上时,关于物体的加速度a的说法正确的是(重力加速度为g)( )
A.大小不可能等于0
B.大小可能等于μg
C.方向一定沿水平方向
D.方向与水平桌面的夹角可能大于30°
答案 B
解析 当Fcos 30°≤F =μ(mg-Fsin 30°)可得F≤,则物体处于静止状态,物体加速度大
fmax
小为0,故A错误;根据牛顿第二定律可得Fcos 30°-μ(mg-Fsin 30°)=ma,当a=μg时,
可得F=,故B正确;当Fsin 30°>mg时物体离开地面,此时竖直方向的加速度不为零,则
此时物体的加速度不沿水平方向,故C错误;当物体离开水平面时,则物体的水平方向的
加速度a=,竖直方向的加速度a=,则加速度方向与水平方向的夹角tan α===tan 30°
x y
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