文档内容
九 牛顿第一、第三定律
(40分钟 72分)
【基础巩固练】
1.(6分)(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,不需要力作用在物体上,物体也能运动
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.牛顿总结得出牛顿第一定律,指出物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质
2.(6分)(科技前沿情境)如图所示是我国时速600 km的高速磁悬浮试验样车。因为采用了磁
悬浮原理,所以阻力比普通的高铁小很多,其速度可达600 km/h,高速磁悬浮列车拥有“快起快
停”的技术优点,能发挥出速度优势,也适用于中短途客运。下列说法正确的是( )
A.因阻力比普通的高铁小很多,所以磁悬浮列车惯性比较小
B.速度可达600 km/h,这是指平均速度C.能“快起快停”,是指加速度大
D.考察磁悬浮列车在两城市间的运行时间时,可将其视为质点,这种研究方法叫“微元法”
3.(6分)(体育运动情境)北京时间2022年11月20日至12月18日,卡塔尔世界杯足球赛火热进
行。足球运动中蕴含着丰富的物理知识,关于惯性下列说法正确的是( )
A.足球在空中静止释放后能竖直下落,是因为惯性
B.踢出去的足球能继续飞行,是因为惯性
C.踢出去的足球速度在不断变化,惯性也在不断变化
D.足球若被带到太空,惯性将会消失
4.(6分)(2024·淮安模拟)“天宫课堂”第四课于2023年9月21日15时45分开课,神舟十六号
航天员景海鹏、朱杨柱、桂海潮在中国空间站梦天实验舱面向全国青少年进行太空科普授课。
在奇妙“乒乓球”实验中,航天员朱杨柱用水袋做了一颗水球,桂海潮用白毛巾包好的球拍击
球,水球被弹开。对于该实验说法正确的是( )A.击球过程中,水球所受弹力是由于水球发生形变产生的
B.击球过程中,水球对“球拍”的作用力与“球拍”对水球的作用力是一对平衡力
C.梦天实验舱内,水球体积越大其惯性越大
D.梦天实验舱内可进行牛顿第一定律的实验验证
5.(6分)(体育运动情境)(2024·杭州模拟)2023年9月24日,在杭州富阳水上运动中心举行的杭
州亚运会女子双人双桨决赛中,中国选手以7分03秒41的成绩夺得冠军,下列说法正确的是(
)
A.桨对水的作用力和水对桨作用力大小相等
B.先有桨对水的作用力,后有水对桨的作用力
C.桨对水的作用力和水对桨的作用力是两种不同性质的力
D.两人在比赛过程中划行速度越快,惯性越大
6.(6分)汽车拉着车厢在平直的公路上运动。下列说法正确的是( )
A.汽车能拉着车厢前进是因为汽车对车厢的拉力大于车厢对汽车的拉力
B.汽车先对车厢施加拉力,然后才产生车厢对汽车的拉力
C.匀速前进时,汽车对车厢的拉力等于车厢向后拉汽车的力;加速前进时,汽车对车厢的拉力大
于车厢向后拉汽车的力D.车厢加速前进,是因为汽车对车厢的拉力大于地面对车厢的摩擦力;汽车加速前进是因为地
面对汽车向前的作用力大于车厢对它的拉力
7.(6分)(传统文化情境)(2021·海南等级考)公元前4世纪末,我国的《墨经》中提到“力,形之所
以奋也”,意为力是使有形之物突进或加速运动的原因。力的单位用国际单位制的基本单位
符号来表示,正确的是( )
A.kg·m·s-1 B.kg·m·s-2
C.Pa·m2 D.J·m-1
【综合应用练】
8.(6分)水平仪的主要测量装置是一个内部封有液体的玻璃管,液体中有一气泡,水平静止时,气
泡位于玻璃管中央,如图1所示。一辆在水平轨道上行驶的火车车厢内水平放置两个水平仪,
一个沿车头方向,一个垂直于车头方向。某时刻,气泡位置如图2所示,则此时关于火车运动的
说法可能正确的是( )
A.加速行驶,且向左转弯
B.加速行驶,且向右转弯
C.减速行驶,且向左转弯D.减速行驶,且向右转弯
9.(6分)(生活情境)如图所示,甲、乙两人在冰面上“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赢。若绳子质量不计,冰面可看成光滑平面,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
10.(6分)(2023·沧州模拟)1889年第一届国际计量大会批准制造的“国际千克原器”,其质量受
空气污染和氧化等因素影响出现细微变化,已难以适应现代精密测量要求,因此2018年11月
16 日,第 26 届国际计量大会决定,千克由普朗克常量 h 及米和秒定义,即 1 kg=
ℎ
。则普朗克常量h的单位可表示为( )
6.62 607 015×10-34 m2·s-1
A.J·s B.N·m C.W D.kg·m·s-2
【加固训练】
物理关系式不仅反映了物理量之间的关系,也确定了单位间的关系,则根据单位间的关系
可以判断物理关系式是否正确。某组同学在探究“声速 v与空气压强 p和空气密度ρ的关系”时,推导出四个空气中声速的关系式,式中k为比例常数,无单位。则可能正确的关系式是(
)
A.v=k√ p B.v=k √ p2
ρ ρ
√ p √ p
C.v=kp D.v=kρ
ρ ρ
11.(6分)(2023·广州模拟)机器人服务人类的场景正步入现实生活中,例如餐厅中使用机器人来
送餐,就越来越常见。如图甲所示为某餐厅的送餐机器人,将其结构简化为如图乙所示的示意
图,机器人的上表面保持水平。则下列说法中正确的是( )
A.菜品随着机器人一起做匀速直线运动时,菜品受到与运动方向一致的摩擦力作用
B.菜品随着机器人一起做匀速直线运动时,菜品对机器人的压力和机器人对菜品的支持力是
一对平衡力
C.菜品随着机器人一起做匀加速直线运动时,菜品的惯性逐渐增大
D.菜品随着机器人一起做匀减速直线运动时,机器人对菜品的作用力大于菜品的重力
【情境创新练】
12.(6分)(多选)立式风洞是一个能产生垂直向上气流的科研试验设施,当垂直气流达到一定的
速度,人以一定姿态进入气流,不需任何工具就能飘浮起来,给人一个感受自由飞翔的人工平台。如图所示是立式风洞跳伞实验情景,风洞喷出竖直向上的气流将人加速向上“托起”。此过
程中( )
A.地球对人的吸引力和人对地球的吸引力大小相等
B.人受到的重力和人受到的气流的力是一对作用力与反作用力
C.人受到的重力和气流对人的作用力是一对平衡力
D.人被向上加速托起时,人的运动状态发生了变化
【加固训练】
(2023·邯郸模拟)“电动平衡车”是青少年非常喜欢的一种代步工具。如图所示,人站在
“电动平衡车”上在某水平地面上沿直线前进,不计空气阻力,下列说法中正确的是( )
A.“电动平衡车”加速行驶时,车对人的作用力等于人的重力
B.“电动平衡车”匀速行驶时,车对人的作用力大小等于人对车的压力大小
C.“电动平衡车”加速行驶时,车对人的作用力方向竖直向上
D.“电动平衡车”匀速行驶时,平衡车受到的重力和地面对平衡车的支持力是一对平衡力解析版
1.(6分)(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,不需要力作用在物体上,物体也能运动
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.牛顿总结得出牛顿第一定律,指出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】选B、C、D。亚里士多德认为,必须有力作用在物体上,物体才能运动,A错误;伽利
略通过“理想实验”得出: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,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;牛顿总结得出牛顿第一定律,指出物体具有保持
原来匀速直线运动状态或静止状态的性质,D正确。
2.(6分)(科技前沿情境)如图所示是我国时速600 km的高速磁悬浮试验样车。因为采用了磁
悬浮原理,所以阻力比普通的高铁小很多,其速度可达600 km/h,高速磁悬浮列车拥有“快起快停”的技术优点,能发挥出速度优势,也适用于中短途客运。下列说法正确的是( )
A.因阻力比普通的高铁小很多,所以磁悬浮列车惯性比较小
B.速度可达600 km/h,这是指平均速度
C.能“快起快停”,是指加速度大
D.考察磁悬浮列车在两城市间的运行时间时,可将其视为质点,这种研究方法叫“微元法”
【解析】选C。惯性大小只与物体的质量有关,与所处的位置、受力情况无关,A错误;速度可
达600 km/h,这是指瞬时速度,B错误;加速度是描述速度变化快慢的物理量,加速度大,说明速度
变化快,能“快起快停”,是指加速度大, C正确;考察磁悬浮列车在两城市间的运行时间时,可
将其视为质点,用质点来代替实际物体的研究方法叫理想模型法,D错误。
3.(6分)(体育运动情境)北京时间2022年11月20日至12月18日,卡塔尔世界杯足球赛火热进
行。足球运动中蕴含着丰富的物理知识,关于惯性下列说法正确的是( )
A.足球在空中静止释放后能竖直下落,是因为惯性
B.踢出去的足球能继续飞行,是因为惯性C.踢出去的足球速度在不断变化,惯性也在不断变化
D.足球若被带到太空,惯性将会消失
【解析】选B。足球在空中静止释放后能竖直下落,是因为重力作用,所以A错误;惯性是物体
维持原有运动状态的固有属性,所以踢出去的足球能继续飞行,是因为惯性,所以B正确;惯性只
与物体质量有关,与运动状态无关,所以C错误;惯性与物体所在位置无关,所以D错误。
4.(6分)(2024·淮安模拟)“天宫课堂”第四课于2023年9月21日15时45分开课,神舟十六号
航天员景海鹏、朱杨柱、桂海潮在中国空间站梦天实验舱面向全国青少年进行太空科普授课。
在奇妙“乒乓球”实验中,航天员朱杨柱用水袋做了一颗水球,桂海潮用白毛巾包好的球拍击
球,水球被弹开。对于该实验说法正确的是( )
A.击球过程中,水球所受弹力是由于水球发生形变产生的
B.击球过程中,水球对“球拍”的作用力与“球拍”对水球的作用力是一对平衡力
C.梦天实验舱内,水球体积越大其惯性越大
D.梦天实验舱内可进行牛顿第一定律的实验验证
【解析】选C。击球过程中,水球所受弹力是由于球拍发生形变产生的,故A错误;击球过程中,
水球对“球拍”的作用力与“球拍”对水球的作用力是作用力与反作用力,故 B错误;梦天实验舱内,水球体积越大,水球质量越大,其惯性越大,故C正确;牛顿第一定律是理想情况,不可用
实验直接验证,故D错误。
5.(6分)(体育运动情境)(2024·杭州模拟)2023年9月24日,在杭州富阳水上运动中心举行的杭
州亚运会女子双人双桨决赛中,中国选手以7分03秒41的成绩夺得冠军,下列说法正确的是(
)
A.桨对水的作用力和水对桨作用力大小相等
B.先有桨对水的作用力,后有水对桨的作用力
C.桨对水的作用力和水对桨的作用力是两种不同性质的力
D.两人在比赛过程中划行速度越快,惯性越大
【解析】选A。根据牛顿第三定律知,桨对水的作用力和水对桨作用力大小相等,且同时产生,
性质相同,故A正确,B、C错误;惯性与物体运动的速度无关,故D错误。
6.(6分)汽车拉着车厢在平直的公路上运动。下列说法正确的是( )
A.汽车能拉着车厢前进是因为汽车对车厢的拉力大于车厢对汽车的拉力
B.汽车先对车厢施加拉力,然后才产生车厢对汽车的拉力
C.匀速前进时,汽车对车厢的拉力等于车厢向后拉汽车的力;加速前进时,汽车对车厢的拉力大
于车厢向后拉汽车的力D.车厢加速前进,是因为汽车对车厢的拉力大于地面对车厢的摩擦力;汽车加速前进是因为地
面对汽车向前的作用力大于车厢对它的拉力
【解析】选D。汽车对车厢的拉力与车厢对汽车的拉力是一对相互作用力,而一对相互作用
力总是大小相等的,故A、C错误;一对相互作用力总是同时产生的,故B错误;车厢加速前进是
因为汽车对车厢的拉力大于地面对车厢的摩擦力;汽车加速前进是因为地面对汽车向前的作
用力大于车厢对它的拉力,故D正确。
7.(6分)(传统文化情境)(2021·海南等级考)公元前4世纪末,我国的《墨经》中提到“力,形之所
以奋也”,意为力是使有形之物突进或加速运动的原因。力的单位用国际单位制的基本单位
符号来表示,正确的是( )
A.kg·m·s-1 B.kg·m·s-2
C.Pa·m2 D.J·m-1
【解题指南】物理公式可以确定各物理量间的数量关系,同时也确定了各物理量间的单位关
系,所以我们可以根据物理量之间的关系推导出物理量的单位。
【解析】选B。根据牛顿第二定律的表达式F=ma可知力的单位为kg·m·s-2,所以A错误,B正
F
确;根据压强的表达式p= 可知力的单位为Pa·m2,但压强单位Pa不是基本单位,所以C错误;
S
根据功的表达式W=Fx可知力的单位为J·m-1,但功的单位J不是基本单位,所以D错误。
【综合应用练】8.(6分)水平仪的主要测量装置是一个内部封有液体的玻璃管,液体中有一气泡,水平静止时,气
泡位于玻璃管中央,如图1所示。一辆在水平轨道上行驶的火车车厢内水平放置两个水平仪,
一个沿车头方向,一个垂直于车头方向。某时刻,气泡位置如图2所示,则此时关于火车运动的
说法可能正确的是( )
A.加速行驶,且向左转弯
B.加速行驶,且向右转弯
C.减速行驶,且向左转弯
D.减速行驶,且向右转弯
【解析】选B。由题意可知,水平静止或匀速直线运动时,气泡位于玻璃管中央,由图2可以看
出:沿车头方向的气泡向车头方向移动,当火车加速时,气泡和液体由于惯性不会随火车立即加
速,还会以原来的速度运动,相对火车向后运动,因为气泡密度小于液体密度,质量小,惯性小,运
动状态容易改变,所以沿车头方向的水平仪中气泡在液体作用下从中心位置向车头方向移动,
故C、D错误;垂直于车头方向的水平仪中气泡处于右端,因原来火车做直线运动,气泡位于中心位置,当火车向右转弯时,气泡和液体由于惯性不会立即随火车右转,还会沿直线运动,所以气
泡和液体就相对火车向左运动,因为气泡密度小于液体密度,质量小,惯性小,运动状态容易改变,
所以气泡在液体的作用下相对中心位置向右运动,所以此时火车应是加速运动且向右转弯,故
A错误,B正确。
9.(6分)(生活情境)如图所示,甲、乙两人在冰面上“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赢。若绳子质量不计,冰面可看成光滑平面,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】选C。甲对绳的拉力与绳对甲的拉力是作用力和反作用力,A错误;绳静止时,甲对绳
的拉力与乙对绳的拉力是一对平衡力,B错误;若甲的质量比乙的质量大,则甲的加速度比乙的
加速度小,可知乙先到分界线,故甲能赢得“拔河”比赛的胜利,C正确;收绳速度的快慢并不能
决定“拔河”比赛的输赢,D错误。10.(6分)(2023·沧州模拟)1889年第一届国际计量大会批准制造的“国际千克原器”,其质量受
空气污染和氧化等因素影响出现细微变化,已难以适应现代精密测量要求,因此2018年11月
16 日,第 26 届国际计量大会决定,千克由普朗克常量 h 及米和秒定义,即 1 kg=
ℎ
。则普朗克常量h的单位可表示为( )
6.62 607 015×10-34 m2·s-1
A.J·s B.N·m
C.W D.kg·m·s-2
【解析】选A。由题知普朗克常量h的单位为kg·m2·s-1,可表示为kg·m·s-2·m·s,即J·s,故A正确。
【加固训练】
物理关系式不仅反映了物理量之间的关系,也确定了单位间的关系,则根据单位间的关系
可以判断物理关系式是否正确。某组同学在探究“声速 v与空气压强 p和空气密度ρ的关
系”时,推导出四个空气中声速的关系式,式中k为比例常数,无单位。则可能正确的关系式是(
)
A.v=k√ p B.v=k √ p2
ρ ρ
√ p √ p
C.v=kp D.v=kρ
ρ ρ
【解析】选A。因为压强的单位为N/m2=kg·m/s2=kg/(m·s2),而密度单位是kg/m3,速度单位
m2
为m/s,所以表达式 k√ p的单位是 m/s,即为速度的单位,同理可得,表达式k √ p2、kp √ p、kρ
ρ ρ ρ√ p
的单位都不是速度单位。故选A。
ρ
11.(6分)(2023·广州模拟)机器人服务人类的场景正步入现实生活中,例如餐厅中使用机器人来
送餐,就越来越常见。如图甲所示为某餐厅的送餐机器人,将其结构简化为如图乙所示的示意
图,机器人的上表面保持水平。则下列说法中正确的是( )
A.菜品随着机器人一起做匀速直线运动时,菜品受到与运动方向一致的摩擦力作用
B.菜品随着机器人一起做匀速直线运动时,菜品对机器人的压力和机器人对菜品的支持力是
一对平衡力
C.菜品随着机器人一起做匀加速直线运动时,菜品的惯性逐渐增大
D.菜品随着机器人一起做匀减速直线运动时,机器人对菜品的作用力大于菜品的重力
【解析】选D。菜品随着机器人一起做匀速直线运动时,菜品所受合力为零,故菜品不受摩擦
力的作用,所以A错误;菜品对机器人的压力和机器人对菜品的支持力分别作用在两个不同的
物体上,是作用力和反作用力。不是一对平衡力,所以B错误;惯性是物体的固有属性,与物体的
运动状态无关,所以C错误;菜品随着机器人一起做匀减速直线运动时,机器人对菜品的作用力
在竖直方向的分力等于菜品的重力,机器人对菜品还有沿水平方向的分力,所以机器人对菜品的作用力大于菜品的重力,所以D正确。
【情境创新练】
12.(6分)(多选)立式风洞是一个能产生垂直向上气流的科研试验设施,当垂直气流达到一定的
速度,人以一定姿态进入气流,不需任何工具就能飘浮起来,给人一个感受自由飞翔的人工平台。
如图所示是立式风洞跳伞实验情景,风洞喷出竖直向上的气流将人加速向上“托起”。此过
程中( )
A.地球对人的吸引力和人对地球的吸引力大小相等
B.人受到的重力和人受到的气流的力是一对作用力与反作用力
C.人受到的重力和气流对人的作用力是一对平衡力
D.人被向上加速托起时,人的运动状态发生了变化
【解析】选A、D。地球对人的吸引力和人对地球的吸引力是一对作用力和反作用力,大小相
等,故A正确;人加速向上运动,合力向上不为零,气流对人的作用力大于人受到的重力,且人的
运动状态发生了变化,故B、C错误,D正确。
【加固训练】
(2023·邯郸模拟)“电动平衡车”是青少年非常喜欢的一种代步工具。如图所示,人站在“电动平衡车”上在某水平地面上沿直线前进,不计空气阻力,下列说法中正确的是( )
A.“电动平衡车”加速行驶时,车对人的作用力等于人的重力
B.“电动平衡车”匀速行驶时,车对人的作用力大小等于人对车的压力大小
C.“电动平衡车”加速行驶时,车对人的作用力方向竖直向上
D.“电动平衡车”匀速行驶时,平衡车受到的重力和地面对平衡车的支持力是一对平衡力
【解析】选B。“电动平衡车”加速行驶时,人受到重力、车对人的支持力和车对人的向前的
静摩擦力, 所以A、C错误;“电动平衡车”匀速行驶时人受到的合外力等于零,所以车对人的
作用力即人受到的支持力,大小等于人对车的压力,所以B正确;“电动平衡车”匀速行驶时,平
衡车和人这个系统所受的重力和地面对平衡车的支持力是一对平衡力,所以D错误。
