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选择题考点专项 12 牛顿运动定律的应用
1.(牛顿第一定律的应用)如图所示，某同学朝着列车行进方向坐在车厢中，水平
桌面上放有一静止的小球。突然，他发现小球向后滚动，则可判断( )
A.列车在刹车
B.列车在做匀速直线运动
C.列车在做加速直线运动
D.列车的加速度在增大
2.(牛顿第一定律的应用)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，如图甲所示。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，气泡位置如图乙所示，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
3.(牛顿第三定律的应用)如图所示是一种有趣好玩的感应飞行器的示意图，主要
是通过手控感应飞行，它的底部设置了感应器装置。只需要将手置于离飞行器
底部一定距离处，就可以使飞行器静止悬浮在空中，操作十分方便。下列说法
正确的是( )
A.空气对飞行器的作用力方向竖直向上
B.手对飞行器的作用力与飞行器所受的重力是一对平衡力
C.空气对飞行器的作用力和空气对手的作用力是一对作用力和反作用力
D.因为空气会流动，所以螺旋桨对空气的作用力和空气对螺旋桨的作用力大小
不相等
4.(牛顿第三定律的应用)质量为80 kg的爸爸和质量为 50 kg的儿子在冰面上用
一根轻绳做拔河游戏如图所示，假设儿子朝爸爸方向运动的加速度大小是 2.4
m/s2，若忽略冰面的阻力则( )
A.爸爸的加速度大小为1.5 m/s2
B.绳子对儿子的拉力大小为120 N
C.绳子对儿子的拉力大于对爸爸的拉力
D.儿子滑动的距离小于爸爸滑动的距离
5.(牛顿第二定律的应用)(多选)如图，一个小球自空中竖直下落，落向一根竖立
于地面的轻质弹簧，图中a对应与球刚接触弹簧的位置；b是球轻放在弹簧上刚
好能保持静止的位置；c是球压弹簧后所能达到的最低位置，不计空气阻力，则( )
A.小球落至a点时速度达到最大值
B.小球落至b点时的加速度为零
C.小球压弹簧的过程中先做加速运动，后做减速运动
D.小球从a到c的过程中加速度逐渐增大
6.(牛顿第二定律的应用)在水平铁轨上行驶的列车车厢里，车顶上用细线悬挂一
个小球，车底板上放一个质量是m的木箱。某段时间内，摆线与竖直方向夹角
始终为θ，如图所示。下列判断正确的是( )
A.列车一定在加速向左运动，加速度大小为gtan θ
B.列车可能在减速向右运动，加速度大小为gsin θ
C.无论列车向左还是向右运动，木箱所受摩擦力方向一定向左
D.如果一段时间内观察到细线与竖直方向的夹角周期变化，列车的加速度一定
在不断变化
7.(牛顿第二定律的应用)如图所示，一辆小车沿水平方向行驶，质量均为 10 kg
的两物块A、B叠放在小车的水平底板上，与 B相连的竖直轻绳跨过光滑的定
滑轮与质量为0.4 kg的小球C相连，物块A、B与小球C、小车均保持相对静止，
此时与小球C相连的轻绳与竖直方向成 37°角。已知重力加速度 g取10 m/s2，
下列说法正确的是( )
A.小车的加速度大小为3 m/s2
B.轻绳对小球C的拉力大小为4 NC.底板对物块A的摩擦力大小为75 N
D.物块A对物块B的摩擦力大小为75 N选择题考点专项12 牛顿运动定律的应用
1．C [小球突然向后滚动，根据牛顿第一定律可以判断列车向前做加速直线运
动，但无法判断列车的加速度变化情况，故A、B、D错误，C正确。]
2．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，由题
图乙可以看出：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，所以气泡在液体作用下就向前运动，故 C、D错
误；垂直于车头方向的装置中气泡处于右端，同理气泡在液体的作用下相对中
心位置向右运动，所以此时刻火车应是加速运动且向右转弯，故 A错误，B正
确。]
3．A [飞行器静止悬浮在空中，由平衡条件可知，空气对飞行器的作用力方向
竖直向上，A正确；手与飞行器没有接触，手对飞行器没有作用力，空气对飞
行器的作用力与飞行器所受的重力是一对平衡力，B错误；空气对飞行器的作
用力和飞行器对空气的作用力是一对作用力和反作用力，C错误；由牛顿第三
定律可知，螺旋桨对空气的作用力和空气对螺旋桨的作用力大小相等，D错
误。]
4．A [根据牛顿第二定律可得儿子受到的合外力为 F ＝m a ＝50×2.4 N＝120
1 1 1
N，但是儿子所受合外力，只是绳子的拉力的分力提供，B错误；由牛顿第三定
律及同一条绳子的张力相等，所以绳子对儿子的拉力等于对爸爸的拉力，则 C
错误；由于爸爸的合外力等于儿子的合外力，则爸爸的加速度大小为 a ＝＝
2
m/s2＝1.5 m/s2，A正确；根据x＝at2可知，儿子滑动的距离大于爸爸滑动的距
离，D错误。]
5．BC [小球由a至b的过程中，受到向下的重力和弹簧向上的弹力，弹力小
于重力，合力向下，小球向下做加速运动，落至 b点时速度达到最大值，A错
误；小球运动到b位置时弹力等于重力，合力为零，加速度为零，B正确；小
球由a至b的过程中，弹力增大，合力减小，加速度减小，所以小球向下做加
速度逐渐减小的加速运动；b到c的过程，弹力大于重力，合力方向向上，随着
弹力增大，合力增大，加速度增大，小球向下做加速度逐渐增大的减速运动，所以加速度先减小后增大，速度先增大后减小，C正确，D错误。]
6．C [对小球受力分析，由牛顿第二定律有 mgtan θ＝ma，得小球加速度大小
为a＝gtan θ，加速度方向水平向左，由于列车、小球和木箱具有相同的加速度，
则列车的加速度大小为gtan θ，方向水平向左，由于列车的速度方向未知，则
列车可能向左做加速运动，也可能向右做减速运动，对木箱受力分析可知，无
论列车向左还是向右运动，木箱所受摩擦力方向一定向左，故 A、B错误，C
正确；当列车由变速运动突然停止，由于惯性，小球将做竖直平面内的圆周运
动，即细线与竖直方向的夹角周期变化，列车的加速度始终为零，故D错误。]
7．D [以小球C为研究对象受力分析，有Fsin θ＝ma，Fcos θ＝mg，代入数
据，解得a＝7.5m/s 2，轻绳对小球的拉力大小为 F＝5 N，故A、B错误；以物
块A、B整体为研究对象，底板对物块A的摩擦力大小为F＝2Ma＝150 N，故
f
C错误；以物块 B为研究对象，物块 A对物块B的摩擦力大小为 F′＝Ma＝75
f
N，故D正确。]
