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第三章 第11 练 牛顿第一定律 牛顿第二定律
分值:60 分
1~7 题每小题5 分,共35 分
1.(多选)( 2023·山东泰安市期中)关于牛顿第一定律,下列说法中正确的是( )
A.物体的运动状态改变时,一定受到了外力的作用
B.作用在物体上的力消失后,物体保持静止状态或匀速直线运动状态
C.牛顿第一定律是在伽利略“理想实验”的基础上总结出来的
D.牛顿第一定律表明,物体只有在静止或做匀速直线运动时才具有惯性
2.(多选)一重物固定在光滑动滑轮上,绳子穿过动滑轮将重物悬挂在车厢中,车厢向左匀减速运动,下列情景
可能的是( )
3.(多选)(来自教材改编)(2024·山东烟台市栖霞一中月考)如图所示,装满石块的货车在平直道路上行驶。货箱
中石块B 的质量为m,重力加速度为g。下列说法正确的是( )
A.货车匀速行驶时,与B 接触的石块对它的作用力的合力大小为0
B.货车匀速行驶时,与B 接触的石块对它的作用力的合力大小为mg
C.货车以加速度a 匀加速行驶时,与B 接触的石块对它的作用力的合力大小为ma
D.货车以加速度a 匀加速行驶时,与B 接触的石块对它的作用力的合力大小为m√a
2+g
2
4.(2024·北京卷·4)如图所示,飞船与空间站对接后,在推力F 作用下一起向前运动。飞船和空间站的质量分
别为m 和M,则飞船和空间站之间的作用力大小为( )
A.
M
M +mF
B.
m
M +mF
C. M
m F
D. m
M F
5.(2025·山东菏泽市段考)一质量为m 的乘客乘坐竖直电梯下楼,其位移x 与时间t 的关系图像如图所示。乘客
所受支持力的大小用FN表示,速度大小用v 表示。重力加速度大小为g。以下判断正确的是( )
1
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A.0~t1时间内,v 增大,FN>mg
B.t1~t2 时间内,v 减小,FN<mg
C.t2~t3 时间内,v 增大,FN<mg
D.t2~t3时间内,v 减小,FN>mg
6.(2024·安徽卷·6)如图所示,竖直平面内有两完全相同的轻质弹簧,它们的一端分别固定于水平线上的M、N
两点,另一端均连接在质量为m 的小球上。开始时,在竖直向上的拉力作用下,小球静止于MN 连线的中点
O,弹簧处于原长。后将小球竖直向上,缓慢拉至P 点,并保持静止,此时拉力F 大小为2mg。已知重力加
速度大小为g,弹簧始终处于弹性限度内,不计空气阻力。若撤去拉力,则小球从P 点运动到O 点的过程中(
)
A.速度一直增大
B.速度先增大后减小
C.加速度的最大值为3g D.加速度先增大后减小
7.(2025·山东省实验中学第一次诊断)如图所示,吊篮A、物体B、物体C 的质量分别为m、2m、3m,B 和C
分别固定在竖直弹簧两端,弹簧的质量不计。整个系统在轻绳悬挂下处于静止状态,重力加速度为g,现将
悬挂吊篮的轻绳剪断,在轻绳刚断的瞬间( )
A.吊篮A 的加速度大小为g
B.物体B 的加速度大小为1.5g
C.物体C 的加速度大小为1.5g
D.A、C 间的弹力大小为mg
8~10 题每小题6 分,共18 分
8.如图所示,质量为m1的小明踩着质量为m2的滑板车冲上质量为M 的斜面,到最高点后,小明用力推一下
固定在斜面上的挡板,然后匀速滑下来。全过程小明相对滑板车保持不动,脚不着地,斜面始终静止在水平
2
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地面,重力加速度为g。下列说法正确的是( )
A.冲上斜面的过程中,斜面受到地面水平向右的摩擦力
B.冲上斜面的过程中,斜面对地面的压力小于(M+m1+m2)g
C.沿斜面匀速下滑的过程中,小明受到滑板车沿斜面向下的摩擦力
D.沿斜面匀速下滑的过程中,滑板车受到斜面的作用力小于(m1+m2)g
9.物体在黏滞流体中运动时要受到阻力,称为黏滞阻力,球形物体受到的黏滞阻力表达式为f=6πηrv,式中η
为液体的黏滞系数,r 为小球的半径,v 为小球运动的速率。如图所示,小球在某种油中由液面处静止下落,
一段时间后速度达到最大值。下列说法正确的是( )
A.小球刚开始下落时加速度等于重力加速度g
B.小球的密度一定,质量越大,则最大速度越小
C.小球的密度一定,半径越大,则最大速度越大
D.若采用国际单位制中的基本单位来表示η 的单位,则其单位为kg·s-1
10.如图,一辆公共汽车在水平公路上做直线运动,小球A 用细线悬挂在车顶上,车厢底板上放一箱苹果,苹
果箱和苹果的总质量为M,苹果箱和箱内的苹果始终相对于车厢底板静止,苹果箱与公共汽车车厢底板间的
动摩擦因数为μ,重力加速度为g,若观察到细线偏离竖直方向夹角大小为θ 并保持不变,则下列说法中正确
的是( )
A.汽车一定向右做匀减速直线运动
B.车厢底板对苹果箱的摩擦力水平向右
C.苹果箱中间一个质量为m 的苹果受到的合力大小为mg
tanθ
D.苹果箱中间一个质量为m 的苹果受到周围其他苹果对它的作用力大小为mg
cosθ
(7 分)
3
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11.(2024·山东青岛市胶州一中月考)如图为用索道运输货物的情景,已知倾斜的索道与水平方向的夹角为
37°,质量为m 的货物与车厢地板之间的动摩擦因数为0.3。当载重车厢沿索道向上加速运动时,货物与车厢
仍然保持相对静止状态,货物对车厢水平地板的正压力为其重力的1.15 倍,连接索道与车厢的杆始终沿竖直
方向,重力加速度为g,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,那么这时货物对车厢地板的摩擦力大小为( )
A.0.35mg
B.0.3mg
C.0.23mg
D.0.2mg
4
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答案精析
1.ABC 2.BD 3.BD
4.A [根据题意,对整体应用牛顿第二定律有F=(M+m)a,对空间站分析有F'=Ma,解得飞船和空间站之间
的作用力F'=
M
M +mF,故选A。]
5.D [根据x-t 图像的斜率表示速度可知,0~t1时间内v 增大,t2~t3时间内v 减小,t1~t2时间内v 不变,故
B、C 错误;0~t1时间内速度越来越大,加速度向下,处于失重状态,则FN<mg,故A 错误;t2~t3时间内,速
度逐渐减小,加速度向上,处于超重状态,则FN>mg,故D 正确。]
6.A [在P 点保持静止,由平衡条件可知此时小球所受合力为零,且F=2mg,可知此时两弹簧的合力大小为
mg。当撤去拉力,则小球从P 点运动到O 点的过程中两弹簧的拉力与重力的合力方向始终向下,小球一直做
加速运动,故A 正确,B 错误;
小球从P 点运动到O 点的过程中,弹簧形变量变小,两弹簧在竖直方向的合力不断变小,故小球受的合力一
直变小,加速度一直减小,加速度的最大值为撤去拉力时的加速度,由牛顿第二定律可知2mg=ma,得a=
2g,即加速度的最大值为2g,故C、D 错误。]
7.C [设剪断前轻绳拉力为FT,系统静止时,根据平衡条件FT=(m+2m+3m)g=6mg,在轻绳刚断的瞬间,弹簧
的弹力不能突变,将C 和A 看成一个整体,根据牛顿第二定律得aAC= FT
4 m=1.5g,即A、C 的加速度大小均为
1.5g,故A 错误,C 正确;在轻绳刚断的瞬间,弹簧的弹力不能突变,则物体B 受力情况不变,故物体B 的
加速度大小为零,故B 错误;轻绳刚断的瞬间,A 受到重力和C 对A 的作用力,对A,FAC+mg=maAC,得
FAC=maAC-mg=0.5mg,故D 错误。]
8.B [滑板车冲上斜面的过程中,滑板车给斜面沿斜面向上的摩擦力和垂直斜面向下的压力,由平衡条件可
知,斜面受到地面水平向左的摩擦力,故A 错误;小明和滑板车冲上斜面的过程中,滑板车有竖直向下分加
速度,处于失重状态,则斜面对地面的压力小于(M+m1+m2)g,故B 正确;沿斜面匀速下滑的过程中,小明受
到滑板车沿斜面向上的摩擦力,故C 错误;沿斜面匀速下滑的过程中,小明和滑板车处于平衡状态,滑板车
受到斜面的作用力等于(m1+m2)g,故D 错误。]
9.C [设小球的密度为ρ1,油的密度为ρ2,对小球受力分析有mg-f-F 浮=ma,即mg-6πηrv-ρ2gV=ma,
又m=ρ1V,解得a=g-6 π ηrv
m
-ρ2 g
ρ1
,由上式可知,小球刚开始下落时v=0,加速度为a=g-ρ2 g
ρ1
,故A
5
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错误;随着速度v 的增大,加速度a 减小,当加速度等于0 时,速度最大,有0=g-6 π ηr vm
m
-ρ2 g
ρ1
,小球
的质量为m=ρ1·4
3
πr3,解得vm=2r
2 g( ρ1−ρ2)
9η
,故小球的密度一定,半径越大,则最大速度越大;小球的密
度一定,质量越大,则最大速度越大,故B 错误,C 正确;根据f=6πηrv,解得η=
f
6 π rv ,液体的黏滞系数
单位为kg·m·s
−2
m·m·s
−1
=kg·m-1·s-1,故D 错误。]
10.D [对小球受力分析,可知合力与加速度方向水平向左,所以汽车运动的加速度方向水平向左,如果向右
运动,则做匀减速直线运动,如果向左运动,则做匀加速直线运动,A 错误;设小球的加速度为a,受力分
析如图所示,对小球由牛顿第二定律得m1gtan θ=m1a,解得a=gtan θ,则汽车的加速度和苹果箱的加速度都
为a=gtan θ,苹果箱和箱内的苹果始终相对于车箱底板静止,则车厢底板对苹果箱的摩擦力为静摩擦力,以
这箱苹果为研究对象,根据牛顿第二定律有Ff=Ma=Mgtan θ,方向水平向左,B 错误;以苹果箱中间一个质
量为m 的苹果为研究对象,所受合外力为F 合=ma=mgtan θ,设周围其他苹果对它的作用力大小为F,方向
与竖直方向的夹角为α,在水平方向根据牛顿第二定律有Fsin α=ma,在竖直方向上Fcos α=mg,加速度a
=gtan θ,可知F=mg
cosα ,tan α=tan θ,则α=θ,即F=mg
cosθ ,C 错误,D 正确。
]
11.D [将加速度a 沿水平和竖直两个方向分解,对货物受力分析如图所示,
水平方向:
Ff=max,
竖直方向:FN-mg=may,
FN=1.15mg,
6
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又a y
ax
=3
4
,联立解得Ff=0.2mg,故D 正确。]
7