PAGE8-課時(shí)1牛頓第一、第三定律和力學(xué)單位制1.伽利略對“自由落體運(yùn)動(dòng)”和“運(yùn)動(dòng)和力的關(guān)系”的探討,開創(chuàng)了科學(xué)試驗(yàn)和邏輯推理相結(jié)合的重要科學(xué)探討方法。圖1,圖2分別表示這兩項(xiàng)探討中試驗(yàn)和邏輯推理的過程,對這兩項(xiàng)探討,下列說法正確的是(B)A.圖1通過對自由落體運(yùn)動(dòng)的探討,合理外推得出小球在斜面上做勻變速運(yùn)動(dòng)B.圖1中先在傾角較小的斜面上進(jìn)行試驗(yàn),可“沖淡”重力,使時(shí)間測量更簡單C.圖2中完全沒有摩擦阻力的斜面是實(shí)際存在的,試驗(yàn)可實(shí)際完成D.圖2的試驗(yàn)為“志向試驗(yàn)”,通過邏輯推理得出物體的運(yùn)動(dòng)須要力來維持解析:伽利略設(shè)計(jì)了讓銅球沿阻力很小的斜面滾下,來“沖淡”重力的作用效果,而小球在斜面上運(yùn)動(dòng)的加速度要比它豎直下落的加速度小得多,所用時(shí)間長得多,所以簡單測量,伽利略做了上百次試驗(yàn),證明小球沿斜面滾下的運(yùn)動(dòng)是勻加速直線運(yùn)動(dòng),且只要斜面傾角肯定,小球的加速度都相同,伽利略做了合理外推,得到了自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律,選項(xiàng)A錯(cuò)誤,B正確;完全沒有摩擦阻力的斜面事實(shí)上是不存在的,故選項(xiàng)C錯(cuò)誤;伽利略用抽象思維、數(shù)學(xué)推導(dǎo)和科學(xué)試驗(yàn)相結(jié)合的方法得到物體的運(yùn)動(dòng)不須要力來維持,故選項(xiàng)D錯(cuò)誤。2.我們常常會(huì)接觸到一些民諺、俗語,都蘊(yùn)含著豐富的物理學(xué)問,以下理解錯(cuò)誤的是(C)A.“泥鰍黃鱔交摯友,滑頭對滑頭”——泥鰍、黃鱔的表面都比較光滑,摩擦力小B.“一只巴掌拍不響”——力是物體對物體的作用,一只巴掌要么拍另一只巴掌,要么拍在其他物體上才能產(chǎn)生力的作用,才能拍響C.“雞蛋碰石頭,自不量力”——雞蛋和石頭相碰時(shí)石頭撞擊雞蛋的力大于雞蛋撞擊石頭的力D.“人心齊,泰山移”——假如各個(gè)分力的方向一樣,則合力的大小等于各個(gè)分力的大小之和解析:“雞蛋碰石頭,自不量力”——雞蛋和石頭相碰時(shí),依據(jù)牛頓第三定律,石頭撞擊雞蛋的力與雞蛋撞擊石頭的力大小相等,選項(xiàng)C錯(cuò)誤,A,B,D正確。3.一列以速度v勻速行駛的列車內(nèi)有一水平桌面,桌面上A處有一相對桌面靜止的小球。由于列車運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的變更,車廂中的旅客發(fā)覺小球沿圖(俯視圖)中的虛線從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn),則說明列車是減速且在向南拐彎的圖是(A)解析:由于列車原來做勻速運(yùn)動(dòng),小球和列車保持相對靜止,現(xiàn)在列車要減速,由于慣性小球必向前運(yùn)動(dòng),又因列車要向南拐彎,桌面對南移動(dòng),由于慣性小球相對桌面對北運(yùn)動(dòng)。4.下列各圖所示的情形中,涉及的主要原理不是牛頓第三定律的是(B)A.氣墊船靠旋轉(zhuǎn)的螺旋槳獲得動(dòng)力B.戰(zhàn)斗機(jī)在行進(jìn)途中拋棄副油箱C.噴水龍頭自動(dòng)旋轉(zhuǎn)使噴水勻稱D.玩具火箭靠噴出氣體飛上天空解析:氣墊船旋轉(zhuǎn)的螺旋槳推動(dòng)水的作用力與水推動(dòng)螺旋槳的作用力(動(dòng)力)是一對作用力和反作用力;戰(zhàn)斗機(jī)在行進(jìn)途中拋棄副油箱是為了減小慣性,提高敏捷性;噴水龍頭向外噴水的力與水對水龍頭的力是一對作用力和反作用力;玩具火箭噴出氣體的力與氣體對玩具火箭的力是一對作用力與反作用力。所以選項(xiàng)B正確。5.如圖所示,冰壺在冰面運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的阻力很小,可以在較長時(shí)間內(nèi)保持運(yùn)動(dòng)速度的大小和方向不變,我們可以說冰壺有較強(qiáng)的反抗運(yùn)動(dòng)狀態(tài)變更的“本事”。這里所指的“本事”是冰壺的慣性,則慣性的大小取決于(B)A.冰壺的速度 B.冰壺的質(zhì)量C.冰壺受到的推力 D.冰壺受到的阻力解析:物體的慣性只由物體的質(zhì)量確定,和物體受力狀況,速度大小無關(guān),故選項(xiàng)B正確。6.高清馬路監(jiān)控?cái)z像頭,可抓拍不系平安帶駕駛、超速等違法行為。下列有關(guān)說法正確的是(C)A.系好平安帶可以減小人的慣性B.同一輛車,速度越大停下來須要的時(shí)間越長,說明速度大的車慣性大C.系好平安帶可以減輕因人的慣性而造成的損害D.系好平安帶可以減輕因車的慣性而造成的損害解析:慣性大小只和物體的質(zhì)量有關(guān),與其他因素?zé)o關(guān),故A,B錯(cuò)誤;系好平安帶可以減輕因人的慣性而造成的損害,選項(xiàng)C正確,D錯(cuò)誤。7.如圖所示,在一輛表面光滑的小車上,有質(zhì)量分別為m1,m2的兩個(gè)小球隨車一起勻速運(yùn)動(dòng),當(dāng)車突然停止時(shí),如不考慮其他阻力,設(shè)車足夠長,則(D)A.若m1<m2,則兩個(gè)小球肯定相碰B.若m1=m2,則兩個(gè)小球肯定相碰C.若m1>m2,則兩個(gè)小球肯定相碰D.兩個(gè)小球肯定不相碰解析:小車表面光滑,因此兩小球在水平方向上沒有受到外力的作用。原來兩個(gè)小球與小車具有相同的速度,當(dāng)車突然停止運(yùn)動(dòng)時(shí),由于慣性,兩個(gè)小球的速度不變,所以不會(huì)相碰(與質(zhì)量大小無關(guān))。8.依據(jù)牛頓第三定律,下面說法正確的是(D)A.跳高運(yùn)動(dòng)員起跳時(shí),地對人的豎直支持力大于人對地的壓力B.鋼絲繩吊起貨物加速上升時(shí),鋼絲繩給貨物的力大于貨物給鋼絲繩的力C.籃球場上一個(gè)小個(gè)子運(yùn)動(dòng)員撞在大個(gè)子運(yùn)動(dòng)員身上,小個(gè)子運(yùn)動(dòng)員跌倒了,而大個(gè)子運(yùn)動(dòng)員只歪了一下,是因?yàn)榇髠€(gè)子運(yùn)動(dòng)員對小個(gè)子運(yùn)動(dòng)員的作用力大于小個(gè)子運(yùn)動(dòng)員撞大個(gè)子運(yùn)動(dòng)員的力D.子彈在槍膛中加速時(shí),槍膛對子彈的作用力等于子彈對槍膛的作用力解析:由牛頓第三定律可知,相互作用力大小相等,方向相反,作用在兩個(gè)物體上。地面對人的支持力和人對地面的壓力是相互作用力,大小相等,A錯(cuò)誤;鋼絲繩對貨物的力與貨物對鋼絲繩的力是相互作用力,大小相等,B錯(cuò)誤;大個(gè)子運(yùn)動(dòng)員對小個(gè)子運(yùn)動(dòng)員的力和小個(gè)子運(yùn)動(dòng)員對大個(gè)子運(yùn)動(dòng)員的力也屬于相互作用力,大小相等,C錯(cuò)誤;槍膛對子彈的作用力和子彈對槍膛的作用力是一對相互作用力,大小相等,D正確。9.如圖所示,甲、乙兩人在冰面上“拔河”。兩人中間位置處有一分界線,約定先使對方過分界線者贏。若繩子質(zhì)量不計(jì),冰面可看成光滑,則下列說法正確的是(C)A.甲對繩的拉力與繩對甲的拉力是一對平衡力B.甲對繩的拉力與乙對繩的拉力是作用力與反作用力C.若甲的質(zhì)量比乙大,則甲能贏得“拔河”競賽的成功D.若乙收繩的速度比甲快,則乙能贏得“拔河”競賽的成功解析:依據(jù)牛頓第三定律,甲對繩的拉力與繩對甲的拉力是一對作用力與反作用力,A錯(cuò)誤;因?yàn)榧讓K的力和乙對繩的力作用在同一個(gè)物體上,故兩者不是作用力與反作用力,因繩子質(zhì)量不計(jì),所以兩者可認(rèn)為是一對平衡力,B錯(cuò)誤;冰面可看成光滑,摩擦力忽視不計(jì),設(shè)繩的張力為F,依據(jù)牛頓其次定律F=ma得a=Fm知,若m甲>m乙,則a甲<a乙,由x=12at2進(jìn)一步推知,甲的位移較小,乙先過界,C正確;冰面上“拔河10.如圖所示為雜技“頂桿”表演的示意圖,一人站在地上,肩上扛一質(zhì)量為M的豎直桿,當(dāng)桿上一質(zhì)量為m的人以加速度a加速下滑時(shí),桿對“底人”的壓力大小為(B)A.(M+m)g B.(M+m)g-maC.(M+m)g+ma D.(M-m)g解析:對桿上的人分析:受重力mg、摩擦力Ff,有mg-Ff=ma,所以Ff=m(g-a),桿對人有摩擦力,人對桿也有摩擦力,且兩者大小相等,方向相反。對桿分析:受重力Mg、桿上的人對桿向下的摩擦力Ff′、頂桿的人對桿的支持力FN,有Mg+Ff′=FN,又因?yàn)闂U對“底人”的壓力和“底人”對桿的支持力是一對作用力與反作用力,由牛頓第三定律,得到FN′=Mg+Ff′=(M+m)g-ma,B項(xiàng)正確。11.一個(gè)小孩用力去推木箱,沒有推動(dòng),如圖所示,關(guān)于涉及木箱的作用力與反作用力的對數(shù),下列結(jié)論正確的是(D)A.一對 B.兩對 C.三對 D.四對解析:力的作用是相互的,物體受到幾個(gè)力,就有幾對作用力與反作用力。由于木箱受到重力、地面對木箱的支持力、小孩對木箱的推力、地面對木箱的摩擦力,所以涉及木箱的作用力與反作用力有四對,分別為木箱對手的力和手對木箱的力,地面對木箱的摩擦力和木箱對地面的摩擦力,地面對木箱的支持力和木箱對地面的壓力,木箱對地球的引力和地球?qū)δ鞠涞囊Α９蔬xD。12.在日常生活中,小巧美觀的冰箱貼運(yùn)用廣泛。一磁性冰箱貼貼在冰箱的豎直表面上靜止不動(dòng)時(shí),它受到的磁力(D)A.小于受到的彈力B.大于受到的彈力C.和受到的彈力是一對作用力與反作用力D.和受到的彈力是一對平衡力解析:因磁性冰箱貼靜止不動(dòng),在水平方向上受到兩個(gè)力:磁力與彈力,應(yīng)為平衡力,所以D正確,A,B,C錯(cuò)誤。13.聲音在空氣中傳播的速度v與空氣的密度ρ及壓強(qiáng)p有關(guān),下列速度表達(dá)式(k為比例系數(shù),無單位)中可能正確的是(B)A.v=kpρ2C.v=kρp2解析:題目中雖對速度v與密度ρ及壓強(qiáng)p的關(guān)系未作任何提示,但可以用單位關(guān)系來檢驗(yàn)它們的數(shù)量關(guān)系。故可以把密度ρ及壓強(qiáng)p的國際單位用基本單位導(dǎo)出,再代入上述選項(xiàng)檢驗(yàn)其結(jié)果的單位是不是速度的國際單位“m/s”。壓強(qiáng)p的單位用1Pa=1N/m2,1N=1kg·m/s2,密度ρ的單位為kg/m3,k無單位,代入B項(xiàng),pρ=kg·m14.如圖所示是月球車的示意圖。月球車能完成月球探測、考察、采集樣品等任務(wù),當(dāng)它在月球表面行駛時(shí)(A)A.仍有慣性 B.不受阻力C.不受支持力 D.不遵循牛頓運(yùn)動(dòng)定律解析:月球車在月球表面行駛時(shí),受到月球表面的支持力及阻力作用,仍遵循牛頓運(yùn)動(dòng)定律,選項(xiàng)A正確。15.手拿一個(gè)錘頭敲在一塊玻璃上,把玻璃敲碎了。對于這一現(xiàn)象,下列說法正確的是(C)A.錘頭敲玻璃的力大于玻璃對錘頭的作用力,所以玻璃才碎了B.錘頭受到的力大于玻璃受到的力,只是由于錘頭能夠承受比玻璃更大的力才沒有碎C.錘頭和玻璃之間的作用力應(yīng)當(dāng)是等大的,只是由于錘頭能夠承受比玻璃大許多的力才沒有碎D.因?yàn)椴磺逦N頭和玻璃的其他受力狀況,所以無法推斷它們之間的相互作用力的大小解析:錘頭敲玻璃的力與玻璃對錘頭的作用力是作用力與反作用力,總是大小相等,方向相反,但作用在不同的物體上,因物體的承受實(shí)力不同,產(chǎn)生不同的作用效果,故選項(xiàng)C正確。實(shí)力提升16.如圖,密閉容器中裝滿水,用繩子系著一只乒乓球,而繩子的另一端固定在容器底部,乒乓球懸于水中。當(dāng)整個(gè)容器向右做加速運(yùn)動(dòng)時(shí),乒乓球?qū)⑾?B)A.向左偏移B.向右偏移C.靜止不動(dòng)D.向左、向右偏移解析:乒乓球偏移的同時(shí),有等體積的“水球”向相反方向運(yùn)動(dòng),乒乓球與“水球”均有慣性,兩者相比,“水球”的質(zhì)量較大,主要考慮“水球”的慣性作用,則依據(jù)慣性定律,整個(gè)容器向右做加速運(yùn)動(dòng)時(shí),“水球”將向左偏移,則乒乓球向右偏移。17.如圖所示為英國人阿特伍德設(shè)計(jì)的裝置,不考慮繩與滑輪的質(zhì)量,不計(jì)軸承、繩與滑輪間的摩擦。初始時(shí)兩人均站在水平地面上,當(dāng)位于左側(cè)的甲用力向上攀爬時(shí),位于右側(cè)的乙始終用力抓住繩子,最終至少一人能到達(dá)滑輪。下列說法中正確的是(A)A.若甲的質(zhì)量較大,則乙先到達(dá)滑輪B.若甲的質(zhì)量較大,則甲、乙同時(shí)到達(dá)滑輪C.若甲、乙質(zhì)量相同,則乙先到達(dá)滑輪D.若甲、乙質(zhì)量相同,則甲先到達(dá)滑輪解析:由于滑輪光滑,甲拉繩子的力等于繩子拉乙的力,若甲的質(zhì)量大,則甲攀爬時(shí)乙的加速度大于甲,所以乙會(huì)先到達(dá)滑輪,選項(xiàng)A正確,B錯(cuò)誤;若甲、乙的質(zhì)量相同,甲用力向上攀爬時(shí),甲拉繩子的力等于繩子拉乙的力,甲、乙具有相同的加速度和速度,所以甲、乙應(yīng)同時(shí)到達(dá)滑輪,選項(xiàng)C,D錯(cuò)誤。18.如圖所示,輕桿BC的C點(diǎn)用光滑鉸鏈與墻壁固定,桿的B點(diǎn)通過水平細(xì)繩AB使桿與豎直墻壁保持30°的夾角,若在B點(diǎn)懸掛一個(gè)質(zhì)量不計(jì)的定滑輪,某人用它勻速地提起重物。已知重物的質(zhì)量m=30kg,人的質(zhì)量M=50kg,g=10m/s2。求:(1)此時(shí)地面對人支持力的大小;(2)輕桿BC和繩AB所受力的大小。解析:(1)重物、人和B點(diǎn)的受