第12講牛頓運(yùn)動(dòng)定律（練習(xí)）

第12講牛頓運(yùn)動(dòng)定律（模擬精練+真題演練）1．（2023·天津·校聯(lián)考模擬預(yù)測(cè)）伽利略開(kāi)創(chuàng)了實(shí)驗(yàn)研究和邏輯推理相結(jié)合探索自然規(guī)律的科學(xué)方法，利用這種方法伽利略發(fā)現(xiàn)的規(guī)律有（）A．力不是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因B．物體之間普遍存在相互吸引力C．物體間的相互作用力總是大小相等、方向相反D．物體加速度大小與作用力成正比、與物體質(zhì)量成反比【答案】A【詳解】A．力不是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因，是伽利略實(shí)驗(yàn)研究和邏輯推理相結(jié)合得出的物理規(guī)律，故A正確；B．物體之間普遍存在相互吸引力，是牛頓總結(jié)出的萬(wàn)有引力定律的內(nèi)容，故B錯(cuò)誤；C．物體間的相互作用力總是大小相等、方向相反，是牛頓第三定律的內(nèi)容，故C錯(cuò)誤；D．物體加速度大小與作用力成正比、與物體質(zhì)量成反比，是牛頓第二定律的內(nèi)容，故D錯(cuò)誤。故選A。2．（2022秋·內(nèi)蒙古烏蘭察布·高三校級(jí)聯(lián)考）下列關(guān)于速度、加速度、合外力之間的關(guān)系，正確的是（）A．物體的速度越大，則加速度越大，所受的合外力也越大B．物體的速度為0，則加速度為0，所受的合外力也為0C．物體的速度為0，但加速度可能很大，所受的合外力也可能很大D．物體的速度很大，但加速度可能為0，所受的合外力可能很大【答案】C【詳解】物體的速度大小和加速度大小沒(méi)有必然聯(lián)系，一個(gè)很大，另一個(gè)可以很小，甚至為0，物體所受合外力的大小決定加速度的大小，同一物體所受合外力越大，加速度一定也越大，當(dāng)加速度為0時(shí)，合外力也一定為0。故選C。3．（2022秋·寧夏銀川·高三期中模擬）牛頓運(yùn)動(dòng)定律與日常生活息息相關(guān)，下列有關(guān)牛頓運(yùn)動(dòng)定律的說(shuō)法正確的是（）A．牛頓第一定律是牛頓第二定律在合外力為零情況下的特例B．向尾部噴氣使火箭加速的過(guò)程，可用牛頓第二定律和牛頓第三定律解釋C．我們用力提一個(gè)很重的箱子，卻提不動(dòng)它，這跟牛頓第二定律有矛盾D．根據(jù)牛頓第二定律，運(yùn)動(dòng)物體的速度方向必定與其所受合力的方向相同【答案】B【詳解】A．牛頓第一定律又稱(chēng)慣性定律，是指任何物體都有保持原有運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的特性，是普遍規(guī)律，不是牛頓第二定律在合外力為零下的特例，A錯(cuò)誤；B．火箭向后噴出氣體，火箭給氣體一個(gè)向下的力使氣體獲得速度，則氣體也給火箭一個(gè)反作用力，該力大于火箭重力，根據(jù)牛頓第二定律，火箭將加速。B正確；C．我們用力提一個(gè)很重的箱子，卻提不動(dòng)它，是因?yàn)樘嵯渥拥牧μ?，此時(shí)箱子受到拉力，地面對(duì)箱子的支持力以及箱子的重力，三個(gè)力的合力為0，根據(jù)牛頓第二定律，加速度為0，物體仍保持靜止?fàn)顟B(tài)，C錯(cuò)誤；D．根據(jù)牛頓第二定律，運(yùn)動(dòng)物體的加速度方向必定與其所受合力的方向相同，而不是速度方向，D錯(cuò)誤；故選B。4．（2023·浙江·模擬預(yù)測(cè)）航天員在艙外機(jī)械臂上，一手拿小鋼球，一手拿羽毛，雙手用同樣的力作用相同的一小段時(shí)間后，向同一方向扔出，預(yù)定目標(biāo)為扔出正前方的兩米處，誰(shuí)先抵達(dá)？對(duì)此，你的理解是（）A．小鋼球先到達(dá)，因?yàn)樾′撉虻膽T性比羽毛大B．羽毛先到達(dá)，因?yàn)殡x開(kāi)手之后羽毛的速度大C．不能到達(dá)，因?yàn)樵谂撏庑′撉蚝陀鹈珱](méi)有慣性D．同時(shí)到達(dá)，因?yàn)闆](méi)有阻力影響，輕、重物體運(yùn)動(dòng)一樣快【答案】B【詳解】ABD．由于用相同的力作用相同的一段時(shí)間，人對(duì)物體的沖量相同，由動(dòng)量定理可知質(zhì)量與速度成反比，故質(zhì)量小的羽毛獲得的速度大，艙外沒(méi)有空氣，離開(kāi)手以后，在飛行過(guò)程中小鋼球和羽毛的運(yùn)動(dòng)都可看作勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，故羽毛先到達(dá)正前方兩米處，AD錯(cuò)誤，B正確；C．慣性是物體本身固有的屬性，在任何狀態(tài)下都具有慣性，C錯(cuò)誤。故選B。5．（2023春·浙江杭州·高三學(xué)軍中學(xué)?？迹┠旮馐俏覈?guó)很多地方傳統(tǒng)的新年應(yīng)時(shí)食品，打年糕時(shí)一般需要用木制榔頭反復(fù)捶打石槽中煮熟的糯米如圖所示。用木制榔頭捶打年糕的過(guò)程中，放在水平地面上的石槽始終未動(dòng)，下列說(shuō)法正確的是（）A．整個(gè)下降過(guò)程中榔頭始終處于失重狀態(tài)B．榔頭對(duì)年糕的彈力是年糕發(fā)生形變引起的C．年糕凹陷，說(shuō)明榔頭對(duì)年糕的打擊力大于年糕對(duì)榔頭的支持力D．榔頭向下打擊年糕時(shí)，地面對(duì)石槽的支持力大于石槽和年糕的總重力【答案】D【詳解】A．下降過(guò)程中，榔頭先加速后減速，向下加速過(guò)程，加速度向下，處于失重狀態(tài)，向下減速過(guò)程，加速度向上，處于超重狀態(tài)，A錯(cuò)誤；B．榔頭對(duì)年糕的彈力是榔頭發(fā)生形變引起的，B錯(cuò)誤；C．由牛頓第三定律，榔頭對(duì)年糕的打擊力等于年糕對(duì)榔頭的支持力，C錯(cuò)誤；D．榔頭向下打擊年糕時(shí)，設(shè)榔頭對(duì)年糕的沖擊力為,地面對(duì)石槽的支持力為，石槽和年糕的總重力為。則有，D正確。故選D。6．（2023·全國(guó)·高三高考模擬預(yù)測(cè)）如圖所示，在傾角為的光滑固定斜面上有兩個(gè)用輕彈簧連接的物塊A和B，它們的質(zhì)量分別為m和2m，彈簧的勁度系數(shù)為k，在外力F的作用下系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)。已知彈簧始終處于彈性限度內(nèi)，重力加速度為，則（

）A．外力F的大小為B．彈簧的形變量為C．若外力F的大小變?yōu)椋?dāng)A、B相對(duì)靜止時(shí)，彈簧彈力的大小為D．若外力F的大小變?yōu)?，?dāng)A、B相對(duì)靜止時(shí)，突然撤去外力F的瞬間，物塊B的加速度大小為【答案】D【詳解】A．對(duì)物塊A和B整體受力分析，由平衡條件可得，外力的大小為故A錯(cuò)誤；B．對(duì)物塊B受力分析，由平衡條件可得，彈簧的彈力為則彈簧的形變量為故B錯(cuò)誤；CD．對(duì)物塊A和B整體受力分析，由牛頓第二定律，得解得物塊A和B的加速度大小為對(duì)物塊B受力分析，由牛頓第二定律可得，彈簧彈力的大小為突然撤去外力F的瞬間，彈簧不突變，所以物塊B的加速度大小不變，故C錯(cuò)誤，D正確。故選D。7．（2023·全國(guó)·高三模擬預(yù)測(cè)）水平面上有一質(zhì)量m＝2kg的小球，小球與左端固定的水平輕彈簧及上端固定的不可伸長(zhǎng)的輕繩相連，如圖所示，此時(shí)小球處于靜止?fàn)顟B(tài)，輕繩與豎直方向成θ＝45°角。g＝10m/s2。下列說(shuō)法正確的是（）A．此時(shí)，繩上的拉力為20NB．若剪斷輕繩，則剪斷的瞬間輕彈簧的彈力大小為20NC．若剪斷輕繩，則剪斷的瞬間小球的加速度大小為10m/s2，方向向左D．若剪斷彈簧，則剪斷的瞬間小球的加速度為零【答案】B【詳解】A．設(shè)繩子拉力為T(mén)，對(duì)小球根據(jù)平衡條件有Tcos45°＝mg解得，A錯(cuò)誤；B．剪斷輕繩前，設(shè)彈簧的彈力為F，對(duì)小球根據(jù)平衡條件有F＝Tsin45°解得F＝20N剪斷輕繩后，彈簧彈力不變，故剪斷的瞬間輕彈簧的彈力大小為20N，B正確；C．剪斷輕繩的瞬間輕彈簧的彈力不變，則重力與彈簧彈力的合力為，根據(jù)牛頓第二定律可得方向與豎直方向成45°角指向左下方，C錯(cuò)誤；D．剪斷彈簧的瞬間，彈簧彈力瞬間消失。小球?qū)㈤_(kāi)始做圓周運(yùn)動(dòng)，此時(shí)小球的速度為零，向心加速度為零，沿繩方向小球受力平衡。小球具有沿切向方向（垂直繩的方向）的加速度，重力沿垂直繩方向的分力等于合力，則有mgcos45°＝ma解得，D錯(cuò)誤。故選B。8．（2023·山東·高三期末模擬）如圖所示，固定在水平面上的光滑斜面傾角為，輕彈簧的下端連接在斜面底端擋板上，上端連接一個(gè)的物塊，靜止在斜面上，現(xiàn)把的物塊緊靠物塊輕輕放在斜面上，取，，則（）A．加上物塊后，物塊和彈簧不會(huì)下滑B．加上物塊后，兩物塊沿斜面向下做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)C．加上物塊的瞬間，兩物塊的加速度大小是D．加上物塊的瞬間，兩物塊間的彈力大小是【答案】D【詳解】A．在加上物塊后，物塊和彈簧會(huì)下滑，故A項(xiàng)錯(cuò)誤；B．隨著物塊和彈簧的下滑，彈簧彈力會(huì)變大，合力會(huì)發(fā)生變化，兩物塊的運(yùn)動(dòng)的加速度會(huì)發(fā)生改變，故B項(xiàng)錯(cuò)誤；C．只放置時(shí)，根據(jù)受力平衡條件有在放上的瞬間對(duì)其列出牛頓第二定律可知代入數(shù)據(jù)可得故C項(xiàng)錯(cuò)誤；D．加上的瞬間，以為研究對(duì)象有代入數(shù)據(jù)可得兩物塊間的彈力故D項(xiàng)正確。故選D。9．（2023·全國(guó)·高三模擬預(yù)測(cè)）如圖，傾角為30°、質(zhì)量為m的斜面體靜止于光滑水平面上。輕彈簧的上端固定在斜面體的頂端A處，下端拴接一質(zhì)量為的光滑小球（可視為質(zhì)點(diǎn)）?，F(xiàn)讓系統(tǒng)在水平恒力F作用下以大小為的加速度水平向左做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，小球與斜面相對(duì)靜止且小球未運(yùn)動(dòng)到水平面上。已知重力加速度大小為g，不計(jì)空氣阻力。則撤去力F瞬間（在撤去力F的瞬間，小球與斜面之間的彈力不變）（）A．彈簧的彈力大小為 B．斜面體的加速度大小為C．小球的加速度大小為0 D．小球?qū)π泵娴膲毫Υ笮椤敬鸢浮緽【詳解】AD．未撤去力F時(shí)，由題意得說(shuō)明小球恰好不離開(kāi)斜面，斜面對(duì)小球無(wú)作用力，彈簧拉力大小撤去力F的瞬間，彈簧彈力不發(fā)生突變，仍為，小球與斜面之間的彈力不變，故小球?qū)π泵娴膲毫榱悖x項(xiàng)AD錯(cuò)誤；B．設(shè)撤去力F瞬間斜面體的加速度大小為，則解得選項(xiàng)B正確；C．小球受力不變，加速度不變，大小仍為，選項(xiàng)C錯(cuò)誤。故選B。10．（2022秋·浙江嘉興·高三統(tǒng)考）如圖所示是透明圓柱形球筒裝著羽毛球，手握豎直的球筒保持靜置，打開(kāi)下底蓋時(shí)羽毛球不會(huì)移動(dòng)?，F(xiàn)松手釋放球筒使其做自由落體運(yùn)動(dòng)，球筒撞地后球相對(duì)球筒下移一段距離，則（）A．自由落體時(shí)羽毛球處于超重狀態(tài)B．自由落體時(shí)所有羽毛球均與筒無(wú)相互作用力C．出現(xiàn)相對(duì)下移是羽毛球具有慣性的體現(xiàn)D．相對(duì)下移時(shí)筒對(duì)羽毛球的力大于羽毛球?qū)ν驳牧Α敬鸢浮緾【詳解】A．自由落體時(shí)羽毛球處加速度向下，處于失重狀態(tài)，故A錯(cuò)誤；B．自由落體時(shí)羽毛球所受的空氣阻力大于筒的空氣阻力，而球和筒的加速度相同，可知球與筒有相互作用力，故B錯(cuò)誤；C．出現(xiàn)相對(duì)下移是羽毛球具有慣性的體現(xiàn)，故C正確；D．相對(duì)下移時(shí)筒對(duì)羽毛球的力與羽毛球?qū)ν驳牧κ且粚?duì)相互作用力，大小相等，方向相反，故D錯(cuò)誤。故選C。11．（2022·高三模擬預(yù)測(cè)）甲瓶子盛滿(mǎn)水，在密封塞上用細(xì)繩懸掛一個(gè)鐵球，乙瓶子盛滿(mǎn)水，在密封塞上用等長(zhǎng)細(xì)繩懸掛與小鐵球體積相同的小泡沫塑料球，且將乙瓶子倒置，如圖所示，甲、乙兩個(gè)瓶子均固定在小車(chē)上。當(dāng)小車(chē)突然向前運(yùn)動(dòng)時(shí)，則兩球的存在狀態(tài)為（）A． B．C． D．【答案】A【詳解】對(duì)A選項(xiàng)所示情況，可設(shè)想一個(gè)與金屬小球等體積的水球。金屬球位置的變化，必然代替這個(gè)水球的位置。而同體積的水球和金屬球，金屬球的質(zhì)量大，慣性大，運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不容易改變，故相對(duì)水球來(lái)說(shuō)滯后。同理，由于同體積水球的質(zhì)量大于泡沫塑料球的質(zhì)量，水球慣性大，相對(duì)泡沫塑料球來(lái)說(shuō)水球滯后，泡沫塑料球相對(duì)水球在前，故A正確，BCD錯(cuò)誤。故選A。12．（2022秋·廣東清遠(yuǎn)·高三校考）機(jī)器人服務(wù)人類(lèi)的場(chǎng)景正步入現(xiàn)實(shí)生活中，例如餐廳中使用機(jī)器人來(lái)送餐，就越來(lái)越常見(jiàn)。如圖甲所示為某餐廳的送餐機(jī)器人，將其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化為如圖乙所示的示意圖，機(jī)器人的上表面保持水平。則下列說(shuō)法中正確的是（）A．菜品隨著機(jī)器人一起做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，菜品受到與運(yùn)動(dòng)方向一致的摩擦力作用B．菜品隨著機(jī)器人一起做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，菜品對(duì)機(jī)器人的壓力和機(jī)器人對(duì)菜品的支持力是一對(duì)平衡力C．菜品隨著機(jī)器人一起做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，菜品的慣性逐漸增大D．菜品隨著機(jī)器人一起做勻減速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，機(jī)器人對(duì)菜品的作用力大于菜品的重力【答案】D【詳解】A．菜品隨著機(jī)器人一起做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，不受摩擦力作用。A錯(cuò)誤；B．菜品隨著機(jī)器人一起做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，菜品對(duì)機(jī)器人的壓力和機(jī)器人對(duì)菜品的支持力是一對(duì)作用力與反作用力。B錯(cuò)誤；C．菜品隨著機(jī)器人一起做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，菜品的慣性不變。慣性大小由物體的質(zhì)量決定，質(zhì)量不變，物體的慣性不變。C錯(cuò)誤；D．菜品隨著機(jī)器人一起做勻減速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，機(jī)器人對(duì)菜品的支持力由牛頓第二定律機(jī)器人對(duì)菜品的作用力為支持了和靜摩擦力的合力D正確。故選D。13．（2022秋·寧夏石嘴山·高三石嘴山市期中模擬）如圖所示，傾斜索道與水平線(xiàn)夾角，當(dāng)載人車(chē)廂以加速度斜向上加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，人對(duì)車(chē)廂的壓力大小為體重的倍，此時(shí)人與車(chē)廂相對(duì)靜止，設(shè)車(chē)廂對(duì)人的摩擦力為，人的體重為，重力加速度為，下列說(shuō)法正確的是（）A． B． C． D．【答案】C【詳解】把加速度分解成水平方向的加速度和豎直向上的加速度，以人為研究對(duì)象，根據(jù)牛頓第二定律得，豎直方向解得則；水平方向，根據(jù)牛頓第二定律故C正確，ABD錯(cuò)誤。故選C。14．（2022秋·河南洛陽(yáng)·高三新安縣第一高級(jí)中學(xué)?？奸_(kāi)學(xué)考試）如圖所示，A、B、C三球的質(zhì)量均為m，輕質(zhì)彈簧一端固定在斜面頂端、另一端與A球相連，A、B間固定一個(gè)輕桿，B、C間由一輕質(zhì)細(xì)線(xiàn)連接．傾角為的光滑斜面固定在地面上，彈簧、輕桿與細(xì)線(xiàn)均平行于斜面，初始系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)，細(xì)線(xiàn)被燒斷的瞬間，下列說(shuō)法正確的是（）A．B球的受力情況未變，加速度為零B．A、B兩個(gè)小球的加速度均沿斜面向上，大小均為C．A、B之間桿的拉力大小為D．C球的加速度沿斜面向上，大小為【答案】C【詳解】AB．以A、B、C組成的系統(tǒng)為研究對(duì)象，燒斷細(xì)線(xiàn)前，A、B、C靜止，處于平衡狀態(tài)，合力為零，彈簧的彈力以C為研究對(duì)象知，細(xì)線(xiàn)的拉力為燒斷細(xì)線(xiàn)的瞬間，由于彈簧彈力不能突變，彈簧彈力不變，由牛頓第二定律得則加速度故A、B錯(cuò)誤；C．以B為研究對(duì)象，由牛頓第二定律得解得：故C正確；D．對(duì)球C，由牛頓第二定律得解得方向沿斜面向下。故D錯(cuò)誤。故選C。15．（2022秋·安徽阜陽(yáng)·高三安徽省阜陽(yáng)第一中學(xué)校聯(lián)考）如圖所示，質(zhì)量分別為和的P、Q按如圖的方式用輕彈簧和輕繩連接，當(dāng)系統(tǒng)靜止時(shí)輕繩的拉力大小為，輕彈簧的壓縮量為，重力加速度用表示。則下列說(shuō)法正確的是（??）A．剪斷輕繩的瞬間，P的加速度大小為B．剪斷輕繩后，P向下運(yùn)動(dòng)x加速度為零C．撤走長(zhǎng)木板的瞬間，Q的加速度大小為D．撤走長(zhǎng)木板后，Q向下運(yùn)動(dòng)加速度為零【答案】AB【詳解】A．以P為對(duì)象，剪斷輕繩之前，根據(jù)受力平衡可得此時(shí)彈簧的彈力為剪斷輕繩的瞬間，彈簧彈力保持不變，根據(jù)牛頓第二定律可得P的加速度大小為故A正確；B．剪斷輕繩后，P向下運(yùn)動(dòng)，彈簧的壓縮量變?yōu)?，彈簧的彈力變?yōu)榭芍獜椓偤门cP的重力平衡，則P的加速度為零，故B正確；C．撤走長(zhǎng)木板的瞬間，彈簧彈力保持不變，根據(jù)牛頓第二定律可得Q的加速度大小為故C錯(cuò)誤；D．撤走長(zhǎng)木板后，Q向下運(yùn)動(dòng)，彈簧剛好恢復(fù)原長(zhǎng)，彈力為零，Q只受重力作用，Q的加速度為重力加速度，故D錯(cuò)誤。故選AB。16．（2022·浙江·統(tǒng)考高考真題）下列說(shuō)法正確的是（

）A．鏈球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)過(guò)程中加速度不變B．足球下落過(guò)程中慣性不隨速度增大而增大C．乒乓球被擊打過(guò)程中受到的作用力大小不變D．籃球飛行過(guò)程中受到空氣阻力的方向與速度方向無(wú)關(guān)【答案】B【詳解】A．鏈球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)過(guò)程中加速度方向在改變，A錯(cuò)誤；B．慣性只與質(zhì)量有關(guān)，則足球下落過(guò)程中慣性不隨速度增大而