新高考物理一輪復(fù)習(xí)分層提升練習(xí)專題14 牛頓三大定律（原卷版）

專題14牛頓三大定律導(dǎo)練目標(biāo)導(dǎo)練內(nèi)容目標(biāo)1牛頓第一定律和慣性目標(biāo)2牛頓第三定律目標(biāo)3牛頓第二定律及瞬時(shí)加速度問題【知識導(dǎo)學(xué)與典例導(dǎo)練】牛頓第一定律和慣性1.牛頓第一定律：一切物體總保持勻速直線運(yùn)動狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)，除非作用在它上面的力迫使它改變這種狀態(tài)。(1)揭示了物體的慣性：不受力的作用時(shí)，一切物體總保持勻速直線運(yùn)動狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)。(2)揭示了力的作用對運(yùn)動的影響：力是改變物體運(yùn)動狀態(tài)的原因。2．對慣性的理解(1)保持“原狀”：物體在不受力或所受合外力為零時(shí)，慣性表現(xiàn)為使物體保持原來的運(yùn)動狀態(tài)(靜止或勻速直線運(yùn)動)。(2)反抗改變：物體受到外力時(shí)，慣性表現(xiàn)為抗拒運(yùn)動狀態(tài)改變。慣性越大，物體的運(yùn)動狀態(tài)越難以被改變。(3)慣性的量度：質(zhì)量是物體慣性大小的唯一量度，質(zhì)量越大，慣性越大，與物體的速度和受力情況無關(guān)。3．牛頓第一、第二定律的關(guān)系(1)牛頓第一定律是以理解實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)，經(jīng)過科學(xué)抽象、歸納推理總結(jié)出來的，牛頓第二定律是實(shí)驗(yàn)定律。(2)牛頓第一定律不是牛頓第二定律的特例，它揭示了物體運(yùn)動的原因和力的作用對運(yùn)動的影響；牛頓第二定律則定量指出了力和運(yùn)動的聯(lián)系?！纠?】水平儀的主要測量裝置是一個(gè)內(nèi)部封有液體的玻璃管，液體中有一氣泡，水平靜止時(shí)，氣泡位于玻璃管中央，如圖所示。一輛在水平軌道上行駛的火車車廂內(nèi)水平放置兩個(gè)水平儀，一個(gè)沿車頭方向，一個(gè)垂直于車頭方向。某時(shí)刻，氣泡位置如圖2所示，則此時(shí)關(guān)于火車運(yùn)動的說法可能正確的是（）A．加速行駛，且向左轉(zhuǎn)彎B．加速行駛，且向右轉(zhuǎn)彎C．減速行駛，且向左轉(zhuǎn)彎D．減速行駛，且向右轉(zhuǎn)彎牛頓第三定律1.內(nèi)容：兩個(gè)物體之間的作用力和反作用力總是大小相等，方向相反，作用在同一條直線上。2.作用力與反作用力的特點(diǎn)(1)三同：①同大?。虎谕兓?；③同性質(zhì)(2)三異：①方向不同；②受力物體不同；③產(chǎn)生的效果不同(3)二無關(guān)：①與相互作用的物體運(yùn)動狀態(tài)無關(guān)；②與是否和其他物體相互作用無關(guān)；3.作用力和反作用力與一對平衡力的區(qū)別名稱項(xiàng)目作用力與反作用力一對平衡力作用對象兩個(gè)相互作用的不同物體同一個(gè)物體作用時(shí)間一定同時(shí)產(chǎn)生、同時(shí)消失不一定同時(shí)產(chǎn)生、同時(shí)消失力的性質(zhì)一定相同不一定相同作用效果不可抵消可相互抵消【例2】2021年9月20日，我國天舟三號火箭在海南文昌發(fā)射中心發(fā)射升空，大約經(jīng)歷597秒后，飛船進(jìn)入預(yù)定軌道并進(jìn)行正常工作，這是我國載人航天工程的第20次發(fā)射任務(wù)，也是長征系列運(yùn)載火箭的第389次飛行。如圖所示，火箭點(diǎn)火升空。燃料燃燒后的燃?xì)庖院艽蟮乃俣葟幕鸺龂娍趪姵觯鸺@得推力而升空，則（）A．火箭獲得的推力來自空氣B．噴出燃?xì)鈱鸺淖饔昧εc火箭的重力是一對作用力與反作用力C．噴出燃?xì)鈱鸺淖饔昧εc火箭對噴出燃?xì)獾淖饔昧κ且粚ψ饔昧εc反作用力D．火箭飛離大氣層后，不受重力作用牛頓第二定律及瞬時(shí)加速度問題1.牛頓第二定律：物體加速度的大小跟它受到的作用力成正比、跟它的質(zhì)量成反比，加速度的方向跟作用力的方向相同。2.表達(dá)式：F＝ma，其中F為物體受到的合外力。3.牛頓第二定律的五個(gè)特性4.合力、加速度、速度之間的決定關(guān)系(1)不管速度是大是小，或是零，只要合力不為零，物體都有加速度。(2)a＝eq\f(Δv,Δt)是加速度的定義式，a與Δv、Δt無必然聯(lián)系；a＝eq\f(F,m)是加速度的決定式，a∝F，a∝eq\f(1,m)。(3)合力與速度同向時(shí)，物體加速運(yùn)動；合力與速度反向時(shí)，物體減速運(yùn)動?！纠?】某人把一根細(xì)繩的下端綁著一支圓珠筆，上端臨時(shí)固定在地鐵豎直扶手上。地鐵起動后的某段運(yùn)動過程中，細(xì)繩偏離了豎直方向，他用手機(jī)拍攝了當(dāng)時(shí)的照片，拍攝方向跟地鐵前進(jìn)方向垂直（）A．從圖中可以判斷地鐵的運(yùn)動方向B．從圖中可以判斷地鐵的加速度方向C．若細(xì)繩與桿子的夾角增大，則地鐵速度增大D．若細(xì)繩與桿子的夾角增大，則地鐵的加速度減小5.牛頓第二定律的瞬時(shí)加速度問題（1）輕繩、輕桿、硬接觸面模型的特點(diǎn)：對于輕繩、輕桿和硬接觸面這類物體認(rèn)為是一種不發(fā)生明顯形變就能產(chǎn)生彈力的物體，剪斷(或脫離)后，其彈力立即改變或消失，不需要形變恢復(fù)時(shí)間。①在瞬時(shí)問題中，其彈力可以看成是瞬間改變的。②一般題目中所給細(xì)繩、輕桿和接觸面等在不加特殊說明時(shí)，均可按此模型處理。二、彈力不能瞬間改變的情形。（2）彈簧、橡皮繩模型的特點(diǎn)①當(dāng)彈簧、橡皮繩的兩端與物體相連時(shí)，由于物體具有慣性，彈簧、橡皮繩的形變量不會瞬間發(fā)生突變。②在求解瞬時(shí)加速度的問題中，其彈力的大小可認(rèn)為是不變的，即彈簧或橡皮繩的彈力不發(fā)生突變?！纠?】物塊A1、A2、B1和B2的質(zhì)量均為m，A1、A2用剛性輕桿連接，B1、B2用輕質(zhì)彈簧連結(jié)，兩個(gè)裝置都放在水平的木板上，處于平衡狀態(tài)，如圖所示。今突然撤去木板，讓物塊下落，在除去木板的瞬間，A1、A2的加速度分別為aA1和aA2，B1、B2的加速度分別為aB1和aB2，則（）A．a(chǎn)A1=g，aA2=g，aB1=0，aB2=2g B．a(chǎn)A1=g，aA2=2g，aB1=g，aB2=gC．a(chǎn)A1=g，aA2=g，aB1=g，aB2=g D．a(chǎn)A1=0，aA2=2g，aB1=0，aB2=2g【例5】如圖所示，SKIPIF1<0兩小球分別用輕質(zhì)細(xì)繩SKIPIF1<0和輕彈簧系在天花板上，SKIPIF1<0兩小球之間用一輕質(zhì)細(xì)繩SKIPIF1<0連接，細(xì)繩SKIPIF1<0、彈簧與豎直方向的夾角均為SKIPIF1<0，細(xì)繩SKIPIF1<0水平拉直，現(xiàn)將細(xì)繩SKIPIF1<0剪斷，則細(xì)繩SKIPIF1<0剪斷瞬間，下列說法正確的是（）A．細(xì)繩SKIPIF1<0上的拉力與彈簧彈力之比為SKIPIF1<0B．細(xì)繩SKIPIF1<0上的拉力與彈簧彈力之比為SKIPIF1<0C．A與B的加速度之比為SKIPIF1<0D．A與B的加速度之比為SKIPIF1<0【多維度分層專練】1．如圖所示，放置在水平面上密閉的容器里充滿了某種無色液體，在水平外力F的作用下向右做加速運(yùn)動。設(shè)容器后面部分液體密度為SKIPIF1<0，前面部分液體密度為SKIPIF1<0，關(guān)于容器內(nèi)液體前后密度的大小比較，正確的是：（）A．SKIPIF1<0 B．SKIPIF1<0C．SKIPIF1<0 D．SKIPIF1<0、SKIPIF1<0大小無法比較2．如圖所示為“摘燈籠”游戲示意圖，要求游戲者在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)將盡可能多的燈籠摘下即可獲勝，已知燈籠上下用兩根相同的細(xì)繩L1、L2連接后懸掛于天花板上，人只能拉下面的細(xì)繩L1，若兩根細(xì)線繩能承受的最大拉力相同，則為了順利摘下燈籠（）A．在細(xì)繩L1下端緩慢增加拉力B．在細(xì)繩L1下端突然猛一拉C．由于細(xì)繩L2中的拉力大于細(xì)繩L1中的拉力，故細(xì)繩L2一定先斷D．細(xì)繩L1與細(xì)繩L2一定同時(shí)斷3．小云同學(xué)為了取出如圖所示羽毛球筒中的羽毛球，一手拿著球筒的中部，另一手用一個(gè)較大的力SKIPIF1<0擊打羽毛球筒的上端，則（）A．該同學(xué)無法取出羽毛球B．該同學(xué)是在利用羽毛球的慣性C．該同學(xué)擊打筒的上端是為了改變羽毛球筒的慣性D．羽毛球筒向下運(yùn)動的過程中，羽毛球受到向上的摩擦力才會從上端出來4．牛頓在總結(jié)C·雷恩、J·沃利斯和C·惠更斯等人的研究結(jié)果后，提出了著名的牛頓第三定律，闡述了作用力和反作用力的關(guān)系。下列關(guān)于作用力和反作用力的說法正確的是（）A．物體先對地面產(chǎn)生壓力，然后地面才對物體產(chǎn)生支持力B．物體對地面的壓力和地面對物體的支持力互相平衡C．人推車前進(jìn)，人對車的作用力大小等于車對人的作用力大小D．物體在地面上滑行，物體對地面的摩擦力大于地面對物體的摩擦力5．如圖，站在滑輪車上的甲、乙兩人原來靜止不動，甲、乙相互猛推一下后分別向相反方向運(yùn)動，滑輪車與地面間的動摩擦因數(shù)相同。甲在水平地面上滑行的距離比乙遠(yuǎn)，這是因?yàn)椋ǎ〢．在推的過程中，甲推乙的力小于乙推甲的力B．在推的過程中，甲推乙的時(shí)間小于乙推甲的時(shí)間C．在剛分開時(shí)，甲的初速度大于乙的初速度D．在分開后，甲的加速度大小小于乙的加速度大小6．為了讓乘客乘車更為舒適，某探究小組設(shè)計(jì)了一種新的交通工具，乘客的座椅能隨著坡度的變化而自動調(diào)整，使座椅始終保持水平，如圖所示。當(dāng)此車減速上坡時(shí)，則乘客（僅考慮乘客與水平面之間的作用）（）A．處于失重狀態(tài) B．不受摩擦力的作用C．受到向前（水平向右）的摩擦力作用 D．所受合力豎直向上7．如圖所示，小車內(nèi)一根沿豎直方向的輕質(zhì)彈簧和兩根與豎直方向成θ角的細(xì)繩OA，OB拴接一小球．當(dāng)小車和小球相對靜止，一起在水平面上向右運(yùn)動時(shí)，下列說法正確的是（

）A．不可能兩根繩都沒有拉力 B．輕彈簧對小球可能沒有彈力C．細(xì)繩AO對小球可能沒有拉力 D．兩根細(xì)繩不一定對小球有拉力，但是輕彈簧對小球一定有彈力8．如圖所示，質(zhì)量分別為SKIPIF1<0，SKIPIF1<0的兩物體置于光滑的水平面上，中間用輕質(zhì)彈簧測力計(jì)連接。兩個(gè)大小分別為SKIPIF1<0，SKIPIF1<0的水平拉力分別作用在SKIPIF1<0、SKIPIF1<0上，彈簧測力計(jì)未超出彈性限度，則（）A．彈簧測力計(jì)的示數(shù)是50NB．若增大SKIPIF1<0，兩物體一起做勻加速直線運(yùn)動時(shí)，彈簧測力計(jì)示數(shù)可能不變C．在突然撤去SKIPIF1<0的瞬間，SKIPIF1<0的加速度大小為4SKIPIF1<0D．在突然撤去SKIPIF1<0的瞬間，SKIPIF1<0的加速度大小為15SKIPIF1<09．如圖所示，光滑斜面的傾角為SKIPIF1<0，A球質(zhì)量為2m、B球質(zhì)量為m，圖甲中A、B兩球用輕彈簧相連，圖乙中A、B兩球用輕質(zhì)桿相連，擋板C與斜面垂直，輕彈簧、輕桿均與斜面平行，在系統(tǒng)靜止時(shí)，突然撤去擋板的瞬間有（）A．圖甲中A球的加速度為SKIPIF1<0B．圖甲中B球的加速度為0C．圖乙中A、B兩球的加速度均為0D．圖乙中A、B兩球的加速度均為SKIPIF1<010．如圖所示，水平面上固定著一