新高考物理一輪復(fù)習(xí)重難點(diǎn)練習(xí)專題05 牛頓三大定律（原卷版）

專題05牛頓三大定律1.理解牛頓運(yùn)動三定律的內(nèi)容.2.理解慣性的本質(zhì)，會區(qū)分作用力和反作用力與一對平衡力.3.會應(yīng)用牛頓運(yùn)動三定律解題．考點(diǎn)一牛頓第一定律的理解1．牛頓第一定律(1)內(nèi)容：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)．(2)意義：①揭示了物體的固有屬性：一切物體都具有慣性，因此牛頓第一定律又被叫作慣性定律；②揭示了運(yùn)動和力的關(guān)系：力不是維持物體運(yùn)動的原因，而是改變物體運(yùn)動狀態(tài)的原因，即力是產(chǎn)生加速度的原因．2．慣性(1)定義：物體具有保持原來勻速直線運(yùn)動狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)的性質(zhì)．(2)量度：質(zhì)量是慣性大小的唯一量度，質(zhì)量大的物體慣性大，質(zhì)量小的物體慣性小．(3)普遍性：慣性是物體的固有屬性，一切物體都具有慣性，與物體的運(yùn)動情況和受力情況無關(guān)．1．慣性的兩種表現(xiàn)形式(1)物體在不受外力或所受的合外力為零時，慣性表現(xiàn)為使物體保持原來的運(yùn)動狀態(tài)不變(靜止或勻速直線運(yùn)動)．(2)物體受到外力時，慣性表現(xiàn)為抗拒運(yùn)動狀態(tài)的改變，慣性大，物體的運(yùn)動狀態(tài)較難改變；慣性小，物體的運(yùn)動狀態(tài)較易改變．2．牛頓第一定律與牛頓第二定律的關(guān)系牛頓第一定律和牛頓第二定律是相互獨(dú)立的．(1)牛頓第一定律告訴我們改變運(yùn)動狀態(tài)需要力，力是如何改變物體運(yùn)動狀態(tài)的問題則由牛頓第二定律來回答．(2)牛頓第一定律是經(jīng)過科學(xué)抽象、歸納推理總結(jié)出來的，而牛頓第二定律是一條實(shí)驗定律． 【典例1】（2022·浙江·模擬預(yù)測）兩同學(xué)在冰面上拔河，分界線處于繩子中點(diǎn)正下方，若繩子質(zhì)量不計，冰面阻力可以忽略，則拔河取勝的關(guān)鍵因素是（）A．同學(xué)的拔河姿勢 B．同學(xué)的質(zhì)量大小 C．同學(xué)的收繩速度 D．同學(xué)對繩子的拉力大小【典例2】（2021·吉林·長春十一高高三階段練習(xí)）關(guān)于牛頓運(yùn)動定律，以下說法正確的是（）A．牛頓通過實(shí)驗直接證實(shí)了物體具有保持勻速運(yùn)動狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)的性質(zhì)，從而發(fā)現(xiàn)了牛頓第一定律B．牛頓第一定律在非慣性系中是不成立的C．牛頓第一定律是第二定律在合外力為零的條件下的特例D．作用力和反作用力總是同一性質(zhì)，它們產(chǎn)生的效果一定相同考點(diǎn)二牛頓第二定律1．牛頓第二定律(1)內(nèi)容：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.2．力學(xué)單位制(1)單位制：基本單位和導(dǎo)出單位一起組成了單位制．(2)基本單位：基本物理量的單位．國際單位制中基本物理量共七個，其中力學(xué)有三個，是長度、質(zhì)量、時間，單位分別是米、千克、秒．(3)導(dǎo)出單位：由基本物理量根據(jù)物理關(guān)系推導(dǎo)出來的其他物理量的單位．1.對牛頓第二定律的理解2．解題的思路和關(guān)鍵(1)選取研究對象進(jìn)行受力分析；(2)應(yīng)用平行四邊形定則或正交分解法求合力；(3)根據(jù)F合＝ma求物體的加速度a.【典例3】（2021·天津·南開中學(xué)高三階段練習(xí)）小明拍到了一張這樣的照片：如圖所示，一物塊緊貼在車。廂壁上，相對于車廂壁靜止。已知小車是運(yùn)動的，且物塊與車廂壁沒有粘連或釘在一起則下列說法正確的是（）A．小車一定正在向右加速運(yùn)動B．車廂壁對物塊的彈力與物塊對車廂壁的壓力是一對平衡力C．若車廂的加速度變小，車廂壁對物塊的彈力也變小D．若車廂的加速度變大，車廂壁對物塊的摩擦力也變大【典例4】2021年10月16日0時23分，“神舟十三號”成功發(fā)射，順利將三名航天員送入太空并進(jìn)駐空間站．在空間站中，如需測量一個物體的質(zhì)量，需要運(yùn)用一些特殊方法：如圖所示，先對質(zhì)量為m1＝1.0kg的標(biāo)準(zhǔn)物體P施加一水平恒力F，測得其在1s內(nèi)的速度變化量大小是10m/s，然后將標(biāo)準(zhǔn)物體與待測物體Q緊靠在一起，施加同一水平恒力F，測得它們1s內(nèi)速度變化量大小是2m/s.則待測物體Q的質(zhì)量m2為()A．3.0kg B．4.0kgC．5.0kg D．6.0kg考點(diǎn)三牛頓第三定律1．作用力和反作用力：兩個物體之間的作用總是相互的，一個物體對另一個物體施加了力，后一個物體同時對前一個物體也施加力．2．內(nèi)容：兩個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．3．表達(dá)式：F＝－F′.1.一對平衡力與作用力和反作用力的比較名稱項目一對平衡力作用力和反作用力作用對象同一個物體兩個相互作用的不同物體作用時間不一定同時產(chǎn)生、同時消失一定同時產(chǎn)生、同時消失力的性質(zhì)不一定相同一定相同作用效果可相互抵消不可抵消2.在對物體進(jìn)行受力分析時，如果不便于直接分析求出物體受到的某些力時，可先求它的反作用力，再反過來求待求力．如求壓力時，可先求支持力，在許多問題中，摩擦力的求解亦是如此．可見牛頓第三定律將起到非常重要的轉(zhuǎn)換研究對象的作用，使得我們對問題的分析思路更靈活、更寬闊．【典例5】如圖，一匹馬拉著車加速前行，則水平方向地面對車的作用力SKIPIF1<0和車對馬的作用力SKIPIF1<0（）A．方向相反，SKIPIF1<0 B．方向相反，SKIPIF1<0C．方向相同，SKIPIF1<0 D．方向相同，SKIPIF1<0【典例6】（2022·四川·金堂縣淮口中學(xué)校高三階段練習(xí)）2018年9月19日22時7分，運(yùn)載火箭在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心成功執(zhí)行“一箭雙星”發(fā)射任務(wù)，將北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)第37、38顆衛(wèi)星順利送入預(yù)定軌道，發(fā)射取得圓滿成功。下面關(guān)于衛(wèi)星與火箭起飛的情形，敘述正確的是（）A．火箭尾部向下噴氣，噴出的氣體反過來對火箭產(chǎn)生一個反作用力，從而讓火箭獲得了向上的推力B．火箭尾部噴出的氣體對空氣產(chǎn)生一個作用力，空氣的反作用力使火箭獲得飛行的動力C．火箭飛出大氣層后，由于沒有空氣，火箭雖然向下噴氣，但也無法獲得前進(jìn)的動力D．衛(wèi)星進(jìn)入運(yùn)行軌道之后，不再受重力作用【典例7】（2022·浙江·模擬預(yù)測）超市里的購物車在自動扶梯上會被“鎖死”，秘密在于每個后輪兩側(cè)的塑膠墊，如圖所示，塑膠墊的位置比輪子的凸緣高：當(dāng)購物車推進(jìn)自動扶梯時，輪子的凸緣會落進(jìn)扶梯的凹槽（忽略此處摩擦），后輪的塑膠墊就壓在自動扶梯的齒面上以獲得靜摩擦力。當(dāng)購物車（人車分離）隨傾斜自動扶梯一起勻速運(yùn)動時（）A．塑膠墊受到扶梯的彈力之和等于購物車的重力B．塑膠墊受到扶梯的摩擦力之和等于購物車的重力C．自動扶梯對購物車的作用力等于購物車的重力D．塑膠墊對扶梯的摩擦力可能大于扶梯對塑膠墊的摩擦力一、單選題1.（2022·全國·高三課時練習(xí)）下列說法正確的是（）A．牛頓認(rèn)為力不是維持物體運(yùn)動的原因B．牛頓第一定律、牛頓第二定律都可以通過實(shí)驗來驗證C．國際單位制中，kg、m、N是三個基本單位D．根據(jù)加速度定義式SKIPIF1<0，加速度a由速度變化量Δv和所用時間Δt共同決定2.（2021·上海市民辦瑞虹中學(xué)高三期中）如圖是伽利略的兩個斜面實(shí)驗，則（）A．圖（a）使用光滑斜面進(jìn)行實(shí)驗B．圖（b）使用光滑斜面進(jìn)行實(shí)驗C．圖（a）得出：自由落體運(yùn)動是勻加速直線運(yùn)動D．圖（b）得出：力是維持物體運(yùn)動的原因3.（2022·新疆烏魯木齊·一模）物理學(xué)發(fā)展史上，首先把實(shí)驗和邏輯推理和諧地結(jié)合起來的科學(xué)家是（）A．亞里士多德 B．伽利略C．笛卡爾 D．牛頓4．（2022·上海市崇明中學(xué)模擬預(yù)測）以一定的初速度從足夠高的某點(diǎn)豎直上拋一物體，物體受到的空氣阻力與速度成正比，則物體在運(yùn)動過程中的加速度大?。ǎ〢．先變小后變大 B．先變大后變小C．一直變大 D．一直變小，最后變?yōu)榱?.（2022·云南·昆明一中模擬預(yù)測）如圖所示，傾角為SKIPIF1<0的粗糙斜劈放在粗糙水平面上，物體a放在斜面上，輕質(zhì)細(xì)線一端栓結(jié)在物體a上，另一端繞過光滑的滑輪栓結(jié)在天花板的c點(diǎn)，輕質(zhì)滑輪2下懸掛物體b，系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)。若將固定點(diǎn)c向左移動少許，而a與斜劈始終靜止，下列說法錯誤的是（）A．斜劈對物體a的摩擦力一定減小B．斜劈對地面的壓力一定不變C．細(xì)線對物體a的拉力一定減小D．地面對斜劈的摩擦力一定減小6.（2022·重慶·模擬預(yù)測）圖中是生活中磨刀的情景。若磨刀石始終處于靜止?fàn)顟B(tài)，當(dāng)?shù)断鄬δサ妒蚯斑\(yùn)動的過程中，下列說法錯誤的是（）A．刀受到的滑動摩擦力向后 B．磨刀石受到地面的靜摩擦力向后C．磨刀石受到四個力的作用 D．地面和磨刀石之間有兩對相互作用力7.（2022·天津·模擬預(yù)測）農(nóng)村在修建住房時，常用如圖所示的簡易機(jī)械裝置來搬運(yùn)建筑材料。光滑滑輪用通過軸心O的豎直輕桿固定在支架上的SKIPIF1<0點(diǎn)，開始乙手中的繩子松弛，甲站在地面上通過定滑輪緩慢拉動繩子端點(diǎn)A，使材料豎直上升到達(dá)樓頂之后，乙再在樓頂水平拉著SKIPIF1<0繩把建筑材料緩慢移到樓頂平臺上。整個過程中甲的位置一直不動，下列說法正確的是（）A．材料豎直上升過程中，輕桿SKIPIF1<0上的力一定沿豎直方向B．乙移動建筑材料的過程中，甲對繩的拉力保持不變C．乙移動建筑材料的過程中，乙對SKIPIF1<0繩的拉力大小不變D．乙移動建筑材料的過程中，甲對地面的摩擦力逐漸增大8.（2022·上海市崇明中學(xué)模擬預(yù)測）用圖示裝置研究小車質(zhì)量一定時，加速度與受力的關(guān)系。通過安裝在小車上的無線力傳感器測量小車受到的拉力，用位移傳感器（圖中未畫出）測小車的加速度。當(dāng)小車勻速運(yùn)動時，力傳感器讀數(shù)為F0。通過改變小桶中沙的質(zhì)量改變拉力，多次重復(fù)實(shí)驗，獲得多組加速度和力的數(shù)據(jù)，描繪出小車加速度a與拉力的關(guān)系圖像。則得到圖像可能是（）A． B． C． D．9.（2022·山東青島·二模）如圖，在杠桿的左臂SKIPIF1<0處掛有質(zhì)量為SKIPIF1<0的小球SKIPIF1<0，在杠桿的右臂SKIPIF1<0處掛有一定滑輪?？邕^定滑輪的細(xì)線一端拴接質(zhì)量為SKIPIF1<0的小球SKIPIF1<0，另一端拴接小球SKIPIF1<0，忽略滑輪和細(xì)線質(zhì)量以及一切摩擦，若要使杠桿平衡，小球SKIPIF1<0的質(zhì)量應(yīng)為（）A．0 B．SKIPIF1<0 C．SKIPIF1<0 D．SKIPIF1<010.（2022·廣東·開平市忠源紀(jì)念中學(xué)模擬預(yù)測）冰雪運(yùn)動愛好者利用無人機(jī)牽引，在光滑水平冰面上勻速滑行，如圖所示。牽引繩與豎直方向成角SKIPIF1<0，人所受空氣阻力恒定。則（）A．SKIPIF1<0角越大，繩子對人的拉力越大B．SKIPIF1<0角越大，地面對人的支持力越大C．空氣對無人機(jī)的作用力可能沿著繩子方向D．無人機(jī)對繩的拉力與繩對人的拉力是一對相互作用力多選題11.（2021·福建寧德·高三期中）“物理”二字最早出現(xiàn)在我國的晉朝，泛指事物之理，源于《莊子?天下》中的“判天地之美，析萬物之理”。關(guān)于物理思想與方法，下列敘述正確的是（）A．用質(zhì)點(diǎn)來代替物體的方法運(yùn)用了假設(shè)法B．重心、合力的概念都體現(xiàn)了等效思想C．伽利略理想斜面實(shí)驗運(yùn)用了在可靠的實(shí)驗事實(shí)基礎(chǔ)上進(jìn)行合理外推的方法D．加速度a是速度變化量與時間的比值運(yùn)用了控制變量法12.（2022·全國·高三專題練習(xí)）我們經(jīng)常接觸到的一些民諺、俗語，都蘊(yùn)含著豐富的物理知識，以下理解正確的是（）A．“泥鰍黃鱔交朋友，滑頭對滑頭”——泥鰍和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”——如果各個分力的方向一致，則合力的大小等于各個分力的大小之和13.（2022·廣西·合山高中模擬預(yù)測）如圖所示，水平輕彈簧兩端拴接兩個質(zhì)量均為m的小球a和b，拴接小球的細(xì)線P、Q固定在天花板上，兩球靜止，兩細(xì)線與水平方向的夾角均為37°。現(xiàn)剪斷細(xì)線P。重力加速度大小為g，取SKIPIF1<0，SKIPIF1<0。下列說法正確的是（）A．剪斷細(xì)線P前，彈簧的彈力大小為SKIPIF1<0B．剪斷細(xì)線P的瞬間，小球a的加速度大小為SKIPIF1<0C．剪斷細(xì)線P的瞬間，小球b的加速度大小為0D．剪斷細(xì)線P的瞬間，細(xì)線Q的拉力與剪斷細(xì)線P前，細(xì)線P的拉力大小相同三、解答題14.（2019·全國·高三專題練習(xí)）如圖甲所示，當(dāng)用力向前拉靜止在地面上的小車時，車上的木塊將會向后傾倒；如圖乙所示，當(dāng)運(yùn)動中的小車遇到障礙物時，車上的木塊將向前傾倒，試分別解釋其中的道理．15.（2022·浙江·模擬預(yù)測）2021年5月22日，我國首次火星探測器“天問一號”成功著陸火星。在著陸的最后階段，探測器到達(dá)距火星表面100米的時候，進(jìn)入懸停階段，這個時候可能會進(jìn)行一些平移，選擇安全的著陸區(qū)進(jìn)行著陸。圖示為探測器在火星表面最后100米著陸的模擬示意圖。某時刻從懸停開始關(guān)閉探測器發(fā)動機(jī)，探測器開始作豎直勻加速下落，SKIPIF1<0后開啟發(fā)動機(jī)，探測器開始作豎直勻減速下落，到達(dá)火星表面時，探測器速度恰好為零，假設(shè)探測器下落過程中受到火星大氣的阻力恒為探測器在火星表面重力的0.2倍，火星表面的重力加速度取SKIPIF1<0，探測器總質(zhì)量為5噸（不計燃料燃燒引