第1講　牛頓運(yùn)動(dòng)定律

第1講牛頓運(yùn)動(dòng)定律學(xué)習(xí)目標(biāo)1.理解慣性的本質(zhì)及牛頓第一定律的內(nèi)容。2.理解牛頓第二定律的內(nèi)容并會(huì)簡(jiǎn)單應(yīng)用。3.理解牛頓第三定律的內(nèi)容，會(huì)區(qū)別作用力和反作用力與平衡力。4.知道力學(xué)單位制。1.牛頓第一定律、慣性2.牛頓第二定律力學(xué)單位制3.牛頓第三定律1.思考判斷(1)運(yùn)動(dòng)的物體慣性大，靜止的物體慣性小。(×)(2)物體不受力時(shí)，將處于靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。(√)(3)物體加速度的方向一定與合外力方向相同。(√)(4)由m＝eq\f(F,a)可知，物體的質(zhì)量與其所受合外力成正比，與其運(yùn)動(dòng)的加速度成反比。(×)(5)可以利用牛頓第二定律確定高速電子的運(yùn)動(dòng)情況。(×)(6)作用力和反作用力的效果可以相互抵消。(×)(7)人走在松軟土地上下陷時(shí)，人對(duì)地面的壓力大于地面對(duì)人的支持力。(×)2.關(guān)于慣性，正確的說(shuō)法是()A.物體只有在加速或減速時(shí)才表現(xiàn)出它的慣性B.物體質(zhì)量越小，慣性越小C.物體速度越大，慣性越大D.做自由落體運(yùn)動(dòng)的物體沒(méi)有慣性答案B3.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考點(diǎn)一牛頓第一定律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(shí)，慣性表現(xiàn)為使物體保持原來(lái)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變(靜止或勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng))。(2)物體受到外力時(shí)，慣性表現(xiàn)為運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變的難易程度。慣性大，物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)較難改變；慣性小，物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)容易改變。2.對(duì)牛頓第一定律的兩點(diǎn)說(shuō)明(1)理想化狀態(tài)：牛頓第一定律描述的是物體不受外力時(shí)的狀態(tài)，而物體不受外力的情形是不存在的。在實(shí)際情況中，如果物體所受的合外力等于零，與物體不受外力時(shí)的表現(xiàn)是相同的。(2)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。牛頓第一定律是經(jīng)過(guò)科學(xué)抽象、歸納推理總結(jié)出來(lái)的，而牛頓第二定律是一條實(shí)驗(yàn)定律。1.(2024·廣東梅州一模)早在2300年前，墨子在《墨經(jīng)》中就對(duì)力的概念提出了初步的論述：“力，刑之所以?shī)^也?！边@句話(huà)的意思是說(shuō)，力是使物體開(kāi)始運(yùn)動(dòng)或加快運(yùn)動(dòng)的原因。則下列關(guān)于力的說(shuō)法正確的是()A.墨子的觀點(diǎn)與亞里士多德關(guān)于力和運(yùn)動(dòng)的觀點(diǎn)基本相同B.物體受到變力作用，速度大小一定會(huì)改變C.力不是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因D.當(dāng)物體不受力時(shí)，物體將停止運(yùn)動(dòng)答案C解析亞里士多德關(guān)于力和運(yùn)動(dòng)的觀點(diǎn)是力是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因，伽利略關(guān)于力和運(yùn)動(dòng)的觀點(diǎn)是力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因，即墨子的觀點(diǎn)與伽利略的觀點(diǎn)基本相同，故A錯(cuò)誤；物體受到變力作用，物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)一定發(fā)生改變，即物體的速度一定發(fā)生變化，但是速度的大小不一定會(huì)改變，例如物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，故B錯(cuò)誤；力不是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因，而是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因，故C正確；當(dāng)物體不受力時(shí)，物體保持靜止或勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變，運(yùn)動(dòng)的物體不會(huì)停止運(yùn)動(dòng)，故D錯(cuò)誤。2.某同學(xué)為了取出如圖1所示羽毛球筒中的羽毛球，一手拿著球筒的中部，另一手用力F擊打羽毛球筒的上端，則()圖1A.該同學(xué)是在利用羽毛球的慣性B.該同學(xué)無(wú)法取出羽毛球C.羽毛球會(huì)從筒的下端出來(lái)D.羽毛球筒向下運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，羽毛球受到向上的摩擦力才會(huì)從上端出來(lái)答案A解析用力F擊打羽毛球筒的上端時(shí)，球筒會(huì)在力的作用下向下運(yùn)動(dòng)，而羽毛球由于慣性而保持靜止，所以羽毛球會(huì)從筒的上端出來(lái)，故A正確，B、C錯(cuò)誤；球筒向下運(yùn)動(dòng)，羽毛球相對(duì)于球筒向上運(yùn)動(dòng)，所以羽毛球受到向下的摩擦力，故D錯(cuò)誤。考點(diǎn)二牛頓第二定律角度對(duì)牛頓第二定律的理解例1(多選)對(duì)牛頓第二定律的理解，下列說(shuō)法正確的是()A.如果一個(gè)物體同時(shí)受到兩個(gè)力的作用，則這兩個(gè)力各自產(chǎn)生的加速度互不影響B(tài).如果一個(gè)物體同時(shí)受到幾個(gè)力的作用，則這個(gè)物體的加速度等于所受各力單獨(dú)作用在物體上時(shí)產(chǎn)生加速度的矢量和C.平拋運(yùn)動(dòng)中豎直方向的重力不影響水平方向的勻速運(yùn)動(dòng)D.物體的質(zhì)量與物體所受的合力成正比，與物體的加速度成反比答案ABC解析根據(jù)力的作用效果的獨(dú)立性可知，如果一個(gè)物體同時(shí)受到兩個(gè)力的作用，那么這兩個(gè)力都會(huì)使物體產(chǎn)生各自的加速度且互不影響，A正確；加速度是矢量，其合加速度滿(mǎn)足矢量合成的法則平行四邊形定則，即物體的加速度等于所受各力單獨(dú)作用在物體上時(shí)產(chǎn)生加速度的矢量和，B正確；由分運(yùn)動(dòng)的獨(dú)立性可知，平拋運(yùn)動(dòng)中豎直方向的重力不影響水平方向的勻速運(yùn)動(dòng)，C正確；質(zhì)量是物質(zhì)本身的固有屬性，跟物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)和是否受力無(wú)關(guān)，D錯(cuò)誤。規(guī)律總結(jié)對(duì)牛頓第二定律的理解角度力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系例2(多選)(2024·湖北十堰高三月考)如圖2所示，處于自然狀態(tài)下的輕彈簧一端固定在水平地面上，質(zhì)量為m的小球從彈簧的另一端所在位置由靜止釋放，設(shè)小球和彈簧一直處于豎直方向，彈簧的勁度系數(shù)為k，重力加速度為g。在小球?qū)椈蓧嚎s到最短的過(guò)程中，下列敘述中正確的是()圖2A.小球的速度先增大后減小B.小球的加速度先減小后增大C.小球速度最大時(shí)彈簧的形變量為eq\f(mg,k)D.彈簧的最大形變量為eq\f(mg,k)答案ABC解析開(kāi)始時(shí)，小球的重力大于彈簧彈力，加速度方向向下，小球向下加速運(yùn)動(dòng)，隨著彈簧的壓縮，彈力逐漸變大，由mg－kx＝ma知加速度逐漸減小，當(dāng)彈力大小等于重力時(shí)，加速度為零，即mg＝kx，得x＝eq\f(mg,k)，此時(shí)小球的速度最大，然后小球繼續(xù)向下運(yùn)動(dòng)壓縮彈簧，彈力大于重力，加速度變?yōu)橄蛏?，逐漸增大，速度逐漸減小，直到速度減小到零，到達(dá)最低點(diǎn)，由對(duì)稱(chēng)性可知，此時(shí)彈簧的壓縮量為2x＝eq\f(2mg,k)，故選項(xiàng)A、B、C正確，D錯(cuò)誤。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，物體就有加速度。(2)a＝eq\f(Δv,Δt)是加速度的定義式，a與Δv、Δt無(wú)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)，物體做加速運(yùn)動(dòng)；合力與速度反向時(shí)，物體做減速運(yùn)動(dòng)。角度牛頓第二定律的應(yīng)用例3(2022·全國(guó)乙卷，15)如圖3所示，一不可伸長(zhǎng)輕繩兩端各連接一質(zhì)量為m的小球，初始時(shí)整個(gè)系統(tǒng)靜置于光滑水平桌面上，兩球間的距離等于繩長(zhǎng)L。一大小為F的水平恒力作用在輕繩的中點(diǎn)，方向與兩球連線(xiàn)垂直。當(dāng)兩球運(yùn)動(dòng)至二者相距eq\f(3,5)L時(shí)，它們加速度的大小均為()圖3A.eq\f(5F,8m) B.eq\f(2F,5m) C.eq\f(3F,8m) D.eq\f(3F,10m)答案A解析當(dāng)兩球運(yùn)動(dòng)至二者相距eq\f(3,5)L時(shí)，如圖所示。由幾何關(guān)系可知sinθ＝eq\f(\f(3L,10),\f(L,2))＝eq\f(3,5)設(shè)繩子拉力為FT，對(duì)輕繩的中點(diǎn)，水平方向有2FTcosθ＝F，解得FT＝eq\f(5,8)F對(duì)任一小球，由牛頓第二定律有FT＝ma解得a＝eq\f(5F,8m)，故A正確，B、C、D錯(cuò)誤。解題思路和關(guān)鍵(1)選取研究對(duì)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。3.(2022·江蘇卷)高鐵車(chē)廂里的水平桌面上放置一本書(shū)，書(shū)與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.4，最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，取重力加速度g＝10m/s2。若書(shū)不滑動(dòng)，則高鐵的最大加速度不超過(guò)()A.2.0m/s2 B.4.0m/s2C.6.0m/s2 D.8.0m/s2答案B解析書(shū)放在水平桌面上，若書(shū)相對(duì)于桌面不滑動(dòng)，則最大靜摩擦力提供加速度，即fm＝μmg＝mam，解得am＝μg＝4.0m/s2，書(shū)相對(duì)高鐵靜止，故高鐵的最大加速度為4.0m/s2，B正確，A、C、D錯(cuò)誤。4.(多選)(2024·廣東揭陽(yáng)高三?？?乘坐空中纜車(chē)飽覽大自然的美景是旅游者絕妙的選擇。若某一纜車(chē)沿著坡度為30°的山坡以加速度a上行，如圖4所示。在纜車(chē)中放一個(gè)與山坡表面平行的斜面，斜面上放一個(gè)質(zhì)量為m的小物塊，小物塊相對(duì)斜面靜止。則下列說(shuō)法正確的是()圖4A.小物塊受到的摩擦力方向平行斜面向上B.小物塊受到的摩擦力方向平行斜面向下C.小物塊受到的滑動(dòng)摩擦力為eq\f(1,2)mg＋maD.小物塊受到的靜摩擦力為eq\f(1,2)mg＋ma答案AD解析小物塊以加速度a上行，合力方向與加速度方向相同，設(shè)加速度方向?yàn)檎较?，由牛頓第二定律可知，沿斜面方向有f－mgsin30°＝ma，解得f＝eq\f(1,2)mg＋ma，摩擦力方向沿斜面向上，故A正確，B錯(cuò)誤；由于物塊相對(duì)斜面靜止，因此摩擦力為靜摩擦力，故C錯(cuò)誤，D正確?？键c(diǎn)三牛頓第三定律1.作用力和反作用力的三個(gè)關(guān)系2.作用力和反作用力與一對(duì)平衡力的比較比較項(xiàng)作用力和反作用力一對(duì)平衡力不同點(diǎn)受力物體作用在兩個(gè)相互作用的物體上作用在同一物體上依賴(lài)關(guān)系同時(shí)產(chǎn)生，同時(shí)消失不一定同時(shí)產(chǎn)生、同時(shí)消失疊加性?xún)闪ψ饔眯Ч豢傻窒?，不可疊加，不可求合力兩力作用效果可相互抵消，可疊加，可求合力，合力為零力的性質(zhì)一定是同性質(zhì)的力性質(zhì)不一定相同相同點(diǎn)大小、方向大小相等，方向相反，作用在同一條直線(xiàn)上角度牛頓第三定律的理解例4如圖5所示是一種有趣好玩的感應(yīng)飛行器的示意圖，主要是通過(guò)手控感應(yīng)飛行，它的底部設(shè)置了感應(yīng)器裝置。只需要將手置于離飛行器底部一定距離處，就可以使飛行器靜止懸浮在空中，操作十分方便。下列說(shuō)法正確的是()圖5A.手對(duì)飛行器的作用力與飛行器所受的重力是一對(duì)平衡力B.空氣對(duì)飛行器的作用力與飛行器所受的重力是一對(duì)平衡力C.空氣對(duì)飛行器的作用力和空氣對(duì)手的作用力是一對(duì)作用力和反作用力D.因?yàn)榭諝鈺?huì)流動(dòng)，所以螺旋槳對(duì)空氣的作用力和空氣對(duì)螺旋槳的作用力大小不相等答案B解析手與飛行器沒(méi)有接觸，手對(duì)飛行器沒(méi)有作用力，空氣對(duì)飛行器的作用力與飛行器所受的重力是一對(duì)平衡力，選項(xiàng)A錯(cuò)誤，B正確；空氣對(duì)飛行器的作用力和飛行器對(duì)空氣的作用力是一對(duì)作用力和反作用力，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；由牛頓第三定律可知，螺旋槳對(duì)空氣的作用力和空氣對(duì)螺旋槳的作用力大小相等，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。角度轉(zhuǎn)換研究對(duì)象法的應(yīng)用例5如圖6所示，底座A上裝有一根直立桿，其總質(zhì)量為M，桿上套有質(zhì)量為m的圓環(huán)B，它與桿有摩擦。當(dāng)圓環(huán)從底端以某一速度v向上飛起時(shí)，圓環(huán)的加速度大小為a，底座A不動(dòng)，則圓環(huán)在升起和下落過(guò)程中，底座對(duì)水平面的壓力分別為()圖6A.MgMgB.(M＋m)g(M＋m)gC.Mg－maMg＋maD.(M＋m)g－ma(M－m)g＋ma答案D解析當(dāng)圓環(huán)上升時(shí)，桿給環(huán)的摩擦力方向向下，大小設(shè)為f，則環(huán)給桿的摩擦力方向向上，大小為f，設(shè)水平面對(duì)底座的支持力大小為FN1，則對(duì)圓環(huán)由牛頓第二定律可得mg＋f＝ma，對(duì)底座，由平衡條件可得FN1＋f－Mg＝0，聯(lián)立解得FN1＝(M＋m)g－ma；當(dāng)圓環(huán)下落時(shí)，桿給環(huán)的摩擦力方向向上，大小設(shè)為f′，則環(huán)給桿的摩擦力方向向下，大小為f′，設(shè)水平面對(duì)底座的支持力大小為FN2，則對(duì)底座，由平衡條件可得Mg＋f′－FN2＝0，由題意可知f′＝f，聯(lián)立解得FN2＝(M－m)g＋ma，根據(jù)牛頓第三定律可知，圓環(huán)在升起和下落過(guò)程中，底座對(duì)水平面的壓力大小分別為(M＋m)g－ma，(M－m)g＋ma，故D正確。在對(duì)物體進(jìn)行受力分析時(shí)，如果不便于直接分析求出物體受到的某些力時(shí)，可先求這個(gè)力的反作用力，再反過(guò)來(lái)求待求力。如求壓力時(shí)，可先求支持力，在許多問(wèn)題中，摩擦力的求解亦是如此。利用牛頓第三定律轉(zhuǎn)換研究對(duì)象，使我們分析問(wèn)題的思路更靈活、更寬闊。5.(2023·海南卷，3)如圖7所示，工人利用滑輪組將重物緩慢提起，下列說(shuō)法正確的是()圖7A.工人受到的重力和支持力是一對(duì)平衡力B.工人對(duì)繩的拉力和繩對(duì)工人的拉力是一對(duì)作用力與反作用力C.重物緩慢拉起的過(guò)程中，繩子拉力變小D.重物緩慢拉起的過(guò)程中，繩子拉力不變答案B解析工人受到三個(gè)力的作用，即繩的拉力、地面的支持力和重力，三力平衡，A錯(cuò)誤；工人對(duì)繩的拉力和繩對(duì)工人的拉力是一對(duì)作用力與反作用力，B正確；對(duì)動(dòng)滑輪受力分析，由平衡條件有2Tcoseq\f(θ,2)＝mg，其中T為繩子拉力的大小，θ為動(dòng)滑輪兩側(cè)繩子間的夾角，m為重物與動(dòng)滑輪的總質(zhì)量，隨著重物的上升，θ增大，則繩的拉力變大，C、D錯(cuò)誤。A級(jí)基礎(chǔ)對(duì)點(diǎn)練對(duì)點(diǎn)練1牛頓第一定律1.伽利略曾用如圖1所示的“理想實(shí)驗(yàn)”來(lái)研究力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系，則下列選項(xiàng)符合實(shí)驗(yàn)事實(shí)的是()圖1A.小球由靜止開(kāi)始釋放，“沖”上對(duì)接的斜面B.沒(méi)有摩擦，小球上升到原來(lái)釋放時(shí)的高度C.減小斜面的傾角θ，小球仍然到達(dá)原來(lái)的高度D.繼續(xù)減小斜面的傾角θ，最后使它成水平面，小球沿水平面永遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)下去答案A解析小球由靜止開(kāi)始釋放，“沖”上對(duì)接的斜面，這是事實(shí)，故A正確；因?yàn)樯钪袥](méi)有無(wú)摩擦的軌道，所以小球上升到原來(lái)釋放時(shí)的高度為推理，故B錯(cuò)誤；減小斜面的傾角θ，小球仍然到達(dá)原來(lái)的高度是在B項(xiàng)的基礎(chǔ)上進(jìn)一步推理，故C錯(cuò)誤；繼續(xù)減小斜面的傾角θ，最后使它成水平面，小球沿水平面永遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)下去，這是在C項(xiàng)的基礎(chǔ)上繼續(xù)推理得出的結(jié)論，故D錯(cuò)誤。2.對(duì)一些生活中的現(xiàn)象，某同學(xué)試圖從慣性角度加以分析。其中正確的是()A.太空中處于失重狀態(tài)的物體沒(méi)有慣性B.“安全帶，生命帶，前排后排都要系”。系好安全帶可以防止因人的慣性而造成的傷害C.“強(qiáng)弩之末，勢(shì)不能穿魯縞”，是因?yàn)椤皬?qiáng)弩”的慣性減小了D.戰(zhàn)斗機(jī)作戰(zhàn)前拋掉副油箱，是為了增大戰(zhàn)斗機(jī)的慣性答案B解析慣性只與質(zhì)量有關(guān)，所以太空中處于失重狀態(tài)的物體具有慣性，A錯(cuò)誤；系好安全帶可以防止因人的慣性而造成的傷害，B正確；“強(qiáng)弩之末，勢(shì)不能穿魯縞”，是因?yàn)椤皬?qiáng)弩”的速度減小了，慣性不變，C錯(cuò)誤；戰(zhàn)斗機(jī)作戰(zhàn)前拋掉副油箱，是為了減小戰(zhàn)斗機(jī)的慣性，增加靈活性，D錯(cuò)誤。3.(2023·廣東深圳高三月考)“電動(dòng)平衡車(chē)”是時(shí)下熱門(mén)的一種代步工具。如圖2所示，人筆直站在“電動(dòng)平衡車(chē)”上，在某水平地面上沿直線(xiàn)勻速前進(jìn)，下列說(shuō)法正確的是()圖2A.“電動(dòng)平衡車(chē)”對(duì)人的作用力大于人對(duì)“電動(dòng)平衡車(chē)”的作用力B.人的重力與車(chē)對(duì)人的支持力是一對(duì)相互作用力C.地面對(duì)車(chē)的摩擦力與人(含車(chē))所受空氣阻力平衡D.在行駛過(guò)程中突然向右轉(zhuǎn)彎時(shí)，人會(huì)因?yàn)閼T性向右傾斜答案C解析根據(jù)牛頓第三定律，“電動(dòng)平衡車(chē)”對(duì)人的作用力大小等于人對(duì)“電動(dòng)平衡車(chē)”的作用力，故A錯(cuò)誤；人的重力與車(chē)對(duì)人的支持力的受力物體都是人，不可能是相互作用力，故B錯(cuò)誤；地面對(duì)車(chē)的摩擦力與人(含車(chē))所受空氣阻力平衡，所以人與車(chē)能夠勻速運(yùn)動(dòng)，故C正確；在行駛過(guò)程中突然向右轉(zhuǎn)彎時(shí)，人會(huì)因?yàn)閼T性向左傾斜，故D錯(cuò)誤。對(duì)點(diǎn)練2牛頓第二定律及單位制4.(2023·遼寧卷，2)安培通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究，發(fā)現(xiàn)了電流之間相互作用力的規(guī)律，若兩段長(zhǎng)度分別為Δl1和Δl2、電流大小分別為I1和I2的平行直導(dǎo)線(xiàn)間距為r時(shí)，相互作用力的大小可以表示為ΔF＝keq\f(I1I2Δl1Δl2,r2)。比例系數(shù)k的單位是()A.kg·m/(s2·A) B.kg·m/(s2·A2)C.kg·m2/(s3·A) D.kg·m2/(s3·A3)答案B解析由ΔF＝keq\f(I1I2·Δl1·Δl2,r2)得k＝eq\f(ΔF·r2,I1I2·Δl1·Δl2)，又F＝ma，則比例系數(shù)k的單位為eq\f(kg·m·m2,s2·A2·m2)＝kg·m/(s2·A2)，B正確。5.(2024·廣東深圳檢測(cè))如圖3所示，固定在鋼梁兩端的鋼繩允許承擔(dān)的拉力為30000N，鋼繩之間的夾角為120°，豎直起吊質(zhì)量為2×103kg的水平鋼梁時(shí)，加速度的最大值可達(dá)到(g＝10m/s2)()圖3A.5m/s2 B.5eq\r(3)m/s2C.10m/s2 D.10eq\r(3)m/s2答案A解析已知鋼繩最大拉力T＝30000N，鋼繩拉力方向與豎直方向夾角為60°，鋼梁受到繩拉力最大合力為F＝2Tcos60°，方向豎直向上。對(duì)鋼梁，其合外力F合＝F－mg，根據(jù)牛頓第二定律有F合＝ma，聯(lián)立并代入數(shù)據(jù)解得a＝5m/s2，故A正確。6.(2023·全國(guó)乙卷，14)一同學(xué)將排球自O(shè)點(diǎn)墊起，排球豎直向上運(yùn)動(dòng)，隨后下落回到O點(diǎn)。設(shè)排球在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中所受空氣阻力大小和速度大小成正比，則該排球()A.上升時(shí)間等于下落時(shí)間B.被墊起后瞬間的速度最大C.達(dá)到最高點(diǎn)時(shí)加速度為零D.下落過(guò)程中做勻加速運(yùn)動(dòng)答案B解析空氣阻力與速度大小成正比，即f＝kv(k為大于0的常量)從拋出(v1)到原位置(v2)eq\o(→,\s\up7(空氣阻力一,直做負(fù)功))eq\o(v,\s\up6(－))上＞eq\o(v,\s\up6(－))下eq\o(→,\s\up7(x＝eq\o(v,\s\up6(－))t))t上＜t下，A錯(cuò)誤；v1＞v2，墊起后瞬間v1最大，B正確；最高點(diǎn)速度為0→只受重力→a＝g，C錯(cuò)誤；下落過(guò)程eq\o(→,\s\up7(牛頓第二定律))mg－kv↑＝ma↓，D錯(cuò)誤。7.(2024·浙江溫州模擬)如圖4為“H225”應(yīng)急救援直升機(jī)在永嘉碧蓮鎮(zhèn)執(zhí)行滅火任務(wù)時(shí)的情景。直升機(jī)沿水平方向勻速直線(xiàn)飛往水源地取水時(shí)，懸掛空水桶的懸索與豎直方向的夾角為37°；直升機(jī)取水后飛往火場(chǎng)滅火，沿水平方向以5m/s2的加速度勻加速直線(xiàn)飛行時(shí)，懸掛水桶的懸索與豎直方向的夾角也為37°。若空氣阻力大小不變，空桶質(zhì)量為400kg，忽略懸索的質(zhì)量，則此時(shí)水桶中水的質(zhì)量為(sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，重力加速度g取10m/s2)()圖4A.260kg B.500kg C.800kg D.1000kg答案C解析直升機(jī)懸掛空桶勻速飛往水源取水時(shí)，空桶受力平衡，有T1sin37°－f＝0，T1cos37°－mg＝0，解得f＝3000N，直升機(jī)加速返回時(shí)，由牛頓第二定律，可得T2sin37°－f＝(m＋M)a，T2cos37°－(m＋M)g＝0，解得桶中水的質(zhì)量為M＝800kg，故C正確。對(duì)點(diǎn)練3牛頓第三定律8.(2024·廣東佛山模擬)“神舟十六號(hào)”在“長(zhǎng)征二號(hào)”運(yùn)載火箭的推動(dòng)下順利進(jìn)入太空，如圖5所示為“長(zhǎng)征二號(hào)”運(yùn)載火箭，下列關(guān)于它在豎直方向加速起飛過(guò)程的說(shuō)法，正確的是()圖5A.火箭加速上升時(shí)，航天員對(duì)座椅的壓力小于自身重力B.保溫泡沫塑料從箭殼上自行脫落后做自由落體運(yùn)動(dòng)C.火箭噴出的熱氣流對(duì)火箭的作用力大小等于火箭對(duì)熱氣流的作用力大小D.燃料燃燒推動(dòng)空氣，空氣反作用力推動(dòng)火箭升空答案C解析火箭加速上升時(shí)，航天員處于超重狀態(tài)，對(duì)座椅的壓力大于自身重力，A錯(cuò)誤；保溫泡沫塑料從箭殼上自行脫落時(shí)，由于具有慣性，有向上的速度，所以做豎直上拋運(yùn)動(dòng)，B錯(cuò)誤；火箭噴出的熱氣流對(duì)火箭的作用力與火箭對(duì)熱氣流的作用力是一對(duì)作用力和反作用力，大小相等，C正確；火箭中的燃料燃燒向下噴氣，噴出的氣體的反作用力推動(dòng)火箭升空，不是外界空氣的作用力，D錯(cuò)誤。9.(2024·湖南長(zhǎng)沙預(yù)測(cè))雜技是一種技能、體能、娛樂(lè)性很強(qiáng)的表演活動(dòng)。如圖6所示為雜技“頂竿”表演，一人A站在地上，肩上扛一質(zhì)量為M的豎直竹竿，當(dāng)竿上一質(zhì)量為m的人B以加速度a加速下滑時(shí)，竿對(duì)人A的壓力大小為(已知重力加速度為g)()圖6A.(M＋m)g－ma B.(M＋m)gC.(M＋m)g＋ma D.(M－m)g答案A解析以B為研究對(duì)象，根據(jù)牛頓第二定律有mg－f＝ma，再以竹竿為研究對(duì)象，由平衡條件有FN＝Mg＋f＝(M＋m)g－ma，根據(jù)牛頓第三定律可知竿對(duì)人A的壓力大小為(M＋m)g－ma，故A正確。B級(jí)綜合提升練10.2021年5月15日，天問(wèn)一號(hào)著陸器在成功著陸火星表面的過(guò)程中，經(jīng)大氣層290s的減速，速度從4.9×103m/s減為4.6×102m/s；打開(kāi)降落傘后，經(jīng)過(guò)90s速度進(jìn)一步減為1.0×102m/s；與降落傘分離，打開(kāi)發(fā)動(dòng)機(jī)減速后處于懸停狀態(tài)；經(jīng)過(guò)對(duì)著陸點(diǎn)的探測(cè)后平穩(wěn)著陸。若打開(kāi)降落傘至分離前的運(yùn)動(dòng)可視為豎直向下運(yùn)動(dòng)，則著陸器()圖7A.打開(kāi)降落傘前，只受到氣體阻力的作用B.打開(kāi)降落傘至分離前，受到的合力方向豎直向上C.打開(kāi)降落傘至分離前，只受到浮力和氣體阻力的作用D.懸停狀態(tài)中，發(fā)動(dòng)機(jī)噴火的反作用力與氣體阻力是平衡力答案B解析打開(kāi)降落傘前，著陸器受到大氣的阻力作用以及火星的引力作用，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；打開(kāi)降落傘至分離前，著陸器做減速運(yùn)動(dòng)，加速度方向豎直向上，則合力方向豎直向上，選項(xiàng)B正確；打開(kāi)降落傘至分離前，著陸器受到降落傘的拉力和氣體阻力以及火星的引力作用，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；懸停狀態(tài)中，發(fā)動(dòng)機(jī)噴火的反作用力是氣體對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的作用力，由于發(fā)動(dòng)機(jī)還受到火星的引力，則發(fā)動(dòng)機(jī)噴火的反作用力與氣體阻力不是平衡力，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。11.如圖8所示，一艘宇宙飛船在太空中沿直線(xiàn)飛行，飛船內(nèi)有一質(zhì)量為2kg的物體通過(guò)力傳感器與飛船后壁相連，開(kāi)動(dòng)推進(jìn)器后，發(fā)現(xiàn)力傳感器的讀數(shù)為0.6N，若飛船的總質(zhì)量為3000kg，下列說(shuō)法正確的是()圖8A.飛船獲得的加速度為2×10－4m/s2B.飛船受到的推力為30900NC.飛船在4s末的速度大小為1.2m/sD.飛船速度的變化率為0.3m/s2答案D解析物體的推力等于力傳感器示數(shù)，推力為F＝0.6N，則物體的加速度為a＝eq\f(F,m)＝0.3m/s2，飛船的加速度與物體的加速度相同，即為0.3m/s2，A錯(cuò)誤；由牛頓第二定律可知飛船受到的推力為F1＝Ma＝900N，B錯(cuò)誤；由4s內(nèi)飛船的速度變化量Δv＝a·Δt＝1.2m/s，可知速度變化了1.2m