专题3 第1讲牛顿第一定律、牛顿第三定律
专题三第1讲
一、选择题：在每小题给出的四个选项中，第1～6题只有一项符合题目要求，第7～9题有多项符合题目要求．
1．在物理学发展史上，伽利略、牛顿等许许多多科学家为物理学的发展做出了巨大贡献．以下选项中符合伽利略和牛顿的观点的是()
A．人在沿直线加速前进的车厢内竖直向上跳起后，将落在起跳点的后方
B．两匹马拉车比一匹马拉车跑得快，这说明：物体受的力越大则速度就越大
C．把手中皮球由静止释放后，球将加速下落，说明力改变了皮球的惯性
D．一个运动的物体，如果不再受力了，它总会逐渐停下来，这说明：静止状态才是物体不受力时的“自然状态”
【答案】A
【解析】本题车厢加速前进，故人将落在起跳点的后方，A选项符合伽利略和牛顿的观点；如果马车都是匀速运动，它受到的合外力都为0，也就是两匹马的拉力之和并不比一匹马的拉力大，之所以跑得快，是因为两匹马的功率之和比一匹马的功率大，B选项不符合；惯性是物体的固有属性，物体的质量不变，其惯性就不变，皮球加速下落，只是因为重力克服了它的惯性使之产生加速度，但并没有改变其惯性，C选项不符合；运动的物体如果不再受力了，它会一直做匀速直线运动，生活中常常看到物体逐渐停下来，其实还是物体受到阻力的作用造成的，物体不受力时将保持静止或匀速直线运动状态，D选项不符合．2．火车在长直的水平轨道上匀速行驶，门窗紧闭的车厢内有一人向上跳起，发现仍落回到车上原处，这是因为()
A．人跳起后，车厢内空气给他一向前的力，带着他随同火车一起向前运动
B．人跳起的瞬间，车厢的底板给他一向前的力，推动他随同火车一起向前运动
C．人跳起后，车在继续向前运动，所以人落下后必定偏后一些，只是由于时间很短，偏后距离很小，不明显而已
D．人跳起后直到落地，在水平方向上始终具有和车相同的速度
【答案】D
【解析】力是改变物体运动状态的原因，人竖直跳起时，在水平方向上没有受到力的作用，因此，人将保持和火车相同的水平速度，向前做匀速直线运动，落地时仍在车上原处，故正确选项为D.
3．下列说法正确的是()
A．力是维持物体运动的原因，同一物体所受的力越大，它的速度越大
B．以卵击石，鸡蛋“粉身碎骨”，但石头却“安然无恙”，是因为鸡蛋对石头的作用
力小，而石头对鸡蛋的作用力大
C ．吊扇工作时向下压迫空气，空气对吊扇产生竖直向上的托力，减轻了吊杆对电扇的拉力
D ．两个小球A 和B ，中间用弹簧连接，并用细线悬于天花板上，则弹簧对A 的力和弹簧对B 的力是一对作用力和反作用力
【答案】C
【解析】力不是维持物体运动状态的原因，而是改变物体运动状态的原因，根据牛顿第二定律，同一物体所受的力越大，加速度越大，但速度不一定越大，选项A 错误；以卵击石，鸡蛋对石头的作用力和石头对鸡蛋的作用力是一对作用力和反作用力，它们大小相等，选项B 错误；选项D 中弹簧对A 的力和A 对弹簧的力才是一对作用力和反作用力，选项D 错误，只有选项C 正确．
4．关于惯性，下列说法中正确的是 ( )
A ．磁悬浮列车能高速行驶是因为列车浮起后惯性小了
B ．卫星内的仪器由于完全失重惯性消失了
C ．铁饼运动员在掷出铁饼前快速旋转可增大惯性，飞得更远
D ．月球上物体的重力只有在地面上的16
，但是惯性没有变化 【答案】D
【解析】惯性只与质量有关，与速度无关，A 、C 不正确；失重或重力加速度发生变化时，物体质量不变，惯性不变，所以B 错，D 对．
5．如图所示，物体静止在一固定在水平地面上的斜面上，下列说法正确的是 ( )
A ．物体对斜面的压力和斜面对物体的支持力是一对平衡力
B ．物体对斜面的摩擦力和物体重力沿斜面的分力是一对作用力和反作用力
C ．物体所受重力和斜面对物体的作用力是一对平衡力
D ．物体所受重力可以分解为沿斜面的力和对斜面的压力
【答案】C
【解析】物体对斜面的压力和斜面对物体的支持力是一对作用力和反作用力，故A 错误．物体对斜面的摩擦力和物体重力沿斜面的分力不是两物体间的相互作用力，故B 错误．物体受重力和斜面对物体的作用力，这两个力大小相等方向相反，是一对平衡力，故C 正确．物体所受重力的分力仍作用在物体上，故D 错误．
6．如图所示为英国人阿特伍德设计的装置，不考虑绳与滑轮的质量，不计轴承、绳与滑轮间的摩擦．初始时两人均站在水平地面上，当位于左侧的甲用力向上攀爬时，位于右侧
的乙始终用力抓住绳子，最终至少一人能到达滑轮．下列说法中正确的是()
A．若甲的质量较大，则乙先到达滑轮
B．若甲的质量较大，则甲、乙同时到达滑轮
C．若甲、乙质量相同，则乙先到达滑轮
D．若甲、乙质量相同，则甲先到达滑轮
【答案】A
【解析】由于滑轮光滑，甲拉绳子的力等于绳子拉乙的力，若甲的质量大，则由甲拉绳子的力等于乙受到的绳子拉力，得甲攀爬时乙的加速度大于甲，所以乙会先到达滑轮，选项A正确，选项B错误；若甲、乙的质量相同，甲用力向上攀爬时，甲拉绳子的力等于绳子拉乙的力，甲、乙具有相同的加速度和速度，所以甲、乙应同时到达滑轮，选项C、D错误．7．下面关于飞船与火箭起飞的情形，叙述正确的是()
A．火箭尾部向下喷气，喷出的气体反过来对火箭产生一个反作用力，从而让火箭获得了向上的推力
B．火箭尾部喷出的气体对空气产生一个作用力，空气的反作用力使火箭获得飞行的动力
C．火箭飞出大气层后，由于没有空气，火箭虽然向下喷气，但也无法获得前进的动力D．飞船进入运行轨道之后，与地球之间仍然存在一对作用力和反作用力
【答案】AD
【解析】火箭升空时，其尾部向下喷气，火箭箭体与被喷出的气体是一对相互作用的物体，火箭向下喷气时，喷出的气体同时对火箭产生向上的反作用力，即火箭上升的推力，此推力并不是由周围的空气对火箭的反作用力提供的，因而与是否飞出大气层、是否在空气中飞行无关，故选项B、C错误，A正确；当飞船进入轨道后，飞船与地球之间仍然存在着相互吸引力，即地球吸引飞船，飞船也吸引地球，这是一对作用力和反作用力，故选项D正确．
8．一汽车在路面情况相同的公路上直线行驶，下面关于车速、惯性、质量和滑行路程的讨论正确的是()
A．车速越大，它的惯性越大
B．质量越大，它的惯性越大
C．车速越大，刹车后滑行的路程越长
D．车速越大，刹车后滑行的路程越短
【答案】BC
【解析】质量是物体惯性大小的量度，选项A错误，B正确；汽车刹车后，有μmg＝
ma，v20＝2as，滑行的路程s＝
v20
2gμ，即v0越大，s越大，选项C正确．
9．雅安市芦山县发生7.0级地震，如图所示，解放军某部出动直升机救助被困受伤灾民，若不考虑悬索质量，下列说法正确的是()
A．只有在匀速吊起时悬索对人的拉力才等于人对悬索的拉力
B．当加速吊起时悬索对人的拉力等于人对悬索的拉力
C．当加速吊起时悬索对人的拉力大于悬索对飞机的拉力
D．无论如何吊起悬索对人的拉力都等于人对悬索的拉力
【答案】BD
【解析】悬索对人的拉力和人对悬索的拉力是一对作用力与反作用力，在任何情况下大小都相等，故A选项错误，B、D选项正确；悬索对飞机的拉力和飞机对悬索的拉力是一对作用力和反作用力，且悬索中张力处处相等，故C选项错误．
二、非选择题
10．如图所示，高为h的车厢在平直轨道上匀减速向右行驶，加速度大小为a，车厢顶部A点有油滴滴落在车厢地板上．车厢地板上的O点位于A点的正下方，则油滴落地点必在O点的哪个方向？
解：由于惯性，油滴下落过程中将保持刚下落时向前的水平速度，而车厢做匀减速运动，速度不断减小，相对于地面来说，油滴的水平速度不变，车厢减速向右运动，所以油滴必定落在O点的右方．
11．如图所示，两块小磁铁质量均为0.5 kg，A磁铁用轻质弹簧吊在天花板上，B磁铁在A正下方的地板上，弹簧的原长L0＝10 cm，劲度系数k＝100 N/m.当A，B均处于静止状态时，弹簧的长度为L＝11 cm.不计地磁场对磁铁的作用和磁铁与弹簧间相互作用的磁力，求B对地面的压力大小．(g取10 m/s2)
解：对A受力分析如图所示，由平衡条件得，k(L－L0)－mg－F＝0
解得F＝－4 N
故B对A的作用力大小为4 N，方向竖直向上．
由牛顿第三定律得A对B的作用力
F′＝－F＝4 N，方向竖直向下
对B受力分析如图所示，由平衡条件得，
F N－mg－F′＝0
解得F N＝9 N
由牛顿第三定律得B对地面的压力大小为9 N.
12．如图所示，在台秤上放半杯水，台秤的示数G′＝50 N，另用挂在支架上的弹簧秤悬挂一边长a＝10 cm的正方体金属块，金属块的密度ρ＝3×103 kg/m3.当弹簧秤下的金属块平稳地浸入水中的深度b＝4 cm时，弹簧秤和台秤的示数分别为多少？(水的密度ρ水＝103 kg/m3，取g＝10 m/s2)
解：由于金属块受到向上的浮力作用，弹簧秤的示数减小．浮力的反作用力作用于水，从而使台秤的示数增大．金属块的受力情况如图所示，因金属块静止，根据受力平衡，有F T＝G－F浮