第三章第一节

第三章第一节牛顿运动定律
[课下作业]
[时间45分钟满分100分]
一、选择题(本题共10小题，每题7分，至少一个答案正确，选不全得4分，共70分)
1．16世纪末，伽利略用实验和推理，推翻了已在欧洲流行了近两千年的亚里士多德关于力和运动的理论，开启了物理学发展的新纪元．在以下说法中，与亚里士多德观点相反的是A．四匹马拉的车比两匹马拉的车跑得快，这说明，物体受的力越大，速度就越大
B．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”
C．两物体从同一高度自由下落，较重的物体下落较快
D．一个物体维持匀速直线运动，不需要力
解析亚里士多德认为力是使物体运动的原因．有力作用，物体就运动，没有力作用，物体就静止，力越大，运动得越快．而伽利略通过理想斜面实验说明了力是使物体运动状态发生改变的原因，比萨斜塔实验说明物体下落的快慢与质量无关．故选D.
答案 D
2．(2013·鞍山统考)在向前行驶的客车上，某时刻驾驶员和乘客的身体姿势如图3－1－7所示，则对客车运动情况的判断正确的是
A．客车一定做匀加速直线运动
B．客车一定做匀速直线运动
C．客车可能是突然减速
D．客车可能是突然加速
答案 C
3．质量分别为m和M的两个物体A和B，其中M＞m，将它们放在
水平且光滑的平板车上，平板车足够长，如图3－1－8所示，A和B随车
一起以速度v向右运动．若车突然停止运动，则
A．A和B两物体都静止
B．A物体运动得快，B物体运动得慢，两物体相撞
C．B物体运动得快，A物体运动得慢，两物体间的距离加大
D．A、B两物体都以原来的速度v向右运动，它们之间的距离不变
解析车板光滑，无摩擦，车突然停止运动，A、B两物体由于惯性还要保持原来的速度向前运动，因而它们之间的距离不变．
答案 D
4．如图3－1－9所示，将两弹簧测力计a、b连结在一起，当用力缓慢拉a弹簧测力计时，发现不管拉力F多大(未超出量程)，a、b两弹簧测力计的示数总是相等，这个实验说明
A．这是两只完全相同的弹簧测力计
B．弹力的大小与弹簧的形变量成正比
C．作用力与反作用力大小相等、方向相反
D．力是改变物体运动状态的原因
解析两个弹簧测力计的示数对应两弹簧测力计钩上的拉力，不管拉力F多大，a、b两弹簧测力计的示数总相等，正好说明作用力与反作用力大小相等，方向相反，故C正确．答案 C
5．对于奥运赛场上跳高运动员从地面上起跳的过程中(离开地面前)，下列说法中正确的是A．运动员蹬地的作用力大小大于地面对他的支持力大小
B．运动员蹬地的作用力大小等于地面对他的支持力大小
C．运动员所受的支持力和重力相平衡
D．运动员所受的合力一定向上
解析运动员蹬地的作用力与地面对他的支持力是一对作用力和反作用力，大小相等，方向相反，B正确；运动员起跳的过程是由静止获得速度的过程，因而有竖直向上的加速度，合力方向竖直向上，运动员所受的支持力大于重力，D正确．
答案BD
6．(2013·顺义区调研)在工厂的车间里有一条沿水平方向匀速运行的传送带，可将放在其上的小工件(可视为质点)运送到指定位置．某次将小工件放到传送带上时，恰好带动传送带的电动机突然断电，导致传送带做匀减速运动至停止．则小工件被放到传送带上后相对于地面A．做匀减速直线运动直到停止
B．先做匀加速直线运动，然后做匀减速直线运动
C．先做匀加速直线运动，然后做匀速直线运动
D．先做匀减速直线运动，然后做匀速直线运动
解析将小工件放到传送带上时，由于传送带速度大于小工件速度，小工件相对于传送带向后运动，小工件在滑动摩擦力作用下相对于地面加速，向前做匀加速直线运动；当二者速度相等时，滑动摩擦力瞬间消失，之后由于传送带做减速运动，小工件速度大于传送带速度，小工件相对于传送带向前运动，小工件在水平向后的滑动摩擦力的作用下相对于地面做匀减速直线运动，故选项B正确．
答案 B
7．(2013·绍兴一中期中)下列关于力和运动关系的说法中正确的是
A．没有外力作用时，物体不会运动，这是牛顿第一定律的体现
B．物体受力越大，运动得越快，这是符合牛顿第二定律的
C．物体所受合外力为零，则速度一定为零；物体所受合外力不为零，则其速度也一定不为零
D．物体所受的合外力最大时，速度却可以为零；物体所受的合外力最小时，速度却可以最大解析物体的运动并不需要力来维持，A错误．受力越大，运动并不一定越快，B错误．物体所受合外力为零，速度不一定为零，如匀速运动的汽车；物体所受合外力不为零，速度可能为零，如做竖直上抛运动的小球运动到最高点时，C错误，D正确．
答案 D
8．如图3－1－10所示是一种汽车安全带控制装置的示意图，
当汽车处于静止或匀速直线运动时，摆锤竖直悬挂，锁棒水平，
棘轮可以自由转动，安全带能被拉动．当汽车突然刹车时，摆锤
由于惯性绕轴摆动，使得锁棒锁定棘轮的转动，安全带不能被拉
动．若摆锤从图中实线位置摆到虚线位置，汽车的可能运动方向
和运动状态是
A．向左行驶、突然刹车B．向右行驶、突然刹车
C．向左行驶、突然加速D．向右行驶、突然加速
解析摆锤从图中实线位置摆到虚线位置，说明加速度方向
向左，故选B、C.
答案BC
9．(2013·皖南十校联考)如图3－1－11所示，弹簧左端固定，
右端自由伸长到O点并系住物体m，现将弹簧压缩到A点，然
后释放，物体可以一直运动到B点，如果物体受到的阻力恒定，
则
A．物体从A到O先加速后减速
B．物体从A到O加速运动，从O到B减速运动
C．物体运动到O点时所受合力为零
D．物体从A到O的过程中加速度逐渐减小
解析物体向右运动的过程中，摩擦力向左且大小不变，到O点弹力减为零，在A、O之间必有一个位置弹力和摩擦力大小相等，设该位置为D，在A、D间物体所受的合力逐渐减小，加速度减小，速度增大；在D、B间物体所受的合力逐渐增大，加速度增大，速度减小；当物体运动到O点时，弹簧恢复原长，弹力为零，但仍有摩擦力存在，所以在O点合力不为零；故本题选A.
答案 A
10．(2013·无锡模拟)如图3－1－12甲所示，一物体沿足够长的固定光滑斜面从t＝0时由静止开始运动，同时受到沿斜面向上的风力作用，风力大小与时间成正比，即F＝kt(k为常数)．在物体沿斜面向下运动的过程中，物体的加速度、速度随时间变化的图象正确的是图乙中的(取沿斜面向下为正方向)
解析规定沿斜面向下方向为正，则a＝g sin θ－kt
m
，当t＜mg sin θ
k
时，a＞0但逐渐减小，物体
做加速度逐渐减小的加速运动；当t＞mg sin θ
k
时，a＜0但逐渐增大，物体做加速度逐渐增大的减速运动，选项B正确而A错误；在v－t图象中，图线的斜率代表加速度，选项C、D均错．答案 B
二、计算题(本大题共2小题，共30分．要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位)
11．(15分)如图3－1－13所示，轻质弹簧上端小球质量为m，平衡时弹簧的
压缩量为x，在某次振动过程中，当小球运动到最低点时，弹簧的压缩量为2x，
试求此时小球的加速度和弹簧对地面的压力．
解析平衡时有：mg＝kx，
在最低点，取向上为正方向有：2kx－mg＝ma.
解得：a＝g，方向竖直向上．
弹簧对地面的压力等于其弹力，
故F N＝2kx＝2mg，方向竖直向下．
答案加速度大小为g，方向竖直向上弹簧对地面的压力大小为2mg，方向竖直向下
12．(15分)一个箱子放在水平地面上，箱内有一固定的竖直杆，
在杆上套着一个环，箱与杆的总质量为M，环的质量为m，如图3－1
－14所示，已知环沿杆匀加速下滑时，环与杆间的摩擦力大小为F f，
则此时箱对地面的压力大小为多少？
解析环在竖直方向上受力情况如图甲所示，受重力mg和杆给
它竖直向上的摩擦力F f，根据牛顿第三定律，环应给杆一个竖直向下
的摩擦力F f′，
故箱子在竖直方向上受力如图乙所示，受重力Mg、地面对它的
支持力F N及环给它的摩擦力F f′，
由于箱子处于平衡状态，可得：
F N=F f′+Mg= F f +Mg.
根据牛顿第三定律，箱子对地面的压力大小等于地面对箱子的弹力大小，则F N′= F f +Mg. 答案F f +Mg。