2023屆高三物理一輪復(fù)習重點熱點難點專題特訓(xùn)專題14牛頓三大定律、牛頓第二定律的瞬時性問題特訓(xùn)目標特訓(xùn)內(nèi)容目標1牛頓第一定律（1T—4T）目標2牛頓第三定律（5T—8T）目標3牛頓第二定律（9T—12T）目標4牛頓第二定律瞬時性的問題（13T—16T）目標5應(yīng)用牛頓第二定律分析動態(tài)過程（17T—20T）【特訓(xùn)典例】牛頓第一定律1．如圖所示，某同學(xué)朝著列車行進方向坐在車廂中，水平桌面上放有一靜止的小球。突然，他發(fā)現(xiàn)小球向后滾動，則可判斷（）A．列車在剎車B．列車在做勻速直線運動C．列車在做加速直線運動D．列車的加速度在增大【答案】C【詳解】小球突然向后滾動，根據(jù)牛頓第一定律可以判斷列車相對小球向前做加速直線運動，但無法判斷列車的加速度變化情況，故ABD錯誤，C正確。故選C。2．伽利略對“自由落體運動”和“運動和力的關(guān)系”的研究，開創(chuàng)了科學(xué)實驗和邏輯推理相結(jié)合的重要科學(xué)研究方法。圖甲、乙分別表示這兩項研究中實驗和邏輯推理的過程，對這兩項研究，下列說法正確的是（）A．伽利略通過圖甲的實驗對自由落體運動的研究后，合理外推得出小球在斜面上做勻變速運動B．圖甲中先在傾角較小的斜面上進行實驗，可“沖淡”重力，使時間測量更容易C．圖乙兩個斜面對接，小球從一個斜面釋放后會滾到另一個斜面上，伽利略認為如果沒有摩擦等阻力情況下，小球?qū)_到與釋放點等高位置，在實際中這個現(xiàn)象也完全可以實現(xiàn)D．圖乙的實驗為“理想實驗”，伽利略通過邏輯推理得出運動的物體在不受任何外力作用下將永遠運動下去，做勻速運動【答案】BD【詳解】AB．伽利略設(shè)想物體下落的速度與時間成正比，因為當時無法測量物體的瞬時速度，所以伽利略通過數(shù)學(xué)推導(dǎo)證明:如果速度與時間成正比，那么位移與時間的平方成正比;由于當時用滴水法計算，無法記錄自由落體的較短時間，伽利略設(shè)計了讓銅球沿阻力很小的斜面滾下，來“沖淡”重力得作用效果，而小球在斜面上運動的加速度要比它豎直下落的加速度小得多，所用時間長的多，所以容易測量。伽利略做了上百次實驗，并通過抽象思維在實驗結(jié)果上做了合理外推，故B正確，A錯誤；C．完全沒有摩擦力阻力的斜面不存在，所以在實際中這個現(xiàn)象不可能實現(xiàn)，故C錯誤；D．圖乙的實驗為“理想實驗”，伽利略通過邏輯推理得出運動的物體在不受任何外力作用下將永遠運動下去，做勻速運動即物體的運動不需要力來維持，故D正確。故選BD。3．如圖，圓柱形玻璃容器內(nèi)裝滿液體靜置于水平面上，容器中有a、b、c三個不同材質(zhì)的物塊，物塊a、c均對容器壁有壓力，物塊b懸浮于容器內(nèi)的液體中，忽略a、c與容器壁間的摩擦?，F(xiàn)給容器施加一水平向右的恒力，使容器向右做勻加速度直線運動。下列說法正確的是（）A．三個物塊將保持圖中位置不變，與容器一起向右加速運動B．物塊a將相對于容器向右運動，最終與容器右側(cè)壁相互擠壓C．物塊b將相對于容器保持靜止，與容器一起做勻加速度運動D．物塊c將相對于容器向右運動，最終與容器右側(cè)壁相互擠壓【答案】CD【詳解】由題意可知，c浮在上面對上壁有壓力，可知c排開水的質(zhì)量大于本身的質(zhì)量；同理b排開水的質(zhì)量等于本身的質(zhì)量，a排開水的質(zhì)量小于本身的質(zhì)量；則當容器向右加速運動時，由牛頓第一定律可知，物塊a將相對于容器向左運動，最終與容器左側(cè)壁相互擠壓；物塊b將相對于容器保持靜止，與容器一起做勻加速度運動；物塊c因相等體積的水將向左運動，則導(dǎo)致c將相對于容器向右運動，最終與容器右側(cè)壁相互擠壓（可將c想象為一個小氣泡）。故選CD。4．2021年6月17日，在神舟十二號載人飛船與天和核心艙成功實現(xiàn)自主快速交會對接后，于18時48分，航天員聶海勝、劉伯明、湯洪波先后進入天和核心艙，標志著中國人首次進入自己的空間站。則下列說法正確的是（

）A．宇航員在太空中由于完全失重，所以沒有慣性B．宇航員進入核心艙需借助外力，說明力是維持物體運動的原因C．載人飛船加速升空的過程中，宇航員對座椅的壓力與其受到的支持力大小相等D．宇航員在空間站內(nèi)用力F雙手互拉彈簧兩端時，彈簧彈力大小為2F【答案】C【詳解】A．物體的慣性由質(zhì)量決定，與物體所處的位置沒有關(guān)系，A錯誤；B．宇航員進入核心艙需借助外力，說明力是改變物體運動的原因，B錯誤；C．載人飛船加速升空的過程中，宇航員對座椅的壓力與其受到的支持力互為作用力和反作用力，根據(jù)牛頓第三定律可知，其大小相等，C正確；D．宇航員在空間站內(nèi)用力F雙手互拉彈簧兩端時，根據(jù)二力平衡可知，彈簧彈力大小為F，D錯誤。故選C。牛頓第三定律5．如圖所示，外層覆蓋鋅的納米機器人可攜帶藥物進入老鼠體內(nèi)，到達老鼠的胃部之后，外層的鋅與消化液中的酸發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生氫氣氣泡作為推進動力，機器人的速度可達。若不計重力和浮力，則下列說法正確的是（）A．胃液中運動的納米機器人不受阻力B．機器人前進時對胃液的作用力比胃液對機器人的作用力大C．氫氣氣泡對機器人作用力一定比胃液對機器人作用力小D．機器人在胃液中加速前進時，氫氣氣泡對機器人做的功大于機器人動能的增加量【答案】D【詳解】A．液中運動的納米機器人受到液體阻力的作用，故A錯誤；B．機器人前進時對胃液的作用力與胃液對機器人的作用力為一對相互作用力，大小相等，方向相反，故B錯誤；C．忽略重力及浮力，機器人在胃液中加速前進時，由牛頓第二定律可知，氫氣氣泡對機器人作用力比胃液對機器人作用力大，故C錯誤；D．機器人在胃液中加速前進時，氫氣氣泡對機器人做的功等于機器人動能的變化及克服胃液阻力做的功，故D正確。故選D。6．如圖所示，在花樣滑冰比賽中的男運動員托舉著女運動員一起滑行。對于此情景，下列說法正確的是（）A．男運動員受到的重力和冰面對他的支持力是一對平衡力B．男運動員對女運動員的支持力大于女運動員受到的重力C．男運動員對冰面壓力大小與冰面對他支持力大小在任何時候都相等D．女運動員對男運動員的壓力與冰面對男運動員的支持力是一對作用力和反作用力【答案】C【詳解】A．冰面對男運動員的支持力等于男運動員和女運動員重力之和，所以男運動員受到的重力和冰面對他的支持力不是一對平衡力，故A錯誤；B．女運動員處于平衡狀態(tài)，男運動員對女運動員的支持力等于女運動員受到的重力，故B錯誤；C．男運動員對冰面壓力與冰面對他支持力是一對相互作用力，大小在任何時候都相等，故C正確；D．作用力和反作用力之間只涉及兩個相互作用的物體，而女運動員對男運動員的壓力與冰面對男運動員的支持力涉及到三個物體，所以不是一對作用力和反作用力，故D錯誤。故選C。7．北京時間2022年2月27日11時許，中國在海南文昌航天發(fā)射場使用長征八號運載火箭，以“1箭22星”方式，成功將泰景三號01衛(wèi)星等共22顆衛(wèi)星發(fā)射升空，衛(wèi)星順利進入預(yù)定軌道，發(fā)射任務(wù)獲得圓滿成功，下列說法正確的是（）A．火箭發(fā)射時，噴出的高速氣流對火箭的作用力大于火箭對氣流的作用力B．火箭發(fā)射時，噴出的高速氣流對火箭的作用力與火箭對氣流的作用力是一對平衡力C．發(fā)射初期，火箭處于超重狀態(tài)D．發(fā)射的衛(wèi)星進入軌道正常運轉(zhuǎn)后，動量保持不變【答案】C【詳解】AB．火箭發(fā)射時，噴出的高速氣流對火箭的作用力與火箭對氣流的作用力是一對相互作用力，大小相等，方向相反，故AB錯誤；C．發(fā)射初期，火箭有豎直向上的加點速，所以火箭處于超重狀態(tài)，故C正確；D．發(fā)射的衛(wèi)星進入軌道正常運轉(zhuǎn)后，速度方向一直在改變，動量也一直在改變，故D錯誤。故選C。8．為了降低潛艇噪音，科學(xué)家設(shè)想用電磁推進器替代螺旋槳。裝置的截面圖如圖所示，電磁推進器用絕緣材料制成海水管道，馬鞍形超導(dǎo)線圈形成如圖所示的磁場，現(xiàn)潛艇在前進過程中海水正源源不斷地被推向紙外。則下列說法正確的是（）A．圖中所接電源為直流電源，a極為電源正極B．同時改變磁場方向和電源正負極可實現(xiàn)潛艇倒退C．加速階段，海水對潛艇的力與潛艇對海水的力的大小相等D．電源輸出的能量完全轉(zhuǎn)化為海水的動能和潛艇的動能【答案】C【詳解】A．海水被推向紙外，根據(jù)左手定則可知，電流方向由b指向a，b為電源正極，A錯誤；B．同時改變電流和磁場方向，海水受到的安培力不變，航行方向不變，B錯誤；C．根據(jù)牛頓第三定律，海水對潛艇的力與潛艇對海水的力大小相等，方向相反，C正確；D．電源輸出的能量不可能完全轉(zhuǎn)化為動能，有焦耳熱損耗，D錯誤；故選C。牛頓第二定律9．某同學(xué)站在力的傳感器上連續(xù)完成多次下蹲起立。某時刻作為計時起點，傳感器與計算機連接，經(jīng)計算機處理后得到力的傳感器示數(shù)F隨時間t變化的情況，如圖所示。已知該同學(xué)質(zhì)量，重力加速度。下列說法正確的是（）A．0～4s完成了一次下蹲過程B．0～8s該同學(xué)向下的最大加速度約為C．0～8s該同學(xué)向上的最大加速度約為D．1.8s該同學(xué)向下速度達到最大【答案】AC【詳解】A．人下蹲動作分別有失重和超重兩個過程，先是加速下降失重，有F<mg=600N，到達一個最大速度后再減速下降超重，有F>mg=600N，故0～4s完成了一次下蹲過程，故A正確；BD．由圖像知，在1.8s時F最小，該同學(xué)向下的加速度最大，還在向下加速，由對應(yīng)圖像有，代入解得故BD錯誤；C．0～8s內(nèi)當F最大時，該同學(xué)向上的加速度最大，由對應(yīng)圖像有，代入解得故C正確；故選AC。10．汽車運送圓柱形工件的示意圖如圖所示，圖中P、Q、N是固定在車體上的壓力傳感器。假設(shè)圓柱形工件表面光滑，汽車靜止時，Q傳感器示數(shù)為零，P、N傳感器示數(shù)不為零。汽車以加速度向左勻加速啟動，重力加速度，下列情況說法正確的是（）（）A．當時，P有示數(shù)，Q無示數(shù)B．當時，P有示數(shù)，Q有示數(shù)C．當時，P有示數(shù)，Q有示數(shù)D．當時，P無示數(shù)，Q有示數(shù)【答案】AD【詳解】僅N傳感器示數(shù)有示數(shù)時，有得當時，P有示數(shù)，Q無示數(shù)，當時，P無示數(shù)，Q有示數(shù)。故選AD。11．如圖所示，一個小球O用1、2兩根細繩連接并分別系于箱子上的A點和B點，OA與水平方向的夾角為θ，OB水平，開始時箱子處于靜止狀態(tài)，下列說法正確的是（）A．若使箱子水平向右加速運動，則繩1、2的張力均增大B．若使箱子水平向右加速運動，則繩1的張力不變，繩2的張力增大C．若使箱子豎直向上加速運動，則繩1、2的張力均增大D．若使箱子豎直向上加速運動，則繩1的張力增大，繩2的張力不變【答案】BC【詳解】AB．箱子靜止時，對小球，根據(jù)平衡條件得；若使箱子水平向右加速運動，則在豎直方向上合力為零，有；所以繩1的張力不變，繩2的張力增大，A錯誤，B正確；CD．若使箱子豎直向上加速運動，則；所以繩1的張力增大，繩2的張力也增大，C正確，D錯誤。故選BC。12．如圖所示為位于水平面上的小車，固定在小車上的支架的斜桿與豎直桿的夾角為，在斜桿下端固定有質(zhì)量為的小球?，F(xiàn)使小車以加速度向右做勻加速運動，下列說法正確的是（）A．桿對小球的彈力豎直向上B．桿對小球的彈力沿桿向上C．桿對小球的彈力大小可能為D．桿對小球的彈力大小為【答案】CD【詳解】D．設(shè)桿對小球的彈力在豎直方向的分力為，水平方向的分力為，豎直方向根據(jù)受力平衡可得水平方向根據(jù)牛頓第二定律可得桿對小球的彈力大小D正確；ABC．設(shè)小球的彈力與豎直方向的夾角為，則有當即此時桿對球的彈力沿桿向上，豎直方向有解得綜上分析可知，只有當加速度時，桿對球的彈力才沿桿向上，AB錯誤，C正確。故選CD。牛頓第二定律瞬時性的問題13．如圖所示，質(zhì)量為2kg的物體A靜止于豎直的輕彈簧上，質(zhì)量為3kg的物體B用細線懸掛，A、B間相互接觸但無壓力，取重力加速度。某時刻將細線剪斷，則細線剪斷瞬間（）A．B對A的壓力大小為12NB．彈簧彈力大小為50NC．B的加速度大小為D．A的加速度為零【答案】A【詳解】B．原來A處于平衡狀態(tài)，細線剪斷瞬間，彈簧的彈力不會發(fā)生突變，仍有故B錯誤；CD．細線剪斷瞬間，A、B一起加速下降，由于原來A平衡，故整體受到的合力等于B的重力，由牛頓第二定律可得解得A、B共同加速度故CD錯誤；A．對B由牛頓第二定律可得解得B受到的支持力為由牛頓第三定律可知，B對A的壓力大小為12N，故A正確。故選A。14．現(xiàn)有輕質(zhì)細繩AB、BC以及輕質(zhì)彈簧CD。在豎直面內(nèi)按照如圖所示的方式連接，其中A、D兩點固定于豎直墻上，B、C為兩個可視為質(zhì)點的小球，質(zhì)量均為m，AB、CD與豎直方向夾角均為30°，BC沿水平方向。已知重力加速度為g，現(xiàn)只剪斷其中一根繩，則（）A．若只剪斷BC繩，則剪斷繩后瞬間，B球加速度為B．若只剪斷BC繩，則剪斷繩后瞬間，C球加速度為C．若只剪斷AB繩，則剪斷繩后瞬間，B球加速度為gD．若只剪斷AB繩，則剪斷繩后瞬間，C球加速度為【答案】D【詳解】根據(jù)題意，對B、C兩個小球整體，根據(jù)平衡條件有，解得對B小球，根據(jù)平衡條件有A．若只剪斷BC繩，則剪斷繩后瞬間，繩AB的拉力發(fā)生突變，對B小球有，B球加速度為故A錯誤；B．若只剪斷BC繩，則剪斷繩后瞬間，彈簧CD的彈力不發(fā)生突變，對C小球有C球加速度為故B錯誤；CD．若只剪斷AB繩，則剪斷繩后瞬間，繩BC的拉力發(fā)生突變，彈簧CD的彈力不發(fā)生突變，B、C兩個小球具有相同的水平加速度，對B小球，水平方向有對C小球，水平方向有解得，對B小球，豎直方向有解得則B球加速度對C小球，豎直方向有解得則C球加速度為故C錯誤D正確。故選D。15．如圖所示，A、B兩木塊間連一輕桿，A、B質(zhì)量相等，一起靜止地放在一塊光滑木板上，若將此木板突然抽去，在此瞬間，A、B兩木塊的加速度分別是（）A．a(chǎn)A=0，aB=2g B．a(chǎn)A=g，aB=g C．a(chǎn)A=0，aB=0 D．a(chǎn)A=g，aB=2g【答案】B【詳解】在抽出木板的瞬時，AB整體加速度相同，對AB應(yīng)用牛頓第二定律有解得，B正確。故選B。16．如圖，質(zhì)量相等的兩滑塊P、Q置于水平桌面上，二者用一輕彈簧水平連接，兩滑塊與桌面間的動摩擦因數(shù)均為。重力加速度大小為g。用水平向右的拉力F拉動P，使兩滑塊均做勻速運動；某時刻突然撤去該拉力，則從此刻開始到彈簧第一次恢復(fù)原長之前（）A．P的加速度大小的最大值為B．Q的加速度大小的最大值為C．P的位移大小一定大于Q的位移大小D．P的速度大小均不大于同一時刻Q的速度大小【答案】AD【詳解】設(shè)兩物塊的質(zhì)量均為m，撤去拉力前，兩滑塊均做勻速直線運動，則拉力大小為撤去拉力前對Q受力分析可知，彈簧的彈力為AB．從此刻開始到彈簧第一次恢復(fù)原長之前的過程中，以向右為正方向，撤去拉力瞬間彈簧彈力不變?yōu)?，兩滑塊與地面間仍然保持相對滑動，此時滑塊P的加速度為解得此刻滑塊Q所受的外力不變，加速度仍為零，過后滑塊P做減速運動，故PQ間距離減小，彈簧的伸長量變小，彈簧彈力變小。根據(jù)牛頓第二定律可知P減速的加速度減小，滑塊Q的合外力增大，合力向左，做加速度增大的減速運動。故P加速度大小的最大值是剛撤去拉力瞬間的加速度為。Q加速度大小最大值為彈簧恢復(fù)原長時解得故滑塊Q加速度大小最大值為，A正確，B錯誤；C．滑塊PQ水平向右運動，PQ間的距離在減小，故P的位移一定小于Q的位移，C錯誤；D．滑塊P在彈簧恢復(fù)到原長時的加速度為解得撤去拉力時，PQ的初速度相等，滑塊P由開始的加速度大小為做加速度減小的減速運動，最后彈簧原長時加速度大小為；滑塊Q由開始的加速度為0做加速度增大的減速運動，最后彈簧原長時加速度大小也為。分析可知P的速度大小均不大于同一時刻Q的速度大小，D正確。故選AD。應(yīng)用牛頓第二定律分析動態(tài)過程17．如圖所示，小球自a點由靜止自由下落，到b點時與彈簧接觸，到c點時彈簧被壓縮到最短。若不計彈簧質(zhì)量和空氣阻力，在小球由a→b→c的運動過程中（）A．b點到c點先加速后減速B．b點到c點一直減速C．b點的加速度小于重力加速度gD．c點的加速度方向豎直向下【答案】A【詳解】AB．從b點到c點，小球受到重力和向上的彈力，彈力逐漸增大，開始時彈力小于重力，合力向下，加速度向下，小球做加速運動。后來，彈力大于重力，合力向上，加速度向上，小球做減速運動，所以b點到c點小球先加速后減速，故A正確，B錯誤；C．在b點彈簧的彈力為零，合力為重力，小球的加速度等于重力加速度g，故C錯誤；D．b、c間某位置彈力等于重力，小球由于慣性，繼續(xù)向下運動，彈力增大，則在c點彈力大于重力，合力方向豎直向上，因此c點的加速度方向豎直向上，故D錯誤。故選A。18．如圖甲所示，一輕彈簧豎直放置，下端固定在水平地面上，一質(zhì)量為m的小球，從彈簧上端靜止下落。若以小球開始下落的位置為坐標原點，沿豎直向下建立坐標軸Ox，小球下落至最低點過程中的ax圖像如圖乙所示（圖中坐標值皆已知），不計空氣阻力，重力加速度為g。則（）A．勁度系數(shù)B．彈簧最大彈力C．小球向下運動過程中最大加速度D．小球向下運動過程中最大速度【答案】B【詳解】A．結(jié)合圖乙可知，小球下落的加速度為零時則有解得彈簧的勁度系數(shù)為故A錯誤；B．小球向下運動過程中彈簧最大彈力為故B正確；C．小球向下運動過程中最大加速度為故C錯誤D．設(shè)小球向下運動過程中最大速度，根據(jù)動能定理可知整理可得結(jié)合圖像可知解得小球向下運動過程中最大速度為故D錯誤；故選B。19．“血沉”是指紅細胞在一定條件下沉降的速度，在醫(yī)學(xué)中具有重要意義。測量“血沉”可將經(jīng)過處理后的血液放進血沉管內(nèi)，由于有重力以及浮力的作用，血液中的紅細胞將會下沉，且在下沉的過程中紅細胞還會受到血液的粘滯阻力。已知紅細胞下落受到血液的粘滯阻力表達式為，其中為血液的粘滯系數(shù)，為紅細胞半徑，為紅細胞運動的速率。設(shè)血沉管豎直放置且足夠深，紅細胞