2024年高考物理一輪復習熱點重點難點夯練與提升專題14牛頓三大定律、牛頓第二定律的瞬時性問題特訓目標特訓內(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）【特訓典例】牛頓第一定律1．甲瓶子盛滿水，在密封塞上用細繩懸掛一個鐵球，乙瓶子盛滿水，在密封塞上用等長細繩懸掛與小鐵球體積相同的小泡沫塑料球，且將乙瓶子倒置，如圖所示，甲、乙兩個瓶子均固定在小車上。當小車突然向前運動時，則兩球的存在狀態(tài)為（）【答案】A【詳解】對A選項所示情況，可設(shè)想一個與金屬小球等體積的水球。金屬球位置的變化，必然代替這個水球的位置。而同體積的水球和金屬球，金屬球的質(zhì)量大，慣性大，運動狀態(tài)不容易改變，故相對水球來說滯后。同理，由于同體積水球的質(zhì)量大于泡沫塑料球的質(zhì)量，水球慣性大，相對泡沫塑料球來說水球滯后，泡沫塑料球相對水球在前，故A正確，BCD錯誤。故選A。2．如圖所示，滑冰運動員用力將冰刀后蹬，可以向前滑行；停止用力，會逐漸停下，且滑行的速度越大，停下所需時間越長，滑的越遠。有四位同學對此過程發(fā)表了自己的看法，你認為正確的是（）A．運動員的運動需要力來維持B．停止用力，運動員停下來是具有慣性的表現(xiàn)C．停止用力，運動員停下來是由于摩擦力的作用D．速度越大，停下所需時間越長，說明慣性的大小和速度有關(guān)【答案】C【詳解】A．力是改變物體運動狀態(tài)的原因，不是維持物體運動的，故A錯誤；BC．停止用力，運動員停下來是由于摩擦力的作用，而繼續(xù)運動是因為慣性，故B錯誤，C正確；D．摩擦力一定時，根據(jù)運動學公式可知，速度越大，停下所需時間越長，但慣性與自身的質(zhì)量有關(guān)，與速度無關(guān)，故D錯誤。故選C。3．墨子是春秋戰(zhàn)國時期著名的思想家，他的著作《墨經(jīng)》中寫道：“力，刑之所以奮也?！薄靶獭蓖靶巍?，即物體：“奮”，意思是“（物體）動也”，即開始運動或者運動加快。這句話的意思就是“力能使物體由靜止開始運動，或者使運動的物體運動得越來越快”。對墨子這句關(guān)于力和運動的理解，下列說法正確的是（）A．墨子的觀點與亞里士多德關(guān)于力和運動的觀點基本相同B．力是維持物體運動的原因C．力是改變物體運動狀態(tài)的原因D．當物體不受力時，物體將停止運動【答案】C【詳解】A．墨子的觀點表達出力是改變物體運動狀態(tài)的原因，與亞里士多德的觀點不同，A錯誤；BC．力是改變物體運動狀態(tài)的原因，力不是維持物體運動的原因，B錯誤，C正確；D．當物體所受合力為零或不受力時，物體將保持勻速直線運動狀態(tài)或靜止狀態(tài)，D錯誤。故選C。4．為研究力和運動之間的關(guān)系，伽利略設(shè)想了著名的理想斜面實驗（圖為現(xiàn)代人所做斜面實驗的頻閃照片）：忽略摩擦時，小球?qū)⒃谟覀?cè)斜面上升到同樣的高度，減小右側(cè)斜面傾角至水平，小球因無法上升到同樣的高度而將持續(xù)的運動下去。但考慮到水平面不可能無限長，伽利略設(shè)計了一個水平面內(nèi)的圓形軌道，據(jù)此得出：勻速圓周運動也是一種慣性運動，月球也是因為慣性而繞地球做勻速圓周運動。下列說法正確的是（）A．伽利略根據(jù)能量守恒定律得出，小球在右側(cè)斜面會上升到與左側(cè)釋放位置一樣高B．實際摩擦不可忽略，斜面傾角越小，小球在右側(cè)斜面上上升的高度越低C．笛卡爾修正了伽利略的觀點，認為只有勻速直線運動才是慣性運動D．牛頓認為月球繞地球運動，是因為受到了地球引力而并非慣性運動【答案】BD【詳解】A．小球在右側(cè)斜面會上升到與左側(cè)釋放位置一樣高，是伽利略通過理想斜面實驗發(fā)現(xiàn)的，并不是根據(jù)能量守恒定律得出的，A錯誤；B．若實際摩擦不可忽略，斜面傾角越小，小球受到的摩擦力越大，小球機械能損失的越多，可得上升的高度越低，B正確；C．牛頓在笛卡爾、伽利略等人理論的基礎(chǔ)上，提出了慣性定律，即只有勻速直線運動才是慣性運動，C錯誤；D．牛頓認為月球繞地球運動，是因為受到了地球引力而并非慣性運動，D正確。故選BD。牛頓第三定律5．中國天眼（FAST）是目前世界上最大的單口徑射電望遠鏡，其反射面板由11萬余塊厚約1毫米的金屬薄板組成，因此面板的巡檢維護工作需采用“微重力蜘蛛人”系統(tǒng)，如圖甲所示，所謂的“微重力”是通過氦氣球的浮力“減輕人的重量”實現(xiàn)的。如圖乙所示是某次作業(yè)過程中處于靜止狀態(tài)的工作人員的示意圖，其與氦氣球連接的線保持豎直，下列說法正確的是（）A．人對面板的壓力和面板對人的支持力是一對平衡力B．人對面板的作用力大小等于面板對人的作用力大小C．氦氣球?qū)θ说淖饔昧Υ笮〉扔谌说闹亓Υ笮．面板對人的作用力大小等于人的重力大小【答案】B【詳解】A．人對面板的壓力和面板對人的支持力是一對相互作用力，故A錯誤；B．人對面板的作用力與面板對人的作用力是一對相互作用力，大小相等，故B正確；CD．由于工作人員需要在面板上巡檢，所以與面板間一定存在作用力，根據(jù)平衡條件可知氦氣球和面板對人的作用力的合力與重力平衡，且易知氦氣球和面板對人的作用力都為豎直向上，所以二者都小于人的重力大小，故CD錯誤。故選B。6．“電動平衡車”深受小朋友的喜歡。如圖所示，小朋友站在“電動平衡車”上在某水平地面上沿直線勻速前進，不計空氣阻力，下列說法中正確的是（）A．人對平衡車壓力和人受到的重力是同一個力B．人對平衡車的壓力和平衡車對人的支持力是一對平衡力C．人對平衡車的壓力是因為人形變產(chǎn)生的D．人對平衡車的壓力和平衡車對人的支持力作用效果相互抵消【答案】C【詳解】A．人對平衡車的壓力施力物體是人，受力物體是平衡車，而人受到的重力施力物體是地球，受力物體是人，這兩個力的施力物體和受力物體完全不同，因此不是同一個力，A錯誤；BD．人對平衡車的壓力和平衡車對人的支持力作用在兩個不同物體上，是一對作用力和反作用力，作用效果不能抵消，BD錯誤；C．人對平衡車的壓力是因為人與平衡車發(fā)生擠壓，產(chǎn)生形變，人想恢復原來的狀態(tài)，因此對平衡車產(chǎn)生壓力，C正確。故選C。7．如圖所示為2020央視春晚《綻放》中的精彩瞬間，男演員雙手撐地，男、女演員均處于靜止狀態(tài)。下列說法正確的是（）A．男演員對女演員的作用力斜向右上方B．女演員對男演員的作用力豎直向下C．男演員受到地面對他向右的摩擦力作用D．地面對男演員的支持力與演員對地面的壓力是一對平衡力【答案】B【詳解】A．根據(jù)平衡條件可知，男演員對女演員的作用力豎直向上，故A錯誤；B．由A分析可知，女演員對男演員的作用力豎直向下，故B正確；C．根據(jù)平衡條件可知，男演員與地面之間沒有摩擦力作用，故C錯誤；D．根據(jù)牛頓第三定律可知，地面對男演員的支持力與演員對地面的壓力是一對相互作用力，故D錯誤。故選B。8．2022年3月10日從中車電力機車獲悉，由該公駕駛的磁浮列車（圖甲）完成了相關(guān)動態(tài)試驗和系統(tǒng)聯(lián)調(diào)聯(lián)試，設(shè)計時速200公里，圖乙是某磁懸浮列車的原理圖，軌道P的磁場與車體Q的磁場之間產(chǎn)生排斥力使車體懸浮。已知P對Q的排斥力為F1，Q對P的排斥力為F2，則（）A．F1大于F2B．F1小于F2C．F1和F2是一對平衡力D．F1和F2是一對作用力與反作用力【答案】D【詳解】由題意可知，P對Q的排斥力和Q對P的排斥力為一對相互作用力，大小相等，方向相反。故選D。牛頓第二定律【答案】D10．如圖所示，吸附在豎直玻璃上質(zhì)量為m的擦窗工具，在平行于玻璃的拉力作用下，沿與豎直方向夾角為的虛線方向做加速度大小為g的勻加速直線運動，若摩擦力與重力大小相等，重力加速度為g，則拉力的大小為（）【答案】D11．車廂頂部固定一滑輪，在跨過定滑輪繩子的兩端各系一個物體，質(zhì)量分別為m1、m2，且m2>m1，m2靜止在車廂底板上，當車廂向右運動時，m1、m2與車廂保持相對靜止，系m1的那段繩子與豎直方向夾角為θ，系m2的那段繩子保持豎直，如圖所示。繩子的質(zhì)量、滑輪與繩子的摩擦忽略不計，下列說法正確的是（）A．車廂的加速度為gsinθB．車廂底板對m2的支持力為（m1+m2）gC．繩子中的張力大小為m1gcosθD．車廂底板對m2的摩擦力為m2gtanθ【答案】D【詳解】AC．對物體m1受力分析如圖甲所示

BD．對物體m2受力分析如圖乙所示

12．一重為100N的物體靜止在水平桌面上，物體與水平桌面間的動摩擦因數(shù)為0.4，現(xiàn)對物體同時施加如圖所示的水平力F1和F2，使物體做勻加速直線運動。已知F2=50N，取重力加速度g=10m/s2，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，則F1的大小可能為（）

A．8N B．30N C．50N D．98N【答案】AD故A正確；牛頓第二定律瞬時性的問題13．如圖所示，彈簧p和細繩q的上端固定在天花板上，下端用小鉤勾住質(zhì)量為m的小球C，彈簧、細繩和小鉤的質(zhì)量均忽略不計。靜止時p、q與豎直方向的夾角均為60°。下列判斷正確的有（）A．若p和球突然脫鉤，則脫鉤后瞬間q對球的拉力大小為0.6mgB．若p和球突然脫鉤，則脫鉤后瞬間球的加速度大小為C．若q和球突然脫鉤，則脫鉤后瞬間p對球的拉力大小為2mgD．若q和球突然脫鉤，則脫鉤后瞬間球的加速度大小為g【答案】D【詳解】AB．原來p、q對球的拉力大小均為mg。p和球脫鉤后，球?qū)㈤_始沿圓弧運動，將q受的力沿法向和切線正交分解，如圖1CD．若q球突然脫鉤后瞬間，p的拉力未來得及改變，仍為mg，因此合力為mg，如圖2球的加速度為大小為g。故C錯誤，D正確。故選D。14．如圖所示，吊籃A、物體B、物體C的質(zhì)量均為m，B和C分別固定在豎直彈簧兩端，彈簧的質(zhì)量不計。整個系統(tǒng)在輕繩懸掛下處于靜止狀態(tài)，現(xiàn)將懸掛吊籃的輕繩剪斷，在輕繩剛斷的瞬間（）A．物體B的加速度大小為gB．物體C與吊籃A間的彈力大小為0C．物體C的加速度大小為2gD．吊籃A的加速度大小為1.5g【答案】D【詳解】A．在輕繩剛斷的瞬間，彈簧的彈力不能突變，則物體B受力情況不變，故物體B的加速度大小為零，選項A錯誤；15．如圖所示，A、B兩球質(zhì)量相等，光滑斜面的傾角為θ，圖甲中，A、B兩球用輕彈簧相連，圖乙中A、B兩球用輕質(zhì)桿相連，系統(tǒng)靜止時，擋板C與斜面垂直，輕彈簧、輕桿均與斜面平行，則在突然撤去擋板的瞬間有（）A．乙圖中A球加速度為gsinθB．兩圖中A球的加速度均為零C．圖乙中輕桿的作用力一定不為零D．圖甲中B球的加速度是圖乙中B球加速度的2倍【答案】AD【詳解】對甲圖，彈簧彈力F＝mgsinθ突然撤去擋板的瞬間，彈簧來不及伸開，彈力不變。對A球進行受力分析，仍處于平衡狀態(tài)，加速度為零；對B進行受力分析，根據(jù)牛頓第二定律F+mgsinθ＝maB解得aB＝2gsinθ對乙圖，輕桿為剛性桿，突然撤去擋板的瞬間，輕桿作用力為零，以AB為整體，根據(jù)牛頓第二定律2mgsinθ＝2ma得a＝gsinθ即A、B的加速度都為gsinθ，綜上分析可知：AD正確，BC錯誤；故選AD。16．如圖所示，質(zhì)量分別為5kg和3kg的物塊AB放在光滑水平面上并用輕質(zhì)彈簧相連，今用大小為F=24N的水平力作用在A上使A、B相對靜止一起做勻加速直線運動，則下列說法正確的是（）A．彈簧的彈力大小等于15NB．彈簧的彈力大小等于9N【答案】BD應(yīng)用牛頓第二定律分析動態(tài)過程C．小球第一次過O點時速度一定最大D．若初始在a位置給小球一個沿桿向下的速度，則小球最終運動的最高點一定在O點【答案】DD．將小球拉到圖示a位置由靜止釋放，小球沿桿做往返運動，由于摩擦力的作用，往返運動的幅度會越來越小，最終穩(wěn)定后小球只在之間往返運動。若初始在a位置給小球一個向下的速度，只是小球沿桿剛開始往返運動的幅度大，隨著往返次數(shù)增多，幅度越來越小，小球最終運動的范圍還是在之間，即小球最終運動的最高點一定還是在O點，D正確。故選D。18．“反向蹦極”如圖所示，彈性輕繩的上端固定在O點，拉長后將下端固定在體驗者的身上，并與固定在地面上的力傳感器相連，傳感器示數(shù)為1400N。打開扣環(huán)，從A點由靜止釋放，像火箭一樣被“豎直發(fā)射”，經(jīng)B點上升到最高位置C點，在B點時速度最大。人與裝備的總質(zhì)量為70kg（可視為質(zhì)點）。不計空氣阻力，重力加速度g取10m/s2，則下列說法正確的是（）A．在C點，人處于靜止狀態(tài)B．在B點，人處于超重狀態(tài)C．打開扣環(huán)瞬間，人的加速度大小為10m/s2D．從A點到B點上升過程中，人的加速度不斷減小【答案】D【詳解】A．在C點速度為零，有向下的加速度，合力不為零，受力不平衡，人處于失重狀態(tài)，不是靜止狀態(tài)，故A錯誤；B．在B點時人的速度最大，此時人所受合力為零，加速度為零，故B錯誤；C．固定在地面時傳感器示數(shù)為T=1400N，設(shè)此時彈性繩的彈力為F，由平衡條件得F=T+mg打開扣環(huán)瞬間，對人，由牛頓第二定律得Fmg=ma代入數(shù)據(jù)解得a=20m/s2故C錯誤；D．人從A點到B點過程，彈性繩的拉力大于人的重力，隨著人向上運動，彈性繩的伸長量減小，彈性繩的彈力F減小，人所受合力Fmg減小，加速度減小，故D正確。故選D。19．如圖所示，彈簧左端固定，右端自由伸長到點并系住物體?，F(xiàn)推動物體將彈簧壓縮到點，然后釋放，物體一直運動到點速度減為零。如果物體受到地面的摩擦阻力恒定，則（）A．物體從到的過程加速度先變小后變大B．物體從到的過程加速度逐漸變大C．物體運動到點時速度最大D．物體在點速度減為零后一定保持靜止【答案】AB【詳解】A．在A點合力水平向右，在O點合力水平向左，因此從A到O存在一個點加