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第三章第9讲
基础过关练
题组一牛顿第一定律惯性
1.(多选)科学家关于物体运动的研究对树立正确的自然观具有重要作用。下列说法中符合历史事实的是(BCD)
A.亚里士多德认为,必须有力作用在物体上,物体的运动状态才会改变
B.伽利略通过“理想实验”得出结论:如果物体不受力,它将以这一速度永远运动下去
C.笛卡儿指出,如果运动中的物体没有受到力的作用,它将继续以同一速度沿同一直线运动,既不停下来也不偏离原来的方向
D.牛顿认为,物体都具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质
[解析]亚里士多德认为,必须有力作用在物体上,物体才能运动,故A错误;伽利略通过“理想实验”得出结论:力不是维持运动的原因,如果物体不受力,它将以这一速度永远运动下去,故B正确;笛卡儿指出如果运动中的物体没有受到力的作用,它将继续以同一速度沿同一直线运动,既不停下来也不偏离原来的方向,故C正确;牛顿认为物体都具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质,故D正确。
2.图示情境中,小球相对于水平桌面向后运动的原因是(B)
A.小球突然失去惯性
B.动车突然向前加速
C.动车突然向前减速
D.动车做匀速直线运动的速度很大
[解析]小球突然相对水平桌面向后运动,是因为动车突然向前加速,因为惯性,小球会保持原来的运动状态,所以会相对于水平桌面向后运动,故B正确。
题组二牛顿第二定律
3.昆虫沫蝉跳跃的高度可达0.7m,而其身体长度仅有几毫米,跳跃能力远远超过了人们先前所认为的昆虫界的“跳高冠军”——跳蚤。已知沫蝉起跳时平均加速度可达3.8km/s2,则沫蝉起跳时对地面的平均压力大小与其受到的重力大小的比约为(C)
A.3.8∶1 B.38∶1
C.380∶1 D.3800∶1
[解析]沫蝉起跳时,由牛顿第二定律得FN-mg=ma,解得地面对沫蝉的支持力大小FN=381mg,由牛顿第三定律可知,它对地面的压力大小FN′=FN=381mg,则FN′∶G=381∶1,则平均压力大小与其受到的重力大小的比约为380∶1,故选C。
4.(多选)(2024·广东普宁市高三阶段练习)如图,一名儿童光脚沿中间的滑梯表面,从底端缓慢走到顶端(脚底与滑梯不打滑),然后又从顶端坐下来由静止滑下来,已知儿童的质量为m,滑梯与水平地面夹角为θ,儿童下滑时滑梯与儿童身体间的动摩擦因数为μ,重力加速度为g,下列判断正确的是(AC)
A.儿童向上走时所受摩擦力为mgsinθ,方向沿斜面向上
B.儿童向上走时所受摩擦力为μmgcosθ,方向沿斜面向上
C.儿童下滑时加速度为gsinθ-μgcosθ,方向沿斜面向下
D.儿童下滑时加速度为2gsinθ,方向沿斜面向下
[解析]儿童从底端缓慢走到顶端时,处于平衡状态,所受摩擦力为静摩擦力,跟重力沿斜面向下的分力平衡,所以大小为mgsinθ,方向沿斜面向上,故A正确,B错误;儿童下滑时受到的摩擦力为滑动摩擦力,大小为Ff=μmgcosθ,下滑时的加速度大小为a=eq\f(mgsinθ-μmgcosθ,m)=gsinθ-μgcosθ,方向沿斜面向下,故C正确,D错误。
5.(多选)在光滑水平面上有一物块受水平恒力F作用而运动,在其前方固定一个足够长的轻质弹簧,如图所示,当物块与弹簧接触并将弹簧压至最短的过程中,下列说法正确的是(BC)
A.物块接触弹簧后立即做减速运动
B.物块接触弹簧后先加速后减速
C.当物块的速度最大时,物块的加速度等于零
D.当弹簧处于压缩量最大时,它受到的合力为零
[解析]物块与弹簧接触并将弹簧压至最短的过程中,开始水平恒力大于弹簧的弹力,根据牛顿第二定律有a=eq\f(F-kx,m),知加速度向右,大小在减小,做加速运动,当弹力等于恒力F时,加速度为零,速度达到最大,然后弹力大于恒力F,则加速度a′=eq\f(kx′-F,m),弹力增大,则加速度增大,加速度方向与速度方向相反,做减速运动,知物体先做加速运动再做减速运动,故A项错误,B项正确;由以上分析可知,当物体的速度最大时,物体的加速度等于零,故C项正确;当弹簧压缩到最短时,物体速度为零,合力最大,故D项错误。故选BC。
6.(2024·黑龙江哈尔滨模拟)2023年5月6日,哈三中举行春季趣味运动会。趣味比赛“毛毛虫竞速”锻炼体能的同时,考验班级的团队协作能力。某班级在比赛中六位同学齐心协力,默契配合,发令后瞬间加速度达到10m/s2。已知“毛毛虫”道具重10kg,重力加速度g的大小取10m/s2。则在发令后瞬间平均每位同学对道具的作用力约为(C)
A.17N B.20N
C.24N D.33N
[解析]对“毛毛虫”道具受力分析,受到向下的重力,左斜上的拉力,两个力的合
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