高中物理教科版第三章牛頓運動定律 學業(yè)分層測評19

學業(yè)分層測評(十九)(建議用時：45分鐘)[學業(yè)達標]1．關(guān)于作用力和反作用力，下列說法中正確的是()A．物體相互作用時，先有作用力而后才有反作用力B．作用力和反作用力大小相等、方向相反、在一條直線上，因此它們的合力為零C．彈力的反作用力一定是彈力D．馬能將車拉動，是因為馬拉車的力大于車拉馬的力【解析】作用力和反作用力是同時產(chǎn)生、同時變化、同時消失的，沒有先后之分，A錯誤；作用力和反作用力大小相等、方向相反，在一條直線上，作用在兩個相互作用的物體上，不能求合力，B錯誤；作用力和反作用力是同一性質(zhì)的力，C正確；馬拉車的力和車拉馬的力是一對作用力和反作用力，它們大小相等，D錯誤．【答案】C2．汽車拉著拖車在水平道路上沿直線加速行駛．根據(jù)牛頓運動定律可知()A．汽車拉拖車的力大于拖車拉汽車的力B．汽車拉拖車的力等于拖車拉汽車的力C．汽車拉拖車的力小于拖車受到的阻力D．汽車拉拖車的力等于拖車受到的阻力【解析】汽車拉拖車的力與拖車拉汽車的力是一對作用力和反作用力，它們始終等大反向，故A錯誤，B正確；由于拖車加速前進，故汽車拉拖車的力大于拖車受到的阻力，C、D錯誤．【答案】B3．如圖3-4-8所示，一黑板擦吸咐在豎直磁性黑板上靜止不動，則該黑板擦受力個數(shù)為()圖3-4-8A．2個 B．3個C．4個 D．5個【解析】對黑板擦受力分析可知，該黑板擦受到重力、磁性黑板的吸引力、磁性黑板的支持力和靜摩擦力．故選項C正確．【答案】C4．(2023·上海理工大學附中高一檢測)馬車在我國古代是主要交通工具，現(xiàn)在一些地方還在使用．如圖3-4-9所示，已知拖車的質(zhì)量為500kg，馬匹的質(zhì)量為400kg，拖車受到馬的拉力為1000N、阻力為500N，則馬匹的加速度和拖車對馬匹的拉力各為()【導學號：70290117】圖3-4-9A．1.25m/s2、1000N B．1.25m/s2、500NC．1.00m/s2、1000N D．1.00m/s2、500N【解析】根據(jù)牛頓第二定律得：a＝eq\f(F－f,m)＝eq\f(1000－500,500)m/s2＝1m/s2拖車對馬匹的拉力與馬對拖車的拉力是一對作用力與反作用力關(guān)系，大小相等，所以拖車對馬匹的拉力為1000N故選C.【答案】C5．(多選)將一鐵塊A放在水平放置的磁板B上，A被B吸住并處于靜止狀態(tài)(如圖3-4-10所示)，關(guān)于鐵塊A的受力情況，下列敘述正確的是()【導學號：70290118】圖3-4-10A．鐵塊共受三個力的作用，其中有兩個力的施力物體是磁板B．鐵塊所受的重力與鐵塊所受磁板的支持力是一對平衡力C．磁板所受鐵塊的壓力等于鐵塊的重力D．磁板對鐵塊的吸引力與鐵塊對磁板的吸引力大小相等、方向相反【解析】鐵塊A受重力、B對A的支持力、B對A的吸引力，支持力與吸引力的施力物體都是磁板B，故A正確；鐵塊A的重力與其所受磁板的支持力大小不相等，不是一對平衡力，B錯誤；磁板所受的壓力等于A所受的支持力，大于鐵塊的重力，C錯誤；B對A的吸引力與A對B的吸引力是相互作用力，大小相等、方向相反，D正確．【答案】AD6．我國計劃在未來幾年將人類送上月球，其中用到火箭和載人航天飛船，下面關(guān)于飛船與火箭上天的情形，其中正確的敘述是()A．火箭尾部向外噴氣，噴出的氣體反過來對火箭產(chǎn)生一個反作用力，從而讓火箭獲得了向上的作用力B．火箭尾部噴出的氣體對空氣產(chǎn)生一個作用力，空氣的反作用力使火箭獲得飛行的動力C．火箭飛出大氣層后，由于沒有了空氣，火箭雖然向后噴氣，但也無法獲得前進的動力D．以上說法均不對【解析】火箭升空時，其尾部向下噴氣，火箭箭體與被噴出的氣體是一對相互作用的物體．火箭向下噴氣時，噴出的氣體同時對火箭產(chǎn)生向上的反作用力，即為火箭上升的推動力，此動力并不是由周圍的空氣對火箭的反作用力提供的，因而與是否飛出大氣層、是否存在空氣無關(guān)，故B、C錯誤，A正確；綜上，D錯誤．【答案】A7．(2023·上海六校高一期末)如圖3-4-11所示，兩車廂的質(zhì)量相同，其中一個車廂內(nèi)有一人拉動繩子使兩車廂相互靠近．若不計繩子質(zhì)量及車廂與軌道間的摩擦，下列對于哪個車廂里有人的判斷是正確的()圖3-4-11A．繩子的拉力較大的那一端車廂里有人B．先開始運動的車廂里有人C．后到達兩車中點的車廂里有人D．不去稱量質(zhì)量無法確定哪個車廂有人【解析】根據(jù)牛頓第三定律，兩車之間的拉力大小相等，故A錯誤．有拉力后，兩車同時受到拉力，同時開始運動，故B錯誤．兩車之間的拉力大小相等，根據(jù)牛頓第二定律，總質(zhì)量大，加速度小，由x＝eq\f(1,2)at2，相同時間內(nèi)位移小，后到達中點．即后到達兩車中點的車廂里有人，故C正確．無需稱質(zhì)量，可用C項辦法確定哪個車廂有人，故D錯誤．故選C.【答案】C8．一條不可伸長的輕繩跨過質(zhì)量可忽略不計的定滑輪，繩的一端系一質(zhì)量m＝15kg的重物，重物靜止于地面上，有一質(zhì)量m1＝10kg的猴子，從繩子的另一端沿繩向上爬，如圖3-4-12所示．不計滑輪摩擦，在重物不離開地面的條件下，猴子向上爬的最大加速度是多少？(取g＝10m/s2)圖3-4-12【解析】重物剛好要離開地面時，猴子有最大加速度，設(shè)此加速度為a.此時，對于重物有T＝mg，對于猴子有T′－m1g＝m1a，由牛頓第三定律知T＝T′，所以a＝eq\f(m－m1g,m1)＝5m/s2.【答案】5m/s2[能力提升]9．如圖3-4-13所示，一只質(zhì)量為m的貓，抓住用繩吊在天花板上的一根質(zhì)量為M的豎直桿．當懸繩突然斷裂時，小貓急速沿桿豎直向上爬，以保持它離地面的高度不變．則桿下降的加速度為()圖3-4-13A．g \f(M＋m,M)g\f(m,M)g \f(M－m,M)g【解析】設(shè)貓急速上爬時，對桿的作用力為f，方向向下，桿對貓的作用力大小為f′，方向向上．繩斷裂后，貓和桿的受力情況如圖所示．由于貓急速上爬，保持對地面的高度不變，意味著這個過程中，貓對地無加速度，處于平衡狀態(tài)，所以f′＝mg.桿僅受兩個豎直向下的力的作用，由牛頓第三定律知f＝f′，根據(jù)牛頓第二定律知，桿的加速度大小為aM＝eq\f(Mg＋f,M)＝eq\f(M＋m,M)g，其方向豎直向下．故B正確．【答案】B10．(多選)如圖3-4-14所示，木塊A、B在外力F的作用下處于靜止狀態(tài)，其中木塊A的上表面和天花板接觸，下面關(guān)于木塊A、B受力分析正確的是()圖3-4-14A．木塊A可能受3個力，木塊B一定受3個力B．木塊A可能受3個力，木塊B一定受4個力C．木塊A可能受4個力，木塊B一定受3個力D．木塊A可能受4個力，木塊B一定受4個力【解析】設(shè)A的重力為G2，B的重力為G1，對A、B系統(tǒng)整體受力分析，設(shè)天花板對A的彈力為N0，如圖甲所示．則天花板對A無摩擦力．隔離A受力分析如圖乙、丙所示，A受豎直向下的重力G2、B對A的彈力F2，A、B接觸面的靜摩擦力f2，天花板對A的彈力N0.若F＝G1＋G2，則N0＝0，則A受3個力的作用；如F足夠大，則N0不為零，則A受4個力的作用．B受重力G1，受A對B的彈力為F1，受A、B接觸面的靜摩擦力為f1，因A、B接觸且外力F通過接觸面作用到A使得A處于平衡狀態(tài)，故受A的彈力F1一定存在，假設(shè)A、B接觸面的靜摩擦力f1不存在，則此時B受3個力，其合力不可能為零，故不可能平衡，故A、B接觸面的靜摩擦力f1一定存在，此時B受4個力，如圖丁、戊所示．綜上分析可知，A可能受3個力，也可能受4個力的作用，B一定受4個力的作用，選項B、D正確．甲乙丙丁戊【答案】BD11．如圖3-4-15所示，一個質(zhì)量為m＝2kg的均勻小球，放在傾角θ＝37°的光滑斜面上．若球被與斜面垂直的光滑擋板擋住，處于平衡狀態(tài)．求小球?qū)醢搴托泵娴膲毫Γ?取g＝10m/s2，sin37°＝，cos37°＝圖3-4-15【解析】對小球進行受力分析，擋板和斜面對小球有支持力N1＝mgsinθ＝12NN2＝mgcosθ＝16N根據(jù)牛頓第三定律可知擋板和斜面對小球的支持力與小球?qū)醢搴托泵娴膲毫Υ笮∠嗟?、方向相反，則N′1＝N1＝12N，方向垂直于擋板向下，N′2＝N2＝16N，方向垂直于斜面向下．【答案】12N，垂直于擋板向下16N，垂直于斜面向下12．如圖3-4-16所示，圓環(huán)的質(zhì)量為M，經(jīng)過環(huán)心的豎直鋼絲AB上套有一個質(zhì)量為m的小球，今讓小球沿鋼絲AB(質(zhì)量不計)以初速度v0豎直向上運動，要使圓環(huán)對地面無壓力，則小球的加速度和小球能達到的最大高度是多少？(設(shè)小球不會到達A點)圖3-4-16【解析】由牛頓第三定律知圓環(huán)對地面無壓力，則地面對圓環(huán)無支持力，取小球為研究對象，受重力mg和鋼絲對小球豎直向下的摩擦力f.由牛頓第二定律得：mg＋f＝ma，由牛頓第三定律可知小球?qū)︿摻z豎直向上