2020高中物理 第三章 牛顿运动定律 力学单位制、牛顿第三定律课时跟踪练习 教科版必修1

力学单位制、牛顿第三定律

一、选择题：

1．关于物理量的单位，下列说法中正确的是( ) A．任何一个物理量和物理概念都具有相对应的单位

B．物理公式中的物理量也可能没有单位，这样的量也没有数值 C．物理量之间单位关系的确定离不开描述各种规律的物理公式 D．物理量的单位均可以互相导出

2．下面哪一组单位属于国际单位制的基本单位( )

2

A．m、N、kg B．kg、m/s、s C．m、kg、s

D．m/s、kg、N

2

3．关于牛顿第二定律，以下说法中正确的是( )

A．物体的质量不变，a正比于F，对F和a的单位没有限制

B．对于相同的合外力，a反比于m，对m和a的单位没有任何限制 C．在公式F＝ma中，F、m和a可以取不同单位制中的单位

2

D．在公式F＝ma中，当m和a分别用kg和m/s作单位时，F必须用N作单位 4．在解一道文字计算题中(由字母表达结果的计算题)，一个同学解得s?果( )

A．可能是正确的 B．一定是错误的

C．如果用国际单位制，结果可能正确

D．用国际单位制，结果错误，如果用其他单位制，结果可能正确 5．跳高运动员从地面跳起时( )

A．运动员作用地面的压力等于运动员受的重力 B．地面作用运动员的支持力大于运动员作用地面的压力

C．地面作用运动员的支持力小于运动员受到的重力

D．地面作用运动员的支持力与运动员作用地面的压力大小相等

6．一根轻质弹簧竖直悬挂在天花板上，下端悬挂一小球，小球和弹簧的受力如图所示，下列说法正确的是( )

F(t1?t2)，用单位制的方法检查，这个结2m

A．F1的施力者是弹簧 B．F2的反作用力是F3 C．F3的反作用力是地球 D．F4的反作用力是F3

7．如图所示，水平力F把一个物体紧压在竖直的墙壁上静止不动，下列说法中正确的是( )

A．作用力F跟墙壁对物体的压力是一对作用力与反作用力 B．作用力F与物体对墙壁的压力是一对平衡力

C．物体的重力跟墙壁对物体的静摩擦力是一对平衡力

1

D．物体对墙壁的压力与墙壁对物体的压力是一对作用力与反作用力 8．下列说法正确的是( )

A．走路时，只有地对脚的作用力大于脚蹬地的力时，人才能往前走 B．走路时，地对脚的作用力与脚蹬地的力总是大小相等，方向相反的

C．物体A静止在物体B上，A的质量是B的质量韵10倍，则A对B的作用力大于B对A的作用力 D．以卵击石，石头没有损伤而鸡蛋破了，是因为鸡蛋对石头的作用力小于石头对鸡蛋的作用力

9．利用牛顿第三定律，有人设计了一种交通工具，在平车上装了一个电风扇，风扇运转时吹出的风全部打到竖直固定在小车中间的风帆上，靠风帆受力而向前运动，如图所示．对于这种设计，下列分析中正确的是( )

A．根据牛顿第二定律，这种设计能使小车运行 B．根据牛顿第三定律，这种设计能使小车运行

C．这种设计不能使小车运行，因为它违反了牛顿第二定律 D．这种设计不能使小车运行，因为它违反了牛顿第三定律

10．身高和质量完全相同的两人穿同样的鞋在同一水平面上通过一轻杆进行顶牛比赛，企图迫使对方后退．设甲、乙两人对杆的推力分别是F1、F2，甲、乙两人身体因前倾而偏离竖直方向的夹角分别为?1、?2，倾角?越大，此刻人手和杆的端点位置就越低，如图所示，若甲获胜，则( )

A．F1＝F2，?1??2 B．F1＞F2，?1??2 C．F1＝F2，?1??2 D．F1＞F2，?1??2

11．一航天探测器完成对月球的探测任务后，在离开月球的过程中，由静止开始沿着与月球表面成一倾斜角的直线飞行，先加速运动，再匀速运动，探测器通过喷气而获得推动力．以下关于喷气方向的描述中正确的是( ) A．探测器加速运动时，沿直线向后喷气 B．探测器加速运动时，竖直向下喷气 C．探测器匀速运动时，竖直向下喷气 D．探测器匀速运动时，不需要喷气

二、计算题：

1．如图所示，圆环的质量为M，经过环心的竖直钢丝AB上套有一个质量为m的小球，今让小球沿钢丝AB(质量不计)以初速度v0竖直向上运动，要使圆环对地面无压力，则小球的加速度和小球能达到的最大高度是多少?(设小球不会到达A点)

2．在2008年北京残奥会开幕式上，运动员手拉绳索向上攀登，最终点燃了主火炬，体现了残疾运动员坚韧不拔的意志和自强不息的精神．为了探求上升过程中运动员与绳索和吊椅间的作用，可将过程简化．一根不可伸缩的轻绳跨过

2

轻质的定滑轮，一端挂一吊椅，另一端被坐在吊椅上的运动员拉住，如图所示．设运动员的质量为65 kg，吊椅的质量

22

为15 kg，不计定滑轮与绳子间的摩擦，重力加速度取g＝10m/s．当运动员与吊椅一起以加速度a＝1m/s上升时，试求

(1)运动员竖直向下拉绳的力； (2)运动员对吊椅的压力．

【答案与解析】

一、选择题： 1．C

解析：任何物理量都有单位，但单位并不一定唯一，物理量单位之间的关系可以通过物理公式导出． 2．C 3．D

解析：公式中的单位一般要统一，例如公式中物理量的单位一般取国际单位制． 4．B

Nkggm/s2F?m/s，此为速度的单位，而位移的单位为m，所以结解析：由s?(t1?t2)可知s的单位为：gs?kgkg2m果错误．

5、D

解析：A、运动员在起跳过程中运动员的加速度竖直向上，根据牛顿第二定律，所受合力竖直向上，故地面对运动员的支持力大于运动员的重力，地面对运动员的支持力和运动员对地面的压力是一对作用力和反作用力，大小相等，方向相反，所以运动员作用地面的压力大于运动员受到的重力，故AC错误；B、地面对运动员的支持力和运动员对地面的压力是一对作用力和反作用力，大小相等，方向相反，故B错误，D正确。 6、B

解析：A、F1是小球的重力，其施力物体是地球，故A错误；

B、F2是弹簧对小球的拉力，F3是小球对弹簧的拉力，两力是作用力与反作用力，故B正确； C、F3是小球对弹簧的拉力，所以F3的施力物体是小球，故C错误； D、F4的反作用力是弹簧对天花板的拉力，故D错误。

7．C、D

解析：作用力F跟墙壁对物体的压力作用在同一物体上，大小相等，方向相反，在一条直线上，是一对平衡力，因此选项A错误；作用力F作用在物体上，而物体对墙壁的压力作用在墙壁上，这两个力不能成为平衡力(且由于不是两个物体问的相互作用力，因此也不是作用力与反作用力)，选项B错误；在竖直方向上物体受重力，方向竖直向下，还受墙壁对物体的静摩擦力，方向竖直向上，由于物体处于平衡状态，因此这两个力是一对平衡力，选项C正确：物体对墙壁的压力与墙壁对物体的压力是两个物体间的相互作用力，因此是一对作用力与反作用力，选项D正确． 8．B

解析：地对脚的作用力与脚蹬地的力是作用力和反作用力，由牛顿第三定律知，这两个力总是大小相等、方向相反的，A不正确，B正确；物体A对B的作用力总是等于B对A的作用力，与A、B两物体的质量无关，C不正确；以卵击石时，鸡蛋对石头的作用力等于石头对鸡蛋的作用力，但鸡蛋的承受能力较小，所以鸡蛋会破，D不正确．

3

9．D

解析：风扇将风往前吹时，风同时将风扇及车体往后推，结果风力成了内力，不可能使车前进． 10．A

解析：由于杆是轻杆，把杆当作甲或乙的一部分，由牛顿第三定律，F1＝F2，故B、D错误；甲获胜是由于甲所受地面的最大静摩擦力大于乙，故甲端杆的端点位置较低，由受力分析和几何关系可知，?1??2，故A对．

11．C

解析：选项A中，探测器向后喷气，可获得一个向前的反冲力，该力与重力的合力方向偏离原运动方向，探测器不可能沿直线运动，选项A错误；同理可判断B错误；选项C中，探测器向下喷气，当向上的反冲力等于向下的重力时，探测器所受合外力为零，做匀速直线运动，C正确；D选项中，探测器不喷气，没有反冲力，探测器在重力作用下做平抛运动，D错误． 二、计算题：

22v0mv0M?m?1．a? gx?2a2(M?m)gm解析：由牛顿第三定律知圆环对地面无压力，则地面对圆环无支持力，取小球为研究对象，受重力mg和钢丝对小球竖直向下的摩擦力Ff．

由牛顿第二定律得：mg+Ff＝ma． ①

由牛顿第三定律可知小球对钢丝竖直向上的摩擦力Ff??Ff． ②

对圆环受力分析可知，圆环受重力Mg和竖直向上的摩擦力Ff?作用，则：Mg?Ff? ． ③ 由①②③式解得a?M?mg． m小球沿钢丝做匀减速运动，由运动公式可得上升的最大高度

22v0mv0x??．

2a2(M?m)g2. 运动员拉绳的力大小为440 N，方向竖直向下 运动员对吊椅压力大小为275 N，方向竖直向下

解析：解法一：(1)设运动员和吊椅的质量分别为M和m，绳拉运动员的力为F．以运动员和吊椅整体为研究对象，受到重力的大小为(M+m)g，向上的拉力为2F，根据牛顿第二定律2F-(M+m)g＝(M+m)a，F＝440 N． 根据牛顿第三定律，运动员拉绳的力大小为440 N，方向竖直向下．

(2)以运动员为研究对象，运动员受到三个力的作用，重力大小Mg，绳的拉力F，吊椅对运动员的支持力FN．根据牛顿第二定律F+FN-Mg＝Ma，FN＝275 N．

根据牛顿第三定律，运动员对吊椅压力大小为275 N，方向竖直向下．

解法二：设运动员和吊椅的质量分别为M和m，运动员竖直向下的拉力大小为F，对吊椅的压力大小为FN．

根据牛顿第三定律，绳对运动员的拉力大小为F，吊椅对运动员的支持力大小为FN．分别以运动员和吊椅为研究对象，根据牛顿第二定律 F+FN-Mg＝Ma，① F-FN-mg＝ma，②

由①②得F＝440 N，FN＝275 N．

4