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2016年宁夏自主招生物理模拟试题:牛顿第三定律


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2016 年宁夏自主招生物理模拟试题:牛顿第三定律
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1:甲、乙二人用一根较粗的绳子拔河,甲拉动乙从静止开始向自己一方运动。下面说法中正确的是 [ ] A、甲拉绳的力一定等于乙拉绳的

力 B、甲拉绳的力一定大于乙拉绳的力 C、甲拉绳的力一定等于绳拉甲的力 D、绳拉乙的力一定大于乙拉绳的力

2:(2011 年厦门统考)如果我们把一本书放在水平桌面上,下列说法中正确的是( A、书所受的重力和桌面对书的支持力是一对作用力和反作用力 B、桌面对书的支持力的大小等于书的重力,这两个力是一对平衡力 C、书对桌面的压力就是书的重力,这两个力的性质相同 D、书对桌面的压力和桌面对书的支持力是一对平衡力

)

3:如图所示,一条形磁铁放在粗糙水平面上处于静止状态,现在其右方放一与纸面垂直的、通以图示方向电流 的通电导线,磁铁仍然静止,则与未放通电导线之前相比,下列说法正确的是( )

A、磁铁所受地面的弹力增大 B、磁铁所受地面的弹力减小 C、磁铁所受地面的摩擦力方向水平向右 D、磁铁所受地面的摩擦力方向水平向左

4:灯绳将电灯悬挂在天花板下,下述两个力中是作用力和反作用力的是 ( A、悬绳对电灯的拉力和电灯的重力 B、悬绳拉天花板的力和电灯的重力 C、悬绳拉天花板的力和电灯拉悬绳的力 D、电灯拉悬绳的力和悬绳拉电灯的力



5:如图所示,人站立在体重计上,下列说法正确的是(

) 。

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A、人对体重计的压力和体重计对人的支持力是一对平衡力 B、人对体重计的压力和体重计对人的支持力是一对作用力和反作用力 C、人所受的重力和人对体重计的压力是一对平衡力 D、人所受的重力和人对体重计的压力是一对作用力和反作用力

6: (4 分) (1)如图甲所示为一拉力传感器,某实验小组在用拉力传感器探究作用力与反作用力关系的实验中, 获得了如图乙所示的图线。根据这个图线,你可以得出的结论是:___________________。 (2)如果实验时保持一只手不动,另一只手拉动,与两只手同时对拉得到的结论有没有变化? (填“有”或“没有”) 。

7:如图所示,用力 F 拉着叠放在一起的 A、B 两物块一起沿粗糙斜面匀速上滑,对木块 B,存在_________对作用力

与反作用力;对木块 A,存在________对作用力与反作用力.

8:1960 年第 11 届国际计量大会通过了国际通用的国际单位制,规定了 7 个基本物理量的单位,力学中有三个 基本物理量,除了时间的单位是秒(s)以外,请你写出另外两个基本物理量的单位,它们分别是 和 。 1N=______________。 在国际单位制 (SI) 中, 物理量的单位分为基本单位和导出单位, 力的单位 N 是___________ 单位。

9:一只小猫跳起来抓住悬挂在天花板上的竖直木杆,如图所示,在这一瞬间悬绳断了, 设木杆足够长,由于 小猫继续上爬,所以小猫离地面高度不变,则木杆下降的加速度大小为________,方向为________。(设小猫质

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量为 m,木杆的质量为 M)

10:作用力和反作用力是作用在不同物体上的一对_______________(填“相同”或“不相同”)性质的力。力的作用效 果使是物体的__________________发生改变,或者使物体的形状、体积发生改变,

11:(15 分)如图 9 所示,一辆卡车后面用轻绳拖着质量为 m 的物体 A,A 与地面的摩擦不计。

图9

(1)当卡车以 a 1=

g 的加速度运动时,绳的拉力为

mg,则 A 对地面的压力为多大?

(2)当卡车的加速度 a 2=g 时,绳的拉力为多大?

12:在 2012 年元旦晚会上,河北杂技团表演了杂技“大球扛杆”。在一个大球上竖立一根直杆,演员在直杆上做了 精彩表演。如图所示.假设直杆与大球之间有一压力传感器.一个质量为 50kg 的演员匀速向上运动时传感器显示 压力为 600N;演员从直杆最上端由静止开始向下匀加速运动一段时间后又匀减速运动一段时间速度减小到零, 静止在距直杆底端 1/3 处。已知在演员向下运动时传感器显示的最大压力为 700N,最小压力为 500N,直杆长度 为 12m,g 取 10m/s 。求:
2

(1)直杆的质量; (2)演员下降过程中加速、减速的加速度; (3)演员向下运动的平均速度。

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13:(14 分)如图 16 所示,光滑匀质圆球的直径 d=40 cm,质量为 M=20 kg,悬线长 L=30 cm,正方形物块 A 的厚度 b=10 cm, 质量为 m=2 kg, 物块 A 与墙之间的动摩擦因数 μ=0.2.现将物块 A 轻放于球和墙之间后放手, 取 g=10 m/s ,求: (1)墙对 A 的摩擦力为多大? (2)施加一个与墙面平行的外力于物体 A 上,使物体 A 在未脱离圆球前贴着墙 沿水平方向做加速度 a=5 m/s 的匀加速直线运动,那么这个外力的大小和方 向如何?
2 2

14:如图所示,固定在水平面上的斜面其倾角

,长方形木块 A 的 MN 面上钉着一颗钉子,质量 m=1.5kg 。现将木块由静

的小球 B 通过一细线与小钉子相连接,细线与斜面垂直。木块与斜面间的动摩擦因数 止释放,木块与小球将一起沿斜面下滑。求在木块下滑的过程中; (取 g=l0m/s )
2

(1)木块与小球的共同加速度的大小; (2)小球对木块 MN 面的压力的大小和方向。

15:(10 分)如图 14 所示,轻杆 BC 的 C 点用光滑铰链与墙壁固定,杆的 B 点通过水平细绳 AB 使杆与竖直墙壁保 持 30°的夹角。若在 B 点悬挂一个定滑轮(不计重力),某人用它匀速地提起重物。已知重物的质量 m=30 kg,人 的质量 M=50 kg,g 取 10 m/s .试求: (1)此时地面对人的支持力的大小; (2)轻杆 BC 和绳 AB 所受力的大小。
2

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答案部分

1、B 在绳子质量不能忽略的情况下, 甲拉绳的力与乙拉绳的力不是一对作用力与反作用力, 而甲拉绳的力与绳拉甲的 力,乙拉绳的力与绳拉乙的力,分别是一对作用力与反作用力,根据牛顿第三定律,作用力与反作用力一定大小 相等、方向相反,因此 C 正确而 D 错误。又,根据牛顿第二定律,以绳子作为研究对象,它从静止开始运动, 一定是加速运动,合外力一定不为 0,其方向与加速度方向相同,因此 A 选项错误而 B 选项正确。

2、B 选 B.分析可知,书所受的重力和支持力作用于同一物体上,它们是一对平衡力,故 A 错而 B 对。书对桌面的压 力是桌面受到的力,属于弹力;而书的重力是书所受到的力,是万有引力,这两个力的性质不同,所以 C 错;书 对桌面的压力和桌面对书的支持力都是弹力,分别作用在桌面和书上,效果不能抵消,是作用力与反作用力的关 系,所以 D 错,正确答案是 B.

3、A,C

直接分析磁铁的受力情况有困难,因为不知道通电导线的磁场对磁铁的磁场力方向,须转换研究对象,分析出通 电导线在磁铁的磁场中受到的安培力,再据牛顿第三定律判断磁铁受到的磁场力如图,由平衡条件得知 A、C 选 项正确.

4、D 作用力和反作用力必须是同一性质的力且作用在不同物体上,ABC 错误、D 正确。

5、B

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试题分析:人对体重计的压力与体重计对人的支持力是一对作用力和反作用力,B 正确,A 错误;人所受重力和 人对体重计的压力大小相等,方向相同,即不是一对作用力与反作用力,也不是一对平衡力,选项 C、D 错误。 考点:相互作用力与平衡力

6、 (1) (2 分) (2) (2 分)

总是大小相等方向相反,同时产生同时消失。 没有 (填“有”或“没有”)

分析:作用力与反作用力总是等大反向作用在一条直线上,作用在两个物体上且同时产生同时消失。 解答:解: (1)由乙图知作用力与反作用力总是大小相等方向相反,同时产生同时消失。 (2)两只手对拉与一只手拉另一只手不动,对传感器的力是相同的,所以图线没有变化。 故答案为: (1)总是大小相等方向相反,同时产生同时消失(2)没有 点评:本题考查了作用力与反作用力的特点。

7、 3 6 对于 B:①B 受到的重力和 B 对地球的万有引力,②B 受到的支持力和 B 对 A 的压力,③B 受到的静摩擦力和 B 对 A 的摩擦力.对于 A:①A 受到的重力和 A 对地球的引力,②A 受到斜面的支持力和 A 对斜面的压力,③A 受到斜面的 摩擦力和 A 对斜面的摩擦力,④A 受到 B 的压力和 A 对 B 的支持力,⑤A 受到 B 的摩擦力和 A 对 B 的摩擦力,⑥A 受到的拉力 F 和 A 对拉力 F 的施力物体的反作用力

8、 千克,米(或米、千克 ) , 1kg· m/s 、导出。

2

力学中有三个基本物理量是,质量、长度和时间,单位分别为 kg、m、s,F=ma,即 1N=1kg· 1m/s =1kg· m/s ,物 理量的单位分为基本单位和导出单位,力的单位 N 是导出单位 故答案为:千克,米(或米、千克 ) , 1kg· m/s 、导出
2

2

2

9、 (M+m)g/M 向下 由于小猫对地面的高度不变,故小猫下落的加速度为零,小猫的受力如图 3-4-8 所示,由牛顿第二定律得: f-mg="0 "① 由牛顿第三定律可知, 小猫对杆的摩擦力 f′的方向下, 木杆的受力情况如图 3-4-8 所示?, 由牛顿第二定律可得: f′+Mg="Ma "②

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由①②二式可知,杆的下落加速度为 a=

· g,方向竖直向下.

10、 相同,运动状态 作用力和反作用力,等大反向作用在两个物体上,同时产生同时消失,同种性质 力的作用效果是使物体的运动状态发生改变,或者使物体发生形变 故答案为:相同,运动状态

11、 (1)

mg

(2)

mg

(1)卡车和 A 的加速度一致。由图知绳的拉力的分力使 A 产生了加速度,故有:

mgcosα=m·

g

解得 cosα=

,sinα=

.

设地面对 A 的支持力为 F N,则有

F N=mg-

mg·sinα=

mg

由牛顿第三定律得:A 对地面的压力为

mg.

(2)设地面对 A 弹力为零时,物体的临界加速度为 a 0,则 a 0=g·cotθ= 故当 a 2=g>a 0 时,物体已飘起。此时物体所受合力为 mg, 则由三角形知识可知,拉力 F 2= = mg.

g,

12、 (1) 10kg. (2) 均为 2m/s ,方向相反 (3) 2m/s.

2

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试题分析:(1)设直杆质量为 m 0,由牛顿第三定律,传感器显示压力等于大球对直杆的支持力。由平衡条件:m
0g+mg=F 0

解得 m 0=F 0/g-m=10kg.

(2)设演员向下运动的加速度为 a,由牛顿第三定律,传感器显示的最大压力 F 1=700N 等于大球对直杆的最大支 持力,对直杆,由平衡条件得演员到直杆向下的摩擦力 f 1=F 1-m 0g=600N 由牛顿第三定律,直杆对演员向上的摩擦力等于 600N 对演员,由牛顿第二定律:f 1-mg=ma 1 解得匀减速向下运动的加速度大小为 a 1=2m/s
2

由牛顿第三定律,传感器显示的最小压力 F 2=500N 等于大球对直杆的最小支持力 对直杆,由平衡条件得演员对直杆向下的摩擦力 f 2=F 2-m 0g=400N 由牛顿第三定律,直杆对演员向上的摩擦力等于 400N 对演员,由牛顿第二定律:mg-f 2=ma 2 解得匀加速向下运动的加速度大小为 a 2=2m/s
2 2

演员下降过程中加速、减速的加速度大小均为 2m/s ,方向相反。 (3)由第(2)问知演员匀加速运动和匀减速运动加速度大小相等,设演员加速运动时间为 t,由题述可知
2

4=

at ,解得 t=2s

演员向下运动的最大速度 v m=at=4m/s 演员向下运动的平均速度 v=v m/2=2m/s. 考点:此题考查牛顿第二、第三定律及运动公式。

13、 (1)20 N

(2)20

N,与水平方向成 arctan

角斜向上

(1)球与物体 A 的受力图分别如图所示

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对球有:tanθ= F N=Mgtanθ=150 N 对物体 A 有:F f=μF N
球=μF

N=30 N>mg

所以 A 物体处于静止状态,静摩擦力 F f=mg=20 N. (2)A 沿水平方向运动,面对着墙看,作出 A 物体在竖直平面内的受力图如图所示,有:

Fsinα=mg Fcosα-μF N=ma

解出:F=20

N,α=arctan

.

14、 (1)a = 2.0 m/s ; (2)6.0N,方向沿斜面向下

2

试题分析:(1)将小球和木块看作一整体,设木块的质量为 M, 根据牛顿第二定律有: 代入数据得:a = 2.0 m/s
2

(2)选小球为研究对象,设 MN 面对小球的作用力为 F, 根据牛顿第二定律有:mgsinθ-F = ma, 代入数据得:F= 6.0N 根据牛顿第三定律,小球对 MN 面的压力大小为 6.0N,方向沿斜面向下。 考点: 牛顿运动定律

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15、 (1)200 N

(2)400

N 200

N

(1)因匀速提起重物,则 F T=mg.且绳对人的拉力为 mg,所以地面对人的支持力 为:F N=Mg-mg=(50-30)×10 N=200 N,方向竖直向上。 (2)定滑轮对 B 点的拉力方向竖直向下,大小为 2mg,杆对 B 点的弹力方向沿杆的方向, 由共点力平衡条件得:

F AB=2mgtan30° =2×30×10×

N=200

N

F BC=



N=400

N.


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