专题08 惯性力（竞赛精练）-2024-2025学年高中物理竞赛能力培优专练（高一上学期）（解析版）.docx

PAGE/NUMPAGES

试卷第=page1414页，共=sectionpages1515页

2024-2025学年物理竞赛能力培优精练

专题08惯性力

（2024·昌平竞赛）请阅读下述文字，完成下列小题。

牛顿运动定律包括牛顿第一定律、牛顿第二定律和牛顿第三定律，由牛顿在1687年于《自然哲学的数学原理》一书中总结提出。牛顿运动定律在力学乃至整个物理学中占有重要的地位，它是经典力学的基础。

1．理想实验有时能更深刻地反映自然规律。伽利略设计了如图所示的理想实验，步骤如下：

①减小第二个斜面的倾角，小球在这个斜面上仍要达到原来的高度，将运动更长的距离；

②两个对接的斜面，让静止的小球沿一个斜面滚下，小球将滚上另一个斜面；

③如果没有摩擦，小球将上升到原来释放的高度；

④继续减小第二个斜面的倾角，最后使它成为水平面，小球将沿水平面持续运动。

在上述步骤中，有的属于可靠的事实，有的属于理想化的推论。下列有关事实和推论的分类和排序均正确的是（）

A．①（事实），②③④（推论） B．②（事实），①③④（推论）

C．②（事实），③①④（推论） D．③（事实），①②④（推论）

2．下列说法不正确的是（）

A．力是使物体产生加速度的原因，所以先有作用力，然后才有加速度

B．要使物体获得较大的加速度，除了增大作用力外，还要使物体的质量尽可能小

C．加速度的方向与物体所受合外力的方向相同，也与物体速度变化的方向相同

D．物体同时受到几个力的作用，则物体的加速度等于各个力单独作用时产生的加速度的矢量和

3．下列说法正确的是（）

A．人走路时，只有地对脚的作用力大于脚蹬地的作用力，人才能前进

B．以卵击石，石头无恙而鸡蛋碎了，说明石头对鸡蛋的作用力更大

C．甲、乙两人拔河，甲获胜，说明甲对乙的拉力大于乙对甲的拉力

D．运动员从地面上竖直跳起，说明地面对运动员的支持力大于运动员自身重力

4．生活中常会出现这样的情景：在匀速行驶的火车上，较光滑桌面上的苹果保持静止；但当火车加速时，桌面上的苹果却动起来了，如图所示。此时苹果在水平方向的合外力为零，为什么苹果获得加速度动起来了呢？这与牛顿运动定律似乎矛盾了。原来，牛顿运动定律是否成立，与参考系的选择有关。牛顿运动定律成立的参考系称为惯性系，牛顿运动定律不成立的参考系则称为非惯性系。在研究地面物体的运动时，一般将地面视为惯性系，相对地面做匀速直线运动的其他参考系也可视为惯性系。若选车厢为参考系，当火车匀速行驶时，车厢是惯性系，所以苹果保持静止；当火车加速时，车厢则是非惯性系，此时牛顿运动定律不成立。其实，在非惯性系中，需要引入“惯性力”来修正牛顿运动定律：有一个力F＇作用于苹果，其方向与火车相对地面的加速度a的方向相反，其大小等于苹果质量m与加速度a的乘积，即。修正后的牛顿运动定律既适用于惯性系，也适用于非惯性系。下列说法中不正确的是（）

A．修正前的牛顿运动定律只适用于惯性系

B．在车厢中的观察者看来，苹果运动的方向与车厢的加速度方向相同

C．只有在非惯性系中才能观测到“惯性力”

D．“惯性力”不是物体实际受到的力，“惯性力”不存在反作用力

【答案】1．C2．A3．D4．B

【解析】1．根据实验事实②得出实验结果：“上升的高度应略低于原来高度”→推论：如果没有摩擦，小球将上升到原来释放的高度→推论：减小第二个斜面的角度，小球在这斜面上仍要达到原来的高度→推论：继续减小第二个斜面的倾角，最后使它成水平面，小球会沿水平面一直运动下去。这是以事实为基础，一步步推论过程。

故选C。

2．A．根据牛顿第二定律的瞬时性可知，加速度和力是瞬时对应关系，即加速度与力是同时产生、同时变化、同时消失的，故A错误：

B．根据牛顿第二定律F=ma可知要使物体获得较大的加速度，除了增大作用力外，还要使物体的质量尽可能小，故B正确；

C．加速度的方向总与合外力方向相同，也与物体速度变化的方向相同，故C正确；

D．根据牛顿第二定律的独立性可知，当物体受到几个力的作用时，可把物体的加速度看成是各个力单独作用时产生的各个加速度的矢量和，故D正确。

本题选不正确的，故选A。

3．A．地对脚的力和脚蹬地的力是一对相互作用力，其大小相等，方向相反，A错误；

B．鸡蛋对石头的力和石头对鸡蛋的力是相互作用力，大小相等，但鸡蛋壳的抗撞击力较差，所以鸡蛋碎了，B错误；

C．甲乙两队拔河比赛，甲对乙的力和乙对甲的力是相互作用力，大小相等，但甲队胜是因为甲队受到地面的摩擦力大于乙队受到地面的摩擦力，C错误；

D．运动员能够从地面跳起是因为地面给运动员的力大于运动员自身的重力，D正确。

故选D。

4．A．修正前的牛顿运动定律只适用于惯性系，A正确；

B．在车厢中的观察者看来，苹果受到与火车相