2020年秋高中物理必修一备用题库：第四章-牛顿运动定律-第5节-牛顿第三定律.docx

第5节 牛顿第三定律人教版教参补充题1.下列关于作用力和反作用力的说法中正确的是（ ）A.只有当两相互作用的物体都处于静止时，它们之间的作用力和反作用力大小才相等B.摩擦力的反作用力亦可能是弹力C.作用力和反作用力可以相互平衡D.作用力与反作用力的产生无先后之分解析：作用力与反作用力总是大小相等、方向相反，与物体的运动状态无关，选项A错误；作用力与反作用力总是同性质的力，选项B错误；作用力与反作用力作用在两个物体上，不能相互抵消而平衡，选项C错误；作用力与反作用力总是同时产生、同时变化、同时消逝，无先后之分，选项D正确。图4-5-1答案：D2.建筑工人用如图4-5-1所示的定滑轮装置运送建筑材料。质量为70.0 kg的工人站在地面上，通过定滑轮将20.0 kg的建筑材料以0.500 的加速度拉升，忽视绳子和定滑轮的质量及定滑轮的摩擦，则工人对地面的压力大小为（取10 ）（ ）A.510 N B.490 N C.890 N D.910 N解析：选物体为争辩对象，物体受重力和绳子的拉力，依据牛顿其次定律得，解得拉力（20.010+20.00.500） N=210 N。对人，由于人受重力，绳子拉力及地面对他的支持力，依据平衡条件得，所以地面对工人的支持力（70.010210） N=490 N。依据牛顿第三定律得，工人对地面的压力大小=490 N，故选项B正确。答案：B其他版本的题目广东训练版1.沼泽的下面隐蔽着丰富的泥炭，泥炭是沼泽地积累的植物残体，它的纤维状和海绵状的物理结构导致人在其表面行走时简洁下陷。若人下陷的过程是先加速后匀速运动，下列推断正确的是（ ）A.加速运动时人对沼泽地的压力大于沼泽地对他的支持力B.加速运动时人对沼泽地的压力小于沼泽地对他的支持力C.人对沼泽地的压力先大于后等于沼泽地对他的支持力D.人对沼泽地的压力总等于沼泽地对他的支持力解析：人对沼泽地的压力与沼泽地对他的支持力是一对作用力与反作用力，作用力与反作用力总是大小相等。故选项D正确。答案：D2.马拉车之所以能将车拉动，有人说是由于马拉车的力比车拉马的力要大，也有人说是由于马拉车的力比车受到地面的摩擦力要大。他们的理由成立吗？为什么？答案：不成立。由于马拉车的力与车拉马的力大小相等。若车匀速运动，则马拉车的力等于地面对车的摩擦力；若车加速运动，则马拉车的力大于地面对车的摩擦力。3.在足球竞赛中，运动员将球踢进了球门，而他却没有由于受到反作用力的作用而后退。这是由于两者间的相互作用力不一样所致的吗？答案：不是。运动员给足球一个作用力，由牛顿第三定律知，球以等大的力反作用于运动员使他有向后的运动趋势，但地面同时给运动员一个摩擦阻力，因此运动员没有向后退。图4-5-24.有一物体放在水平地面上，如图4-5-2所示，用弹簧测力计拉着细绳水平牵引物体，弹簧测力计有一示数，但物体没有移动。（1）物体一共受到几对作用力和反作用力？（2）物体一共受到几对相互平衡的力的作用？答案：（1）共四对，分别是:地球对物体的吸引力和物体对地球的吸引力；地面对物体的支持力和物体对地面的压力；细绳拉物体的力和物体拉细绳的力；地面对物体的摩擦力和物体对地面的摩擦力。综上所述，共有四对作用力和反作用力。（2）共两对，分别是:绳子拉物体的力和地面对物体的摩擦力；物体的重力和地面对物体的支持力。综上所述，共有两对相互平衡的力。 图4-5-3 图4-5-45.塔式起重机（图4-5-3）正用钢索吊着重为3 000 N的预制件匀速地竖直向上运动（不计空气阻力）。（1）预制件受到几个力作用？各个力的大小、方向如何？其施力物体是谁？（2）分别作出预制件所受拉力的示意图和图示。答案：（1）预制件受两个力作用，它们是地球对它的重力，大小为3 000 N，方向竖直向下，和钢索对它的拉力，大小为3 000 N，方向竖直向上。（2）拉力的示意图和图示如图4-5-4甲、乙所示。6.质量为2 kg的物体放在水平桌面上，用一根轻质绳子对物体施加大小为6 N、水平向右的力，物体并没有被拉动，则：（1）绳子对物体拉力的反作用力是 对 的拉力，大小是 N，方向是 。（2）桌面对物体摩擦力的反作用力是 对 的摩擦力，大小是 N，方向是 。（3）物体所受重力的反作用力是 对 的吸引力，大小是 N，方向是 。（4）物体所受支持力的反作用力是 对 的压力，大小是 N，方向是 。答案：（1）物体 绳子 6 水平向左（2）物体 桌面 6 水平向右（3）物体 地球 19.6 竖直向上（4）物体 桌面 19.6 竖直向下 图4-5-5 图4-5-67.如图4-5-5所示，沿倾角为的斜面对上拉一个质量为的方木箱，拉力与斜面平行，木箱与斜面的动摩擦因数为，木箱被拉上的距离为。（1）画出木箱所受的力的示意图。（2）写出合力的表达式。答案：（1）如图4-5-6所示。（2）依据正交分解法，木箱所受合力的表达式。山东科技版图4-5-71.如图4-5-7所示，当人在静止的船上向船头奔跑时，船会向后退。请解释这一现象。图4-5-8答案：人与船原来皆静止。当人在船上跑时，人的运动状态发生转变是由于船给了人向前的力（摩擦力）。依据牛顿第三定律知，人的脚同时也给船一个与人相对运动方向相反的力的作用，此力使船向后退。2.如图4-5-8所示，将一台电视机静止放在水平桌面上，则以下说法正确的是（ ）A.桌面对它支持力的大小等于它所受的重力，这两个力是一对平衡力B.它所受的重力和桌面对它的支持力是一对作用力与反作用力C.它对桌面的压力就是它所受的重力，这两个力是同一种性质的力D.它对桌面的压力和桌面对它的支持力是一对平衡力解析：一对作用力和反作用力与一对平衡力尽管都是大小相等、方向相反，且作用在同一条直线上，但作用力和反作用力是两个物体间的相互作用，分别作用在两个相互作用的物体上，而一对平衡力是作用在一个物体上，即它们的受力物体是同一个物体。电视机所受重力与桌面对它的支持力是一对平衡力，故选项A正确，选项B错误。选项C中它对桌面的压力是电视机对桌面的作用力，即弹力，而电视机的重力是地球对电视机的作用力，属于万有引力，选项D中是一对作用力与反作用力。故选项C、D错误。答案：A图4-5-93.关于马拉车的下列说法正确的是（ ）A.马拉车不动，是由于马拉车的力小于车拉马的力B.马拉车前进，是由于马拉车的力大于车拉马的力C.不论车如何运动，马拉车的力大小总等于车拉马的力D.只有当马拉车不动或马拉车匀速前进时，马拉车的力大小才等于车拉马的力解析：马拉车的力与车拉马的力是一对作用力与反作用力，它们总是大小相等，与物体的运动状态无关。选项C正确。答案：C4.以卵击石，鸡蛋“粉身碎骨”，但石头却“平稳无恙”，是不是由于鸡蛋对石头的作用力小，而石头对鸡蛋的作用力大呢？解析：鸡蛋与石头相撞击时，它们之间的相互作用力是一对作用力和反作用力。依据牛顿第三定律知，应是大小相等的，之所以毁灭“蛋碎”而“石全”的结果，是由于蛋壳所能承受的力远小于石头所能承受的力。答案：不是训练科学版图4-5-1001.如图4-5-10所示，甲、乙两船原来静止在安静的水面上，甲船上的人用力推乙船，甲船也会朝相反的方向运动，这是为什么？答案：甲船上的人用力推乙船时，乙船对人也有推力的作用，而且它们之间的作用力与反作用力大小相等，但方向相反。因此，甲船也会朝相反的方向运动。2.汽车在快车道上行驶时，一只小虫撞到挡风玻璃上，小虫和挡风玻璃受到的力哪个大？解析：由牛顿第三定律知，两个物体相互作用的作用力与反作用力总是大小相等，故两者受到的力一样大。答案：一样大3.在你的一生中，质量在变化（有时大，有时小）；位置在变化（在空中，在水中等）；运动状态也在变化（静止，加速等）。任何时候地球对你的作用力都等于你对地球的作用力吗？解析：地球对你的作用力与你对地球的作用力是一对作用力与反作用力，依据牛顿第三定律可知，作用力与反作用力总是大小相等、方向相反，与运动状态无关，因此，任何时候地球对你的作用力都等于你对地球的作用力。答案：任何时候都相等上海科技训练版1.把牛顿第三定律中的作用力与反作用力，跟学校物理中的一对平衡力作一比较，两者有什么相同和不同的地方？答案：相同之处为：它们的大小都相等，方向都相反，且作用在一条直线上。不同之处为：作用力与反作用力产生的缘由相同，而一对平衡力产生的缘由不愿定相同；作用力与反作用力是作用在两个物体上，是两个物体之间的相互作用力，我们把其中的一力叫作用力，则另一个力叫反作用力。而一对平衡力是作用在同一个物体上的；作用力与反作用力是同时产生、同时消逝，而一对平衡力不愿定是同时产生、同时消逝；作用力与反作用力分别作用在两个不同的物体上，故其效果不能相互抵消，而一对平衡力是作用在同一物体上，它们的作用效果可以相互抵消。图4-5-112.如图4-5-11所示，在天花板上吊有一台电风扇，通电后叶片平稳转动，这时挂钩受到的拉力跟叶片没有转动时相比较，有什么变化？为什么？答案：叶片不转时，挂钩受到的拉力等于电风扇的重力；当叶片转动时，叶片推动空气向下运动，即叶片给空气一个向下的作用力，所以空气对叶片有向上的反作用力，使挂钩受到的拉力小于电风扇的重力。3.一本书放在水平课桌上，下列推断中正确的是（ ）A.桌面对书的支持力和书受到的重力是一对平衡力B.桌面对书的支持力和书受到的重力是一对作用力与反作用力C.书对桌面的压力和书受到的重力是一对作用力与反作用力D.书对桌面的压力和桌面对书的支持力是一对平衡力解析：作用力与反作用力作用于两个物体上，而一对平衡力是作用在同一个物体上的。书受到的支持力和重力作用于书上，它们是一对平衡力；书对桌面的压力和桌面对书的支持力，分别作用于桌面和书上，是一对作用力与反作用力，所以选项A正确，选项D错误。而物体所受的重力是地球施加的，其反作用力作用于地球，桌面对书的支持力和书对桌面的压力是弹力，与重力性质不同，所以选项B、C错误。答案：A图4-5-124.用一根轻弹簧竖直悬挂一个小球，小球和弹簧的受力图如图4-5-12所示，下列说法中正确的是（ ）的反作用力是的反作用力是的施力物体是弹簧的施力物体是小球解析：弹簧与小球皆受两个力的作用，假如小球静止，则与、与是两对相互平衡的力。题图中的四个力，它们的施力物体分别为地球，弹簧，小球，顶板，选项D正确。题图中给出的四个力中，、是小球与弹簧间的作用力和反作用力，即的反作用力是，选项B正确。答案：BD图4-5-13 相互作用的玩耍5.有条件时，请参与图4-5-13所示的活动，体会一下力的相互作用，并由这个活动提出一二个问题。答案：例如，两人运动的速度大小有什么关系？两人从开头运动到停止的距离与什么因素有关？6.下列说法中正确的是（ ）A.作用力与反作用力可以是不同性质的力B.有作用力才有反作用力，因此作用力在先，反作用力在后C.两个物体相互作用，不论静止或运动，总是存在着作用力和反作用力D.作用力和反作用力只能存在于相互接触的物体之间解析：作用力与反作用力确定是同性质的力，且同时产生，同时消逝，两个相互作用的两个物体总存在着作用力与反作用力，与运动状态无关，故选项A、B错误，选项C正确；磁极间的作用力和反作用力发生在没有接触的物体之间，选项D错误。答案：C图4-5-147.在水平桌面上，叠放着、两本书（图4-5-14），分析一下，与书本有关存在几对作用力与反作用力？与书本有关存在几对作用力与反作用力？解析：书本受重力和对它的支持力，故与书本有关存在2对作用力与反作用力。书本受重力、桌面对它的支持力和对它的压力，故与书本有关存在3对作用力与反作用力。答案：2对 3对图4-5-15 墙角的梯子8.如图4-5-15所示，一架梯子斜靠在光滑的竖直墙上，下端放在水平的粗糙地面上，下列关于梯子受力状况的推断中正确的是（ ）A.梯子受到两个竖直的力，一个水平的力B.梯子受到一个竖直的力，两个水平的力C.梯子受到两个竖直的力，两个水平的力D.梯子受到三个竖直的力，两个水平的力解析：梯子受到竖直向下的重力，地面对它有竖直向上的支持力和水平向右的摩擦力，竖直墙对它有水平向左的弹力。故选项C正确。答案：C 甲 乙图4-5-16 图4-5-179.在水平桌面上叠放着、两木块，当对木块施以水平力时，能使两者一起做匀速直线运动（图4-5-16），则、两木块分别受到哪几个力的作用？分别画出它们的受力图。答案：选为争辩对象，木块受到重力和对它的支持力，受力图如图4-5-17甲所示。对于木块，木块受重力、水平拉力、对它的压力，水平桌面对它的支持力和滑动摩擦力，受力图如图4-5-17乙所示。 图4-5-18 图4-5-1910.如图4-5-18所示，一辆汽车沿山坡向上行驶，汽车受到哪些力作用？试画出汽车的受力图，并指出每个力的反作用力。答案：汽车受到重力、牵引力、山坡对它的支持力、山坡对它的摩擦阻力和空气图4-5-19阻力，各力的反作用力分别是汽车对地球的吸引力、汽车对山坡向后的作用力、汽车对山坡的压力、汽车对山坡的摩擦阻力和汽车对空气的作用力。其受力图如图4-5-19所示。11.汽车拉着拖车在水平道路上沿直线加速行驶，依据牛顿运动定律可知（ ）A.汽车拉拖车的力大于拖车拉汽车的力B.汽车拉拖车的力等于拖车拉汽车的力C.汽车拉拖车的力大于拖车受到的阻力D.汽车拉拖车的力等于拖车受到的阻力解析：汽车拉拖车的力和拖车拉汽车的力是一对作用力与反作用力，由牛顿第三定律知，两力应大小相等，故选项A错误，选项B正确；汽车拉拖车的力与拖车受到的阻力一起使拖车产生向前的加速度，由牛顿其次定律知，汽车拉拖车的力必大于拖车受到的阻力，故选项C正确，选项D错误。答案：BC上海科技训练版教参补充题图4-5-201.如图4-5-20所示，质量分别为=3 kg和=5 kg的两个物体，用细绳通过轻质光滑的定滑轮相连，并静止在水平托板上，细绳被拉紧。现突然撤去托板，求绳子所受的拉力及物体的加速度。解析：撤去托板后，设绳对物体的拉力大小为，物体的加速度大小为a。对a，对a，由以上两式解得10 =2.5 ，3（10+2.5） N=37.5 N，由牛顿第三定律知，物体对绳子的拉力大小也为37.5 N。答案：37.5 N 2.5 2.跳起摸高，是体能训练的一个项目。某同学质量为60 kg，身高为1.75 m，站在地面伸直右手可以摸到2.20 m，他弯曲双脚，原地蹬地加速起跳，可以摸到2.70 m。假设他蹬地加速的时间为0.5 s。求他蹬地的平均作用力。解析：设蹬地过程，他受到地面的支持力为，向上运动加速度为；离地跳起的初速度为，跳起高度为，跳起过程不考虑空气阻力，运动加速度为。因此有，（2.70-2.20） m=0.50 m， =609.8 N963.7 N，依据牛顿第三定律，他蹬地的平均作用力为963.7 N。答案：963.7 N