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课时跟踪训练(二十三) 牛顿第三运动定律
A级—学考达标
1．下列叙述正确的是( )
A．作用力与反作用力可能是不同性质的力
B．作用力与反作用力总是同时产生，同时消失
C．作用力与反作用力有时可以是平衡力
D．作用力与反作用力方向一定是相同的
解析：选B 据作用力与反作用力的同性质和同时性可知，作用力与反作用力的性质一定相同，且同时产生，同时消失，A错误，B正确；作用力与反作用力总是大小相等，方向相反，作用在两个物体上，故它们不可能是平衡力，C、D错误。
2．下列说法正确的是( )
A．甲物体受乙物体的作用，则乙物体不一定同时受到甲物体的作用
B．甲物体对乙物体的作用一定是作用力，而乙物体对甲物体的作用一定是反作用力
C．若把甲、乙两物体看成质点，则甲、乙两物体间的作用力和反作用力一定在甲、乙两物体的连线上
D．若甲物体对乙物体的作用力竖直向上，则乙物体对甲物体的作用力也一定竖直向上
解析：选C 物体间的作用是相互的，甲物体受到乙物体的作用，乙物体必定同时受到甲物体的作用，且作用力与反作用力一定大小相等、方向相反，作用在同一条直线上，相互作用的两个力中，其中任何一个都可以叫作用力，另一个叫反作用力，综上所述，C正确，A、B、D错误。
3．一小车受绳的拉力作用由静止开始前进，先做加速运动，然后改为匀速运动，再改为减速运动，则下列说法正确的是( )
A．加速前进时，绳拉小车的力大于小车拉绳的力
B．减速前进时，绳拉小车的力大于小车拉绳的力
C．只有匀速前进时，绳拉小车的力与小车拉绳的力大小才相等
D．不管小车如何前进，绳拉小车的力与小车拉绳的力大小总相等
解析：选D 绳拉小车的力与小车拉绳的力是一对作用力与反作用力，不论小车加速、减速还是匀速运动，两力大小始终相等，方向相反，D正确，A、B、C错误。
4．对于牛顿第三定律的理解，下列说法正确的是( )
A．当作用力产生后，再产生反作用力；当作用力消失后，反作用力才慢慢消失
B．弹力和摩擦力都有反作用力，而重力无反作用力
C．甲物体对乙物体的作用力是弹力，乙物体对甲物体的作用力可以是摩擦力
D．作用力和反作用力，这两个力在任何情况下都不会平衡
解析：选D 根据牛顿第三定律知，两个物体之间的相互作用力，大小相等，方向相反，性质相同，同时产生，同时消失，故可判定A、B、C错误，D正确。
5．如图所示，将两弹簧测力计a、b连接在一起，当用力缓慢拉a弹簧测力计时，发现不管拉力F多大，a、b两弹簧测力计的示数总是相等，这个实验说明( )
A．这是两只完全相同的弹簧测力计
B．弹力的大小与弹簧的形变量成正比
C．作用力与反作用力大小相等、方向相反
D．力是改变物体运动状态的原因
解析：选C 实验中两弹簧测力计的拉力互为作用力与反作用力，它们一定大小相等、方向相反，C正确。
6．一根绳子吊着一只桶悬空时，在下述几对力中，属于作用力与反作用力的是( )
A．绳对桶的拉力，桶所受的重力
B．桶对绳的拉力，绳对桶的拉力
C．绳对桶的拉力，桶对地球的作用力
D．桶对绳的拉力，桶所受的重力
解析：选B 绳对桶的拉力和桶所受的重力是一对平衡力，A错误；桶对绳的拉力和绳对桶的拉力是一对作用力和反作用力，B正确；绳对桶的拉力和桶对地球的作用力不是作用力与反作用力，C错误；桶对绳的拉力大小等于桶所受的重力，但两力不是作用力与反作用力，D错误。
7.人走路时，人和地球间的作用力和反作用力的对数有( )
A．1对 B．2对
C．3对 D.4对
解析：选C 人走路时，受到重力、摩擦力和支持力。人对地球的万有引力和地球对人的万有引力是一对作用力和反作用力；人对地面的摩擦力和地面对人的摩擦力是一对作用力和反作用力；人对地面的压力和地面对人的支持力是一对作用力和反作用力，共有3对作用力和反作用力，故C正确。
8.2018年国际泳联世界跳水系列赛北京站于3月11日晚收官，中国选手获得当天三个项目的冠军。如图所示为运动员跳水前的起跳动作。下列说法正确的是( )
A．运动员蹬板的作用力大小大于板对运动员的支持力大小
B．运动员蹬板的作用力大小小于板对运动员的支持力大小
C．运动员所受的支持力和重力相平衡
D．运动员所受的合外力一定向上
解析：选D 运动员蹬板的作用力与板对运动员的支持力是作用力和反作用力，大小相等、方向相反，A、B错误；运动员起跳过程，是由静止获得速度的过程，因而有竖直向上的加速度，合外力竖直向上，运动员所受的支持力大于重力，C错、D对。
9．一质量为50 kg的人，站在电梯底板上随同电梯一起由静止开始匀加速竖直上升，经时间3 s速度达到6 m/s。取g＝10 m/s2，求运动过程中：
(1)电梯加速度的大小；
(2)人对电梯底板压力的大小。
解析：(1)根据运动学公式v＝at
电梯的加速度a＝＝ m/s2＝2 m/s2。
(2)设电梯对人的支持力为F，由牛顿第二定律得
F－mg＝ma，得F＝m(g＋a)＝600 N
由牛顿第三定律可知：在电梯上升过程中人对电梯底板压力的大小为600 N。
答案：(1)2 m/s2 (2)600 N
B级—选考提能
10．吊在大厅天花板上的吊扇的总重力为G，静止时固定杆对吊扇的拉力大小为F1，当接通电源，让扇叶转动起来后，固定杆对吊扇的拉力大小为F2，则有( )
A．F1＝G，F2＝F1 B．F1＝G，F2>F1
C．F1＝G，F2<G D.F2＝G，F2>F1
解析：选C 吊扇静止时受力如图甲所示。当吊扇转动起来以后，扇叶把空气推向下方，即扇叶对其下方的空气有向下的力，由牛顿第三定律可知空气对扇叶同时也有向上的力，因此吊扇在竖直方向上受到3个力的作用，即竖直向下的重力G，竖直向上的固定杆对吊扇的拉力F2和空气对吊扇向上的力F3，受力如图乙所示。所以，吊扇转动后固定杆对吊扇的拉力一定要比静止时小。故C正确。
11.如图所示，物体放在水平桌面上，受到一个水平向右的拉力F作用，却仍然保持静止，则下列说法正确的是( )
A．物体受三个力作用，其中有一对平衡力
B．物体受三个力作用，其中有一对作用力和反作用力
C．物体受四个力作用，其中有两对作用力和反作用力
D．物体受四个力作用，其中有两对平衡力
解析：选D 物体受重力、桌面的支持力、水平向右的拉力F，根据物体处于静止状态知，物体所受合力为零，所
以物体在水平方向除受水平向右的拉力F外，还必须受水平向左的摩擦力f，所以物体共受四个力的作用，选项A、B错误。由于作用力与反作用力是分别作用在两个不同物体上的，所以物体所受的四个力中不可能构成作用力与反作用力，因此选项C错误。物体水平方向上受向右的拉力和向左的摩擦力，其合力为零，为一对平衡力；竖直方向受重力和支持力，也为一对平衡力，所以选项D正确。
12.如图所示，在台秤上放半杯水，台秤读数为G′＝50 N。另用挂在支架上的弹簧秤悬挂一边长为a＝0.1 m的正方体金属块，金属块的密度为ρ＝3×103 kg/m3，当把弹簧秤下端的金属块浸入水中深b＝4 cm而平衡时，弹簧秤和台秤的读数分别是多少？(水的密度ρ0＝1×103 kg/m3，g取10 m/s2)
解析：金属块浸入水中时受重力G、弹簧秤的拉力T和水的浮力F作用，如图所示，
有G＝T＋F
又G＝ρa3g＝30 N，F＝ρ0gV排＝ρ0ga2b＝4 N
则T＝G－F＝30 N－4 N＝26 N，
即弹簧秤的读数为26 N。
把水杯和水视为一个整体，其在重力G′、金属块向下的作用力F′和台秤的支持力N的作用下处于静止状态，有N＝G′＋F′
又F′与F是一对作用力与反作用力，有F′＝F＝4 N
则N＝G′＋F′＝50 N＋4 N＝54 N，即台秤的读数为54 N。
答案：26 N 54 N
13.如图所示，底座A上装有0.5 m长的直立杆，底座和杆的总质量为M＝0.2 kg，杆上套有质量为0.05 kg的小环B，它与杆之间有摩擦。当环从底座上以4 m/s的初速度飞起时，刚好能到达杆顶而没有脱离直立杆，取g＝10 m/s2。求在环升起的过程中底座对水平面的压力为多大？
解析：对小环上升的过程进行受力分析，小环受重力mg和直立杆对其产生的滑动摩擦力f的作用，设小环的加速度大小为a，
由牛顿第二定律得f＋mg＝ma，
又小环的初速度v＝4 m/s，直立杆长度为s＝0.5 m，
小环向上做匀减速运动，由运动学公式得
0－v2＝－2as，
联立解得a＝16 m/s2，f＝0.3 N。
根据牛顿第三定律可知，小环给直立杆一个竖直向上的滑动摩擦力f′。因为杆和底座整体受力平衡，受力分析得N＋f′＝Mg，所以N＝1.7 N，
根据牛顿第三定律知，底座对水平面的压力大小为1.7 N。
答案：1.7 N
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