高中物理必修1习题第四章牛顿运动定律45牛顿第三定律.doc

第四章 牛顿运动定律 4-5
基础训练
1．对于牛顿第三定律的理解，下列说法中正确的是(　　)
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
答案：D
解析：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．
2．(山东德州一中09－10学年高一上学期期末)跳高运动员从地面上起跳的瞬间，下列说法中正确的是　　)
A．运动员对地面的压力大于运动员受到的重力
B．地面对运动员的支持力大于运动员受到的重力
C．地面对运动员的支持力大于运动员对地面的压力
D．运动员对地面的压力等于运动员受到的重力
答案：AB
3．在2010年2月16日温哥华冬奥会上，申雪、赵宏博一起以完美表演赢得了双人滑比赛的金牌(如图)，开始时他们静止不动，相互猛推一下后分别向相反方向运动．假定两人的冰刀与冰面间的动摩擦因数相同，已知申雪在冰上滑行的距离比赵宏博远，这是由于(　　)

A．在推的过程中，申雪推赵宏博的力小于赵宏博推申雪的力
B．在推的过程中，申雪推赵宏博的时间等于赵宏博推申雪的时间
C．在刚分开时，申雪的初速度大于赵宏博的初速度
D．在分开后，申雪的加速度大于赵宏博的加速度
答案：BC
4．如图所示，P和Q叠在一起，静止在水平桌面上．在下列各对力中属于作用力和反作用力的是(　　)

A．P所受的重力和Q对P的支持力
B．Q所受的重力和Q对P的支持力
C．P对Q的压力和Q对P的支持力
D．Q对桌面的压力和桌面对Q的支持力
答案：CD
解析：A中P所受重力和Q对P的支持力是一对平衡力；B中不是一对相互作用力．
5．(上海交大附中08－09学年高一上学期期末)用计算机辅助实验系统做验证牛顿第三定律的实验，点击实验菜单中“力的相互作用”．如图(a)所示，把两个力探头的挂钩钩在一起，向相反方向拉动，观察显示器屏幕上出现的结果图(b)．观察分析两个力传感器的相互作用力随时间变化的曲线，可以得到以下实验结论(　　)

(a)

(b)
A．作用力与反作用力大小相等
B．作用力与反作用力方向相反
C．作用力与反作用力有时相等有时不等
D．作用力与反作用力作用在同一物体上
答案：AB
6．拔河比赛是一项很有趣的娱乐活动，为探究双方拉力的大小，把两队运动员简化为两个人——一个大男孩和一个小女孩，让他们对拉比力气，并在他们之间加上两个同样的测力计．如下图．

实验分下列几个步骤，请填空并回答问题．
(1)让小女孩“主动”施力，两弹簧秤有无示数_大小是否相等________．
(2)让大男孩“主动”施力，两弹簧秤有无示数______，大小是否相等________．
(3)双方同时施力，两弹簧秤有无示数________，大小是否相等________．
(4)让大男孩穿上溜冰鞋站在水泥地上，小女孩站在草地上对拉，两弹簧秤的示数大小是否相等______．
答案：(1)有；相等　(2)有；相等　(3)有；相等　(4)相等
7．在天花板上用悬绳吊一重为G的电扇，电风扇静止时受几个力作用，如下图所示，这些力的反作用力是哪些力？这些力的平衡力是哪些力？如果电扇在匀速转动呢？当电扇转动与静止时相比较，对天花板的拉力是变大还是变小为什么？

答案：电风扇受两个力：重力G、悬绳拉力F.根据牛顿第三定律可知，重力的施力物体是地球，那么G的反作用力就是电风扇对地球的吸引力；F的施力物体是悬绳，F的反作用力是电风扇对悬绳的拉力．电风扇受到的重力G和悬绳的拉力F正好是一对平衡力；电风扇转动时对天花板的拉力变小．
解析：对静止的电风扇受力分析如下图甲所示，电风扇受两个力：重力G、悬绳拉力F.根据牛顿第三定律可知，重力的施力物体是地球，那么G的反作用力就是电风扇对地球的吸引力；F的施力物体是悬绳，F的反作用力是电风扇对悬绳的拉力．电风扇受到的重力G和悬绳的拉力F正好是一对平衡力．

对匀速转动的电风扇受力分析如下图乙所示电风扇受三个力作用：重力G、悬绳的拉力F1及空气向上的作用力F2.根据牛顿第三定律，重力的施力物体是地球，那么重力G的反作用力就是电风扇对地球的吸引力；F1的施力物体是悬绳，所以F1的反作用力是电风扇对悬绳的拉力；F2的施力物体是空气，所以F2的反作用力是电风扇对空气向下的作用力．
电风扇受到的重力G与绳的拉力F1和空气的作用力F2的合力是一对平衡力．
当电风扇静止时，悬绳的拉力F与重力G平衡，即F＝G；当电风扇转动时，扇叶向下推压空气，而空气向上产生一个对扇叶的作用F2，此时悬绳中的拉力为F1，则F1＋F2＝G，即F1花板的拉力就越小．
能力提升
1．甲、乙两人发生口角时，甲打了乙的胸口一拳致使乙受伤，法院判决甲应支付乙的医药费，甲狡辨说：我打了乙一拳，根据牛顿的作用力与反作用力相等，乙对我也有相同大小的作用力，所以，乙并没有吃亏．那么这一事件判决的依据在哪里(　　)
A．甲打乙的力大于乙对甲的作用力，判决甲支付乙医药费
B．甲打乙的力等于乙对甲的作用力，但甲的拳能承受的力大于乙的胸能承受的力，所以乙受伤而甲未受伤，甲主动打乙，故判决甲支付乙医药费
C．甲打乙的力等于乙对甲的作用力，甲的拳和乙的胸受伤的程度不同，甲轻而乙重，故判决甲支付乙医药费
D．由于是甲用拳打乙的胸，所以甲对乙的力远大于乙的胸对甲拳的作用力，故判决甲支付乙医药费
答案：B
解析：甲拳打乙胸时，“拳”与“胸”是一对相互作用的物体，甲打乙的力与乙对甲的作用力是一对作用力与反作用力．从物理角度看，作用力与反作用力的大小相等；从生理的角度看，甲的拳头与乙的胸口承受力的限度不同，甲拳与乙胸的疼痛感受与受伤情形不同；从法律的角度看，是甲主动出手伤人的，甲是施暴者，乙是受害人，法院判决的依据即为此三点．故只有B选项正确．
2．(沈阳二中08－09学年高一上学期期末)穿在同一木芯上的两个磁环以异名磁极相对，静止在台秤上，忽略木芯的重力，则下列判断正确的是(　　)

A．在两磁环的接触面上有：下磁环受到的压力大于上磁环的重力
B．在两磁环的接触面上有：下磁环受到的压力大于磁环受到的支持力
C．由于磁环间存在相互作用的吸引力，故台秤的示数小于两个磁环的重力之和
D．即使磁环间存在相互作用的吸引力，台秤的示数仍等于两个磁环的重力之和
答案：AD
3．如右图所示，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
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
答案：CD
解析：力F和墙壁对物体的压力都作用在物体上，且大小相等，方向相反，作用在一条直线上，是一对平衡力，而不是一对作用力和反作用力，选项A错误．力F作用在物体上，物体对墙壁的压力作用在墙壁上，它们不能构成一对平衡力，由于二者不是两个物体间的相互作用力，也不是一对作用力和反作用力，故选项B错误．竖直方向上物体受向下的重力和墙壁对物体向上的静摩擦力，因物体处于平衡状态，故这两个力是一对平衡力，选项C正确．物体对墙壁的压力和墙壁对物体的压力，是物体和墙壁间产生的一对相互作用力，因此是一对作用力和反作用力，选项D正确．
4．利用牛顿第三定律，有人设计了一种交通工具，在平板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
答案：D
解析：风扇吹出的风吹到风帆上时，根据牛顿第三定律，风会给风扇一个反作用力，因此对于整个装置而言，作用力和反作用力是内力，小车不会运行，故选D.
5．作用力和反作用力大小相等，不仅发生在相互接触的物体间，不接触的物体间的作用力和反作用力大小也相等．取两辆小车，两只弹簧秤，一块电磁铁，一个软铁棒，就可验证上述关系，将上述器材放在光滑的水平面上，组装如下图所示，请动手做一做，并回答下列问题：电磁铁不接通电源时，两弹簧秤的读数为________，当电磁铁接通电源后，两弹簧秤读数的大小__________，当电磁铁中的电流逐渐增大时，两弹簧秤的读数同时__________(填增大、减小)，且总________．

答案：0　相等　增大　相等
解析：牛顿第三定律所阐明的作用力与反作用力的关系，不仅适用于静止的物体之间，也适用于相对运动的物体之间，这种关系与作用性质，物体质量大小、作用方式(接触还是不接触)、物体运动状态及参考系的选择均无关．
6．滑冰运动员脚穿滑冰鞋，滑冰鞋的底面冰刀与冰面接触，当运动员向前运动时，一只脚摆正，与前进方向一致(此脚称为导向脚)，另一只脚斜向后方用力蹬冰(此脚称为动力脚)，如下图所示，请根据所学的力学知识，画图解释为什么脚向斜后方蹬冰，运动员却向正前方运动？

答案：动力脚斜向后用力F′蹬冰，冰对人斜向前反作用力为F，将F分解为F1和F2，为保证人在侧向处于平衡状态，冰必定对导向脚有一个侧向作用力F3，F3与F2大小相等方向相反，F1即是使运动员向前加速运动的动力，当运动阻力与F1平衡时，便匀速运动．

7．如下图所示，在台秤上放半杯水，台秤示数为G′＝50N，另用挂在支架上的弹簧秤悬挂一边长a＝10cm的金属块，金属块的密度ρ＝3×103kg/m3，当把弹簧秤下的金属块平稳地浸入水中深b＝4cm时，弹簧秤和台秤的示数分别是多少？水的密度是ρ水＝103kg/m3，g＝10m/s2.

答案：26N；54N
解析：弹簧秤示数减小是由于金属块受到水向上的浮力作用．浮力的反作用力作用于水，从而使台秤的示数增大．金属块的受力分析如图所示，因金属块静止，故有
F＝G－F浮
又因G＝ρa3g＝30N
F浮＝ρ水gV排＝ρ水ga2b＝4N
故F＝30N－4N＝26N台秤示数F′＝G′＋F浮＝54N