高中物理 4.5 牛顿第三定律练习 新人教版必修1

牛顿第三定律 (10分钟，10分)1一电灯用一细绳悬挂于天花板上，下列各对力中属于作用力与反作用力的是()A细绳对电灯的拉力和电灯的重力B电灯拉细绳的力和细绳拉电灯的力C细绳拉天花板的力和电灯拉细绳的力D细绳拉天花板的力和电灯的重力【答案】B【解析】细绳拉电灯的力的反作用力是电灯拉细绳的力，所以A错，B对细绳拉天花板的力和天花板对细绳的拉力是一对作用力与反作用力，电灯受到的重力是由于地球吸引产生的，故其反作用力是电灯对地球的吸引力，所以CD错2.如图所示，G为球所受重力，F1为球所受支持力，F2为平台所受压力它们均静止在水平面上，则()AF1与G是一对作用力和反作用力BF1与F2是一对作用力和反作用力CF1与G是一对平衡力DF1与F2是一对平衡力【答案】BC【解析】F1与G都作用在球上，且它们使球平衡，是一对平衡力，故选项C正确F1与F2作用在不同物体上，且它们满足牛顿第三定律，是一对作用力和反作用力，故选项B正确3“掰手腕”是比较臂力大小的一种常见比赛在一次“掰手腕”比赛中，甲轻松地战胜了乙对于这一过程的描述，以下说法正确的是()A在“掰手腕”比赛中，甲轻松地战胜了乙说明甲对乙的作用力大B在“掰手腕”比赛中，甲轻松地战胜了乙说明乙对甲的作用力小C在“掰手腕”比赛中，甲对乙的作用力与乙对甲的作用力大小相等D在“掰手腕”比赛中，甲轻松地战胜了乙是因为甲手腕能承受的力大于乙手腕能承受的力【答案】CD【解析】两手间的作用力为作用力与反作用力，根据牛顿第三定律可知，这两个力大小相等，甲之所以胜了乙，那是因为甲手腕能承受的力大于乙手腕能承受的力所以AB错，CD对4甲、乙两人穿上溜冰鞋后，每人的总质量均为100 kg，二人分别拉住一条水平轻绳的两端，若甲用力100 N拉绳，不计其他阻力，那么每个人的加速度大小是()A0.5 m/s2 B1 m/s2C2 m/s2 D0【答案】B【解析】轻绳两端拉力相等，隔离其中一人分析得a1 m/s2. (20分钟，30分)知识点一牛顿第三定律1关于牛顿第三定律，以下说法正确的是()A作用力与反作用力作用在同一物体上B作用力与反作用力大小相等、方向相反、作用在不同物体上C因作用力与反作用力大小相等、方向相反，故此二力作用效果可以抵消D作用力与反作用力的性质可以不同【答案】B【解析】根据牛顿第三定律可知，作用力与反作用力一定等值、反向、共线、同质、异体、同时产生、同时消失，所以B对，ACD错2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，乙物体对甲物体的反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3.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()AP所受的重力和Q对P的支持力BQ所受的重力和Q对P的支持力CP对Q的压力和Q对P的支持力DQ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4把两个弹簧测力计A和B如图所示连接在一起，用手拉A.结果发现两个弹簧测力计的示数是相等的改变拉力，弹簧测力计的示数也都随之改变，但两个示数总相等分析两个弹簧测力计的相互作用之间的关系，以下结论中正确的是()A作用力与反作用力大小相等，方向相反B作用力与反作用力的性质不同C作用力与反作用力作用在不同物体上D作用力与反作用力同时产生，同时消失【答案】ACD【解析】根据实验现象可知，两个物体之间的相互作用力，大小相等，方向相反，作用在不同物体上，性质相同，同时产生，同时消失，故可判定B错误，ACD正确5如图所示，是利用传感器记录的两个物体间的作用力和反作用力变化图线，根据图线可以得出的结论是()A作用力大时，反作用力小B作用力和反作用力的方向总是相反的C作用力和反作用力是作用在同一个物体上的D此图线一定是在两个物体都处于静止状态下显示出来的【答案】B【解析】由图线关于t轴对称可以得出：作用力与反作用力一定大小相等、方向相反，故A错误，B正确；作用力与反作用力一定作用在两个物体上，且其大小和方向的关系与物体所处的状态无关，所以C、D均错误6.建筑工人用如图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 m/s2的加速度拉升，忽略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多少？(g10 m/s2)【答案】490 N【解析】拉力FTmgma20(100.500) N210 N地面对人的支持力也就等于工人对地面的压力大小FNMgFT700 N210 N490 N.知识点二作用力与反作用力平衡力7人静止在水平地面上时，人和地球间的作用力和反作用力有()A1对 B2对C3对 D4对【答案】B【解析】人静止在地面上时，受到地球对人的万有引力、支持力人对地球的吸引力与地球对人的吸引力是一对作用力和反作用力；人对水平地面的压力和水平地面对人的支持力是一对作用力和反作用力，共有2对，故B正确8关于一对平衡力、作用力和反作用力，下列叙述正确的是()A平衡力应是分别作用在两个不同物体上的力B平衡力可以是同一种性质的力，也可以是不同性质的力C作用力和反作用力可以不是同一种性质的力D作用力施加之后才会产生反作用力，即反作用力总比作用力落后一些【答案】B【解析】平衡力作用在同一物体上，可以是同种性质的力，也可以是不同种性质的力，故A错误，B正确；作用力和反作用力一定是性质相同的力，且同时产生，同时变化、同时消失，所以CD均错误9如图所示，甲、乙两人在冰面上“拔河”，两人中间位置处有一分界线，约定先使对方过分界线者为赢若绳子质量不计，冰面可看成光滑，则下列说法正确的是()A甲对绳的拉力与绳对甲的拉力是一对平衡力B甲对绳的拉力与乙对绳的拉力是作用力与反作用力C若甲的质量比乙大，则甲能赢得“拔河”比赛的胜利D若乙收绳的速度比甲快，则乙能赢得“拔河”比赛的胜利【答案】C【解析】A项中两力是一对作用力与反作用力，A错；B项中的两力是一对平衡力，B错；因m甲m乙，由a知a甲a乙，因xat2得x乙x甲，C项正确；由xat2知x与收绳的速度无关，D项错10关于马拉车，下列说法正确的是()A马拉车不动，是因为马拉车的力小于车拉马的力B马拉车前进是因为马拉车的力大于车拉马的力C马拉车的力总等于车拉马的力，与车的运动状态有关D当路面水平，马拉车的力水平，马拉车不动或马拉车匀速前进时，马拉车的力等于地面对车的摩擦力【答案】CD【解析】根据牛顿第三定律知，作用力与反作用力总是等大反向，与物体的运动状态无关，所以选项C正确，AB错当路面水平，马拉车的力水平，马拉车不动或马拉车匀速前进时，马拉车的力与地面对车的摩擦力是一对平衡力，大小相等，所以选项D正确11.如图所示，用一水平力F把一物体紧压在竖直墙壁上静止不动，下列说法中正确的是()A作用力F与墙壁对物体的弹力是一对作用力与反作用力B作用力F越大，墙壁对物体的静摩擦力就越大C作用力F与物体对墙壁的压力是一对平衡力D物体的重力与墙壁对物体的静摩擦力是一对平衡力【答案】D【解析】作用力F与墙壁对物体的弹力是一对平衡力，A错物体的重力与墙壁对它的静摩擦力是一对平衡力，二力大小相等，与作用力F无关，B错，D对作用力F与物体对墙壁的压力大小相等，方向相同，但由于是作用在不同物体上，两个力不是一对平衡力，C错12.两个小球A和B，中间用轻弹簧连接，并用细绳悬挂于天花板上，如图所示，下列四对力中属于平衡力的是()A绳对A的拉力和弹簧对A的拉力B弹簧对A的拉力和弹簧对B的拉力C弹簧对B的拉力和B对弹簧的拉力DB的重力和弹簧对B的拉力【答案】D【解析】平衡力应满足大小相等，方向相反，且作用在同一个物体上课后作业时间：45分钟满分：80分班级_姓名_分数_一、选择题1关于两个物体间作用力与反作用力的下列说法中，正确的是()A有作用力才有反作用力，即先产生作用力后产生反作用力B若作用力是摩擦力，则反作用力可能是弹力C作用力与反作用力只存在于相互接触的两个物体之间D作用力与反作用力一定是同时产生、同时消失【答案】D【解析】作用力与反作用力一定同时产生，同时消失，且同性质，所以AB错，D对力分为接触力和非接触力，所以C错2如图所示，用质量不计的轻绳L1和L2将M、N两重物悬挂起来，则下列说法正确的是()AL1对M的拉力和L2对M的拉力是一对平衡力BL2对M的拉力和L2对N的拉力是一对作用力与反作用力CL1对M的拉力和M对L1的拉力是一对平衡力DL2对N的拉力和N对L2的拉力是一对作用力和反作用力【答案】D【解析】对M受力分析，它受到重力、L1的拉力、L2的拉力作用因此，L1对M的拉力和L2对M的拉力并不是一对平衡力，A错误；作用力和反作用力作用在相互作用的两个物体之间，而B选项中有三个物体：M、N、L2，B错误；平衡力必须作用在同一个物体上，L1对M的拉力和M对L1的拉力分别作用在M和L1上，显然不是平衡力，C错误；D项中的一对力是作用力和反作用力，D正确3.如图所示，吊在大厅天花板上的电扇所受重力为G，静止时固定杆对它的拉力为F，扇叶水平转动起来后，杆对它的拉力为F，则()AFG，FF BFG，FFCFG，FF【答案】C【解析】电扇转动时，对空气产生向下的力，则电扇受到向上的力F，电扇静止时，重力与拉力平衡，则FG；电扇转动时，三力平衡，即GFF，可知FF.4将一木箱置于粗糙的水平地面上，现用一水平力拉着木箱匀速前进，则()A木箱所受到的拉力和水平地面对木箱的摩擦力是一对作用力与反作用力B木箱对水平地面的压力和水平地面对木箱的支持力是一对作用力与反作用力C木箱所受的重力和水平地面对木箱的支持力是一对平衡力D木箱对水平地面的压力和水平地面对木箱的支持力是一对平衡力【答案】BC【解析】木箱匀速前进，木箱所受到的拉力和水平地面对木箱的摩擦力是一对平衡力；木箱所受的重力和水平地面对木箱的支持力是一对平衡力木箱对水平地面的压力和水平地面对木箱的支持力是一对作用力与反作用力所以选项BC正确，AD错误5一个重400 N的木箱放在大磅秤上，木箱内有一个质量为60 kg的人站在小磅秤上，如图所示，如果人用力推木箱顶板，那么小磅秤和大磅秤上的示数F1、F2的变化情况是()AF1增大，F2减少BF1减少，F2不变CF1增大，F2增大DF1增大，F2不变【答案】D【解析】当人用力推木箱顶时，人受到重力和顶板给人竖直向下的弹力，小磅秤给人竖直向上的支持力，支持力等于那两个力之和，故F1增大；当人用力推木箱顶板时，人同时向下压小磅秤，小磅秤向下压木箱，推力和由推力引起的压力都属于内力，大磅秤示数不变，故选D.6人站在地面上，先将两腿弯曲，再用力蹬地，就能跳离地面，人能跳起离开地面的原因是()A人对地球的作用力大于地球对人的引力B地面对人的作用力大于人对地面的作用力C地面对人的作用力大于地球对人的引力D人除受地面的弹力外，还受到一个向上的力【答案】C【解析】对人受力分析：人受到地面给人的弹力和重力，因为弹力大于重力所以人跳起7以下判断正确的是()A跳高运动员起跳时，地面对他的支持力大于他对地面的压力B拔河比赛时，若甲胜乙负，则甲队对乙队的拉力大于乙队对甲队的拉力C起重机用钢丝绳吊着货物加速上升时，钢丝绳对货物的拉力等于货物对钢丝绳的拉力D汽车拉着拖车在水平道路上沿直线运动，只有它们做匀速运动时，汽车拉拖车的力才等于拖车拉汽车的力【答案】C【解析】根据牛顿第三定律，作用力与反作用力总是等大反向的，与物体的运动状态、是否受其他力无关，所以只有C正确8一个物体受绳的拉力作用由静止开始前进，先做加速运动，然后改做匀速运动，再改做减速运动，则下列说法中正确的是()A加速前进时，绳拉物体的力大于物体拉绳的力B减速前进时，绳拉物体的力小于物体拉绳的力C只有匀速前进时，绳拉物体的力与物体拉绳的力大小才相等D不管物体如何前进，绳拉物体的力与物体拉绳的力大小总相等【答案】D【解析】绳拉物体的力与物体拉绳的力是一对作用力与反作用力，不管物体间的相互作用力性质如何，物体的运动状态如何，物体间的相互作用都应遵循牛顿第三定律，即作用力和反作用力总是大小相等、方向相反、作用在同一条直线上故选D.9关于反作用力在日常生活和生产技术中的应用，下列说法中错误的是()A在平静的水面上，静止着一只小船，小船上有一人，人从静止开始从小船的一端走向另一端时，小船向相反方向运动B汽车行驶时，通过排气筒向后排出燃气，从而获得向前的反作用力即动力C农田灌溉用自动喷水器，当水从弯管的喷嘴里喷射出来时，弯管会自动转向D软体动物乌贼在水中经过体侧的孔将水吸入鳃腔，然后用力把水挤出体外，乌贼就会向相反方向游去【答案】B【解析】人从小船的一端走向另一端时，要受到小船给人的摩擦力，方向与人行走的方向相同根据牛顿第三定律知，人对小船也有一个摩擦力，其方向与人行走的方向相反，因此小船将在这个摩擦力的作用下改变运动状态，向人行走的相反方向运动，所以A正确汽车行驶时，通过排气筒向后排出燃气，虽然燃气对排气筒有反作用力，但毕竟反作用力很小，并不是汽车动力的来源，B错误农业灌溉用的自动喷水器，当水从弯管的喷嘴里喷射出来时，弯管在水的反作用力的推动下会自动旋转，大大增加了喷水的面积，C正确乌贼经过身体侧面的孔把水吸入鳃腔，然后用力把水挤出体外，根据牛顿第三定律可知，乌贼就获得了方向相反的反作用力，从而向排水的相反方向游去，D正确故选B.10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，电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，这种设计能使小车向前运动B根据牛顿第三定律，这种设计能使小车向前运动C这种设计不能使小车向前运动，因为它违反了牛顿第二定律D这种设计不能使小车向前运动，因为它违反了牛顿第三定律【答案】C【解析】电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，小车所受合外力不可能指向小车前方，小车不会向前运动，故选C.二、非选择题11探究作用力与反作用力关系的实验装置如图甲所示，其中A、B是两个力传感器，B固定在木块C上，固定木块，用A拉B，传感器显示两钩子受力随时间变化的图象如图乙所示根据图象得出的结论是：_【答案】作用力与反作用力大小相等作用力与反作用力方向相反作用力与反作用力同时产生同时消失12甲、乙两队举行拔河比赛，甲队获胜，如果甲队对绳的拉力为F甲，地面对甲队的最大静摩擦力为f甲；乙队对绳的拉力为F乙，地面对乙队的最大静摩擦力为f乙，绳的质量不计，则有F甲_F乙，f甲_f乙(此两空选填“”、“”或“【解析】对甲、乙两队及绳组成的整体分析可知，两队所受的静摩擦力方向相反，因甲队获胜，故甲队与地面间的最大静摩擦力大于乙队与地面间的最大静摩擦力，所以f甲f乙；对绳分析，因拔河所用的绳质量不计，所以绳所受的合力为0，所以甲队拉绳的力的大小等于乙队拉绳的力的大小，所以F甲F乙13.如图所示，在台秤上放半缸水，台秤读数为G50 N另用挂在支架上的弹簧秤悬挂一块边长a10 cm的立方体金属块，金属块的密度3103 kg/m3，当把弹簧秤下的金属块平稳地浸入水中深b4 cm时，弹簧秤和台秤的读数分别为多少？(水的密度01103 kg/m3，g取10 m/s2)【答案】26 N54 N【解析】金属块Ga3g30 N，F0V排g0a2bg4 N，所以弹簧秤读数为TGF(304)N26 N.台秤读数等于F的反作用力F和半缸水的重力G之和即NGF(504)N54 N.14.如图所示，两个质量均为m的物块A、B叠放在一个直立着的劲度系数为k的轻弹簧上面而静止今用一竖直向下的力压物块A，弹簧又缩短了l(仍在弹性限度内)而静止若突然撤去此力，则在撤去此力的瞬间A对B的压力为多大？【答案】mg【解析】设未用力压A时弹簧的压缩量为x，对A、B整体，根据二力平衡条件和胡克定律有2mgkx，设用力F向下压A时，对A、B整体的静止状态有F2mgk(xl)突然撤去F的瞬间，对A、B整体，因重力和弹力不变，其合力向上，加速度向上，有k(xl)2mg2ma.对物体A有FNmgma，联立解得B对A的支持力FNmg，根据牛顿第三定律，A对B的压力大小也为mg，方向竖直向下