2017-2018学年高中物理 第4章 牛顿运动定律 5 牛顿第三定律课时作业 新人教版必修1

牛顿第三定律
基础夯实
一、选择题(1～4题为单选题，5、6题为多选题)
1．(北京市大兴区2016～2017学年高一上学期期末)关于作用力和反作用力，下列说法中正确的是导学号 99684561( C )
A．物体相互作用时，先有作用力而后才有反作用力
B．作用力和反作用力大小相等、方向相反，作用在一条直线上，因此它们的合力为零C．物体间的压力和支持力总是互为作用力和反作用力，两者大小总是相等，方向相反的
D．马能将车拉动，是因为马拉车的力大于车拉马的力
解析：物体相互作用时，它们间的作用力与反作用力同时产生，同时变化，同时消失，故A错误；作用力和反作用力作用在不同的物体上，作用效果不能抵消，不能合成，故B 错误；物体间的压力和支持力总是互为作用力和反作用力，两者大小总是相等，方向相反的，故C正确；马能将车拉动，是因为马拉车的力大于马受到的摩擦阻力，故D错误，故选C。

2.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导学号 99684562( C )
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
解析：风扇吹出的风吹到风帆上时，根据牛顿第三定律，风会给风扇一个等大反向的反作用力，因此对于整个装置而言，作用力和反作用力是内力，小车所受的合力为零，小车不会运动，违反了牛顿第二定律，故选C。

3．(湖南省六校联盟2016～2017学年高一上学期期末)如图所示是一支旅行用的“两面针”牙膏，该牙膏的外壳是由铝薄皮做的，根据你的观察和生活经验，下列说法正确的是
导学号 99684563( C )
A．该牙膏皮被挤压后发生的形变为弹性形变
B．牙膏被挤出来是因为牙膏受到手的作用力
C．牙膏盖上的条纹是为了增大摩擦
D．挤牙膏时手对牙膏皮的作用力大于牙膏皮对手的作用力
解析：该牙膏被挤压后发生形变，因没有恢复原状，则为非弹性形变，故A错误；牙膏受到牙膏皮的作用力，发生形变，从而将牙膏挤出来，故B错误；牙膏盖上的条纹是为了增大摩擦，故C正确；挤牙膏时手对牙膏皮的作用力与牙膏皮对手的作用力属于作用力与反作用力，大小总相等，故D错误。

4．均匀长棒一端搁在地面上，另一端用细线系在天花板上，如图所示受力分析示意图中，错误的是导学号 99684564( B )
解析：因为重力mg和地面支持力F N的方向都在竖直方向上，若拉力F在竖直方向上，则地面对木棒就没有摩擦力作用(木棒对地面无相对运动趋势)，所以A正确；若拉力F的方向与竖直方向有夹角，则必然在水平方向上有分力，使得木棒相对地面有运动趋势，则木棒将受到地面的静摩擦力F f，且方向与F的水平分力方向相反，才能使木棒在水平方向上所受合力为零，故C、D正确。

本题选错误的，故选B。

5．机场常用传送带为顾客运送行李或货物，在传送带运送货物过程中主要有水平运送和沿斜面运送两种形式，如图所示，a为水平传送带，b为倾斜传送带。

当行李随传送带一起匀速运动时，下列几种判断中正确的是导学号 99684565( AC )
A．a情形中的物体受到重力、支持力
B．a情形中的物体受到重力、支持力和摩擦力作用
C．b情景中的物体受到重力、支持力和摩擦力作用
D．b情形中的物体所受支持力与重力是一对平衡力
解析：因为货物匀速运动，所以a情形中货物只受重力和支持力，A正确B错误；b情形中除受重力和支持力外还必须受到一个沿斜面向上的静摩擦力作用，C正确；显然D也错误。

6．(湖南省湘潭一中、双峰一中、邵东一中2016～2017学年高一上学期联赛)如图所示，中国三一重工的一台62米长的泵车，参与某次消防救火冷却作业，对泵车在水平面路面上以加速度a作匀加速运动的过程，下列分析正确的是导学号 99684566( BD )
A．泵车受到的重力和泵车对地面的压力是一对平衡力
B．轮胎上凹凸不平的花纹是为了增加车对地面的摩擦力
C．开车时要求系安全带是为了减小司机的惯性
D．若泵车发动机的牵引力增为原来的2倍时，泵车的加速度将大于2a
解析：泵车受到的重力和泵车对地面的压力的受力物体不同，不可能是一对平衡力，故A错误；轮胎上凹凸不平的花纹是为了增加摩擦力，故B正确；惯性的量度是质量，系安全带不会改变司机的质量，故C错误；牵引力增为原来的2倍，阻力不变，所以加速度大于2a，故D正确。

二、非选择题
7.如图所示为杂技“顶竿”表演的示意图，一人站在地上，肩上扛一质量为M的竖直竹竿，当竿上一质量为m的人以加速度a加速下滑时，竿对“底人”的压力大小是多少？导学号 99684567
答案：(M＋m)g－ma
解析：对竿上的人分析：受重力mg、摩擦力F f，有mg－F f＝ma、F f＝m(g－a)，竿对人有摩擦力，人对竿也有反作用力——摩擦力，且大小相等，方向相反，对竿分析：受重力Mg、竿上的人对竿向下的摩擦力F f′、顶竿的人对竿的支持力F N，有Mg＋F f′＝F N，又因为竿对“底人”的压力和“底人”对竿的支持力是一种作用力与反作用力，由牛顿第三定律，得到F N′＝Mg＋F f′＝(M＋m)g－ma。

能力提升
一、选择题(1～3题为单选题，4～6题为多选题)
1.(沈阳东北育才学校2015～2016学年高一上学期检测)如图所示，在水平力F的作用下，木块A、B保持静止。

若木块A与B的接触面是水平的，且F≠0。

则关于木块B的受力个数可能是导学号 99684568( C )
A．3个或4个B．3个或5个
C．4个或5个D．4个或6个
解析：B至少受到重力、A对B的压力和静摩擦力、斜面的支持力四个力。

斜面对物体B可能有静摩擦力，也有可能没有静摩擦力，故选C。

2．(湖北省天门市2016～2017学年高一上学期期末)在建筑工地上我们会见到如图所示的情形，运输民工用两手对称水平的用力将两长方体水泥制品夹紧并以加速度a竖直向上匀加速搬起，其中A的质量为3m，B的质量为m，水平作用力为F，A、B之间的动摩擦因数为μ，则在此过程中导学号 99684569( D )
A．A、B之间的摩擦力大小为μF，A受到的摩擦力方向竖直向上
B．A、B之间的摩擦力大小为μF，A受到的摩擦力方向竖直向下
C．A、B之间的摩擦力大小为m(g＋a)，A受到的摩擦力方向竖直向下
D．A、B之间的摩擦力大小为m(g＋a)，A受到的摩擦力方向竖直向上
解析：由于A、B相对静止，故A、B之间的摩擦力为静摩擦力，不能用滑动摩擦力的计
算公式来解答，A、B错误；设运输民工一只手对A、B在竖直方向上的摩擦力为f1，以A、B 整体为研究对象可知，在竖直方向上有2f1－(m＋3m)g＝(m＋3m)a，设B对A的摩擦力方向向上，大小为f2，对A由牛顿第二定律有f1＋f2－3mg＝3ma，解得f2＝m(g＋a)，C错误，D 正确，故选D。

3．(内蒙古鄂尔多斯一中2016～2017学年高一上学期期末)如图所示，光滑的水平面上有一小车，以向右的加速度a做匀加速运动，车内两物体A、B质量之比为2∶1，A、B间用弹簧相连并放在光滑桌面上，B通过质量不计的轻绳与车相连，剪断轻绳的瞬间，A、B的加速度大小分别为导学号 99684570( C )
A．a、0 B．a、a
C．a、2a D．0、2a
解析：在未剪断轻绳时，由牛顿第二定律可知
对A：F弹＝2ma，
对B：T－F弹＝ma，解得T＝3ma
当剪断轻绳时，绳的拉力变为零，弹簧的弹力不能发生突变，还是F弹，
此时由牛顿第二定律可知
对A：F弹＝2ma′，解得a′＝a，
对B，F弹＝ma″，解得a″＝2a，故C正确。

4．(陕西省延安市实验中学大学区校际联盟2016～2017学年高一上学期期末)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导学号 99684571( CD )
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支持力是一对作用力与反作用力
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支持力，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。

5．(天津市一中2016～2017学年高一上学期期末)如图所示，A、B、C、D是四个完全相同的木块，在图甲中，水平力F作用于B上，A、B处于静止状态，图乙中，竖直弹簧作用于D上，C、D处于静止状态，则关于A、B、C、D的受力情况，下列说法正确的是导学号 99684572( ACD )
A．图甲中A受五个力，图乙中C受三个力
B．图乙中墙对C可能有摩擦力
C．图甲中墙对A一定有向上的摩擦力
D．图乙中D对C一定有向右上方的摩擦力
解析：图甲中整体受重力、支持力、压力和摩擦力而处于静止，故C正确；对A分析可知，A受重力、支持力、墙对A的摩擦力、B对A的弹力，AB间一定有摩擦力，共5个力；而乙中整体受重力、弹力的作用而平衡，故C与墙之间没有摩擦力，则C只受重力、D的支持力及D对C的摩擦力的作用，共受三个力，故A正确，B错误；因C有向下的运动趋势，DC间一定有压力，故D对C一定有向右上方的摩擦力，故D正确，故选A、C、D。

6．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，则下列说法错误的是导学号 99684573( ABD )
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
解析：甲对绳的拉力与绳对甲的拉力是作用力与反作用力，故选项A错误。

甲对绳的拉力与乙对绳的拉力作用在同一物体上，不是作用力与反作用力，故选项B错误。

设绳子的张
力为F ，则甲、乙两人受到绳子的拉力大小相等，均为F ，若m 甲>m 乙，则由a ＝F m 得，a 甲<a
乙
，由x ＝12at 2得在相等时间内甲的位移小，因开始时甲、乙距分界线的距离相等，故乙会过分界线，所以甲能赢得“拔河”比赛的胜利，故选项C 正确；收绳的速度与“拔河”比赛胜负无关，D 错误。

二、非选择题
7．(济南实验中学2014～2015学年高一上学期检测)如图所示，一根不可伸缩的轻绳跨过轻质的定滑轮，一端挂一吊椅，另一端被坐在吊椅上的运动员拉住。

设运动员的质量为65kg ，吊椅的质量为15kg ，不计定滑轮与绳子间的摩擦，重力加速度g 取10m/s 2。

当运动员与吊椅一起以加速度a ＝1m/s 2上升时，试求：导学号 99684574
(1)运动员竖直向下拉绳的力；
(2)运动员对吊椅的压力大小。

答案：(1)440N (2)275N
解析：(1)设运动员竖直向下拉绳的力为F T ，则由牛顿第三定律可知，绳子对运动员竖直向上的拉力大小为F T ，绳对吊椅竖直向上的拉力大小也为F T ，选取运动员和吊椅整体为研究对象，则有
2F T －(M ＋m )g ＝(M ＋m )a ，
所以F T ＝
M ＋m g ＋a 2 ＝＋
＋2N ＝440N
(2)设吊椅对运动员的支持力为F ，以运动员为研究对象，由牛顿第二定律得F T ＋F －Mg ＝Ma
所以F ＝M (g ＋a )－F T ＝65×11N－440N ＝275N
据牛顿第三定律知，运动员对吊椅的压力大小为275N 。