2019_2020学年高中物理第三章牛顿运动定律第4节牛顿第三定律课时作业(含解析)教科版必修1

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牛顿第三定律
[A组素养达标]
1.关于作用力和反作用力,下列说法中正确的是( )
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车受到的摩擦阻力,故D错误,故选C.
答案:C
2.如图所示,将两弹簧测力计a、b连结在一起,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: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.
答案:C
3.在拔河比赛中,下列各因素对获胜有利的是( )
A.对绳的拉力大于对方
B.对地面的最大静摩擦力大于对方
C.手对绳的握力大于对方
D.质量小于对方
解析:在拔河比赛中根据作用力和反作用力的关系,双方对绳的拉力大小是相等的,选项A 错误;取胜的决定因素是绳对人的拉力和地面对人的摩擦力的大小关系,选项B正确,C、D 错误.
答案:B
4.如图所示为跳水运动员跳水前的起跳动作.设人对跳板的压力为F1,
跳板对人的支持力为F2,则( )
A.F1和F2是一对平衡力
B.F1和F2是一对作用力和反作用力
C.先有力F1,后有力F2
D.F1和F2方向相反,大小不相等
解析:F1、F2是一对作用力和反作用力,同时产生,大小相等,方向相反,所以B正确.
答案:B
5.如图所示,用质量不计的轻细绳L1和L2将A、B两重物悬挂起来,下列说法中
正确的是( )
A.L1对A的拉力和L2对A的拉力是一对平衡力
B.L2对A的拉力和L2对B的拉力是一对作用力和反作用力
C.L1对A的拉力和A对L1的拉力是一对平衡力
D.L2对B的拉力和B对L2的拉力是一对作用力和反作用力
解析:物体A受自身重力、L1对A的拉力和L2对A的拉力,故L1对A的拉力与L2对A的拉力不是一对平衡力,A错误;L2对A的拉力与L2对B的拉力是三个物体间的作用力,不是作用力和反作用力,B错误;L1对A的拉力与A对L1的拉力是一对作用力和反作用力,C错误;L2对B的拉力与B对L2的拉力是一对作用力和反作用力,D正确.
答案:D
6.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,则下列说法中正确的是( )
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: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,物体所受合外力为零,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,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D正确.
答案:D
7.(多选)用手托着一块砖,开始时静止不动,当手突然向上加速运动时,砖对手的压力( ) A.一定小于手对砖的支持力
B.一定等于手对砖的支持力
C.一定大于手对砖的支持力
D.一定大于砖的重力
解析:以砖为研究对象,砖向上开始加速时,其所受合力向上,即支持力大于重力.砖对手的压力与手托砖的力(即支持力)是作用力与反作用力关系,因而大小相等,B正确.既然支持力大于重力,砖对手的压力大于砖所受的重力,D正确.
答案:BD
8.如图所示,物体A、B叠放在粗糙水平面上,用水平力F拉物体B,
使A随B一起向右做匀加速直线运动,则与物体B发生作用与反作用
的力有( )
A.三对B.四对
C.五对D.六对
解析:对B进行受力分析可知,B受到重力、地面支持力、A对B的压力、A对B向后的静摩擦力、地面对B向后的滑动摩擦力、水平拉力六个力的作用,故与物体B发生作用与反作用的力有六对,选项D正确.
答案:D
9.如图所示,升降机中的斜面和竖直墙壁之间放一个质量为10 kg
的光滑小球,斜面倾角θ=30°,当升降机以a=5 m/s2的加速度加
速竖直上升时(g取10 m/s2),求小球对墙壁和斜面的压力大小.
解析:小球受力如图所示,
水平方向上F2sin θ=F1①
竖直方向上F2cos θ-mg=ma②
联立①②求得F1=50 3 N,
F2=100 3 N.
由牛顿第三定律知小球对墙壁和斜面的压力分别为50 3 N、100 3 N.
答案:50 3 N 100 3 N
[B组素养提升]
10.马车是我国古代的主要交通工具,现在一些地方还在使用.如图所示,已知拖车的质量为500 kg,马匹的质量为400 kg,拖车受到马的拉力为1 000 N、阻力为500 N,则马匹的加速度和拖车对马匹的拉力各为( )
A .1.25 m/s 2、1 000 N
B .1.25 m/s 2、500 N
C .1.00 m/s 2、1 000 N
D .1.00 m/s 2、500 N
解析:根据牛顿第二定律得a =F -f m =1 000-500500
m/s 2=1 m/s 2,拖车对马匹的拉力与马对拖车的拉力是一对作用力与反作用力关系,大小相等,所以拖车对马匹的拉力为1 000 N ,故选项C 正确.
答案:C
11.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F 1,当接通电源,让扇叶转动起来后,吊杆对吊扇的拉力大小为F 2,则有( )
A .F 1=G ,F 2=F 1
B .F 1=G ,F 2>F 1
C .F 1=G ,F 2<G
D .F 2=G ,F 2>F 1
解析: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 、竖直向上的吊杆对吊
扇的拉力F 2和空气对吊扇向上的力F 3,受力如图乙所示.所以,
扇叶转动后吊杆对吊扇的拉力一定要比静止的时候小.
答案:C
12.一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
吊椅上的人拉住,如图所示.设人的质量为65 kg ,吊椅的质量为15 kg ,
不计定滑轮与绳子间的摩擦.重力加速度g 取10 m/s 2
.当人与吊椅一起以加
速度a =1 m/s 2上升时,试求:
(1)人竖直向下拉绳的力;
(2)人对吊椅的压力大小.
解析:(1)设人竖直向下拉绳的力为T ,则由牛顿第三定律可知,绳子对人竖直向上的拉力大小为T ,绳对吊椅竖直向上的拉力大小也为T ,选取人和吊椅整体为研究对象
则有2T -(M +m )g =(M +m )a ,
所以T =(M +m )(g +a )2=(65+15)×(10+1)2
N =440 N. (2)设吊椅对人的支持力为F ,以人为研究对象,由牛顿第二定律得T +F -Mg =Ma 所以F =M (g +a )-T =65×11 N-440 N =275 N
据牛顿第三定律知,人对吊椅的压力大小为275 N.
答案:(1)440 N (2)275 N
[C 组 学霸冲刺]
13.如图所示,一只质量为m 的猫,抓住用绳吊在天花板上的一根质量为M 的竖直杆.当悬绳突然断裂时,小猫急速沿杆竖直向上爬,以保持它离地面的高度不变.则杆下降的加速度为( )
A .g
B.M +m M g
C.m
M g D .M -m M
g 解析:设猫急速上爬时,对杆的作用力为f ,方向向下,则杆对猫的
作用力的大小也为f ,方向向上.绳断裂后,猫和杆的受力情况如图
所示.由于猫急速上爬,保持对地面的高度不变,意味着这个过程中,猫对地无加速度,处于平衡状态,所以f =mg .杆仅受两个竖直向下的
力的作用,由牛顿第三定律知f =f ′,根据牛顿第二定律知,杆的加速度大小为a M =Mg +f ′M =M +m M
g ,其方向竖直向下.故B 正确. 答案:B。

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