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2019-2020年高中物理第四章牛顿运动定律5牛顿第三定律课时训练新人教版必修题组一 作用力和反作用力
1.一根绳子吊着一只桶悬空时在下述几对力中属于作用力和反作用力的是 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:绳对桶的拉力与桶所受的重力是一对平衡力选项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选项B正确;绳对桶的拉力与桶对地球的作用力没有任何关系选项C错误;桶对绳的拉力和桶所受的重力既不是平衡力也不是相互作用力故选项D错误答案:B
2.如图所示用细绳把小球悬挂起来当小球静止时则 A.小球受两个力的作用B.小球受到的重力和小球对细绳的拉力是一对平衡力C.细绳受到的拉力是由于细绳发生形变产生的D.小球受到的重力和细绳对小球的拉力是一对作用力和反作用力解析:小球受重力和细绳对小球的拉力两个力的作用这两个力是平衡力小球对细绳的拉力和细绳对小球的拉力是一对作用力和反作用力故选项A对选项B、D错;细绳受到的拉力是由于小球的重力而产生的所以选项C错答案:A
3.多选对静止在水平地面上的汽车下列分析正确的是 A.汽车的重力和地面对汽车的支持力是一对相互作用力B.汽车的重力和汽车对地面的压力是一对相互作用力C.汽车和地球之间有两对相互作用力D.汽车对地面的压力和地面对汽车的支持力是一对作用力与反作用力解析:判断两个力是不是一对相互作用力首先看这两个力是不是作用在互为施力物体和受力物体的两个物体上然后再看这两个力是不是同性质的A、B两项所说重力和支持力或压力性质就不同A、B两项错汽车受重力和支持力这两个力均是地球给的那么地球也受到汽车施加的引力和压力故C、D两项正确答案:CD题组二 牛顿第三定律
4.跳高运动员从地面起跳是由于 A.地面对人的支持力大于他对地面的压力B.运动员对地面的压力等于地面对他的支持力C.地面对运动员的支持力大于他受的重力D.地面对运动员的支持力等于他受的重力解析:运动员跳起说明运动员的运动状态发生了变化他跳起有竖直向上的加速度所以他受到的支持力大于他受到的重力故C选项正确运动员受到地面的支持力与他对地面的压力是作用力和反作用力应相等故A错B选项虽然说法正确但不符合题干的要求D选项与正确选项C相违背故不对答案:C
5.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
6.一只小猫跳起来抓住悬挂在天花板上的竖直杆如图所示在这一瞬间悬绳断了设杆足够长由于小猫继续上爬所以小猫离地面高度不变试求杆下降的加速度设小猫质量为m杆的质量为m0解析:对猫和杆的受力分析分别如图甲、乙所示设杆对猫的摩擦力为F因为猫相对地面的高度不变所以猫处于平衡状态二力平衡F=mg猫对杆的摩擦力为F根据牛顿第二定律a=由牛顿第三定律知F=Fa=所以a=g方向竖直向下答案:g方向竖直向下题组三 物体的受力分析
7.如图所示斜面小车M静止在光滑水平面上一边紧贴墙壁若再在斜面上加一物体m且M、m静止小车后来受力个数为 A.3B.4C.5D.6解析:对M和m整体它们必受到重力和地面支持力因小车静止由水平方向上二力平衡可知墙面对小车必无作用力以小车为研究对象如图所示它受四个力:重力Mg、地面的支持力FN
1、m对它的压力FN2和静摩擦力Ff由于m静止可知Ff和FN2的合力必竖直向下故B项正确答案:B
8.如图所示用水平力F将质量为M的木块压在竖直墙壁上使木块保持静止下列说法正确的是 A.因为木块静止所以F=MgB.木块所受摩擦力的方向可能向下C.如果F增大木块与墙壁间的摩擦力也增大D.如果F增大木块与墙壁间的摩擦力不变解析:木块在竖直方向上受到两个力的作用一个是竖直向下的重力另一个是阻止它下滑的静摩擦力二者大小相等方向相反故选项D正确答案:D建议用时:30分钟
1.下面说法中正确的是 A.以卵击石鸡蛋“粉身碎骨”但石头却“安然无恙”是因为鸡蛋对石头的力小于石头对鸡蛋的力B.马拉车前进马对车的拉力大小等于车对马的拉力的大小C.物体间的作用力在先的是作用力在后的是反作用力D.人压弹簧时“人弱它就强”说明人与弹簧间的相互作用力不是等大的解析:相互作用的两个力总是大小相等与物体的状态无关故B正确A、D错误;两力总是同时产生同时消失C错误故选B答案:B
2.物体在水平地面上向前减速滑行如图所示则它与周围物体间的作用力与反作用力的对数为 A.1对B.2对C.3对D.4对解析:物体运动中受重力、支持力和摩擦力作用由牛顿第三定律知作用力与反作用力共有3对选项C正确答案:C
3.多选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”如图甲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如图乙所示观察分析两个相互作用力随时间变化的曲线可以得到以下实验结论 A.作用力和反作用力时刻相同B.作用力和反作用力作用在同一物体上C.作用力和反作用力大小相等D.作用力和反作用力方向相反解析:根据图象可知作用力和反作用力的图线关于t轴对称则说明作用力和反作用力的大小始终相等即同时增大、同时减小并且当作用力为零时反作用力也为零了说明作用力和反作用力同时存在、同时消失由于图象中的正、负表示方向所以作用力和反作用力方向相反故A、B错误C、D正确答案:CD
4.建筑工人用如图所示的定滑轮装置运送建筑材料质量为
70.0kg的工人站在地面上通过定滑轮将
20.0kg的建筑材料以
0.500m/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g取10m/s2 A.490NB.510NC.890ND.910N解析:设绳的拉力为F地面对人的支持力为FN对建筑材料:F-mg=ma对人:F+FN=Mg代入数据求得FN=490N由牛顿第三定律知工人对地面的压力大小为490N选项A正确答案:A
5.多选如图所示水平力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和反作用力B.物体的重力跟墙壁对物体的静摩擦力是一对平衡力C.作用力F与物体对墙壁的压力是一对作用力和反作用力D.物体对墙壁的压力与墙壁对物体的压力是一对作用力和反作用力解析:一对平衡力与一对作用力和反作用力之间最直观的区别就是受力物体的不同一对平衡力作用在同一物体上而一对作用力与反作用力作用在两个相互作用的物体上B、D正确答案:BD
6.多选吊在大厅天花板上的电扇所受的重力为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 A.F=G、F=FB.F=G、FFC.电扇静止时固定杆对它的作用力等于它对固定杆的作用力D.电扇水平转动后固定杆对它的作用力小于它对固定杆的作用力解析:电扇不转时显然有F=G而扇叶转动起来后对空气有向下的作用力根据牛顿第三定律空气对叶片有向上的作用力所以此时固定杆对电扇的拉力FG得FFB正确;固定杆对电扇的作用力与电扇对固定杆的作用力为一对作用力和反作用力故两者总是等大反向C正确答案:BC
7.多选如图所示一个箱子放在水平地面上箱内有一固定的竖直杆在杆上套着一个环箱和杆质量是M环的质量为m已知环沿着杆以加速度a下滑环受杆的摩擦阻力大小为F则此时箱对地面的压力为 A.Mg+FB.M+mg-FC.M+mgD.M+mg-ma解析:由牛顿第三定律可知环对杆的摩擦力大小为F方向向下箱对地面的压力为Mg+F故选项A对;对环利用牛顿第二定律得mg-F=ma解得F=mg-a代入A项中得压力为M+mg-ma故选项D对答案:AD
8.多选嫦娥三号是中国国家航天局嫦娥工程第二阶段的登月探测器包括着陆器和月球车它携带中国的第一辆月球车并实现中国首次月面软着陆下面关于嫦娥三号发射升空时的情况叙述正确的是 A.火箭尾部向外喷气喷出的气体对火箭产生一个向上的推力B.火箭的推力是由于喷出的气体对空气产生一个作用力空气的反作用力作用于火箭而产生的C.火箭飞出大气层后由于没有了空气火箭虽向后喷气也不会产生推力D.飞船进入轨道后和地球间存在一对作用力与反作用力解析:火箭尾部向外喷气给喷出的气体一个作用力而喷出的气体给火箭一个反作用力火箭就是受到这个反作用力推力才克服空气阻力向前飞行的故选项A正确;飞船进入轨道后受到地球的引力作用故选项D正确答案:AD
9.如图所示甲船及人的总质量为m1乙船及人的总质量为m2已知m1=2m2甲、乙两船上的人各拉着水平轻绳的一端对绳施力设甲船上的人施力为F1乙船上的人施力为F2甲、乙两船原来都静止在水面上不考虑水对船的阻力甲船的加速度大小为a1乙船的加速度大小为a2则F1∶F
2、a1∶a2各是多少解析:以绳为研究对象它受甲船上的人所施加的力F1和乙船上的人所施加的力F2由于绳子的质量为零故F1=F2而绳对甲船上人的作用力为F1绳对乙船上人的作用力为F2F1和F
1、F2和F2均为作用力和反作用力因此由牛顿第三定律得F1=F1F2=F2所以F1=F2分别对甲、乙两船应用牛顿第二定律得a1=a2=由于m1=2m2所以a1∶a2=1∶2故F1∶F2=1∶1a1∶a2=1∶2答案:1∶1 1∶
210.如图所示跨过定滑轮的细绳的一端挂一吊板另一端被吊板上的人拉住已知人的质量为70kg吊板的质量为10kg绳及定滑轮的质量、滑轮的摩擦均可不计取重力加速度为10m/s2当人以440N的力拉绳时人与吊板的加速度和人对吊板的压力分别为多少解析:以人和吊板组成的整体为研究对象人以440N的力拉绳时该整体受到两个向上的拉力均为440N受到重力的大小为700+100N=800N其合力为880-800N=80N由牛顿第二定律F=ma得a=
1.0m/s2再以人为研究对象人受到重力mg=700N受到吊板的支持力FN及绳对其向上的拉力FT=440N由牛顿第二定律得FT+FN-mg=ma解得FN=330N根据牛顿第三定律人对吊板的压力FN与吊板对人的支持力等大反向故FN=330N答案:
1.0m/s2 330N。