2021-2022年高一物理同步课时作业训练(人教版2019)
3.3 牛顿第三定律
一、单选题。本大题共10小题,每小题只有一个选项符合题意。
1.如图所示,A为电磁铁,C为胶木秤盘,A和C(包括支架)的总重量M,B为铁片,质量为m,整个装置用轻绳悬于O点,当电磁铁通电,铁片被吸引上升的过程中,轻绳上拉力( )
A.F=mg B.Mg<F<(M+m)g
C.F=(M+m)g D.F>(M+m)g
2.下列说法中正确的是( )
A.力是物体对物体的作用
B.只有直接接触的物体间才有力的作用
C.由相距一定距离的磁铁间有相互作用力可知,力可以离开物体而独立存在
D.甲用力把乙推倒,说明只是甲对乙有力的作用,乙对甲没有力的作用
3.竹蜻蜓是一种中国传统的民间儿童玩具,流传甚广。如图所示,竹蜻蜓由竹柄和“翅膀”两部分组成。玩儿时,双手一搓竹柄,然后双手松开,竹蜻蜓就会旋转着飞上天空,过一会儿落下来。松手后,关于竹蜻蜓和空气间的相互作用力,下列说法正确的是( )
A.竹蜻蜓对空气的作用力大于空气对竹蜻蜓的作用力
B.竹蜻蜓对空气的作用力小于空气对竹蜻蜓的作用力
C.竹蜻蜓对空气的作用力大小等于空气对竹蜻蜓的作用力
D.竹蜻蜓对空气的作用力与空气对竹蜻蜓的作用力方向相同
4.如图所示,物块false、false的质量分别为false、false,水平地面和竖直墙面均光滑,false、false间接触面粗糙,在水平推力false作用下,两物块均处于静止状态。则( )
A.物块false受四个力作用
B.物块false受到的摩擦力大小等于false
C.物块false对地的压力大小等于false
D.水平推力false与墙壁的支持力是一对平衡力
5.如图所示,水平A桌面上叠放着A、B两物体,A受水平拉力false作用,A、B均与桌面相对静止,则B物体受力个数为( )
A.3个 B.4个 C.6个 D.5个
6.如图所示,质量和身高完全相同的两人穿同样的鞋在同一水平地面上进行顶牛比赛,企图迫使对方后退。设甲、乙两人对杆的推力分别为false、false。甲、乙两人身体因前倾而偏离竖直方向的夹角分别为false、false,已知倾角越大,该人手和杆的端点位置越低,且认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力。若乙获胜,则( )
A.false,false B.false,false
C.false,false D.false,false
7.如图所示,杯子从空中落到水平桌面时,杯子对桌面的作用力F1,杯底受到的作用力F2。则下列说法正确的是( )
A.力F1是桌子发生形变而产生的
B.力F1和力F2是一对平衡力
C.力F1和力F2是一对作用力和反作用力
D.力F1的大小大于力F2的大小
8.假设一航天探测器完成对月球的探测任务后,在离开月球的某飞行阶段是沿着与月球表面成一倾斜角做匀速直线运动,探测器通过喷气而获得推力。下列说法正确的是( )
A.探测器喷出的气体对探测器产生反作用力,从而使探测器获得推力
B.探测器喷出的气体对月球产生作用力,从而使探测器获得推力
C.探测器需要竖直向下喷气
D.探测器需要向运动的反方向喷气
9.黑龙江省实验中学秋季趣味运动会中,高一同学参加了拔河比赛,如果绳质量不计,且保持水平,在甲、乙两队的“拔河”比赛中,甲队获胜,则下列说法中正确的是( )
A.甲对乙的拉力始终大于乙对甲的拉力
B.甲把乙加速拉过去时,甲对乙的拉力大于乙对甲的拉力
C.只有当甲把乙匀速拉过去时,甲对乙的拉力大小才等于乙对甲的拉力大小
D.甲对乙的拉力大小始终等于乙对甲的拉力大小,只是地面对甲的摩擦力大于地面对乙的摩擦力
10.如图所示是剪式千斤顶,当摇动把手时,螺纹轴就能迫使千顶的两臂靠拢,从而将汽车顶起。当车轮刚被顶起时,汽车对千斤顶的压力为false,此时千斤顶两臂间的夹角为false,则下列判断正确的是( )
A.此时两臂受到的压力大小均为false
B.此时千斤顶对汽车的支持力大小为false
C.若继续摇动把手,将汽车顶起,两臂受到的压力将增大
D.若继续摇动把手,将汽车顶起,两臂受到的压力将减小
二、多选题。本大题共3小题,每小题有一个选项或多个选项符合题意。
11.物体C置于水平地面上,A、B由轻绳通过固定在C上的光滑定滑轮相连,C的上表面水平,连接B的轻绳水平,整个系统处于静止状态,如图所示。下列说法正确的是 ( )
A.B与C之间的接触面一定是粗糙的
B.B与C之间的接触面可以是光滑的
C.C与地面之间的接触面一定是粗糙的
D.C与地面之间的接触面可以是光滑的
12.如图所示,一木板false放在粗糙的水平地面上,木块false放在木板false的上面,木块A的右端通过轻质弹簧测力计固定在竖直的墙壁上,用力false向左拉动木板false,使它以速度false运动,这时弹簧测力计示数为false,下面的说法中正确的是( )
A.木块A对木板B的滑动摩擦力的大小等于false
B.木块A对木板B的滑动摩擦力的大小等于false
C.若木板以false的速度运动,木块A受到的摩擦力的大小等于false
D.若false的力作用在木板上,木块A受到的摩擦力的大小等于false
13.关于作用力与反作用力以及相互平衡的两个力的下列说法中,正确的是( )
A.作用力与反作用力一定是同一性质的力
B.两个物体相碰时,由于作用力和反作用力大小相等,两物体损坏的程度一定相同
C.相互平衡的两个力的性质,可以相同,也可以不同
D.相互平衡的两个力大小相等、方向相反,同时出现、同时消失
三、填空题。本大题共4小题。
14.两个物体之间的作用总是相互的,作用力与反作用力的大小__________,方向__________,作用在同一直线上,作用力与反作用力的性质__________,并且同时存在,同时消失,用力与反作用力分别作用在两个不同物体.
15.如图,一细绳吊一木块,木块静止,木块的重力的反作用力是________,绳子对木块的拉力的反作用力是________。
16.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“<”).
17.如图甲、乙所示,在外力F作用下,A、B两物体一起以相同速度沿F的方向做匀速直线运动,在图甲中A、B间有________对作用力与反作用力。在图乙中A、B间有________对作用力和反作用力。
四、解答题。本大题共4小题,解答过程必修有必要的文字说明,公式和解题过程。
18.如图,一个物体在粗糙地面上以初速度v0向右做匀减速运动,请找出物体受到的支持力与摩擦力的反作用力,一对作用力和反作用力作用在几个物体上?这两对作用力和反作用力各是什么性质的力?
19.甲、乙两人玩手拉手拔河游戏,结果甲胜乙败。有同学错误地认为,甲取胜的原因是甲对乙的拉力大于乙对甲的拉力。请指出该同学的错误之处,并分析甲取胜的原因。
20.如图所示,有位同学搞了一项小发明,他在自制的小车上安装了一个风帆和一台由电池作电源的电风扇.他设想让电风扇的风吹在风帆上,从而推动风帆并带动小车向前运动.他还设想作进一步改进,将电池改用太阳能电池,这样他也许能在暑假阶段乘着自制的小车外出周游各省的名胜风景呢.你认为他的愿望能实现吗?你能帮助他实现这一愿望吗?
21.如图所示,在台秤上放半杯水,台秤的示数false,另用挂在支架上的弹簧测力计悬挂一边长为a=10cm的正方体金属块,金属块的密度为false。当弹簧测力计下的金属块浸入水中的深度b=4cm时,弹簧测力计和台秤的示数分别为多少?(水的密度false,取false)
参考答案
1.D
【解析】当电磁铁通电前,绳的拉力应为(M+m)g;当电磁铁通电后,铁片被吸引加速上升。常识告诉我们,铁片被吸引,向电磁体运动靠近,其运动情况是变加速运动,即越靠近电磁铁,吸力越大,加速度越大。根据F=ma可知,此过程中超重,吸引力大于铁片重力。由于磁力,将整个电磁铁装置与铁片联系到一起。因为电磁铁吸引铁片的吸引力大于铁片的重力,则根据作用力与反作用力原理,铁片吸引电磁铁的力false为F的反作用力,大小相等、方向相反,且作用在两个不同的物体上。所以,绳的拉力大于(M+m)g。所以选项D正确,A、B、C错误。
故选D。
2.A
【解析】ABC.力是物体对物体的作用,力不可以离开物体而独立存在,不直接接触的物体间也有力的作用,如磁铁之间的力,故A正确,BC错误;
D.甲用力把乙推倒时,甲对乙有力的作用,而同时乙对甲也有力的作用,故D错误;
故选A。
3.C
【解析】竹蜻蜓对空气的作用力与空气对竹蜻蜓的作用力是一对作用力与反作用力,根据作用力与反作用力的特点可知,二者总是大小相等,方向相反。
故选C。
4.C
【解析】A. 对物块false进行受力分析,可知物块false受到重力、false的弹力和静摩擦力、地面的支持力、推力false五个力作用,故A错误;
B. 以false为研究对象,由竖直方向受力平衡知,false对false的摩擦力大小等于false的重力false,由牛顿第三定律知false对false的摩擦力大小也等于false,方向向下,故B错误;
C. 以false、false整体为研究对象,可知地面对false的支持力等于false,则根据牛顿第三定律知,物块false对地面的压力大小等于false,故C正确;
D. 水平推力false与墙壁的支持力分别作用在false、false上,不是平衡力,故D错误。
故选C。
5.D
【解析】先对物体A受力分析,受拉力、重力、支持力和向左的静摩擦力;再对物体B受力分析,B对A的静摩擦力与A对B的静摩擦力是相互的,所以受A对其向右的静摩擦力、重力、支持力、压力、地面对B向左的静摩擦力,共5个力。
故选D。
6.B
【解析】在两人顶牛比赛中,决定胜负的是人受到的最大摩擦力的大小,若乙获胜,说明乙下蹲增大他与地面的正压力才胜出,故
false
两人对杆的作用力可认为是作用力与反作用力,大小相等,有
false
故B正确,ACD错误。
故选B。
7.C
【解析】A.力F1是杯子对桌子的压力,是杯子发生形变而产生的,A错误;
BC.力F1是杯子对桌子的压力,力F2是桌子对杯子的支持力,是一对作用力和反作用力,B错误,C正确;
D.力F1和力F2是一对作用力和反作用力,大小相等、方向相反。D错误;
故选C。
8.C
【解析】AB.探测器喷出的气体对探测器产生反作用力,从而使探测器获得推力,A正确,B错误;
C.由于探测器做匀速直线运动,故需要竖直向下喷气,产生向上的反作用力与引力平衡,C正确,D错误。
故选C。
9.D
【解析】ABC.甲拉乙的力与乙拉甲的力是一对作用力与反作用力,大小始终相等,与运动状态无关,ABC错误;
D.即不管哪个获胜,甲对乙的拉力大小始终等于乙对甲的拉力大小,只是当地面对甲的摩擦力大于地面对乙的摩擦力,甲才能获胜,D正确。
故选D。
10.D
【解析】A.由于两臂间的夹角为false,根据力的分解可知此时两臂受到的压力大小均为false,A错误;
B.根据牛顿第三定律,此时千斤顶对汽车的支持力大小为false,B错误;
CD.若继续摇动把手,将汽车顶起,两臂间的夹角减小,合力不变,因此两臂受到的压力将减小,C错误,D正确。
故选D。
11.AD
【解析】AB.B受到C对它向右的静摩擦力作用,故B、C之间一定是粗糙的,选项A正确,B错误;
CD.整体考虑,系统无运动趋势,C与地面间无摩擦力作用,故不能确定C与地面间粗糙与否,选项C错误,D正确。
故选AD。
12.AC
【解析】AB.木板B在向左运动过程中,木块A相对木板B向右做直线运动(相对地静止),木块A受到木板B向左的滑动摩擦力,因木块A是处于平衡状态,而弹簧测力计示数为false,则木块A受到木板B向左的滑动摩擦力大小等于false;根据牛顿第三定律,木板A对木块B的滑动摩擦力大小也等于false,故A正确,B错误。
CD.根据滑动摩擦力公式false,动摩擦因数与压力均不变,如只增大木板B的速度或作用力,不会影响到木块A所受的摩擦力的大小,故C正确,D错误。
故选AC。
13.AC
【解析】A.作用力与反作用力一定是同一性质的力,选项A正确;
B.两个物体相碰时,虽然作用力和反作用力大小相等,但是由于物体承受力的能力不同,则两物体损坏的程度不一定相同,选项B错误;
C.相互平衡的两个力的性质,可以相同,也可以不同,选项C正确;
D.相互平衡的两个力大小相等、方向相反,但可以不是同时出现、同时消失,如支持力和重力相平衡,可以让物体自由下落支持力消失而重力依旧存在,选项D错误。
故选AC。
14.相等 相反 相同
【解析】[1][2][3]由牛顿第三定律可知,两个物体之间的作用总是相互的,作用力与反作用力的大小相等,方向相反,作用在同一直线上,作用力与反作用力的性质相同,并且同时存在,同时消失,用力与反作用力分别作用在两个不同物体。
15.木块对地球的吸引力 木块对绳子的拉力
【解析】[1]由牛顿第三定律可知,木块的重力的反作用力是木块对地球的吸引力;
[2]由牛顿第三定律可知,绳子对木块的拉力的反作用力是木块对绳子的拉力。
16.= >
【解析】[1][2]因为绳子的质量不计,所以绳子可以看做处于平衡状态,绳子受到甲队对绳子的拉力和乙队对绳子的拉力,所以F甲=F乙,甲队在拉力的方向上发生了位移,所以F甲> f甲,而乙队对绳子的拉力等于绳子对乙的拉力,乙队在绳子对其的拉力的方向上发生了位移,所以F乙> f乙,故f甲>f乙
17.1 2
【解析】[1]甲中A做匀速直线运动,A物体受重力和支持力,因甲中A没有相对于B的运动趋势,则甲中A不受摩擦力;A、B间只有压力和支持力1对作用力与反作用力;
[2]图乙中A是平衡状态,A物体受重力、支持力和沿斜面向上摩擦力,故A、B间有压力和支持力,摩擦力作用力和反作用力,共2对作用力与反作用力。
18.见解析
【解析】物体受到的支持力的反作用力是物体对地面的压力,地面对物体的摩擦力的反作用力是物体对地面的摩擦力,一对作用力与反作用力作用在两个物体上,支持力与压力是弹力;后一对则都是摩擦力。
19.甲对乙的拉力大于乙对甲的拉力是错误的
【解析】甲对乙的拉力大于乙对甲的拉力是错误的,由牛顿第三定律可知这两个力为相互作用力,它们总是大小相等的,方向相反的两个力。甲取胜的原因是乙所受到的最大静摩擦力比拉力小,所以乙会被拉动。
20.不能实现.用电风扇的风吹固定在小车的风帆上,风对电风扇的反作用力向后,风对风帆的作用力向前,这两个力几乎等大反向,所以小车不会向前加速运动.如果将电风扇向车后吹风,利用风对小车的反作用力可以使小车向前加速运动
【解析】不能实现.用电风扇的风吹固定在小车的风帆上,风对电风扇的反作用力向后,风对风帆的作用力向前,这两个力几乎等大反向,所以小车不会向前加速运动;如果将电风扇向车后吹风,利用风对小车的反作用力可以使小车向前加速运动.
21.26N;54N
【解析】由于金属块受到向上的浮力,因此弹簧测力计的示数将减小。浮力的反作用力作用于水,从而使台秤的示数增大。金属块的受力情况如图所示:
因金属块受力平衡,有
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且
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false
解得
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则弹簧测力计的示数为26 N;
由于浮力的反作用力,台秤的示数增加了
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所以台秤的示数为
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