课时3.3
牛顿第三定律
一、单选题。本大题共7小题,每小题只有一个选项符合题意。
1.下列的各对力中,是作用力和反作用力的是(
)
A.悬绳对电灯的拉力和电灯的重力
B.电灯拉悬绳的力和悬绳拉电灯的力
C.悬绳拉天花板的力和电灯拉悬绳的力
D.悬绳拉天花板的力和电灯的重力
2.如图所示,在地面上的物体A、B在水平力F作用下处于静止状态,现对A、B进行受力分析,以下关于A、B受力的情况中说法正确的是:(
)
A.B受到重力、支持力和摩擦力
B.A受到重力、支持力、压力和两个摩擦力
C.A受到重力、支持力、压力和地面对它的摩擦力
D.通过B的传递,A亦受到力F的作用
3.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
4.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,马对车的拉力等于车对马的拉力的大小
C.物体间的作用力先出现的是作用力,其后的是反作用力
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
5.如图所示,物体在水平力F作用下压在竖直墙上静止不动,则( )
A.物体所受摩擦力的反作用力是重力
B.力F就是物体对墙的压力
C.力F的反作用力是墙壁对物体的支持力
D.墙壁对物体的弹力的反作用力是物体对墙壁的压力
6.如图所示,家用吊扇对悬挂点有拉力作用,正常转动时吊扇对悬挂点的拉力与它不转动时相比( )
A.变大
B.变小
C.不变
D.无法判断
7.“扳手腕”是中学生课余非常喜爱的一项游戏.如右图,甲、乙两同学正在进行“扳手腕”游戏,下列关于他们的手之间的力,说法正确的是
(
)
A.甲扳赢了乙,是因为甲手对乙手的作用力大于乙手对甲手的作用力
B.只有当甲乙僵持不分胜负时,甲手对乙手的作用力才等于乙手对甲手的作用力
C.甲、乙比赛对抗时,无法比较甲手对乙手的作用力和乙手对甲手的作用力的大小关系
D.无论谁胜谁负,甲手对乙手的作用力大小等于乙手对甲手的作用力大小
二、多选题。本大题共3小题,每小题所给四个选项中有多个正确选项。
8.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
9.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( )
A.F1与G是一对作用力和反作用力
B.F1与F2是一对作用力和反作用力
C.F1与G是一对平衡力
D.F1与F2是一对平衡力
10.如图所示,三条绳子的一端都系在细直杆顶端,另一端都固定在水平地面上,将杆竖直紧压在地面上,若三条绳长度不同,下列说法正确的有( )
A.三条绳中的张力都相等
B.杆对地面的压力大于自身重力
C.绳子对杆的拉力在水平方向的合力为零
D.绳子拉力的合力与杆的重力是一对平衡力
三、解答题。本大题共6小题,解答过程必修有必要的文字说明,公式和解题过程。
11.两队运动员进行拔河比赛,如图所示,结果队获得胜利,这是否说明队对队的拉力大于队对队的拉力?根据牛顿第三定律,这一对力是作用力、反作用力关系,大小应该相等,这是为什么?(分析时,绳子质量不计)
12.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。
13.探索研究性问题:
大力士过桥
小时候为了考察某人的聪慧,大人们总喜欢讲有关“大力土运棒过桥”的故事。故事说的是从前有个大力士,能举千斤,擅长杂技。一次,他要将放在江边每根重500斤的三根铁棒从桥上运过江去。而此桥只能承受除他体重之外的1000斤重量,不然桥就要垮掉。只见大力士紧了紧腰带,施展了他平时练就的一手技艺,平安无事地把三根铁棒一次就运过了桥。大力士是怎样将铁棒运过桥的?
许多人的答案都是:他像耍杂技一样两只手将三根铁棒轮番扔起,总有一根铁棒始终腾空着,他就是这样杂耍着从桥上过江的。这个答案貌似合理,但仔细想想这里面却隐藏着不容忽视的力学问题。大力士真能平安过桥吗?请你运用牛顿第二定律和牛顿第三定律加以分析和说明。
14.一个物体静止地放在台式弹簧秤上(图),试证明物体对弹簧秤的压力大小等于物体所受的重力大小。证明时,请在图上标出所涉及的力。
15.如图所示,将一个质量为4kg的铅球放在倾角为的斜面上,并用竖直挡板挡住,铅球处于静止状态。不考虑铅球受到的摩擦力,铅球对挡板的压力和对斜面的压力分别是多少?
参考答案
1.B
【解析】A、悬绳对电灯的拉力和电灯的重力,这两个力都作用在电灯上,这两个力是一对平衡力,不是作用力和反作用力,故A错误.
B、电灯拉悬绳的力的受力物体是悬绳,施力物体是电灯;悬绳拉电灯的力受力物体是电灯,施力物体是悬绳,这一对力是作用力和反作用力,故B正确.
C、悬绳拉天花板的力受力物体是天花板,施力物体是悬绳;电灯拉悬绳的力受力物体是悬绳,施力物体是电灯,这一对力涉及三个物体,不是作用力和反作用力,故C错误.
D、悬绳拉天花板的力受力物体是天花板,施力物体是悬绳;电灯的重力受力物体是电灯,施力物体是地球,这一对力涉及到四个物体,不是作用力和反作用力,故D错误.
故选B.
2.B
【解析】物体B静止在A上,受重力、支持力、拉力和摩擦力作用,重力方向竖直向下,支持力竖直向上,摩擦力的方向与拉力的方向相反,如图1:故A错误;对物体A受力分析,则有:重力GA、地面的支持力N2,B对A的摩擦力f′,地面对A的摩擦力f地和B对A的压力N1′如图2,故B正确,C错误;由以上分析可知,A不受力F的作用,因为F并未与A直接作用,故D错误.所以B正确,ACD
错误.
3.C
【解析】地面对人的弹力与人对地面的弹力是一对作用力和反作用力,大小相等,故B错误;人之所以能跳起离开地面,地面对人的弹力大于地球对人的吸引力,人具有向上的合力,故C正确,AD错误.
考点:牛顿第三定律
【名师点睛】人对地的作用力与地对人的作用力是一对作用力和反作用力,人之所以能跳起离开地面,可以对人进行受力分析,人具有向上的合力.
4.B
【解析】A.以卵击石相互作用时,是作用力与反作用力,大小相等,方向相反,A错误;
B.车被马拉动,是因为马拉车的力大于车的阻力,马拉车的力与车拉马的力是作用力与反作用力,大小相等,方向相反,B正确;
C.物体相互作用时,作用力与反作用力同时产生,同时变化,同时消失,C错误;
D.作用力与反作用力大小相等,方向相反,作用在同一条直线上,D错误。
故选B。
5.D
【解析】物体受的摩擦力的反作用力是物体对墙的摩擦力,A错误;力F是物体受的力,而物体对墙的压力作用于墙上,故力F不是物体对墙壁的压力,B错误;墙壁对物体的支持力与物体对墙的压力为一对作用力和反作用力,D正确;C错误.
6.B
【解析】因为风扇在竖直方向是静止的,所以合力为零,在在风扇不转时,,在风扇转动时,风扇对空气有一个向下的力,根据作用力与反作用力,空气对风扇有一个向上的力,,因为是不变的,因此,在转动时会变小,所以正确选项为B.
7.D
【解析】甲、乙之间的相互作用力总是大小相等,方向相反,作用在一条直线上,只有选项D正确.
8.ACD
【解析】弹簧测力计的示数显示弹簧秤受到的拉力大小,两个弹簧测力计之间的拉力是一对作用力和反作用力,大小相等、方向相反.
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.
9.BC
【解析】
【解析】AC.F1与G都作用在球上,且它们使球平衡,是一对平衡力,A错误,C正确;
BD.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,B正确,D错误。
故选BC。
10.BC
【解析】由于三力长度不同,故说明三力与竖直方向的夹角不相同,由于杆保持静止,故在水平方向三力水平分力的合力应为零,故三力的大小不可能相等;A错、C对;由于三力在竖直方向有分力,杆在竖直方向合力为零,故杆对地面的压力大于重力,B对;由于杆受绳的拉力、重力及支持力;故绳拉在竖直方向分力与重力的合力等于支持力;故D错.
11.见解析
【解析】根据牛顿第三定律,与大小应该相等,队获胜,说明队的体力比队强,那么,如何解释这两个结论的“矛盾”呢?关键问题还是两队的运动情况是由作用于他们的合力来决定的。但这个问题的分析比较复杂一些,这里要应用静摩擦力的知识,先对队进行受力分析;以队第一个队员为对象,当他拉绳时,手对于绳产生拉力(更准确地说是对绳施加一个静摩擦力),绳对他产生一个等大的反作用力,如图所示。为保持自身平衡,他的脚一定要向前蹬踏地面,脚相对地面有向前的运动趋势,这样地面对他的脚产生向后的静摩擦力,显然他用力蹬踏的水平分力和大小是相等的,这样他蹬地的力越大,力越大,当大于绳对他的拉力时,人受合力方向向左,这样就能使绳加速向左移动,最后取得胜利。由以上分析可看出:虽然两队通过绳的相互作用力、大小是相等的(因为这是一对作用力、反作用力),但队队员对地的向对方的蹬踏力比大,地面对他们的静摩擦力也大于,而队队员对地面的蹬踏力比小,地面对他们的静摩擦力就小于,这就造成队胜,队负。这里要特别提出的是地面对脚的静摩擦力的产生是“被动”的,只有脚用力蹬地,此时脚对地面有向对方的运动趋势时,地面才会产生对脚的向后的静摩擦力。可以设想,如果队队员穿上光滑的塑料底鞋,而队队员穿上粗糙的橡胶底鞋,那即使队的“体力”比队强,他们还是一定败于队的。搞清了这个道理,以后参加拔河比赛,你定会动点脑筋,争取有利因素来取得胜利吧!
由上述例子可以清楚认识到,不能因为物体间的作用力、反作用力大小相等,就认为它们的形变情况或者运动状态的改变(确切地说加速度大小)会一定相同,因为物体的形变或加速度除了与物体间的作用力、反作用力大小有关外,还与物体受到的其他力以及物体的质量等其他因素有关。
12.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。
13.不能,理由见解析
【解析】当大力士向上抛一根铁棒时,在很短的时间内,他要给铁棒一个向上的力F,根据牛顿第三定律,铁棒同时会对人施加一个大小相等、方向相反的反作用力,这个力再通过人体最终作用在桥上,除大力士体重外,两根铁棒的重力再加上反作用力,其合力作用大于1000斤重量,超过桥所能承受的最大压力,所以大力士不能平安过桥。
14.见解析
【解析】以物体为研究对象,受力如图;
根据平衡条件
F支=G
物体对弹簧秤的压力与弹簧秤对物体的支持力为相互作用力,根据牛顿第三定律
F支=F压
可以证明:物体对弹簧秤的压力大小等于物体所受的重力大小,即F压=G。
15.,
【解析】铅球受三个力作用处于平衡状态。根据铅球受力平衡条件可知,挡板对铅球的推力和斜面对铅球的支持力的合力F与重力大小相等,方向相反。
根据牛顿第三定律,铅球对挡板的压力与是一对相互作用力,大小相等。铅球对斜面的压力与是一对相互作用力,大小相等。所以