3.3牛顿第三定律课时作业——2021-2022学年高一上学期物理人教版（2019）必修第一册（Word含答案）

人教版高一物理必修第一册课时作业
3 牛顿第三定律
一、单项选择题
1、关于作用力与反作用力,下列说法正确的是 (　　)
A.马拉车加速行驶,马拉车的力大于车拉马的力
B.从井里将水桶提上来,绳子对桶的拉力大于桶对绳子的拉力
C.作用力与反作用力等大反向,作用在两个物体上,力不能叠加
D.作用力与反作用力等大反向,合力为零
2.如图所示,将两弹簧测力计a、b连接在一起,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.两弹簧测力计彼此之间受到的力是一对平衡力
3、一铁块被竖直的磁性黑板紧紧吸住不动,如图所示,下列说法正确的是　 (　　)
A.黑板对铁块同时施加了两个力的作用
B.黑板对铁块的磁力和弹力是一对平衡力
C.黑板对铁块的磁力和弹力是一对作用力和反作用力
D.黑板对铁块的磁力大于弹力,黑板才能吸住铁块不动
4.如图所示,物体放在水平地面上,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 (深度解析)
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
5、如图所示,质量为m的木块在质量为M的木板上滑行,木板与地面间的动摩擦因数为μ1,木块与木板间的动摩擦因数为μ2,木板一直静止,则(重力加速度为g) (　　)
A.木板受4个力的作用
B.木板受到木块向左的滑动摩擦力
C.木板与地面之间的摩擦力大小为μ1(m+M)g
D.木板与地面之间的摩擦力大小为μ2mg
6、如图所示,小车放在水平地面上,甲、乙二人用力向相反方向拉小车,不计小车与地面之间的摩擦力,下面说法正确的是 (　　)
A.甲拉小车的力和乙拉小车的力是一对作用力和反作用力
B.小车静止时甲拉小车的力和乙拉小车的力是一对平衡力
C.若小车加速向右运动表明小车拉甲的力大于甲拉小车的力
D.若小车加速向右运动表明乙拉小车的力大于小车拉乙的力
7、用一枚磁性棋子把一张没有磁性的卡片压在磁性黑板的竖直平面上,磁性棋子、卡片、以及磁性黑板均有一定的质量,且它们均静止不动,下列说法正确的是 (　　)
A.磁性棋子受到四个力作用,其中有三个力的施力物体均是黑板
B.磁性黑板受到的磁力和弹力是一对作用力和反作用力
C.卡片受到四个力的作用
D.卡片会受到两个摩擦力的作用
8、如图所示,物块a、b质量分别为2m、m,水平地面和竖直墙面均光滑,在水平推力F作用下,两物块均处于静止状态,重力加速度大小为g,则 (　　)
A.物块b受四个力作用
B.物块b受到的摩擦力大小等于2mg
C.物块b对地面的压力大小等于mg
D.物块a受到物块b的作用力水平向右
二、多项选择题
9、如图所示,足球场上,足球受到运动员头部的作用力改变了足球的运动方向,运动员的头部受到了足球的作用力,感到疼痛。关于这两个力的说法正确的是(　　)
A.运动员对足球的作用力大于足球对运动员的作用力
B.这两个力为作用力与反作用力
C.运动员对足球的作用力比足球对运动员的作用力更早产生
D.这两个力一定会同时消失
10、如图所示,用力F把某物体压在竖直墙上,此时重力为G的物体沿墙壁匀速下滑,若物体与墙壁之间的动摩擦因数为μ,则物体所受摩擦力的大小为 (　　)
A.μF B.μF+G
C.G D.μG
11、一本英汉字典静止放在水平桌面上，下列说法正确的是（ ）
A.字典保持静止是由于字典对桌面的压力与桌面对字典的支持力是一对平衡力
B.字典对桌面的向下压力，就是字典受到的重力
C.字典对桌面产生的压力是弹力，是由于字典发生形变而产生的
D.字典对桌面的压力，使得桌面发生了弹性形变
12、如图所示,G为球所受重力,为球所受支持力,为平台所受压力。球和平台均静止在水平面上,则( )
A.与G是一对作用力和反作用力
B.与是一对作用力和反作用力
C.与G是一对平衡力
D.与是一对平衡力
13、重物A用一根轻弹簧悬于天花板下,画出重物和弹簧的受力图如图所示。关于这四个力的以下说法正确的是(　　)
A.F1的反作用力是F4
B.F2的反作用力是F3
C.F1的施力物体是弹簧
D.F3的施力物体是物体A
三、非选择题
14、下图是利用力传感器做探究作用力与反作用力关系的实验的情景。图中A是握在手中的力传感器、B是固定在木块上的力传感器,当木块匀速运动时,A传感器的示数　　　(选填“大于”“小于”或“等于”)B的示数;当木块加速运动时,A传感器的示数　　　　(选填“大于”“小于”或“等于”)B的示数。
15、一条不可伸长的轻绳跨过质量可忽略不计的定滑轮，绳的一端系一质量m＝15 kg的重物，重物静止于地面上，有一质量m1＝10 kg的猴子，从绳子的另一端沿绳向上爬，如图所示．不计滑轮摩擦，在重物不离开地面的条件下，猴子向上爬的最大加速度是多少？(g取10 m/s2)
16、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，箱与杆的质量为M，环的质量为m，如图所示。已知环沿杆匀加速下滑时，环与杆间的摩擦力大小为Ff，则此时箱子对地面的压力大小为多少？
17、如图所示，两块小磁铁质量均为0.5 kg，A磁铁用轻质弹簧吊在天花板上，B磁铁在A正下方的地板上，弹簧的原长L0＝10 cm，劲度系数k＝100 N/m。当A、B均处于静止状态时，弹簧的长度为L＝11 cm。不计地磁场对磁铁的作用和磁铁与弹簧间相互作用的磁力，求B对地面的压力大小。(g取10 N/kg)
18、某研究性学习小组利用如图所示的装置探究作用力与反作用力的大小关系。如图甲所示,在铁架台上用弹簧测力计挂住一个实心铁球,弹簧测力计的示数为F1,在圆盘测力计的托盘上放盛有水的烧杯,圆盘测力计的示数为F2;再把小球浸没在水中(水未溢出),如图乙所示,弹簧测力计的示数为F3,圆盘测力计的示数为F4。
甲
乙
(1)请你分析弹簧测力计示数的变化,F3　　　　(选填“>”“=”或“<”)F1。
(2)铁球对水的作用力大小为　　　　,若　　　　　　　　　,就说明了作用力与反作用力大小相等。
答案与解析
1.C　马拉车加速行驶,马拉车的力与车拉马的力是相互作用力,大小相等,故A错误;从井里将水桶提上来,绳子对桶的拉力与桶对绳子的拉力是相互作用力,大小相等,故B错误;作用力与反作用力等大反向,作用在两个物体上,不能叠加,故C正确,D错误。
2.C　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,选项C正确。
3.B　铁块受到四个力:重力,施力物体是地球;支持力、摩擦力、磁力,这三个力的施力物体都是磁性黑板,故A错误。铁块所受的磁力和弹力是一对平衡力,大小相等,方向相反,故B正确,C、D错误。
4.D　物体受重力、地面的支持力、水平向右的拉力F和水平向左的摩擦力Ff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有作用力与反作用力,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,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。
5.D　先对木块进行受力分析,受力如图1所示,木块相对木板向右滑动,木块受到向左的滑动摩擦力,大小为f1=μ2FN1=μ2mg,力的作用是相互的,故木块对木板有向右的滑动摩擦力,大小为f'1=μ2mg,对木板进行受力分析,木板受重力、木块的压力、地面的支持力、木块对木板的滑动摩擦力、地面对木板向左的静摩擦力5个力的作用,木板受力如图2所示,根据力的平衡条件,有f2=f'1=μ2mg,故A、B、C错误,D正确。
图1　　　　　　　　　　　图2
6.B　甲拉小车的力和乙拉小车的力作用在同一个物体上,不是一对作用力和反作用力,选项A错误;小车静止时甲拉小车的力和乙拉小车的力是一对平衡力,选项B正确;小车拉甲的力和甲拉小车的力是一对作用力和反作用力,二者大小相等,方向相反,与小车的运动状态无关,选项C错误;同理,若小车加速向右运动,乙拉小车的力等于小车拉乙的力,选项D错误。
7.D　磁性棋子受到四个力作用,受力分析如图所示
棋子受重力、磁性黑板对棋子的吸引力、卡片对棋子的弹力、卡片对棋子的摩擦力,其中只有磁性黑板对棋子的吸引力的施力物体是黑板,所以A错误;磁性黑板受到的磁力为磁性棋子对它的吸引力,磁性黑板受到的弹力为卡片对它的压力,所以它受到的磁力和弹力不是相互作用力,所以B错误;卡片受到五个力的作用,分别为重力、棋子对它的弹力与摩擦力、黑板对它的弹力与摩擦力,所以C错误,D正确。故选D。
8.B　物块b受到重力、a的弹力和静摩擦力、地面的支持力、推力F,共五个力,故A错误。以a为研究对象,由平衡条件知,b对a的摩擦力大小等于a的重力,为2mg,由牛顿第三定律知a对b的摩擦力大小也等于2mg,故B正确。以a、b整体为研究对象,可知地面对b的支持力等于3mg,则物块b对地面的压力大小等于3mg,故C错误。物块a受到物块b两个力作用:水平向右的压力和竖直向上的摩擦力,它们的合力斜向右上方,则物块a受到物块b的作用力斜向右上方,故D错误。
9、BD
解析:运动员对足球的作用力与足球对运动员的作用力是作用力与反作用力,总是大小相等、方向相反、同时产生、同时消失,故A、C错误,B、D正确。
10、AC
解析:物体在竖直方向上受到重力和摩擦力作用,二力平衡,故Ff=G,C正确;物体在水平方向上受到力F和墙壁给的支持力,二力平衡,故F=FN,根据牛顿第三定律可得物块对墙面的压力为FN'=F,下滑过程中物块受到的是滑动摩擦力,所以Ff=μFN'=μF,故A正确。
11、CD
解析：字典对桌面的压力与桌面对字典的支持力是一对相互作用力，故A错误；字典对桌面的向下压力和字典受到的重力是作用在不同物体上的不同性质的两个力，故B错误；字典对桌面的压力是弹力，是由于字典发生形变而产生的，故C正确；字典对桌面的压力作用在桌面上，对桌面起作用，所起的作用是使桌面发生了弹性形变，故D正确。
12、BC
解析：与G都作用在球上,且它们使球受力平衡,是一对平衡力,故选项A错误、C正确。与作用在不同物体上,且它们满足牛顿第二定律,是一对作用力和反作用力,故选项B正确、D错误。
13、CD
解析：F1是指弹簧对重物A的拉力,F3是指重物A对弹簧的拉力,F4是指天花板对弹簧的拉力,F2为重物A的重力。F1的反作用力是F3,故A错误;F2的反作用力是物体对地球的引力,故B错误;F1是物体受到的弹簧的拉力,施力物体是弹簧,故C正确;F3是弹簧受到的物体A的拉力,F3的施力物体是物体A,故D正确。
14、答案:等于　等于
解析:根据牛顿第三定律,A对B的作用力和B对A的作用力是作用力和反作用力,总是大小相等、方向相反、作用在同一条直线上,故在任何时刻,无论木块怎样运动,A的示数始终等于B的示数。
15、答案：5 m/s2
解析：重物刚好要离开地面时，猴子有最大加速度，设此加速度为a.此时，对于重物有T＝mg，对于猴子有T′－m1g＝m1a，由牛顿第三定律知T＝T′，所以a＝＝5 m/s2.
16、答案：Ff＋Mg
解析：环在竖直方向上受力情况如图甲所示，其受重力mg和杆对它竖直向上的摩擦力Ff，根据牛顿第三定律，环应给杆一个竖直向下的摩擦力Ff′；故箱与杆在竖直方向上受力情况如图乙所示，其受重力Mg、地面对它的支持力FN及环对它的摩擦力Ff′。由于箱和杆处于平衡状态，可得：FN＝Ff′＋Mg＝Ff＋Mg，根据牛顿第三定律，箱子对地面的压力大小等于地面对箱子的支持力大小，则FN′＝FN＝Ff＋Mg。
17、答案：9 N
解析：设B对A的作用力为F。
取向下为正方向，A受力如图1所示，
有：－k(L－L0)＋mg＋F＝0
解得：F＝－4 N
故B对A的作用力大小为4 N，方向竖直向上。
由牛顿第三定律得A对B的作用力
F′＝－F＝4 N，方向竖直向下
B受力如图2所示，有：
－FN＋mg＋F′＝0
解得：FN＝9 N
由牛顿第三定律得B对地面的压力：
F压＝FN＝9 N。
18、答案:(1)<
(2)F4-F2　 F1-F3=F4-F2
解析:此题考查探究作用力与反作用力的大小关系,意在通过创新实验提高学生的科学探究能力。(1)实心铁球在水中受到浮力作用,故弹簧测力计的示数变小,F3(2)水对铁球的作用力大小为F1-F3,由于烧杯中的水受到铁球的反作用力,故圆盘测力计示数增加F4-F2,若F1-F3=F4-F2,则可以证明铁球对水的作用力大小与水对铁球的作用力大小相等,即作用力与反作用力大小相等。