6.3牛顿第三定律同步练习题（Word版含答案）

6.3牛顿第三定律同步练习题2021-2022学年鲁科版高中必修一物理
一、单选题
有句俗语叫“鸡蛋碰石头自不量力”。在鸡蛋碰石头的过程中，下列说法中正确的是
A. 石头对鸡蛋的作用力和鸡蛋对石头的作用力是一对平衡力
B. 鸡蛋破了，而石头丝毫无损，说明石头对鸡蛋的作用力大
C. 鸡蛋破了，但是鸡蛋对石头的作用力与石头对鸡蛋的作用力一样大
D. 鸡蛋破了，但是鸡蛋对石头的作用力比石头对鸡蛋的作用力大
一个篮球放在水平桌面上静止不动，则下列说法中正确的是
A. 篮球对桌面的压力就是篮球受的重力，它们是同一性质的力
B. 篮球受到的重力和篮球对桌面的压力是一对平衡力
C. 篮球对桌面的压力和桌面对篮球的支持力是一对平衡力
D. 篮球对桌面的压力和桌面对篮球的支持力是一对作用力与反作用力
对于作用力与反作用力的理解，下列说法中正确的是
A. 当作用力产生后，再产生反作用力；当作用力消失后，反作用力才慢慢消失
B. 弹力和摩擦力都有反作用力，而重力无反作用力
C. 甲物体对乙物体的作用力是弹力，乙物体对甲物体的反作用力可以是摩擦力
D. 作用力和反作用力在任何情况下都不会平衡
一物体静止在水平桌面上，则
A. 物体所受重力和桌面对它的支持力是一对作用力与反作用力
B. 物体对桌面的压力就是重力，这两个力实质上是一个力
C. 物体所受重力的反作用力作用在桌面上
D. 桌面对物体支持力的大小等于物体的重力，这两个力是一对平衡力
如图所示，羽毛球运动员在比赛过程中用球拍回击飞过来的羽毛球，下列说法正确的是
A. 球拍击羽毛球的力大于羽毛球撞击球拍的力
B. 羽毛球先对球拍有力的作用，球拍才对羽毛球有力的作用
C. 羽毛球撞击球拍的力是由羽毛球发生形变引起的
D. 羽毛球对球拍的力和球拍对羽毛球的力是一对平衡力
年月日，乒乓球男子世界杯决赛中，中国选手樊振东以击败张本智和，成功卫冕世界杯冠军在樊振东击球的瞬间，下列说法正确的是
A. 球拍对乒乓球的作用力大于乒乓球对球拍的作用力
B. 球拍对乒乓球的作用力与乒乓球对球拍的作用力大小相等
C. 球拍对乒乓球的作用力与乒乓球所受到的重力是一对平衡力
D. 球拍对乒乓球的作用力与乒乓球对球拍的作用力是一对平衡力
关于一对作用力与反作用力，下列说法正确的是
A. 作用力和反作用力的合力为零
B. 作用力和反作用力就是一对平衡力
C. 物体间先有作用力，后有反作用力
D. 作用力和反作用力的性质相同
如图所示，有两个穿着溜冰鞋的人站在冰面上，当从背后轻轻推时，两个人同时向相反的方向运动，这是因为推时
A. 与之间有相互作用力
B. 对的作用在先，对的作用在后
C. 对的作用力小于对的作用力
D. 对的作用力和对的作用力是一对平衡力
用锤头敲玻璃，玻璃被打碎，而锤头未碎。对于这一现象，下列说法正确的是
A. 锤头对玻璃的作用力大于玻璃对锤头的作用力，所以玻璃才被打碎
B. 玻璃对锤头的作用力大于锤头对玻璃的作用力，只是由于锤头比玻璃能够承受更大的力，锤头才没有碎
C. 锤头和玻璃之间的作用力是等大的，只是由于锤头比玻璃能够承受更大的力，锤头才没有碎
D. 因为不清楚锤头和玻璃的其他受力情况，所以无法判断它们之间的相互作用力的大小
如图所示，一物体静止在固定粗糙斜面上，下列说法正确的是
A. 物体受重力、支持力、摩擦力、下滑力个力
B. 物体受到的支持力和重力是一对平衡力
C. 物体受到的支持力是由于物体发生形变而产生的
D. 物体对斜面的压力和斜面对物体的支持力是一对作用力和反作用力
二、填空题
一条形磁铁放在水平桌面上，它的上方靠近极一侧固定一根与它垂直的直导线，现给导线中通以向里的电流，则磁铁对桌面的压力______填“变大”“变小”“不变”，磁铁受到的摩擦力方向______填“水平向右”，“水平向左”或“不存在”．
如图所示．光滑水平面与竖直面内的半圆形导轨在点相切，半圆形导轨的半径为一个质量为的物体将弹簧压缩至点后由静止释放，在弹力作用下物体获得某一向右的速度后脱离弹簧，当它经过点进入导轨的瞬间对轨道的压力为其重力的倍，之后向上运动恰能到达最高点不计空气阻力，则物体在点时弹簧的弹性势能为________，物体从点运动至点的过程中产生的内能为________．
如图所示，一只质量为的小鸟停在圆弧形的树枝上休息，如果小鸟要停在树枝的、两点，你认为小鸟停在哪一点更轻松_________填“”或“”；已知弧形树枝点位置切线的倾角为，则小鸟停在该位置时对树枝的作用力大小为_________重力加速度为。
三、实验题
如图所示，一半径为的粗糙的半圆形轨道，竖直固定在水平地面上，其底端刚好与水平面相切，一质量为的小球在轨道的最低点以的速度冲上半圆形轨道做圆周运动，到达轨道最高点时的速度，取，求：
小球在半圆形轨道最低点时对轨道的压力大小；
小球从轨道最低点运动到轨道最高点的过程中，球克服阻力所做的功；
当小球通过圆弧最高点时，另一个小球恰好从距离圆弧轨道底端的水平地面上竖直向上抛出，若两小球能在空中相遇，小球向上抛出的初速度的大小为多少。
某游乐场的过山车从较高的弧形轨道顶部，由静止开始向下运动，在底部进入与之连接的圆形轨道，它可以底朝上在竖直圆轨道顶部运行，游客不会掉下来，可以把这种情形抽象为如图所示的简图，为了游客的安全，载人过山车在通过圆轨道的最高点时，对轨道要有一定的压力，假设该压力为人与过山车总重力的倍，圆轨道的半径为，不考虑一切阻力，问：
载人过山车在最高点时的速度？
弧形轨道顶部到底部的高度应为多大？
若人的质量为，过山车经过圆轨道最低点时人对座椅的压力多大？
答案和解析
1.【答案】
【解析】
【分析】
鸡蛋碰石头，它们之间的力是作用力和反作用力，作用力和反作用力一定是两个物体之间的相互作用力，并且大小相等，方向相反，同时产生同时消失，而平衡力不一定会同时产生和消失。
作用力与反作用力是分别作用在两个物体上的，既不能合成，也不能抵消，分别作用在各自的物体上产生各自的作用效果。
【解答】
石头对鸡蛋的作用力和鸡蛋对石头的作用力是作用力和反作用力，大小相等，方向相反；故错误，正确。
故选。

2.【答案】
【解析】
【分析】
由牛顿第三定律可知，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，作用在两个物体上，力的性质相同，它们同时产生，同时变化，同时消失；一对平衡力大小相等，方向相反，作用在同一条直线上，作用在同一物体上。
解决本题的关键知道作用力与反作用力大方向相反，作用在同一条直线上。与平衡力的区别在于，作用力和反作用力作用在不同的物体上，性质相同，而平衡力作用在同一物体上，性质可以不同。
【解答】
A.篮球对桌面的压力与篮球受到的重力是两个不同性质的力，故A错误；
B.篮球受到的重力和桌面对篮球的支持力是一对平衡力，故B错误；
篮球对桌面的压力与桌面对篮球的支持力是一对作用力与反作用力，大小相等，方向相反，故C错误，D正确。
故选D。
3.【答案】
【解析】
【分析】本题考查牛顿第三定律，作用力与反作用力的理解。
解答关键是知道作用力与反作用力同时产生，同时消失；作用力与反作用力成对出现；作用力与反作用力一定是同种性质的力；作用力与反作用力作用于不同物体，不会平衡。
【解答】作用力和反作用力总是同时产生、同时变化、同时消失的，它们之间没有先后顺序，A错误；
B.任何力都有反作用力，B错误；
C.作用力和反作用力一定是同种性质的力，C错误；
D.由于作用力和反作用力分别作用在两个不同的物体上，因而它们在任何情况下都不会平衡，D正确．
4.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查了牛顿第三定律、共点力平衡的条件及其应用。
利用二力平衡的条件判定两个力是否是平衡力，是否作用在同一个物体上；
两个力是否是一对作用力和反作用力，要看它们是否是互为施力物体和受力物体。
【解答】
A.桌面对物体的支持力和物体所受重力是一对平衡力，选项A错误；
B.压力不是重力，它们的施力物体、受力物体、作用点都不相同，选项B错误；
C.物体所受重力的反作用力作用在地球上，选项C错误；
D.桌面对物体支持力的大小等于物体的重力，这两个力是一对平衡力，选项D正确；
故选D。

5.【答案】
【解析】解：、根据牛顿第三定律可知，球拍击羽毛球的力等于羽毛球撞击球拍的力。故A错误；
B、球拍和羽毛球之间的相互作用是同时的。故B错误；
C、根据弹力的特点可知，羽毛球撞击球拍的力是由羽毛球发生形变引起的。故C正确；
D、羽毛球对球拍的力和球拍对羽毛球的力是一对作用力与反作用力。故D错误。
故选：。
力的作用是相互的，一对相互作用力分别作用在两个物体上，二者大小相等，方向相反，具有同时性；
力的作用效果有二：改变物体的运动状态，改变物体的形状；
该题考查对作用力与反作用力的理解，理解力的作用是相互的，理解牛顿第一定律是解答的关键。
6.【答案】
【解析】
【分析】
作用力与反作用力，大小相等，方向相反，作用在两个物体上，一对平衡力大小相等，方向相反，作用在同一个物体上，作用效果可以抵消。
本题重点掌握平衡力与作用力和反作用力的相同和不同，注意等大反向作用在两个物体上的不一定是作用力和反作用力，记住平衡力的特征是两个力的作用效果能够相互抵消。
【解答】
球拍对乒乓球的作用力和乒乓球对球拍作用力是一对作用力和反作用力，大小相等，故错误，正确；
球拍对乒乓球的作用力与乒乓球的重力方向不在同一直线上，不可能是一对平衡力，故错误。
故选。
7.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查了牛顿第三定律及其理解．理解牛顿第三定律与平衡力的区别。
由牛顿第三定律可知，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，作用在两个物体上，力的性质相同，它们同时产生，同时变化，同时消失。
【解答】
A.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A错误；
B.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，所以两个力不是一对平衡力，故B错误；
C.作用力和反作用力没有主次、先后之分。同时产生、同时消失，故C错误；
D.作用力和反作用力必须是同一性质的力，故D正确。
故选D。
8.【答案】
【解析】
【分析】力是一个物体对另一物体的作用，一个物体受到力的作用，一定有另外的物体施加这种作用，这两个物体间的力是相互的，且这两个力的特点是：大小相等，方向相反，作用在两个不同的物体上，同时产生同时消失。
作用力与反作用力是分别作用在两个物体上的，既不能合成，也不能抵消，分别作用在各自的物体上产生各自的作用效果。
【解答】推时，与之间有相互作用力，作用力与反作用力同时产生、大小相等、方向相反，A正确．
9.【答案】
【解析】
【分析】本题考查牛顿第三定律的应用，解决本题的关键是理解牛顿第三定律的内容。
牛顿第三定律的内容是：两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等，方向相反，作用在一条直线上。
【解答】锤头对玻璃的作用力与玻璃对锤头的作用力是一对作用力与反作用力，总是大小相等，方向相反，作用在不同物体上，因物体的承受能力不同，所以产生的作用效果不同，故C正确。
10.【答案】
【解析】
【分析】
结合物体的运动状态进行受力分析；根据一对平衡力与一对相互作用力的特点进行分析；根据弹力产生的原理进行分析。
本题考查受力分析、相互作用及平衡力、弹力的产生等基础知识，考查学生的理解能力。
【解答】
A.物体处于静止状态，合外力为零，物体受重力、支持力及摩擦力三个力的作用，故A错误；
B.物体受到的重力竖直向下，支持力垂直斜面向上，这两个力不是一对平衡力，故B错误；
C.物体受到的支持力是由于斜面发生形变而产生的，故C错误；
D.物体对斜面的压力和斜面对物体的支持力是一对作用力和反作用力，故D正确。
故选D。
11.【答案】变大 水平向右
【解析】解：根据条形磁体磁感线分布情况得到直线电流所在位置磁场方向，如图，在根据左手定则判断安培力方向，如图；
根据牛顿第三定律，电流对磁体的作用力向左下方；
选取磁铁为研究的对象，磁铁始终静止，根据平衡条件，可知通电后支持力变大，静摩擦力水平向右．
故答案为：变大； 水平向右．
先判断电流所在位置的磁场方向，然后根据左手定则判断安培力方向；再根据牛顿第三定律得到磁体受力方向，最后对磁体受力分析，根据平衡条件判断．
本题关键先对电流分析，得到其受力方向，再结合牛顿第三定律和平衡条件分析磁体的受力情况．
12.【答案】，。
【解析】
【分析】
根据牛顿第二定律得出点的速度，结合能量守恒定律求出物体在点时的弹簧的弹性势能；
物体恰好通过最高点，根据牛顿第二定律求出点的速度，通过能量守恒定律求出物体从点运动至点的过程中产生的内能。
本题考查了牛顿第二定律和能量守恒定律的综合运用，知道圆周运动向心力的来源是解决本题的关键。
【解答】
设物体在点的速度为，所受弹力为，根据牛顿第二定律有：

据题有，可得
由能量守恒定律可知：弹性势能．
设物体在点的速度为，由题意可知：
物体由点运动到点的过程中，由能量守恒定律得：
产生的内能 ，
解得：。
故答案为：，。
13.【答案】，
【解析】
【分析】
本题考查共点力的平衡及牛顿第三定律等内容，小鸟处于平衡状态，所受合力为零，结合牛顿第三定律解答小鸟对树枝的作用力；由重力沿树枝方向的分力及最大静摩擦力分析在哪点更轻松。
【解答】
在点时重力沿树枝向下的分量力为最大静摩擦力为，在点时切线的倾角比点大，则较大，而最大静摩擦力较小，则小鸟更容易滑落，所以在点停着更轻松一些。
小鸟处于平衡状态，受到树枝的作用力与受到的重力平衡，故受到树枝的作用力大小等于，由牛顿第三定律可得，小鸟对树枝的作用力大小等于。
14.【答案】解：在最低点，对小球，由牛顿第二定律可得：；
得：；
由牛顿第三定律可得：；
当小球从最低点到最高点过程中，由动能定理得：
由牛顿第二定律可得：
得：；
对小球：；
；
对小球：；
当球和球能相遇时：；
联立以上方程可得：；
答：小球在半圆形轨道最低点时对轨道的压力大小为；
小球从轨道最低点运动到轨道最高点的过程中，球克服阻力所做的功为；
小球向上抛出的初速度大小为。
【解析】在最低点对小球受力分析，竖直方向上轨道支持力和小球重力合力提供向心力，解得轨道给小球的支持力，根据牛顿第三定律求得小球对轨道的压力；
小球从最低点到最高点过程，由动能定理可求克服阻力的功；
两球空中相遇，小球水平方向运动决定了相遇时间，两小球竖直位移和为，联立可求小球初速度。
本题以半圆轨道为载体，融合了圆周运动，动能定理和平抛及竖直上抛运动，综合性较强，难度适中。
15.【答案】解：在最高点，对人和车，由牛顿第二定律得：，
又人和车对轨道的压力为人与过山车总重力的倍，即：
联立解得：
弧形轨道顶部到圆轨道的最高点，由能量守恒得：
解得：
圆轨道的最低点到圆轨道的最高点，由能量守恒得：
在圆轨道的最低点，对人和车，由牛顿第二定律得：，联立解得：
由牛顿第三定律得：过山车经过圆轨道最低点时人对座椅的压力：
答：载人过山车在最高点时的速度为；
弧形轨道顶部到底部的高度为；
过山车经过圆轨道最低点时人对座椅的压力为。
【解析】在最高点，对人和车，由牛顿第二定律求解载人过山车在最高点时的速度；
不考虑一切阻力，根据过山车从弧形轨道最高点运动到圆形轨道最高点的过程中机械能守恒，求解弧形轨道顶部到底部的高度；
由机械能守恒列式可求出过山车通过最低点的速度。在轨道最低点，由牛顿第二定律、第三定律列式求解。
本题关键是明确小球的运动规律，知道圆轨道最高点重力和支持力的合力提供向心力，同时要结合机械能守恒定律列式求解。
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