4.4牛顿第三定律 同步练习--2021-2022学年高一上学期物理粤教版（2019）必修第一册（word版含答案）

粤教版高一物理必修第一册课时作业
第四节 牛顿第三定律
一、单项选择题
1、关于作用力与反作用力，下列说法中正确的是( )
A．物体相互作用时，先有作用力而后才有反作用力
B．作用力与反作用力大小相等、方向相反，作用在一条直线上，因此它们的合力为零
C．弹力的反作用力一定是弹力
D．马能将车拉动，是因为马拉车的力大于车拉马的力
2、如图所示为中国女排扣球的精彩瞬间,此时运动员对球的作用力为F1,球对运动员的作用力为F2,下列说法正确的是 (　　)
A.F1和F2是一对平衡力
B.F1和F2可以是性质不同的力
C.F1和F2是一对相互作用力
D.F1和F2的合力为0
3、物体A在外力F作用下静止在水平面上,物体的受力存在几对作用力与反作用力( )
A.1对 B.2对
C.3对 D.4对
4、如图所示,用弹簧测力计悬挂一个重G=10 N的金属块,使金属块一部分浸在台秤上的水杯中(水不会溢出)。若弹簧测力计的示数变为FT=6 N,则台秤的示数比金属块没有浸入水时　 (　　)
A.保持不变 B.增加10 N
C.增加6 N D.增加4 N
5、身高和质量完全相同的两人穿同样的鞋在同一水平面上通过一轻杆进行顶牛比赛，企图迫使对方后退．设甲、乙两人对杆的推力分别是F1、F2，甲、乙两人身体因前倾而偏离竖直方向的夹角分别为α1、α2，倾角α越大，此刻人手和杆的端点位置就越低，如图所示，若甲获胜，则( )
A．F1＝F2，α1>α2
B．F1>F2，α1＝α2
C．F1＝F2，α1<α2
D．F1>F2，α1>α2
6、复兴号高铁平稳运行时硬币可以在直立的笔上不倒．当高铁、硬币和笔一起做匀速运动时，下列说法正确的是(　　)
A．笔受到自身重力、硬币的重力和桌面对笔的支持力作用
B．笔受到自身重力、硬币的压力、桌面的支持力和静摩擦力作用
C．桌面对笔的支持力与硬币对笔的压力是一对平衡力
D．笔对桌面的压力和桌面对笔的支持力是一对相互作用力
7、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。箱和杆的质量为M,环的质量为m。已知环沿着杆加速下滑,环与杆间的摩擦力的大小为f,则此时箱对地面的压力 (　　)
A.等于Mg B.等于(M+m)g
C.等于Mg+f D.等于(M+m)g-f
8、如图是利用传感器和计算机辅助实验系统(DIS)研究作用力和反作用力的实验,可以得出的结论是(　　)
甲
乙
A.作用力先变化,反作用力后变化
B.作用力和反作用力的大小总是相等的
C.作用力和反作用力的方向总是相同的
D.作用力和反作用力是作用在同一个物体上的
二、多项选择题
9、有很多运动项目都与物理规律有着密切的联系，在学校运动会跳高比赛上，某同学成功地跳过了1.28 m的高度，若忽略空气阻力，下列说法正确的是(　　)
A．从地面向上起跳的过程中，地面对该同学的支持力等于该同学的重力
B．从地面向上起跳的过程中，地面对该同学的支持力等于该同学对地面的压力
C．落到垫子上后，该同学对垫子的压力始终等于垫子对该同学的支持力
D．落到垫子上后，该同学对垫子的压力始终等于该同学的重力
10、如图所示,用水平作用力F将一个物体紧压在竖直墙上静止不动,下列说法正确的是 (　　)
A.作用力F跟墙面对物体的支持力是一对平衡力
B.物体对墙面的压力跟墙面对物体的支持力是一对作用力与反作用力
C.物体所受的重力与墙面对物体的摩擦力是一对平衡力
D.物体对墙面的摩擦力与物体受到的重力是一对作用力与反作用力
11、如图所示，放在水平地面上的物体M上叠放着物体m，m与M之间有一处于压缩状态的弹簧，整个装置处于静止状态，则下列关于m和M的受力情况分析正确的是(　　)
A．m给M向左的摩擦力
B．M给m向左的摩擦力
C．地面对M的摩擦力向右
D．地面对M无摩擦力作用
12、关于反作用力在日常生活和生产中的应用,下列说法中正确的是 (　　)
A.在平静的水面上,静止着一只小船,船上有一人,人从静止开始从小船的一端走向另一端时,船向相反方向运动
B.汽车行驶时,通过排气筒向后排出尾气,从而获得向前的反作用力,即动力
C.如图所示是农田灌溉用的自动喷水器,当水从弯管的喷嘴喷射出来时,弯管会自动转向
D.软体动物乌贼在水中经过体侧的孔将水吸入鳃腔,然后用力把水挤出体外,乌贼就会向相反方向游去
13、物体静止在斜面上，如图所示，下列说法正确的是(　　)
A．物体对斜面的压力和斜面对物体的支持力是一对平衡力
B．物体对斜面的摩擦力和斜面对物体的摩擦力是一对作用力和反作用力
C．物体所受重力和斜面对物体的作用力是一对平衡力
D．物体所受重力可以分解为沿斜面向下的力和对斜面的压力
三、非选择题
14、如图所示，三角形灯架的横梁AO在水平方向和绳子BO的夹角为30°，横梁重力忽略不计，若灯的重力为20 N，求绳子BO所受的拉力和横梁AO所受的压力的大小各是多少？
15、如图所示，一个质量为m＝2 kg的均匀小球，放在倾角θ＝37°的光滑斜面上.若球被与斜面垂直的光滑挡板挡住处于平衡状态.求小球对挡板和斜面的压力.（g取10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8）
16、如图所示,质量为5 kg的活塞夹在一个粗糙的竖立汽缸内,活塞与缸壁间的最大静摩擦力为10 N。现在利用轻质绳子通过两个光滑定滑轮将活塞与质量为M的铁锭相连。问要使活塞相对缸壁静止,铁锭质量M的范围。(g取10 N/kg)
17、以“电动平衡车”为背景，考查作用力与反作用力)电动平衡车，又叫体感车、思维车、摄位车等．市场上主要有独轮和双轮两类．
(1)如图所示的电动平衡车突然在水平面上做加速直线运动，人对平衡车的压力大小是否发生变化？
(2)小孩站在电动平衡车上与平衡车一起做匀速直线运动，人和平衡车的总质量为35 kg，则电动平衡车对地面的压力为多少(取g＝9.8 N/kg)
答案与解析
1、C
解析：A错：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；B错：作用力与反作用力大小相等，方向相反，但是作用在两个物体上，不能进行力的合成；C对：作用力与反作用力的性质相同，弹力的反作用力一定是弹力；D错：车被马拉动，是因为马拉车的力大于车所受的阻力，而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．
2、C
解析：运动员扣球的过程中,运动员对球的力和球对运动员的力是作用在不同物体上的两个力,是一对相互作用力,不是一对平衡力,二者的性质一定相同,由于两力作用在不同物体上,不能求两力的合力,故A、B、D错误,C正确。
3、C
解析：物体对水平面的压力与水平面对物体的支持力;物体对水平面的摩擦力与水平面对物体的摩擦力,物体所受的重力与物体对地球的引力,这三对力都满足大小相等、方向相反、作用在同一直线,作用在两个物体上,均为相互作用力,故C正确,A、B、D错误。
4、D
解析：对金属块受力分析,由平衡条件可知,水对金属块的浮力为F=G-FT=4 N,方向竖直向上,则由牛顿第三定律可得,金属块对水的作用力大小为F'=F=4 N,方向竖直向下,所以台秤的示数比金属块没有浸入水时增加了4 N,选项D正确。
5、A
解析：由于杆是轻杆，把杆当作甲或乙的一部分，由牛顿第三定律，F1＝F2，故B、D错误；甲获胜是由于甲所受地面的最大静摩擦力大于乙的，故甲端杆的端点位置较低，由受力分析和几何关系可知，α1>α2，故A正确．
6、D
解析：当高铁、硬币和笔一起做匀速运动时，笔受到重力、硬币的压力、桌面的支持力，故A、B错误；根据平衡条件可得桌面对笔的支持力等于硬币对笔的压力与笔的重力之和，所以桌面对笔的支持力与硬币对笔的压力不是一对平衡力，故C错误；笔对桌面的压力和桌面对笔的支持力，大小相等、方向相反、作用在不同的物体上、作用在一条直线上，是一对相互作用力，故D正确．
7、C
解析：环在竖直方向上受重力及杆对它的竖直向上的摩擦力,根据牛顿第三定律可知,环给杆一个竖直向下的摩擦力,故大小为f,故箱子和杆整体在竖直方向上受重力Mg、地面对箱子的支持力N及环的摩擦力f,由于箱子和杆处于平衡状态,可得N=f+Mg。根据牛顿第三定律可知,箱子对地面的压力大小等于地面对箱子的支持力大小,即N'=f+Mg。
8、B
解析：由图可知,作用力和反作用力是同时变化的,故A错误。由图可知,作用力和反作用力的大小总是相等的,故B正确。由图可知,作用力和反作用力一正一负,即方向相反,故C错误。作用力和反作用力分别作用在两个不同的物体上,故D错误。
二、多项选择题
9、BC
解析：从地面向上起跳的过程中，地面给该同学向上的支持力的大小要大于该同学的重力的大小，该同学才能够有向上的加速度，才能向上运动，A错误；从地面向上起跳的过程中，地面对该同学的支持力与该同学对地面的压力是一对作用力和反作用力，B正确；落到垫子上后，该同学对垫子的压力始终与垫子对该同学的支持力是一对作用力和反作用力，C正确；落到垫子上后，该同学先向下减速，加速度向上，故支持力大于重力，根据牛顿第三定律可知，此时该同学对垫子的压力大于该同学的重力；当该同学静止时，支持力等于重力，根据牛顿第三定律可知，此时该同学对垫子的压力等于该同学的重力，故D错误．
10、ABC
解析:一对平衡力和作用力与反作用力的主要区别在于受力物体是否是同一个物体。作用力F跟墙面对物体的支持力都作用在物体之上,大小相等,方向相反,作用在一条直线上,是一对平衡力,故A正确;物体对墙面的压力跟墙面对物体的支持力作用在两个不同的物体,大小相等,方向相反,作用在一条直线上,是一对作用力与反作用力,故B正确;物体所受的重力与墙面对物体的摩擦力是一对平衡力,故C正确,D错误。
11、AD
解析：对m受力分析，m受到重力、支持力、水平向左的弹力，根据平衡条件可知M对m的摩擦力向右，根据作用力与反作用力的关系，则m对M的摩擦力向左，A正确，B错误；对整体受力分析，在竖直方向上受到重力和支持力平衡，若地面对M有摩擦力，则整体不能平衡，故地面对M无摩擦力作用，C错误，D正确．故选A、D．
12、ACD
解析：平静的水面上的静止小船在水平方向不受力,船上的人从静止开始从小船的一端走向另一端时,船对人的摩擦力与人对船的摩擦力是一对作用力与反作用力,大小相等,方向相反,所以船会向相反方向运动,故A正确;汽车行驶时,获得的动力来自牵引力,与通过排气筒向后排出尾气获得的向前的反作用力无关,故B错误;农田灌溉用的自动喷水器,当水从弯管的喷嘴喷射出来时,水对弯管的喷嘴有一个方向相反的反作用力,弯管会自动转向,故C正确;乌贼在水中经过体侧的孔将水吸入鳃腔,然后用力把水挤出体外,同时水对乌贼也有一个方向相反的反作用力,所以乌贼会向相反方向游去,故D正确。
13、BC
解析：作用力与反作用力分别作用在不同的物体上，平衡力作用在同一物体上，选项A错误，选项B、C正确；物体的分力和合力应是针对同一物体，效果相同，故选项D错误．
三、非选择题
14、解析：以O点为研究对象，那么该点必然受到三个力的作用，即竖直绳的拉力大小等于灯的重力大小G，BO段绳对O点的拉力F1，横梁对O点的弹力F2，如图所示．
根据共点力平衡的特点可知，F1和F2的合力大小必然与重力G大小相等、方向相反．作出平行四边形，由分析可知F＝G．
F1＝＝ N＝40 N，F2＝＝ N≈34.6 N
根据牛顿第三定律可知，绳OB所受的拉力与F1大小相等、方向相反；横梁所受的压力与F2大小相等、方向相反．
答案：40 N　34.6 N
15、解析：对小球进行受力分析，设挡板和斜面对小球的支持力分别为FN1、FN2，则
FN1＝mgsin θ＝12 N，FN2＝mgcos θ＝16 N.
根据牛顿第三定律，可知挡板和斜面对小球的支持力与小球对挡板和斜面的压力大小相等、方向相反，则
F′N1＝FN1＝12 N，方向垂直于挡板向下，
F′N2＝FN2＝16 N，方向垂直于斜面向下.
答案：12 N，垂直于挡板向下　16 N，垂直于斜面向下
16、解析：当铁锭质量最大时,活塞有向上滑的趋势,则活塞受到向下的最大静摩擦力,
此时Mg=mg+fmax=60 N
所以最大质量为6 kg
当铁锭质量最小时,活塞有向下滑的趋势,则活塞受到向上的最大静摩擦力,
此时Mg=mg-fmax=40 N
所以最小质量为4 kg
所以铁锭质量M的范围为4 kg≤M≤6 kg
答案:4 kg≤M≤6 kg
17、解析：(1)根据牛顿第三定律可知：人对平衡车的压力等于平衡车对人的支持力．因人在竖直面内处于平衡状态，即平衡车对人的支持力与人所受的重力二力平衡，故人对平衡车的压力不因为平衡车的加速而变化．(2)在竖直方向上有：人和平衡车所受的重力和支持力是一对平衡力，则人和平衡车所受支持力大小：FN＝Mg＝35 kg×9.8 N/kg＝343 N
根据牛顿第三定律，则电动平衡车对地面的压力大小为343 N．
答案：(1)不发生变化
(2)343 N