5.4牛顿第三运动定律同步练习--2021-2022学年高一上学期物理鲁科版（2019）必修第一册(Word版含答案)

鲁科版（2019）高一物理必修第一册课时同步练习
第4节 牛顿第三运动定律
一、单项选择题
1、一斜面固定在水平地面上,一物体静止在斜面上,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.物体所受的重力和斜面对物体的作用力是一对作用力和反作用力
D.物体所受的重力可分解为沿斜面的力和对斜面的压力
2、对于牛顿第三定律的理解,下列说法正确的是 (　　)
A.重力没有反作用力
B.作用力与反作用力一定同时产生
C.物体加速运动时,作用力总是大于反作用力
D.作用力与反作用力总是等大的,所以任何情况下都能平衡
3、现有一台落地电风扇放在水平地面上,该电风扇运行时,调节它的“摇头”旋钮可改变风向,但风向一直水平,若电风扇在地面上不发生移动,下列说法正确的是 (　　)
A.电风扇受到5个力的作用
B.地面对电风扇的摩擦力的大小和方向都不变
C.空气对电风扇的作用力与地面对电风扇的摩擦力大小相等
D.电风扇对空气的作用力与地面对电风扇的摩擦力互相平衡
4、如图所示,用质量不计的轻绳L1和L2将M、N两重物悬挂起来,则下列说法正确的是 (　　)
A.L1对M的拉力和L2对M的拉力是一对平衡力
B.L2对M的拉力和L2对N的拉力是一对作用力与反作用力
C.L1对M的拉力和M对L1的拉力是一对平衡力
D.L2对N的拉力和N对L2的拉力是一对作用力和反作用力
5、如图所示,用弹簧测力计悬挂一个重G=10 N的金属块,使金属块部分浸在台秤上的烧杯中(烧杯中的水不会溢出),若弹簧测力计的示数变为T'=6 N,则台秤的示数 (　　)
A.保持不变 B.增加10 N
C.增加6 N D.增加4 N
6、利用牛顿第三运动定律，有人设计了一种交通工具，在平板车上装了一个电风扇，风扇运转时吹出的风全部打到竖直固定在小车中间的风帆上，靠风帆受力而向前运动，如图所示．对于这种设计，下列分析中正确的是(　　)
A．根据牛顿第二运动定律，这种设计能使小车运行
B．根据牛顿第三运动定律，这种设计能使小车运行
C．这种设计不能使小车运行，因为它违反了牛顿第二运动定律
D．这种设计不能使小车运行，因为它违反了牛顿第三运动定律
7、如图所示,在倾斜的滑杆上套一个质量为m的圆环,圆环通过轻绳拉着一个质量为M的物体,在圆环沿滑杆向下滑动的过程中,悬挂物体的轻绳始终处于竖直方向,则　 (　　)
A.环只受三个力作用
B.环一定受四个力作用
C.物体做匀加速运动
D.悬绳对物体的拉力小于物体的重力
8、在滑冰场上，甲、乙两个小孩分别坐在滑冰板上，原来静止，在相互猛推一下后，他们分别向相反的方向运动．假定两板与冰面间的动摩擦因数相同．已知甲的质量小于乙的质量，则(　　)
A．在推的过程中，甲推乙的力小于乙推甲的力
B．在推的过程中，甲推乙的时间小于乙推甲的时间
C．在分开后，甲的加速度的大小小于乙的加速度的大小
D．在分开后，甲在冰面上滑行的距离比乙在冰面上滑行的距离远
二、多项选择题
9、关于牛顿第三定律,下列说法正确的是 (　　)
A.作用力先于反作用力产生,反作用力是由于作用力引起的
B.作用力变化,反作用力也必然同时发生变化
C.任何一个力的产生必涉及两个物体,它总有反作用力
D.一对作用力和反作用力的合力一定为零
10、某学校教室里竖直放置的磁性黑板上通常粘挂一些小磁铁,小磁铁被吸在黑板上可以用于“贴”挂图或试题答案。关于小磁铁,下列说法中正确的是 (　　)
A.小磁铁对黑板的吸引力大小等于黑板对小磁铁的吸引力大小
B.小磁铁与黑板间在水平方向上存在两对作用力与反作用力
C.小磁铁受到的支持力与黑板受到的压力是一对平衡力
D.小磁铁受到五个力的作用
11、如图所示，把一本书放在水平桌面上保持静止，下列说法中正确的是(　　)
A．书对桌面的压力是弹力，是由于桌面发生形变而产生的
B．书对桌面的压力在数值上等于书受到的重力
C．书保持静止是由于书对桌面的压力与桌面对书的支持力是一对平衡力
D．书对桌面的压力与桌面对书的支持力是一对作用力和反作用力
12、中国书法是一种艺术。在楷书笔画中,长横的写法要领如下:起笔时一顿,然后向右行笔,收笔时略向右按,再向左上回带,该同学在水平桌面上平铺一张白纸,为防止打滑,他在白纸的左侧靠近边缘处用镇纸压住。则下列关于行笔过程中各物体的受力情况正确的是( )
A.毛笔对纸的压力可能大于毛笔的重力
B.镇纸受到了向右的静摩擦力
C.白纸受到了3个摩擦力
D.桌面受到了向右的静摩擦力
13、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
三、非选择题
14、如图所示为马戏团中猴子爬杆的装置。已知底座连同直杆总质量为20 kg,猴子质量为5 kg,现让猴子沿杆以1 m/s2的加速度从杆底部向上爬,设猴子与杆之间的作用力为恒力,则底座对水平面的压力为多大 (g取10 m/s2)
15、如图所示,一块质量为M的木板沿倾斜角为θ的斜面无摩擦地下滑,现要使木板保持静止,则可知质量为m的人向下奔跑的加速度是多少
16、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＝10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)　
17、如图所示，底座A上装有0.5 m长的直立杆，底座和杆的总质量为M＝0.2 kg，杆上套有质量为0.05 kg的小环B，它与杆之间有摩擦。当环从底座上以4 m/s的初速度飞起时，刚好能到达杆顶而没有脱离直立杆，取g＝10 m/s2。求在环升起的过程中底座对水平面的压力为多大？
18、某人驾驶一辆新型电动汽车在水平路面上从静止开始做匀加速直线运动,汽车行驶了5 s时速度达到10 m/s。若人与汽车的总质量m=800 kg,汽车所受阻力为F阻=160 N。求:
(1)汽车的加速度大小a。
(2)汽车的牵引力大小F。
(3)汽车牵引力的反作用力作用在哪个物体上
答案与解析
1、B
解析：物体和斜面均处于平衡状态,即合力为零。对物体和斜面受力分析如图甲、乙所示。
物体对斜面的压力N2和斜面对物体的支持力N及物体对斜面的摩擦力f′和斜面对物体的摩擦力f同属物体和斜面间的相互作用力,分别作用在斜面和物体上,因此它们是两对作用力与反作用力,选项A错误,选项B正确;物体所受的重力是地球施加的,其反作用力是物体对地球的吸引力,应作用在地球上,选项C错误;重力可以沿斜面方向和垂直于斜面方向分解,任何一个分力都作用在该物体上,而物体对斜面的压力N2作用在斜面上,选项D错误。
2、B
解析：重力的反作用力为物体对地球的吸引力,故A错误;作用力和反作用力同时产生,同时变化,同时消失,故B正确;作用力和反作用力总是大小相等方向相反,故C错误;作用力和反作用力总是大小相等方向相反,作用在两个物体上,在任何情况下都不能平衡。故D错误。
3、C
解析：电风扇受到重力、支持力、空气的作用力及静摩擦力,故A错误;由于电风扇平衡,故空气对电风扇的作用力与静摩擦力大小相等,而风的方向是改变的,故静摩擦力的方向是改变的,故B错误,C正确;电风扇对空气的作用力与地面对风扇的摩擦力不是一对平衡力,故D错误。
4、D
解析：对M受力分析,它受到重力、L1的拉力、L2的拉力作用,因此,L1对M的拉力和L2对M的拉力并不是一对平衡力,故A错误;作用力和反作用力作用在相互作用的两个物体之间,而B选项中是对三个物体分析:M、N、L2,故B错误;平衡力必须作用在同一个物体上,L1对M的拉力和M对L1的拉力分别作用在M和L1上,显然不是平衡力,故C错误;D项中的一对力是作用力和反作用力,故D正确。
5、D
解析：金属块部分浸入水中后,水对金属块产生浮力F。由弹簧测力计的示数知,浮力的大小为F=G-T'=(10-6) N=4 N。根据牛顿第三定律知,金属块对水施加的反作用力F'=F=4 N,所以,台秤的示数增加4 N。
6、D
解析：风扇吹出的风吹到风帆上时，根据牛顿第三运动定律，风会给风扇一个反作用力，因此对于整个装置而言，作用力和反作用力是内力，小车不会运动，故选D.
7、B
解析：质量为M的物体受两个力作用:重力和轻绳拉力,因为悬挂物体的轻绳始终处于竖直方向,故二力平衡,物体做匀速直线运动,故C、D错误;再对环进行受力分析可知,环受重力、轻绳拉力、滑杆支持力和摩擦力,故A错误,B正确。故选B。
8、D
解析：根据牛顿第三运动定律可知，甲推乙的力和乙推甲的力大小相等，作用时间也相等，选项A、B错误；由于两板与冰面间的动摩擦因数相同，由μmg＝ma得a＝μg，所以分开后甲、乙的加速度大小相等，选项C错误；由于甲的质量小，相互作用时甲所受的合力一直大于乙所受的合力，所以分开时甲的速率大于乙的速率，并且分开后甲、乙的加速度大小相等，由v2＝2ax得，分开后甲滑行的距离比乙滑行的距离远，选项D正确．
二、多项选择题
9、BC
解析：既然相互作用力总是大小相等,方向相反,则一定有作用力和反作用力同时产生、同时消失、同时变化,否则谈不上“总是”,故A错误,B正确;力是相互作用,所以任何一个力的产生必涉及两个物体,它总有反作用力,故C正确;作用力与反作用力,作用在不同的物体上,效果不能抵消,不能求合力,故D错误。
10、AB
解析：小磁铁对黑板的吸引力和黑板对小磁铁的吸引力是一对作用力与反作用力,大小相等,方向相反,故A正确;小磁铁与黑板间在水平方向存在两对作用力与反作用力,一对是黑板对磁铁的吸引力与磁铁对黑板的吸引力,另一对是黑板对磁铁的弹力与磁铁对黑板的弹力,故B正确;小磁铁受到的支持力与黑板受到的压力是一对相互作用力,故C错误;小磁铁受到四个力的作用,竖直方向的重力和摩擦力,水平方向黑板对它的吸引力和弹力,故D错误。故选A、B。
11、BD
解析：书对桌面的压力是弹力，是由于书发生形变而产生的，选项A错误；书对桌面的压力在数值上等于书受到的重力，选项B正确；书保持静止是由于书的重力与桌面对书的支持力是一对平衡力，选项C错误；书对桌面的压力与桌面对书的支持力是一对作用力和反作用力，选项D正确．
12、AD
解析：因为手对毛笔的作用力是未知的,所以毛笔对纸的压力可能大于毛笔的重力,故A正确;白纸始终处于静止状态,所以镇纸始终不受摩擦力,镇纸的作用是增大纸与桌面之间的弹力,故B错误;白纸始终处于静止状态,可知白纸与镇纸之间没有摩擦力,则白纸在水平方向只受到毛笔对白纸的摩擦力以及桌面对白纸的摩擦力,故C错误;白纸始终处于静止状态,则白纸在水平方向受到的毛笔对白纸向右的摩擦力与桌面对白纸向左的摩擦力,根据牛顿第三定律可知,白纸对桌面的摩擦力方向向右,故D正确。
13、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．
三、非选择题
14、解析：设猴子向上加速爬时受到杆向上的力为F,猴子质量为m,杆及底座的总质量为M。对猴子列牛顿第二定律方程:F-mg=ma,可得:F=m(g+a)=55 N。
由牛顿第三定律可知,猴子对杆向下的力为:F′=F=55 N,所以底座对水平面的压力为:
FN=F′+Mg=255 N。
答案:255 N
15、解析：设木板受摩擦力大小Ff1,人受摩擦力大小Ff2,两者是作用力与反作用力,由牛顿第三定律可得:Ff1=Ff2;
因为木板静止,所以沿斜面方向有Mgsin θ=Ff1,
根据牛顿第二定律对人沿斜面方向列方程:
mgsin θ+Ff2=ma,所以a=gsin θ。
答案:gsin θ
16、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
根据牛顿第三运动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
17、解析：对小环上升的过程进行受力分析，小环受重力mg和直立杆对其产生的滑动摩擦力f的作用，设小环的加速度大小为a，
由牛顿第二定律得f＋mg＝ma，
又小环的初速度v＝4 m/s，直立杆长度为s＝0.5 m，
小环向上做匀减速运动，由运动学公式得
0－v2＝－2as，
联立解得a＝16 m/s2，f＝0.3 N。
根据牛顿第三定律可知，小环给直立杆一个竖直向上的滑动摩擦力f′。因为杆和底座整体受力平衡，受力分析得N＋f′＝Mg，所以N＝1.7 N，
根据牛顿第三定律知，底座对水平面的压力大小为1.7 N。
答案：1.7 N
18、解析：(1)由v=at得
汽车的加速度a==2 m/s2。
(2)由牛顿第二定律得F-F阻=ma
F=F阻+ma=1 760 N
(3)汽车牵引力的反作用力作用在水平路面上
答案:(1)2 m/s2
(2)1 760 N
(3)汽车牵引力的反作用力作用在水平路面上