【精品解析】高中物理人教版(2019)必修一【3.3 牛顿第三定律】同步练习

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名称 【精品解析】高中物理人教版(2019)必修一【3.3 牛顿第三定律】同步练习
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资源类型 试卷
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科目 物理
更新时间 2021-11-28 13:05:02

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高中物理人教版(2019)必修一【3.3 牛顿第三定律】同步练习
一、单选题
1.(2021高一下·鹤岗月考)北京已成功申办2022年冬奥会,花样滑冰运动是其中的一个项目。有两个穿着冰鞋的甲、乙运动员站在水平冰面上,当甲猛推乙时,两人会向相反的方向滑行。不计冰面对运动员的水平作用推乙的过程中,下列说法正确的是(  )
A.甲和乙的加速度大小总是相等
B.甲获得的速度与乙获得的速度大小总是相等
C.甲对乙的作用力与乙对甲的作用力总是大小相等
D.甲对乙做的功与乙对甲做的功一定相等
【答案】C
【知识点】牛顿第三定律
【解析】【解答】A.由牛顿第三定律可知,甲乙两者之间的作用力大小相等,方向相反,但甲乙质量未知,所以加速度关系未知,故A错误。
B.甲乙作用时间相等,但加速度关系未知,所以速度大小未知,故B错误。
C.由牛顿第三定律可知,甲乙两者之间的作用力大小相等,方向相反,故C正确。
D.甲乙作用力大小相等,但移动距离关系未知,做功大小关系未知,故D错误
故答案为:C。
【分析】由牛顿第三定律可知甲乙之间作用力的大小关系,再根据牛顿第二定律和做功的表达式进行求解。
2.(2020高一上·顺义期末)小明乘坐电梯,从一层到六层。他站在电梯里,可以简化为如图所示的示意图。在小明乘坐电梯做匀速运动的过程中,小明对电梯底部的压力的反作用力是(  )
A.小明受到的重力 B.电梯对小明的摩擦力
C.小明对电梯底部的摩擦力 D.电梯底部对小明的支持力
【答案】D
【知识点】形变与弹力;牛顿第三定律
【解析】【解答】小明对电梯底部的压力的反作用力是电梯底部对小明的支持力。
故答案为:D。
【分析】作用力与反作用力大小相等、方向相反,作用在一条直线上,作用在不同物体上,同时产生,同时消失,性质相同。
3.(2020高一上·吉安期末)下列说法正确的是(  )
A.研究“嫦娥”一号探月卫星绕月球飞行的运动时,卫星是不可以被看成质点的
B.出租车的收费标准是1.95元/公里,其中的“公里”指的是位移
C.作用力与反作用力大小相等,方向相反,在一条直线上,合力为零
D.放在粗糙斜面上静止不动的物体,受到斜面的作用力的方向是竖直向上的
【答案】D
【知识点】牛顿第三定律;质点;位移与路程
【解析】【解答】A.由于“嫦娥”一号探月卫星的大小相对于其绕月球飞行的轨道可以忽略不计,所以可以将卫星看做一个质点,A不符合题意;
B.位移表示物体的位置变化,而出租车是收费是依据汽车行驶的路程收费,B不符合题意;
C.作用力与反作用力大小相等方向相反作用在同一直线上,但是分别作用在两个物体上,因此不能简单相加减,没有合力之说,C不符合题意;
D.放在粗糙斜面上静止不动的物体,处于静止状态,合力为零,所以斜面给物体的支持力和摩擦力的合力与重力等大反向,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】研究卫星绕月球飞行的轨道时卫星可以作为质点;出租车是按照路程收费;作用力和反作用力不是作用在同一个物体上面,不能进行力的合成。
4.(2020高一上·株洲期末)如图是利用传感器探究牛顿第三定律的实验,下列关于作用力和反作用力的说法正确的是(  )
A.当作用力消失后,反作用力才慢慢消失
B.作用力是弹力,则反作用力一定是弹力
C.重力是没有反作用力的
D.作用力和反作用力有可能方向相同
【答案】B
【知识点】牛顿第三定律
【解析】【解答】A.作用力和反作用力同时消失,A不符合题意;
B.作用力和反作用力是同种性质的力,B符合题意;
C.重力的反作用力是物体对地球的吸引力,C不符合题意;
D.作用力和反作用力方向相反,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】作用力和反作用力满足同时性、同性质、同大小、作用在两个物体上,方向相反但共线。
5.(2020高一上·兰州期末)一本书静止在水平桌面上,则(  )
A.书对桌面的压力和书的重力大小相等,它们是一对平衡力
B.书所受到的重力和桌面对书的支持力是一对作用力与反作用力
C.书对桌面的压力和桌面对书的支持力是一对平衡力
D.书对桌面的压力和桌面对书的支持力是一对作用力与反作用力
【答案】D
【知识点】牛顿第三定律
【解析】【解答】A.书对桌面的压力和书的重力大小相等,它们不是一对平衡力,也不是相互作用力,A不符合题意;
B.书受重力和支持力,两力等大反向,为一对平衡力,B不符合题意;
CD.书对桌面的压力和桌面对书的支持力是两个物体间的相互作用,为一对相互作用力,C不符合题意,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】平衡力和相互作用力的区别在于是否作用在同一物体上,两个等大反向的力作用在同一物体上,即位平衡力,作用在不同物体上即为相互作用力。
6.(2020高一上·会宁期末)如图所示,一个大人(甲)跟一个小孩(乙)站在水平地面上手拉手比力气,结果大人把小孩拉过来了。对这个过程中作用于双方的力的关系,说法正确的是(  )
A.大人拉小孩的力比小孩拉大人的力大
B.大人与小孩间的拉力是一对平衡力
C.大人拉小孩的力与小孩拉大人的力大小可能相等
D.大人与小孩之间的拉力是作用力与反作用力
【答案】D
【知识点】牛顿第三定律
【解析】【解答】AC.根据牛顿第三定律,大人拉小孩的力与小孩拉大人的力大小一定相等,A不符合题意、C不符合题意;
BD.大人拉小孩的力与小孩拉大人的力是一对作用力与反作用力,B不符合题意、D符合题意。
故答案为:D。
【分析】力的作用是相互的,故存在相互作用力,相互作用力是等大反向的两个力,同时消失、同时产生,作用在不同物体上,结合选项分析求解即可。
7.(2020高一上·麻城月考)如图是利用计算机记录,两个物体间的作用力与反作用力的变化图线,根据图线可以得出的结论是(  )
A.作用力大时,反作用力小
B.作用力和反作用力的方向总是相反的
C.作用力和反作用力是作用在同一个物体上的
D.牛顿第三定律在物体处于非平衡状态时不再适用
【答案】B
【知识点】牛顿第三定律
【解析】【解答】AB.从图上可以看出作用力和反作用力关于时间轴对称即大小相等,一正一负即方向相反。作用力和反作用力互为施力物体和受力物体。由图线关于t轴对称可以得出:作用力与反作用力一定大小相等、方向相反,A不符合题意,B符合题意;
CD.作用力与反作用力一定作用在两个物体上,且其大小和方向的关系与物体所处的状态无关,所以CD均错误。
故答案为:B。
【分析】牛顿第三定律只是说明了力与力之间的关系;力的作用是相互的,物体A对物体B施加一个力,那么物体B一定会对物体A施加一个等大反向的力。
8.(2020高一上·南京月考)如图所示,人沿水平方向拉牛(可视为质点),但没有拉动。下列说法中正确的是(  )
A.绳拉牛的力小于牛拉绳的力
B.绳拉牛的力与牛拉绳的力相互抵消了
C.绳拉牛的力与地面对牛的摩擦力是一对平衡力
D.绳拉牛的力与地面对牛的摩擦力是作用力与反作用力
【答案】C
【知识点】牛顿第三定律
【解析】【解答】绳拉牛的力与牛拉绳的力是相互作用力,大小相等,不能抵消,作用在两个物体上;人沿水平方向拉牛(可视为质点),但没有拉动,则绳拉牛的力与地面对牛的摩擦力是一对平衡力。
故答案为:C。
【分析】平衡力作用在同一个物体上,可以叠加合成,作用力和反作用力作用在两个不同的物体上,不能叠加合成。
9.(2020高二上·普兰店月考)如图所示,狗拉着雪橇在雪道上行驶,根据牛顿运动定律可知 (  )
A.若加速前进,狗拉雪橇的力大于雪橇拉狗的力
B.若匀速前进,狗拉雪橇的力与雪橇拉狗的力平衡
C.若减速前进,狗拉雪橇的力小于雪橇拉狗的力
D.无论怎样行驶,狗拉雪橇的力的大小都等于雪橇拉狗的力的大小
【答案】D
【知识点】牛顿第三定律
【解析】【解答】不管在什么情况下,狗拉雪橇的力与雪橇拉狗的力属于相互作用力,
故答案为:D。
【分析】根据牛顿第三定律,相互作用力相等。
10.(2020高二上·泰宁月考)真空中有A、B两个点电荷,相距10cm,B的带电量是A的5倍。如果A电荷受到的静电力是8×10-4N,那么B电荷受到的静电力应是(  )
A.8×10-4N B.0.2×10-4N C.10-4N D.0.1×10-4N
【答案】A
【知识点】牛顿第三定律
【解析】【解答】A对B的静电力与B对A的静电力是作用力与反作用力的关系,所以大小相等,方向相反,所以A电荷受到的静电力是8×10-4N,根据牛顿第三定律可知,B电荷受到的静电力应是8×10-4N,A符合题意,BCD不符合题意。
故答案为:A。
【分析】牛顿第三定律只是说明了力与力之间的关系;力的作用是相互的,物体A对物体B施加一个力,那么物体B一定会对物体A施加一个等大反向的力。
11.(2020高三上·长沙月考)能量守恒定律是自然界最普遍的规律之一,以下现象、规律不能体现能量守恒定律的是(  )
A.行驶的汽车 B.牛顿第三定律
C.神舟飞船返回地面 D.机械能守恒定律
【答案】B
【知识点】牛顿第三定律
【解析】【解答】能量既不能凭空产生,也不能凭空消失,它只会从一种能量转化为另一种能量,或者从一个物体转移到另一个物体上,在能的转化和转移过程中,能的总量保持不变。能量守恒定律是自然界最普遍的规律之一,生产生活、自然现象无一例外都遵守能量守恒定律,如行驶的汽车、神舟飞船返回地面等,机械能守恒定律是能量守恒定律的一种特殊情况,而牛顿第三定律描述的是作用力与反作用力间的关系,它不能体现出能量守恒定律。
故答案为:B。
【分析】牛顿第三定律只是说明了力与力之间的关系;力的作用是相互的,物体A对物体B施加一个力,那么物体B一定会对物体A施加一个等大反向的力。
12.(2020高二上·普兰店月考)一物体受绳拉力的作用,由静止开始前进,先做加速运动,然后改为匀速运动,再改为减速运动,下列说法正确的是(  )
A.加速前进时,绳拉物体的力大于物体拉绳的力
B.减速前进时,绳拉物体的力小于物体拉绳的力
C.只有匀速前进时,绳拉物体的力才与物体拉绳的力大小相等
D.不管物体如何前进,绳拉物体的力与物体拉绳的力大小总相等
【答案】D
【知识点】牛顿第三定律
【解析】【解答】因为绳拉物体的力与物体拉绳的力是一对作用与反作用力,则无论物体是加速、减速还是匀速运动,绳拉物体的力与物体拉绳的力大小总是大小相等,方向相反。
故答案为:D。
【分析】根据牛顿第三定律,作用力反作用力大小恒等。
13.(2020高二上·上海月考)一对作用力、反作用力做功,以下有关说法正确的是(  )
A.作用力与反作用力做功总是大小相等的
B.作用力与反作用力做功总是正负相反的
C.作用力与反作用力可能一个力做功另一个力不做功
D.作用力和反作用力不可能都做正功
【答案】C
【知识点】牛顿第三定律
【解析】【解答】AC.作用力与反作用力做功不一定是大小相等的,可能一个力做功另一个力不做功,A不符合题意,C符合题意;
BD.作用力与反作用力做功不一定是正负相反的,作用力做正功,反作用力也可能做正功。BD不符合题意。
故答案为:C。
【分析】作用力与反作用力做功不一定相等;其做功没有直接联系。
14.(2020高一下·崇阳月考)一个红苹果从树上掉落,砸醒了沉睡的牛顿。下列说法不正确的是(  )
A.苹果落到地面上,说明地球对苹果有引力,苹果对地球也有引力
B.苹果对地球的吸引力大小等于地球对苹果的吸引力大小
C.由于苹果质量小,所以它受的万有引力几乎可以忽略
D.下落的苹果和天空中的月亮受到的都是地球引力
【答案】C
【知识点】牛顿第三定律
【解析】【解答】A.苹果落到地面上,说明地球对苹果有引力,由于力的作用是相互的,则苹果对地球也有引力,A正确,不符合题意;
B.苹果对地球的吸引力与地球对苹果的吸引力是一对相互作用力,所以苹果对地球的吸引力大小等于地球对苹果的吸引力大小,B正确,不符合题意;
C.苹果质量虽小,但是它受的万有引力不可以忽略,C错误,符合题意;
D.下落的苹果和天空中的月亮受到的都是地球引力,D正确,不符合题意。
故答案为:C。
【分析】作用力与反作用力大小相等,方向相反,作用在不同物体上,在一条直线上,性质相同的力。
15.(2020·浦东模拟)我们可以用“F=-F'”表示某一物理规律,该规律是(  )
A.牛顿第一定律 B.牛顿第二定律
C.牛顿第三定律 D.万有引力定律
【答案】C
【知识点】牛顿第三定律
【解析】【解答】ABC.根据牛顿第三定律可知,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,作用在同一条直线上,所以我们常常用F=-F'
表示这一物理规律,C符合题意,AB不符合题意;
D.万有引力定律是研究天体运动向心力来源规律,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】牛顿第一定律表明了物体合力为零时的运动状态,牛顿第二定律表明了物体合力不为零的运动状态,牛顿第三定律只是说明了力与力之间的关系。
二、多选题
16.(2020高一上·宝安期末)如图,大货车中间安装一个绷床。在大货车以很大的速度做匀速直线运动过程中,有一个运动员从绷床中间相对绷床垂直的方向弹起、忽略空气阻力。则该运动员(  )
A.落到车的后面
B.仍然落在绷床原来的位置
C.弹起时绷床对运动员的力大于运动员对绷床的力
D.弹起过程床对运动员的平均弹力大于运动员本身的重力
【答案】B,D
【知识点】牛顿第三定律
【解析】【解答】AB.因为惯性,运动员弹起时,车给运动员以与车等速的速度,保持双方在水平方向运动是同步的,所以仍然落在弹起的位置。A不符合题意B符合题意;
C.根据牛顿第三定律,蹦床对运动员的力则等于运动员对蹦床的力,C不符合题意。
D.弹起过程蹦床对运动员的平均弹力大于运动员本身的重力,从而产生向上加速度。D符合题意;
故答案为:BD。
【分析】由于惯性,运动员弹起后,水平方向还要保持原来的运动状态,还要落到原来的位置。弹起过程,加速度向上,蹦床对运动员的平均弹力大于运动员本身的重力。
17.(2020高二上·开封期中)下列说法正确的是(  )
A.光滑水平面上的物体,受到的水平拉力越大,动量越大
B.火箭的飞行运用了反冲的原理
C.用步枪射击时要把枪身抵在肩部,以减小反冲的影响
D.做平抛运动的小球的动量方向竖直向下
【答案】B,C
【知识点】牛顿第三定律
【解析】【解答】A.由动量定理可知,拉力和动量没有直接的关系,A不符合题意;
B.火箭的飞行依靠燃烧气体高速喷出,对火箭的反冲推力前进,B符合题意;
C.用步枪射击时把枪身抵在肩部,是为了减小反冲的影响,C符合题意;
D.做平抛运动的小球,速度方向斜向下,不是竖直向下的,所以动量方向也不是竖直向下的,D不符合题意。
故答案为:BC。
【分析】牛顿第三定律只是说明了力与力之间的关系;力的作用是相互的,物体A对物体B施加一个力,那么物体B一定会对物体A施加一个等大反向的力。
三、填空题
18.(2020高一上·嘉兴期末)2020年11月24日,我国用长征五号遥五运载火箭成功发射探月工程嫦娥五号探测器。如图所示,火箭点火上升时会向下喷出气体,这时火箭对气体的作用力   气体对火箭的作用力(选填“大于”、“小于”或“等于”),火箭点火上升时处于   状态(选填“超重”、“失重”或“完全失重”)。
【答案】等于;超重
【知识点】牛顿第三定律
【解析】【解答】火箭对气体的作用力与气体对火箭的作用力是相互作用力,大小相等,故火箭对气体的作用力等于气体对火箭的作用力
火箭点火上升时有竖直向上的加速度,故处于超重状态
【分析】作用力与反作用力大小相等方向相反,作用在不同物体上;火箭点火上升时有竖直向上的加速度,属于超重。
19.(2020高一上·蚌埠期末)图示为利用传感器记录的两个物体间的作用力和反作用力随时间的变化图线,根据图线可以得出作用力与反作用力总是大小   ,方向   。
【答案】相等;相反
【知识点】牛顿第三定律
【解析】【解答】根据题图可以看出作用力和反作用力关于时间轴对称即大小相等,一个力大于0,另一个力小于0,故说明作用力和反作用力一正一负,即方向相反
【分析】掌握牛顿第三定律,指代作用力和反作用力的关系。
四、实验探究题
20.(2020高一上·衡阳期末)小米同学用图1所示装置探究物体的加速度与力的关系。实验时保持小车(含车中重物)的质量不变,细线下端悬挂钩码的重力视为小车受到的合力F,用打点计时器测出小车运动的加速度a。
(1)下列操作中,是为了保证“细线下端悬挂钩码的重力视为小车受到的合力F”这一条件的有_______
A.实验前应将木板远离定滑轮一端适当垫高,以平衡摩擦力
B.实验前应调节定滑轮高度,使定滑轮和小车间的细线与木板平行
C.钩码质量越大越好
D.实验时,应先接通打点计时器电源,后释放小车
(2)如图2为实验中打出的一条纸带,从比较清晰的点迹起,在纸带上标出连续的5个计数点A、B、C、D、E,相邻两个计数点之间都有4个点迹未标出,测出各计数点到A点间的距离。已知所用电源的频率为50Hz,则小车的加速度a=   m/s2(结果保留两位小数)
(3)改变细线下端钩码的个数,得到a-F图象如图3所示,造成图线不过原点的原因可能是   。
【答案】(1)A;B
(2)0.93
(3)平衡摩擦力过度
【知识点】牛顿第三定律
【解析】【解答】(1)A.实验前应将木板远离定滑轮一端适当垫高,以平衡摩擦力,这样细线下端悬挂钩码的重力才能视为小车受到的合力F,A符合题意;
B.实验前应调节定滑轮高度,使定滑轮和小车间的细线与木板平行,这样细线下端悬挂钩码的重力才能视为小车受到的合力F,B符合题意;
C.要使得细线下端悬挂钩码的重力等于小车受到的合力,则要使得小车的质量应远大于钩码的质量,C不符合题意;
D.实验时,应先接通打点计时器电源,后释放小车,这一操作对保证“细线下端悬挂钩码的重力视为小车受到的合力F”这一条件无影响,D不符合题意。
故答案为:AB
(2)由逐差法可得小车的加速度为
(3)由图象可知,小车上拉力为零时就有了加速度,可知是由于平衡摩擦力时木板抬的过高,平衡摩擦力过度引起的
【分析】(1)AB.木板倾斜,让重力的下滑分力与摩擦力抵消,使定滑轮和小车间的细线与木板平行,这样细线下端悬挂钩码的重力才能视为小车受到的合力,
C.要使得细线下端悬挂钩码的重力等于小车受到的合力,则要使得小车的质量应远大于钩码的质量;
D.实验时,应先接通打点计时器电源,后释放小车,这一操作对保证“细线下端悬挂钩码的重力视为小车受到的合力F”这一条件无影响.
(2)利用逐差法求加速度;
(3)由图象可知,小车上拉力为零时就有了加速度,可知是由于平衡摩擦力时木板抬的过高,平衡摩擦力过度引起的。
1 / 1高中物理人教版(2019)必修一【3.3 牛顿第三定律】同步练习
一、单选题
1.(2021高一下·鹤岗月考)北京已成功申办2022年冬奥会,花样滑冰运动是其中的一个项目。有两个穿着冰鞋的甲、乙运动员站在水平冰面上,当甲猛推乙时,两人会向相反的方向滑行。不计冰面对运动员的水平作用推乙的过程中,下列说法正确的是(  )
A.甲和乙的加速度大小总是相等
B.甲获得的速度与乙获得的速度大小总是相等
C.甲对乙的作用力与乙对甲的作用力总是大小相等
D.甲对乙做的功与乙对甲做的功一定相等
2.(2020高一上·顺义期末)小明乘坐电梯,从一层到六层。他站在电梯里,可以简化为如图所示的示意图。在小明乘坐电梯做匀速运动的过程中,小明对电梯底部的压力的反作用力是(  )
A.小明受到的重力 B.电梯对小明的摩擦力
C.小明对电梯底部的摩擦力 D.电梯底部对小明的支持力
3.(2020高一上·吉安期末)下列说法正确的是(  )
A.研究“嫦娥”一号探月卫星绕月球飞行的运动时,卫星是不可以被看成质点的
B.出租车的收费标准是1.95元/公里,其中的“公里”指的是位移
C.作用力与反作用力大小相等,方向相反,在一条直线上,合力为零
D.放在粗糙斜面上静止不动的物体,受到斜面的作用力的方向是竖直向上的
4.(2020高一上·株洲期末)如图是利用传感器探究牛顿第三定律的实验,下列关于作用力和反作用力的说法正确的是(  )
A.当作用力消失后,反作用力才慢慢消失
B.作用力是弹力,则反作用力一定是弹力
C.重力是没有反作用力的
D.作用力和反作用力有可能方向相同
5.(2020高一上·兰州期末)一本书静止在水平桌面上,则(  )
A.书对桌面的压力和书的重力大小相等,它们是一对平衡力
B.书所受到的重力和桌面对书的支持力是一对作用力与反作用力
C.书对桌面的压力和桌面对书的支持力是一对平衡力
D.书对桌面的压力和桌面对书的支持力是一对作用力与反作用力
6.(2020高一上·会宁期末)如图所示,一个大人(甲)跟一个小孩(乙)站在水平地面上手拉手比力气,结果大人把小孩拉过来了。对这个过程中作用于双方的力的关系,说法正确的是(  )
A.大人拉小孩的力比小孩拉大人的力大
B.大人与小孩间的拉力是一对平衡力
C.大人拉小孩的力与小孩拉大人的力大小可能相等
D.大人与小孩之间的拉力是作用力与反作用力
7.(2020高一上·麻城月考)如图是利用计算机记录,两个物体间的作用力与反作用力的变化图线,根据图线可以得出的结论是(  )
A.作用力大时,反作用力小
B.作用力和反作用力的方向总是相反的
C.作用力和反作用力是作用在同一个物体上的
D.牛顿第三定律在物体处于非平衡状态时不再适用
8.(2020高一上·南京月考)如图所示,人沿水平方向拉牛(可视为质点),但没有拉动。下列说法中正确的是(  )
A.绳拉牛的力小于牛拉绳的力
B.绳拉牛的力与牛拉绳的力相互抵消了
C.绳拉牛的力与地面对牛的摩擦力是一对平衡力
D.绳拉牛的力与地面对牛的摩擦力是作用力与反作用力
9.(2020高二上·普兰店月考)如图所示,狗拉着雪橇在雪道上行驶,根据牛顿运动定律可知 (  )
A.若加速前进,狗拉雪橇的力大于雪橇拉狗的力
B.若匀速前进,狗拉雪橇的力与雪橇拉狗的力平衡
C.若减速前进,狗拉雪橇的力小于雪橇拉狗的力
D.无论怎样行驶,狗拉雪橇的力的大小都等于雪橇拉狗的力的大小
10.(2020高二上·泰宁月考)真空中有A、B两个点电荷,相距10cm,B的带电量是A的5倍。如果A电荷受到的静电力是8×10-4N,那么B电荷受到的静电力应是(  )
A.8×10-4N B.0.2×10-4N C.10-4N D.0.1×10-4N
11.(2020高三上·长沙月考)能量守恒定律是自然界最普遍的规律之一,以下现象、规律不能体现能量守恒定律的是(  )
A.行驶的汽车 B.牛顿第三定律
C.神舟飞船返回地面 D.机械能守恒定律
12.(2020高二上·普兰店月考)一物体受绳拉力的作用,由静止开始前进,先做加速运动,然后改为匀速运动,再改为减速运动,下列说法正确的是(  )
A.加速前进时,绳拉物体的力大于物体拉绳的力
B.减速前进时,绳拉物体的力小于物体拉绳的力
C.只有匀速前进时,绳拉物体的力才与物体拉绳的力大小相等
D.不管物体如何前进,绳拉物体的力与物体拉绳的力大小总相等
13.(2020高二上·上海月考)一对作用力、反作用力做功,以下有关说法正确的是(  )
A.作用力与反作用力做功总是大小相等的
B.作用力与反作用力做功总是正负相反的
C.作用力与反作用力可能一个力做功另一个力不做功
D.作用力和反作用力不可能都做正功
14.(2020高一下·崇阳月考)一个红苹果从树上掉落,砸醒了沉睡的牛顿。下列说法不正确的是(  )
A.苹果落到地面上,说明地球对苹果有引力,苹果对地球也有引力
B.苹果对地球的吸引力大小等于地球对苹果的吸引力大小
C.由于苹果质量小,所以它受的万有引力几乎可以忽略
D.下落的苹果和天空中的月亮受到的都是地球引力
15.(2020·浦东模拟)我们可以用“F=-F'”表示某一物理规律,该规律是(  )
A.牛顿第一定律 B.牛顿第二定律
C.牛顿第三定律 D.万有引力定律
二、多选题
16.(2020高一上·宝安期末)如图,大货车中间安装一个绷床。在大货车以很大的速度做匀速直线运动过程中,有一个运动员从绷床中间相对绷床垂直的方向弹起、忽略空气阻力。则该运动员(  )
A.落到车的后面
B.仍然落在绷床原来的位置
C.弹起时绷床对运动员的力大于运动员对绷床的力
D.弹起过程床对运动员的平均弹力大于运动员本身的重力
17.(2020高二上·开封期中)下列说法正确的是(  )
A.光滑水平面上的物体,受到的水平拉力越大,动量越大
B.火箭的飞行运用了反冲的原理
C.用步枪射击时要把枪身抵在肩部,以减小反冲的影响
D.做平抛运动的小球的动量方向竖直向下
三、填空题
18.(2020高一上·嘉兴期末)2020年11月24日,我国用长征五号遥五运载火箭成功发射探月工程嫦娥五号探测器。如图所示,火箭点火上升时会向下喷出气体,这时火箭对气体的作用力   气体对火箭的作用力(选填“大于”、“小于”或“等于”),火箭点火上升时处于   状态(选填“超重”、“失重”或“完全失重”)。
19.(2020高一上·蚌埠期末)图示为利用传感器记录的两个物体间的作用力和反作用力随时间的变化图线,根据图线可以得出作用力与反作用力总是大小   ,方向   。
四、实验探究题
20.(2020高一上·衡阳期末)小米同学用图1所示装置探究物体的加速度与力的关系。实验时保持小车(含车中重物)的质量不变,细线下端悬挂钩码的重力视为小车受到的合力F,用打点计时器测出小车运动的加速度a。
(1)下列操作中,是为了保证“细线下端悬挂钩码的重力视为小车受到的合力F”这一条件的有_______
A.实验前应将木板远离定滑轮一端适当垫高,以平衡摩擦力
B.实验前应调节定滑轮高度,使定滑轮和小车间的细线与木板平行
C.钩码质量越大越好
D.实验时,应先接通打点计时器电源,后释放小车
(2)如图2为实验中打出的一条纸带,从比较清晰的点迹起,在纸带上标出连续的5个计数点A、B、C、D、E,相邻两个计数点之间都有4个点迹未标出,测出各计数点到A点间的距离。已知所用电源的频率为50Hz,则小车的加速度a=   m/s2(结果保留两位小数)
(3)改变细线下端钩码的个数,得到a-F图象如图3所示,造成图线不过原点的原因可能是   。
答案解析部分
1.【答案】C
【知识点】牛顿第三定律
【解析】【解答】A.由牛顿第三定律可知,甲乙两者之间的作用力大小相等,方向相反,但甲乙质量未知,所以加速度关系未知,故A错误。
B.甲乙作用时间相等,但加速度关系未知,所以速度大小未知,故B错误。
C.由牛顿第三定律可知,甲乙两者之间的作用力大小相等,方向相反,故C正确。
D.甲乙作用力大小相等,但移动距离关系未知,做功大小关系未知,故D错误
故答案为:C。
【分析】由牛顿第三定律可知甲乙之间作用力的大小关系,再根据牛顿第二定律和做功的表达式进行求解。
2.【答案】D
【知识点】形变与弹力;牛顿第三定律
【解析】【解答】小明对电梯底部的压力的反作用力是电梯底部对小明的支持力。
故答案为:D。
【分析】作用力与反作用力大小相等、方向相反,作用在一条直线上,作用在不同物体上,同时产生,同时消失,性质相同。
3.【答案】D
【知识点】牛顿第三定律;质点;位移与路程
【解析】【解答】A.由于“嫦娥”一号探月卫星的大小相对于其绕月球飞行的轨道可以忽略不计,所以可以将卫星看做一个质点,A不符合题意;
B.位移表示物体的位置变化,而出租车是收费是依据汽车行驶的路程收费,B不符合题意;
C.作用力与反作用力大小相等方向相反作用在同一直线上,但是分别作用在两个物体上,因此不能简单相加减,没有合力之说,C不符合题意;
D.放在粗糙斜面上静止不动的物体,处于静止状态,合力为零,所以斜面给物体的支持力和摩擦力的合力与重力等大反向,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】研究卫星绕月球飞行的轨道时卫星可以作为质点;出租车是按照路程收费;作用力和反作用力不是作用在同一个物体上面,不能进行力的合成。
4.【答案】B
【知识点】牛顿第三定律
【解析】【解答】A.作用力和反作用力同时消失,A不符合题意;
B.作用力和反作用力是同种性质的力,B符合题意;
C.重力的反作用力是物体对地球的吸引力,C不符合题意;
D.作用力和反作用力方向相反,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】作用力和反作用力满足同时性、同性质、同大小、作用在两个物体上,方向相反但共线。
5.【答案】D
【知识点】牛顿第三定律
【解析】【解答】A.书对桌面的压力和书的重力大小相等,它们不是一对平衡力,也不是相互作用力,A不符合题意;
B.书受重力和支持力,两力等大反向,为一对平衡力,B不符合题意;
CD.书对桌面的压力和桌面对书的支持力是两个物体间的相互作用,为一对相互作用力,C不符合题意,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】平衡力和相互作用力的区别在于是否作用在同一物体上,两个等大反向的力作用在同一物体上,即位平衡力,作用在不同物体上即为相互作用力。
6.【答案】D
【知识点】牛顿第三定律
【解析】【解答】AC.根据牛顿第三定律,大人拉小孩的力与小孩拉大人的力大小一定相等,A不符合题意、C不符合题意;
BD.大人拉小孩的力与小孩拉大人的力是一对作用力与反作用力,B不符合题意、D符合题意。
故答案为:D。
【分析】力的作用是相互的,故存在相互作用力,相互作用力是等大反向的两个力,同时消失、同时产生,作用在不同物体上,结合选项分析求解即可。
7.【答案】B
【知识点】牛顿第三定律
【解析】【解答】AB.从图上可以看出作用力和反作用力关于时间轴对称即大小相等,一正一负即方向相反。作用力和反作用力互为施力物体和受力物体。由图线关于t轴对称可以得出:作用力与反作用力一定大小相等、方向相反,A不符合题意,B符合题意;
CD.作用力与反作用力一定作用在两个物体上,且其大小和方向的关系与物体所处的状态无关,所以CD均错误。
故答案为:B。
【分析】牛顿第三定律只是说明了力与力之间的关系;力的作用是相互的,物体A对物体B施加一个力,那么物体B一定会对物体A施加一个等大反向的力。
8.【答案】C
【知识点】牛顿第三定律
【解析】【解答】绳拉牛的力与牛拉绳的力是相互作用力,大小相等,不能抵消,作用在两个物体上;人沿水平方向拉牛(可视为质点),但没有拉动,则绳拉牛的力与地面对牛的摩擦力是一对平衡力。
故答案为:C。
【分析】平衡力作用在同一个物体上,可以叠加合成,作用力和反作用力作用在两个不同的物体上,不能叠加合成。
9.【答案】D
【知识点】牛顿第三定律
【解析】【解答】不管在什么情况下,狗拉雪橇的力与雪橇拉狗的力属于相互作用力,
故答案为:D。
【分析】根据牛顿第三定律,相互作用力相等。
10.【答案】A
【知识点】牛顿第三定律
【解析】【解答】A对B的静电力与B对A的静电力是作用力与反作用力的关系,所以大小相等,方向相反,所以A电荷受到的静电力是8×10-4N,根据牛顿第三定律可知,B电荷受到的静电力应是8×10-4N,A符合题意,BCD不符合题意。
故答案为:A。
【分析】牛顿第三定律只是说明了力与力之间的关系;力的作用是相互的,物体A对物体B施加一个力,那么物体B一定会对物体A施加一个等大反向的力。
11.【答案】B
【知识点】牛顿第三定律
【解析】【解答】能量既不能凭空产生,也不能凭空消失,它只会从一种能量转化为另一种能量,或者从一个物体转移到另一个物体上,在能的转化和转移过程中,能的总量保持不变。能量守恒定律是自然界最普遍的规律之一,生产生活、自然现象无一例外都遵守能量守恒定律,如行驶的汽车、神舟飞船返回地面等,机械能守恒定律是能量守恒定律的一种特殊情况,而牛顿第三定律描述的是作用力与反作用力间的关系,它不能体现出能量守恒定律。
故答案为:B。
【分析】牛顿第三定律只是说明了力与力之间的关系;力的作用是相互的,物体A对物体B施加一个力,那么物体B一定会对物体A施加一个等大反向的力。
12.【答案】D
【知识点】牛顿第三定律
【解析】【解答】因为绳拉物体的力与物体拉绳的力是一对作用与反作用力,则无论物体是加速、减速还是匀速运动,绳拉物体的力与物体拉绳的力大小总是大小相等,方向相反。
故答案为:D。
【分析】根据牛顿第三定律,作用力反作用力大小恒等。
13.【答案】C
【知识点】牛顿第三定律
【解析】【解答】AC.作用力与反作用力做功不一定是大小相等的,可能一个力做功另一个力不做功,A不符合题意,C符合题意;
BD.作用力与反作用力做功不一定是正负相反的,作用力做正功,反作用力也可能做正功。BD不符合题意。
故答案为:C。
【分析】作用力与反作用力做功不一定相等;其做功没有直接联系。
14.【答案】C
【知识点】牛顿第三定律
【解析】【解答】A.苹果落到地面上,说明地球对苹果有引力,由于力的作用是相互的,则苹果对地球也有引力,A正确,不符合题意;
B.苹果对地球的吸引力与地球对苹果的吸引力是一对相互作用力,所以苹果对地球的吸引力大小等于地球对苹果的吸引力大小,B正确,不符合题意;
C.苹果质量虽小,但是它受的万有引力不可以忽略,C错误,符合题意;
D.下落的苹果和天空中的月亮受到的都是地球引力,D正确,不符合题意。
故答案为:C。
【分析】作用力与反作用力大小相等,方向相反,作用在不同物体上,在一条直线上,性质相同的力。
15.【答案】C
【知识点】牛顿第三定律
【解析】【解答】ABC.根据牛顿第三定律可知,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,作用在同一条直线上,所以我们常常用F=-F'
表示这一物理规律,C符合题意,AB不符合题意;
D.万有引力定律是研究天体运动向心力来源规律,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】牛顿第一定律表明了物体合力为零时的运动状态,牛顿第二定律表明了物体合力不为零的运动状态,牛顿第三定律只是说明了力与力之间的关系。
16.【答案】B,D
【知识点】牛顿第三定律
【解析】【解答】AB.因为惯性,运动员弹起时,车给运动员以与车等速的速度,保持双方在水平方向运动是同步的,所以仍然落在弹起的位置。A不符合题意B符合题意;
C.根据牛顿第三定律,蹦床对运动员的力则等于运动员对蹦床的力,C不符合题意。
D.弹起过程蹦床对运动员的平均弹力大于运动员本身的重力,从而产生向上加速度。D符合题意;
故答案为:BD。
【分析】由于惯性,运动员弹起后,水平方向还要保持原来的运动状态,还要落到原来的位置。弹起过程,加速度向上,蹦床对运动员的平均弹力大于运动员本身的重力。
17.【答案】B,C
【知识点】牛顿第三定律
【解析】【解答】A.由动量定理可知,拉力和动量没有直接的关系,A不符合题意;
B.火箭的飞行依靠燃烧气体高速喷出,对火箭的反冲推力前进,B符合题意;
C.用步枪射击时把枪身抵在肩部,是为了减小反冲的影响,C符合题意;
D.做平抛运动的小球,速度方向斜向下,不是竖直向下的,所以动量方向也不是竖直向下的,D不符合题意。
故答案为:BC。
【分析】牛顿第三定律只是说明了力与力之间的关系;力的作用是相互的,物体A对物体B施加一个力,那么物体B一定会对物体A施加一个等大反向的力。
18.【答案】等于;超重
【知识点】牛顿第三定律
【解析】【解答】火箭对气体的作用力与气体对火箭的作用力是相互作用力,大小相等,故火箭对气体的作用力等于气体对火箭的作用力
火箭点火上升时有竖直向上的加速度,故处于超重状态
【分析】作用力与反作用力大小相等方向相反,作用在不同物体上;火箭点火上升时有竖直向上的加速度,属于超重。
19.【答案】相等;相反
【知识点】牛顿第三定律
【解析】【解答】根据题图可以看出作用力和反作用力关于时间轴对称即大小相等,一个力大于0,另一个力小于0,故说明作用力和反作用力一正一负,即方向相反
【分析】掌握牛顿第三定律,指代作用力和反作用力的关系。
20.【答案】(1)A;B
(2)0.93
(3)平衡摩擦力过度
【知识点】牛顿第三定律
【解析】【解答】(1)A.实验前应将木板远离定滑轮一端适当垫高,以平衡摩擦力,这样细线下端悬挂钩码的重力才能视为小车受到的合力F,A符合题意;
B.实验前应调节定滑轮高度,使定滑轮和小车间的细线与木板平行,这样细线下端悬挂钩码的重力才能视为小车受到的合力F,B符合题意;
C.要使得细线下端悬挂钩码的重力等于小车受到的合力,则要使得小车的质量应远大于钩码的质量,C不符合题意;
D.实验时,应先接通打点计时器电源,后释放小车,这一操作对保证“细线下端悬挂钩码的重力视为小车受到的合力F”这一条件无影响,D不符合题意。
故答案为:AB
(2)由逐差法可得小车的加速度为
(3)由图象可知,小车上拉力为零时就有了加速度,可知是由于平衡摩擦力时木板抬的过高,平衡摩擦力过度引起的
【分析】(1)AB.木板倾斜,让重力的下滑分力与摩擦力抵消,使定滑轮和小车间的细线与木板平行,这样细线下端悬挂钩码的重力才能视为小车受到的合力,
C.要使得细线下端悬挂钩码的重力等于小车受到的合力,则要使得小车的质量应远大于钩码的质量;
D.实验时,应先接通打点计时器电源,后释放小车,这一操作对保证“细线下端悬挂钩码的重力视为小车受到的合力F”这一条件无影响.
(2)利用逐差法求加速度;
(3)由图象可知,小车上拉力为零时就有了加速度,可知是由于平衡摩擦力时木板抬的过高,平衡摩擦力过度引起的。
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