人教版必修第一册 3.3 牛顿第三定律
一、单选题
1.图甲为某校秋季运动会开幕式时采用中国大疆(DJI)无人机拍摄的照片,图乙为正在高空进行拍摄的无人机。若图乙中无人机在空中处于悬停状态进行拍摄,在无风无雨的理想情况下,下列说法正确的是( )
A.无人机所受重力和无人机对空气向下推力为一对平衡力
B.无人机在重力和空气对其向上的推力共同作用下处于平衡态
C.无人机所受重力和空气对无人机向上的推力为相互作用力
D.无人机对空气向下的推力小于空气对无人机向上的推力
2.用桨划船使船在水中加速前行,关于受力大小情况分析的下列说法中,正确的是( )
A.桨推水的力大于水推桨的力 B.船头推水的力大于水推船头的力
C.脚蹬船前行的力大于水对船的阻力 D.脚蹬船的力大于船对脚的力
3.下列是几位同学应用物理知识对生活现象的分析,其中正确的是( )
A.看到王亚平在“太空行走”寸步难行,小明认为她在太空中的惯性更大
B.“神州十三号”向上发射时,小立认为火箭受燃气向上的推力和空气受向下的推力是一对相互作用力
C.短视频中,一人在匀速行驶的高铁车厢内向上跳起,结果落在了车厢尾,小亮认为该视频是经过虚假处理的,他应该落在原处
D.小东认为拔河时甲、乙两队受到绳的拉力大小相等、方向相反,是一对相互作用力
4.如图为《天工开物》里的农具名为耩子,耩子的底部套上铁尖,中间是一个放种子的方形木斗。播种时,牛通过绳拉耩子前进,均匀摇晃,种子便顺着方形木斗缓缓而下进入土地。关于牛拉耩子前进时,下列说法正确的是( )
A.牛对绳的拉力和绳对牛的力是一对平衡力
B.绳对耩子的拉力大于耩子对绳的力,因此耩子被拉动
C.耩子加速前进时,牛拉绳的力的大小一定大于绳拉牛的力
D.耩子减速前进时,绳拉耩子的力的大小一定等于耩子拉绳的力
5.下列说法中正确的是( )
A.在完全失重的情况下,物体的惯性将消失
B.牛顿第一定律、 牛顿第二定律都可以通过实验来验证
C.单位m、kg、N是一组属于国际单位制的基本单位
D.马拉车加速前进时,马拉车的力与车拉马的力等大反向
6.2021年东京奥运会上,全红婵在跳水女子单人10米台决赛中,第2、4、5跳全部满分,夺得第33枚金牌,被赞拥有“水花消失术”。比赛时,全红婵在完成空中动作后,以干净利落优美的姿势入水的过程中( )
A.全红婵对水的作用力和全红婵本身的重力是一对相互平衡的力
B.全红婵对水的作用力和水对全红婵的作用力是一对作用力与反作用力
C.全红婵对水的作用力和水对全红婵的作用力是一对相互平衡的力
D.水对全红婵的作用力和全红婵本身的重力是一对作用力与反作用力
7.下列说法中正确的是( )
A.相互接触的物体之间一定有弹力作用
B.物体间有摩擦力,则物体间一定有弹力
C.压力就是重力
D.压力和支持力二力平衡
8.关于牛顿运动定律,下列说法中正确的是( )
A.掰手腕时,甲掰赢了乙,是因为甲手对乙手的作用力大于乙手对甲手的作用力
B.不受力作用的物体是不存在的,故牛顿第一定律的建立毫无意义
C.速度方向可与加速度方向不在一条直线上,但加速度方向总是与合外力方向相同
D.后人为了纪念牛顿,把“牛顿”作为力学中的基本单位
9.某同学将课本放在桌面上,如图所示,则下列说法中正确的是( )
A.课本对桌面的压力就是课本的重力
B.课本对桌子的压力与桌子对课本的支持力是一对作用力与反作用力
C.课本对桌面的压力与课本的重力是一对平衡力
D.课本一定受到桌子对它的摩擦力的作用
10.人站在力传感器上,计算机采集的图线呈现的是力传感器的示数随时间变化的情况。关于人对传感器的压力和传感器对人的支持力,下列说法正确的是( )
A.这两个力的合力为零
B.人下蹲时,压力等于支持力
C.人站起时,支持力大于压力
D.人先对传感器产生压力,然后传感器才对人产生支持力
11.2021年7月1日上午,庆祝中国共产党成立100周年大会在北京天安门广场隆重举行。如图所示,受检直升机正以相同的速度匀速飞过天安门广场表演区,下列说法正确的是( )
A.“100周年”是时刻
B.研究直升机螺旋桨的运行情况时,螺旋桨可视为质点
C.以其中一架直升机为参考系时,其余直升机是静止的
D.空气对直升机的作用力大于直升机对空气的作用力
12.下列说法正确的是( )
A.静止在地面上的篮球对地面的压力就是它的重力
B.静止在地面上的篮球对地面的压力与地面对其支持力是一对平衡力
C.扣篮时运动员对球的作用力与球对运动员的作用力大小相等
D.拍球时篮球受到手的弹力是由于篮球发生形变而产生的
13.某人用双手托举一箱质量为m的西瓜箱,静止不动,下列说法正确的是( )
A.人对西瓜箱的作用力大小为mg,方向竖直向上
B.手对西瓜箱的弹力是因为西瓜形变而产生的
C.人对西瓜箱的力比西瓜箱对人的力要大
D.如果把西瓜箱举的更高一点,则西瓜的惯性变大
14.如图所示,一细绳跨过悬挂的光滑定滑轮,两端分别系有小球A和B,整体处于静止状态。下列说法正确的是( )
A.细绳对A的拉力和B的重力是一对平衡力
B.细绳对A的拉力和B对细绳的拉力是一对作用力与反作用力
C.细绳对A的拉力和细绳对B的拉力是一对平衡力
D.细绳对A的拉力和A的重力是一对平衡力
15.物理兴趣小组的某同学课外阅读唐代《耒耜经》,发现其记载了起土省力的曲辕犁,设牛用大小为F的拉力通过耕索拉犁,F与竖直方向的夹角为α,忽略耕索质量,耕地过程中,则下列说法中正确的是( )
A.耕索对曲辕犁拉力的水平分力为Fcosα
B.耕索对曲辕犁拉力的竖直分力为Ftanα
C.曲辕犁匀速前进时,耕索对犁的拉力小于犁对耕索的拉力
D.曲辕犁加速前进时,耕索对犁的拉力等于犁对耕索的拉力
二、填空题
16.如图所示,M、N两物体叠放在一起,在恒力F作用下,一起向上做匀加速直线运动, 对于N,存在___________对作用力与反作用力;对于M,存在___________对作用力与反作用力.
17.下列关于力的说法是否正确?正确的写“√”;如果不正确的写“×”,并改正:
(1)因为物体本身就有重力,所以重力没有施力物体。( )
(2)放在水平桌面上的两个球,靠在一起但并不相互挤压,两球之间存在弹力。( )
(3)弹力的方向总是与施力物体发生形变的方向相同。( )
(4)两个力夹角为θ(0≤θ≤180°),它们的合力随θ增大而增大。( )
(5)作用力与反作用力一定是同性质的力。( )
18.实验探究:如图所示,把A、B两个弹簧测力计连接在一起,B的一端固定,用手拉测力计A,结果发现两个弹簧测力计的示数是_________的,改变拉力,弹簧测力计的示数也随着改变,但两个弹簧测力计的示数总是_______的,方向_______。
三、解答题
19.一辆汽车沿山坡加速上行,不计空气阻力,汽车受到哪几个力?并指出各个力的反作用力.
20.消防安全关系到每一个人的生命安全和个人利益,每年的11月9日是消防安全日,向永远冲在第一线,用生命保卫国家和人民安全的消防官兵致敬!假设有一名消防队员从高的竖直杆的顶端无初速滑下,经时间落地,若该名消防队员的质量为,杆对人的摩擦力大小恒定,,请你计算消防队员下滑时的加速度大小和他对杆的摩擦力。
21.以卵击石,鸡蛋“粉身碎骨”,石头却“安然无恙”这是否与牛第三定律矛盾?请解释此现象。
22.消防队员在实施救火时,为什么往往需要两个消防队员共同用力握住喷水管口?握住喷水管口的力与哪些因素有关?
试卷第1页,共3页
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参考答案:
1.B
【详解】
ABC.平衡力是作用在同一物体上,大小相等方向相反且作用在同一条直线上的两个力,即无人机所受重力和空气对其向上的推力是一对平衡力,故AC错误,B正确;
D.无人机对空气向下的推力与空气对无人机向上的推力为一对相互作用力,故它们大小相等,故D错误。
故选B。
2.C
【详解】
A.桨推水的力与水推桨的力是一对作用力和反作用力,大小相等,选项A错误;
B.船头推水的力与水推船头的力是一对作用力和反作用力,大小相等,选项B错误;
C.船在水中加速前行,则脚蹬船前行的力大于水对船的阻力,选项C正确;
D.脚蹬船的力与船对脚的力是一对作用力和反作用力,大小相等,选项D错误;
故选C。
3.C
【详解】
A.惯性大小只与质量有关,跟所处位置和环境无关,故A错误;
B.“神州十三号”向上发射时,火箭受燃气向上的推力和燃气受火箭的推力是一对相互作用力,故B错误;
C.短视频中,一人在匀速行驶的高铁车厢内向上跳起,结果落在了车厢尾,小亮认为该视频是经过虚假处理的,根据惯性人应该落在原处,故C正确;
D.小东认为拔河时甲、乙两队受到绳的拉力大小相等、方向相反,但不是是一对相互作用力,而是同一根绳上的张力,所以大小相等,方向相反,故D错误。
故选C。
4.D
【详解】
A.牛对绳的拉力和绳对牛的力是两物体间的力,属于一对作用力与反作用力而,故A错误;
B.耩子被拉动是因为绳对耩子的拉力大于耩子所受的阻力,故B错误;
C.耩子加速前进时,牛拉绳的力的大小和绳拉牛的力属于一对相互作用力始终等大反向,故C错误;
D.耩子减速前进时,绳拉耩子的力的大小和耩子拉绳的力是一对相互作用力始终等大反向,故D正确。
故选D。
5.D
【详解】
A.惯性是物体的固有属性,物体在任何情况下都有惯性,故A错误;
B.牛顿第一定律无法通过实验验证,而牛顿第二定律可以通过实验来验证,故B错误;
C.长度、质量、时间是国际单位制中三个基本物理量,它们的单位分别为m、kg、s是国际单位制中的力学基本单位,故C错误;
D.车拉马和马拉车的力是一对相互作用力,大小相等,方向相反,与运动状态无关,故D正确;
故选D。
6.B
【详解】
A.全红婵入水的过程中受力不平衡,即她对水的作用力和全红婵本身的重力不是一对相互平衡的力,选项A错误;
BCD.全红婵对水的作用力和水对全红婵的作用力是一对作用力与反作用力,选项B正确,CD错误;
故选B。
7.B
【详解】
A.相互接触的物体发生形变才有弹力,A错误;
B.产生摩擦力的条件是,接触、挤压、粗糙、有相对运动或者是相对运动趋势,产生弹力的条件是接触,挤压,所以物体间有摩擦力,则物体间一定有弹力,B正确;
C.压力属于弹力,压力和重力是不同性质的力,C错误;
D.压力和支持力作用在不同物体上,属于相互作用力,D错误。
故选B。
8.C
【详解】
A.由牛顿第三定律可知,甲手对乙手的作用力与乙手对甲手的作用力大小相等,A错误;
B.虽然不受力作用的物体是不存在的,但牛顿第一定律的建立具有重大意义,物体所受合力为零时同样适用,B错误;
C.由牛顿第二定律可知,加速度方向总是与合外力方向相同,但速度方向可与加速度方向不在一条直线上,C正确;
D.后人为了纪念牛顿,把“牛顿”作为力的单位,属于国际单位中的导出单位,D错误。
故选C。
9.B
【详解】
A.压力和重力是两种不同性质的力,只能说课本对桌面的压力大小等于课本的重力大小,选项A错误;
B.课本对桌子的压力与桌子对课本的支持力是一对作用力与反作用力,选项B正确;
C.桌面对课本的支持力与课本的重力是一对平衡力,选项C错误;
D.若桌面水平,则课本相对桌面无运动趋势,则课本不受到桌子对它的摩擦力的作用,选项D错误。
故选B。
10.B
【详解】
A.人对传感器的压力和传感器对人的支持力,分别作用在不同的物体上,不是共点力,不能求合力,A错误;
BC.不论是人下蹲时,还是站起时,压力与支持力是相互作用力,大小总是相等的, C错误B正确;
D.人对传感器的压力和传感器对人的支持力,是相互作用力,同时产生,同时消失,D错误。
故选B。
11.C
【详解】
A.“100周年”是时间间隔,选项A错误;
B.研究直升机螺旋桨的运行情况时,由于其大小和形状不能忽略,则螺旋桨不可视为质点,选项B错误;
C.以其中一架直升机为参考系时,其余直升机是静止的,选项C正确;
D.根据牛顿第三定律,空气对直升机的作用力与直升机对空气的作用力大小相等,选项D错误。
故选C。
12.C
【详解】
A.压力属于弹力,与重力不是同一种性质的力,故A错误;
B.篮球对地面的压力与地面对其支持力是一对作用力和反作用力,故B错误;
C.运动员对球的作用力与球对运动员的作用力是一对作用力和反作用力,大小相等,方向相反,故C正确;
D.篮球受到手的弹力,施力物体是手,受力物体是篮球,弹力是由于施力物体发生形变而产生的,故发生形变的是手,故D错误;
故选C。
13.A
【详解】
A.西瓜箱受力平衡,则人对西瓜箱的作用力大小为mg,方向竖直向上,选项A正确;
B.手对西瓜箱的弹力是因为手的形变而产生的,选项B错误;
C.人对西瓜箱的力与西瓜箱对人的力是一对作用力与反作用力,等大反向,选项C错误;
D.物体的惯性只与质量有关,则如果把西瓜箱举的更高一点,则西瓜的惯性不变,选项D错误。
故选A。
14.D
【详解】
一对作用力和反作用力大小相等、方向相反,作用在不同物体上,且二者一定是同性质的力;一对平衡力大小相等、方向相反,作用在同一物体上,二者可以是不同性质的力。细绳对A的拉力和A的重力是一对平衡力,细绳对A的拉力和A对细绳的拉力是一对作用力与反作用力;细绳对B的拉力和B的重力是一对平衡力,细绳对B的拉力和B对细绳的拉力是一对作用力与反作用力。综上所述可知ABC错误,D正确。
故选D。
15.D
【详解】
AB.将拉力F正交分解如下图所示,则在x方向
在y方向
AB错误;
CD.耕索对犁的拉力与犁对耕索的拉力是一对相互作用力,根据牛顿第三定律,无论是加速还是匀速,它们都大小相等,方向相反, C错误,D正确。
故选D。
16. 3 4
【详解】
M、N两物体一起向上做匀加速直线运动,合力向上,对MN整体进行受力分析,受到重力和F,墙对M没有弹力,否则合力不能向上,也就不可能有摩擦力;对N进行受力分析,得:N受到重力,M对N的支持力,这两个力的合力不能向上,所以还受到M对N向上的静摩擦力,一共3个力,则N存在3对作用力与反作用力;再对M进行受力分析,得:M受到重力、推力F、N对M的压力以及N给M沿斜面向下的静动摩擦力,一共4个力,则存在4对作用力与反作用力.
17. ×,重力的施力物体是地球 ×,两球不相互挤压,所以没有弹力 ×,弹力的方向总是与施力物体恢复形变的方向相同 ×,它们的合力随θ增大而减小 √
【详解】
(1)[1]重力的施力物体是地球。
(2)[2]两个物体之间产生弹力的条件是物体相互接触并挤压,所以两球靠在一起但不相互挤压时,两球之间没有弹力。
(3)[3]弹力的方向总是与施力物体恢复形变的方向相同,也与受力物体发生形变的方向相同。
(4)[4]大小分别为F1和F2的两个力夹角为θ(0≤θ≤180°)时,根据余弦定理可知合力大小为
所以F随θ增大而减小。
(5)[5]作用力与反作用力一定是同性质的力。
18. 相等 相等 相反
【详解】
略
19.见解析
【详解】
以汽车为研究对象,根据对汽车发生作用的物体,找出汽车受到的力,然后由“甲对乙和乙对甲”的关系,找出各自的反作用力.
汽车受到的力和各个力的反作用力列表如下:
汽车受到的力 对应的反作用力
地球对汽车的重力G 汽车对地球的吸引力
山坡对汽车的支持力 汽车对山坡的压力
山坡对汽车的摩擦力 汽车对山坡的摩擦力
山坡对汽车的牵引力F 车轮对山坡的反作用力
20.5m/s2;250N,方向竖直向下
【详解】
设消防队员下滑时的加速度大小为a和他对杆的摩擦力为f,有
解得
由牛顿第二定律
解得
方向竖直向上;
根据牛顿第三定律,人对杆的摩擦力
方向竖直向下。
21.没有矛盾
【详解】
鸡蛋与石头间的作用力为相互作用力,它们的大小总是相等,方向总是相反,作用在同一直线上,但它们的作用对象不同,鸡蛋“粉身碎骨”的原因是鸡蛋自身的硬度不够,石头却“安然无恙”是因为石头自身的硬度比较大,所以与牛顿第三定律不矛盾。
22.水从喷水管口高速向前喷出的同时对喷水管作用了一个向后的反作用力,这个很大的反作用力需要两个消防队员共同握住喷水管口.这个反作用力的大小与喷出水的流速(单位时间经过喷口水的质量)有关
【详解】
根据牛顿第三定律可知,水从喷水管口高速向前喷出的同时对喷水管作用了一个向后的反作用力,这个很大的反作用力需要两个消防队员共同握住喷水管口;这个反作用力的大小与喷出水的流速(单位时间经过喷口水的质量)有关
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