人教版必修第一册 3.3 牛顿第三定律
一、单选题
1.力传感器可以把它所受力的大小、方向随时间变化的情况由计算机显示出来。某同学用传感器探究作用力与反作用力的关系,实验时把两只互相钩着的力传感器同时连接在计算机上。根据图线可以得出的结论是( )
A.作用力较大时反作用力较小
B.作用力变化在先,反作用力变化在后
C.作用力和反作用力的方向总是相反的
D.两个传感器一定都处于平衡状态
2.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
3.足球运动是目前全球体育界最具影响力的运动项目之一,深受青少年喜爱。下列与足球有关的情景说法正确的是( )
A.图甲中,滚动的足球最终停下是因为不受力的作用
B.图甲中,静止的足球对地面的压力就是它的重力
C.图甲中,静止在地面上的足球受到支持力是因为地面发生形变
D.图乙中,足球被踢起,说明脚对球的力大于球对脚的力
4.如图所示是一支旅行用的牙膏,该牙膏的外壳是由铝薄皮做的,根据你的观察和生活经验,下列说法正确的是( )
A.牙膏盖上的条纹是为了增大摩擦
B.牙膏被挤出来是因为牙膏受到手的作用力
C.该牙膏皮被挤压后发生的形变为弹性形变
D.挤牙膏时手对牙膏皮的作用力与牙膏皮对手的作用力二力平衡
5.关于下列四幅图片的说法,正确的是( )
A.甲图中足球对球网的作用力是球网发生形变产生的
B.乙图中重力的分力就是物块对斜面的压力
C.丙图中桌面对书的支持力与书对桌子的压力是一对平衡力
D.丁图中轮胎上的花纹是为了增大接触面的粗糙程度
6.如图为《天工开物》里的农具名为耩子,耩子的底部套上尖利的铁尖,中间是一个放种子的方形木斗。播种在乡下叫耩地,均匀摇晃,种子便顺着方形木斗缓然而下进入了丰沃的大地。关于牛拉耩子前进时,下列说法正确的是( )
A.研究耩的运动时,可将牛的拉力沿水平和竖直两个方向分解
B.牛拉耩子前进,是因为牛拉耩子的力大于耩子拉牛的力
C.牛拉耩子不动,是因为牛拉耩子的力小于耩子拉牛的力
D.牛拉耩子不动或匀速前进时,牛拉耩子的力与耩子拉牛的力大小才相等
7.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
8.在红军长征途中,战士在沼泽表面行走时容易下陷,若竖直下陷过程先加速后匀速运动,则可以判断( )
A.加速运动过程中,战士对沼泽地向下的压力等于沼泽地对战士向上的支持力
B.匀速运动过程中,战士对沼泽地向下的压力就是战士的重力
C.匀速运动过程中,战士对沼泽地向下的压力小于沼泽地对战士向上的支持力
D.加速运动过程中,战士对沼泽地向下的压力大于战士的重力
9.如图所示,小车放在水平地面上,甲、乙两人用力向相反方向拉小车,不计小车与地面之间的摩擦,下列说法正确的是( )
A.若小车向右运动,表明车拉甲的力大于甲拉车的力
B.若小车静止不动,表明甲拉车的力与车拉甲的力是一对平衡力
C.若小车匀速向右运动,车拉甲的力和车拉乙的力是一对平衡力
D.无论小车运动状态如何,甲拉车的力总是与车拉甲的力大小相等,方向相反
10.“三英战吕布”的故事家喻户晓,在迎战的初期,张飞单挑吕布,某个瞬间,张飞的丈八蛇矛与吕布的方天画戟相碰,从物理学中受力的角度来分析,下列说法正确的是( )
A.丈八蛇矛对方天画戟的力要大于方天画戟对丈八蛇矛的力
B.丈八蛇矛受到的重力方向竖直向下
C.丈八蛇矛对方天画戟的力的施力物体是张飞
D.吕布对方天画戟的力与丈八蛇矛对方天画戟的力是一对平衡力
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.如图所示,有趣的冰箱贴通过磁铁的磁力吸在冰箱上,可增添生活的乐趣,关于吸在冰箱上的某个冰箱贴受力情况,下列说法正确的是( )
A.冰箱贴受到三个力的作用
B.冰箱贴对冰箱的磁力大于冰箱对冰箱贴的弹力
C.冰箱贴对冰箱的磁力和冰箱贴对冰箱的弹力是一对平衡力
D.冰箱贴对冰箱的磁力与冰箱对冰箱贴的弹力是一对相互作用力
13.如图所示是我国首次立式风洞跳伞实验,风洞喷出竖直向上的气流将实验者加速向上“托起”,此过程中( )
A.人被向上“托起”时处于失重状态
B.人受到的重力大小等于气流对人的作用力大小
C.地球对人的吸引力和人对地球的吸引力大小相等
D.人受到的重力和人受到气流的力是一对作用力与反作用力
14.如图所示,甲图是用力传感器“探究作用力与反作用力的关系”的实验装置,乙图是实验中与力传感器相连的计算机屏幕上得到的两个力随时间变化的图线。根据图线可以得出的结论是( )
A.作用力变大时,反作用力变小
B.作用力和反作用力的方向总是相反的
C.作用力先变化,反作用力后变化
D.此图线一定是在两个传感器都处于静止状态下得到的
15.人站在地面上,先将两腿弯曲,再用力蹬地,就能跳离地面。人能跳起离开地面的原因是( )
A.地面对人的弹力大于人对地面的压力
B.人所受重力大于地球对人的吸引力
C.人除受到地面的弹力外,还受到一个向上的力
D.地面对人的弹力大于地球对人的吸引力
二、填空题
16.在进行桌球运动时,若母球击中色球后静止,母球对色球的力_____(选填:>,=,<)色球对母球的力;若母球击中色球而后退,母球对色球的力_____(选填:>,=,<)色球对母球的力;若母球击中色球后继续前进,则母球对色球的力_____(选填:>,=,<)色球对母球的反作用力。
17.力是物体对物体的作用。作用力和反作用力一定是同时产生,同时变化,同时消失,而且一定是______(填“相同或不相同”)性质的力
18.“一对相互平衡的力”和“一对作用力和反作用力”的区别
(1)一对相互平衡的力作用在___________物体上,一对作用力和反作用力作用在___________物体上。(均选填“一个”或“两个”)
(2)一对作用力和反作用力___________是同一种类的力,而一对相互平衡的力___________是同一种类的力。(均选填“一定”或“不一定”)
三、解答题
19.如图所示,质量m=10kg和M=20kg的两物块,叠放在动摩擦因数μ=0.5的粗糙水平地面上,质量为m的物块通过处于水平位置的轻弹簧与竖直墙壁连接,初始时弹簧处原长,弹簧的劲度系数k为250N/m.现将一水平力F作用在物块M上,使两物体一起缓缓地向墙壁靠近,当移动0.4m时,两物块间才开始相对滑动,(g=10N/kg) (最大静摩擦力等于滑动摩擦力).问
(1)当两物体移动0.2m时,弹簧的弹力是多大?此时,M对m摩擦力的大小和方向?
(2)请画出两物体刚出现相对滑动时M的受力分析图,并求出这时水平推力F的大小.
20.如图所示,质量为30kg的小孩坐在质量为10kg的雪橇上,大人用与水平方向成37 斜向上的大小为100N的拉力拉雪橇,使雪橇沿水平地面做匀速直线动,(sin37°=0.6,cos37°=0.8)g取。
(1)把小孩和雪橇看成一个整体,画出整体受力示意图;
(2)求雪橇给地面的压力和摩擦力?
(3)求雪橇与地面间的动摩擦因数(保留两位有效数字)
21.在水平桌面上,叠放着A、B两本书(如图),分析一下,存在几对与书本A有关的作用力与反作用力,存在几对与书本B有关的作用力与反作用力。
22.鸡蛋去碰石头,鸡蛋会“粉身碎骨”,而石头却“安然无恙”,是不是就可以认为鸡蛋对石头的力小,而石头对鸡蛋的力大呢?
试卷第1页,共3页
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参考答案:
1.C
【详解】
ABC.根据图线可看成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,同时产生,同时变化,同时消失,故AB错误,C正确;
D.根据图线只能看出两个传感器的相互作用力,而两个传感器的状态不确定,则两个传感器不一定都处于平衡状态,故D错误。
故选C。
2.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。
3.C
【详解】
A.图甲中,滚动的足球最终停下是因为受到摩擦力的作用,故A错误;
B.图甲中,静止在地面上的足球受到的弹力的施力物体就是地面,足球的重力的施力物体是地球,可知弹力不是重力,B错误;
C.图甲中,静止在地面上的足球受到弹力,是因为地面发生形变产生的,C正确;
D.图乙中,足球被踢起时,脚对球的力与球对脚的力是一对作用力和反作用力的关系,大小相等,方向相反,D错误。
故选C。
4.A
【详解】
A.牙膏盖上的条纹是通过增大接触面的粗糙程度增大摩擦的,A正确;
B.牙膏外壳受到手的作用力,发生形变,从而将牙膏挤出来,B错误;
C.该牙膏皮被挤压后发生的形变,因没有恢复原状,则为非弹性形变,C错误;
D.挤牙膏时手对牙膏皮的作用力与牙膏皮对手的作用力属于作用力与反作用力,大小总相等,D错误。
故选A。
5.D
【详解】
A.甲图中足球对球网的作用力是足球发生形变产生的,所以A错误;
B.乙图中重力的分力大小等于物块对斜面的压力,但不是压力,性质不一样,所以B错误;
C.丙图中桌面对书的支持力与书对桌子的压力是一对相互作用力,所以C错误;
D.丁图中轮胎上的花纹是为了增大接触面的粗糙程度,所以D正确。
故选D。
6.A
【详解】
A.研究耩的运动时,耩受到重力、阻力和牛的拉力作用,其在水平方向运动,故需将绳的拉力沿水平方向和竖直方向进行分解,A正确;
BCD.牛拉耩子的力和耩子拉牛的力是作用力和反作用力,总是大小相等,方向相反,BCD错误。
故选A。
7.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。
8.A
【详解】
A. 加速运动过程中,根据牛顿第三定律,战士对沼泽地向下的压力等于沼泽地对战士向上的支持力,A正确;
B. 匀速运动过程中,战士对沼泽地向下的压力不是战士的重力,受力物体不相同,B错误;
C. 匀速运动过程中,根据牛顿第三定律,战士对沼泽地向下的压力等于沼泽地对战士向上的支持力,C错误;
D. 加速运动过程中,重力大于支持力,支持力等于压力,所以战士对沼泽地向下的压力小于战士的重力,D错误。
故选A。
9.D
【详解】
ABD. 无论小车运动状态如何,车拉甲的力与甲拉车的力是一对作用力与相互作用力,总是大小相等,方向相反,选项D正确,AB错误;
C. 车拉甲的力和车拉乙的力作用对象分别是甲和力,不是同一个受力对象,不是平衡力,选项C错误;
故选D。
10.B
【详解】
A.丈八蛇矛对方天画戟的力与方天画戟对丈八蛇矛的力是一对相互作用力,故两者大小相等,故A错误;
B.重力方向始终竖直向下,故B正确;
C.丈八蛇矛对方天画戟的力的施力物体是丈八蛇矛,故C错误;
D.因为方天画戟还受到重力作用,故吕布对方天画戟的力与丈八蛇矛对方天画戟的力不是一对平衡力,故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.冰箱贴受重力、摩擦力、磁力、弹力共四个力作用,A错误;
B.冰箱贴对冰箱的磁力等于冰箱对冰箱贴的弹力,B错误;
C.冰箱贴对冰箱的磁力和冰箱贴对冰箱的弹力是一对平衡力,C正确;
D.冰箱贴对冰箱的磁力与冰箱对冰箱贴的磁力是一对相互作用力,D错误。
故选C。
13.C
【详解】
A.人被向上“托起”时,加速度向上,处于超重状态,故A错误;
B.人被向上“托起”时,加速度向上,根据牛顿第二定律可知人受到的重力大小小于气流对人的作用力大小,故B错误;
C.地球对人的吸引力和人对地球的吸引力为一对相互作用力,大小相等,方向相反,故C正确;
D.一对相互作用力是作用在两个物体上,可知D错误。
故选C。
14.B
【详解】
A. 由图像可知,作用力变大时,反作用力也变大,选项A错误;
B. 作用力和反作用力的方向总是相反的,选项B正确;
C. 作用力和反作用力同时变化,选项C错误;
D. 此图线不一定是在两个传感器都处于静止状态下得到的,也可能处于运动状态,选项D错误。
故选B。
15.D
【详解】
人能跳起离开地面说明人所受合力向上,即地面对人的弹力大于地球对人的吸引力。
故选D。
16. = = =
【详解】
[1][2][3]母球对色球的力与色球对母球的力是相互作用力,始终大小相等,方向相反,与运动状态无关。故三种情况均相等。
17.相同
【详解】
[1]作用力和反作用力一定是相同性质的力;
18. 一个 两个 一定 不一定
【详解】
(1)[1][2]一对相互平衡的力作用在一个物体上,一对作用力和反作用力作用在两个物体上。
(2)[3][4]一对作用力和反作用力一定是同一种类的力,而一对相互平衡的力不一定是同一种类的力。
19.(1)50N (2)250N
(1)当两物体移动0.2m时,弹簧压缩量为20cm,根据胡克定律求解弹簧的弹力;再对m受力分析,根据平衡条件求解M对m摩擦力;(2)两物体刚出现相对滑动时,对M受力分析,受推力、重力、压力、支持力、m对M的摩擦力、地面对M的静摩擦力,根据平衡条件列式求解推力大小.
【详解】
(1)移动0.2m时,弹簧弹力:F弹=kx=250N/m×0.2m=50N;
对m受力分析,受重力、支持力、弹簧弹力和静摩擦力,根据平衡条件,M对m摩擦力向左,大小为:f=F弹=50N
(2)移动0.2m时,弹簧弹力:F弹=kx=250N/m×0.4m=100N;
对m受力分析,受重力、支持力、弹簧弹力和静摩擦力,根据平衡条件,M对m摩擦力向左,大小为:f1=F弹=100N;
对M受力分析,如图所示:
根据牛顿第三定律,m对M有向右的静摩擦力,大小也为100N;
地面对M的摩擦力:f2=μN=μ(M+m)g=0.5×(20+10)×10=150N;
根据平衡条件,有:F=f1+f2=100+150=250N
【点睛】
本题是力平衡问题中的临界问题,关键是正确的受力分析;平衡的临界问题:由某种物理现象变化为另一种物理现象或由某种物理状态变化为另一种物理状态时,发生转折的状态叫临界状态,临界状态可以理解为“恰好出现”或“恰好不出现”某种现象的状态.平衡物体的临界状态是指物体所处的平衡状态将要发生变化的状态.往往 利用“恰好出现”或“恰好不出现”的条件.
20.(1)见解析;(2)340N,方向:竖直向下;80N,方向:水平向右;(3)0.24
【详解】
(1)对小孩和雪橇整体受力分析如图所示:小孩和雪橇整体重力,地面对它们的支持力,滑动摩擦力,大人的拉力。
(2)建立直角坐标系如图,小孩和雪橇整体匀速运动,则有
竖直方向上
解得
根据牛顿第三定律,雪橇给地面的压力大小为340N,方向竖直向下。
水平方向
可得
根据牛顿第三定律,雪橇给地面的摩擦力大小为80N,方向水平向右。
(3)根据
解得
21.见解析
【详解】
书本A受重力和B对A的支持力,则存在2对与书本A有关的作用力和反作用,分别是A对地球的吸引力和A对B的压力;
书本B受重力、A对B的压力和桌面对B的支持力作用,则存在3对与书本B有关的作用力和反作用,分别是B对地球的吸引力、B对A的支持力和B对桌面的压力;
22.不是,鸡蛋去碰石头,鸡蛋会“粉身碎骨”,是因为鸡蛋比较脆弱,在作用力大小相同的情况下,鸡蛋更容易破。
【详解】
鸡蛋去碰石头,鸡蛋会“粉身碎骨”,是因为鸡蛋比较脆弱,在作用力大小相同的情况下,鸡蛋更容易破。
答案第1页,共2页
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