第5节 牛顿第三定律
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知识点
题号
1.对牛顿第三定律的理解
4、7
2.作用力与反作用力
2、6
3.作用力、反作用力与一对平衡力的区别与联系
1、3
4.牛顿第三定律的应用
8、9、10、11
5.受力分析
5
巩固基础
1.关于平衡力、作用力和反作用力,下列叙述正确的是( B )
A.平衡力应是分别作用在两个不同物体上的力
B.平衡力可以是同一种性质的力,也可以是不同性质的力
C.作用力和反作用力可以不是同一种性质的力
D.作用力施加之后才会产生反作用力,即反作用力总比作用力落后一些
解析:平衡力应是作用在同一物体上,可以是同种性质的力,也可以是不同性质的力,故A错,B正确;作用力和反作用力一定是性质相同的力,且同时产生、同时变化、同时消失,所以C、D均错误.
2.(2012顺义区高一检测)用手托着一块砖,开始静止不动,当手突然向上加速运动时,砖对手的压力( BD )
A.一定小于手对砖的支持力
B.一定等于手对砖的支持力
C.一定大于手对砖的支持力
D.一定大于砖所受的重力
解析:砖对手的压力与手对砖的支持力是一对作用力与反作用力,大小相等.故B正确,A、C错误;由于手托砖向上加速,则手对砖的支持力一定大于砖所受的重力,即砖对手的压力一定大于砖所受的重力,故D正确.
作用力与反作用力总是大小相等,与运动状态无关.
3.(2012顺义区高一检测)如图所示,一细绳吊一木块,木块保持静止,下列说法正确的是( BD )
A.木块受到的重力和绳受到木块的拉力是一对平衡力
B.木块受到的重力和木块受到的拉力是一对平衡力
C.木块受到的重力和木块受到的拉力是一对作用力与反作用力
D.木块受到的拉力和绳受到木块的拉力是一对作用力与反作用力
解析:木块受到的重力和绳受到木块的拉力,分别作用在木块和绳上,不为共点力,不是平衡力,A项错;对于木块,受到自身的重力和绳的拉力,处于静止状态,说明二力平衡,是一对平衡力,B项正确,C项错误;绳对木块的拉力和木块对绳的拉力是木块和绳直接相互作用产生的,是一对作用力与反作用力,D项正确.
作用力与反作用力是同性质的力,是相互作用的两物体之间的力,一对平衡力的性质可同,可不同,但作用在同一个物体上.
4.对于牛顿第三定律的理解,下列说法中正确的是( D )
A.当作用力产生后,再产生反作用力;当作用力消失后,反作用力才慢慢消失
B.弹力和摩擦力都有反作用力,而重力无反作用力
C.甲物体对乙物体的作用力是弹力,乙物体对甲物体的作用力可以是摩擦力
D.作用力和反作用力,这两个力在任何情况下都不会平衡
解析:根据牛顿第三定律知,两个物体之间的相互作用力大小相等,方向相反,性质相同,同时产生,同时消失,故可判定A、B、C错误,D正确.
5.(2012江西新余高一检测)如图质量为m的物体A以一定的初速度v沿粗糙斜面上滑,物体A在上滑过程中受到的力有( D )
A.向上的冲力、重力、斜面的支持力、沿斜面向下的摩擦力
B.重力、斜面的支持力、下滑力
C.重力、对斜面的正压力、沿斜面向下的摩擦力
D.重力、斜面的支持力、沿斜面向下的摩擦力
解析:受到的力只有重力、斜面对它的支持力和摩擦力,各力的方向如图所示,D正确;冲力因无施力物体而不存在,A错;下滑力为重力沿斜面向下分解而得的效果力,B错;对斜面的压力为斜面受到的力,C错.
6.有人做过这样一个实验:如图所示,把鸡蛋A快速向另一个完全一样的静止的鸡蛋B撞去(用同一部分撞击),结果每次都是被撞击的鸡蛋B被撞破.则下面说法正确的是( ACD )
A.A对B的作用力的大小等于B对A的作用力的大小
B.A对B的作用力的大小大于B对A的作用力的大小
C.A蛋碰撞瞬间,其内蛋黄和蛋白由于惯性会对A蛋壳产生向前的作用力
D.A蛋碰撞部位除受到B对它的作用力外,还受到A蛋中蛋黄和蛋白对它的作用力,所以所受合力较小
解析:A对B的作用力和B对A的作用力是一对相互作用力,大小相等,A项正确,B项错误;在碰撞过程中,A鸡蛋内的蛋黄和蛋白由于惯性,对A的蛋壳有力的作用,所以A蛋壳所受的合力比B蛋壳小,B蛋壳被撞破,C、D项正确.
7.用牛顿第三定律判断下列说法中正确的是( C )
A.马拉车时,只有马对车的拉力大于车对马的拉力时才能前进
B.物体A静止在物体B上,A的质量是B的质量的10倍,所以A作用于B的力大于B作用于A的力
C.轮船的螺旋桨旋转时向后推水,水同时给螺旋桨一个反作用力
D.发射火箭时,燃料点燃后,喷出的气体给空气一个作用力,空气施加的反作用力推动火箭前进
解析:由牛顿第三定律可得,A、B项错误,C项正确;发射火箭时,喷出的气体给空气一个作用力,空气施加的反作用力作用在气体上,火箭上升,是火箭箭体与喷出的气体间的相互作用来完成的,D项错误.
8.如图所示,用弹簧测力计悬挂一个重G=10 N的金属块,使金属块部分地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( D )
A.保持不变
B.增加10 N
C.增加6 N
D.增加4 N
解析:金属块浸入水中后,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-FT'=(10-6)N=4 N.根据牛顿第三定律,金属块对水也施加一个反作用力F',其大小F'=F=4 N,通过水和杯的传递,对台秤产生附加压力,所以,台秤的示数增加4 N,D项正确.
提升能力
9.一只密封的瓶子,瓶内有一群苍蝇,把这只瓶子放在一台秤上,下列说法正确的是( C )
A.苍蝇停留在瓶底秤的读数最大
B.苍蝇在瓶内匀速飞动秤的读数最大
C.在以上两种情况下,秤的读数一样
D.无法判断
解析:选整个瓶子包括瓶子里的空气和苍蝇为研究对象,由受力分析可知苍蝇停留在瓶底和在瓶内匀速飞动,所选研究对象的受力是一样的,所以两种情况下,秤的读数一样,故选C.
10.利用牛顿第三定律,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,下列说法正确的是( C )
A.根据牛顿第二定律,这种设计能使小车运行
B.根据牛顿第三定律,这种设计能使小车运行
C.根据牛顿第二定律,这种设计不能使小车运行
D.以上说法均不正确
解析:作用力总是相互的,风扇吹出风,风帆受到风向前的作用力,但是风扇同时受到风向后的等大的反作用力,当把车上物体看做一个整体时,小车所受合力仍为零,小车不会运动.
11.如图所示,质量M=60 kg的人通过光滑的定滑轮用绳拉着m=20 kg的物体.当物体以加速度a=5 m/s2上升时,人对地面的压力为多大?(g取10 m/s2)
解析:对物体受力分析如图所示,FT为绳子对物体的拉力,由牛顿第二定律得:FT-mg=ma,
则FT=m(a+g)=20×(5+10)N=300 N.
对人进行受力分析,人受竖直向下的重力Mg、地面竖直向上的支持力FN、绳子竖直向上的拉力FT'.因人静止,则Mg=FN+FT',
又因为FT'=FT,
所以FN=Mg-FT=60×10 N-300 N=300 N.
由牛顿第三定律知,人对地面的压力FN'=FN=300 N.
答案:300 N
(1)解此类问题的关键是,以加速度方向为正方向,利用牛顿第二定律列式求解;(2)注意使用牛顿第三定律,因为人对地面的压力并不是地面对人的支持力.
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