高中物理 人教版(2019)必修一 3.3 牛顿第三定律 同步测试卷
一、单选题
1.(2020高一下·杭州月考)在2020年的春节晚会上,杂技《绽放》表演了花样飞天,如图是女演员举起男演员的一个场景,两位杂技演员处于静止状态。下列说法正确的是( )
A.水平地面对女演员的支持力小于两演员的重力之和
B.水平地面对女演员的支持力由地面形变产生
C.女演员对男演员的作用力大于男演员对女演员的作用力
D.女演员对男演员的作用力小于男演员对女演员的作用力
【答案】B
【知识点】形变与弹力;牛顿第三定律
【解析】【解答】A.由题可知,男女演员处于静止状态,故二者整体受到重力和地面对其的支持力作用,根据平衡条件可知,水平地面对女演员的支持力等于两演员的重力之和,A不符合题意;
B.支持力是一种弹力,由物体的形变产生,水平地面对女演员的支持力,施力物体是水平面,故水平地面对女演员的支持力由地面形变产生,B符合题意;
CD.女演员对男演员的作用力与男演员对女演员的作用力是一对相互作用力,根据牛顿第三定律可知,二者大小相等、方向相反,CD不符合题意。
故答案为:B。
【分析】当弹性体发生弹性形变时而产生的力为弹力,压力、支持力、绳子的拉力都为弹力;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。
2.(2020高一下·诸暨期中)起重机通过一绳子将货物向上吊起的过程中(忽略绳子的重力和空气阻力),以下说法正确的是( )
A.当货物匀速上升时,绳子对货物的拉力与货物对绳子的拉力是一对平衡力
B.无论货物怎么上升,绳子对货物的拉力大小都等于货物对绳子的拉力大小
C.无论货物怎么上升,绳子对货物的拉力大小总大于货物的重力大小
D.若绳子质量不能忽略且货物匀速上升时,绳子对货物的拉力大小一定大于货物的重力
【答案】B
【知识点】牛顿第三定律
【解析】【解答】绳子对货物的拉力与货物对绳子的拉力是作用力和反作用力,A不符合题意;无论货物怎么上升,绳子对货物的拉力与货物对绳子的拉力总是作用力和反作用力,故它们大小相等,B符合题意;当货物减速上升时,加速度向下,绳子对货物的拉力大小一定小于货物的重力大小,此时货物处于失重状态,C不符合题意;若绳子质量不能忽略且货物匀速上升时,绳子对货物的拉力大小一定等于货物的重力,D不符合题意.
故答案为:B
【分析】绳子与货物之间的拉力属于相互作用力,其大小相等;利用加速度的方向可以判别拉力和重力的大小;平衡时其拉力等于重力的大小。
3.(2019高二下·扬州月考)第24届冬季奥林匹克运动会将于2022年在北京举行.高山滑雪是冬奥会的一个比赛项目,因速度快、惊险刺激而深受观众喜爱.在一段时间内,运动员始终以如图所示的姿态加速下滑.关于运动员与雪道之间的相互作用力,下列说法中正确的是( )
A.运动员对雪道的压力大于雪道对运动员的支持力
B.运动员对雪道的压力等于雪道对运动员的支持力
C.运动员对雪道的压力小于雪道对运动员的支持力
D.运动员对雪道的压力与雪道对运动员的支持力方向相同
【答案】B
【知识点】牛顿第三定律
【解析】【解答】ABC、运动员对雪道的压力与雪道对运动员的支持力是运动员与雪道之间的相互作用,所以运动员对雪道的压力等于雪道对运动员的支持力。A不符合题意,B符合题意,C不符合题意;
D、运动员对雪道的压力与雪道对运动员的支持力是运动员与雪道之间的相互作用,二者的方向相反。D不符合题意
故答案为:B
【分析】利用牛顿第三定律可以判别支持力和压力的大小及方向。
4.(2018·杭州模拟)为了缓解高三学生学习压力,学校往往会在高考前夕举行拔河比赛,帮助学生释放压力,激情迎考,如图所示。为了分析问题的方便,我们把拔河比赛简化为两个人拔河,如果绳质量不计,且保持水平,甲、乙两人在“拔河”比赛中甲获胜,则下列说法中正确的是( )
A.甲对乙的拉力始终大于乙对甲的拉力
B.甲把乙加速拉过去时,甲对乙的拉力大于乙对甲的拉力
C.只有当甲把乙匀速拉过去时,甲对乙的拉力大小才等于乙对甲的拉力大小
D.甲对乙的拉力大小始终等于乙对甲的拉力大小,只是地面对甲的摩擦力大于地面对乙的摩擦力
【答案】D
【知识点】牛顿第三定律
【解析】【解答】甲拉乙的力与乙拉甲的力是一对作用力与反作用力,大小始终相等,与运动状态无关,ABC不符合题意;即不管哪个获胜,甲对乙的拉力大小始终等于乙对甲的拉力大小,只是当地面对甲的摩擦力大于地面对乙的摩擦力,甲才能获胜,D符合题意;
故答案为:D.
【分析】由于相互作用实际甲乙的拉力大小始终相等。
5.(2018·杭州模拟)在伦敦奥运会开幕式上,伊丽莎白二世女王在现任007扮演者丹尼尔克雷格的护卫下从直升飞机上一跃而下,空降伦敦碗。如图为双人跳伞过程中的两张照片,图甲是没有打开降落伞的情景,图乙是打开降落伞后的情景,对于这两个情景,为了分析问题的方便,忽略次要因素,不计人所受到的空气阻力,下列说法正确的是( )
A.图甲、图乙中两人之间总作用力均为零
B.图甲中两人之间总作用力为零,图乙中两人之间总作用力不为零
C.图乙中两人之间总作用力为零,图甲中两人之间总作用力不为零
D.图甲、图乙中两人之间总作用力均不为零
【答案】B
【知识点】牛顿第三定律
【解析】【解答】图甲中两人处于完全失重状态,故两人之间作用力为零;图乙中,由于降落伞的作用,两人整体受到向上的绳子拉力,加速度小于g,则两人间作用力不为零,B符合题意,ACD不符合题意;
故答案为:B。
【分析】由于甲图除以完全失重,所以两人之间没有作用力,但是乙图出现降落伞作用,所以两人之间加速度不等于g,所以有力的作用。
6.(2018高一上·沈阳期中)如图所示,两个同样的弹簧秤每个自重都是0.1N,下端挂钩的重力忽略不计,甲“正挂”,乙“倒挂”,在乙的下方挂上重0.2N的砝码,则甲、乙两弹簧秤的示数分别为( )
A.0.3N 0.3N B.0.3N 0.2N
C.0.2N 0.3N D.0.4N 0.3N
【答案】A
【知识点】牛顿第三定律
【解析】【解答】解:对下方的钩码及物体分析,弹簧的拉力:F=G自重+G砝码=0.1+0.2=0.3N;两挂钩处的力为作用力与反作用力;故两弹簧秤的示数均为0.3N;
故答案为:A
【分析】甲弹簧测力计对乙弹簧测力计的拉力,与乙弹簧测力计对甲弹簧测力计的拉力是一对相互作用力,这两个力大小相等,方向相反,作用在不同物体上。
7.(2017高二下·廊坊期末)如图所示,用质量不计的轻细绳L1和L2将A、B两重物悬挂起来,下列说法正确的是( )
A.L1对A的拉力和L2对A的拉力是一对平衡力
B.L2对A的拉力和L2对B的拉力是一对作用力与反作用力
C.L1对A的拉力和A对L1的拉力是一对平衡力
D.L2对B的拉力和B对L2的拉力是一对作用力和反作用力
【答案】D
【知识点】牛顿第三定律
【解析】【解答】解:A、l1对A的拉力和l2对A的拉力,虽作用在一个物体上,但A还受到重力的作用,它们不是一对平衡力,故A不符合题意;
B、l2对B的拉力和B对l2的拉力是一对作用力和反作用力,施力物体相同,而不是作用在一个物体上,不是一对相互作用力,故B不符合题意;
C、l1对A的拉力和A对l1的拉力是一对作用力与反作用力,故C不符合题意;
D、l2对B的拉力和l2对B的拉力是一对作用力与反作用力,故D符合题意.
故答案为:D
【分析】此题主要考查学生对平衡力、作用力与反作用力的辨别.判断二力是否是平衡力可根据定义判断,也可根据平衡力的条件判断。
8.(2017高一下·福建期末)如图所示,杯子静置于水平桌面上,杯子对桌面的压力为F1,桌面对杯子的支持力为F2.下列说法正确的是( )
A.F1就是杯子所受的重力
B.F1与F2的大小不相等
C.F1与F2是一对平衡力
D.F1与F2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】解:A、重力的施力物体是地球,所以F1不是重力,故 A 错误;
BCD、力F1和力F2是等大,反向,共线,作用于两个物体,是一对作用力和反作用力,不是平衡力,ABC不符合题意.D符合题意,故答案为:D..
【分析】本题主要考察了作用力与反作用力和平衡力的区别与联系,区别主要在于所涉及的物体,平衡力作用在同一个物体上,而作用力和反作用力受力物体是两个物体.
9.(2017·四川模拟)如图所示,马拉着车在平直公路上行驶.关于马与车的相互作用,下列说法中正确的是( )
A.马拉车的力大于车拉马的力
B.马拉车的力小于车拉马的力
C.马拉车的力与车拉马的力,只有在车匀速运动时大小才相等
D.马拉车的力与车拉马的力大小始终相等,与车做何种运动无关
【答案】D
【知识点】牛顿第三定律
【解析】【解答】解:马拉车的力与车拉马的力为作用力和反作用力,它们大小始终相等,与车做何种运动无关,故D正确,ABC错误.
故选:D.
【分析】明确牛顿第三定律的内容,知道两个相互作用的物体之间的力为作用力和反作用力,二者大小相等,方向相反,作用在两个物体上.
10.(2016高二上·吴忠开学考)如图,一个家用台灯静止放在桌子上,下列描述中正确的是( )
A.台灯对桌子的作用力和桌子对台灯的作用力是一对平衡力
B.台灯受到向左的摩擦力
C.各旋转点O对灯头的作用力沿AB方向
D.台灯底座所受合外力为零
【答案】D
【知识点】牛顿第三定律
【解析】【解答】解:A、根据相互作用力的特点,则台灯对桌子的作用力和桌子对台灯的作用力是一对相互作用力,故A错误;
B、台灯静止在水平桌面上,对台灯受力分析,重力,桌面的支持力,若有摩擦力,则不可能处于平衡状态,故B错误;
C、对灯头受力分析,则重力与支持力,那么旋转点O对灯头的作用力沿竖直方向,故C错误;
D、静止状态是一种平衡状态,处于平衡状态的物体受到的力是平衡力,即合力为零,故D正确;
故选:D.
【分析】根据平衡力与相互作用力的概念,然后利用二力平衡的条件:等大、反向、共线、共物来判定哪两个力是否是平衡力;利用是否是作用力与反作用力的条件来判定两个力是不是作用力与反作用力,从而确定求解;
二、多选题
11.(2020高一上·黄陵期末)关于力的说法下列正确的有( )
A.一个受力物体可以同时有多个施力物体
B.甲乙两队拔河甲队取胜,说明甲队对乙队的拉力比乙队对甲队的拉力大
C.运动的物体可能受到静摩擦力
D.摩擦力的大小与压力成正比
【答案】A,C
【知识点】牛顿第三定律;滑动摩擦力与动摩擦因数;静摩擦力
【解析】【解答】A.一个物体可能受到多个力,即存在多个受力物体,A符合题意;
B.由牛顿第三定律可知,甲队对乙队的拉力和乙队对甲队的拉力一样大,B不符合题意;
C.与倾斜传送带一起上升的物体即受到静摩擦力作用,C符合题意;
D.滑动摩擦力大小与正压力成正比,静摩擦力大小与正压力无关,D不符合题意;
故答案为:AC。
【分析】两个物体相互作用力的大小相等;动摩擦力的大小与压力成正比;静摩擦力大小与压力大小无关。
12.(2019高二上·唐山期中)如图所示,某人用轻绳拉着小车在平直路面上匀速运动。下列说法正确的是:( )
A.人拉绳的力和绳拉车的力是一对作用力和反作用力
B.人拉绳的力和绳拉人的力是一对平衡力
C.绳拉车的力和车拉绳的力一定同时产生、同时消失
D.人拉绳的力和绳拉车的力一定大小相等
【答案】C,D
【知识点】牛顿第三定律
【解析】【解答】人用轻绳拉着小车在平直路面上匀速运动,人拉绳的力和绳拉人的力是一对作用力和反作用力,A不符合题意,B不符合题意;绳拉车的力和车拉绳的力是一对作用力和反作用力,同时产生、同时消失,C符合题意;
D、人拉绳的力等于绳拉人的力,绳拉人的力等于绳拉车的力,所以人拉绳的力和绳拉车的力一定大小相等,D符合题意;
故答案为:CD。
【分析】此题主要是考查作用力与反作用力和一对平衡力的区别,作用力与反作用力和一对平衡力最大的区别在于作用力与反作用力作用在两个不同的物体上,而一对平衡力是作用在同一个物体上的。
13.(2019高一上·南通月考)2016年10月17日,“神舟十一号”飞船载着景海鹏和陈冬两名宇航员顺利飞入太空。下面关于飞船与火箭上天的情形,其中叙述正确的是( )
A.火箭尾部向外喷气,喷出的气体反过来对火箭产生一个反作用力,从而让火箭获得了向上的推力
B.火箭尾部喷出的气体对空气产生一个作用力,空气的反作用力使火箭获得飞行的动力
C.火箭飞出大气层后,由于没有了空气,火箭虽然向后喷气,但也无法获得前进的动力
D.飞船进入运行轨道之后,与地球之间仍然存在一对作用力与反作用力
【答案】A,D
【知识点】牛顿第三定律
【解析】【解答】AB.火箭尾部向外喷气,喷出的气体对火箭产生一个反作用,从而让火箭获得了向上的推力,A符合题意、B不符合题意;
C.火箭飞出大气层后,虽然没有空气,火箭向后喷气,喷出的气体反过来对火箭产生一个反作用力,使火箭获得了向前的推力,C不符合题意;
D.火箭飞出大气层进入运行轨道之后,还受重力,同时对地球产生吸引力,所以与地球之间仍然存在一对作用力与反作用力,D符合题意。
故答案为:AD
【分析】喷出的气体作用于火箭使火箭获得向上的推论,所以没有空气也会继续向前运动;飞船在运行轨道时还受到地球的引力作用。
14.(2019高二上·龙岗月考)我国有一种传统的民族体育项目叫做“押加”,实际上相当于两个人拔河,如果甲、乙两人在“押加”比赛中,甲获胜,则下列说法中正确的是( )
A.甲对乙的拉力大于乙对甲的拉力,所以甲获胜
B.当甲把乙匀速拉过去时,甲对乙的拉力等于乙对甲的拉力
C.当甲把乙加速拉过去时,甲对乙的拉力大于乙对甲的拉力
D.甲对乙的拉力始终等于乙对甲的拉力,只是地面对甲的摩擦力大于地面对乙的摩擦力,所以甲获胜
【答案】B,D
【知识点】牛顿第三定律
【解析】【解答】甲对乙的拉力与乙对甲的拉力是相互作用力,等大反向,A不符合题意。无论什么情况,甲对乙的拉力大小和乙对甲的拉力都大小相等,B对C不符合题意。既然受到的拉力相等,那么甲获胜,说明地面对甲的摩擦力等于拉力,而地面对乙的摩擦力小于拉力,所以乙被拉动,即地面对甲的摩擦力大于地面对乙的摩擦力,D对。
故答案为:BD
【分析】利用相互作用可以判别拉力大小相等;而由于摩擦力的不同导致比赛的胜负。
15.(2019高一上·佛山期末)运动员用力F1将球顶出,此时球对运动员的力为F2,下列说法正确的是( )
A.F1与F2的大小相等 B.F1与F2是同一性质的力
C.F1与F2是对平衡力 D.F1与F2的方向相反
【答案】A,B,D
【知识点】牛顿第三定律
【解析】【解答】运动员顶球的过程中,运动员对球的力和球对运动员的力是作用在不同物体上的两个力,是一对相互作用力,它们同时产生同时消失,是同一性质力;不会相互平衡。ABD符合题意,C不符合题意。
故答案为:ABD。
【分析】根据牛顿第三定律相互作用力等大反向共线,属于同一性质的力。
16.(2018高一上·嘉兴期中)如图所示,水平桌面上静止叠放了三个苹果,则下列说法正确的是:( )
A.1号苹果由于放在最上面,所以1号苹果没有发生弹性形变
B.1号苹果受到的支持力是由2号苹果的弹性形变产生的
C.1号苹果对2号苹果的压力竖直向下,3号苹果对2号苹果的支持力竖直向上
D.2号苹果对3号苹果的压力与3号苹果对2号苹果的支持力是一对平衡力
【答案】B,C
【知识点】牛顿第三定律
【解析】【解答】1号苹果由于放在最上面,1号与2号间存在相互挤压,所以存在弹性形变,A不符合题意;1号苹果受到的支持力是由2号苹果的弹性形变产生的,B符合题意;根据弹力的性质可知,1号苹果对2号苹果的压力竖直向下,3号苹果对2号苹果的支持力竖直向上,C符合题意;由于三个苹果在水平方向不受外力,故桌面光滑时,它们仍能处于平衡状态,2号苹果对3号苹果的压力与3号苹果对2号苹果的支持力是一对作用和反作用力,不是平衡力,D不符合题意;
故答案为:BC.
【分析】1受到重力和面弹力平衡,由于相互作用所以1对2有形变有弹力;1受到的支持力是2产生的,苹果2 受到两个面弹力,支持力为3产生,压力为2产生;2与3之间的面弹力属于相互作用不是平衡力。
17.(2017高一上·西安期末)如图所示,杯子从空中落到水平桌面上时,杯子对桌面的作用力为F1,杯底受到的作用力为F2.则下列说法正确是( )
A.力F2和F1是一对平衡力
B.力F2和F1是一对作用力和反作用力
C.力F2的大小大于F1的大小
D.力F2是桌面发生形变产生的
【答案】B,D
【知识点】牛顿第三定律
【解析】【解答】解:ABC、力F1是杯子对桌子的压力,力F2是桌子对杯子的支持力,是一对作用力和反作用力,大小相等、方向相反,故AC错误,B正确;
D、力F2是桌子对杯子的支持力,是桌面发生形变而产生的.故D正确;
故选:BD.
【分析】(1)二力平衡的条件:作用在同一个物体上,大小相等、方向相反、作用在同一直线上;(2)相互作用力的条件:作用在两个不同的物体上,大小相等、方向相反、作用在同一直线上.
18.(2017高一上·平罗期末)如图所示,马拉车在水平路面上前进,下列说法正确的是( )
A.马车加速前进时马对车的拉力大于车对马的拉力
B.只有当马车匀速前进时,马对车的拉力才等于车对马的拉力
C.马对车的拉力与车对马的拉力是一对相互作用力
D.任何运动状态马对车的拉力都等于车对马的拉力
【答案】C,D
【知识点】牛顿第三定律
【解析】【解答】解:马向前拉车的力和车向后拉马的力是一对作用力与反作用力,它们总是大小相等、方向相反,任何运动状态,马向前拉车的力都等于车向后拉马的力,AB不符合题意,CD符合题意.故答案为:CD
【分析】作用力和反作用力应该作用在两个物体,大小相等方向,属于同一种性质的力。
三、填空题
19.(人教新课标物理高一必修1第四章4.5牛顿第三定律同步练习)作用力和反作用力是作用在不同物体上的一对 (填“相同”或“不相同”)性质的力。力的作用效果使是物体的 发生改变,或者使物体的形状、体积发生改变,
【答案】相同;运动状态
【知识点】牛顿第三定律
【解析】【解答】作用力和反作用力,等大反向作用在两个物体上,同时产生同时消失,同种性质力的作用效果是使物体的运动状态发生改变,或者使物体发生形变。故答案为:相同,运动状态.
【分析】本题考查了牛顿第三定律
20.(2016高一上·咸阳期中)如图所示,把两个弹簧测力计A和B联结在一起,用手拉弹簧A.结果发现,两个弹簧测力计的示数是 的.改变手拉弹簧的力,弹簧测力计的示数也都随 ,但两个示数总 ,这说明作用力和反作用力大小 ,方向相反.
【答案】相等;改变;相等;相等
【知识点】牛顿第三定律
【解析】【解答】解:两个弹簧测力计的示数是相等的.改变手拉弹簧的力,弹簧测力计的示数也都随改变,但两个示数总相等,这说明作用力和反作用力大小相等,方向相反.
故答案为:相等,改变,相等,相等.
【分析】弹簧测力计的示数显示弹簧秤受到的拉力大小,两个弹簧测力计之间的拉力是一对作用力和反作用力,大小相等、方向相反.
21.(2018高二上·金华月考)在关于牛顿第三定律的实验中,我们获得了如图1所示的图线,仅根据图线,我们可以得出的结论是: 在这个实验中,我们用到的传感器如图2所示,该传感器名称是: 。在这个实验中,根据测量所得到的图象可知,在t=18s时,相互作用力的大小是 N。
【答案】实验结论是牛顿第三定律的内容,即:两个物体间的作用力与反作用力总是大小相等,方向相反,作用在同一条直线上;力传感器;9.0
【知识点】牛顿第三定律
【解析】【解答】实验结论是牛顿第三定律的内容,即:两个物体间的作用力与反作用力总是大小相等,方向相反,作用在同一条直线上;
在这个实验中,我们用到的传感器如图2所示,该传感器名称是:力传感器;
根据测量所得到的图象可知,在t=18s时,相互作用力的大小是9.0N。
【分析】力是物体对物体的作用,力的作用是相互的,作用力和反作用力大小相等,方向相反,作用在不同物体上;
改传感器可以把力信号转化为电信号,所以是力学传感器;
通过图像读取t=18s时的力的大小即可。
22.(人教新课标物理高一必修1第四章4.5牛顿第三定律同步练习)如图所示,用力F拉着叠放在一起的A、B两物块一起沿粗糙斜面匀速上滑,对木块B,存在 对作用力与反作用力;对木块A,存在 对作用力与反作用力.
【答案】3;6
【知识点】形变与弹力;牛顿第三定律
【解析】【解答】对于B:①B受到的重力和B对地球的万有引力,②B受到的支持力和B对A的压力,③B受到的静摩擦力和B对A的摩擦力.对于A:①A受到的重力和A对地球的引力,②A受到斜面的支持力和A对斜面的压力,③A受到斜面的摩擦力和A对斜面的摩擦力,④A受到B的压力和A对B的支持力,⑤A受到B的摩擦力和A对B的摩擦力,⑥A受到的拉力F和A对拉力F的施力物体的反作用力.
【分析】本题考查了牛顿第三定律
四、计算题
23.(人教新课标物理高一必修1第四章4.1牛顿第一定律同步练习)如图所示,在台秤上放半杯水,台秤示数为G'=50N,另用挂在支架上的弹簧测力计悬挂一边长a=10cm的正方体金属块,金属块的密度ρ=3×103kg/m3,当把弹簧测力计下的金属块平稳地浸入水中深b=4cm处时,弹簧测力计和台秤示数分别为多少?(水的密度是ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)
【答案】解:(1)金属块的体积:
V=L3=(10cm)3=103cm3=10-3m3,
金属块排开水的体积:
V排=10cm×10cm×4cm=400cm3=4×10-4m3,
因ρ=,所以金属块的质量:
m=ρV=3×103kg/m3×10-3m3=3kg,
金属块受到的浮力:
F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×4×10-4m3=4N,
弹簧测力计的示数:
F'=G-F浮=mg-F浮=3kg×10N/kg-4N=26N
根据力的相互作用可知,金属块对水的压力等于金属块受到的浮力,
则台秤受到的压力增加量等于金属块的浮力,
所以,台秤的示数变为:G''=G'+F浮=50N+4N=54N。
答:台秤弹簧测力计和台秤示数分别为26N、54N。
【知识点】牛顿第三定律
【解析】【分析】 先求出金属块的体积和排开液体的体积,根据密度公式求出金属块的质量,根据阿基米德原理求出金属块受到的浮力,利用称重法求出弹簧测力计的示数;根据力的相互作用可知,金属块对水的压力等于金属块受到的浮力,则台秤受到的压力增加量等于金属块的浮力,结合原来台秤的示数可知台秤的示数大小。
五、解答题
24.(2016高一上·常德期中)如图所示,质量为m的物体在与水平方向成a角的推力F作用下,沿水平面匀速运动,重力加速度为g.求物体与地面间的动摩擦因数μ.
【答案】解:分析物体的受力情况,作出受力示意图,如图所示,
根据平衡条件得:
水平方向有:Fcosα﹣f=0
竖直方向有:N﹣Fsinα﹣mg=0
又f=μN
联立解得:
μ= .
答:物体与水平面的动摩擦因数为 .
【知识点】滑动摩擦力与动摩擦因数
【解析】【分析】物体做匀速直线运动,合外力为零,分析受力情况,根据平衡条件和摩擦力公式f=μN列式求解.
25.(2016高一上·宜宾期中)如图所示,当水平拉力为F=40N时,质量为m=10kg的木板可以在水平面上匀速前进.若在木板上再放一个质量为M的铁块,为使它们匀速前进,需加的水平拉力为60N,求铁块的质量M.
【答案】解:物体做匀速运动,根据平衡条件有:
水平方向上:F=f
竖直方向上:N=mg
滑动摩擦力为:f=μN
代入数据得:μ=0.4
入上M后:F′=f′
N′=(m+M)g
f′=μN′
代入数据得:M=5 kg
答:铁块的质量M为5kg
【知识点】牛顿第三定律
【解析】【分析】先以m为研究对象根据平衡条件列方程求出摩擦因数,然后以整体为研究对象根据平衡条件列方程求解即可
六、实验探究题
26.(2017高一上·东城期末)在探究作用力与反作用力关系的实验中,其中A、B是两个力传感器.
如图(甲)所示是对拉的两个传感器,传感器显示两钩子受力随时间变化的图象如图(乙)所示.根据图象得出的结论是:
(1) ;
(2) .
【答案】(1)作用力与反作用力同时产生同时消失
(2)作用力与反作用力大小相等,方向相反
【知识点】牛顿第三定律
【解析】【解答】解:1、由图可知,作用力与反作用力同时产生、同时消失,总是相等;2、由图可知,两个力的大小相等,方向相反,所以作用力与反作用力大小相等、方向相反.
故答案为:(1)作用力与反作用力同时产生同时消失(2)作用力与反作用力大小相等,方向相反
【分析】根据牛顿第三定律,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,且同时产生、同时变化、同时消失,作用在不同的物体上.
1 / 1高中物理 人教版(2019)必修一 3.3 牛顿第三定律 同步测试卷
一、单选题
1.(2020高一下·杭州月考)在2020年的春节晚会上,杂技《绽放》表演了花样飞天,如图是女演员举起男演员的一个场景,两位杂技演员处于静止状态。下列说法正确的是( )
A.水平地面对女演员的支持力小于两演员的重力之和
B.水平地面对女演员的支持力由地面形变产生
C.女演员对男演员的作用力大于男演员对女演员的作用力
D.女演员对男演员的作用力小于男演员对女演员的作用力
2.(2020高一下·诸暨期中)起重机通过一绳子将货物向上吊起的过程中(忽略绳子的重力和空气阻力),以下说法正确的是( )
A.当货物匀速上升时,绳子对货物的拉力与货物对绳子的拉力是一对平衡力
B.无论货物怎么上升,绳子对货物的拉力大小都等于货物对绳子的拉力大小
C.无论货物怎么上升,绳子对货物的拉力大小总大于货物的重力大小
D.若绳子质量不能忽略且货物匀速上升时,绳子对货物的拉力大小一定大于货物的重力
3.(2019高二下·扬州月考)第24届冬季奥林匹克运动会将于2022年在北京举行.高山滑雪是冬奥会的一个比赛项目,因速度快、惊险刺激而深受观众喜爱.在一段时间内,运动员始终以如图所示的姿态加速下滑.关于运动员与雪道之间的相互作用力,下列说法中正确的是( )
A.运动员对雪道的压力大于雪道对运动员的支持力
B.运动员对雪道的压力等于雪道对运动员的支持力
C.运动员对雪道的压力小于雪道对运动员的支持力
D.运动员对雪道的压力与雪道对运动员的支持力方向相同
4.(2018·杭州模拟)为了缓解高三学生学习压力,学校往往会在高考前夕举行拔河比赛,帮助学生释放压力,激情迎考,如图所示。为了分析问题的方便,我们把拔河比赛简化为两个人拔河,如果绳质量不计,且保持水平,甲、乙两人在“拔河”比赛中甲获胜,则下列说法中正确的是( )
A.甲对乙的拉力始终大于乙对甲的拉力
B.甲把乙加速拉过去时,甲对乙的拉力大于乙对甲的拉力
C.只有当甲把乙匀速拉过去时,甲对乙的拉力大小才等于乙对甲的拉力大小
D.甲对乙的拉力大小始终等于乙对甲的拉力大小,只是地面对甲的摩擦力大于地面对乙的摩擦力
5.(2018·杭州模拟)在伦敦奥运会开幕式上,伊丽莎白二世女王在现任007扮演者丹尼尔克雷格的护卫下从直升飞机上一跃而下,空降伦敦碗。如图为双人跳伞过程中的两张照片,图甲是没有打开降落伞的情景,图乙是打开降落伞后的情景,对于这两个情景,为了分析问题的方便,忽略次要因素,不计人所受到的空气阻力,下列说法正确的是( )
A.图甲、图乙中两人之间总作用力均为零
B.图甲中两人之间总作用力为零,图乙中两人之间总作用力不为零
C.图乙中两人之间总作用力为零,图甲中两人之间总作用力不为零
D.图甲、图乙中两人之间总作用力均不为零
6.(2018高一上·沈阳期中)如图所示,两个同样的弹簧秤每个自重都是0.1N,下端挂钩的重力忽略不计,甲“正挂”,乙“倒挂”,在乙的下方挂上重0.2N的砝码,则甲、乙两弹簧秤的示数分别为( )
A.0.3N 0.3N B.0.3N 0.2N
C.0.2N 0.3N D.0.4N 0.3N
7.(2017高二下·廊坊期末)如图所示,用质量不计的轻细绳L1和L2将A、B两重物悬挂起来,下列说法正确的是( )
A.L1对A的拉力和L2对A的拉力是一对平衡力
B.L2对A的拉力和L2对B的拉力是一对作用力与反作用力
C.L1对A的拉力和A对L1的拉力是一对平衡力
D.L2对B的拉力和B对L2的拉力是一对作用力和反作用力
8.(2017高一下·福建期末)如图所示,杯子静置于水平桌面上,杯子对桌面的压力为F1,桌面对杯子的支持力为F2.下列说法正确的是( )
A.F1就是杯子所受的重力
B.F1与F2的大小不相等
C.F1与F2是一对平衡力
D.F1与F2是一对作用力与反作用力
9.(2017·四川模拟)如图所示,马拉着车在平直公路上行驶.关于马与车的相互作用,下列说法中正确的是( )
A.马拉车的力大于车拉马的力
B.马拉车的力小于车拉马的力
C.马拉车的力与车拉马的力,只有在车匀速运动时大小才相等
D.马拉车的力与车拉马的力大小始终相等,与车做何种运动无关
10.(2016高二上·吴忠开学考)如图,一个家用台灯静止放在桌子上,下列描述中正确的是( )
A.台灯对桌子的作用力和桌子对台灯的作用力是一对平衡力
B.台灯受到向左的摩擦力
C.各旋转点O对灯头的作用力沿AB方向
D.台灯底座所受合外力为零
二、多选题
11.(2020高一上·黄陵期末)关于力的说法下列正确的有( )
A.一个受力物体可以同时有多个施力物体
B.甲乙两队拔河甲队取胜,说明甲队对乙队的拉力比乙队对甲队的拉力大
C.运动的物体可能受到静摩擦力
D.摩擦力的大小与压力成正比
12.(2019高二上·唐山期中)如图所示,某人用轻绳拉着小车在平直路面上匀速运动。下列说法正确的是:( )
A.人拉绳的力和绳拉车的力是一对作用力和反作用力
B.人拉绳的力和绳拉人的力是一对平衡力
C.绳拉车的力和车拉绳的力一定同时产生、同时消失
D.人拉绳的力和绳拉车的力一定大小相等
13.(2019高一上·南通月考)2016年10月17日,“神舟十一号”飞船载着景海鹏和陈冬两名宇航员顺利飞入太空。下面关于飞船与火箭上天的情形,其中叙述正确的是( )
A.火箭尾部向外喷气,喷出的气体反过来对火箭产生一个反作用力,从而让火箭获得了向上的推力
B.火箭尾部喷出的气体对空气产生一个作用力,空气的反作用力使火箭获得飞行的动力
C.火箭飞出大气层后,由于没有了空气,火箭虽然向后喷气,但也无法获得前进的动力
D.飞船进入运行轨道之后,与地球之间仍然存在一对作用力与反作用力
14.(2019高二上·龙岗月考)我国有一种传统的民族体育项目叫做“押加”,实际上相当于两个人拔河,如果甲、乙两人在“押加”比赛中,甲获胜,则下列说法中正确的是( )
A.甲对乙的拉力大于乙对甲的拉力,所以甲获胜
B.当甲把乙匀速拉过去时,甲对乙的拉力等于乙对甲的拉力
C.当甲把乙加速拉过去时,甲对乙的拉力大于乙对甲的拉力
D.甲对乙的拉力始终等于乙对甲的拉力,只是地面对甲的摩擦力大于地面对乙的摩擦力,所以甲获胜
15.(2019高一上·佛山期末)运动员用力F1将球顶出,此时球对运动员的力为F2,下列说法正确的是( )
A.F1与F2的大小相等 B.F1与F2是同一性质的力
C.F1与F2是对平衡力 D.F1与F2的方向相反
16.(2018高一上·嘉兴期中)如图所示,水平桌面上静止叠放了三个苹果,则下列说法正确的是:( )
A.1号苹果由于放在最上面,所以1号苹果没有发生弹性形变
B.1号苹果受到的支持力是由2号苹果的弹性形变产生的
C.1号苹果对2号苹果的压力竖直向下,3号苹果对2号苹果的支持力竖直向上
D.2号苹果对3号苹果的压力与3号苹果对2号苹果的支持力是一对平衡力
17.(2017高一上·西安期末)如图所示,杯子从空中落到水平桌面上时,杯子对桌面的作用力为F1,杯底受到的作用力为F2.则下列说法正确是( )
A.力F2和F1是一对平衡力
B.力F2和F1是一对作用力和反作用力
C.力F2的大小大于F1的大小
D.力F2是桌面发生形变产生的
18.(2017高一上·平罗期末)如图所示,马拉车在水平路面上前进,下列说法正确的是( )
A.马车加速前进时马对车的拉力大于车对马的拉力
B.只有当马车匀速前进时,马对车的拉力才等于车对马的拉力
C.马对车的拉力与车对马的拉力是一对相互作用力
D.任何运动状态马对车的拉力都等于车对马的拉力
三、填空题
19.(人教新课标物理高一必修1第四章4.5牛顿第三定律同步练习)作用力和反作用力是作用在不同物体上的一对 (填“相同”或“不相同”)性质的力。力的作用效果使是物体的 发生改变,或者使物体的形状、体积发生改变,
20.(2016高一上·咸阳期中)如图所示,把两个弹簧测力计A和B联结在一起,用手拉弹簧A.结果发现,两个弹簧测力计的示数是 的.改变手拉弹簧的力,弹簧测力计的示数也都随 ,但两个示数总 ,这说明作用力和反作用力大小 ,方向相反.
21.(2018高二上·金华月考)在关于牛顿第三定律的实验中,我们获得了如图1所示的图线,仅根据图线,我们可以得出的结论是: 在这个实验中,我们用到的传感器如图2所示,该传感器名称是: 。在这个实验中,根据测量所得到的图象可知,在t=18s时,相互作用力的大小是 N。
22.(人教新课标物理高一必修1第四章4.5牛顿第三定律同步练习)如图所示,用力F拉着叠放在一起的A、B两物块一起沿粗糙斜面匀速上滑,对木块B,存在 对作用力与反作用力;对木块A,存在 对作用力与反作用力.
四、计算题
23.(人教新课标物理高一必修1第四章4.1牛顿第一定律同步练习)如图所示,在台秤上放半杯水,台秤示数为G'=50N,另用挂在支架上的弹簧测力计悬挂一边长a=10cm的正方体金属块,金属块的密度ρ=3×103kg/m3,当把弹簧测力计下的金属块平稳地浸入水中深b=4cm处时,弹簧测力计和台秤示数分别为多少?(水的密度是ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)
五、解答题
24.(2016高一上·常德期中)如图所示,质量为m的物体在与水平方向成a角的推力F作用下,沿水平面匀速运动,重力加速度为g.求物体与地面间的动摩擦因数μ.
25.(2016高一上·宜宾期中)如图所示,当水平拉力为F=40N时,质量为m=10kg的木板可以在水平面上匀速前进.若在木板上再放一个质量为M的铁块,为使它们匀速前进,需加的水平拉力为60N,求铁块的质量M.
六、实验探究题
26.(2017高一上·东城期末)在探究作用力与反作用力关系的实验中,其中A、B是两个力传感器.
如图(甲)所示是对拉的两个传感器,传感器显示两钩子受力随时间变化的图象如图(乙)所示.根据图象得出的结论是:
(1) ;
(2) .
答案解析部分
1.【答案】B
【知识点】形变与弹力;牛顿第三定律
【解析】【解答】A.由题可知,男女演员处于静止状态,故二者整体受到重力和地面对其的支持力作用,根据平衡条件可知,水平地面对女演员的支持力等于两演员的重力之和,A不符合题意;
B.支持力是一种弹力,由物体的形变产生,水平地面对女演员的支持力,施力物体是水平面,故水平地面对女演员的支持力由地面形变产生,B符合题意;
CD.女演员对男演员的作用力与男演员对女演员的作用力是一对相互作用力,根据牛顿第三定律可知,二者大小相等、方向相反,CD不符合题意。
故答案为:B。
【分析】当弹性体发生弹性形变时而产生的力为弹力,压力、支持力、绳子的拉力都为弹力;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。
2.【答案】B
【知识点】牛顿第三定律
【解析】【解答】绳子对货物的拉力与货物对绳子的拉力是作用力和反作用力,A不符合题意;无论货物怎么上升,绳子对货物的拉力与货物对绳子的拉力总是作用力和反作用力,故它们大小相等,B符合题意;当货物减速上升时,加速度向下,绳子对货物的拉力大小一定小于货物的重力大小,此时货物处于失重状态,C不符合题意;若绳子质量不能忽略且货物匀速上升时,绳子对货物的拉力大小一定等于货物的重力,D不符合题意.
故答案为:B
【分析】绳子与货物之间的拉力属于相互作用力,其大小相等;利用加速度的方向可以判别拉力和重力的大小;平衡时其拉力等于重力的大小。
3.【答案】B
【知识点】牛顿第三定律
【解析】【解答】ABC、运动员对雪道的压力与雪道对运动员的支持力是运动员与雪道之间的相互作用,所以运动员对雪道的压力等于雪道对运动员的支持力。A不符合题意,B符合题意,C不符合题意;
D、运动员对雪道的压力与雪道对运动员的支持力是运动员与雪道之间的相互作用,二者的方向相反。D不符合题意
故答案为:B
【分析】利用牛顿第三定律可以判别支持力和压力的大小及方向。
4.【答案】D
【知识点】牛顿第三定律
【解析】【解答】甲拉乙的力与乙拉甲的力是一对作用力与反作用力,大小始终相等,与运动状态无关,ABC不符合题意;即不管哪个获胜,甲对乙的拉力大小始终等于乙对甲的拉力大小,只是当地面对甲的摩擦力大于地面对乙的摩擦力,甲才能获胜,D符合题意;
故答案为:D.
【分析】由于相互作用实际甲乙的拉力大小始终相等。
5.【答案】B
【知识点】牛顿第三定律
【解析】【解答】图甲中两人处于完全失重状态,故两人之间作用力为零;图乙中,由于降落伞的作用,两人整体受到向上的绳子拉力,加速度小于g,则两人间作用力不为零,B符合题意,ACD不符合题意;
故答案为:B。
【分析】由于甲图除以完全失重,所以两人之间没有作用力,但是乙图出现降落伞作用,所以两人之间加速度不等于g,所以有力的作用。
6.【答案】A
【知识点】牛顿第三定律
【解析】【解答】解:对下方的钩码及物体分析,弹簧的拉力:F=G自重+G砝码=0.1+0.2=0.3N;两挂钩处的力为作用力与反作用力;故两弹簧秤的示数均为0.3N;
故答案为:A
【分析】甲弹簧测力计对乙弹簧测力计的拉力,与乙弹簧测力计对甲弹簧测力计的拉力是一对相互作用力,这两个力大小相等,方向相反,作用在不同物体上。
7.【答案】D
【知识点】牛顿第三定律
【解析】【解答】解:A、l1对A的拉力和l2对A的拉力,虽作用在一个物体上,但A还受到重力的作用,它们不是一对平衡力,故A不符合题意;
B、l2对B的拉力和B对l2的拉力是一对作用力和反作用力,施力物体相同,而不是作用在一个物体上,不是一对相互作用力,故B不符合题意;
C、l1对A的拉力和A对l1的拉力是一对作用力与反作用力,故C不符合题意;
D、l2对B的拉力和l2对B的拉力是一对作用力与反作用力,故D符合题意.
故答案为:D
【分析】此题主要考查学生对平衡力、作用力与反作用力的辨别.判断二力是否是平衡力可根据定义判断,也可根据平衡力的条件判断。
8.【答案】D
【知识点】牛顿第三定律
【解析】【解答】解:A、重力的施力物体是地球,所以F1不是重力,故 A 错误;
BCD、力F1和力F2是等大,反向,共线,作用于两个物体,是一对作用力和反作用力,不是平衡力,ABC不符合题意.D符合题意,故答案为:D..
【分析】本题主要考察了作用力与反作用力和平衡力的区别与联系,区别主要在于所涉及的物体,平衡力作用在同一个物体上,而作用力和反作用力受力物体是两个物体.
9.【答案】D
【知识点】牛顿第三定律
【解析】【解答】解:马拉车的力与车拉马的力为作用力和反作用力,它们大小始终相等,与车做何种运动无关,故D正确,ABC错误.
故选:D.
【分析】明确牛顿第三定律的内容,知道两个相互作用的物体之间的力为作用力和反作用力,二者大小相等,方向相反,作用在两个物体上.
10.【答案】D
【知识点】牛顿第三定律
【解析】【解答】解:A、根据相互作用力的特点,则台灯对桌子的作用力和桌子对台灯的作用力是一对相互作用力,故A错误;
B、台灯静止在水平桌面上,对台灯受力分析,重力,桌面的支持力,若有摩擦力,则不可能处于平衡状态,故B错误;
C、对灯头受力分析,则重力与支持力,那么旋转点O对灯头的作用力沿竖直方向,故C错误;
D、静止状态是一种平衡状态,处于平衡状态的物体受到的力是平衡力,即合力为零,故D正确;
故选:D.
【分析】根据平衡力与相互作用力的概念,然后利用二力平衡的条件:等大、反向、共线、共物来判定哪两个力是否是平衡力;利用是否是作用力与反作用力的条件来判定两个力是不是作用力与反作用力,从而确定求解;
11.【答案】A,C
【知识点】牛顿第三定律;滑动摩擦力与动摩擦因数;静摩擦力
【解析】【解答】A.一个物体可能受到多个力,即存在多个受力物体,A符合题意;
B.由牛顿第三定律可知,甲队对乙队的拉力和乙队对甲队的拉力一样大,B不符合题意;
C.与倾斜传送带一起上升的物体即受到静摩擦力作用,C符合题意;
D.滑动摩擦力大小与正压力成正比,静摩擦力大小与正压力无关,D不符合题意;
故答案为:AC。
【分析】两个物体相互作用力的大小相等;动摩擦力的大小与压力成正比;静摩擦力大小与压力大小无关。
12.【答案】C,D
【知识点】牛顿第三定律
【解析】【解答】人用轻绳拉着小车在平直路面上匀速运动,人拉绳的力和绳拉人的力是一对作用力和反作用力,A不符合题意,B不符合题意;绳拉车的力和车拉绳的力是一对作用力和反作用力,同时产生、同时消失,C符合题意;
D、人拉绳的力等于绳拉人的力,绳拉人的力等于绳拉车的力,所以人拉绳的力和绳拉车的力一定大小相等,D符合题意;
故答案为:CD。
【分析】此题主要是考查作用力与反作用力和一对平衡力的区别,作用力与反作用力和一对平衡力最大的区别在于作用力与反作用力作用在两个不同的物体上,而一对平衡力是作用在同一个物体上的。
13.【答案】A,D
【知识点】牛顿第三定律
【解析】【解答】AB.火箭尾部向外喷气,喷出的气体对火箭产生一个反作用,从而让火箭获得了向上的推力,A符合题意、B不符合题意;
C.火箭飞出大气层后,虽然没有空气,火箭向后喷气,喷出的气体反过来对火箭产生一个反作用力,使火箭获得了向前的推力,C不符合题意;
D.火箭飞出大气层进入运行轨道之后,还受重力,同时对地球产生吸引力,所以与地球之间仍然存在一对作用力与反作用力,D符合题意。
故答案为:AD
【分析】喷出的气体作用于火箭使火箭获得向上的推论,所以没有空气也会继续向前运动;飞船在运行轨道时还受到地球的引力作用。
14.【答案】B,D
【知识点】牛顿第三定律
【解析】【解答】甲对乙的拉力与乙对甲的拉力是相互作用力,等大反向,A不符合题意。无论什么情况,甲对乙的拉力大小和乙对甲的拉力都大小相等,B对C不符合题意。既然受到的拉力相等,那么甲获胜,说明地面对甲的摩擦力等于拉力,而地面对乙的摩擦力小于拉力,所以乙被拉动,即地面对甲的摩擦力大于地面对乙的摩擦力,D对。
故答案为:BD
【分析】利用相互作用可以判别拉力大小相等;而由于摩擦力的不同导致比赛的胜负。
15.【答案】A,B,D
【知识点】牛顿第三定律
【解析】【解答】运动员顶球的过程中,运动员对球的力和球对运动员的力是作用在不同物体上的两个力,是一对相互作用力,它们同时产生同时消失,是同一性质力;不会相互平衡。ABD符合题意,C不符合题意。
故答案为:ABD。
【分析】根据牛顿第三定律相互作用力等大反向共线,属于同一性质的力。
16.【答案】B,C
【知识点】牛顿第三定律
【解析】【解答】1号苹果由于放在最上面,1号与2号间存在相互挤压,所以存在弹性形变,A不符合题意;1号苹果受到的支持力是由2号苹果的弹性形变产生的,B符合题意;根据弹力的性质可知,1号苹果对2号苹果的压力竖直向下,3号苹果对2号苹果的支持力竖直向上,C符合题意;由于三个苹果在水平方向不受外力,故桌面光滑时,它们仍能处于平衡状态,2号苹果对3号苹果的压力与3号苹果对2号苹果的支持力是一对作用和反作用力,不是平衡力,D不符合题意;
故答案为:BC.
【分析】1受到重力和面弹力平衡,由于相互作用所以1对2有形变有弹力;1受到的支持力是2产生的,苹果2 受到两个面弹力,支持力为3产生,压力为2产生;2与3之间的面弹力属于相互作用不是平衡力。
17.【答案】B,D
【知识点】牛顿第三定律
【解析】【解答】解:ABC、力F1是杯子对桌子的压力,力F2是桌子对杯子的支持力,是一对作用力和反作用力,大小相等、方向相反,故AC错误,B正确;
D、力F2是桌子对杯子的支持力,是桌面发生形变而产生的.故D正确;
故选:BD.
【分析】(1)二力平衡的条件:作用在同一个物体上,大小相等、方向相反、作用在同一直线上;(2)相互作用力的条件:作用在两个不同的物体上,大小相等、方向相反、作用在同一直线上.
18.【答案】C,D
【知识点】牛顿第三定律
【解析】【解答】解:马向前拉车的力和车向后拉马的力是一对作用力与反作用力,它们总是大小相等、方向相反,任何运动状态,马向前拉车的力都等于车向后拉马的力,AB不符合题意,CD符合题意.故答案为:CD
【分析】作用力和反作用力应该作用在两个物体,大小相等方向,属于同一种性质的力。
19.【答案】相同;运动状态
【知识点】牛顿第三定律
【解析】【解答】作用力和反作用力,等大反向作用在两个物体上,同时产生同时消失,同种性质力的作用效果是使物体的运动状态发生改变,或者使物体发生形变。故答案为:相同,运动状态.
【分析】本题考查了牛顿第三定律
20.【答案】相等;改变;相等;相等
【知识点】牛顿第三定律
【解析】【解答】解:两个弹簧测力计的示数是相等的.改变手拉弹簧的力,弹簧测力计的示数也都随改变,但两个示数总相等,这说明作用力和反作用力大小相等,方向相反.
故答案为:相等,改变,相等,相等.
【分析】弹簧测力计的示数显示弹簧秤受到的拉力大小,两个弹簧测力计之间的拉力是一对作用力和反作用力,大小相等、方向相反.
21.【答案】实验结论是牛顿第三定律的内容,即:两个物体间的作用力与反作用力总是大小相等,方向相反,作用在同一条直线上;力传感器;9.0
【知识点】牛顿第三定律
【解析】【解答】实验结论是牛顿第三定律的内容,即:两个物体间的作用力与反作用力总是大小相等,方向相反,作用在同一条直线上;
在这个实验中,我们用到的传感器如图2所示,该传感器名称是:力传感器;
根据测量所得到的图象可知,在t=18s时,相互作用力的大小是9.0N。
【分析】力是物体对物体的作用,力的作用是相互的,作用力和反作用力大小相等,方向相反,作用在不同物体上;
改传感器可以把力信号转化为电信号,所以是力学传感器;
通过图像读取t=18s时的力的大小即可。
22.【答案】3;6
【知识点】形变与弹力;牛顿第三定律
【解析】【解答】对于B:①B受到的重力和B对地球的万有引力,②B受到的支持力和B对A的压力,③B受到的静摩擦力和B对A的摩擦力.对于A:①A受到的重力和A对地球的引力,②A受到斜面的支持力和A对斜面的压力,③A受到斜面的摩擦力和A对斜面的摩擦力,④A受到B的压力和A对B的支持力,⑤A受到B的摩擦力和A对B的摩擦力,⑥A受到的拉力F和A对拉力F的施力物体的反作用力.
【分析】本题考查了牛顿第三定律
23.【答案】解:(1)金属块的体积:
V=L3=(10cm)3=103cm3=10-3m3,
金属块排开水的体积:
V排=10cm×10cm×4cm=400cm3=4×10-4m3,
因ρ=,所以金属块的质量:
m=ρV=3×103kg/m3×10-3m3=3kg,
金属块受到的浮力:
F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×4×10-4m3=4N,
弹簧测力计的示数:
F'=G-F浮=mg-F浮=3kg×10N/kg-4N=26N
根据力的相互作用可知,金属块对水的压力等于金属块受到的浮力,
则台秤受到的压力增加量等于金属块的浮力,
所以,台秤的示数变为:G''=G'+F浮=50N+4N=54N。
答:台秤弹簧测力计和台秤示数分别为26N、54N。
【知识点】牛顿第三定律
【解析】【分析】 先求出金属块的体积和排开液体的体积,根据密度公式求出金属块的质量,根据阿基米德原理求出金属块受到的浮力,利用称重法求出弹簧测力计的示数;根据力的相互作用可知,金属块对水的压力等于金属块受到的浮力,则台秤受到的压力增加量等于金属块的浮力,结合原来台秤的示数可知台秤的示数大小。
24.【答案】解:分析物体的受力情况,作出受力示意图,如图所示,
根据平衡条件得:
水平方向有:Fcosα﹣f=0
竖直方向有:N﹣Fsinα﹣mg=0
又f=μN
联立解得:
μ= .
答:物体与水平面的动摩擦因数为 .
【知识点】滑动摩擦力与动摩擦因数
【解析】【分析】物体做匀速直线运动,合外力为零,分析受力情况,根据平衡条件和摩擦力公式f=μN列式求解.
25.【答案】解:物体做匀速运动,根据平衡条件有:
水平方向上:F=f
竖直方向上:N=mg
滑动摩擦力为:f=μN
代入数据得:μ=0.4
入上M后:F′=f′
N′=(m+M)g
f′=μN′
代入数据得:M=5 kg
答:铁块的质量M为5kg
【知识点】牛顿第三定律
【解析】【分析】先以m为研究对象根据平衡条件列方程求出摩擦因数,然后以整体为研究对象根据平衡条件列方程求解即可
26.【答案】(1)作用力与反作用力同时产生同时消失
(2)作用力与反作用力大小相等,方向相反
【知识点】牛顿第三定律
【解析】【解答】解:1、由图可知,作用力与反作用力同时产生、同时消失,总是相等;2、由图可知,两个力的大小相等,方向相反,所以作用力与反作用力大小相等、方向相反.
故答案为:(1)作用力与反作用力同时产生同时消失(2)作用力与反作用力大小相等,方向相反
【分析】根据牛顿第三定律,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,且同时产生、同时变化、同时消失,作用在不同的物体上.
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