新教材人教版必修一第三章第三节牛顿第三定律(含答案)
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题(本大题共10小题,共80.0分)
一个篮球放在水平桌面上静止不动,则下列说法中正确的是
A. 篮球对桌面的压力就是篮球受的重力,它们是同一性质的力
B. 篮球受到的重力和篮球对桌面的压力是一对平衡力
C. 篮球对桌面的压力和桌面对篮球的支持力是一对平衡力
D. 篮球对桌面的压力和桌面对篮球的支持力是一对作用力与反作用力
人们通常认为一个大人和一个小孩拔河比赛,小孩胜出那是异想天开。如图所示,顽皮的小孩就让大人踩着滑板拔河比赛,小孩竟然拉着大人往左边加速运动,大人心服口服,明白了这样的道理
A. 小孩拉大人的力一定大于大人拉小孩的力
B. 大人拉小孩的力还是大于小孩拉大人的力
C. 决定胜负的关键是双方力气大小,质量大小的较量
D. 决定胜负的关键是拉力大小和受到地面最大静摩擦力的较量
工人用如图所示的定滑轮装置运送建筑材料,质量为的工人站在地面上,通过定滑轮将的建筑材料以的加速度拉升,忽略绳子和定滑轮的质量及定滑轮的摩擦,取,则工人对地面的压力大小为( )
A. B. C. D.
如图所示,和叠放在一起静止在水平桌面上,在下面各对力中属于一对作用力和反作用力的是
A. 所受的重力和对的支持力 B. 所受的重力和对的支持力
C. 对的压力和对的支持力 D. 所受的重力和对的压力
如图所示,小铁块贴在有磁性的黑板上,下列说法中错误的是
A. 铁块受到四个力的作用,其中有三个力的施力物体均是黑板
B. 铁块与黑板间水平方向有两对相互作用力------互相吸引的磁力和互相排斥的弹力
C. 磁力和弹力是互相平衡的力
D. 磁力大于弹力,黑板才能吸住铁块不动
如图所示,表面粗糙的,长方体木块叠放在一起,静置于水平面上。现木块受到一个水平方向的牵引力,但仍然保持静止,则以下判断正确的是
A. 与间只有一对作用力与反作用力
B. 受到个力的作用
C. 不动是因为它受到拉力小于地面对的摩擦力
D. 木块先对地面施加压力,使地面发生形变后,地面再对施加支持力
把、两个弹簧测力计连接在一起,的一端固定,用手沿水平方向拉测力计,测力计受到的拉力为,测力计受到的拉力为,则 ( )
A. 与大小相等 B. 的方向水平向左 C. 的方向水平向右 D. 作用在测力计上
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. 号苹果由于放在最上面,所以号苹果没有发生弹性形变
B. 号苹果受到的支持力是由号苹果的弹性形变产生的
C. 号苹果对号苹果的压力竖直向下,号苹果对号苹果的支持力竖直向上
D. 号苹果对号苹果的压力与号苹果对号苹果的支持力是一对平衡力
靠墙静蹲是一种流行的健身运动,动作要点是双脚分开与肩同宽,双手放于大腿上,背部紧贴墙面缓慢下蹲至大腿与地面平行,然后保持住处于静蹲状态,除了靠墙的静蹲,背靠瑞士球的静蹲也是经常看到的,如图所示为一女士借助瑞士球做靠墙静蹲运动,女士后背部保持挺直且倚靠在瑞士球上,瑞士球则倚靠在竖直墙面上,此时女士和瑞士球都处于静止状态。下列说法正确的是( )
A. 瑞士球总共受到个力作用
B. 女士的脚不受地面的摩擦力作用
C. 女士对瑞士球的弹力是由女士的形变产生的
D. 女士对瑞士球的弹力与墙壁对瑞士球的弹力是一对相互作用力
如图所示,两个物体和,质量分别为和,用跨过定滑轮的轻绳相连,静止于水平地面上,不计所有摩擦,重力加速度为。下列说法正确的是
A. 物体对绳的作用力大小为 B. 物体对绳的作用力大小为
C. 物体对地面的作用力大小为 D. 物体对地面的作用力大小为
二、实验题(本大题共1小题,共10.0分)
某同学在用拉力传感器探究“作用力与反作用力关系”的实验中,把两个力传感器的挂钩钩在一起向相反方向拉动,观察显示器屏幕上出现的结果如图所示.
观察分析两个力传感器的相互作用力随时间变化的曲线,得到的实验结论为___________
____________________________________________________;
如果实验时保持一只手不动,另一只手拉动,与两只手同时对拉得到的结论有没有变化?________选填“有”或“没有”.
三、计算题(本大题共1小题,共10.0分)
如图所示,质量为的物体通过三段轻绳悬挂,三段轻绳的结点为点,轻绳水平且端位于水平面上质量为的小明拉着,轻绳与竖直方向的夹角,物体和人均处于静止状态.已知,,取,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力.求:
轻绳受到的拉力大小;
水平面对人的摩擦力大小和方向;
若人的质量,人与水平面之间的动摩擦因数,欲使人在水平面上不滑动,则物体的质量最大不能超过多少?
答案和解析
1.【答案】
【解析】
【分析】
由牛顿第三定律可知,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,作用在两个物体上,力的性质相同,它们同时产生,同时变化,同时消失;一对平衡力大小相等,方向相反,作用在同一条直线上,作用在同一物体上。
解决本题的关键知道作用力与反作用力大方向相反,作用在同一条直线上。与平衡力的区别在于,作用力和反作用力作用在不同的物体上,性质相同,而平衡力作用在同一物体上,性质可以不同。
【解答】
A.篮球对桌面的压力与篮球受到的重力是两个不同性质的力,故A错误;
B.篮球受到的重力和桌面对篮球的支持力是一对平衡力,故B错误;
篮球对桌面的压力与桌面对篮球的支持力是一对作用力与反作用力,大小相等,方向相反,故C错误,D正确。
故选D。
2.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查牛顿第三定律,解决本题要明确一对相互作用力的关系,即牛顿第三定律。
由牛顿第三定律,作用力和反作用力总是大小相等,物体是否被拉动由拉力与最大静摩擦力之间的关系决定。
【解答】
小孩拉大人的力和大人拉小孩的力是一对作用力与反作用力,根据牛顿第三定律可得:大小总是相等,故AB错误;
大人向左加速,是因为大人受到的拉力大于地面对人的最大静摩擦力,故C错误,D正确。
故选D。
3.【答案】
【解析】
【分析】
先以建筑材料为研究对象,分析受力,根据牛顿定律求出绳子的拉力,再对人研究,由平衡条件求出地面对工人的支持力,最后由牛顿第三定律确定工人对地面的压力。
求压力往往求它的反作用力-- 支持力,加速度是联系运动和力关系的桥梁,涉及力和运动的关系分析时,可以运用牛顿运动定律研究。
【解答】
以建筑材料为研究对象,根据牛顿第二定律得,则,对人研究,由平衡条件得,则
,由牛顿第三定律得知工人对地面的压力大小为,故ABC错误,故D正确。
4.【答案】
【解析】略
5.【答案】
【解析】
【分析】
首先对物块进行受力分析,如下图所示,物体静止受到平衡力,受力物体都是物块;一对相互作用力作用在两个不同物体上,一定是同种性质的力,同时产生、同时消失。
本题关键是要明确一对相互作用力和一对平衡力的区别和相同点,最明显的区别在于是否作用在同一个物体上。
【解答】
A.铁块受到四个力:重力,施力物体是地球;支持力、摩擦力、磁力,这三个力的施力物体都是磁性黑板,故A正确;
B.黑板对铁块有支持力,则铁块对黑板有压力,这两个力是一对相互作用力;黑板对铁块有磁力,反过来,铁块对黑板有大小相等的磁力,这两个力是一对相互作用力;所以水平方向有两对相互作用力;黑板对物块有摩擦力,则物块对黑板也有摩擦力作用,这两个力是一对作用力和反作用力,但这两个力在竖直方向;B正确;
C.铁块所受的磁力和弹力是一对平衡力,大小相等,故C正确;
D.铁块所受的磁力和弹力是一对平衡力,大小相等.磁铁被黑板吸住没有滑动是因为重力和摩擦力也是一对平衡力.磁铁受到的合外力为,故D错误。
本题选择错误的,故选D。
6.【答案】
【解析】
【分析】
物体的受力分析一般按照重力、弹力、摩擦力的顺序进行分析;本题的难点在于静摩擦力的确定,是一对相互作用力,是同时产生同时消失的。
【解答】
A.由于处于静止状态,所以之间没有摩擦,物体受到重力和支持力,故A与之间只有一对作用力与反作用力,故A正确;
物体受到重力、对的压力、地面的支持力,外力和地面给的摩擦力个力,不动是因为受力平衡,而地面给的支持力与对地面的压力是一对相互作用力,是同时产生同时消失的,故BCD错误。
故选A。
7.【答案】
【解析】
【分析】
根据实验可得出一对相互作用力的特点是: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,作用在一条直线。
【解答】
A.根据实验得出的牛顿第三定律的特点可以知道: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,作用在一条直线上,故A正确;
B.由题可以知道,测力计受到的拉力为的方向向右,故B错误;
C.由题可以知道,测力计受到的拉力为方向为向左,故C错误;
D.是测力计受到的拉力,所以是作用在上,故D错误。
故选 A。
8.【答案】
【解析】
【分析】
弹力产生的条件是接触且有弹性形变;弹力的方向与施力物体形变方向相反。
本题关键明确弹力的产生条件以及弹力的方向与施力物体的形变方向相同,基础题。
【解答】
A.号苹果由于放在最上面,对号苹果有压力,所以发生了弹性形变,故A错误;
B.由于苹果发生微小的形变,要恢复原状,故会对阻碍其恢复原状的物体施加弹力,所以号苹果受到的支持力是由号苹果的弹性形变产生的,故B正确;
C.由于苹果没有规则的外形,所以号苹果对号苹果的压力不是竖直向下,号苹果对号苹果的支持力不是竖直向上,故C错误;
D.号苹果对号苹果的压力与号苹果对号苹果的支持力是一对作用力和反作用力,故D错误。
故选B。
9.【答案】
【解析】
【分析】
本题主要考查平衡条件的应用,受力分析是解决问题的关键。根据平衡条件分析可知瑞士球的受力情况;根据平衡条件分析可知女士的受力情况,由此分析地面对女士的脚的摩擦力;弹力是物体发生形变,由于要恢复原状对与它接触的物体产生力的作用;一对相互作用力是两个物体之间的相互作用,作用在两个物体上,一对平衡力作用在一个物体上,由此分析即可。
【解答】
A.对瑞士球分析,根据平衡条件分析可知,瑞士球受重力、摩擦力、女士对瑞士球的压力以及墙壁对瑞士球的弹力,故A错误;
B.对女士受力分析,水平方向上受瑞士球对女士的弹力和地面对女士的脚的摩擦力,二力平衡,故B错误;
C.女士对瑞士球的弹力是由女士的形变产生的,故C正确;
D.女士对瑞士球的弹力与瑞士球对女士的弹力是一对相互作用力,墙壁对瑞士球的弹力与瑞士球对墙壁的弹力是一对相互作用力,女士对瑞士球的弹力与墙壁对瑞士球的弹力是一对平衡力,故D错误。
10.【答案】
【解析】
【分析】
对逐个进行受力分析,即可求出绳子对的作用力大小与地面对的作用力大小。
本题考查受力分析以及受力平衡问题,正确对进行受力分析是关键。
【解答】
、对进行受力分析,受绳子向上的拉力和重力,根据二力平衡:,即绳子上的拉力大小等于,那么绳子对的拉力也等于,其反作用力为对绳子的拉力,也等于,故A错,B正确;
、以物体为研究对象,受绳子向上的拉力,向上的支持力和向下的重力,
根据共点力的平衡:,
得:,
即物块受的支持力大小为,
其反作用力为物块对地面的作用力,大小为:,故CD都错误。
故选B。
11.【答案】作用力与反作用力总是大小相等,方向相反;没有
【解析】
【分析】
作用力与反作用力总是等大反向作用在一条直线上,作用在两个物体上且同时产生同时消失.
本题考查了作用力与反作用力的特点.
【解答】
根据这个图线可知,相互作用力总是大小相等,方向相反,同时产生同时变化同时消失;故可以得出的结论是:作用力与反作用力大小相等,方向相反;
如果实验时保持一只手不动,另一只手拉动,与两只手同时对拉得到的结论没有变化。
故答案为:作用力与反作用力大小相等,方向相反;没有。
12.【答案】【小题】以结点为研究对象,竖直轻绳的拉力大小等于
由
得
由
得 .
根据牛顿第三定律可得,轻绳、受到的拉力分别为、
【小题】根据平衡条件可得 ,方向水平向右
【小题】欲使小明在水平面上不滑动,需满足 ,解.
即物体甲的质量最大不能超过.
【解析】 略
略
略
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