（学习方略）2013-2014高中物理 4.5 牛顿第三定律课时提升卷 新人教版必修1

牛顿第三定律
(40分钟 50分)
一、选择题(本大题共6小题,每小题5分,共30分)
1.(2013·汕头高一检测)关于作用力、反作用力和一对平衡力的认识,正确的
是(　　)
A.一对平衡力的合力为零,作用效果相互抵消,一对作用力与反作用力的合力也为零,作用效果也相互抵消
B.作用力和反作用力同时产生、同时变化、同时消失,且性质相同,平衡力的性质却不一定相同
C.两个物体相碰时,由于作用力和反作用力大小相等,两物体损坏的程度一定相同
D.先有作用力,接着才有反作用力,一对平衡力却是同时作用在同一个物体上
2.在拔河比赛中,下列各因素对获胜有利的是(　　)
A.对绳的拉力大于对方
B.对地面的最大静摩擦力大于对方
C.手对绳的握力大于对方
D.质量大于对方
3.在2012年伦敦奥运会跳水赛10米跳台比赛中,我国跳水运动员陈若琳、汪皓成功夺得冠军。如图所示为她们跳水前的起跳动作。下列说法正确的是 (　　)
A.运动员蹬板的作用力大小大于板对她们的支持力大小
B.运动员蹬板的作用力大小小于板对她们的支持力大小
C.运动员所受的支持力和重力相平衡
D.运动员所受的合外力一定向上
4.如图所示,用质量不计的轻绳L1和L2将M、N两重物悬挂起来,则下列说法正确的是(　　)
A.L1对M的拉力和L2对M的拉力是一对平衡力
B.L2对M的拉力和L2对N的拉力是一对作用力与反作用力
C.L1对M的拉力和M对L1的拉力是一对平衡力
D.L2对N的拉力和N对L2的拉力是一对作用力和反作用力
5.在机场和港口,常用输送带运送旅客的行李、货物。如图所示,图甲为水平输送带,图乙为倾斜输送带,当一个行李箱随输送带一起做匀速直线运动时,下列判断中正确的是(　　)
A.甲、乙两种情况中的行李箱都受到两个力作用
B.甲、乙两种情况中的行李箱都受到三个力作用
C.情况甲中的行李箱受到三个力作用,情况乙中的行李箱受到四个力作用
D.情况甲中的行李箱受到两个力作用,情况乙中的行李箱受到三个力作用
6.(2013·绍兴高一检测)将重均为G的两个磁环A、B先后套在光滑的木支架上,并使两磁环相对面的极性相同,此时可以看到上方的磁环A“悬浮”在空中,如图所示。设磁环B对木支架底座的压力为F1;B对A的排斥力为F2,关于这些力的大小关系正确的是(　　)
A.F1>2G　F2=G　　　 B.F1=2G　F2=G
C.F1>2G　F2>G D.F1=2G　F2>G
二、非选择题(本大题共2小题,共20分。要有必要的文字说明和解题步骤,有数值计算的要注明单位)
7.(10分)(2013·昆明高一检测)如图所示,一个质量为m=2kg的均匀小球,放在倾角θ=37°的光滑斜面上。若球被与斜面垂直的光滑挡板挡住,处于平衡状态。求小球对挡板和斜面的压力。(g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)
8.(10分)(能力挑战题)如图所示,质量为M=60kg的人通过光滑的定滑轮用绳拉着m=20kg的物体。当物体以加速度a=5m/s2上升时,人对地面的压力为多少?(g取10m/s2)
答案解析
1.【解析】选B。作用力与反作用力作用在两个不同的物体上,作用效果不能抵消,A错误;作用力与反作用力具有同时性、性质相同的特点,平衡力不一定具备这些特点,B正确,D错误;不同的物体受到相同大小的力产生的效果不一定相同,故C错误。
2.【解题指南】拔河的两个队是否取胜,取决于每个队所受的拉力和摩擦力的大小关系。
【解析】选B。在拔河比赛中根据作用力和反作用力的关系,双方对绳的拉力大小是相等的,选项A、C错误;取胜的决定因素是绳对人的拉力和地面对人的摩擦力的大小关系,选项B正确、D错误。
3.【解析】选D。运动员蹬板的作用力与板对她们的支持力是作用力和反作用力,大小相等、方向相反,A、B错误;运动员起跳过程,是由静止获得速度的过程,因而有竖直向上的加速度,合外力竖直向上,运动员所受的支持力大于重力,C错、D对。
4.【解析】选D。对M受力分析,它受到重力、L1的拉力、L2的拉力作用。因此,L1对M的拉力和L2对M的拉力并不是一对平衡力,A错;作用力和反作用力作用在相互作用的两个物体之间,而B选项中有三个物体:M、N、L2,B错误;平衡力必须作用在同一个物体上,L1对M的拉力和M对L1的拉力分别作用在M和L1上,显然不是平衡力,C错误;D项中的一对力是作用力和反作用力,D正确。
5.【解析】选D。以行李箱为研究对象,它受到重力作用,两种情况中,行李箱都只与输送带有联系,由于行李箱对输送带的压力作用,输送带对行李箱产生弹力,其方向垂直输送带向上。在图甲中,行李箱随输送带一起做匀速直线运动,两者没有相对运动或相对运动趋势,输送带对行李箱不会产生摩擦力。因此,如图丙所示,图甲中的行李箱仅受两个力作用。在图乙中,行李箱虽然同样随输送带一起做匀速直线运动,但它时刻都有沿输送带下滑的趋势,只是由于输送带对行李箱的静摩擦力的阻碍作用才没有下滑。因此,如图丁所示,行李箱受三个力作用,D正确。
6.【解析】选B。对于磁环A,受到重力G和磁环B对磁环A的排斥力F2,根据平衡条件可知,F2=G;对于磁环B,受到重力G、磁环A对磁环B的排斥力F'2及木支架底座对磁环B的支持力F'1的作用,根据平衡条件得,F'1=F'2+G,根据作用力与反作用力关系知F1=F2+G,则有F1=2G,选项B正确。
7.【解析】对小球进行受力分析,挡板和斜面对小球有支持力FN1=mgsinθ=12N
FN2=mgcosθ=16N
根据牛顿第三定律可知挡板和斜面对小球的支持力与小球对挡板和斜面的压力大小相等、方向相反,则
F'N1=FN1=12N,方向垂直于挡板向下,
F'N2=FN2=16N,方向垂直于斜面向下。
答案:12N,垂直于挡板向下　16N,垂直于斜面向下
【变式备选】(2013·杭州高一检测)皮划艇选手与艇的总质量为100kg,他冲刺时的加速度可达10m/s2,求此时他的桨对水的推力是多少?(设水的阻力可忽略)
【解析】以皮划艇和选手为研究对象,分析知受水对桨的推力F,由F=ma得F=ma=100×10N=1 000N,由牛顿第三定律知,桨对水的推力与F等大反向,所以桨对水的推力为1 000N。
答案:1 000N
8.【解析】对物体m,由牛顿第二定律得:
F-mg=ma
解得:F=m(g+a)=20×(10+5)N=300N
由于人静止,则:Mg=FN+F
解得地面对人的支持力为:
FN=Mg-F=60×10N-300N=300N
由牛顿第三定律得人对地面的压力为F'N=300N
答案:300N
【总结提升】用牛顿第三定律分析问题的方法
(1)判定力的关系:首先判断研究的力是否为作用力与反作用力关系,方法如下:
①看受力物体,作用力与反作用力应作用在相互作用的两个物体上。
②看产生的原因:作用力和反作用力是由于相互作用而产生的,一定是同一性质的力。
(2)分析角度及注意事项
应用牛顿第三定律可从“四同”“三异”角度分析,同时还要明确作用力和反作用力的关系与物体的运动状态无关,与物体的质量大小无关。