新教材 高中物理 必修一3.3牛顿第三定律 作业 (含解析)

3.3牛顿第三定律
Ⅰ. 基础达标
1.对于作用力与反作用力的理解，下列说法中正确的是(　　)
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，乙物体对甲物体的反作用力可以是摩擦力
D.作用力和反作用力在任何情况下都不会平衡
答案　D
解析　作用力和反作用力总是同时产生、同时变化、同时消失的，它们之间没有先后顺序，A错误；任何力都有反作用力，B错误；作用力和反作用力一定是同种性质的力，C错误；由于作用力和反作用力分别作用在两个不同的物体上，因而它们在任何情况下都不会平衡，D正确.
2.如图所示，船夫用撑杆撑船前行，则(　　)
A.船对人的力小于人对船的力
B.船对水的力大于水对船的力
C.人对撑杆的力与撑杆对人的力大小相等
D.撑杆对河底的力大于河底对撑杆的力
答案　C
3.电动平板车是继传统滑板之后的又一滑板运动的新型产品，深受年轻人的喜爱.如图所示，电动平板车置于水平地面上，下列说法正确的是(　　)
A.人站在平板车上保持静止时，人所受的重力和地面对平板车的支持力是一对平衡力
B.人站在平板车上保持静止时，平板车对人的支持力与平板车对地的压力是一对作用力和反作用力
C.人竖直向上加速起跳阶段，平板车对人的支持力等于人对平板车的压力
D.人竖直向上加速起跳阶段，人所受的重力等于人对平板车的压力
答案　C
解析　人站在平板车上保持静止时，人所受的重力与平板车对人的支持力是一对平衡力，人所受的重力和地面对平板车的支持力分别作用在两个不同的物体上，A错误；人站在平板车上保持静止时，平板车对人的支持力与人对平板车的压力是一对作用力和反作用力，B错误；平板车对人的支持力与人对平板车的压力是一对作用力和反作用力，大小相等，方向相反，C正确；人竖直向上起跳时，加速度向上，合力向上，人所受的重力小于平板车对人的支持力，所以人所受的重力小于人对平板车的压力，D错误.
4.如图所示为杂技“顶竿”表演，一人站在地上，肩上扛一质量为M的竖直竹竿，当竿上一质量为m的人以加速度a(aA.(M＋m)g B.(M＋m)g－ma
C.(M＋m)g＋ma D.(M－m)g
答案　B
解析　对竿上的人进行受力分析，受重力mg、摩擦力Ff，有mg－Ff＝ma.竿对人有摩擦力，人对竿也有摩擦力，且大小相等、方向相反.对竿进行受力分析，受重力Mg、方向向下的摩擦力Ff′、“底人”对其的支持力F，有Mg＋Ff′＝F，又因为竿对“底人”的压力和“底人”对竿的支持力是一对作用力和反作用力，由牛顿第三定律，得到F′＝F＝(M＋m)g－ma.
5.如图所示，有两个穿着溜冰鞋的人站在冰面上，当A从背后轻轻推B时，两个人同时向相反的方向运动，这是因为A推B时(　　)
A.A与B之间有相互作用力
B.A对B的作用在先，B对A的作用在后
C.B对A的作用力小于A对B的作用力
D.A对B的作用力和B对A的作用力是一对平衡力
答案　A
解析　A推B时，A与B之间有相互作用力，作用力与反作用力同时产生、大小相等、方向相反，A正确，B、C、D错误.
6.下列情景中，关于力的大小关系，说法正确的是(　　)
A.跳高运动员起跳，地面对运动员的支持力大于运动员对地面的压力
B.钢丝绳吊起货物加速上升时，钢丝绳对货物的拉力大于货物对钢丝绳的拉力
C.鸡蛋撞击石头，鸡蛋破碎，石头对鸡蛋的作用力大于鸡蛋对石头的作用力
D.火箭加速上升时，火箭发动机的推力大于火箭的重力
答案　D
解析　运动员对地面的压力和地面对运动员的支持力是作用力与反作用力，二者大小相等，A错误；钢丝绳对货物的拉力与货物对钢丝绳的拉力为作用力与反作用力，二者大小相等，B错误；鸡蛋对石头的力和石头对鸡蛋的力是作用力与反作用力，二者大小相等，C错误；火箭加速上升，则一定受到向上的合力，故发动机的推力大于火箭的重力与空气阻力之和，即大于火箭的重力，D正确.
7.如图所示，小张同学左手抓起一篮球，当篮球与手臂静止时，下列说法正确的是(　　)
A.手对篮球作用力的大小等于篮球的重力
B.手对篮球作用力的大小大于篮球的重力
C.手对篮球的作用力和篮球的重力是一对相互作用力
D.手对篮球的作用力和篮球对手的作用力是一对平衡力
答案　A
解析　篮球静止时合力为零，篮球只受重力和手对篮球的作用力，故二力平衡，A正确，B、C错误；手对篮球的作用力和篮球对手的作用力是作用力和反作用力，不是平衡力，D错误.
8.竹蜻蜓是一种中国传统的民间儿童玩具，流传甚广.如图所示，竹蜻蜓由竹柄和“翅膀”两部分组成.玩儿时，双手一搓竹柄，然后双手松开，竹蜻蜓就会旋转着飞上天空，过一会儿落下来.松手后，关于竹蜻蜓和空气间的相互作用力，下列说法中正确的是(　　)
A.竹蜻蜓对空气的作用力大于空气对竹蜻蜓的作用力
B.竹蜻蜓对空气的作用力小于空气对竹蜻蜓的作用力C.竹蜻蜓对空气的作用力等于空气对竹蜻蜓的作用力
D.竹蜻蜓对空气的作用力与空气对竹蜻蜓的作用力方向相同
答案　C
9.如图所示，狗拉着雪橇在雪道上行驶，根据牛顿运动定律可知(　　)
A.若加速前进，狗拉雪橇的力大于雪橇拉狗的力
B.若加速前进，狗拉雪橇的力与雪橇拉狗的力平衡
C.若减速前进，狗拉雪橇的力小于雪橇拉狗的力
D.狗拉雪橇的力与雪橇拉狗的力大小始终相等
答案　D
解析　狗拉雪橇的力和雪橇拉狗的力是一对作用力与反作用力，因此无论雪橇如何运动，它们始终大小相等、方向相反，注意雪橇的运动状态是由雪橇所受合外力决定的，故A、B、C错误，D正确.
10.如图所示是我国一种传统的民族体育项目“押加”，实际上相当于两个人拔河.如果绳质量不计，且保持水平，甲、乙两人在“押加”比赛中甲获胜，则下列说法中正确的是(　　)
A.甲对绳的拉力始终大于乙对绳的拉力
B.甲对绳的拉力大小始终等于乙对绳的拉力大小
C.甲对绳的拉力和乙对绳的拉力是一对相互作用力
D.只有当甲把乙匀速拉过去时，甲对绳的拉力大小才等于乙对绳的拉力大小
答案　B
解析　甲对绳的拉力和绳对甲的拉力是一对作用力和反作用力，而甲对绳的拉力和乙对绳的拉力是一对平衡力；绳子上张力是相同的，故甲拉乙的力与乙拉甲的力大小始终相等，与运动状态无关，但二者不是作用力和反作用力，故A、C、D错误，B正确；故选B.
11.(多选)如图所示，P和Q叠放在一起，静止在水平桌面上.在下列各对力中属于作用力和反作用力的是(　　)
A.P所受的重力和Q对P的支持力
B.Q所受的重力和Q对P的支持力
C.P对Q的压力和Q对P的支持力
D.Q对桌面的压力和桌面对Q的支持力
答案　CD
12.(多选)如图所示是利用计算机记录的卫星发射时火箭和卫星之间的作用力和反作用力的变化图线，根据图线可以得出的结论是(　　)
A.作用力大时，反作用力小
B.作用力和反作用力的大小总是相等的
C.作用力和反作用力的方向总是相反的
D.作用力和反作用力是作用在同一个物体上的
答案　BC
13.如图所示，人站立在体重计上，下列说法正确的是(　　)
A.人对体重计的压力和体重计对人的支持力是一对平衡力
B.人对体重计的压力和体重计对人的支持力是一对作用力和反作用力
C.人所受的重力和人对体重计的压力是一对平衡力
D.人所受的重力和人对体重计的压力是一对作用力和反作用力
答案　B
14.(多选)如图所示，吊在大厅天花板上的电风扇所受重力为G，静止时固定杆对它的拉力为F，扇叶水平转动起来后，杆对它的拉力为F′，则(　　)
A.F＝G、F＝F′
B.F＝G、F>F′
C.电风扇静止时，固定杆对它的作用力等于它对固定杆的作用力
D.电风扇水平转动后，固定杆对它的作用力小于它对固定杆的作用力
答案　BC
二、非选择题
15.如图所示，圆环的质量为M，经过环心的竖直钢丝AB上套有一个质量为m的小球，今让小球沿钢丝AB(质量不计)以初速度v0竖直向上运动，要使圆环对地面恰好无压力，则小球的加速度是多少？(设小球始终向上运动且未到达A点)
答案　g
解析　取小球为研究对象，受重力mg和钢丝对小球竖直向下的摩擦力Ff.
由牛顿第二定律得mg＋Ff＝ma，由牛顿第三定律可知小球对钢丝竖直向上的摩擦力Ff′＝Ff.结合题意，对圆环受力分析可知，圆环受重力Mg和竖直向上的摩擦力Ff′作用，且Mg＝Ff′，由以上各式解得a＝g.
16.如图为马戏团中猴子爬杆的装置.已知底座连同竖直杆总质量为20 kg，猴子质量为5 kg，现让猴子沿杆以1 m/s2的加速度从杆底部加速向上爬，设猴子与杆之间的作用力为恒力，则底座对水平面的压力为多大？(g取10 m/s2)
答案　255 N
解析　设猴子质量为m，杆及底座总质量为M，猴子向上加速爬时受到沿杆向上的力为F，对猴子由牛顿第二定律得F－mg＝ma，得F＝m(g＋a)＝55 N，根据牛顿第三定律知，猴子对杆向下的力F′＝F＝55 N，所以水平面对底座的支持力为FN＝F′＋Mg＝255 N，由牛顿第三定律知底座对水平面的压力FN′＝FN＝255 N.
Ⅱ. 能力提升
17．如图所示，物块A、B、C叠放在水平桌面上，水平拉力F作用在物块C上后，各物块仍保持静止状态，下列说法正确的是（ ）
A．B不受摩擦力作用
B．A受地面的摩擦力为零
C．C对A的摩擦力水平向左
D．A受到的摩擦力的合力为零
【答案】AD
【详解】
A．对物体B分析，B受到重力和支持力，而B相对于C没有运动趋势，则B不受摩擦力作用，故A正确；
BD．对A分析，在水平方向上受C对A的摩擦力和地面对A的摩擦力，两个摩擦力的合力等于0，故B错误，D正确；
C．对物体C分析，在水平方向上受拉力和静摩擦力作用，知A对C的摩擦力向左，由牛顿第三定律知C对A的摩擦力水平向右，故C错误。
故选AD。
18．中国书法历史悠久，是中华民族优秀传统文化之一。在楷书笔画中，长横的写法要领如下；起笔时一顿，然后向右行笔，收笔时略向右按，再向左上回带。该同学在水平桌面上平铺一张白纸，为防打滑，他在白纸的左侧靠近边缘处用镇纸压住。则在向右行笔的过程中（　　）
A．镇纸受到向左的摩擦力 B．镇纸受到向右的摩擦力
C．白纸只受到向右的摩擦力 D．桌面受到白纸向右的摩擦力
【答案】D
【详解】
AB．白纸始终处于静止状态，镇纸没有相对运动趋势，所以镇纸始终不受摩擦力，故AB错误；
C．白纸始终处于静止状态，则白纸在水平方向受到的毛笔对白纸的向右摩擦力与桌面对白纸的向左摩擦力处于平衡状态，故C错误；
D．桌面对白纸的摩擦力向左，根据牛顿第三定律可知，白纸对桌面的摩擦力的方向向右，故D正确。
故选D。
19．如图所示，质量为m的长木板放在水平地面上，站在木板上的人用斜向右下方的力F推箱子，三者都保持静止。人和箱子的质量也均为m，重力加速度为g。下列说法正确的是（　　）
A．人对长木板的压力大小为mg
B．长木板对地面的压力等于3mg
C．箱子受到的摩擦力的方向水平向右
D．地面对长木板的摩擦力的方向水平向左
【答案】B
【详解】
A．人用力F向右下方推箱子，则箱子给人的作用力大小等于F，人受力如图
根据平衡
解得
根据牛顿第三定律， 人对长木板的压力大小小于mg，A错误；
B．把三者看成整体进行受力分析，受重力和支持力，根据平衡条件知，地面对整体的支持力大小等于三者的总重力，再结合牛顿第三定律，长木板对地面的压力大小等于3mg，B正确
C．人用力F向右下方推箱子，致使箱子有向右的运动趋势，则箱子受到的摩擦力的方向水平向左，C错误；
D．把三者看成整体进行受力分析，受重力和支持力，整体在水平方向没有力，地面对长木板的摩擦力为零， D错误。
故选B。
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