同步课时精练(十九)5.4 牛顿第三运动定律(后附解析)
一、单选题
1.疲劳驾驶往往十分危险。若一辆汽车因司机打瞌睡撞上高速公路护栏,下列说法正确的是( )
A.碰撞时汽车与公路护栏受到的撞击力的方向相反
B.碰撞时汽车与公路护栏受到的撞击力的方向相同
C.公路护栏是静止的,碰撞时护栏受到的撞击力比汽车受到的大
D.汽车是主动产生碰撞的,碰撞时汽车受到的撞击力比护栏受到的大
2.下列关于力的说法,正确的是( )
A.由胡克定律可得:,可知弹簧的劲度系数与弹力成正比,与形变量成反比
B.在同一粗糙的接触面,物体所受的压力越大,其受的摩擦力也越大
C.质点受三个力而处于平衡状态,则任意两个力的大小之和等于第三个力的大小
D.人站在平地上俯身向前推桌子,人却向后滑动,是因为人与桌子之间的推力大于人与地面间的最大静摩擦力
3.下列有关力的说法正确的是( )
A.只要是大小相等,方向相反,作用在两个物体上,作用在一条直线上的力就是一对平衡力
B.静止的物体不可能受到滑动摩擦力
C.因为地球的质量很大,所以地球对物体的吸引力,大于物体对地球的吸引力
D.弹力方向与施力物体形变方向相反
4.关于牛顿运动定律的理解,下列说法正确的是( )
A.抛出去的小球,离手后仍能运动,说明小球已经失去惯性
B.物体不受力时处于静止或匀速运动的状态
C.物体所受的合力方向与物体的加速度方向可能相反
D.甲、乙双方进行拔河比赛,甲方胜利,说明甲对乙的力大于乙对甲的力
5.甲、乙两人质量相等,分别站在质量也相同的两条小船上。如图,开始时两船均静止,甲的力气远比乙的力气大,让甲、乙二人各自握紧绳子的一端,并用力拉对方,两人均相对船静止,则下列判断中正确的是( )
A.甲船先到达中点 B.乙船先到达中点
C.两船同时到达中点 D.无法判断
6.如图为《天工开物》里的农具名为耩子,耩子的底部套上尖利的铁尖,中间是一个放种子的方形木斗。播种在乡下叫耩地,均匀摇晃,种子便顺着方形木斗缓然而下进入了丰沃的大地。关于牛拉耩子前进时,下列说法正确的是( )
A.研究耩的运动时,可将牛的拉力沿水平和竖直两个方向分解
B.牛拉耩子前进,是因为牛拉耩子的力大于耩子拉牛的力
C.牛拉耩子不动,是因为牛拉耩子的力小于耩子拉牛的力
D.牛拉耩子不动或匀速前进时,牛拉耩子的力与耩子拉牛的力大小才相等
7.以下说法中正确的是( )
A.力是维持物体运动的原因,同一物体所受到的力越大,它的速度越大
B.以卵击石,石头“安然无恙”是因为鸡蛋对石头的作用力小而石头对鸡蛋的作用力大
C.平抛运动是匀变速运动
D.做曲线运动的质点,若将所有外力都撤去,则该质点因惯性仍可做曲线运动
8.如图所示,某同学通过滑轮组将一重物缓慢吊起的过程中,若滑轮与绳的重力及摩擦均不计,则该同学对绳的拉力和对地面的压力将( )
A.对绳的拉力越来越小 B.对绳的拉力保持不变
C.对地面的压力越来越小 D.对地面的压力越来越大
9.如图所示,一小孩静止站在电子秤上,电子秤所在地面有一较小的坡度,电子秤显示25.2kg,重力加速度g取。下列说法正确的是( )
A.小孩的体重为252N
B.小孩不一定受摩擦力作用
C.电子秤对小孩的作用力与重力平衡
D.电子秤对小孩的作用力与重力是一对作用力与反作用力
二、多选题
10.设想你处在遥远的太空,面前有一个与你相对静止的巨石,你轻轻地推它一下,下列说法正确的是( )
A.轻推巨石时,巨石对你的力大于你对巨石的力
B.轻推巨石时,巨石对你的力与你对巨石的力作用时间相同
C.巨石和人分离后,巨石与人的运动方向相反
D.巨石和人分离后,各自做匀加速直线运动
11.一本书放在水平桌面上静止,以下说法正确的是( )
A.桌面对书的支持力的大小等于书的重力大小
B.书所受到的重力和桌面对书的支持力是一对作用力与反作用力
C.书对桌面的压力就是书的重力
D.书对桌面的压力和桌面对书的支持力大小相等
12.对于牛顿第三定律的理解,下列说法正确的是( )
A.重力没有反作用力
B.作用力与反作用力一定同时产生
C.作用力是弹力,反作用力可以是摩擦力
D.作用力与反作用力在任何情况下都不能平衡
三、解答题
13.鸡蛋去碰石头,鸡蛋会“粉身碎骨”,而石头却“安然无恙”,是不是就可以认为鸡蛋对石头的力小,而石头对鸡蛋的力大呢?
14.小红经常下厨房帮妈妈做饭,在打破生鸡蛋的过程中她发现了一个有趣现象:当左、右手各持一个鸡蛋使它们的相同部位发生碰撞时,通常都是运动较慢的那个鸡蛋被打碎。例如左手握住鸡蛋A静止不动,右手握住鸡蛋B撞向鸡蛋A,通常总是鸡蛋A被打碎。请你说明其中的道理。
15.相对传统的护林员巡查,无人机巡查具有效率高、地形适应能力强等优势,利用无人机高空定位,可以实时捕捉森林火警、秸秆焚烧等有效信息,大大提高了巡查工作的速度和效率。现要让监测所用的无人机从地面竖直起飞,最终悬停在某一高度的空中,如图所示。已知无人机质量,动力系统能提供的最大升力,上升过程中能达到的最大速度为,竖直飞行时所受空气阻力大小恒为;固定在无人机下方铁杆上的监测摄像头,质量,其所受空气阻力不计。(已知当地的重力加速度)
(1)无人机以最大升力竖直起飞,求:达到最大速度时所上升的高度;
(2)无人机以最大升力竖直起飞时,求:摄像头对铁杆的作用力大小;
(3)无人机从地面竖直起飞,要求在内实现悬停,求:能上升的最大高度。
试卷第1页,共3页
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参考答案:
1.A
解析:汽车和公路护栏之间的撞击力互为作用力和反作用力,由牛顿第三定律可知,汽车与公路护栏之间的撞击力大小相等、方向相反,与运动情况无关,A正确。
答案:A。
2.D
解析:A.弹簧的劲度系数由弹簧自身决定,与弹力和形变量无关,可以根据公式测量,故A错误;
B.滑动摩擦力与正压力是有关的,而静摩擦力与正压力无关,故B错误;
C.若物体受三个共点力的作用,根据三个力的合力为零可知任意两力的合力与第三力等大反向,并不是大小之和,力是矢量,故应该为矢量合,C错误;
D.人站在平地上俯身向前推桌子,人却向后滑动,说明桌子对人的推力大于人与地面间的最大静摩擦力,而桌子对人的推力与人对桌子之间的推力是一对相互作用力,大小相等,方向相反,故D正确;
答案:D。
3.D
解析:A.作用力与反作用力的特点是等大,反向,共线,作用在两个物体上,所以A错误;
B.静止的物体可能受到滑动摩擦力,例如物体在地面上滑动,静止的地面受滑动摩擦力,选项B错误;
C.物体对地球与地球对物体的吸引力属于作用力与反作用力,因此一定是等大的,C错误;
D.弹力是在施力物体发生形变,在恢复形变时产生的,弹力方向与施力物体形变方向相反,所以D 正确。
答案:D。
4.B
解析:A.抛出去的小球,小球的质量不变,惯性不变,故A错误;
B.根据牛顿第一定律可知,物体不受力时处于静止或匀速运动的状态,故B正确;
C.物体所受的合力方向与物体的加速度方向一定相同,故C错误;
D.甲对乙的力与乙对甲的力是相互作用力,大小相等,故D错误。
答案:B。
5.C
解析:甲对绳的作用力与绳对甲的作用力是作用力和反作用力,总是等大反向。乙对绳的作用力与绳对乙的作用力是作用力和反作用力,也总是等大反向。而由轻绳状态可知,绳上的拉力大小处处相等,由此可知绳对甲、乙两人的力等大,两船运动的加速度大小时刻相等,因而同时到达中点。
答案:C。
6.A
解析:A.研究耩的运动时,耩受到重力、阻力和牛的拉力作用,其在水平方向运动,故需将绳的拉力沿水平方向和竖直方向进行分解,A正确;
BCD.牛拉耩子的力和耩子拉牛的力是作用力和反作用力,总是大小相等,方向相反,BCD错误。
答案:A。
7.C
解析:A.力不是维持物体运动的原因,惯性才是维持物体运动的原因,同一物体受到的力越大,它的加速度就越大,故A错误;
B.由于力的作用是相互的,故鸡蛋碰石头时,鸡蛋对石头的作用力等于石头对鸡蛋的作用力,故B错误;
C.平抛运动是加速度不变,均为g的匀变速运动,故C正确;
D.若将所有外力都撤去,则该质点因惯性可做匀速直线运动,故D错误。
答案:C。
8.C
解析:AB.对结点受力分析,如图
由于为同一根绳子,故
设F1与F2夹角为θ,则
在重物被吊起的过程中,θ变大,故F1与F2同时变大,故AB错误;
CD.以人为研究对象,竖直方向根据平衡条件可得支持力
F2变大,则支持力减小,根据牛顿第三定律可知人对地面的压力越来越小,故C正确,D错误。
答案:C。
9.C
解析:设电子秤所在地面的坡度倾角为,小孩的重力为G
A.电子秤显示25.2kg,则小孩对电子秤的正压力为
FN=25.2×10N=252N
则有
Gcos=252N
由于,所以可得G>252N,故A错误;
B.由与小孩静止不动,故小孩受到的静摩擦力大小为
故B错误;
CD.电子秤对小孩的作用力即为支持力和摩擦力的合力,与小孩的重力是一对平衡力,不是一对作用力与反作用力,故C正确、D错误。
答案:C。
10.BC
解析:AB.轻推巨石时,巨石对你的力与你对巨石的力是一对作用力与反作用力,两个力大小相等,方向相反,作用时间相同。故A错误,B正确;
C.由于巨石对人的力与人对巨石的力大小相等,方向相反,所以在巨石和人分离后,巨石与人的运动方向相反。故C正确;
D.由于处在遥远的太空,人与巨石不受其他物体的作用力,所以在巨石与人分离后,都不再受到力的作用,所以都做匀速直线运动。故D错误
答案:BC。
11.AD
解析:AB.书放在水平桌面上静止,处于平衡状态,桌面对书的支持力和书的重力是一组平衡力,大小相等,故A正确,B错误;
C.书对桌面的压力的受力物体是桌面,书的重力的受力物体是书,不是同一个力,故C错误;
D.书对桌面的压力和桌面对书的支持力是一对相互作用力,大小相等,故D正确。
答案:AD。
12.BD
解析:A.根据力的作用是相互的,力一定成对出现的,所以重力也一定有反作用力,A错误;
B.作用力和反作用力同时产生,同时变化,同时消失,B正确;
C.作用力与反作用力的性质一定是相同的,所以作用力是弹力,则反作用力一定是弹力,C错误;
D.作用力和反作用力总是大小相等方向相反,作用在两个物体上,在任何情况下都不能平衡,D正确。
答案:BD。
13.不是,鸡蛋去碰石头,鸡蛋会“粉身碎骨”,是因为鸡蛋比较脆弱,在作用力大小相同的情况下,鸡蛋更容易破。
解析:鸡蛋去碰石头,鸡蛋会“粉身碎骨”,是因为鸡蛋比较脆弱,在作用力大小相同的情况下,鸡蛋更容易破。
14.见解析
解析:当两鸡蛋相撞时,对于鸡蛋A来说,相互撞击点蛋壳沿撞击方向的受力情况是:鸡蛋B对鸡蛋A被撞击点蛋壳的作用力F1,鸡蛋A中的蛋液对鸡蛋A被撞击点蛋壳的作用力F2,由于这两个力的方向相反,且
F1>F2
所以鸡蛋A被撞击点蛋壳所受的合力
FA=F1-F2
对于鸡蛋B来说,相互撞击点的蛋壳沿撞击方向的受力情况是:鸡蛋A对鸡蛋B被撞击点蛋壳的作用力,鸡蛋B中的蛋液对鸡蛋B被撞击点蛋壳的作用力。同样两个力的方向相反,因此同样有鸡蛋B被撞击点蛋壳所受的合力
此时我们注意到,F1与是一对相互作用力,其大小相等。但由于鸡蛋B中的蛋液具有一定的初速度,在两鸡蛋碰撞过程中速度将突然减小,这就使得在其他条件相同的情况下,鸡蛋B中的蛋液对被撞击点蛋壳的作用力大于鸡蛋A中的蛋液对被撞击点蛋壳的作用力F2。所以鸡蛋B被撞击点蛋壳所受的合力
故通常情况下总是原来静止的鸡蛋A被打碎。
15.(1)16m;(2)3.6N;(3)
解析:(1)无人机以最大升力竖直起飞,做匀加速直线运动,对整体应用牛顿第二定律有
代入数据得
达到最大速度时所上升时的高度
(2)对摄像头分析,由牛顿第二定律
代入数据得
由牛顿第三定律知,摄像头对铁杆的作用力
(3)无人机开始以最大升力匀加速运动
无人机最后关闭动力系统后匀减速运动
代入数据得
根据公式,依题意有
,
无人机中间匀速运动
,
所以能上升的最大高度
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