2025人教版高中物理必修第一册同步练习题（有解析）--3　牛顿第三定律

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2025人教版高中物理必修第一册
第三章　相互作用——力
3　牛顿第三定律
基础过关练
题组一　对牛顿第三定律的理解
1.(经典)(2024北京延庆统考)某同学用传感器探究作用力与反作用力的关系。实验时他把两个力传感器同时连接在计算机上,其中一个固定在墙上,另一个握在手中,如图甲所示。图乙是他记录的两个物体间作用力和反作用力的变化图线,可以得出的结论是 (　　)
　
A.作用力和反作用力的方向总是相反的
B.作用力和反作用力有时相等,有时不相等
C.作用力变化和反作用力的变化有一定的时间差
D.图中的两个力的合力是零
2.(2024安徽安庆第二中学期中)关于作用力和反作用力,下列说法中正确的是 (　　)
A.作用力和它的反作用力可以相互抵消
B.作用力和反作用力可能不是同种性质的力
C.地球对人的作用力和人对地球的作用力大小相等、方向相反且作用在同一直线上
D.汽车牵引拖车前进,当车加速时,汽车对拖车的作用力大于拖车对汽车的作用力
3.(2023江苏连云港月考)如图所示的情形中,不涉及牛顿第三定律的是 (　　)
题组二　一对相互作用力与一对平衡力的比较
4.(多选)(2024湖南岳阳期中)如图所示,调皮的小猴子用尾巴悬挂在树枝上,则 (　　)
A.小猴子所受重力与小猴子对树枝的拉力是一对平衡力
B.静止时,小猴子所受重力与树枝对小猴子的拉力是一对平衡力
C.前后摆动时,小猴子所受重力与树枝对小猴子的拉力是一对平衡力
D.前后摆动时,小猴子对树枝的拉力与树枝对小猴子的拉力大小相等
5.(2024河北保定期中)如图所示,助跑器多用于短跑赛场上,在起跑时用力一蹬,帮助运动员进行加速的同时减少跑步带来的肌肉拉伤概率。下列说法正确的是 (　　)
A.脚对助跑器施加一个向前的力
B.助跑器给脚一个向前的力
C.脚对助跑器施加的力和助跑器给脚的力是一对平衡力
D.脚对助跑器施加的力小于助跑器给脚的力
6.(多选)(2024重庆第八中学期中)如图所示,小巧美观的冰箱贴利用磁性可以贴在冰箱的竖直侧壁上,是一种很别致的装饰。当冰箱贴静止不动时,下列说法正确的是 (　　)
A.冰箱贴对冰箱的摩擦力方向竖直向上
B.冰箱贴受到的重力与冰箱对它的摩擦力是一对平衡力
C.冰箱贴受到的磁力与冰箱对它的弹力是一对相互作用力
D.若冰箱侧壁光滑,无论冰箱贴磁性多强,它都不能够静止贴在冰箱上
7.(2023浙江杭州师范大学附属中学期中)如图所示,物体放在水平地面上,受到一个水平向右的拉力F作用,物体始终保持静止,则下列说法中正确的是 (　　)
A.物体受三个力作用,其中有一对平衡力
B.物体受三个力作用,其中有一对作用力和反作用力
C.物体受四个力作用,其中有两对作用力和反作用力
D.物体受四个力作用,其中有两对平衡力
题组三　物体的受力分析
8.(2024江苏盐城期中调研)如图所示,甲、乙两人分别乘坐两种电动扶梯,此时两电梯均匀速向上运转,则 (　　)
A.甲受到三个力的作用
B.甲对扶梯有摩擦力的作用
C.乙受到四个力的作用
D.乙对扶梯的作用力方向竖直向下
9.(2024山东济南章丘四中质量检测)如图所示,A、B两物体均处于静止状态,关于B物体的受力情况,下列说法正确的是 (　　)
A.B物体一定受到四个力
B.B物体可能不受地面的支持力作用
C.B物体可能不受地面的静摩擦力作用
D.B物体可能受三个力作用,也可能受四个力作用
10.(多选)(2024山东济宁一中期中)如图所示,木板B放在水平地面上,木块A放在B的上面,A的右端通过轻质弹簧测力计固定在竖直的墙壁上,A、B质量都为m,且各接触面间的动摩擦因数相同,用大小为F的力向左拉动B,使它以速度v匀速运动,弹簧测力计稳定后的示数为T,重力加速度为g。下列说法正确的是 (　　)
A.A对B的摩擦力大小为T,方向向右
B.A、B接触面间的动摩擦因数为
C.B受到地面的摩擦力大小为F
D.B与地面间的动摩擦因数为
11.(2024河北邢台期中)如图所示,人重500 N,木块重500 N,人与木块、木块与地面间的动摩擦因数均为0.1,现在人用水平力拉绳,使他与木块一起向右匀速运动,则下列说法正确的是 (　　)
A.人拉绳的力的大小为100 N,方向向右
B.人的脚给木块的摩擦力的大小为50 N,方向水平向右
C.木块给人的摩擦力大小为100 N,方向水平向右
D.人的脚给木块的摩擦力和地面对木块的摩擦力的合力为100 N
12.(2023湖北襄阳月考)如图所示,物块a、b质量分别为2m、m,水平地面和竖直墙面均光滑,在水平推力F作用下,两物块均处于静止状态,重力加速度大小为g,则 (　　)
A.物块b受四个力作用
B.物块b受到的摩擦力大小等于2mg
C.物块b对地面的压力大小等于mg
D.物块a受到物块b的作用力水平向右
答案与分层梯度式解析
基础过关练
1.A 2.C 3.B 4.BD 5.B 6.BD
7.D 8.D 9.A 10.AB 11.B 12.B
1.A　图中的两个力传感器之间的作用力和反作用力,作用在两个物体上,不能求合力,D错误;根据图线可以得出的结论是作用力与反作用力总是大小相等、方向相反,且同时变化,A正确,B、C错误。
2.C　作用力和反作用力是同种性质的力,作用在不同物体上,不可以相互抵消,A、B错误;作用力与反作用力总是大小相等、方向相反,作用在同一直线上,故C正确,D错误。
3.B　气垫船通过旋转空气螺旋桨给空气一个向后的作用力,反过来空气给气垫船一个向前的反作用力,属于牛顿第三定律的应用;战斗机飞行过程中抛弃副油箱,减小质量,不涉及牛顿第三定律;玩具火箭发射、喷水龙头自动旋转使喷水均匀,都利用了反冲,属于牛顿第三定律的应用,故选B。
4.BD　小猴子所受重力与小猴子对树枝的拉力受力物体不同,既不是一对平衡力,也不是一对相互作用力,A错误;静止时,小猴子所受重力与树枝对小猴子的拉力作用在同一物体上,大小相等、方向相反,作用在一条直线上,是一对平衡力,B正确;前后摆动时,小猴子处于非平衡状态,小猴子所受重力与树枝对小猴子的拉力不是一对平衡力,C错误;不管小猴子静止还是前后摆动,小猴子对树枝的拉力与树枝对小猴子的拉力都是一对相互作用力,总是大小相等,D正确。
5.B　运动员起跑时,向后蹬助跑器,脚对助跑器施加一个向后的力,助跑器给脚一个向前的力,脚对助跑器施加的力和助跑器给脚的力是一对相互作用力,两力大小相等,方向相反,B正确,A、C、D错误。
6.BD　冰箱贴有向下滑动的趋势,因此冰箱对冰箱贴的摩擦力方向竖直向上,根据牛顿第三定律可知,冰箱贴对冰箱的摩擦力方向竖直向下,A错误;冰箱贴与冰箱保持相对静止,冰箱贴受到的竖直向上的静摩擦力与竖直向下的重力,大小相等、方向相反,作用在同一直线上,是一对平衡力,B正确;冰箱贴受到的磁力与冰箱对它的弹力是不同性质的力,而且这两个力作用在同一物体上,不是一对相互作用力,C错误;如果冰箱侧壁是光滑的,无论冰箱贴的磁性有多强,冰箱贴和冰箱之间没有摩擦力,竖直方向只受重力,所以冰箱贴不能够静止贴在冰箱上,D正确。
7.D　物体受重力、地面的支持力、水平向右的拉力F和水平向左的摩擦力Ff四个力的作用,A、B错误。由于作用力与反作用力是分别作用在两个不同物体上的,所以物体所受的四个力中不可能有作用力与反作用力,因此C错误。物体水平方向上受向右的拉力和向左的摩擦力,两个力的合力为零,两个力为一对平衡力,竖直方向受重力和支持力,这两个力也为一对平衡力,所以D正确。
8.D　甲做匀速直线运动,受力平衡,受到重力和扶梯的支持力,不受摩擦力,故甲对扶梯没有摩擦力作用,A、B错误;乙做匀速直线运动,受力平衡,受重力、扶梯的支持力和摩擦力三个力的作用,扶梯对乙的作用力(即支持力和摩擦力的合力)与乙的重力是一对平衡力,等大反向,则扶梯对乙的作用力方向竖直向上,由牛顿第三定律可知,乙对扶梯的作用力方向竖直向下,C错误,D正确。
9.A　先对物体A受力分析,一定受到重力和绳的拉力作用;再对物体B受力分析,B一定受到重力和绳的拉力作用,绳的拉力使B有向左运动的趋势,可知B一定受到地面的静摩擦力,进而确定地面对物体B一定有向上的支持力,即B物体一定受到四个力作用,故选A。
方法技巧　 如何防止“添力”或“漏力”
　　(1)防止“添力”。应注意区分内力和外力,区分性质力和效果力,区分施力物体和受力物体。
　　(2)防止“漏力”。按照重力、弹力、摩擦力、其他力的顺序进行受力分析是防止“漏力”的有效办法。
10.AB　对木块A分析,A静止,水平方向上B对A的摩擦力与弹簧测力计对A的拉力二力平衡,则fBA=T,方向向左;根据牛顿第三定律可知A对B的摩擦力fAB=fBA=T,方向向右,A正确;根据滑动摩擦力公式可得fBA=μ1FN1=μ1mg,则A、B接触面间的动摩擦因数μ1=,B正确;对木板B分析,B做匀速直线运动,水平方向受力平衡,有F=fAB+f地B,可得B受到地面的摩擦力f地B=F-fAB,C错误;根据滑动摩擦力公式可得f地B=μ2FN2=μ2·2mg,则B与地面间的动摩擦因数μ2=,D错误。
11.B　先运用整体法,选取人和木块组成的系统为研究对象(解题技法),设绳中弹力大小为FT,地面对木块的摩擦力f=μN=μ(G人+G木块)=0.1×(500+500) N=100 N,2FT=f,可得FT=50 N,故人拉绳的力为50 N,方向向左,A错误。再运用隔离法,选取人为研究对象(解题技法),水平方向上,人共受到两个力的作用,绳子水平向右的拉力和木块对人的脚的摩擦力,二力平衡,则摩擦力与拉力等大反向,即f'=FT=50 N,方向水平向左,根据牛顿第三定律可知,人的脚给木块的摩擦力大小为f″=50 N,方向水平向右,B正确,C错误。对木块受力分析,在水平方向上受到三个力的作用,人的脚给木块向右的摩擦力f″、绳对其向右的拉力以及地面对其向左的摩擦力f,则人的脚给木块的摩擦力和地面对木块的摩擦力的合力为f-f″=50 N,方向水平向左,D错误。
12.B　物块b受到重力、a的弹力和静摩擦力、地面的支持力、推力F,共五个力作用,故A错误。以a为研究对象,由平衡条件知,b对a的摩擦力大小等于a的重力,为2mg,由牛顿第三定律知a对b的摩擦力大小也等于2mg,故B正确。以a、b整体为研究对象,则知地面对b的支持力大小等于3mg,则物块b对地面的压力大小等于3mg,故C错误。物块a受到物块b两个力作用,水平向右的压力和竖直向上的静摩擦力,它们的合力斜向右上方,则物块a受到物块b的作用力斜向右上方,故D错误。
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