【高中物理粤教版（2019）必修第一册同步练习】 第四节牛顿第三定律

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【高中物理粤教版（2019）必修第一册同步练习】
第四节牛顿第三定律
一、单选题
1．物体静止在斜面上，以下的几种分析中正确的是 (　　)
A．物体所受到静摩擦力的反作用力是重力沿斜面的分力
B．物体所受重力沿垂直斜面的分力就是物体对斜面的压力
C．物体所受重力的反作用力就是斜面对它的静摩擦力和支持力这两个力的合力
D．物体所受支持力的反作用力就是物体对斜面的压力
2．如图所示一辆小货车停在斜坡上，下面说法正确的是（　　）
A．斜坡对小货车的支持力是轮胎形变产生的
B．小货车对斜坡的摩擦力方向沿斜面向上
C．小货车受支持力N与重力G是一对平衡力
D．小货车对斜面的作用力的方向是竖直向下
3．如图所示，人站在船上撑竿使船离岸，关于人与物体的作用力情况，下列说法正确的是
A．人受到的重力与人的运动状态无关，也与是否存在其他力无关
B．人对撑竿产生的弹力是由于撑竿发生了弹性形变
C．人站在船上对船的压力增大，则人受到的摩擦力一定变大
D．人对船的压力与船对人的支持力是一对平衡力
4． 下列说法中正确的是（　　）
A．物体所受弹力的反作用力可以是摩擦力
B．放在桌面上的物体受到的支持力是由于桌面发生形变而产生的
C．滑动摩擦力的方向可能与物体运动方向相同，也可能相反，但一定与运动方向共线
D．形状规则的物体的重心必在其几何中心
5．能量守恒定律是自然界最普遍的规律之一。以下不能体现能量守恒定律的是（　　）
A．热力学第一定律 B．牛顿第三定律
C．闭合电路欧姆定律 D．机械能守恒定律
6．桌面手机支架可以减少长时间手持手机导致的手部疲劳甚至颈椎病，如图所示为某款可折叠手机支架，调节支撑杆MN，手机背部支撑平面PQ的倾角随之改变，底部支撑平面ab与PQ始终垂直，忽略一切摩擦，当逐渐缓慢增大时，下列说法正确的是（　　）
A．背部支撑平面PQ对手机的弹力逐渐变大
B．手机对底部支撑平面ab的弹力逐渐变小
C．支架对手机的作用力始终不变
D．手机对支架的作用力逐渐减小
二、填空题
7．如图所示，质量为M的木板静止在水平地面上，质量为m的木块在木板上滑行。已知所有接触面间动摩擦因数为μ，那么m受到的摩擦力大小为　 　，桌面对木板的摩擦力大小为　 　。
8．在关于牛顿第三定律的实验中，我们获得了如图1所示的图线，仅根据图线，我们可以得出的结论是：　 　在这个实验中，我们用到的传感器如图2所示，该传感器名称是：　 　。在这个实验中，根据测量所得到的图象可知，在t＝18s时，相互作用力的大小是　 　N。
9．如图所示，把两个弹簧测力计A和B联结在一起，用手拉弹簧A．结果发现，两个弹簧测力计的示数是　 　的．改变手拉弹簧的力，弹簧测力计的示数也都随　 　，但两个示数总　 　，这说明作用力和反作用力大小　 　，方向相反．
10．如图所示，用力F拉着叠放在一起的A、B两物块一起沿粗糙斜面匀速上滑，对木块B，存在　 　对作用力与反作用力；对木块A，存在　 　对作用力与反作用力.
三、计算题
11．如图所示，在台秤上放半杯水，台秤示数为G'=50N，另用挂在支架上的弹簧测力计悬挂一边长a=10cm的正方体金属块，金属块的密度ρ=3×103kg/m3，当把弹簧测力计下的金属块平稳地浸入水中深b=4cm处时，弹簧测力计和台秤示数分别为多少？（水的密度是ρ水=1.0×103kg/m3，g取10N/kg）
12．如图所示，质量为50kg的斜面体C放在水平面上，质量为25kg的重物A放在斜面体C上，质量为2kg的重物B通过水平细绳与重物A相连于O点，O点通过另一根细绳悬挂于天花板上，细绳与竖直方向夹角以及斜面体倾角均为，A、B、C都处于静止状态。取重力加速度，。求：
（1）水平细绳OA的拉力大小；
（2）重物A对斜面体C的压力及摩擦力大小；
（3）地面对斜面体C的支持力及摩擦力。
四、解答题
13．甲 乙两队进行拔河比赛，结果甲队获胜.有位同学解释甲队获胜的原因是因为甲队的拉力大于乙队的拉力，请你分析一下，这位同学的解释正确与否
14．溜冰是一项非常好的健体，时尚运动，深受青少年小朋友的喜爱，质量分别为40 kg和50 kg的甲、乙两个小孩都穿着冰鞋站在溜冰场的冰面上，其中甲小孩用100 N的水平力推乙小孩，则两个小孩各得到怎样的加速度？
五、综合题
15．在2008年北京残奥会开幕式上，运动员手拉绳索向上攀登，最终点燃了主火炬，体现了残疾运动员坚忍不拔的意志和自强不息的精神。为了探究上升过程中运动员与绳索和吊椅间的作用，可将过程简化。一根不可伸缩的轻绳跨过轻质的定滑轮，一端挂一吊椅，另一端被坐在吊椅上的运动员拉住，如图所示。设运动员的质量为65kg，吊椅的质量为15kg，不计定滑轮与绳子间的摩擦。重力加速度取g=10m/s2。当运动员与吊椅一起正以加速度a=1m/s2上升时，试求：
（1）运动员竖直向下拉绳的力；
（2）运动员对吊椅的压力。
16．如图甲所示，在足够长的光滑水平面上，放置一长为L=1m、质量为m1=0.5kg的木板A，一质量为m2=1kg的小物体B以初速度v0从左端滑上A的上表面，已知A与B之间的动摩擦因数为，g=10m/s2；
（1）若将木板A固定在水平面上，已知物块B向右滑出木板时的速度为m/s，求：物块的初速度v0；
（2）撤去对木板A的固定，在物块B以初速度v向右滑上A的同时对A施加一个水平向右的恒力F，小物体B在木板A上相对于木板滑动的路程s与力F的关系如图乙所示。求：当F=1N时，求A、B的加速度大小及B从A的左端运动到右端经历的时间；
（3）图乙中F1的大小。
答案解析部分
1．【答案】D
【知识点】牛顿第三定律
2．【答案】D
【知识点】形变与弹力；牛顿第三定律；静摩擦力；共点力的平衡
3．【答案】A
【知识点】重力与重心；形变与弹力；牛顿第三定律；静摩擦力
4．【答案】B
【知识点】重力与重心；形变与弹力；牛顿第三定律；滑动摩擦力与动摩擦因数
5．【答案】B
【知识点】牛顿第三定律
6．【答案】C
【知识点】牛顿第三定律
7．【答案】μmg；μmg
【知识点】牛顿第一定律；牛顿第三定律
8．【答案】实验结论是牛顿第三定律的内容，即：两个物体间的作用力与反作用力总是大小相等，方向相反，作用在同一条直线上；力传感器；9.0
【知识点】牛顿第三定律
9．【答案】相等；改变；相等；相等
【知识点】牛顿第三定律
10．【答案】3；6
【知识点】形变与弹力；牛顿第三定律
11．【答案】解：（1）金属块的体积：
V=L3=（10cm）3=103cm3=10-3m3，
金属块排开水的体积：
V排=10cm×10cm×4cm=400cm3=4×10-4m3，
因ρ=，所以金属块的质量：
m=ρV=3×103kg/m3×10-3m3=3kg，
金属块受到的浮力：
F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×4×10-4m3=4N，
弹簧测力计的示数：
F'=G-F浮=mg-F浮=3kg×10N/kg-4N=26N
根据力的相互作用可知，金属块对水的压力等于金属块受到的浮力，
则台秤受到的压力增加量等于金属块的浮力，
所以，台秤的示数变为：G''=G'+F浮=50N+4N=54N。
答：台秤弹簧测力计和台秤示数分别为26N、54N。
【知识点】牛顿第三定律
12．【答案】（1）对O点进行受力分析，可知O受到B的拉力，A的拉力以及左侧绳子的拉力，如图1所示。
根据平衡条件可得
（2）重物A受到重力、斜面体的支持力、绳子的拉力以及斜面体的摩擦力，如图2所示。
垂直于斜面的方向有
沿斜面的方向有
联立解得
根据牛顿第三定律可知，A对斜面体的压力和摩擦力大小分别为191N和162N
（3）以斜面体C和重物A整体为研究对象，受到重力、地面对C的支持力、地面对C的摩擦力以及水平细线OA的拉力，如图3所示.
竖直方向有
水平方向有
联立解得，方向竖直向上
，方向水平向右
【知识点】牛顿第三定律；共点力的平衡
13．【答案】根据牛顿第三定律，可知甲队拉乙队的力与乙队拉甲队的力总是大小相等的.拔河比赛时，甲 乙两队水平方向受力情况如图所示，由于地面给甲队的最大静摩擦力大于地面给乙队的最大静摩擦力，所以当甲对乙的拉力大于地面给乙的最大静摩擦力时，乙队被拉动，而甲队还没被拉动，甲队就能获胜.
【知识点】牛顿第三定律
14．【答案】解：甲、乙的质量分别为m1＝40 kg、m2＝50 kg。甲对乙的水平推力F1＝100 N，根据牛顿第三定律可知乙对甲的推力F2＝100 N，方向与F1相反。据牛顿第二定律，甲、乙小孩的加速度大小。
a1＝ ＝ m/s2＝2.5 m/s2
a2＝ ＝ m/s2＝2 m/s2，两人的加速度方向相反。
【知识点】牛顿第三定律
15．【答案】（1）设运动员和吊椅的质量分别为M和m，绳拉运动员的力为F，以运动员和吊椅整体为研究对象，受到重力的大小为(M+m)g、向上的拉力为2F，根据牛顿第二定律得：2F- (M+m)g=(M+m)a，解得：F=440 N 根据牛顿第三定律，运动员拉绳的力大小为440 N，方向竖直向下
（2）以运动 员为研究对象，运动员受到三个力的作用：重力大小Mg、绳的拉力F、吊椅对运动员的支持力FN。根据牛顿第二定律得：F+FN-Mg=Ma，解得：FN=275 N 根据牛顿第三定律，运动员对吊椅的压力大小为275 N，方向竖直向下
【知识点】牛顿第三定律
16．【答案】（1）解：物块在木板上滑时由牛顿第二定律有
则物块的加速度大小为
由速度—位移公式得
则
（2）解：由图像可看出当F≤1N时，B物体在A板上的路程始终等于板长L，当F=1N时，刚好不从A板右端掉下，设B物体的加速度为a2，A板的加速度为a1，分别由牛顿第二定律 、
解得 、
设B运动的位移为s2，A运动的位移为s1，经过t时间两者速度均为v1，根据运动学公式 、
且
B在A上相对A向右运动的路程 （其中当F=1N时，s=L）
联立解得 、
同时可得
（3）解：由 分析可知，当1N≤F≤F1时，随着F力增大，s减小，当F=F1时，出现s突变，说明此时A、B在达到共同速度后，恰好再次发生相对运动，B将会从A板左端掉下，对A、B恰好发生相对运动时，B的加速度为a2，则整体加速度也为a2，由牛顿第二定律
联立解得
【知识点】匀变速直线运动的位移与速度的关系；区分相互作用力与平衡力
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