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3.3 牛顿第三定律 过关练习 2025--2026学年
上学期高一物理必修第一册人教版(2019)
一、单选题
1.如图所示,一细绳跨过悬挂的光滑定滑轮,两端分别系有小球A和B,整体处于静止状态。下列说法正确的是( )
A.细绳对A的拉力和B的重力是一对平衡力
B.细绳对A的拉力和B对细绳的拉力是一对作用力与反作用力
C.细绳对A的拉力和细绳对B的拉力是一对平衡力
D.细绳对A的拉力和A的重力是一对平衡力
2.2022年6月5日10时44分,神舟十四号载人飞船在酒泉卫星发射中心成功发射,我国三名宇航员顺利飞入太空,下面关于发射过程中作用力与反作用力叙述正确的是( )
A.火箭尾部对喷出的气体先施加作用力,然后气体对火箭才施加反作用力
B.火箭尾部向下喷气,喷出的气体反过来对火箭产生一个反作用力,从而让火箭获得了向上的推力
C.火箭尾部对气体的力和气体对空气的力是一对作用力与反作用力
D.因为气体对火箭的作用力大于火箭对气体的作用力,所以火箭才能升空
3.同学们见过奇妙的岩石平衡吗?岩石平衡是平衡师用几块不规则的石头,在没有任何粘合剂等辅助物帮助下而摆成的奇妙造型,如图是某平衡师的作品。下列说法正确的是( )
A.石块a可能受3个力
B.石块b一定受4个力
C.石块a、b整体一定受2个力
D.石块a、c对石块b的弹力是一对作用力与反作用力
4.甲、乙两人发生口角,甲打了乙的胸口一拳致使乙受伤,法院判决甲应支付乙的医疗费。甲狡辩说:我打了乙一拳,根据牛顿第三定律,作用力与反作用力大小相等,乙对我也有相同大小的作用力,所以乙并没有吃亏。那么这一事件判决的依据是( )
A.甲打乙的力大于乙对甲的作用力,判决甲付给乙的医疗费
B.甲打乙的力大小等于乙对甲的作用力,但拳头的承受力大于胸口的承受力,所以乙受伤而甲未受伤,甲又主动打乙,故判决甲支付乙的医疗费
C.甲打乙的力大小等于乙对甲的作用力,甲的拳和乙的胸受伤的程度不同,甲轻而乙重,故判决甲支付乙的医疗费
D.由于是甲用拳打乙的胸口,所以甲对乙的力远大于乙胸对甲拳的作用力,故判决甲支付乙的医疗费
5.如图所示,某人正拉着拉杆箱在水平地面上匀速前进,拉力的大小为F、方向与水平方向的夹角为,拉杆箱受到的阻力与拉杆箱对地面的压力成正比,则下列说法正确的是( )
A.拉杆箱受到3个力的作用
B.拉杆箱对地面的压力与地面对拉杆箱的支持力是一对平衡力
C.地面对拉杆箱的摩擦力大小等于
D.若角增大,则拉力F一定减小
6.如图所示,两轻质弹簧P、Q连接在一起,Q 的下端与一质量为 m 的物块相连,物块处于静止状态。已知 P、Q的劲度系数分别为、,且,重力加速度为g。下列说法正确的是( )
A.P对Q的拉力与Q对P的拉力是一对平衡力
B.P 对Q的拉力与Q对P的拉力是一对相互作用力
C.弹簧P、Q的形变量相同
D.与Q相比,P的形变量更大
7.《中国制造2025》是国家实施强国战略第一个十年行动纲领,智能机器制造是一个重要方向,其中智能机械臂已广泛应用于各种领域。如图所示,一智能机械臂铁夹夹起一个金属小球后静止在空中,铁夹与球接触面保持竖直,则( )
A.若增大铁夹对小球的压力,小球受到的摩擦力就变大
B.小球受到的摩擦力与重力是一对相互作用力
C.小球对铁夹的摩擦力方向竖直向下
D.若铁夹竖直匀速下降,小球受到的摩擦力变小
8.如图所示,质量均匀分布的钢管,一端支在光滑的水平地面上,另一端被竖直绳悬挂着。以下说法正确的是( )
A.钢管受到地面的支持力的方向为垂直钢管斜向上
B.钢管对地面的压力与地面对钢管的支持力是一对作用力和反作用力
C.钢管对地面的压力就是钢管的重力
D.钢管受到绳的拉力和钢管的重力是一对作用力和反作用力
9.下列说法正确的是( )
A.只有两物体处于平衡状态时作用力和反作用力才大小相等
B.只有两个物体质量相同时作用力和反作用力才大小相等
C.凡是大小相等,方向相反,作用在同一直线上且分别作用在两个物体上的两个力必定是一对作用力和反作用力
D.相互作用的一对力究竟称哪一个力是作用力是任意的
10.唐代《耒耜经》记载了曲辕犁相对直辕犁的优势之一是起土省力,设牛用大小相等的拉力F通过耕索分别拉两种犁,F与竖直方向的夹角分别为和,,如图所示,忽略耕索质量,耕地过程中,下列说法正确的是( )
A.耕索对曲辕犁拉力的水平分力比对直辕犁的大
B.耕索对曲辕犁拉力的竖直分力比对直辕犁的大
C.曲辕犁匀速前进时,耕索对犁的拉力小于犁对耕索的拉力
D.直辕犁加速前进时,耕索对犁的拉力大于犁对耕索的拉力
二、多选题
11.如图,小波同学平伸上肢向右匀速推动沙发,小波对沙发的推力方向水平。已知沙发的重量小于小波同学的重量。下列说法正确的是( )
A.沙发被推动,说明小波对沙发的推力大于沙发对小波的弹力
B.沙发受到4个力作用,处于平衡状态
C.沙发所受重力的反作用力是地面对沙发的支持力
D.小波受到的摩擦力与沙发受到的摩擦力方向相反
12.如图所示,物块A的质量为1.5m,物块B的质量为0.5m,M为轻质硬弹簧,整个系统处于静止状态,物体与弹簧、弹簧与地面之间接触但不粘连。下列说法正确的是( )
A.B受两个力,A受三个力
B.B对A的压力和A对B的支持力是一对平衡力
C.A对弹簧的压力与弹簧对A的支持力是一对相互作用力
D.地面对弹簧的支持力和弹簧对A的支持力是同一个力
13.如图所示,如果大人跟小孩掰手腕,大人很容易就把小孩的手压在桌面上。以下关于大人和小孩手与手之间的力分析正确的是( )
A.大人和小孩手与手之间的力是一对相互作用力
B.大人和小孩手与手之间的力是一对平衡力
C.大人能轻松获胜的原因是大人的手对小孩的力大于小孩的手对大人的力
D.虽然小孩失败了,但小孩的手对大人的力和大人的手对小孩的力大小相等
14.如图所示,木块A、B叠放在水平地面上,A木块受到一个水平向右的拉力F,木块A、B仍然保持静止,下列说法正确的是( )
A.木块A所受重力和支持力是一对平衡力
B.木块A所受摩擦力和拉力F是一对相互作用力
C.木块B上下表面所受摩擦力是一对平衡力
D.木块B所受重力和地面对它的弹力是一对平衡力
三、实验题
15.(1)如图所示是“探究作用力与反作用力的关系”的实验装置,
在测量之前弹簧测力计应该先进行 。把A、B两个弹簧测力计连接在一起,B的一端固定,用手拉A,两个弹簧测力计读数大小 ,它们受力的方向 。
(2)如图所示,将两个弹簧测力计连接在一起,B连接一块木块,A用手拉着,匀速拉动木块时,观察到两弹簧测力计读数 (选填“相等”或“不相等”);在弹簧测力计的槽沟间放置泡沫塑料,它可以随指针移动,并作为指针到达最大位置的标记,手拉弹簧测力计A使木块加速运动一段时间后,泡沫塑料就停在前一过程中拉力最大的示数上。实验中观察到这两个示数 (选填“相等”或“不相等”)。
(3)前面的实验中观察到作用力与反作用力的方向 (选填“相同”或“相反”),同一时刻的作用力与反作用力 。
四、解答题
16.根据图片回答下列问题
(1)如图甲,一个木块静止在粗糙斜面上,受力分析时,第一步应该做什么?
(2)物体受到的力往往比较多,以图甲中木块为例,应按怎样的顺序分析,才不至于遗漏力?
(3)我们知道力是物体对物体的作用,为了避免多分析力,受力分析完应该做什么?
(4)如图乙,分析小球所受的力,这些力的关系是什么?小球所受拉力的反作用力是什么?
17.如图所示,两块小磁铁质量均为,磁铁用轻质弹簧吊在天花板上,磁铁在正下方的地板上,弹簧的原长,劲度系数.当,均处于静止状态时,弹簧的长度为.不计地磁场对磁铁的作用和磁铁与弹簧间相互作用的磁力,求对地面的压力大小.(取)
参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 D B A B C B C B D B
题号 11 12 13 14
答案 BD AC AD AC
1.D
【详解】一对作用力和反作用力大小相等、方向相反,作用在不同物体上,且二者一定是同性质的力;一对平衡力大小相等、方向相反,作用在同一物体上,二者可以是不同性质的力。细绳对A的拉力和A的重力是一对平衡力,细绳对A的拉力和A对细绳的拉力是一对作用力与反作用力;细绳对B的拉力和B的重力是一对平衡力,细绳对B的拉力和B对细绳的拉力是一对作用力与反作用力。综上所述可知ABC错误,D正确。
故选D。
2.B
【详解】A.火箭尾部对气体的力和气体对火箭的力是一对作用力和反作用力,二者同时产生,同时消失,不存在先后秩序,A错误;
B.火箭尾部对气体的力和气体对火箭的推力是一对作用力和反作用力,B正确;
C.火箭尾部对气体的力和气体对空气的力的方向都向下,不是一对作用力和反作用力,C错误;
D.火箭对气体的力和气体对火箭的力是一对作用力和反作用力,二者等大反向,D错误。
故选B。
3.A
【详解】A. 因石块ab的接触面不一定是水平,则石块a可能受重力、支持力和摩擦力,共3个力作用,选项A正确;
B. 石块b一定受重力、a对b的压力和c对b的支持力;可能有a对b和c对b的摩擦力,则b不一定受4个力作用,选项B错误;
C. 石块a、b整体一定受重力和c对整体的支持力,可能还受到c对整体的摩擦力,选项C错误;
D. 石块a对石块b的压力和b对a的支持力是一对作用和反作用力;石块c对石块b的支持力和b对c压力的是一对作用和反作用力,选项D错误。
故选A。
4.B
【详解】根据牛顿第三定律可知,甲打乙的力大小等于乙对甲的作用力大小,但根据生理常识可知,拳头的承受力大于胸口的承受力,所以乙受伤而甲未受伤,甲又主动打乙,故判决甲支付乙的医疗费,故B正确。
故选B。
5.C
【详解】A.拉杆箱受到重力、支持力、拉力、摩擦力4个力作用,故A错误;
B.拉杆箱对地面的压力和地面对拉杆箱的支持力是一对相互相互作用力,不是平衡力,故B错误;
CD.根据平衡条件得
,
又
联立解得
角在之间变化时,拉力F存在最小值,并不是单调变化,故C正确,D错误。
故选C。
6.B
【详解】A.平衡力是作用在同一物体上,大小相等,方向相反,使物体保持平衡状态的两个力,P对Q的拉力是作用在Q上,Q对P的拉力是作用在P上,不满足平衡力的条件,故A错误;
B.相互作用力是作用在不同的两个物体上,大小相等,方向相反,且同时产生同时消失,P对Q的拉力是作用在Q上,Q对P的拉力是作用在P上,两个力是一对相互作用力,故B正确;
CD.由于P 对 Q的拉力与Q对P的拉力是一对相互作用力,两个弹簧的弹力大小相等,即
且有
则应满足
即Q的形变量更大,故CD错误。
故选B。
7.C
【详解】AD.根据平衡条件可知,摩擦力与重力平衡,所以与压力大小、水平运动状态等无关,AD错误;
B.根据平衡条件可知,摩擦力与重力平衡,是一对平衡力,B错误;
C.摩擦力与重力平衡,所以小球摩擦力竖直向上。由牛顿第三定律,小球对铁夹的摩擦力方向竖直向下,C正确。
故选C。
8.B
【详解】A.钢管受到地面的支持力的方向为垂直地面向上,故A错误;
B.钢管对地面的压力与地面对钢管的支持力是一对作用力和反作用力,故B正确;
C.钢管对地面的压力是钢管形变产生的,不是钢管的重力,故C错误;
D.钢管受到绳的拉力和钢管的重力作用在同一物体上,不是一对作用力和反作用力,故D错误。
故选B。
9.D
【详解】作用力与反作用力必是同时产生,一个力伴随着另一个力产生,如果是毫无关系的两个力即使是大小相等、方向相反、作用在同一直线上,且分别作用在两个物体上,也不是作用力与反作用力,作用力与反作用力与物体质量关系无关,与物体运动状态无关,作用力与反作用力称哪个是作用力是任意的。
故选D。
10.B
【详解】A.将拉力F正交分解如下图所示
则在x方向可得出
Fx曲 = Fsinα
Fx直 = Fsinβ
在y方向可得出
Fy曲 = Fcosα
Fy直 = Fcosβ
由题知α < β则
sinα < sinβ
cosα > cosβ
则可得到
Fx曲 < Fx直
Fy曲 > Fy直
A错误、B正确;
CD.耕索对犁的拉力与犁对耕索的拉力是一对相互作用力,它们大小相等,方向相反,无论是加速还是匀速,则CD错误。
故选B。
【点睛】
11.BD
【详解】A.由牛顿第三定律可知,小波对沙发的推力大小等于沙发对小波的弹力大小,故A错误;
B.沙发受到重力、支持力、摩擦力和小波对沙发的推力,沙发做匀速直线运动,故处于平衡状态,故B正确;
C.沙发所受重力的反作用力是沙发对地球的作用力,故C错误;
D.沙发向右运动,由平衡条件可知,小波对沙发向右的作用力与沙发受到的摩擦力大小相等,方向相反,即沙发所受到的摩擦力向左,沙发对小波作用于小波所受到的摩擦力等大反向,即小波受到的摩擦力向右,故D正确。
故选BD。
12.AC
【详解】A.对物块B受到重力和A对它的支持力,共受两个力,物块A受到重力、B对它的压力和弹簧对它的弹力,共三个力,故A正确;
B.B对A的压力和A对B的支持力是一对作用力和反作用力,故B错误;
C.A对弹簧的压力与弹簧对A的支持力是一对相互作用力,故C正确;
D.地面对弹簧的支持力和弹簧对A的支持力不是同一个力,故D错误。
故选AC。
13.AD
【详解】A.大人跟小孩掰手腕,大人的手对小孩的手有一个作用力,同时小孩的手对大人的手也有一个作用力,即大人和小孩手与手之间的力是一对相互作用力,A正确;
B.大人和小孩手与手之间的力是两个物体之间的相互作用力,不是一对平衡力,B错误;
CD.大人能轻松获胜,小孩失败了,可大人的手对小孩的力与小孩的手对大人的力是作用力与反作用力的关系,总是同时产生,大小相等,方向相反, C错误,D正确。
故选AD。
14.AC
【详解】A.静止的木块A在竖直方向上,只受重力和支持力,是一对平衡力。故A正确;
B.静止的木块A在水平方向上,只受摩擦力和拉力F,是一对平衡力。故B错误;
C.静止的木块B在水平方向向上,上下表面共受两个摩擦力,是一对平衡力。故C正确;
D.静止的木块B在竖直方向上,受重力、地面对它的弹力和A给它的压力,三力平衡。故D错误。
故选AC。
15. 调零 相等 相反 相等 相等 相反 总是大小相等
【详解】(1)[1][2][3]在测量之前弹簧测力计应该先进行调零, 把A、B两个弹簧测力计连接在一起,B的一端固定,用手拉A,两个弹簧测力计读数大小相等,它们受力的方向相反。
(2)[4]将两个弹簧测力计连接在一起,B连接一块木块,A用手拉着,匀速拉动木块时,观察到两弹簧测力计读数相等;
[5]在弹簧测力计的槽沟间放置泡沫塑料,它可以随指针移动,并作为指针到达最大位置的标记,手拉弹簧测力计A使木块加速运动一段时间后,泡沫塑料就停在前一过程中拉力最大的示数上.实验中观察到这两个示数相等。
(3)[6][7]前面的实验中观察到作用力与反作用力的方向相反,同一时刻的作用力与反作用力只是大小相等。
16.(1)明确研究对象,隔离物体
(2)见解析
(3)见解析
(4)见解析
【详解】(1)受力分析时,第一步应该明确研究对象,隔离物体。
(2)地球周围的物体都受重力作用,所以首先分析重力,木块受到竖直向下的重力作用;因为有挤压才可能有摩擦力,所以接着分析弹力,在分析摩擦力;木块受到垂直斜面向上的支持力,根据受力平衡分析可知,木块受到沿斜面向上的静摩擦力。
(3)为了避免多分析力,受力分析完应该找到物体所受各力的施力物体和受力物体,如果没有对应的施力物体或受力物体不是所研究的物体,则这个力不存在或不是物体受到的力。
(4)小球受重力和细绳的拉力,它们是一对相互平衡的力,小球所受拉力的反作用力是小球对细绳的拉力。
17.
【详解】对A受力分析如图甲所示,设力向下为正方向,由平衡条件得:
,
解得:.
故B对A的作用力大小为4N,方向竖直向上.
由牛顿第三定律得A对B的作用力:,方向竖直向下.
对B受力分析如图乙所示,由平衡条件得:,
解得:.
由牛顿第三定律得B对地面的压力大小为.
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