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牛顿第三定律——2025-2026学年高一物理人教版(2019)必修一同步课时作业
一、单选题
1.2025年5月30日,“我们的节日 端午”主题文化活动暨中国传统龙舟大赛在贵州铜仁碧江区大明边城龙舟基地开赛。来自全国各地的60支队伍在男子、女子传统划姿,自由划姿四大组别500米直道赛中展开激烈角逐,吸引数万人现场观赛。下列说法正确的是( )
A.船桨划水时,船桨对水的作用力小于水对船桨的作用力,所以龙舟能快速前进
B.选手们用力向后划水,水给船桨向前的作用力推动龙舟前进
C.龙舟在匀速前进时,船桨对水没有作用力,水也不对船桨产生作用力
D.龙舟加速前进时,船桨对水的作用力是龙舟前进的动力
2.物体A在外力F作用下静止在水平面上,和物体的受力有关作用力与反作用力存在几对( )
A.1对 B.2对 C.3对 D.4对
3.下列关于作用力和反作用力的说法正确的是( )
A.当作用力消失后,反作用力才慢慢消失
B.作用力是弹力,则反作用力一定是弹力
C.重力是没有反作用力的
D.一对作用力和反作用力的合力一定为零
4.引体向上是同学们经常做的一项健身运动。该运动的规范动作是:两手正握单杠,由悬垂开始,上拉时,下颚须超过单杠面。下放时,两臂放直,不能曲臂,如图所示,这样上拉下放,重复动作,达到锻炼臂力和腹肌的目的。关于做引体向上动作时人的受力,以下判断正确的是( )
A.加速上拉过程中,单杠给人的作用力大于人给单杠的作用力
B.在加速下放过程中,单杠对人的作用力等于人对单杠的作用力
C.悬垂静止时,单杠对人的作用力与人对单杠的作用力是一对平衡力
D.在加速下放过程中,在某瞬间人可能不受力的作用
5.如图所示,人在划船时,桨向后推水,水就向前推桨,将船向前推进。下列说法正确的是( )
A.船加速前进时,桨对水的作用力大于水对桨的作用力
B.船减速前进时,桨对水的作用力小于水对桨的作用力
C.若桨对水的作用力增大,则水对桨的作用力也增大
D.只有船匀速前进时,桨对水的作用力才等于水对桨的作用力
6.如图所示,百米赛跑中,发令枪响时运动员蹬踏起跑器踏板迅速向前加速启动,此过程中,运动员对起跑器踏板的作用力为、起跑器踏板对运动员的作用力为,下列说法正确的是( )
A.先产生,再产生 B.先产生,再产生
C.大于 D.大小等于
7.汽车拉着拖车在水平道路上沿直线加速行驶,根据牛顿运动定律可知
A.汽车拉拖车的力大于拖车拉汽车的力
B.汽车拉拖车的力小于拖车拉汽车的力
C.汽车拉拖车的力大于拖车受到的阻力
D.汽车拉拖车的力小于拖车受到的阻力
8.如图所示,人沿水平方向拉牛,但没有拉动,下列说法正确的是( )
A.绳拉牛的力小于牛拉绳的力
B.绳拉牛的力与牛拉绳的力是一对平衡力
C.绳拉牛的力与地面对牛的摩擦力是相互作用力
D.绳拉牛的力与地面对牛的摩擦力是一对平衡力
9.一本书静放在桌面上,则下列说法中正确的是( )
A.书受到的重力和桌面对书的支持力是一对相互作用力与反作用力
B.桌面对书的支持力的大小等于书的重力,它们是一对平衡力
C.书对桌面的压力就是书的重力,它们是同一性质的力
D.书对桌面的压力和桌面对书的支持力是一对平衡力
10.如图所示,某款手机支架由“L”形挡板和“⊥”形底座构成,“L”形挡板由相互垂直的两部分组成,与水平方向的夹角为θ。手机支架放置在水平桌面上,重力大小为G的手机静置于支架上时,将手机所受重力分解为分别平行于AB、BC的分力、。不计手机与挡板间的摩擦,下列说法正确的是( )
A.
B.手机支架对桌面没有摩擦力
C.就是手机对的压力
D.与对手机的支持力是一对相互作用力
11.在冰上接力比赛时,甲推乙的作用力是,乙对甲的作用力是,则这两个力( )
A.大小相等,方向相反 B.大小相等,方向相同
C.的冲量大于的冲量 D.的冲量小于的冲量
二、多选题
12.如图,沿斜面匀速下滑的物体,关于其受力的说法正确的是( )
A.物体受力平衡
B.物体受重力、下滑力和支持力
C.物体受重力、支持力和摩擦力
D.物体受重力、支持力、摩擦力和紧压斜面的力
13.如图所示是立式风洞跳伞实验情景,风洞喷出竖直向上的气流将实验者加速向上“托起”。此过程中( )
A.地球对人的吸收力和人对地球的吸引力大小相等
B.人受到的重力和人受到的气流的力是一对作用力与反作用力
C.人受到的重力和气流对人的作用力是一对平衡力
D.人被向上加速托起时,人的运动状态发生了变化
14.下列说法正确的是( )
A.平直公路上使汽车启动、加速的力,其施力物体是地面
B.旋转指南针,指南针停下时总是指向南北方向,产生此现象的力找不到施力物体
C.如果物体A对物体B有一个吸引力,那么物体B必然对物体A也存在一个吸引力
D.某人用水平力推静置于水平地面的箱子却没有推动,是因为人推箱子的力小于箱子对人的反作用力
15.如图所示,将一个质量为m的铅球放在倾角为θ的斜面上,并用垂直于斜面的挡板挡住,铅球处于静止状态。不计一切摩擦,重力加速度为g。下列说法正确的是( )
A.挡板对铅球的支持力大小为
B.铅球对挡板的压力就是重力沿斜面向下的分量
C.铅球对斜面的压力大小为
D.现将挡板缓慢旋转至水平的过程中,铅球仍保持静止,则铅球对斜面的压力逐渐减小直至为零
三、实验题
16.牛顿第三定律
(1)实验探究:如图所示,把A、B两个弹簧测力计连接在一起,B的一端固定,用手拉测力计A,结果发现两个弹簧测力计的示数是_______的。改变拉力,弹簧测力计的示数也随着改变,但两个弹簧测力计的示数总是_________的,方向________。
(2)牛顿第三定律:两个物体之间的作用力和反作用力总是大小________,方向_______,作用在________。
17.(1)如图所示是探究向心力的大小F与质量m、角速度ω和半径r之间的关系的实验装置。
①下列实验的实验方法与本实验相同的是____________;
A.探究平抛运动的特点
B.探究加速度与力、质量的关系
C.探究两个互成角度的力的合成规律
D.探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系
②当探究向心力的大小F与半径r的关系时,需调整传动皮带的位置使得左右两侧塔轮轮盘半径____________(选填“相同”或“不同”);
(2)在研究牛顿第三定律时,将两个完全相同的弹簧秤通过挂钩悬挂对拉,如图所示,甲弹簧秤在上,乙弹簧秤在下。若将两个弹簧的位置互换重复实验,则甲弹簧秤和乙弹簧秤示数的变化情况为____________。
A.甲变小 B.甲不变 C.乙变小 D.乙不变
四、计算题
18.在如图所示的两种情况中,船与电扇处于静止状态,电扇接通电源后,船分别会向哪边运动?
19.请比较一对作用力和反作用力与一对平衡力的异同点,并举例说明。
20.一物体悬挂在弹簧测力计上,并处于静止状态。请证明弹簧测力计的示数等于物体的重力。
参考答案
1.答案:B
解析:AB.船桨划水时,船桨对水的作用力与水对船桨的作用力是一对相互作用力,等大反向,用力向后划水,水给船桨向前的作用力推动龙舟前进,故A错误,B正确;C.龙舟在匀速前进时,船桨与水之间仍然有相互作用力,对龙舟而言,所受推力和水对其的阻力平衡,它才匀速前进,故C错误;D.龙舟加速前进时,水对船桨的作用力推动龙舟前进,故D错误。故选B。
2.答案:D
解析:物体对桌面的压力与桌面对物体的支持力;物体对桌面的摩擦力与桌面对物体的摩擦力;所受的重力与对地球的引力,物体受到拉力F与物体对F的施力物体的力;这四对力大小相等、方向相反、同一直线,两个受力物体为相互作用力。故选D。
3.答案:B
解析:作用力和反作用力同时消失,A错误:作用力和反作用力是同种性质的力,B正确;重力的反作用力是物体对地球的吸引力,C错误:作用力和反作用力作用在不同物体上,不可以合成, D 错误.
4.答案:B
解析:无论是上拉过程,还是下方过程,还是悬垂静止中,单杠对人的作用力总等于人对单杠的作用力,是一对相互作用力,与人的运动状态无关,选项AC错误,B正确;
在下放过程中,若在某段问人向下的加速度为重力加速度9,则人只受到一个重力的作用,故D错误。
故选B。
5.答案:C
解析:桨对水的作用力与水对桨的作用力是一对相互作用力,不管船加速前进、减速前进还是匀速前进,桨对水的作用力与水对桨的作用力大小总是相等;若桨对水的作用力增大,则水对桨的作用力也增大。故选C。
6.答案:D
解析:运动员对起跑器踏板的作用力与起跑器踏板对运动员的作用力为一对相互作用力,总是大小相等,方向相反,同时产生,同时消失。故选D。
7.答案:C
解析:汽车对拖车的拉力与拖车对汽车的拉力是作用力与反作用力,根据牛顿第三定律,这两个力总是大小相等、方向相反并且作用在同一条直线上,故A错误,B错误;对拖车受力分析,受重力、支持力、拉力和阻力,由于拖车加速前进,故拉力大于阻力,故C正确,D错误.
8.答案:D
解析:AB.绳拉牛的力与牛拉绳的力是一对相互作用力,大小相等,故AB错误;
CD.人沿水平方向拉牛,但没有拉动,根据受力平衡可知绳拉牛的力与地面对牛的摩擦力是一对平衡力,故C错误,D正确。
故选D。
9.答案:B
解析:A.桌面对书的支持力和书的重力是一对平衡力,大小相等,故A错误,B正确;
C.书对桌面的压力的性质是弹力,重力的性质是万有引力,性质不同,故C错误;
D.书对桌面的压力和桌面对书的支持力是作用力与反作用力的关系,故D错误。
故选:B。
10.答案:B
解析:A.根据几何条件可知,重力与的夹角为θ,由共点力平衡有,A错误;B.对手机和手机支架构成的整体受力分析可知,整体受竖直向下的重力和桌面给整体的竖直向上的弹力,整体处于静止状态,所以手机支架不受桌面的摩擦力,因此手机支架对桌面没有摩擦力,B正确;C.的受力物体是手机,与手机对BC的压力不是同一个力,C错误;D.与AB对手机的支持力大小相等、方向相反、作用在同一直线上且作用在同一物体上,是一对平衡力,D错误。故选B。
11.答案:A
解析:根据牛顿第三定律可知和等大反向、具有同时性,根据冲量定义式可知和的冲量大小相等,方向相反,A正确。
12.答案:AC
解析:因为物体沿斜面匀速下滑,故受力平衡,由分析可知,物体只受三个力,重力、支持力和摩擦力。故AC正确,BD错误。
故选AC。
13.答案:AD
解析:A.地球对人的吸引力和人对地球的吸引力是一对作用力和反作用力,大小相等,故A正确;BCD.实验者加速向上运动,合力向上不为零,气流对人的作用力大于人受到的重力,且人的运动状态发生了变化故BC错误,D正确;故选AD。
14.答案:AC
解析:A.使汽车启动、加速的力,其施力物体是地面,A正确;B.指南针停下时总是指向南北方向,其施力物体是地球,B错误;C.物体间里的作用是相互的,根据牛顿第三定律可知,两个力的性质相同,C正确;D.推箱子没推动,是因为人对箱子的推力小于或等于地面对箱子的最大静摩擦力,根据牛顿第三定律可知,人推箱子的力等于箱子对人的反作用力,D错误。故选AC。
15.答案:ACD
解析:AB.对小球,沿斜面方向平衡可知,挡板对铅球的支持力大小为
铅球对挡板的压力和重力沿斜面向下的分量,不是一个力,因为受力物体不一样,选项A正确,B错误;
C.垂直斜面方向,斜面对铅球的支持力为
由牛顿第三定律可知,铅球对斜面的压力大小为,选项C正确。
D.对铅球受力分析如下,三个力合力为零,挡板缓慢旋转至水平的过程中,与竖直方向夹角逐渐减小为零,根据图示可知,铅球对斜面的压力逐渐减小直至为零,故D正确。
故选ACD。
16.答案:(1)相等;相等;相反
(2)相等;相反;同一条直线上
解析:(1)实验探究:如图所示,把A、B两个弹簧测力计连接在一起,B的一端固定,用手拉测力计A,结果发现两个弹簧测力计的示数是相等的,改变拉力,弹簧测力计的示数也随着改变,但两个弹簧测力计的示数总是相等的,方向相反;
(2)根据牛顿第三定律的定义可知,两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等,方向相反,作用在同一条直线上。
17.答案:(1)BD;相同
(2)A
解析:(1)A.本实验采用的实验方法是控制变量法,探究平抛运动的特点,采用等效思想,故A错误;
B.探究加速度与力和质量的关系实验采用的实验方法是控制变量法,故B正确;
C.探究两个互成角度的力的合成规律实验采用的实验方法是等效替代法,故C错误;
D.探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系利用控制变量法,故D正确。
故选BD。
当探究向心力的大小F与半径r的关系时,应保证小球的质量和角速度不变,所以需调整传动皮带的位置使得左右两侧塔轮轮盘半径相同。
(2)由于弹簧秤重力的影响,使得上面弹簧秤的读数大于下面弹簧秤的读数,所以甲乙位置互换后,甲的读数减小,乙的读数增大。
故选A。
18.答案:见解析
解析:图a中,电扇处在船上,电扇与船构成一个整体,当接通电源,电扇对空气有水平向右的作用力,根据牛顿第三定律,空气对电扇与船整体有水平向左的作用力,船将水平向左运动;图b中,电扇处于船外,当接通电源,电扇对空气有水平向右的作用力,空气吹帆,对船有水平向右的作用力,船将水平向右运动。
19.答案:一对相互作用力与一对平衡力的异同点见下表。
比较项目 一对平衡力 一对作用力与反作用力
不同点 作用在同一物体上 作用在不同物体上
两个力的合力为0 两个力对不同物体产生不同的效果
力的性质不一定相同 力的性质相同
不一定同时产生。同时消失 同时产生,同时消失、同时变化
相同点 两个力大小相等,方向相反,且在同一条直线上
举例:对于静止在水平桌面上的茶杯,桌子对茶杯的支持力与茶杯对桌面的压力是一对作用力与反作用力。二者分别作用在茶杯和桌面上,产生效果分别影响到茶杯和桌面;都是弹力;若桌子对茶杯的支持力消失,茶杯对桌面的压力也会消失。桌子对茶杯的支持力与茶杯的重力是一对平衡力。二者都作用在茶杯上,共同效果使茶杯处于平衡状态;二力是不同性质的力;当桌子对茶杯的支持力消失时,茶杯重力仍然存在。
20.答案:弹簧测力计读数等于物体对弹簧的拉力大小。设物体对弹簧的拉力大小为F,物体受到弹簧的拉力为,物体受到的重力为G。
物体静止时,根据共点力的平衡条件
F与是作用力和反作用力,根据牛顿第三运动定律
所以
即弹簧测力计的示数等于物体的重力。
解析:
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