3.3 牛顿第三定律 过关练 2025-2026学年物理
高一年级人教版(2019)必修第一册
一、单选题
1.跳水一直是我国的优势项目。如图所示,一运动员站在跳板上,图中F1表示人对跳板的弹力,F2表示跳板对人的弹力,则( )
A.先有F1后有F2
B.一旦人离开跳板,F2立即消失,F1依旧存在
C.因人离开跳板前向上运动,所以F2大于F1
D.F1和F2大小相等、方向相反,是一对相互作用力
2.跑和走是两种简单的锻炼方式,跑和走的区别之一是跑具有腾空过程。关于跑和走过程中人与地面的相互作用,下列说法正确的是( )
A.跑的过程中,地面对人的支持力大于人对地面的压力
B.走的过程中,地面对人的支持力小于人对地面的压力
C.地面对人的支持力和人对地面的压力是一对平衡力
D.不管是跑还是走,地面对人的支持力始终与人对地面的压力大小相等
3.有一种台灯,灯头与底座通过一根可调整弯曲程度的塑料细杆相连。如图所示,甲、乙为同一台灯放在水平桌面上细杆弯曲程度不同的两种状态,以下说法正确的是( )
A.甲状态台灯对桌面的压力比乙的大
B.甲状态细杆对灯头的弹力比乙的大
C.乙状态台灯受到的重力与桌面对台灯的支持力是一对相互作用力
D.乙状态台灯对桌面的压力与桌面对台灯的支持力是一对相互作用力
4.在儿童创意画比赛中,一小朋友把金属“苹果”吸附在竖直的磁性白板上,如图所示。则( )
A.受重力、磁力、摩擦力三个力作用
B.白板对的作用力方向竖直向上
C.白板对的摩擦力大于的重力
D.白板对的力和对白板的力是一对平衡力
5.建筑工人用如图所示的定滑轮装置运送建筑材料。质量为70.0kg的工人站在地面上,通过定滑轮将20.0kg的建筑材料以2m/s的速度匀速拉升,忽略绳子和定滑轮的质量及定滑轮的摩擦,则工人对地面的压力大小为(g取10m/s2)( )
A.200N B.500N C.700N D.900N
6.下列关于飞船与火箭的说法正确的是( )
A.火箭尾部向外喷气,喷出的气体对火箭产生一个反作用力,从而使火箭获得了向上的推力
B.火箭尾部喷出的气体对空气产生一个作用力,空气的反作用力使火箭获得飞行的动力
C.火箭飞出大气层后,由于没有了空气,火箭虽然向后喷气,但火箭也无法获得前进的动力
D.飞船进入运行轨道之后,与地球之间仍然存在一对平衡力
7.如图是一种有趣好玩的感应飞行器,主要是通过手控感应飞行,它的底部设置了感应器装置。只需要将手置于离飞行器底部一定距离处,就可以使飞行器静止悬浮在空中,操作十分方便。下列说法正确的是( )
A.手对飞行器的作用力与飞行器所受的重力是一对平衡力
B.空气对飞行器的作用力和空气对手的作用力是一对作用力和反作用力
C.空气对飞行器的作用力方向竖直向上
D.因为空气会流动,所以螺旋桨对空气的作用力和空气对螺旋桨的作用力大小不相等
8.如图所示,水平放置的电子秤上有一磁性玩具,玩具由哑铃状物件P和左端有玻璃挡板的凹形底座Q构成, 其重量分别为Gp和 ,用手使P的左端与玻璃挡板靠近时,感受到P对手有靠向玻璃挡板的力,P与挡板接触后放开手, P处于“磁悬浮”状态(即P和Q的其余部分均不接触), P与Q间的磁力大小为F。下列说法正确的是( )
A.Q对P的磁力大小等于
B.P对Q的磁力方向竖直向下
C.Q对电子秤的压力大小等于G0
D.电子秤对Q的支持力大小等于
9.如图,用水平外力F将木块压在竖直墙面上保持静止状态,下列说法正确的是( )
①木块重力与墙对木块的静摩擦力是平衡力
②木块重力与墙对木块的静摩擦力是一对作用力与反作用力
③木块对墙的压力的反作用力与水平力F是平衡力
④水平力F与墙对木块的正压力是一对作用力和反作用力.
A.①② B.③④
C.①③ D.②④
二、多选题
10.均匀长杆一端搁在地面上,另一端用细线系在天花板上,如图所示的受力分析示意图中,正确的是( )
A. B.
C. D.
11.沙湾飘色是番禺区沙湾镇本土特色的传统民俗艺术活动,流行于珠江三角洲一带,影响全国。它集合了材料、力学、音乐、造型、装饰等工艺,以色柜作为展示舞台,色柜上坐立着的人物造型称为“屏”,凌空而起的称为“飘”,二者由中间的色梗连接,形成一个有机整体,以此表现某个民间传说或戏曲故事片段,如图里所示,其受力简图如图乙所示。为了有更好的表演效果,飘色巡游车载着孩童正以较小的速度在做匀速直线运动,则下列说法正确的是( )
A.孩童受到架子对他的支持力,是由于架子发生形变而产生的
B.孩童对架子的压力就是孩童受到的重力
C.孩童对架子的压力与架子对孩童的支持力大小相等且方向相反
D.孩童能跟随巡游车一起做匀速直线运动,是由于架子对孩童的支持力与孩童对架子的压力是一对平衡力
12.如图所示,一木板B放在水平地面上,木块A放在木板B的上面,木块A的右端与弹簧测力计相连,弹簧测力计的另一端固定在竖直墙壁上。用大小为5F的水平向左的拉力拉木板B,使它以速度v匀速运动,这时木块A静止,弹簧测力计的示数为2F。弹簧测力计始终保持水平,不计其重力。下列说法中正确的是( )
A.若用水平拉力6F拉木板B,木块A受到的摩擦力大小为2F,方向向左
B.若用水平拉力6F拉木板B,地面受到的摩擦力大小为4F,方向向左
C.若木板B以2v的速度运动,木块A受到的摩擦力大小为2F,方向向左
D.若木板B以2v的速度运动,地面受到的摩擦力大小为3F,方向向右
13.如下图所示,质量为m1的木块和质量为m2的长木板叠放在水平地面上.现对木块施加一水平向右的拉力F,木块在长木板上滑行,而长木板保持静止状态.已知木块与长木板间的动摩擦因数为μ1,长木板与地面间的动摩擦因数为μ2,且最大静摩擦力与滑动摩擦力相等.下列说法正确的是
A.木块受到的摩擦力大小为μ1(m1+m2)g
B.长木板受到的摩擦力大小为μ2(m1+m2)g
C.若改变F的大小,当F>μ1(m1+m2)g时,长木板一定不运动
D.若将F作用于长木板,长木板与木块有可能会相对滑动
三、实验题
14.(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
15.如图所示,用手挤压放在桌面上的弹簧。
(1)手挤压弹簧,弹簧发生了形变,手是否也会发生形变?如果手发生了形变,那么手和弹簧各自发生形变的原因是什么?手和弹簧的形变有先后之分吗?为什么?
(2)手对弹簧的力和弹簧对手的力是作用力和反作用力,它们的性质相同吗?
参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 D D D B B A C D C ACD
题号 11 12 13
答案 AC AC CD
1.D
【详解】人对跳板的弹力F1和跳板对人的弹力F2是一对相互作用力,由牛顿第三定律可知,这两个力总是大小相等、方向相反,作用在同一直线上,分别作用在两个物体上,同时产生,同时变化,同时消失,即。
故选D。
2.D
【详解】不管是跑还是走,地面对人的支持力和人对地面的压力是一对相互作用力,则地面对人的支持力始终等于人对地面的压力。
故选D。
3.D
【详解】A.由整体法,甲乙状态台灯对桌面的压力大小都等于台灯的重力大小,所以A错误;
B.甲乙状态细杆对灯头的弹力大小都等于灯头的重力,所以B错误;
C.乙状态台灯受到的重力与桌面对台灯的支持力是一对平衡力,所以C错误;
D.乙状态台灯对桌面的压力与桌面对台灯的支持力是一对相互作用力,所以D正确;
故选D。
4.B
【详解】A.金属“苹果”受重力、磁力、摩擦力、弹力四个力作用。故A错误;
B.白板对的三个作用力的合力与重力等大反向,所以其方向竖直向上。故B正确;
C.竖直方向白板对的摩擦力等于的重力。故C错误;
D.白板对的力和对白板的力是一对相互作用力。故D错误。
故选B。
5.B
【详解】以建筑材料为研究对象,由平衡条件可得:人对绳子的拉力
F=mg=20.0×10N=200N
对人研究,由平衡条件得
FN+F=Mg
得
FN=Mg-F=(700-200)N=500N
由牛顿第三定律得知:工人对地面的压力大小为500N,故B正确,ACD错误。
故选B。
6.A
【详解】ABC.火箭升空时,其尾部向下喷气,火箭箭体与被喷出的气体是一对相互作用的物体,火箭向下喷气时,喷出的气体同时对火箭产生向上的反作用力,即为火箭上升的推动力,此动力并不是由周围的空气对火箭的反作用力提供的,因而与是否飞出大气层、是否存在空气无关,故A正确,BC错误;
D.火箭运载飞船进入轨道后,飞船与地球之间依然存在相互吸引力,即地球吸引飞船,飞船吸引地球,这是一对作用力与反作用力,故D错误。
故选A。
7.C
【详解】A.手对飞行器无作用力,故手对飞行器的作用力与飞行器所受的重力不是一对平衡力,A错误;
B.空气对手无作用力,故空气对飞行器的作用力和空气对手的作用力不是一对作用力和反作用力,故B错误;
C.悬停在空中的飞行器受到重力的作用,而重力的施力物体是地球,由于力的作用是相互的,所以悬停在空中的直升飞机对地球也有力的作用,且方向相反,为竖直向上,故C正确;
D.螺旋桨对空气的作用力和空气对螺旋桨的作用力是一对相互作用力,故大小相等,D错误;
故选C。
【点睛】
8.D
【详解】AB.由题意可知,因手使P的左端与玻璃挡板靠近时,感受到P对手有靠向玻璃挡板的力,即Q对P有水平向左的磁力;P与挡板接触后放开手,P处于“磁悬浮”状态,则说明Q对P有竖直向上的磁力,则Q对P的磁力方向斜向左上方向,其磁力F大小大于,根据作用力与反作用力知P对Q的磁力方向斜向右下方向,其磁力F大小大于,故AB错误;
CD.对PQ的整体受力分析,竖直方向电子秤对Q的支持力大小等于,即Q对电子秤的压力大小等于,故C错误,D正确。
故选D。
9.C
【详解】木块处于静止状态,在竖直方向上受两个力,即重力和墙对木块的静摩擦力,两个力是一对平衡力,①正确,②错误;木块对墙的压力的反作用力是墙对木块的正压力,木块在水平方向上受外力F和墙对木块的正压力,两个力是一对平衡力,③正确,④错误。
故选C。
10.ACD
【详解】A.因为重力mg和地面支持力FN的方向都在竖直方向上,若拉力F在竖直方向上,则地面对木棒就没有摩擦力作用(木棒对地面无相对运动趋势),A正确;
BCD.若拉力F的方向与竖直方向有夹角,则必然在水平方向上有分力,使得木棒相对地面有运动趋势,则木棒将受到地面的静摩擦力Ff,且方向与F的水平分力方向相反,才能使木棒在水平方向上所受合力为零,CD正确,B错误。
故选ACD。
11.AC
【详解】A.架子对孩童的支持力是弹力,是架子发生弹性形变产生的,A正确;
B.重力是孩童受到的,压力是架子受到的,不是同一个力,B错误;
C.孩童对架子的压力与架子对孩童的支持力是一对相互作用力,所以大小相等,方向相反,C正确;
D.孩童受到重力和支持力的作用处于匀速直线运动状态,所以重力与支持力二力平衡是一对平衡力,D错误;
故选AC。
12.AC
【详解】A.由于AB间摩擦力为滑动摩擦力,其大小为
与外力大小无关,所以若用水平拉力6F拉木板B,木块A受到的摩擦力大小仍为2F,方向向左,故A正确;
B.由于B与地面间摩擦力也为滑动摩擦力,根据题意有
所以
若用水平拉力6F拉木板B,地面受到的摩擦力大小为3F,方向向右,故B错误;
CD.若木板B以2v的速度运动,A、B间、B与地面间的摩擦力不变,即木块A受到的摩擦力大小为2F,方向向左,地面对B的摩擦力大小为3F,方向向右,根据牛顿第三定律可知,地面受到的摩擦力大小为3F,方向向左,故C正确,D错误。
故选AC。
13.CD
【详解】先对木块受力分析,受拉力F、重力、支持力和向后的滑动摩擦力,滑动摩擦力为f1=μ1m1g;根据牛顿第三定律,木块对长木板有向前的滑动摩擦力,长木板还受到重力、压力、支持力和地面对其向后的静摩擦力,根据平衡条件,有f2=f1=μ1m1g≠μ2(m1+m2)g,故AB错误;若改变F的大小,当F>μ1(m1+m2)g时,滑块加速,但滑块与长木板的滑动摩擦力不变,故长木板与地面间的静摩擦力也不变,故木板不会运动;故C正确;若将力F作用在长木板上时,滑块受木板的作用力等于二者间的滑动摩擦力;当整体的加速度大于μ1g时,木块一定会发生相对木板的滑动;故D正确;故选CD.
【点睛】本题关键是先对滑块受力分析,求出滑块与长木板间的滑动摩擦力,然后对长木板受力分析,求出长木板与地面间的静摩擦力;同时要分清楚静摩擦力和滑动摩擦力,判断摩擦力的有无可以根据摩擦力的产生条件、作用效果、牛顿第三定律判断.
14. 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。
15.(1)手会发生形变。手和弹簧都发生了形变,原因是它们都受到了对方的作用力。形变是同时发生的,没有先后之分。因为手和弹簧受到对方的作用力是同时发生的。
(2)性质相同,都是弹力
【详解】(1)手挤压弹簧,弹簧发生了形变,手也会发生形变。手和弹簧都发生了形变,原因是它们都受到了对方的作用力。形变是同时发生的,没有先后之分。因为手和弹簧受到对方的作用力是同时发生的。
(2)手对弹簧的力和弹簧对手的力是作用力和反作用力,它们的性质相同,都是弹力。