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相互作用--牛顿第三定律 重点题型梳理 专题练(二)
2025-2026学年物理高一年级人教版(2019)必修第一册
五.受力分析
29.(多选)如图所示,两个相似的斜面体A、B在竖直向上的力F的作用下静止靠在竖直粗糙墙壁上.关于斜面体A和B的受力情况,下列说法正确的是( )
A.A一定受到四个力
B.B可能受到四个力
C.B与墙壁之间一定有弹力和摩擦力
D.A与B之间一定有摩擦力
30.“空中速降”是一项具有挑战性的体育游乐项目。如图所示,某人沿一根绳索匀速下滑,绳索上端A竖直,下端B松弛。下列对人的受力分析正确的是( )
31.矢量发动机是喷口可向不同方向偏转以产生不同方向推力的一种发动机.当“歼-20”隐形战斗机以速度v斜向上飞行时,其矢量发动机的喷口如图所示.已知飞机受到重力G、发动机推力F1、与速度方向垂直的升力F2和与速度方向相反的空气阻力Ff.下列受力分析示意图可能正确的是( )
32.如图所示,一质量为m的正方体物块置于风洞内的水平面上,其一面与风速垂直,当风速为v0时刚好能推动该物块。已知风对物块的推力F∝Sv2,其中v为风速、S为物块的迎风面积。当风速变为2v0时,刚好能推动用同一材料做成的另一正方体物块,则该物块的质量为(最大静摩擦力等于滑动摩擦力)( )
A.4m B.8m
C.32m D.64m
33.我国的高铁技术在世界处于领先地位,高铁(如图甲所示)在行驶过程中非常平稳,放在桌上的水杯几乎感觉不到晃动。图乙为高铁车厢示意图,A、B两物块相互接触地放在车厢里的水平桌面上,物块与桌面间的动摩擦因数相同,A的质量比B的质量大,车厢在平直的铁轨上向右做匀速直线运动,A、B相对于桌面始终保持静止,下列说法正确的是( )
A.A受到2个力的作用
B.B受到3个力的作用
C.A受到桌面对它向右的摩擦力
D.B受到A对它向右的弹力
34.如图所示,两梯形木块A、B叠放在水平地面上,A、B之间的接触面倾斜。A的左侧靠在光滑的竖直墙面上,加水平推力后,关于两木块的受力,下列说法正确的是( )
A.A、B之间一定存在摩擦力作用
B.木块A可能受三个力作用
C.木块A一定受四个力作用
D.木块B一定受到地面向右的摩擦力
35.(多选)如图,在斜面上木块A与B的接触面是水平的,绳子呈水平状态,两木块均保持静止.则木块A和木块B受力个数可能为( )
A.2个和4个
B.3个和4个
C.4个和4个
D.4个和5个
六.牛顿第三定律的实际应用36.如图所示,人站在船上撑竿使船离岸,在此过程中( )
A.竿对岸的作用力大于岸对竿的作用力
B.人与船之间存在着相互作用的摩擦力
C.岸对竿的作用力使船的运动状态发生改变
D.人受到的重力和竿对人的作用力是一对平衡力
37.如图所示,两头牛头抵头斗架。若左边的牛对右边的牛的力用F表示,右边的牛对左边的牛的力用F'表示,并且左边的牛不敌右边的牛在不断后退,则( )
A.F'>F
B.F'先于F产生
C.F和F'大小相等
D.F和F'的作用可相互抵消
38.新华社西昌3月10日电“芯级箭体直径9.5米级、近地轨道运载能力50吨至140吨、奔月转移轨道运载能力15吨至50吨、奔火(火星)转移轨道运载能力12吨至44吨……”这是我国重型运载火箭长征九号研制中的一系列指标,已取得阶段性成果,预计将于2030年前后实现首飞。火箭点火升空,燃料连续燃烧的燃气以很大的速度从火箭喷口喷出,火箭获得推力。下列观点正确的是( )
A. 喷出的燃气对周围空气的挤压力就是火箭获得的推力
B.因为喷出的燃气挤压空气,所以空气对燃气的反作用力就是火箭获得的推力
C.燃气被喷出瞬间,火箭对燃气的作用力就是火箭获得的推力
D.燃气被喷出瞬间,燃气对火箭的反作用力就是火箭获得的推力
39.为解决停车难问题,许多老旧小区、医院和商业中心引进一种全新智能倾斜式停车装置,大大提高了车库的停车容量。停车装置简单原理如图,汽车开上水平托架后,托架能自动弹出挡板,并缓慢地倾斜至一定角度。下列说法正确的是( )
A.汽车对托架的压力与托架对汽车的支持力是一对平衡力
B.托架倾斜过程中托架对汽车的支持力方向保持不变
C.托架倾斜过程中托架和挡板对汽车作用力的合力变大
D.托架倾斜过程中托架和挡板对汽车作用力的合力竖直向上
40.2016年8月16日1时40分,我国在酒泉卫星发射中心用“长征二号丁”运载火箭,成功将“墨子号”卫星发射升空并送入预定轨道。关于这次卫星与火箭上天的情形叙述正确的是( )
A.火箭尾部向外喷气,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前的推力
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,但也无法获得前进的动力
D.卫星进入预定轨道之后,与地球之间不存在相互作用
41.如图是“中国天眼”500m口径球面射电望远镜维护时的照片。为不损伤望远镜球面,质量为m的工作人员被悬在空中的氦气球拉着,当他在离底部有一定高度的望远镜球面上缓慢移动时,氦气球对其有大小为、方向竖直向上的拉力作用,使其有“人类在月球上行走”的感觉,若将人视为质点,此时工作人员( )
A.受到的压力大小为
B.受到的合力大小为
C.对球面的压力大小为
D.对球面的作用力大小为
42.2021年11月27日0时40分,我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭,成功将“中星1D”卫星发射升空。关于这次卫星与火箭上天的情形叙述正确的是( )
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,从而让火箭获得了向前的推力
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,但也无法获得前进的动力
D.卫星进入预定轨道之后,与地球之间不存在相互作用
答案
五.受力分析
29. 对A、B整体受力分析,如图甲所示,受到向下的重力和向上的推力F,由平衡条件可知B与墙壁之间不可能有弹力,因此也不可能有摩擦力,故C错误;对B受力分析如图乙所示,其受到重力、A对B的弹力及摩擦力而处于平衡状态,故B受到三个力,B错误;对A受力分析,如图丙所示,受到重力、推力、B对A的弹力和摩擦力,共四个力,A、D正确.
30. A
由题意可知,战斗机所受重力竖直向下,F2方向与速度方向垂直,Ff方向与速度方向相反,故选项A正确.
设质量为m的正方体物块的边长为a,密度为ρ,当风速为v0时刚好能推动物块,根据平衡条件有F=Ff,FN=mg,其中F=kSv2=ka2v,Ff=μFN,m=ρa3,解得a=;当风速变为2v0时,刚好能推动物块的边长变为4a,物块的体积变为64a3,则物块质量变为m′=64ρa3=64m,故D正确。
选A 车厢做匀速直线运动时,A、B受到的合外力均为零,因此分别只受到重力和桌面的支持力的作用,因此A正确,B、C、D错误。
如果A受到重力、墙面对它的弹力和B对它的支持力,这三个力恰好平衡,则A、B之间没有摩擦力,故A、C错误,B正确;以A、B整体为研究对象,竖直方向受到A、B的重力和地面的支持力,水平方向受到水平推力和墙面的弹力,水平地面可以对B无摩擦力,故D错误。
B至少受到重力、A对B的压力、斜面的支持力三个力,A对B可能有摩擦力,可能无摩擦力,斜面对物体B可能有静摩擦力,也有可能没有静摩擦力,B静止,则这两个摩擦力至少有一个,因此B受到4个力或5个力;而A除受到支持力与重力外,还可能受到拉力及B对A的摩擦力,因此A可能受到2个力或4个力.当B对A没有摩擦力时,A、B受力个数分别为2个和4个;当B对A有摩擦力时,斜面对物体B可能有静摩擦力,也可能没有静摩擦力,A、B受力个数可能为4个和4个或4个和5个.故选A、C、D.
牛顿第三定律的实际应用
竿对岸的作用力与岸对竿的作用力是一对作用力与反作用力,则大小相等,选项A错误;人与船之间有相对运动的趋势,可知人与船之间存在着相互作用的摩擦力,选项B正确;人对船的作用力使船的运动状态发生改变,选项C错误;人受到的重力与竿对人的作用力不在同一直线上,不是一对平衡力,选项D错误。
力F和F'分别是作用力与反作用力,它们大小相等,方向相反,同时产生,同时变化,作用在不同的牛身上,不可相互抵消。
故选C。
喷出的燃气对周围空气的挤压力,作用在空气上,不是火箭获得的推力,故A错误; 空气对燃气的反作用力,作用在燃气上,不是火箭获得的推力,故B错误; 燃气被喷出瞬间,燃气对火箭的反作用力作用在火箭上,是火箭获得的推力,故C错误,D正确。
A.汽车对托架的压力与托架对汽车的支持力是一对相互作用力,故A错误;
B.托架对汽车的支持力方向是垂直托架的,托架倾斜过程中,托架与地面的夹角改变了,则支持力的方向也改变,故B错误;
CD.托架倾斜过程中,汽车始终是平衡状态,即汽车的重力与托架和挡板对汽车作用力的合力始终等大反向,合力的大小等于重力,方向竖直向上,故C错误,D正确。
故选D。
选A 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提供的,因而与是否飞出大气层、是否存在空气无关,因而选项B、C错误,选项A正确;火箭运载卫星进入轨道之后,卫星与地球之间依然存在相互吸引力,即卫星吸引地球,地球吸引卫星,这是一对作用力与反作用力,故选项D错误。
D
由题意可知工作人员此时处于受力平衡状态,即所受合外力为零,则球面对人的作用力大小为
根据牛顿第三定律可知工作人员对球面的作用力大小为
由于工作人员受到的压力方向垂直于球面指向球心,而球面对工作人员的作用力方向竖直向上,所以球面对工作人员的作用力实际是球面对工作人员的压力以及对工作人员的摩擦力的合力,故工作人员受到的压力大小以及对球面的压力大小均不等于。
故选D。
选A 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提供的,因而与是否飞出大气层、是否存在空气无关,B、C错误,A正确;卫星进入轨道之后,卫星与地球之间依然存在相互吸引力,即卫星吸引地球,地球吸引卫星,这是一对作用力与反作用力,D错误。
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