教科版物理必修1同步测试：第3章 第4节 牛顿第三定律

[随堂达标]
1．关于作用力和反作用力，下列叙述正确的是(　　)
A．一个作用力和它的反作用力的合力等于零
B．作用力和反作用力性质不一定相同
C．作用力和反作用力同时产生，同时消失
D．两个物体处于相对静止时，它们之间的作用力和反作用力的大小才相等
解析：选C.作用力与反作用力产生的原因相同，必定是同一性质的力，B错误；作用力和反作用力一定同时产生，同时消失，而且始终大小相等方向相反，与物体所处的状态无关，所以C正确，D错误；作用力与反作用力分别作用在相互作用的两个物体上，不能求合力，A错误．
2．人在沼泽地行走时容易下陷，下陷时(　　)
A．人对沼泽地地面的压力大于沼泽地地面对他的支持力
B．人对沼泽地地面的压力等于沼泽地地面对他的支持力
C．人对沼泽地地面的压力小于沼泽地地面对他的支持力D.无法确定
解析：选B.人对沼泽地地面的压力和沼泽地地面对他的支持力是一对作用力和反作用力，一定是大小相等的，人容易下陷是因为人的重力大于沼泽地地面对他的支持力所致．
3.
如图所示，物体放在水平桌面上，受到一个水平向右的拉力F作用，却仍然保持静止，则下列说法中正确的是(　　)
A．物体受三个力作用，其中有一对平衡力
B．物体受三个力作用，其中有一对作用力和反作用力
C．物体受四个力作用，其中有两对作用力和反作用力
D．物体受四个力作用，其中有两对平衡力
解析：选D.物体受重力、桌面的支持力、水平向右的拉力F，根据物体处于静止状态知，物体所受合外力为零，所以物体在水平方向除受水平向右的拉力F外，还必须受水平向左的摩擦力f，所以物体共受四个力的作用，选项A、B错误．由于作用力与反作用力是分别作用在两个不同物体上的，所以物体所受的四个力中不可能构成作用力与反作用力，因此选项C错误．物体水平方向上受向右的拉力和向左的摩擦力，其合力为零，为一对平衡力．竖直方向受重力和支持力，也为一对平衡力，所以选项D正确．
4．用一根轻质弹簧竖直悬挂一小球，小球和弹簧的受力如图所示，下列说法正确的是(　　)
A．F1的施力物体是弹簧
B．F2的反作用力是F3
C．F3的施力物体是地球
D．F4的反作用力是F1
解析：选B.小球受到重力和弹簧施加的竖直向上的拉力作用，F1是小球的重力，其施力物体是地球，选项A错误；F2是弹簧对小球的弹力，F3是小球对弹簧的弹力，F2与F3是存在于弹簧与小球之间的一对相互作用力，选项B正确，选项C错误；F4是天花板对弹簧的作用力，F4的反作用力是弹簧对天花板的竖直向下的拉力，选项D错误．
5．一质量为m的人站在电梯中，电梯加速上升，加速度大小为g，g为重力加速度．人对电梯底部的压力大小为(　　)
A.mg　　　　　　　　
B．2mg
C．mg
D.mg
解析：选D.设电梯对人的支持力为N，由牛顿第二定律得N－mg＝mg，N＝mg.由牛顿第三定律知人对电梯的压力大小为N′＝N＝mg.
[课时作业]
一、单项选择题
1．出租车在乡间小路上倒车时撞上香蕉树，车几乎没有受损，香蕉树却被撞歪了，关于车与树之间的撞击力，以下判断正确的是(　　)
A．由牛顿第三定律可知，车和树受到的撞击力一样大
B．车的质量大，受到的撞击力大
C．车是运动的，受到的撞击力大
D．树是静止的，受到的撞击力大
解析：选A.根据牛顿第三定律可知，因为车对树的撞击力与树对车的撞击力是作用力与反作用力，故可知车和树受到的撞击力一样大，故选A.
2．下面说法中正确的是(　　)
A．以卵击石，鸡蛋“粉身碎骨”，但石头却“安然无恙”是因为鸡蛋对石头的力小于石头对鸡蛋的力
B．马拉车前进，马对车的拉力大小等于车对马的拉力大小
C．物体间的作用力在先的是作用力，其后的是反作用力
D．人压弹簧时“人弱它就强”说明人与弹簧间的相互作用力不是等大的
解析：选B.相互作用的两个力总是大小相等的，故B对，A、D错，两力总是同时产生，同时消失，C错，故选B.
3．吊在大厅天花板上的电扇所受重力为G，静止时固定杆对它的拉力为F，扇叶水平转动起来后，杆对它的拉力为F′，则(　　)
A．F＝G，F′＝F　　　　　
B．F＝G，F′>F
C．F＝G，F′D．F′＝G，F′>F
解析：选C.电扇静止时只受竖直向下的重力和杆对它的拉力F，由二力平衡可得：F＝G，扇叶水平转动后，对空气有向下的作用力，而空气对扇叶则有向上的反作用力，设为F″，则由二力平衡可得：F′＋F″＝G，故F′4．如图，两车厢质量相同，均静止于光滑水平面上．其中一个车厢内有一人拉动绳子使两车厢相互靠近．若不计绳子质量，下列对于哪个车厢里有人的判断，正确的是(　　)
A．绳子的拉力较大的那一端车厢里有人
B．先开始运动的车厢里有人
C．相遇时位移较小的车厢里有人
D．相遇时位移较大的车厢里有人
解析：选C.静止于光滑水平面上的两车厢用不计质量的轻绳连接，轻绳上的拉力处处相等．根据牛顿第三定律知，轻绳对两车的拉力大小相等，选项A错误；轻绳对两车的拉力也就是车厢所受的合外力，同时产生加速度，质量大的加速度小，在相等时间内加速度小的车厢运动位移就小，选项B、D错误，选项C正确．
5.
物块A和B的质量分别为m1和m2，并叠放在质量为m的水平桌面上，如图所示．下列说法中正确的是(　　)
A．桌子受到A和B的作用力，它们的合力等于(m1＋m2)g
B．桌子受到B对它的作用，作用力的大小等于m2g
C．地面对桌子的作用力的大小等于(m1＋m2＋m)g
D．桌子受到重力作用，大小等于(m1＋m2＋m)g
解析：选C.以桌子为研究对象，它受到三个力作用，分别是重力mg，地面对桌子的支持力N1，物体B对桌面的压力N2.由于桌子静止，所以N1＝mg＋N2.再以AB作为一个整体进行受力分析，受到两个力的作用，分别是重力(m1＋m2)g和桌面的支持力N2′，又因为N′2＝(m1＋m2)g，根据牛顿第三定律知N2＝N2′＝(m1＋m2)g，所以N1＝(m＋m1＋m2)g，故C对，A、B、D错．
6．如图所示，一个箱子放在水平地面上，箱内有一固定的竖直杆，在杆上套着一个环．箱和杆质量为M，环的质量为m，已知环沿着杆加速下滑，环与杆的摩擦力大小为f，则此时箱对地面的压力为(　　)
A．Mg
B．(M＋m)g
C．(M＋m)g－f
D．Mg＋f
解析：选D.取木箱为研究对象，它受向下的重力Mg、环给它向下的摩擦力f和地面的支持力N三个力的作用而平衡，
N＝Mg＋f.由牛顿第三定律知，箱对地面压力N′＝N＝Mg＋f.
7．利用牛顿第三定律，有人设计了一种交通工具，在平板车上装了一个电风扇，风扇运转时吹出的风全部打到竖直固定在小车中间的风帆上，靠风帆受力而向前运动，如图所示．对于这种设计，下列分析中正确的是(　　)
A．根据牛顿第二定律，这种设计能使小车运行
B．根据牛顿第三定律，这种设计能使小车运行
C．这种设计不能使小车运行，因为它违反了牛顿第二定律
D．这种设计不能使小车运行，因为它违反了牛顿第三定律
解析：选D.风扇吹出的风吹到风帆上时，根据牛顿第三定律，风会给风扇一个反作用力，因此对于整个装置而言，作用力和反作用力是内力，小车不会运行，故选D.
二、多项选择题
8.
物体静止在斜面上，如图所示，下列说法正确的是(　　)
A．物体对斜面的压力和斜面对物体的支持力是一对平衡力
B．物体对斜面的摩擦力和斜面对物体的摩擦力是一对作用力和反作用力
C．物体所受重力和斜面对物体的作用力是一对平衡力
D．物体所受重力可以分解为沿斜面向下的力和对斜面的压力
解析：选BC.作用力与反作用力作用在不同的物体上，平衡力作用在同一物体上，选项A错误，选项B、C正确．物体的分力和合力应是针对同一物体，效果相同，故选项D错误．
9．下列有关相互作用的说法正确的是(　　)
A．苹果从树上落下，落向地球，说明苹果受地球的引力，而地球不动，说明地球不受苹果的作用力
B．人拉车加速运动时，人拉车的力大小等于车拉人的力大小
C．篮球运动员甲将球扔出去的力和运动员乙接球时的力是作用力与反作用力的关系
D．大炮发射炮弹的过程，炮弹对炮身也有反作用力
解析：选BD.A中地球“不动”是因为地球的质量太大．由＝可知，当苹果的质量与地球质量相比可以忽略时，地球受苹果的吸引而产生的加速度也可以小到忽略的程度．B情形是作用力与反作用力，也必定相等．C不属于作用力与反作用力，甲扔球时，与球发生作用和反作用，乙接球时，球与乙发生作用和反作用．大炮发射炮弹时，大炮给炮弹一个作用力，同时，炮弹给炮身一个反作用力，故B、D正确．
10．在“用传感器探究作用力与反作用力的关系”的实验中，两个力传感器同时连接到计算机上，把两个挂钩连接在一起，向相反方向拉动，观察显示器屏幕上出现的结果如图所示，观察分析两个力传感器的相互作用力随时间变化的曲线，可以得到以下哪些实验结论(　　)
A．作用力与反作用力大小始终相等
B．作用力与反作用力方向相反
C．作用力与反作用力作用在同一物体上
D．牛顿第三定律不仅适用于静止的物体也适用于运动的物体
解析：选AB.从图像可知，两力的曲线以时间轴为对称轴，总是大小相等、方向相反的，故A、B项正确，C项错误．D项结论正确，但不能从实验现象得出，故正确选项为A、B.
三、非选择题
☆11.一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人拉住，如图所示．设人的质量为65
kg，吊椅的质量为15
kg，不计定滑轮与绳子间的摩擦．重力加速度取g＝10
m/s2.当人与吊椅一起以加速度a＝1
m/s2上升时，试求：
(1)人竖直向下拉绳的力；
(2)人对吊椅的压力大小．
解析：(1)设人竖直向下拉绳的力为T，则由牛顿第三定律可知，绳子对人竖直向上的拉力大小为T，绳对吊椅竖直向上的拉力大小也为T，选取人和吊椅整体为研究对象，则有2T－(M＋m)g＝(M＋m)a，所以T＝＝
N＝440
N.
(2)设吊椅对人的支持力为F，以人为研究对象，由牛顿第二定律得：T＋F－Mg＝Ma
所以F＝M(g＋a)－T＝65×11
N－440
N＝275
N.
据牛顿第三定律知，人对吊椅的压力大小为275
N.
答案：(1)440
N　(2)275
N
☆12.如图所示，质量为M的木板放在倾斜角为θ的光滑斜面上，一个质量为m的人站在木板上，若人相对于木板静止，木板的加速度为多大？人对木板的摩擦力为多大？
解析：先以M、m为一整体，受力分析如图甲所示，取沿
斜面向下为正方向，由牛顿第二定律得
(M＋m)gsin
θ＝(M＋m)a
a＝gsin
θ
以人为研究对象，设木板对人的摩擦力为f人，方向沿斜面向下，受力分析如图乙所示．
由牛顿第二定律得：
mgsin
θ＋f人＝ma且a＝gsin
θ.
可得f人＝0，由牛顿第三定律得：人对木板的摩擦力也为零．
答案：gsin
θ　0