2018_2019学年高中物理第四章牛顿运动定律5牛顿第三定律分层训练新人教版必修1

5 牛顿第三定律
A级　抓基础
1．关于作用力和反作用力，下列说法正确的是(　　)
A．作用力和反作用力作用在不同物体上
B．作用力和反作用力的大小有时相等，有时不相等
C．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
D．只有两个物体质量相同时，作用力和反作用力才大小相等
解析：作用力和反作用力作用在不同的物体上，作用效果不能抵消，不能合成，故A正确，C错误；由牛顿第三定律可知，作用力与反作用力大小相等，故B、D错误，故选A.
答案：A
2．一物体静止于斜面上，如图所示，则下列说法正确的是(　　)
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．物体所受的重力和斜面对物体的作用力是一对作用力和反作用力
D．物体所受的重力可以分解为沿斜面向下的力和对斜面的压力
答案：B
3．(多选)两个物体A和B，质量分别为M和m，用跨过定滑轮的轻绳相连，A静止与水平地面上，如图所示，不计摩擦力，A对绳的作用力的大小与地面对A的作用的大小分别为(　　)
A．A对绳的作用力的大小为mg
B．A对绳的作用力的大小为(M－m)g
C．地面对A的作用的大小为Mg
D．地面对A的作用的大小为(M－m)g
解析：先对B受力分析，受重力mg和拉力T，物体B处于平衡状态，故有T＝mg，再对物体A受力分析，受重力Mg、支持力N和拉力T，根据平衡条件，有T＋N＝mg，解得N＝Mg－T＝(M－m)g，根据牛顿第三定律，物体A的对地压力和地面的支持力相等，故压力也等于(M－m)g，A、D正确．
答案：AD
4．某学校教室里的磁性黑板上通常粘挂一些小磁铁，小磁铁被吸在黑板上可以用于固定挂图或试题答案，如图所示．关于小磁铁，下列说法中正确的是(　　)
A．磁铁受到的磁吸引力大于受到的弹力才能被吸在黑板上
B．磁铁与黑板间在水平方向上存在两对作用力与反作用力
C．磁铁受到五个力的作用
D．磁铁受到的支持力与黑板受到的压力是一对平衡力
答案：B
5．关于反作用力在日常生活和生产技术中的应用，下列说法中错误的是(　　)
A．在平静的水面上，静止着一只小船，船上有一人，人从静止开始从小船的一端走向另一端时，船向相反方向运动
B．汽车行驶时，通过排气筒向后排出燃气，从而获得向前的反作用力即动力
C．农田灌溉用自动喷水器，当水从弯管的喷嘴里喷射出来时，弯管会自动转向
D．软体动物乌贼在水中经过体侧的孔将水吸入鳃腔，然后用力把水挤出体外，乌贼就会向相反方向游去
解析：人从小船的一端走向另一端时，要受到船给人的摩擦力，方向与人行走的方向相同．根据牛顿第三定律知，人对小船也有一个摩擦力，其方向与人行走的方向相反，因此船将在这个摩擦力的作用下改变运动状态，向人行走的相反方向运动，所以A正确；汽车行驶时，通过排气筒向后排出燃气，虽然燃气对排气筒有反作用力，但毕竟反作用力很小，并不是汽车动力的来源，B错误；农业灌溉用的自动喷水器，当水从弯管的喷嘴里喷射出来时，弯管在水的反作用力的推动下会自动旋转，大大增加了喷水的面积，C正确；乌贼经过身体侧面的孔把水吸入鳃腔，然后用力把水经过小孔压出体外，根据牛顿第三定律可知，乌贼就获得了方向相反的反作用力，从而向排水的相反方向游去，D正确．
答案：B
6.如图所示，用质量不计的轻绳L1和L2将M、N两重物悬挂起来，则下列说法正确的是(　　)
A．L1对M的拉力和L2对M的拉力是一对平衡力
B．L2对M的拉力和L2对N的拉力是一对作用力与反作用力
C．L1对M的拉力和M对L1的拉力是一对平衡力
D．L2对N的拉力和N对L2的拉力是一对作用力和反作用力
解析：对M受力分析，它受到重力、L1的拉力、L2的拉力作用．因此，L1对M的拉力和L2对M的拉力并不是一对平衡力，A错；作用力和反作用力作用在相互作用的两个物体之间，而B选项中有三个物体：M、N、L2，B错误；平衡力必须作用在同一个物体上，L1对M的拉力和M对L1的拉力分别作用在M和L1上，显然不是平衡力，C错误；D项中的一对力是作用力和反作用力，D正确．
答案：D
B级　提能力
7．(多选)为了节省能量，某商场安装了智能化的电动扶梯．无人乘行时，扶梯运转得很慢；有人站上扶梯时，它会先慢慢加速，再匀速运转．一顾客乘扶梯上楼，恰好经历了这两个过程，如图所示．那么下列说法中正确的是(　　)
A．顾客先受到三个力的作用，匀速时受到两个力的作用
B．顾客始终处于超重状态
C．顾客对扶梯作用力的方向始终竖直向下
D．扶梯对顾客作用力的方向先指向右上方，再竖直向上
解析：当电动扶梯匀速运转时，顾客只受两个力的作用，即重力和支持力，故A正确；匀速时是平衡状态，B错误；由受力分析可知，加速时顾客对扶梯有水平向左的摩擦力，扶梯对人合力斜向右上，而匀速时没有摩擦力，此时扶梯对人作用力方向竖直向上，所以扶梯对顾客的作用力方向先指向右上方，再竖直向上，再由牛顿第三定律可知，故C错误，D正确．
答案：AD
8.如图所示，两个等大、反向的水平力F分别作用在物体A和B上，A、B两物体均处于静止状态．若各接触面与水平地面平行，则A、B两物体各受几个力(假设水平地面光滑)(　　)
A．3个，4个　　　 B．4个，4个
C．4个，5个 D．4个，6个
解析：对物体A受力分析：竖直方向上受两个力：重力和支持力；水平方向受两个力：水平力F和B对A的摩擦力，即物体A共受4个力作用；对物体B受力分析：竖直方向上受3个力作用：重力、地面的支持力、A对B的压力；水平方向受两个力作用：水平力F和A对B向右的摩擦力，即物体B共受5个力的作用，故C正确．
答案：C
9．(多选)如图所示，人重600 N，木板重400 N，人与木板间、木板与地面间的动摩擦因数均为0.2，绳与滑轮的质量及它们之间的摩擦均不计，现在人用水平拉力拉绳，使他与木板一起向右匀速运动，则(　　)
A．人拉绳的力是200 N
B．人拉绳的力是100 N
C．人的脚给木板的摩擦力方向水平向右
D．人的脚给木板的摩擦力方向水平向左
解析：先运用整体法，选取人和木板组成的系统为研究对象，设绳中弹力大小为FT，则2FT＝μ(G人＋G水板)＝0.2×(600＋400) N＝200 N，所以FT＝100 N，选项A错误，B正确；再运用隔离法，选取人为研究对象，水平方向上，人共受到两个力的作用：绳子水平向右的弹力和木板对人的脚的摩擦力，因为二力平衡，所以该摩擦力与弹力等大反向，即摩擦力方向水平向左，根据牛顿第三定律，人的脚给木板的摩擦力方向水平向右，选项C正确，D错误．
答案：BC
10.质量为M的人站在地面上，用绳通过定滑轮将质量为m的重物从高处放下，如图所示，若重物以加速度a下降(aA．(M＋m)g－ma B．M(g－a)－ma
C．(M－m)g＋ma D．Mg－ma
解析：对重物，设绳的拉力为FT，由牛顿第二定律知：mg－FT＝ma，所以，绳的拉力为FT＝mg－ma.对人受力分析，受重力、绳的拉力及地面的支持力而平衡，则Mg＝FN＋FT，所以FN＝Mg－FT＝(M－m)g＋ma.根据牛顿第三定律知，人对地面的压力大小也为(M－m)g＋ma.
答案：C
11.如图所示，圆环的质量为M，经过环心的竖直钢丝AB上套有一个质量为m的小球，今让小球沿钢丝AB(质量不计)以初速度v0竖直向上运动，要使圆环对地面无压力，则小球的加速度和小球能达到的最大高度是多少(设小球不会到达A点)?
解析：由牛顿第三定律知圆环对地面无压力，则地面对圆环无支持力，取小球为研究对象，受重力mg和钢丝对小球竖直向下的摩擦力f.
由牛顿第二定律得：mg＋f＝ma，由牛顿第三定律可知小球对钢丝竖直向上的摩擦力f′＝f.对圆环受力分析可知，圆环受重力Mg和竖直向上的摩擦力f′作用，则：Mg＝f′，由以上各式解得：a＝g.小球沿钢丝做匀减速运动，由运动公式可得上升的最大高度x＝＝.
答案：g