高中物理人教版必修一检测题第四章 第5节　牛顿第三定律 Word版含解析

[随堂检测]
1．(多选)(2019·哈尔滨高一检测)关于作用力与反作用力，下列说法正确的是(　　)
A．作用力与反作用力总是大小相等，方向相反，因而合力为零
B．作用力与反作用力是同一性质的力
C．因为地球质量大于物体质量，所以地球对物体的作用力大于物体对地球的反作用力
D．作用力与反作用力是同时产生，同时消失
解析：选BD.作用力与反作用力作用在两个物体上，不能求合力；作用力与反作用力总是大小相等、方向相反，同时产生，同时变化，同时消失，性质相同，故选项B、D正确，选项A、C错误．
2．(2019·上海市六校联考)如图所示，两车厢的质量相同，其中一个车厢内有一人拉动绳子使两车厢相互靠近，若不计绳子质量及车厢与轨道间的摩擦，下列对于哪个车厢里有人的判断是正确的(　　)
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．后到达两车中点的车厢里有人
D．不去称量质量无法确定哪个车厢有人
解析：选C.根据牛顿第三定律，两车之间的拉力大小相等，故A错误；有拉力后，两车同时受到拉力，同时开始运动，故B错误；两车之间的拉力大小相等，根据牛顿第二定律，总质量大，加速度小，由x＝at2，相同时间内位移小，后到达中点，即后到达两车中点的车厢里有人，故C正确；无需称质量，可由C项办法确定哪个车厢有人，故D错误．
3．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，箱和杆总质量是M，环的质量为m，已知环沿着杆加速下滑，环与杆间的摩擦力大小为Ff，则此时箱子对地面的压力为(　　)
A．Mg　　　　　　　　　　 B．(M＋m)g
C．(M＋m)g－Ff D．Mg＋Ff
解析：选D.取箱子为研究对象，它受向下的重力Mg、环给它向下的摩擦力Ff和地面的支持力FN三个力的作用而平衡，FN＝Mg＋Ff，由牛顿第三定律知，箱子对地面的压力大小F′N＝FN＝Mg＋Ff，D正确．
4.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，小车不会运动，故选D.
[课时作业]
一、单项选择题
1．(2019·汕头高一检测)关于作用力、反作用力和一对平衡力的认识，正确的是(　　)
A．一对平衡力的合力为零，作用效果相互抵消，一对作用力与反作用力的合力也为零，作用效果也相互抵消
B．作用力和反作用力同时产生、同时变化、同时消失，且性质相同，平衡力的性质却不一定相同
C．两个物体相碰时，由于作用力和反作用力大小相等，两物体损坏的程度一定相同
D．先有作用力，接着才有反作用力，一对平衡力却是同时作用在同一个物体上
解析：选B.作用力与反作用力作用在两个不同的物体上，作用效果不能抵消，A错误；作用力与反作用力具有同时性、性质相同的特点，平衡力不一定具备这些特点，B正确，D错误；不同的物体受到相同大小的力产生的效果不一定相同，故C错误．
2．一物体受绳的拉力作用由静止开始前进，先做加速运动，然后改做匀速运动，最后改做减速运动，则下列说法中正确的是(　　)
A．加速前进时，绳拉物体的力大于物体拉绳的力
B．减速前进时，绳拉物体的力小于物体拉绳的力
C．只有匀速前进时，绳拉物体的力与物体拉绳的力大小相等
D．不管物体如何前进，绳拉物体的力与物体拉绳的力大小总相等
解析：选D.绳拉物体的力与物体拉绳的力是一对作用力与反作用力的关系，不论物体处于什么状态，两者大小总是相等，物体处于匀速、加速、减速状态是由受到的拉力和摩擦力的大小关系决定的．故D对．
3．(2019·浙江嘉兴高一期末)2018年11月16日第五届世界互联网大会在乌镇开幕，同时全球首个机器人智能停车场落户乌镇，该智能泊车机器人可完成2000 kg汽车的升举、搬运、旋转、下放，2分钟帮你停好车，停车时驾驶员将车开入车库交互区，感应器辅助驾驶员将车准确停放在车架上，智能停车系统为泊车机器人规划泊车位置并规划最优路径，泊车机器人水平托起车辆后由交互区驶出进行车辆停泊，如图所示，在泊车机器人水平托起车辆作匀速直线运动的过程中，下列说法正确的是(　　)
A．汽车受到与运动方向相反的静摩擦力作用
B．汽车受到的重力与支持力是作用力与反作用力
C．汽车受到的支持力大于重力
D．汽车所受合力为零
解析：选D.泊车机器人水平托起车辆作匀速直线运动的过程中，加速度为零，合外力为零，水平方向不受摩擦力，故A错误，D正确；汽车竖直方向受力平衡，汽车受到的重力与支持力是一对平衡力，大小相等，方向相反，故B、C错误．
4．(2019·福州高一检测)《水浒传》第七回“花和尚倒拔垂杨柳”中有这样一个情节：“众泼皮嫌一株绿杨树上的乌鸦叫．鲁智深相了一相，走到树前，把直裰脱了，用右手向下，把身倒缴着，却把左手拔住上截，把腰只一趁，将那株绿杨树带根拔起．”对这段话中描述的力学知识，理解正确的是(　　)
A．鲁智深对绿杨树施加了力，而绿杨树对鲁智深没有力的作用
B．鲁智深对绿杨树施加的力大于绿杨树对鲁智深施加的力
C．鲁智深对绿杨树施加的力等于绿杨树对鲁智深施加的力
D．条件不足，不能判断出鲁智深对绿杨树的力与绿杨树对鲁智深的力之间的关系
解析：选C.鲁智深对绿杨树施加的力与绿杨树对鲁智深施加的力是作用力与反作用力，大小始终相等，故选项C正确，选项A、B、D错误．
5．在滑冰场上，甲、乙两个小孩分别坐在滑冰板上，原来静止，在相互猛推一下后，他们分别向相反的方向运动．假定两板与冰面间的动摩擦因数相同．已知甲的质量小于乙的质量，则(　　)
A．在推的过程中，甲推乙的力小于乙推甲的力
B．在推的过程中，甲推乙的时间小于乙推甲的时间
C．在分开后，甲的加速度的大小小于乙的加速度的大小
D．在分开后，甲在冰面上滑行的距离比乙在冰面上滑行的距离远
解析：选D.根据牛顿第三定律可知，甲推乙的力和乙推甲的力大小相等，作用时间也相等，选项A、B错误；由于两板与冰面间的动摩擦因数相同，由μmg＝ma得a＝ug，所以分开后甲、乙的加速度大小相等，选项C错误；由于甲的质量小，相互作用时甲所受的合力一直大于乙所受的合力，所以分开时甲的速率大于乙的速率，并且分开后甲、乙的加速度大小相等，由v2＝2ax得，分开后甲滑行的距离比乙滑行的距离远，选项D正确．
6．(2019·江苏启东中学质检)在春天，河水边上的湿地是松软的，人在这些湿地上行走时很容易下陷，此时(　　)
A．人对湿地地面的压力大于湿地地面对他的支持力
B．人对湿地地面的压力等于湿地地面对他的支持力
C．人对湿地地面的压力小于湿地地面对他的支持力
D．无法确定
解析：选B.人对湿地地面的压力和湿地地面对他的支持力是一对作用力和反作用力，故大小相等，选项B正确．
7.如图所示，用弹簧测力计悬挂一个重G＝10 N的金属块，使金属块的一部分浸在台秤上的水杯中(水不会溢出)．若弹簧测力计的示数变为F′T＝6 N，则台秤的示数与未挂金属块时相比(　　)
A．保持不变 B．增加10 N
C．增加6 N D．增加4 N
解析：选D.金属块浸入水中后，水对金属块产生浮力F，由弹簧测力计的示数可知，浮力的大小为F＝G－FT′＝10 N－6 N＝4 N．根据牛顿第三定律，金属块对水也施加一个反作用力F′，其大小F′＝F＝4 N，通过水和杯的传递，对台秤产生附加压力，所以台秤的示数增加4 N.
8．(2019·广东佛山高一月考)某人站在地面上，先将两腿弯曲，再用力蹬地，向上跳离地面，人能跳离地面的直接原因是(　　)
A．人对地面的作用力大于人的重力
B．地面对人的作用力大于人对地面的作用力
C．地面对人的作用力大于人的重力
D．人除受地面的弹力外，还受到一个向上的力
解析：选C.人对地面的作用力大于人的重力，但人能跳离地面的直接原因是地面对人的作用力大于人的重力，合力向上，故A错误；人对地面的作用力与地面对人的作用力是一对作用力和反作用力，大小相等，故B错误；人能离开地面的原因是地面对人的作用力大于地球对人的引力，人受到向上的合力，故C正确；人除受地面的弹力外，没有受到一个向上的力，故D错误．
9．如图所示，大人很轻松地就能将小孩拉过来，如果用两个力传感器与计算机相连，就很容易地显示两个拉力随时间变化的图象．由图象可以得出的正确结论是(　　)
A．作用力与反作用力的大小总是相等
B．作用力与反作用力的大小不相等
C．作用力与反作用力的作用时间不相等
D．作用力与反作用力的方向相同
解析：选A.所给拉力图象关于t轴对称，表明作用力和反作用力的大小始终相等，A对，B错；从图象看出，作用力与反作用力同时产生、同时消失，作用时间相同，C错；图象上两人的用力一正一负，表明作用力和反作用力方向相反，D错．
10.(2019·宿州高一测试)一根轻质弹簧竖直悬挂在天花板上，下端悬挂一小球并静止．弹簧和小球的受力如图所示，下列说法正确的是(　　)
A．F2的反作用力是F4
B．F1的施力物体是弹簧
C．F4的反作用力是F3
D．F3的施力物体是小球
解析：选D.F2的反作用力是F3，选项A错误；F1的施力物体是地球，选项B错误；F4的反作用力是弹簧对天花板的拉力，选项C错误，D正确．
二、多项选择题
11．(2019·临沂质量抽测)一物体静止在水平桌面上，下列有关力的描述正确的是 (　　)
A．物体所受的重力和桌面对物体的支持力是一对平衡力
B．物体对桌面的压力就是物体所受到的重力
C．物体对桌面的压力和桌面对物体的支持力是一对作用力和反作用力
D．桌面受到的压力是由于桌面发生形变引起的
解析：选AC.物体静止在水平桌面上，受到竖直向下的重力和竖直向上的桌面的支持力，二力平衡，是一对平衡力，物体对桌面的压力大小等于物体所受到的重力大小，方向相同，物体对桌面的压力和桌面对物体的支持力是一对作用力和反作用力，桌面受到的压力是由于物体发生形变引起的，故选项A、C正确，B、D错误．
12．一个大人跟一个小孩站在水平地面上手拉手比力气，结果大人把小孩拉过来了．对这个过程中作用于双方的力的关系，不正确的说法是(　　)
A．大人拉小孩的力一定比小孩拉大人的力大
B．大人拉小孩的力与小孩拉大人的力是一对作用力与反作用力
C．大人拉小孩的力与小孩拉大人的力大小一定相等
D．只有在大人把小孩拉动的过程中，大人的力才比小孩的力大，在可能出现的短暂相持过程中，两人的拉力一样大
解析：选AD.大人拉小孩与小孩拉大人的力是一对相互作用力，它们之间的关系满足牛顿第三定律，所以二者永远大小相等，方向相反，两力作用在不同的人身上，不能求合力，小孩被拉动是因为她受到的拉力大于她与地面间的最大静摩擦力．
13.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．电扇静止时，固定杆对它的作用力大小等于它对固定杆的作用力大小
D．电扇水平转动后，固定杆对它的作用力大小小于它对固定杆的作用力大小
解析：选BC.电扇不转时，显然有F＝G，而扇叶转动起来后，向下吹风，对空气有向下的作用力，根据牛顿第三定律，空气对叶片有向上的作用力，此时杆对电扇的拉力F′＜G，得F′＜F，选项B正确；固定杆对电扇的作用力与电扇对固定杆的作用力为一对作用力和反作用力，故两者总是等大反向，C正确．
三、非选择题
14.如有人做过这样一个实验：如图所示，把生鸡蛋A快速向另一个完全一样的静止的生鸡蛋B撞去(用同一部位撞击)，结果每次都是被撞击的鸡蛋B被撞破，这是为什么呢？
答案：以上现象不是巧合，这里面有两个物理学原理：牛顿第三定律和惯性．假设用鸡蛋A去碰静止的鸡蛋B.
由于鸡蛋A在碰撞前有速度，碰撞瞬间蛋壳停下了．由于惯性，鸡蛋A里面的物质仍然有向原来运动方向运动的趋势，虽然两鸡蛋接触处的碰撞力大小相等，但接触处鸡蛋A的蛋壳还受到鸡蛋里面物质对它的作用力，使鸡蛋A的蛋壳所受合外力小于鸡蛋B的蛋壳所受合外力，所以鸡蛋A不会破，而鸡蛋B会破．
15.一只小猫跳起来抓住悬挂在天花板上的竖直木杆，如图所示，在这一瞬间悬绳断了，设木杆足够长，由于小猫继续上爬，所以小猫离地面高度不变，则木杆下降的加速度大小为多少？方向如何？(设小猫质量为m，木杆的质量为M)
解析：题目中要求的是木杆的加速度，但由于猫对木杆的作用力未知，所以若只研究木杆将无法求得答案．所以本题应采用隔离法，即先以猫为研究对象，根据猫的运动状态求得杆对猫的作用力F，由牛顿第三定律可知猫对杆的作用力F′与F等大反向，再以杆为研究对象，由牛顿第二定律即可求得杆的加速度．先对猫进行分析，由于猫相对地面高度不变，即猫处于平衡状态，而猫受重力G1＝mg和木杆对猫向上的摩擦力F的作用，如图甲所示，故G1与F二力平衡，即
F＝G1＝mg
如图乙再对木杆进行受力分析：木杆受重力G2＝Mg作用，由于木杆对猫有向上的摩擦力F，由牛顿第三定律可知，猫对杆有向下的摩擦力F′，且F′＝F.
对杆由牛顿第二定律，有：F′＋Mg＝Ma
解得杆的加速度为a＝g，方向竖直向下．
答案：g　竖直向下