4.5牛顿第三定律 作业Word版含解析

第5节　牛顿第三定律
1.一个铅球和一个皮球相互挤压的时候,以下叙述正确的是(　C　)
A.铅球对皮球的压力大于皮球对铅球的压力
B.铅球的形变大于皮球的形变
C.皮球对铅球的压力和铅球对皮球的压力一定同时产生
D.铅球对皮球的压力与皮球对铅球的压力是一对平衡力
解析:作用力和反作用力的关系总是大小相等、方向相反,作用力和反作用力的关系与物体的运动状态无关。铅球对皮球的压力与皮球对铅球的压力是一对作用力和反作用力,具有等大、同时性且共线等特点,但两个力作用在两个不同物体上,因而不能平衡,故选项C正确。
2.生活中有许多谚语和歇后语都蕴含着丰富的物理知识。下列能体现“物体间力的作用是相互的”的是(　C　)
A.秤砣虽小,能压千斤
B.人往高处走,水往低处流
C.鸡蛋碰石头,不自量力
D.水滴石穿,非一日之功
3.汽车拉着拖车在平直的公路上运动,下列说法中正确的是(　D　)
A.汽车能拉着拖车前进是因为汽车对拖车的拉力大于拖车对汽车的拉力
B.汽车先对拖车施加拉力,然后才产生拖车对汽车的拉力
C.匀速前进时,汽车对拖车的拉力等于拖车向后拉汽车的力;加速前进时,汽车对拖车的拉力大于拖车向后拉汽车的力
D.拖车加速前进,是因为汽车对拖车的拉力大于地面对拖车的摩擦
阻力
解析:汽车对拖车的拉力与拖车对汽车的拉力是作用力与反作用力,作用力和反作用力总是等大同性质且反向,故选项A错误;作用力和反作用力具有同时性,故选项B错误;作用力和反作用力总是等大反向,不管是匀速前进还是加速前进,汽车对拖车的拉力与拖车向后拉汽车的力都是等大反向,故选项C错误;对拖车受力分析,拖车受汽车对拖车的拉力,地面对拖车的摩擦阻力,故加速前进是因为汽车对拖车的拉力大于地面对拖车的摩擦阻力,故选项D正确。
4.物体在斜面上保持静止状态,下列说法正确的是(　C　)
A.重力与物体受到的支持力是一对平衡力
B.重力沿斜面向下的分力与斜面对物体的静摩擦力是一对作用力与反作用力
C.物体对斜面的压力与斜面对物体的支持力是一对作用力与反作
用力
D.物体对斜面的压力与斜面对物体的支持力是一对平衡力
解析:物体静止在斜面上受力如图所示,合力为零。其中重力与支持力显然不在一条直线上,它们不是一对平衡力,选项A错误;重力沿斜面向下的分力与物体所受的静摩擦力平衡,选项B错误;物体对斜面的压力与斜面对物体的支持力作用在同一直线上,是同种性质的力,它们是一对作用力与反作用力,故选项C正确,D错误。
5.如图为正在高空进行拍摄的无人机。若无人机在空中处于悬停状态进行拍摄,在无风无雨的理想情况下,下列说法正确的是(　D　)
A.无人机所受重力和空气对无人机向上的升力为一对作用力和反作用力
B.无人机对空气向下的推力和空气对无人机向上的升力为一对平
衡力
C.无人机所受重力和无人机对空气向下推力为一对平衡力
D.无人机在重力和空气对其向上的升力共同作用下处于平衡态
6.电动滑板车是继传统滑板之后的又一滑板运动的新型产品形式,深受年轻人的喜爱。如图所示,电动滑板车置于水平地面上,下列说法正确的是(　C　)
A.人站在滑板车上保持静止时,人所受的重力和地面对滑板车的支持力是一对平衡力
B.人站在滑板车上保持静止时,滑板车对人的支持力与滑板车对地的压力是一对作用力和反作用力
C.人向上起跳的加速阶段,滑板车对人的支持力等于人对滑板车的
压力
D.人向上起跳的加速阶段,人所受的重力与人对滑板车压力大小相等
解析:人站在滑板车上保持静止时,人所受的重力与滑板车对人的支持力是一对平衡力,人所受的重力和地面对滑板车的支持力分别作用在两个不同的物体上,选项A错误;人站在滑板车上保持静止时,滑板车对人的支持力与人对滑板车的压力是一对作用力和反作用力,选项B错误;滑板车对人的支持力与人对滑板车的压力是一对作用力和反作用力,总是大小相等,方向相反,与人的运动状态无关,选项C正确;人向上起跳时,加速度向上,合力向上,人所受的重力小于滑板车对人的支持力,所以人所受的重力小于人对滑板车的压力,选项D错误。
7.如图所示的情形中,不涉及牛顿第三定律的有(　B　)
A.气垫船旋转的螺旋桨获得动力
B.战斗机在行进途中抛弃副油箱
C.喷水龙头自动旋转使喷水均匀
D.玩具火箭靠喷出火药飞上天空
解析:气垫船旋转的螺旋桨推动水的作用力与水推动螺旋桨的作用力(动力)是一对作用力和反作用力;战斗机在行进途中抛弃副油箱是为了减小惯性,提高灵活性;喷水龙头向外喷水的力与水对水龙头的力是一对作用力和反作用力;玩具火箭喷出火药的力与火药对玩具火箭的力是一对作用力与反作用力。故应选B。
8.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(　C　)
A.F=G,F=F′
B.F=G,FC.电扇静止时,固定杆对它的作用力等于它对固定杆的作用力
D.电扇水平转动后,固定杆对它的作用力小于它对固定杆的作用力
解析: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′9.如图,质量为m的木块P在质量为M的长木板ab上滑行,长木板放在水平地面上一直处于静止状态。若ab与地面间的动摩擦因数为
μ1,木块P与长木板ab间的动摩擦因数为μ2,则长木板ab受到地面的摩擦力大小为(　C　)
A.μ1Mg B.μ1(m+M)g
C.μ2mg D.μ1Mg+μ2mg
解析:本题根据木板ab静止的条件,结合牛顿第三定律和平衡条件,不难判断选项C正确。也可进行如下分析:木板ab静止,故其所受摩擦力为静摩擦力,与动摩擦因数μ1无关,而选项A,B,D中均包含有μ1这一因素,故选项A,B,D均错,只能选C。
10.人走路时,人和地球间的作用力和反作用力的对数有(　C　)
A.一对 B.二对 C.三对 D.四对
解析:人走路时受到三个力的作用,即重力、地面的支持力和地面对人的摩擦力,力的作用总是相互的,这三个力的反作用力分别是人对地球的吸引作用、人对地面的压力和人对地面的摩擦力,所以人走路时与地球间有三对作用力和反作用力,选C。
11.在日常生活中,小巧美观的冰箱贴使用广泛。一磁性冰箱贴贴在冰箱的竖直表面上静止不动时,它受到的磁力(　D　)
A.小于受到的弹力
B.大于受到的弹力
C.和受到的弹力是一对作用力与反作用力
D.和受到的弹力是一对平衡力
解析:因磁性冰箱贴静止不动,在水平方向上受到两个力:磁力与弹力,二力平衡,所以D正确,A,B,C错误。
12.如图所示,一个体重650 N的人,把重为50 N的物体挂在棒的一端,棒放在肩膀上,另一端用手抓住使棒处于平衡状态,这时手向下的拉力是100 N,若不计棒的重力,则这时人对地面的压力为(　A　)
A.700 N B.800 N
C.750 N D.以上答案都不对
解析:将人和重物看做一个整体,整体受到重力和地面的支持力,即有FN=G人+G物=(650+50) N=700 N,根据牛顿第三定律,可得人对地面的压力为700 N,故A正确。
能力提升
13.两物体甲和乙在同一直线上运动,它们在0～0.40 s内的vt图象如图所示。若仅在两物体之间存在相互作用,则物体甲与乙的质量之比和图中的时间t1分别为(　B　)
A.1∶3和0.30 s B.3∶1和0.30 s
C.1∶3和0.28 s D.3∶1和0.28 s
解析:设甲和乙两物体间的相互作用力大小为F,对于甲物体,由牛顿第二定律知F=m1a1,在t1时间内甲的加速度大小可用表示,即F=m1;对于乙物体,由牛顿第二定律知F=m2a2,在t1时间内乙的加速度大小可用表示,即F=m2,所以=3;对于乙物体,其加速度a2= m/s2=
10 m/s2,所以t1=0.30 s。综上可知,选项B正确。
14.气球下挂一重物,沿与水平方向成60°角的方向斜向上匀速上升,如图所示,不考虑空气阻力,则关于气球和重物整体的受力情况,下列说法正确的是(　B　)
A.受重力、浮力、水平方向的风力
B.只受重力和浮力的作用
C.受重力、浮力、斜向上的冲力
D.受重力、浮力、水平方向的风力、斜向上的冲力
解析:气球和重物整体不可能受到斜向上的冲力,因为我们找不到相应的施力物体,选项C,D错误;若气球和重物整体受重力、浮力、水平方向的风力的作用,就不可能做匀速运动,故选项A错误,B正确。
15.两个物体如图放置,水平力F=1 N 作用在b上,两物体做(保持相对静止)匀速直线运动,则以下说法正确的是(　D　)
A.物体b对物体a的摩擦力为1 N
B.物体b对物体a的摩擦力为0.5 N
C.地面对物体b的摩擦力为0.5 N
D.地面对物体b的摩擦力为1 N
解析:物体a做匀速直线运动,水平方向不受力,即a与b之间没有摩擦力,故选项A,B错误;对a,b整体分析,根据平衡条件知地面对b的摩擦力为1 N,故选项C错误,D正确。
16.如图所示,质量为M的木箱放在水平面上,木箱中的立杆上套着一个质量为m的小球,开始时小球在杆的顶端,由静止释放后,小球沿杆下滑的加速度为重力加速度的一半,即a=g,则小球在下滑的过程中,木箱对地面的压力为(　B　)
A.(M+m)g B.g
C.g D.g
解析:取小球为研究对象,受重力mg、摩擦力Ff,如图甲所示,
据牛顿第二定律得
mg-Ff=ma
取木箱为研究对象,受重力Mg、地面支持力FN及小球给予的摩擦力
Ff′,如图乙所示,据物体平衡条件得
FN-Ff′-Mg=0
且Ff=Ff′
解得FN=g
由牛顿第三定律知,木箱对地面的压力大小为
FN′=FN=g。
17.如图所示,底座A上装有长0.5 m的直立杆,其总质量为M=0.2 kg,杆上套有质量m=0.05 kg的小环B,它与杆有摩擦,当环从底座上以
4 m/s的速度飞起时,刚好能到达杆的顶端,g取10 m/s2,求:
(1)在环升起过程中,底座对水平面压力多大?
(2)小环从杆顶落回底座需多少时间?
解析:(1)小环从底座飞起过程中,做匀减速直线运动。
即有v2-=-2as,解得a==16 m/s2,
对小环受力分析,如图甲所示,根据牛顿第二定律列方程mg+Ff=ma
解得Ff=m(a-g)=0.05×(16-10) N=0.3 N;
对底座和杆整体受力分析,如图乙所示,根据平衡条件列平衡方程FN+Ff′=Mg,
而Ff′=Ff=0.3 N
解得FN=Mg-Ff=0.2×10 N-0.3 N=1.7 N,
根据牛顿第三定律,底座对水平面压力大小
FN′=FN=1.7 N。
(2)小环从杆顶落回底座做匀加速直线运动,对环受力分析如图丙所示,根据牛顿第二定律列方程
mg-Ff′=ma′,
解得a′=g-=4 m/s2,
由s=at2得t==0.5 s。
答案:(1)1.7 N　(2)0.5 s