4.4 牛顿第三定律 课时练习（含解析）

沪科版（2019）高中物理必修一第四章牛顿运动定律-第四节牛顿第三定律课时练习
一、单选题
1．下列说法中正确的是（　　）
A．用手压弹簧，手先给弹簧一个作用力，弹簧压缩后再反过来给手一个作用力
B．运动员将垒球抛出后，垒球的运动状态仍在变化，垒球仍为受力物体，施力物体还是运动员
C．均匀木球的重心在球心，挖去球心部分后，木球就没有重心了
D．重力的大小不是总等于弹簧测力计下面竖直悬挂的物体受到的弹簧测力计的拉力
2．排球运动员扣球，设手对球的作用力大小为Fl，球对手的作用力大小为F2，则Fl与F2的关系为
A．Fl>F2 B．Fl=F2 C．Fl3．如图所示，一个大人（甲）跟一个小孩（乙）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，说法正确的是（ ）
A．大人拉小孩的力比小孩拉大人的力大 B．大人与小孩间的拉力是一对平衡力
C．大人拉小孩的力与小孩拉大人的力大小一定相等 D．以上说法都不对
4．马沿水平方向拉车，车匀速前进时，下列说法中正确的有（ ）
A．马拉车的力与车拉马的力是一对平衡力 B．马拉车的力与车拉马的力是一对不同性质的力
C．马拉车的力与地面对车的阻力是一对平衡力 D．马拉车的力与地面对车的阻力是一对作用力与反作用力
5．如图所示，狗拉着雪橇在雪道上行驶，根据牛顿运动定律可知 ( )
A．若加速前进，狗拉雪橇的力大于雪橇拉狗的力
B．若匀速前进，狗拉雪橇的力与雪橇拉狗的力平衡
C．若减速前进，狗拉雪橇的力小于雪橇拉狗的力
D．无论怎样行驶，狗拉雪橇的力的大小都等于雪橇拉狗的力的大小
6．如图所示，一个人站在水平地面上的长木板上用力F向右推箱子，长木板、人、箱子均处于静止状态，三者的质量均为m，重力加速度为g，则(　　)
A．箱子受到的摩擦力方向向右 B．地面对长木板的摩擦力方向向左
C．长木板对地面的压力大小为3mg D．若人用斜向下的力推箱子，则长木板对地面的压力会大于3mg
7．如图所示，用拇指、食指捏住圆规的一个针脚，另一个有铅笔芯的脚支撑在手掌心位置，使OA水平，然后在外端挂上一些不太重的物品，这时针脚A、B对手指和手掌均有作用力，对这两个作用力方向的判断，下列各图中大致正确的是
A． B． C． D．
8．一块铁m被竖直悬挂着的磁性黑板紧紧吸住不动，如图所示，下列哪一说法是错误的（　　）
A．铁块受到四个力作用，其中有三个力的施力物体均是黑板
B．铁块与黑板间在水平方向有两对相互作用力，互相吸引的磁力和互相排斥的弹力
C．磁力和弹力是互相平衡的力
D．磁力大于弹力，黑板才能吸住铁块不动
9．如图所示，家用吊扇对悬挂点有拉力作用，正常转动时吊扇对悬挂点的拉力与它不转动时相比(　　)
A．变大 B．变小 C．不变 D．无法判断
10．一个物体静止放在水平桌面上，物体对桌面的压力大小等于物体的重力，这是因为（ ）
A．它们是一对平衡力 B．它们是一对作用力和反作用力
C．它们既是平衡力又是相互作用力 D．以上说法均不正确
11．如图，是利用传感器记录的两个物体间作用力和反作用力变化图线，根据图线可以得出的结论是（ ）
A．作用力大时，反作用力小 B．作用力和反作用力不是同时变化的
C．作用力和反作用力的方向总是相反的 D．此图线一定是在两个物体都处于平衡状态下显示出来的
12．人站在地面上，先将两腿弯曲，再用力蹬地，就能跳离地面，人能跳起离开地面的原因是（ ）
A．人除了受到地面的弹力外，还受到一个向上的力B．地面对人的支持力大于人受到的重力
C．地面对人的支持力大于人对地面的压力 D．人对地面的压力和地面对人的支持力是一对平衡力
二、填空题
13．力传感器可以把它所受力的大小、方向随着时间变化的情况，由计算机屏幕显示出来。如图甲所示，用力传感器探究“作用力与反作用力”的关系，得到图乙的图像。根据图乙，能得到的结论是：____。
14．如图甲、乙所示，在外力F作用下，A、B两物体一起以相同速度沿F的方向做匀速直线运动，在图甲中A、B间有________对作用力与反作用力。在图乙中A、B间有________对作用力和反作用力。
15．游泳时手和脚向后划水，人会向前运动。推动人向前运动的力的施力物体是________，此现象说明力的作用是________的。
16．如图，一细绳吊一木块，木块静止，木块的重力的反作用力是________，绳子对木块的拉力的反作用力是________。
三、解答题
17．如图所示，在倾角为θ的光滑斜面上，放一个重为G的光滑小球，并用竖直档板挡住，求小球对档板和斜面的压力的大小？
18．石墨烯是近些年发现的一种新材料，其超高强度及超强导电、导热等非凡的物理化学性质有望使21世纪的世界发生革命性的变化，其发现者由此获得2010年诺贝尔物理学奖。用石墨烯制作超级缆绳，人类搭建“太空电梯”的梦想有望在21世纪实现。科学家们设想，通过地球同步轨道站向地面垂下一条缆绳至赤道基站，电梯仓沿着这条缆绳运行，实现外太空和地球之间便捷的物资交换。
(1)若“太空电梯”将货物从赤道基站运到距地面高度为h1的同步轨道站，求轨道站内质量为m1的货物相对地心运动的速度。设地球自转角速度为，地球半径为R；（第一问用字母表示结果）
(2)当电梯仓停在距地面高度的站点时，求仓内质量kg的人对水平地板的压力大小。地面附近重力g取10m/s2，地球自转角速度rad/s，地球半径km。（第二问结果保留三位有效数字）
19．钩码挂在竖直悬挂的弹簧上，处于静止状态，如图1所示。请证明：钩码对弹簧的拉力大小等于钩码所受重力的大小。证明时，请在图2、图3中标出所涉及的力。
参考答案
1．D
【详解】
A．施力物体与受力物体间的相互作用是同时发生的，不存在先后，故A错误；
B．垒球被抛出后受重力，施力物体为地球，故B错误；
C．物体重心的位置可以在物体上，也可以在物体外，均匀木球挖去球心部分后，空心球的重心在中间的空心部位上，故C错误；
D．当物体与测力计处于平衡状态时，重力的大小才等于弹簧测力计下面竖直悬挂的物体受到的弹簧测力计的拉力，故D正确。
故选D。
2．B
【详解】
根据题意，手对球的作用力为和球对手的作用力为这两个力是作用力和反作用力，由牛顿第三运动定律可知，作用力与反作用力大小相等，方向相反，作用在同一条直线上，可得，故B正确．
3．C
【详解】
大人与小孩之间的力属于相互作用力，等大反向，作用在同一条直线上．与两者的运动状态无关．所BCD正确．
4．C
【详解】
A．马拉车的力与车拉马的力，这是两个物体之间的相互作用，它们是一对作用力与反作用力，故A错误；
B．马拉车的力与车拉马的力是一对作用力与反作用力，作用力与反作用力是同性质的，它们的性质相同，故B错误；
CD．马拉车的力与地面对车的阻力，它们都是车在水平方向上受到的力，车是匀速前进的，所以它们大小相等方向相反，是一对平衡力，故C正确，D错误。
故选C。
5．D
【详解】
不管在什么情况下，狗拉雪橇的力与雪橇拉狗的力属于相互作用力，因此答案为D。
6．C
【详解】
A．箱子水平方向受到人向右的推力和木板向左的摩擦力而处于静止状态，A错误；
B．木板受到箱子向右的摩擦力和人给的向左的摩擦力，二力平衡，所以地面对木板没有摩擦力，B错误；
CD．木板、人、箱子三者看做一个整体，竖直方向受到重力和地面的支持力，所以支持力等于三者的重力3mg，根据牛顿第三定律，木板对地面的压力大小为3mg，C正确、D错误．
7．C
【详解】
在圆规外端挂上物品，针脚A相对于手指有向左运动的趋势，手指对针脚有向右的静摩擦力，根据牛顿第三定律得知，针脚A对手指有向左的静摩擦力．挂上物品后，针脚B对手产生斜向右下方的压力．
故选C
8．D
【详解】
A．对铁块受力分析可知，铁块受到四个力：重力mg，施力物体是地球；弹力N、摩擦力f、磁力F，这三个力的施力物体是黑板，故A正确，不符合题意；
B．黑板对铁块有弹力N，则铁块对黑板有反作用力，这两个力是一对相互作用力，黑板对铁块有磁力F，铁块对黑板有大小相等的磁力，这两个力是一对相互作用力，故B正确，不符合题意；
CD．铁块所受的磁力和弹力是一对平衡力，大小相等，故C正确，不符合题意，D错误，符合题意。
故选D。
9．B
【详解】
因为风扇在竖直方向是静止的，所以合力为零，在在风扇不转时，，在风扇转动时，风扇对空气有一个向下的力，根据作用力与反作用力，空气对风扇有一个向上的力，，因为是不变的，因此，在转动时会变小，所以正确选项为B．
10．D
【详解】
一个物体静止地放在水平桌面上，物体对桌面的压力与桌面对物体的支持力是作用力与反作用力，它们等值、方向、共线，物体受到的重力与桌面对物体的支持力是与一对平衡力，它们也是等值、方向、共线，所以物体对桌面的压力等于物体的重力，方向相同，故ABC说法都是错误的．
11．C
【详解】
A．作用力和反作用力大小相等，故A错误；
B．作用力和反作用力是同时变化的，故B错误；
C．作用力和反作用力一正一负即方向相反，故C正确；
D．无论物体静止还是运动，作用力和反作用力的关系都不改变，故D错误。
故选C。
12．B
【详解】
人蹬地时速度是零，人离开地面时有竖直向上的速度，即人在该过程中具有向上的加速度，两腿弯曲用力蹬地时，人受到重力和支持力，根据，所以Ｂ正确，ＡＣ错误；人对地面的压力和地面对人的支持力是相互作用力，所以Ｄ正确．
13．相互作用力方向相反、大小相等
【详解】
[1]从图乙看到，作用力与反作用力一正一负，绝对值相等，由于正负表示方向，故相互作用力方向相反、大小相等。
14．1 2
【详解】
[1]甲中A做匀速直线运动，A物体受重力和支持力，因甲中A没有相对于B的运动趋势，则甲中A不受摩擦力；A、B间只有压力和支持力1对作用力与反作用力；
[2]图乙中A是平衡状态，A物体受重力、支持力和沿斜面向上摩擦力，故A、B间有压力和支持力，摩擦力作用力和反作用力，共2对作用力与反作用力。
15．水 相互
【详解】
[1][2]物体间力的作用是相互的，物体受到力的同时，也对另一个物体施加了力；游泳时手和脚向后划水，人会向前运动。推动人向前运动的力的施力物体是水；此现象说明力的作用是相互的。
16．木块对地球的吸引力 木块对绳子的拉力
【详解】
[1]由牛顿第三定律可知，木块的重力的反作用力是木块对地球的吸引力；
[2]由牛顿第三定律可知，绳子对木块的拉力的反作用力是木块对绳子的拉力。
17．Gtanθ，
【详解】
球受重力、挡板对它的支持力F1、斜面对它的支持力F2，作受力分析如下图
由三角函数可知
，
由牛顿第三定律可知，小球对档板和斜面的压力的大小分别为
，
18．(1)；(2)11.5N
【详解】
(1)设货物相对地心的距离为，线速度为
联立解得
(2)设地球质量为，人相对地心的距离为，向心加速度为，受地球的万有引力为，水平地板对人的支持力大小为，则有
联立并代入数据得
人对水平地板的压力大小为，由牛顿第三定律
19．证明过程见详解
【详解】
对钩码受力分析：弹簧对钩码向上的拉力F和向下的重力G，两个力是平衡力，等大反向，即
F=G；
根据牛顿第三定律可知，弹簧对钩码的拉力F与钩码对弹簧的拉力F＇是相互作用力，等大反向，即
F＇=F
则
F＇=G
即钩码对弹簧的拉力大小等于钩码所受重力的大小.