2012【优化方案】精品练：物理教科必修1第3章第四节知能优化训练

1．关于作用力和反作用力，下列说法中错误的是(　　)
A．我们可把物体间相互作用的任何一个力叫做作用力，另一力叫做反作用力
B．若作用力是摩擦力，则反作用力也一定是摩擦力
C．先有作用力，再产生反作用力
D．作用力与反作用力大小相等，方向相反，作用在一条直线上，可能成为一对平衡力
答案：CD
2．一小球用一细绳悬挂于天花板上，以下四种说法正确的是(　　)
A．小球所受的重力和细绳对它的拉力是一对作用力和反作用力
B．小球对细绳的拉力就是小球所受的重力
C．小球所受重力的反作用力作用在地球上
D．小球所受重力的反作用力作用在细绳上
答案：C
3．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地面对他的支持力所致．
4．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′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′5．如图3－4－7所示，物体在水平力F作用下压在竖直墙上静止不动，则(　　)
图3－4－7
A．物体所受的摩擦力的反作用力是重力
B．力F就是物体对墙壁的压力
C．力F的反作用力是墙壁对物体的支持力
D．墙壁对物体的弹力的反作用力是物体对墙壁的压力
解析：选D.物体受的摩擦力的反作用力是物体对墙的摩擦力，A错误；力F是物体受的力，而物体对墙的压力作用于墙上，故力F不是物体对墙壁的压力，B错误；墙壁对物体的支持力与物体对墙的压力为一对作用力和反作用力，D正确；C错误．
一、选择题
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．作用力和反作用力必定是同种性质的力
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BC.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正确；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．人走路时，人和地球间的作用力和反作用力的对数有(　　)
A．一对　　　　　　　　　　　 B．两对
C．三对 D．四对
解析：选C.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．因为力的作用总是相互的，是成对出现的，所以这三个力的反作用力分别是：人对地球的吸引力的一部分、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，故C选项正确．
3．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，马对车的的拉力等于车对马的拉力的大小
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错误，两力总是同时产生，同时消失，C错，故选B.
4．物体静止于水平桌面上，则(　　)
A．桌面对物体的支持力的大小等于物体的重力，这两个力是一对平衡力
B．物体所受的重力和桌面对它的支持力是一对作用力与反作用力
C．物体对桌面的压力就是物体的重力，这两个力是同一种性质的力
D．物体对桌面的压力和桌面对物体的支持力是一对平衡力
解析：选A.物体受到重力和支持力处于平衡状态，因此支持力和重力是一对平衡力，A对，B错．重力和支持力是性质不同的两种力，C错．物体对桌面的压力和桌面对物体的支持力是作用力与反作用力，不是平衡力，D错．
5．“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3－4－8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(　　)
图3－4－8
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正确，C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.
6．如图3－4－9所示，用质量不计的轻细绳l1和l2将A、B两重物悬挂起来，下列说法正确的是(　　)
图3－4－9
A．l1对A的拉力和l2对A的拉力是一对平衡力
B．l2对A的拉力和l2对B的拉力是一对作用力与反作用力
C．l1对A的拉力和A对l1的拉力是一对平衡力
D．l2对B的拉力和B对l2的拉力是一对作用力和反作用力
解析：选D.重物A在l1的拉力、l2的拉力和自身重力三个力作用下处于平衡状态，故A错．A、B之间是通过l2发生作用的，没有直接作用，B错．l1对A的拉力和A对l1的拉力是一对作用力和反作用力，不是平衡力，故C错，l2对B的拉力和B对l2的拉力是B和l2之间相互作用而产生的，因而是一对作用力与反作用力，D正确．
7．弹簧测力计下悬挂一个重为G＝10 N金属块，使金属块部分浸在台秤上的水杯中(水不会溢出)，如图3－4－10所示，若弹簧测力计的示数变为6 N，则台秤的示数(　　)
图3－4－10
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知，浮力的大小为F＝G－T＝(10－6)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．如图3－4－11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．箱和杆质量是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(　　)
图3－4－11
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.
9．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3－4－12所示．对于这种设计，下列分析中正确的是(　　)
图3－4－12
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.
10．一质量为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.以人为研究对象，人受重力mg、电梯的支持力N，如图所示．
由牛顿第二定律得：N－mg＝ma，把a＝g代入得N＝mg.由于人对电梯底部的压力N′与N是作用力与反作用力，由牛顿第三定律得N′＝N＝mg，所以D正确．
二、非选择题
11．蛙泳(如图3－4－13甲)时双脚向后蹬水，水受到向后的作用力，则人体受到向前的反作用力，这就是人体获得的推进力，但是在自由泳(如图乙)时，下肢上下打水，为什么却能获得向前的推进力呢？
图3－4－13
解析：自由泳时，人的双腿总是交替上下打水，在此过程中，双脚与水的作用力是倾斜的，如图所示，某时刻右脚向下打水，左脚向上打水，则受F1、F2的作用，将F1、F2沿水平和竖直方向分解，得F′1和F′2，则F′1＋F′2就是人体获得的向前的推进力．
答案：见解析
12．如图3－4－14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？人对木板的摩擦力多大？
图3－4－14
解析：先以M、m为一整体，受力分析如图所示，取沿
斜面向下为正方向，由牛顿第二定律得：
(M＋m)gsinθ＝(M＋m)a
a＝gsinθ
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，受力分析如图所示．
由牛顿第二定律得：
mgsinθ＋f人＝ma且a＝gsinθ.
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：gsinθ　0