3.3牛顿第三定律提升优化练习-2020-2021学年【新教材】人教版（2019）高中物理必修第一册 Word版含答案

3.3牛顿第三定律提升优化
一、单选题
1.关于作用力和反作用力，下列说法中正确的是（??
）
A.?物体相互作用时，先有作用力而后才有反作用力
B.?作用力和反作用力大小相等、方向相反，在一条直线上，因此它们的合力为零
C.?弹力的反作用力一定是弹力
D.?车被马拉动，是因为马拉车的力大于车拉马的力
2.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，马对车的拉力等于车对马的拉力的大小
C.?物体间的作用力先出现的是作用力，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
3.如图所示，一物块用绳悬挂于天花板上，处于静止状态，则绳对物块拉力的反作用力是（??
）
A.?物块对绳的拉力?????????????B.?物块的重力?????????????C.?绳对天花板的拉力?????????????D.?天花板对绳的拉力
4.如图所示，杯子放在水平桌面上时，杯子对桌面的压力为
，桌面对杯子的支持力为
，则下列说法正确的是（??
）
A.?力
是杯子的重力???????????????????????????????????????????
?B.?力
和力
是一对平衡力
C.?力
和力
是一对作用力和反作用力?????????????D.?力
的大小大于力
的大小
5.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
6.宇航员在探测某星球时，发现该星球均匀带电，其带电量为Q，表面无大气，在有一次实验中宇航员将一带电（其电荷量q远远小于Q）粉尘放到离星球表面的一定高度处。设此带电星球对粉尘的静电力为F1
，
粉尘对星球的静电力为F2
，
则（
??）
A.?F1=F2???????????????????????????????B.?F1＜F2???????????????????????????????C.?F1＞F2???????????????????????????????D.?无法确定
7.物体A静止于固定斜面上，下列说法正确的是（??
）
A.?物体A对斜面的压力就是物体A所受重力垂直于斜面的分力??????????B.?物体A对斜面的压力和斜面对物体的支持力是一对相互作用力
C.?物体A受到的重力和斜面对物体的作用力是一对相互作用力??????????D.?物体A所受重力沿斜面的分力和斜面所受的摩擦力是一对平衡力
8.一个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，再改做减速运动，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才相等??????????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
9.如图所示，杯子从空中落到水平桌面时，杯子对桌面的作用力F1
，
杯底受到的作用力F2。则下列说法正确的是(　　)
A.?力F1是桌子发生形变而产生的?????????????????????????????B.?力F1和力F2是一对平衡力
C.?力F1和力F2是一对作用力和反作用力??????????????????D.?力F1的大小大于力F2的大小
10.将物体A、B放在竖直固定在地面上的轻弹簧上端，A的质量为m，B的质量为M。现在外力F作用下保持静止，如图所示。突然撤去外力F，则（??
）
A.?在撤去F的瞬间，弹簧对B的弹力大于B对弹簧的压力
B.?在撤去F的瞬间，A，B间相互作用力为
C.?在撤去F以后，弹簧对地面的压力总是等于
D.?在撤去F以后，A，B组成的系统机械能守恒
11.甲、乙两人发生口角，甲打了乙的胸口一拳致使乙受伤．法院判决甲应支
付乙的医药费．甲狡辩说：我打了乙一拳，根据牛顿第三定律“作用力和反作用力相等”，乙对我也有相同大小的作用力，所以，乙并没有吃亏．那么法官对这一事件判决的依据在哪里(　　)
A.?甲打乙的力大于乙对甲的作用力，判决甲付乙的医药费
B.?由于是甲用拳打乙的胸，所以甲对乙的力远大于乙胸对甲拳的作用力，故判决甲付乙的医药费
C.?甲打乙的力等于乙对甲的作用力，但甲的拳能承受的力大于乙的胸能承受的力，所以乙受伤而甲未受伤，且从主观上说甲主动打乙，故判决甲支付乙的医药费
D.?甲对乙的力在先，乙对甲的力在后，所以判决甲给乙付医药费
12.利用如图所示的器材探究作用力与反作用力的关系。A、B两个弹簧测力计连接在一起，B的一端固定，用手拉弹簧测力计A，可以看到两个弹簧测力计的指针同时移动。设弹簧测力计A受到B的拉力为F′，弹簧测力计B受到A的拉力为F，则实验观察到F与F′的大小关系是（?
）
A.?F＞F′????????????????????????B.?F＜F′????????????????????????C.?F增大时，F′增大????????????????????????D.?F增大时，F′减小
13.如图所示，电灯吊在天花板上，设悬线对电灯的拉力为F1
，
电灯对悬线的拉力为F2
，
电灯的重力为F3。下列说法正确的是（?
）
A.?F1、F2是一对平衡力???????????????????????????????????????????B.?F1、F3是一对平衡力
C.?F1、F3是一对作用力和反作用力?????????????????????????D.?F2、F3是一对作用力和反作用力
14.如图所示，物块P、Q叠放在一起，静止在水平面上．则在下列的各对力中属于作用力和反作用力的是（??
）
A.?P所受到的重力和Q对P的支持力?????????????????????????B.?Q受到的重力和Q对P的支持力
C.?P对Q的压力和地面对Q的支持力?????????????????????????D.?Q对地面的压力和地面对Q的支持力
15.如图，一个家用台灯静止放在桌子上，下列描述中正确的是（??
）
A.?台灯对桌子的作用力和桌子对台灯的作用力是一对平衡力?????B.?台灯受到向左的摩擦力
C.?各旋转点O对灯头的作用力沿AB方向????????????????????????????????????D.?台灯底座所受合外力为零
16.如图所示，一同学在水平桌面上将三个形状不规则的石块成功叠放在一起，保持平衡．下列说法正确的是（　　）
A.?石块
b
对
a
的支持力与
a
受到的重力是一对相互作用力
B.?石块
c
对
b
的支持力一定等于
b
受到的重力
C.?石块
c
受到水平桌面向左的摩擦力
D.?石块
c
对
b
的作用力一定竖直向上
二、综合题
17.静止在粗糙的水平桌面上的物体，受到木棒的水平推力后仍保持静止。
（1）物体的重力和桌面对它的支持力是一对________。
（2）物体对桌面的压力和桌面对物体的支持力是一对________。
（3）木棒对物体的推力和________是一对作用力和反作用力。
18.如图所示，QB段为一半径为R=1m的光滑圆弧轨道，AQ段为一长度为L=1m的粗糙水平轨道，两轨道相切于Q点，Q在圆心O的正下方，整个轨道位于同一竖直平面内。物块P的质量为m=1kg（可视为质点），P与AQ间的动摩擦因数μ=0.1，若物块P以速度v0从A点滑上水平轨道，到C点后又返回A点时恰好静止。（取g=10m/s2）求：
（1）v0的大小；
（2）物块P第一次刚通过Q点时对圆弧轨道的压力。
19.如图所示，物块A和物块B均处于静止状态，GA=200N，GB=120N，弹簧的劲度系数为500N/m．不计绳重和一切摩擦，求：
（1）弹簧的弹力大小；
（2）弹簧的伸长量；
（3）地面对物体A的弹力．
答案解析
1.【答案】
C
【解析】A．作用力和反作用力是同时产生、同时变化、同时消失的，没有先后之分．A项错误．
B．作用力和反作用力大小相等、方向相反，在一条直线上；作用力和反作用力作用在两个相互作用的物体上，不能求合力．B项错误．
C．作用力和反作用力是同一性质的力，C项正确．
D．马拉车的力和车拉马的力是一对作用力和反作用力，它们大小相等．D项错误．
故答案为：C
【分析】力的作用是相互的，故存在相互作用力，相互作用力是等大反向的两个力，同时消失、同时产生，作用在不同物体上，结合选项分析求解即可。
2.【答案】
B
【解析】A．以卵击石相互作用时，是作用力与反作用力，大小相等，方向相反，A不符合题意；
B．车被马拉动，是因为马拉车的力大于车的阻力，马拉车的力与车拉马的力是作用力与反作用力，大小相等，方向相反，B符合题意；
C．物体相互作用时，作用力与反作用力同时产生，同时变化，同时消失，C不符合题意；
D．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，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】力的作用是相互的，故存在相互作用力，相互作用力是等大反向的两个力，同时消失、同时产生，作用在不同物体上，结合选项分析求解即可。
3.【答案】
A
【解析】作用力与反作用力总是大小相等，方向相反，作用在两个不同的物体上，由作用力与反作用力的关系可知，绳对物块的拉力与物块对绳的拉力是一对相互作用力。
故答案为：A。
【分析】相互作用力发生在两个物体之间，绳子对物块的拉力其反作用力是物块对绳子的拉力。
4.【答案】
C
【解析】A．力
是杯子对桌面的压力，大小等于杯子的重力，A不符合题意；
BCD．力
和力
是一对作用力和反作用力，大小相等，方向相反，则C符合题意，BD不符合题意。
故答案为：C。
【分析】平衡力和相互作用力的区别在于是否作用在同一物体上，两个等大反向的力作用在同一物体上，即位平衡力，作用在不同物体上即为相互作用力。
5.【答案】
D
【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不符合题意；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不符合题意；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不符合题意；D项中的一对力是作用力和反作用力，D符合题意．
故答案为：D
【分析】二力平衡的条件：大小相等、方向相反、作用在一条直线上、作用在一个物体上；而作用力与反作用力，则是大小相等，方向相反，作用在两个物体上；然后根据二力平衡的条件对四个选项进行逐一分析，符合二力平衡条件的即为平衡力．
6.【答案】
A
【解析】带电星球对粉尘的静电力和粉尘对星球的静电力是作用力与反作用力，大小相等。
故答案为：A
【分析】利用相互作用力大小相等可以进行判别静电力相等。
7.【答案】
B
【解析】物体对斜面的压力大小等于物体所受重力沿垂直于斜面的分力大小，但压力的受力体是斜面，而重力分力的受力体是物体
不能说“就是”，A不符合题意；物体A对斜面的压力和斜面对物体的支持力是一对相互作用力，B符合题意；物体A受到的重力和斜面对物体的作用力是一对平衡力，C不符合题意；物体A所受重力沿斜面的分力和斜面所受的摩擦力作用在不同的物体上，不可能是平衡力，D不符合题意。
故答案为：B
【分析】二力平衡是作用在同一个物体上等大反向的两个力。一对相互作用力是作用在两个物体上等大反向的力、
8.【答案】
D
【解析】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，方向相反
，作用在一条直线上，作用在两个物体上的一对相互作用力,
故答案为：D符合题意.
【分析】绳子拉物体的力与物体拉绳子的力为相互作用力，大小相等。
9.【答案】
C
【解析】A、力F1是杯子对桌子的压力,是杯子发生形变而产生的,A不符合题意;
B、力F1是杯子对桌子的压力,力F2是桌子对杯子的支持力,是一对作用力和反作用力,B不符合题意,C符合题意;
D、力F1和力F2是一对作用力和反作用力,大小相等、方向相反.D不符合题意;
故答案为：C
【分析】该题目的易错点是平衡力和相互作用力的区分上，相互作用力等大反向，作用在两个物体上。平衡力也是等大反向，但是作用在同一个物体上。
10.【答案】
B
【解析】在撤去F的瞬间，弹簧对B的弹力与B对弹簧的压力是一对作用与反作用力，则弹簧对B的弹力等于B对弹簧的压力，A不符合题意；在撤去F的瞬间，AB整体满足：F=(M+m)a，对物体A：FN-mg=ma，解得：
?，B符合题意；在撤去F以后，AB整体先向上加速运动，后减速运动，即先超重后失重，则弹簧对地面的压力先大于(m+M)g，后小于(m+M)g，C不符合题意；在撤去F以后，A、B及弹簧组成的系统机械能守恒，D不符合题意；
故答案为：B.
【分析】由于弹簧和B之间的力属于相互作用所以大小相等；利用整体的牛顿第二定律可以求出整体加速度大小，结合A的牛顿第二定律可以求出AB之间的作用力大小；撤去外力后，由于弹簧长度变化所以对地面的压力不断变化；由于弹力做功所以AB系统机械能不守恒。
11.【答案】
C
【解析】甲打乙的作用力与乙对甲的作用力是一对相互作用力，大小相等，方向相反，同时产生．但甲打了乙的胸口一拳致使乙受伤，甲的拳头和乙的胸口受伤的程度不相同，甲轻而乙重，故判决甲支付乙的医药费，C符合题意，ABD不符合题意；
故答案为：C．
【分析】相互作用力大小相等方向相反，但是承受力的部位不同导致受伤程度不同。
12.【答案】
C
【解析】根据实验得出的牛顿第三定律的特点可知：两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等，方向相反，作用在一条直线上。则实验观察到F与F′的大小关系是F增大时，F′增大，故A、B、D不合题意，C合题意。
故答案为C【分析】相互作用力的特点两个物体之间的作用力大小相等，方向相反，作用在一条直线上，
13.【答案】
B
【解析】悬线对电灯的拉力为F1
，
电灯对悬线的拉力为F2
，
符合一对相互作用力的特点，是一对作用力和反作用力，故A不合题意；悬线对电灯的拉力为F1和电灯的重力为F3
，
作用在一个物体上，大小相等，方向相反，是一对平衡力，故B符合题意，C不符合题意，；电灯对悬线的拉力为F2和电灯的重力为F3
，
不是两个物体间的相互作用，不是一对作用力和反作用力，故不合题意。
【分析】二力平衡条件是：作用在同一物体上的两个力，大小相等，方向相反，在同一条直线上。而相互作用力特点：等值、方向，同线但不同体。
14.【答案】
D
【解析】解：A、P所受到的重力和Q对P的支持力，很显然，这两个力都作用在一个物体P上，它们是一对平衡力，所以A错误．
B、作用力和反作用力是同时产生同时消失的，当把P从Q的上面去掉之后，Q对P的支持力没了，但Q受到的重力仍然存在，所以它们不是作用力和反作用力，故B错误．
C、作用力和反作用力是两个物体之间的相互作用力，很显然，这两个力涉及到了三个物体，所以它们也不是作用力和反作用力，故C错误．
D、Q对地面的压力和地面对Q的支持力，它们是两个物体之间的相互作用力，是一对作用力和反作用力，所以D正确．
故选：D．
【分析】对物体进行受力分析，再根据牛顿第三定律来判断，要注意区分开“一对平衡力”与“作用力和反作用力”．
15.【答案】
D
【解析】解：A、根据相互作用力的特点，则台灯对桌子的作用力和桌子对台灯的作用力是一对相互作用力，故A错误；
B、台灯静止在水平桌面上，对台灯受力分析，重力，桌面的支持力，若有摩擦力，则不可能处于平衡状态，故B错误；
C、对灯头受力分析，则重力与支持力，那么旋转点O对灯头的作用力沿竖直方向，故C错误；
D、静止状态是一种平衡状态，处于平衡状态的物体受到的力是平衡力，即合力为零，故D正确；
故选：D．
【分析】根据平衡力与相互作用力的概念，然后利用二力平衡的条件：等大、反向、共线、共物来判定哪两个力是否是平衡力；利用是否是作用力与反作用力的条件来判定两个力是不是作用力与反作用力，从而确定求解；
16.【答案】
D
【解析】解：A、石块b对a的支持力与其对a的静摩擦力的合力，跟a受到的重力是平衡力，故A错误；
B、石块c对b的支持力与其对b的静摩擦力的合力大小等于a与b的重力的和，故B错误；
C、以三块作为整体研究，则石块c不会受到水平桌面的摩擦力，故C错误；
D、选取ab作为整体研究，根据平衡条件，则石块c对b的作用力与其重力平衡，则块c对b的作用力一定竖直向上，故D正确；
故选：D
【分析】根据平衡条件，依据相互作用力的内容，及力的合成与分解方法，并依据摩擦力产生条件，即可求解．
17.【答案】
（1）平衡力
（2）作用力和反作用力
（3）物体对木棒的推力
【解析】（1）物体受到的支持力和物体本身的重力，两者等值、反向，作用在同一直线上的同一物体是一对平衡力；（2）物体对桌面的压力和桌面对物体的支持力是作用力和反作用力；（3）木棒对物体的推力和物体对木棒的推力是一对作用力和反作用力。
【分析】压力和支持力都是弹力，作用力和反作用力是属于同一性质的力，等值、反向、同线但不同体，所以是一对相互作用力。
18.【答案】
（1）物块P从A到C又返回到A的过程中，
由动能定理有
，代入数值解得
；
（2）设物块P通过Q点的速度为v，在Q点轨道对P的支持力为F，由动能定理和向心力表达式有
，
，联立两式代入数值得F=12N。物块P第一次刚通过Q点时对圆弧轨道的压力，与圆弧轨道对P的支持力是一对相互作用力，所以物块P对轨道压力大小为12N，方向竖直向下
【解析】解答：⑴物块P从A到C又返回到A的过程中，
由动能定理有
，代入数值解得
⑵设物块P通过Q点的速度为v
，
在Q点轨道对P的支持力为F
，
由动能定理和向心力表达式有
，
，联立两式代入数值得F=12N。物块P第一次刚通过Q点时对圆弧轨道的压力，与圆弧轨道对P的支持力是一对相互作用力，所以物块P对轨道压力大小为12N，方向竖直向下．
分析：本题考查了动能定理、向心力的概念
19.【答案】
（1）解：以B物体为研究对象，由平衡条件得：绳子的拉力大小为：T=GB=120N
则弹簧的弹力为：F=T=120N
答：弹簧的弹力大小为120N
（2）解：根据胡克定律F=kx得：x=
=
m=0.24m
答：弹簧的伸长量为0.24m
（3）解：再对A物体研究，A受到重力GA
，
弹簧的拉力F和地面的支持力N作用，由平衡条件得：N=GA﹣F=200N﹣120N=80N
根据牛顿第三定律得，物体A对支持面的压力大小N′=N=80N，方向竖直向下
答：地面对物体A的弹力为80N，方向竖直向下
【解析】（1）先以B物体为研究对象，由平衡条件得到绳子的拉力大小，即可得到弹簧的弹力．（2）由胡克定律求解弹簧的伸长量．（3）再以A物体为研究对象，分析受力，由平衡条件求得地面对A的支持力，由牛顿第三定律可求出物体A对地面的压力．