2019年高中物理 第四章 第5節(jié) 牛頓第三定律課時作業(yè) 新人教版必修1

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1、牛頓第三定律 1．關(guān)于作用力和反作用力，下列說法中正確的是(　　) A．物體相互作用時，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、在一條直線上，因此它們的合力為零 C．彈力的反作用力一定是彈力 D．馬能將車拉動，是因為馬拉車的力大于車拉馬的力 【解析】　作用力和反作用力是同時產(chǎn)生、同時變化、同時消失的，沒有先后之分，A錯誤；作用力和反作用力大小相等、方向相反，在一條直線上，作用在兩個相互作用的物體上，不能求合力，B錯誤；作用力和反作用力是同一性質(zhì)的力，C正確；馬拉車的力和車拉馬的力是一對作用力和反作用力，它們大小相等，D錯誤． 【答案】　C 2．汽車拉

2、著拖車在水平道路上沿直線加速行駛．根據(jù)牛頓運動定律可知 (　　) A．汽車拉拖車的力大于拖車拉汽車的力 B．汽車拉拖車的力等于拖車拉汽車的力 C．汽車拉拖車的力小于拖車受到的阻力 D．汽車拉拖車的力等于拖車受到的阻力 【解析】　汽車拉拖車的力與拖車拉汽車的力是一對作用力和反作用力，它們始終等大反向，故A錯誤，B正確；由于拖車加速前進，故汽車拉拖車的力大于拖車受到的阻力，C、D錯誤． 【答案】　B 3．如圖4-5-9所示，一黑板擦吸咐在豎直磁性黑板上靜止不動，則該黑板擦受力個數(shù)為(　　) 圖4-5-9 A．2個　 B．3個 C．4個 D．5個 【解析】　對黑板擦受力分

3、析可知，該黑板擦受到重力、磁性黑板的吸引力、磁性黑板的支持力和靜摩擦力．故選項C正確． 【答案】　C 4．馬車在我國古代是主要交通工具，在現(xiàn)在還有一些地方還在使用．如圖4-5-10所示，已知拖車的質(zhì)量為500 kg，馬匹的質(zhì)量為400 kg，拖車受到馬的拉力為1 000 N、阻力為500 N，則馬匹的加速度和拖車對馬匹的拉力各為(　　) 圖4-5-10 A．1.25 m/s2、1 000 N B．1.25 m/s2、500 N C．1.00 m/s2、1 000 N D．1.00 m/s2、500 N 【解析】　根據(jù)牛頓第二定律得： a＝＝ m/s2＝1 m/s2 拖車

4、對馬匹的拉力與馬對拖車的拉力是一對作用力與反作用力關(guān)系，大小相等，所以拖車對馬匹的拉力為1000 N 故選C. 【答案】　C 5．(多選)將一鐵塊A放在水平放置的磁板B上，A被B吸住并處于靜止狀態(tài)(如圖4-5-11所示)，關(guān)于鐵塊A的受力情況，下列敘述正確的是(　　) 圖4-5-11 A．鐵塊共受三個力的作用，其中有兩個力的施力物體是磁板 B．鐵塊所受的重力與鐵塊所受磁板的支持力是一對平衡力 C．磁板所受鐵塊的壓力等于鐵塊的重力 D．磁板對鐵塊的吸引力與鐵塊對磁板的吸引力大小相等、方向相反 【解析】　鐵塊A受重力、B對A的支持力、B對A的吸引力，支持力與吸引力的施力物體都

5、是磁板B，故A正確；鐵塊A的重力與其所受磁板的支持力大小不相等，不是一對平衡力，B錯誤；磁板所受的壓力等于A所受的支持力，大于鐵塊的重力，C錯誤；B對A的吸引力與A對B的吸引力是相互作用力，大小相等、方向相反，D正確． 【答案】　AD 6．我國計劃在未來幾年將人類送上月球，其中用到火箭和載人航天飛船，下面關(guān)于飛船與火箭上天的情形，其中正確的敘述是(　　) A．火箭尾部向外噴氣，噴出的氣體反過來對火箭產(chǎn)生一個反作用力，從而讓火箭獲得了向上的作用力 B．火箭尾部噴出的氣體對空氣產(chǎn)生一個作用力，空氣的反作用力使火箭獲得飛行的動力 C．火箭飛出大氣層后，由于沒有了空氣，火箭雖然向后噴氣，但也

6、無法獲得前進的動力 D．以上說法均不對 【解析】　火箭升空時，其尾部向下噴氣，火箭箭體與被噴出的氣體是一對相互作用的物體．火箭向下噴氣時，噴出的氣體同時對火箭產(chǎn)生向上的反作用力，即為火箭上升的推動力，此動力并不是由周圍的空氣對火箭的反作用力提供的，因而與是否飛出大氣層、是否存在空氣無關(guān)，故B、C錯誤，A正確；綜上，D錯誤． 【答案】　A 7．如圖4-5-12所示，兩車廂的質(zhì)量相同，其中一個車廂內(nèi)有一人拉動繩子使兩車廂相互靠近．若不計繩子質(zhì)量及車廂與軌道間的摩擦，下列對于哪個車廂里有人的判斷是正確的(　　) 圖4-5-12 A．繩子的拉力較大的那一端車廂里有人 B．先開始運動的

7、車廂里有人 C．后到達兩車中點的車廂里有人 D．不去稱量質(zhì)量無法確定哪個車廂有人 【解析】　根據(jù)牛頓第三定律，兩車之間的拉力大小相等，故A錯誤．有拉力后，兩車同時受到拉力，同時開始運動，故B錯誤．兩車之間的拉力大小相等，根據(jù)牛頓第二定律，總質(zhì)量大，加速度小，由x＝at 2，相同時間內(nèi)位移小，后到達中點．即后到達兩車中點的車廂里有人，故C正確．無需稱質(zhì)量，可用C項辦法確定哪個車廂有人，故D錯誤．故選C. 【答案】　C 8．一條不可伸長的輕繩跨過質(zhì)量可忽略不計的定滑輪，繩的一端系一質(zhì)量m＝15 kg的重物，重物靜止于地面上，有一質(zhì)量m1＝10 kg的猴子，從繩子的另一端沿繩向上爬，如圖4

8、-5-13所示．不計滑輪摩擦，在重物不離開地面的條件下，猴子向上爬的最大加速度是多少？(取g＝10 m/s2) 圖4-5-13 【解析】　重物剛好要離開地面時，猴子有最大加速度，設此加速度為a.此時，對于重物有FT＝mg，對于猴子有FT′－m1g＝m1a，由牛頓第三定律知FT＝FT′，所以a＝＝5 m/s2. 【答案】　5 m/s2 [能力提升] 9．如圖4-5-14所示，一只質(zhì)量為m的貓，抓住用繩吊在天花板上的一根質(zhì)量為M的豎直桿．當懸繩突然斷裂時，小貓急速沿桿豎直向上爬，以保持它離地面的高度不變．則桿下降的加速度為 (　　) 圖4-5-14 A．g B.g C.

9、g D.g 【解析】　 設貓急速上爬時，對桿的作用力為Ff，方向向下，則桿對貓的作用力的大小也為Ff，方向向上．繩斷裂后，貓和桿的受力情況如圖所示．由于貓急速上爬，保持對地面的高度不變，意味著這個過程中，貓對地無加速度，處于平衡狀態(tài)，所以Ff＝mg.桿僅受兩個豎直向下的力的作用，由牛頓第三定律知Ff＝Ff′，根據(jù)牛頓第二定律知，桿的加速度大小為aM＝＝g，其方向豎直向下．故B正確． 【答案】　B 10．(多選)如圖4-5-15所示，木塊A、B在外力F的作用下處于靜止狀態(tài)，其中木塊A的上表面和天花板接觸，下面關(guān)于木塊A、B受力分析正確的是(　　) 圖4-5-15 A．

10、木塊A可能受3個力，木塊B一定受3個力 B．木塊A可能受3個力，木塊B一定受4個力 C．木塊A可能受4個力，木塊B一定受3個力 D．木塊A可能受4個力，木塊B一定受4個力 【解析】　設A的重力為G2，B的重力為G1，對A、B系統(tǒng)整體受力分析，設天花板對A的彈力為N0，如圖甲所示．則天花板對A無摩擦力．隔離A受力分析如圖乙、丙所示，A受豎直向下的重力G2、B對A的彈力F2，A、B接觸面的靜摩擦力Ff2，天花板對A的彈力N0.若F＝G1＋G2，則N0＝0，則A受3個力的作用；如F足夠大，則N0不為零，則A受4個力的作用．B受重力G1，受A對B的彈力為F1，受A、B接觸面的靜摩擦力為Ff1，

11、因A、B接觸且外力F通過接觸面作用到A使得A處于平衡狀態(tài)，故受A的彈力F1一定存在，假設A、B接觸面的靜摩擦力Ff1不存在，則此時B受3個力，其合力不可能為零，故不可能平衡，故A、B接觸面的靜摩擦力Ff1一定存在，此時B受4個力，如圖丁、戊所示．綜上分析可知，A可能受3個力，也可能受4個力的作用，B一定受4個力的作用，選項B、D正確． 甲　　　乙　　　　丙　　　丁　　　　戊 【答案】　BD 11．如圖4-5-16所示，一個質(zhì)量為m＝2 kg的均勻小球，放在傾角θ＝37°的光滑斜面上．若球被與斜面垂直的光滑擋板擋住，處于平衡狀態(tài)．求小球?qū)醢搴托泵娴膲毫Γ?g＝10 m/s2，sin

12、37°＝0.6，cos 37°＝0.8) 圖4-5-16 【解析】　 對小球進行受力分析，擋板和斜面對小球有支持力FN1＝mgsin θ＝12 N FN2＝mgcos θ＝16 N 根據(jù)牛頓第三定律可知擋板和斜面對小球的支持力與小球?qū)醢搴托泵娴膲毫Υ笮∠嗟?、方向相反，則 F′N1＝FN1＝12 N，方向垂直于擋板向下， F′N2＝FN2＝16 N，方向垂直于斜面向下． 【答案】　12 N，垂直于擋板向下　16 N，垂直于斜面向下 12．如圖4-5-17所示，圓環(huán)的質(zhì)量為M，經(jīng)過環(huán)心的豎直鋼絲AB上套有一個質(zhì)量為m的小球，今讓小球沿鋼絲AB(質(zhì)量不計)以初速度v0豎

13、直向上運動，要使圓環(huán)對地面無壓力，則小球的加速度和小球能達到的最大高度是多少？(設小球不會到達A點) 圖4-5-17 【解析】　由牛頓第三定律知圓環(huán)對地面無壓力，則地面對圓環(huán)無支持力，取小球為研究對象，受重力mg和鋼絲對小球豎直向下的摩擦力Ff. 由牛頓第二定律得：mg＋Ff＝ma，由牛頓第三定律可知小球?qū)︿摻z豎直向上的摩擦力Ff′＝Ff.對圓環(huán)受力分析可知，圓環(huán)受重力Mg和豎直向上的摩擦力Ff′作用，則：Mg＝Ff′，由以上各式解得：a＝g.小球沿鋼絲做勻減速運動，由運動公式可得上升的最大高度x＝＝. 【答案】　g　 重點強化卷(二)　受力分析 (建議用時：60分鐘) 一、

14、選擇題 1．如圖1所示，將吹足氣的氣球由靜止釋放 ，氣球內(nèi)氣體向后噴出，氣球會向前運動，這是因為氣球受到(　　) 圖1 A．重力　 B．手的推力 C．空氣的浮力 D．噴出氣體對氣球的作用力 【解析】　氣球內(nèi)氣體向后噴出時，氣球?qū)怏w有向后的作用力，氣體對氣球有向前的反作用力使氣球向前運動，D項正確． 【答案】　D 2．如圖2所示，質(zhì)量為m的AB桿靠在平臺的拐角上處于靜止狀態(tài)，拐角處光滑，則地面對桿A端施加的作用力為(　　) 圖2 A．支持力和摩擦力 B．支持力 C．摩擦力 D．無法確定受幾個力作用 【解析】　AB桿靠在平臺的拐角上處于靜止狀態(tài)，拐角處光滑，則地面對

15、桿A端施加的作用力為支持力和摩擦力，故A正確． 【答案】　A 3．將重力均為G的兩個磁環(huán)A、B先后套在光滑的木支架上，并使兩磁環(huán)相對面的極性相同，此時可以看到上方的磁環(huán)A“懸浮”在空中，如圖3所示．設磁環(huán)B對木支架底座的壓力為F1；B對A的排斥力為F2，關(guān)于這些力的大小關(guān)系正確的是(　　) 圖3 A．F1>2G　F2＝G B．F1＝2G　F2＝G C．F1>2G　F2>G D．F1＝2G　F2>G 【解析】　對于磁環(huán)A，受到重力G和磁環(huán)B對磁環(huán)A的排斥力F2，根據(jù)平衡條件可知，F(xiàn)2＝G；對于磁環(huán)B，受到重力G、磁環(huán)A對磁環(huán)B的排斥力F′2及木支架底座對磁環(huán)B的支持力F′1的作用

16、，根據(jù)平衡條件得，F(xiàn)′1＝F′2＋G，根據(jù)作用力與反作用力關(guān)系知F1＝F2＋G，則有F1＝2G，選項B正確． 【答案】　B 4．如圖4所示為雜技“頂桿”表演，一人站在地上，肩上為一質(zhì)量為M的豎直竹竿，當竿上一質(zhì)量為m的人以加速度a加速下滑時，竿對“底人”的壓力大小為(　　) 圖4 A．(M＋m)g B．(M＋m)g－ma C．(M＋m)g＋ma D．(M－m)g 【解析】　竿上的人與竿的相互作用力為Ff，則底下的人受到的壓力為FN＝Mg＋Ff，對質(zhì)量為m的人有：mg－Ff＝ma.解得：FN＝(m＋M)g－ma. 【答案】　B 5．如圖5所示，自動卸貨車始終靜止在水平地面

17、上，車廂在液壓機的作用下改變與水平面間的傾角，用以卸下車廂中的貨物．假設貨物相對于車廂勻加速下滑，則在下滑過程中(　　) 圖5 A．地面對貨車有向右的摩擦力 B．貨物對車廂的作用力水平向右 C．地面對貨車的支持力逐漸增大 D．貨車對地面的壓力小于貨車和貨物的總重力 【解析】　當貨物相對于車廂加速下滑時，貨物受重力、支持力及滑動摩擦力；因加速度沿斜面向下，則將加速度分解為水平和豎直向下兩個方向；則在水平方向有向左的合外力；則由作用力與反作用力可知，貨物對車廂有向右的作用力，貨車受到向左的摩擦力，故A錯誤；貨物對車廂有平行斜面向下的滑動摩擦力和垂直于斜面的壓力，故滑動摩擦力與和壓

18、力的合力不是水平的，故B錯誤；在豎直方向進行分析，可知豎直方向整體有向下的加速度，故處于失重狀態(tài)，整體對地面的壓力小于貨車和貨物的總重力；由于是勻加速，故支持力是保持不變的，故C錯誤，D正確． 【答案】　D 6．在機場和港口，常用輸送帶運送旅客的行李、貨物．如圖6所示，圖甲為水平輸送帶，圖乙為傾斜輸送帶，當一個行李箱隨輸送帶一起做勻速直線運動時，下列判斷中正確的是 (　　) 甲　　　　　　　乙 圖6 A．甲、乙兩種情況中的行李箱都受到兩個力作用 B．甲、乙兩種情況中的行李箱都受到三個力作用 C．情況甲中的行李箱受到三個力作用，情況乙中的行李箱受到四個力作用 D．情況甲中的行

19、李箱受到兩個力作用，情況乙中的行李箱受到三個力作用 【解析】　以行李箱為研究對象，它受到重力作用，兩種情況中，行李箱都只與輸送帶有聯(lián)系，由于行李箱對輸送帶的壓力作用，輸送帶對行李箱產(chǎn)生彈力，其方向垂直輸送帶向上．在圖甲中，行李箱隨輸送帶一起做勻速直線運動，兩者沒有相對運動或相對運動趨勢，輸送帶對行李箱不會產(chǎn)生摩擦力．因此，如圖1所示，圖甲中的行李箱僅受兩個力作用．在圖乙中，行李箱雖然同樣隨輸送帶一起做勻速直線運動，但它時刻都有沿輸送帶下滑的趨勢，只是由于輸送帶對行李箱的靜摩擦力的阻礙作用才沒有下滑．因此，如圖2所示，行李箱受三個力作用，D正確． 圖1　　　　　　　　圖2 【答案】　D

20、 7．(多選)如圖7所示，水平地面上的物體在斜向上的拉力F的作用下，向右做勻速直線運動，拉力F與水平面夾角為θ.下列說法中正確的是(　　) 圖7 A．物體一定受到四個力的作用 B．物體受到的摩擦力大小為Fsin θ C．拉力F與物體受到的摩擦力的合力方向一定是豎直向上 D．物體受到的重力和地面對物體的支持力是一對平衡力 【解析】　對物體受力分析如圖所示，物體受到拉力F，重力G，摩擦力Ff和支持力FN四個力的作用，選項A正確；物體在水平方向和豎直方向合外力為0，則Ff＝Fcos θ，F(xiàn)N＋Fsin θ＝G，則選項B、D錯誤；由力的合成可知，F(xiàn)與Ff的合力方向豎直向上，選項C

21、正確． 【答案】　AC 8．(多選)物體C置于水平地面上，A、B由輕繩通過固定在C上的光滑定滑輪相連，C的上表面水平，連接B的輕繩水平，整個系統(tǒng)處于靜止狀態(tài)，如圖8所示．下列說法正確的是 (　　) 圖8 A．B與C之間的接觸面一定是粗糙的 B．B與C之間的接觸面可以是光滑的 C．C與地面之間的接觸面一定是粗糙的 D．C與地面之間的接觸面可以是光滑的 【解析】　B受到C對它向右的靜摩擦力作用，故B、C之間一定是粗糙的，A對，B錯；整體考慮，系統(tǒng)無運動趨勢，C與地面間無摩擦力作用，故不能確定C與地面間粗糙與否，C錯，D對． 【答案】　AD 9．(多選)如圖9所示，C是水平

22、地面，A、B是兩塊長方形物塊，F(xiàn)是作用在物塊B上沿水平方向的力，物塊A和B以相同的速度做勻速直線運動．由此可知，A、B間的動摩擦因數(shù)μ1和B、C間的動摩擦因數(shù)μ2有可能是(　　) 圖9 A．μ1＝0，μ2＝0 B．μ1＝0，μ2≠0 C．μ1≠0，μ2＝0 D．μ1≠0，μ2≠0 【解析】　先以A為研究對象，A不受摩擦力，否則它不可能做勻速直線運動，則知A、B間的動摩擦因數(shù)μ1可能為零，也可能不為零；再以整體為研究對象，由平衡條件分析可知，地面對B一定有摩擦力，則B與地面之間的動摩擦因數(shù)μ2一定不為零，故選B、D. 【答案】　BD 10．如圖10所示，有一輛汽車滿載西瓜在水平路

23、面上勻速前進．突然發(fā)生意外情況，緊急剎車做勻減速運動，加速度大小為a，則中間一質(zhì)量為m的西瓜A受到其他西瓜對它的作用力的大小是(　　) 圖10 A．m B．ma C．m D．m(g＋a) 【解析】　 西瓜與汽車具有相同的加速度a，對西瓜A受力分析如圖，F(xiàn)表示周圍西瓜對A的作用力，則由牛頓第二定律得：＝ma，解得：F＝m，故C對，A、B、D錯． 【答案】　C 二、計算題 11.如圖11所示，物體A、B的質(zhì)量分別為mA＝10 kg，mB＝20 kg，A與B、B與水平桌面間的動摩擦因數(shù)都等于0.3，且最大靜摩擦力等于滑動摩擦力．當用水平力F＝80 N向右拉輕滑輪時，B對A的摩

24、擦力和桌面對B的摩擦力為多大？(g取10 m/s2) 圖11 【解析】　A與B、B與水平桌面間的最大靜摩擦力分別為：FmA＝μmAg＝30 N FmB＝μ(mAg＋mBg)＝90 N 由于繩子對物體A的拉力FA＝＝40 N>FmA 故B對A的摩擦力為滑動摩擦力，大小為30 N，方向向左． 物體B受到向右的拉力＝40 N和A施加給它的大小為30 N的摩擦力， FB＝40 N＋30 N

25、滑輪，當人用100 N的力斜向下拉繩子時，滑輪兩側(cè)細繩與水平方向的夾角均為30°，物塊在水平面上保持靜止，滑輪上端的懸繩豎直(取g＝10 m/s2)．求： 圖12 (1)地面對物體的彈力大小和摩擦力大小； (2)滑輪上方豎直懸繩的拉力大?。? 【解析】　(1)如圖甲所示，對物體受力分析并正交分解有 Fsin 30°＋FN＝mg① Fcos 30°＝Ff② 由①②得FN＝250 N，F(xiàn)f＝50 N. 甲　　　　　　　　乙 (2)如圖乙所示，對懸繩上一點受力分析有FT＝2Fcos 60° 解得FT＝100 N. 【答案】　(1)250 N　50 N　(2)100 N 11