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1、牛頓第三定律
基礎(chǔ)夯實
一、選擇題(1~3題為單選題,4~6題為多選題)
1.如圖所示,馬拉車在水平路面上前進,下列說法正確的是( )
A.馬對車的拉力大于車對馬的拉力
B.馬對車的拉力小于車對馬的拉力
C.馬對車的拉力等于車對馬的拉力
D.只有當(dāng)馬車勻速前進時,馬對車的拉力才等于車對馬的拉力
答案:C
解析:馬拉車的力和車?yán)R的力是作用力和反作用力,這兩個力的大小總是相等的,與兩物體的運動狀態(tài)沒有關(guān)系。
2.(揚州市2020~2020學(xué)年高一上學(xué)期期末)如圖所示,壓路機在水平路面上緩慢行駛,路面對壓路機的支持力為F1,壓路機對路面的壓力為F2,關(guān)于F1、F2,下列
2、說法正確的是( )
A.F1大于F2
B.F1小于F2
C.F1與F2是一對平衡力
D.F1和F2一定是同性質(zhì)的力
答案:D
解析:F1與F2是一對作用力與反作用力,其大小相等方向相反,是同性質(zhì)的力,故D選項正確。
3.如圖所示的情形中,沒有涉及牛頓第三定律的有( )
A.氣墊船旋轉(zhuǎn)的螺旋槳獲得動力
B.戰(zhàn)斗機在行進途中拋棄副油箱
C.噴水龍頭自動旋轉(zhuǎn)使噴水均勻
D.玩具火箭靠噴出火藥飛上天空
答案:B
解析:氣墊船旋轉(zhuǎn)的螺旋漿推動水的作用力與水推動螺旋槳的作用力(動力)是一對作用力和反作用力;戰(zhàn)斗機在行進途中拋棄副油箱是為了減小慣性,提高靈活性;噴水龍頭向外
3、噴水的力與水對水龍頭的力是一對作用力和反作用力;玩具火箭噴出火藥的力與火藥對玩具火箭的力是一對作用力與反作用力。綜上所述,沒有涉及牛頓第三定律的選項是B。
4.均勻長棒一端擱在地面上,另一端用細線系在天花板上,如圖所示受力分析示意圖中,正確的是( )
答案:ACD
解析:因為重力mg和地面支持力FN的方向都在豎直方向上,若拉力F在豎直方向上,則地面對木棒就沒有摩擦力作用(木棒對地面無相對運動趨勢),所以A正確;若拉力F的方向與豎直方向有夾角,則必然在水平方向上有分力,使得木棒相對地面有運動趨勢,則木棒將受到地面的靜摩擦力Ff,且方向與F的水平分力方向相反,才能使木棒在水平方向上所受
4、合力為零,故C、D正確。
5.機場常用傳送帶為顧客運送行李或貨物,在傳送帶運送貨物過程中主要有水平運送和沿斜面運送兩種形式,如圖所示,a為水平傳送帶,b為傾斜傳送帶。當(dāng)行李隨傳送帶一起勻速運動時,下列幾種判斷中正確的是( )
A.a(chǎn)情形中的物體受到重力、支持力
B.a(chǎn)情形中的物體受到重力、支持力和摩擦力作用
C.b情景中的物體受到重力、支持力和摩擦力作用
D.b情形中的物體所受支持力與重力是一對平衡力
答案:AC
解析:因為貨物勻速運動,所以a情形中貨物只受重力和支持力,A正確B錯誤;b情形中除受重力和支持力外還必須受到一個沿斜面向上的靜摩擦力作用,C正確;顯然D也錯誤。
5、
6.將一物塊分成相等的A、B兩部分靠在一起,下端放置在地面上,上端用繩子拴在天花板上,繩子處于豎直伸直狀態(tài),整個裝置靜止,則( )
A.繩子上拉力可能為零
B.地面受的壓力可能為零
C.地面與物體間可能存在摩擦力
D.A、B之間可能存在摩擦力
答案:AD
解析:經(jīng)分析,繩子上拉力可能為零,地面受的壓力不可能為零,選項A對而B錯;由于繩子處于豎直伸直狀態(tài),繩子中拉力只可能豎直向上,所以地面與物體B間不可能存在摩擦力,而A、B之間可能存在摩擦力,選項C錯而D對。
二、非選擇題
7.(海岳中學(xué)2020~2020學(xué)年高一上學(xué)期期末)如圖所示為雜技“頂竿”表演的示意圖,一人站在地上,
6、肩上扛一質(zhì)量為M的豎直竹竿,當(dāng)竿上一質(zhì)量為m的人以加速度a加速下滑時,竿對“底人”的壓力大小是多少?
答案:(M+m)g-ma
解析:對竿上的人分析:受重力mg、摩擦力Ff,有mg-Ff=ma、Ff=m(g-a),竿對人有摩擦力,人對竿也有反作用力——摩擦力,且大小相等,方向相反,對竿分析:受重力Mg、竿上的人對竿向下的摩擦力Ff′、頂竿的人對竿的
支持力FN,有Mg+Ff′=FN,又因為竿對“底人”的壓力和“底人”對竿的支持力是一種作用力與反作用力,由牛頓第三定律,得到FN′=Mg+Ff′=(M+m)g-ma。
能力提升
一、選擇題(1~3題為單選題,4~6題為多選題)
1.人走
7、路時(如圖所示),人和地球間的作用力和反作用力的對數(shù)有( )
A.一對 B.二對
C.三對 D.四對
答案:C
解析:物體間的作用力和反作用力是相互的,總是成對出現(xiàn)的。人走路時受到三個力的作用即重力、地面的支持力和地面對人的摩擦力,力的作用總是相互的,這三個力的反作用力分別是人對地球的吸引作用,人對地面的壓力和人對地面的摩擦力,所以人走路時與地球間有三對作用力和反作用力。
2.用一根輕質(zhì)彈簧豎直懸掛一小球,小球和彈簧的受力如下圖所示,下列說法正確的是( )
A.F1的施力者是彈簧 B.F2的反作用力是F3
C.F3的施力者是地球 D.F4的反作用力是F3
答案:B
8、
解析:F1的施力者是地球,A錯,F(xiàn)2的反作用力是F3,B對,F(xiàn)3的施力者是小球,C錯,F(xiàn)4的反作用力作用在懸點上,D錯。
3.(沈陽東北育才學(xué)校2020~2020學(xué)年高一上學(xué)期檢測)如圖所示,在水平力F的作用下,木塊A、B保持靜止。若木塊A與B的接觸面是水平的,且F≠0。則關(guān)于木塊B的受力個數(shù)可能是( )
A.3個或4個 B.3個或5個
C.4個或5個 D.4個或6個
答案:C
解析:B至少受到重力、A對B的壓力和靜摩擦力、斜面的支持力四個力。斜面對物體B可能有靜摩擦力,也有可能沒有靜摩擦力,故選C。
4.(棗莊市2020~2020學(xué)年高一上學(xué)期檢測)如右圖所示,水平力F把一
9、個物體緊壓在豎直的墻壁上靜止不動,下列說法中正確的是( )
A.作用力F跟墻壁對物體的壓力是一對作用力與反作用力
B.作用力F與物體對墻壁的壓力是一對平衡力
C.物體的重力跟墻壁對物體的靜摩擦力是一對平衡力
D.物體對墻壁的壓力與墻壁對物體的支持力是一對作用力與反作用力
答案:CD
解析:力F和墻壁對物體的壓力都作用在物體上,且大小相等,方向相反,作用在一條直線上,是一對平衡力,而不是一對作用力和反作用力,選項A錯誤。力F作用在物體上,物體對墻壁的壓力作用在墻壁上,它們不能構(gòu)成一對平衡力,由于二者不是兩個物體間的相互作用力,也不是一對作用力和反作用力,故選項B錯誤。豎直方向上物體
10、受向下的重力和墻壁對物體向上的靜摩擦力,因物體處于平衡狀態(tài),故這兩個力是一對平衡力,選項C正確。物體對墻壁的壓力和墻壁對物體的支持力,是物體和墻壁間產(chǎn)生的一對相互作用力,因此是一對作用力和反作用力,選項D正確。
5.(福建泉州市2020~2020高一上學(xué)期四校聯(lián)考)如圖所示,豎直放置的輕彈簧一端固定在地面上,另一端與斜面體P連接,P的斜面與固定擋板MN接觸且處于靜止?fàn)顟B(tài),則斜面體P此刻所受的外力個數(shù)有可能為( )
A.2個 B.3個
C.4個 D.5個
答案:AC
解析:若斜面體P受到的彈簧彈力F等于其重力mg,則MN對P沒有力的作用,如圖(a)所示,P受到2個力,A對;若彈簧彈力
11、大于P的重力,則MN對P有壓力FN,只有壓力FN則P不能平衡,一定存在向右或有向右分量的力,只能是MN對P的摩擦力Ff,因此P此時受到4個力,如圖(b)所示,C對。
6.(臨沂市2020~2020學(xué)年高一上學(xué)期質(zhì)檢)如圖所示,甲、乙兩人在冰面上“拔河”。兩人中間位置處有一分界線,約定先使對方過分界線者為贏。若繩子質(zhì)量不計,冰面可看成光滑,則下列說法錯誤的是( )
A.甲對繩的拉力與繩對甲的拉力是一對平衡力
B.甲對繩的拉力與乙對繩的拉力是作用力與反作用力
C.若甲的質(zhì)量比乙大,則甲能贏得“拔河”比賽的勝利
D.若乙收繩的速度比甲快,則乙能贏得“拔河”比賽的勝利
答案:ABD
12、
解析:甲對繩的拉力與繩對甲的拉力是作用力與反作用力,故選項A錯誤。甲對繩的拉力與乙對繩的拉力作用在同一物體上,不是作用力與反作用力,故選項B錯誤。設(shè)繩子的張力為F,則甲、乙兩人受到繩子的拉力大小相等,均為F,若m甲>m乙,則由a=得,a甲
13、的質(zhì)量為65kg,吊椅的質(zhì)量為15kg,不計定滑輪與繩子間的摩擦,重力加速度g取10m/s2。當(dāng)運動員與吊椅一起以加速度a=1m/s2上升時,試求:
(1)運動員豎直向下拉繩的力;
(2)運動員對吊椅的壓力大小。
答案:(1)440N (2)275N
解析:(1)設(shè)運動員豎直向下拉繩的力為FT,則由牛頓第三定律可知,繩子對運動員豎直向上的拉力大小為FT,繩對吊椅豎直向上的拉力大小也為FT,選取運動員和吊椅整體為研究對象,則有
2FT-(M+m)g=(M+m)a,
所以FT=
=N=440N
(2)設(shè)吊椅對運動員的支持力為F,以運動員為研究對象,由牛頓第二定律得FT+F-Mg=Ma
所以F=M(g+a)-FT=65×11N-440N=275N
據(jù)牛頓第三定律知,運動員對吊椅的壓力大小為275N。