2020年秋高中物理必修一备用题库：第四章-牛顿运动定律-第5节-牛顿第三定律.docx

第5节 牛顿第三定律
人教版教参补充题
1.下列关于作用力和反作用力的说法中正确的是（ ）
A.只有当两相互作用的物体都处于静止时，它们之间的作用力和反作用力大小才相等
B.摩擦力的反作用力亦可能是弹力
C.作用力和反作用力可以相互平衡
D.作用力与反作用力的产生无先后之分
解析：作用力与反作用力总是大小相等、方向相反，与物体的运动状态无关，选项A错误；作用力与反作用力总是同性质的力，选项B错误；作用力与反作用力作用在两个物体上，不能相互抵消而平衡，选项C错误；作用力与反作用力总是同时产生、同时变化、同时消逝，无先后之分，选项D正确。

图4-5-1
答案：D
2.建筑工人用如图4-5-1所示的定滑轮装置运送建筑材料。质量为70.0 kg的工人站在地面上，通过定滑轮将20.0 kg的建筑材料以0.500 的加速度拉升，忽视绳子和定滑轮的质量及定滑轮的摩擦，则工人对地面的压力大小为（取10 ）（ ）
A.510 N B.490 N C.890 N D.910 N
解析：选物体为争辩对象，物体受重力和绳子的拉力，依据牛顿其次定律得，解得拉力（20.0×10+20.0×0.500） N=210 N。
对人，由于人受重力，绳子拉力及地面对他的支持力，依据平衡条件得，所以地面对工人的支持力（70.0×10210） N=490 N。
依据牛顿第三定律得，工人对地面的压力大小=490 N，故选项B正确。
答案：B
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1.沼泽的下面隐蔽着丰富的泥炭，泥炭是沼泽地积累的植物残体，它的纤维状和海绵状的物理结构导致人在其表面行走时简洁下陷。若人下陷的过程是先加速后匀速运动，下列推断正确的是（ ）
A.加速运动时人对沼泽地的压力大于沼泽地对他的支持力
B.加速运动时人对沼泽地的压力小于沼泽地对他的支持力
C.人对沼泽地的压力先大于后等于沼泽地对他的支持力
D.人对沼泽地的压力总等于沼泽地对他的支持力
解析：人对沼泽地的压力与沼泽地对他的支持力是一对作用力与反作用力，作用力与反作用力总是大小相等。故选项D正确。
答案：D
2.马拉车之所以能将车拉动，有人说是由于马拉车的力比车拉马的力要大，也有人说是由于马拉车的力比车受到地面的摩擦力要大。他们的理由成立吗？为什么？
答案：不成立。由于马拉车的力与车拉马的力大小相等。若车匀速运动，则马拉车的力等于地面对车的摩擦力；若车加速运动，则马拉车的力大于地面对车的摩擦力。
3.在足球竞赛中，运动员将球踢进了球门，而他却没有由于受到反作用力的作用而后退。这是由于两者间的相互作用力不一样所致的吗？
答案：不是。运动员给足球一个作用力，由牛顿第三定律知，球以等大的力反作用于运动员使他有向后的运动趋势，但地面同时给运动员一个摩擦阻力，因此运动员没有向后退。

图4-5-2
4.有一物体放在水平地面上，如图4-5-2所示，用弹簧测力计拉着细绳水平牵引物体，弹簧测力计有一示数，但物体没有移动。
（1）物体一共受到几对作用力和反作用力？
（2）物体一共受到几对相互平衡的力的作用？
答案：（1）共四对，分别是:①地球对物体的吸引力和物体对地球的吸引力；②地面对物体的支持力和物体对地面的压力；③细绳拉物体的力和物体拉细绳的力；④地面对物体的摩擦力和物体对地面的摩擦力。综上所述，共有四对作用力和反作用力。
（2）共两对，分别是:①绳子拉物体的力和地面对物体的摩擦力；②物体的重力和地面对物体的支持力。综上所述，共有两对相互平衡的力。

图4-5-3 图4-5-4

5.塔式起重机（图4-5-3）正用钢索吊着重为3 000 N的预制件匀速地竖直向上运动（不计空气阻力）。
（1）预制件受到几个力作用？各个力的大小、方向如何？其施力物体是谁？
（2）分别作出预制件所受拉力的示意图和图示。
答案：（1）预制件受两个力作用，它们是地球对它的重力，大小为＝3 000 N，方向竖直向下，和钢索对它的拉力，大小为＝3 000 N，方向竖直向上。
（2）拉力的示意图和图示如图4-5-4甲、乙所示。
6.质量为2 kg的物体放在水平桌面上，用一根轻质绳子对物体施加大小为6 N、水平向右的力，物体并没有被拉动，则：
（1）绳子对物体拉力的反作用力是 对 的拉力，大小是 N，方向是 。
（2）桌面对物体摩擦力的反作用力是 对 的摩擦力，大小是 N，方向是 。
（3）物体所受重力的反作用力是 对 的吸引力，大小是 N，方向是 。
（4）物体所受支持力的反作用力是 对 的压力，大小是 N，方向是 。
答案：（1）物体 绳子 6 水平向左
（2）物体 桌面 6 水平向右
（3）物体 地球 19.6 竖直向上
（4）物体 桌面 19.6 竖直向下

图4-5-5 图4-5-6
7.如图4-5-5所示，沿倾角为的斜面对上拉一个质量为的方木箱，拉力与斜面平行，木箱与斜面的动摩擦因数为，木箱被拉上的距离为。
（1）画出木箱所受的力的示意图。
（2）写出合力的表达式。
答案：（1）如图4-5-6所示。
（2）依据正交分解法，木箱所受合力的表达式＝。
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图4-5-7
1.如图4-5-7所示，当人在静止的船上向船头奔跑时，船会向后退。请解释这一现象。

图4-5-8
答案：人与船原来皆静止。当人在船上跑时，人的运动状态发生转变是由于船给了人向前的力（摩擦力）。依据牛顿第三定律知，人的脚同时也给船一个与人相对运动方向相反的力的作用，此力使船向后退。
2.如图4-5-8所示，将一台电视机静止放在水平桌面上，则以下说法正确的是（ ）
A.桌面对它支持力的大小等于它所受的重力，这两个力是一对平衡力
B.它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.它对桌面的压力就是它所受的重力，这两个力是同一种性质的力
D.它对桌面的压力和桌面对它的支持力是一对平衡力
解析：一对作用力和反作用力与一对平衡力尽管都是大小相等、方向相反，且作用在同一条直线上，但作用力和反作用力是两个物体间的相互作用，分别作用在两个相互作用的物体上，而一对平衡力是作用在一个物体上，即它们的受力物体是同一个物体。电视机所受重力与桌面对它的支持力是一对平衡力，故选项A正确，选项B错误。选项C中它对桌面的压力是电视机对桌面的作用力，即弹力，而电视机的重力是地球对电视机的作用力，属于万有引力，选项D中是一对作用力与反作用力。故选项C、D错误。
答案：A

图4-5-9
3.关于马拉车的下列说法正确的是（ ）
A.马拉车不动，是由于马拉车的力小于车拉马的力
B.马拉车前进，是由于马拉车的力大于车拉马的力
C.不论车如何运动，马拉车的力大小总等于车拉马的力
D.只有当马拉车不动或马拉车匀速前进时，马拉车的力大小才等于车拉马的力
解析：马拉车的力与车拉马的力是一对作用力与反作用力，它们总是大小相等，与物体的运动状态无关。选项C正确。
答案：C
4.以卵击石，鸡蛋“粉身碎骨”，但石头却“平稳无恙”，是不是由于鸡蛋对石头的作用力小，而石头对鸡蛋的作用力大呢？
解析：鸡蛋与石头相撞击时，它们之间的相互作用力是一对作用力和反作用力。依据牛顿第三定律知，应是大小相等的，之所以毁灭“蛋碎”而“石全”的结果，是由于蛋壳所能承受的力远小于石头所能承受的力。
答案：不是
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图4-5-10
0
1.如图4-5-10所示，甲、乙两船原来静止在安静的水面上，甲船上的人用力推乙船，甲船也会朝相反的方向运动，这是为什么？
答案：甲船上的人用力推乙船时，乙船对人也有推力的作用，而且它们之间的作用力与反作用力大小相等，但方向相反。因此，甲船也会朝相反的方向运动。
2.汽车在快车道上行驶时，一只小虫撞到挡风玻璃上，小虫和挡风玻璃受到的力哪个大？
解析：由牛顿第三定律知，两个物体相互作用的作用力与反作用力总是大小相等，故两者受到的力一样大。
答案：一样大
3.在你的一生中，质量在变化（有时大，有时小）；位置在变化（在空中，在水中等）；运动状态也在变化（静止，加速等）。任何时候地球对你的作用力都等于你对地球的作用力吗？
解析：地球对你的作用力与你对地球的作用力是一对作用力与反作用力，依据牛顿第三定律可知，作用力与反作用力总是大小相等、方向相反，与运动状态无关，因此，任何时候地球对你的作用力都等于你对地球的作用力。
答案：任何时候都相等

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1.把牛顿第三定律中的作用力与反作用力，跟学校物理中的一对平衡力作一比较，两者有什么相同和不同的地方？
答案：相同之处为：它们的大小都相等，方向都相反，且作用在一条直线上。
不同之处为：作用力与反作用力产生的缘由相同，而一对平衡力产生的缘由不愿定相同；作用力与反作用力是作用在两个物体上，是两个物体之间的相互作用力，我们把其中的一力叫作用力，则另一个力叫反作用力。而一对平衡力是作用在同一个物体上的；作用力与反作用力是同时产生、同时消逝，而一对平衡力不愿定是同时产生、同时消逝；作用力与反作用力分别作用在两个不同的物体上，故其效果不能相互抵消，而一对平衡力是作用在同一物体上，它们的作用效果可以相互抵消。

图4-5-11
2.如图4-5-11所示，在天花板上吊有一台电风扇，通电后叶片平稳转动，这时挂钩受到的拉力跟叶片没有转动时相比较，有什么变化？为什么？
答案：叶片不转时，挂钩受到的拉力等于电风扇的重力；当叶片转动时，叶片推动空气向下运动，即叶片给空气一个向下的作用力，所以空气对叶片有向上的反作用力，使挂钩受到的拉力小于电风扇的重力。
3.一本书放在水平课桌上，下列推断中正确的是（ ）
A.桌面对书的支持力和书受到的重力是一对平衡力
B.桌面对书的支持力和书受到的重力是一对作用力与反作用力
C.书对桌面的压力和书受到的重力是一对作用力与反作用力
D.书对桌面的压力和桌面对书的支持力是一对平衡力
解析：作用力与反作用力作用于两个物体上，而一对平衡力是作用在同一个物体上的。书受到的支持力和重力作用于书上，它们是一对平衡力；书对桌面的压力和桌面对书的支持力，分别作用于桌面和书上，是一对作用力与反作用力，所以选项A正确，选项D错误。而物体所受的重力是地球施加的，其反作用力作用于地球，桌面对书的支持力和书对桌面的压力是弹力，与重力性质不同，所以选项B、C错误。
答案：A

图4-5-12
4.用一根轻弹簧竖直悬挂一个小球，小球和弹簧的受力图如图4-5-12所示，下列说法中正确的是（ ）
的反作用力是
的反作用力是
的施力物体是弹簧
的施力物体是小球
解析：弹簧与小球皆受两个力的作用，假如小球静止，则与、与是两对相互平衡的力。
题图中的四个力，它们的施力物体分别为—地球，—弹簧，—小球，—顶板，选项D正确。
题图中给出的四个力中，、是小球与弹簧间的作用力和反作用力，即的反作用力是，选项B正确。
答案：BD

图4-5-13 相互作用的玩耍

5.有条件时，请参与图4-5-13所示的活动，体会一下力的相互作用，并由这个活动提出一二个问题。
答案：例如，两人运动的速度大小有什么关系？两人从开头运动到停止的距离与什么因素有关？
6.下列说法中正确的是（ ）
A.作用力与反作用力可以是不同性质的力
B.有作用力才有反作用力，因此作用力在先，反作用力在后
C.两个物体相互作用，不论静止或运动，总是存在着作用力和反作用力
D.作用力和反作用力只能存在于相互接触的物体之间
解析：作用力与反作用力确定是同性质的力，且同时产生，同时消逝，两个相互作用的两个物体总存在着作用力与反作用力，与运动状态无关，故选项A、B错误，选项C正确；磁极间的作用力和反作用力发生在没有接触的物体之间，选项D错误。
答案：C

图4-5-14

7.在水平桌面上，叠放着、两本书（图4-5-14），分析一下，与书本有关存在几对作用力与反作用力？与书本有关存在几对作用力与反作用力？
解析：书本受重力和对它的支持力，故与书本有关存在2对作用力与反作用力。
书本受重力、桌面对它的支持力和对它的压力，故与书本有关存在3对作用力与反作用力。
答案：2对 3对

图4-5-15 墙角的梯子

8.如图4-5-15所示，一架梯子斜靠在光滑的竖直墙上，下端放在水平的粗糙地面上，下列关于梯子受力状况的推断中正确的是（ ）
A.梯子受到两个竖直的力，一个水平的力
B.梯子受到一个竖直的力，两个水平的力
C.梯子受到两个竖直的力，两个水平的力
D.梯子受到三个竖直的力，两个水平的力
解析：梯子受到竖直向下的重力，地面对它有竖直向上的支持力和水平向右的摩擦力，竖直墙对它有水平向左的弹力。故选项C正确。
答案：C

甲 乙
图4-5-16 图4-5-17
9.在水平桌面上叠放着、两木块，当对木块施以水平力时，能使两者一起做匀速直线运动（图4-5-16），则、两木块分别受到哪几个力的作用？分别画出它们的受力图。
答案：选为争辩对象，木块受到重力和对它的支持力，受力图如图4-5-17甲所示。
对于木块，木块受重力、水平拉力、对它的压力，水平桌面对它的支持力和滑动摩擦力，受力图如图4-5-17乙所示。

图4-5-18 图4-5-19

10.如图4-5-18所示，一辆汽车沿山坡向上行驶，汽车受到哪些力作用？试画出汽车的受力图，并指出每个力的反作用力。
答案：汽车受到重力、牵引力、山坡对它的支持力、山坡对它的摩擦阻力和空气图4-5-19阻力，各力的反作用力分别是汽车对地球的吸引力、汽车对山坡向后的作用力、汽车对山坡的压力、汽车对山坡的摩擦阻力和汽车对空气的作用力。其受力图如图4-5-19所示。
11.汽车拉着拖车在水平道路上沿直线加速行驶，依据牛顿运动定律可知（ ）
A.汽车拉拖车的力大于拖车拉汽车的力
B.汽车拉拖车的力等于拖车拉汽车的力
C.汽车拉拖车的力大于拖车受到的阻力
D.汽车拉拖车的力等于拖车受到的阻力
解析：汽车拉拖车的力和拖车拉汽车的力是一对作用力与反作用力，由牛顿第三定律知，两力应大小相等，故选项A错误，选项B正确；汽车拉拖车的力与拖车受到的阻力一起使拖车产生向前的加速度，由牛顿其次定律知，汽车拉拖车的力必大于拖车受到的阻力，故选项C正确，选项D错误。
答案：BC
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图4-5-20
1.如图4-5-20所示，质量分别为=3 kg和=5 kg的两个物体，用细绳通过轻质光滑的定滑轮相连，并静止在水平托板上，细绳被拉紧。现突然撤去托板，求绳子所受的拉力及物体的加速度。
解析：撤去托板后，设绳对物体的拉力大小为，物体的加速度大小为a。
对a，
对a，
由以上两式解得
×10 =2.5 ，
3×（10+2.5） N=37.5 N，
由牛顿第三定律知，物体对绳子的拉力大小也为37.5 N。
答案：37.5 N 2.5
2.跳起摸高，是体能训练的一个项目。某同学质量为60 kg，身高为1.75 m，站在地面伸直右手可以摸到2.20 m，他弯曲双脚，原地蹬地加速起跳，可以摸到2.70 m。假设他蹬地加速的时间为0.5 s。求他蹬地的平均作用力。
解析：设蹬地过程，他受到地面的支持力为，向上运动加速度为；离地跳起的初速度为，跳起高度为，跳起过程不考虑空气阻力，运动加速度为。因此有
，
，（2.70-2.20） m=0.50 m，
=60×9.8 N≈963.7 N，
依据牛顿第三定律，他蹬地的平均作用力为963.7 N。
答案：963.7 N