高中物理 專題4.5 牛頓第三定律試題 新人教版必修1

1、專題4.5 牛頓第三定律一、作用力和反作用力1力是物體對(duì)物體的作用。只要談到一個(gè)力，就一定存在施力物體和受力物體。2兩個(gè)物體之間的作用總是 ，施力物體同時(shí)也一定是 ，物體間相互作用的這一對(duì)力叫做 。3作用力和反作用力與平衡力的區(qū)別（1）作用對(duì)象不同：作用力和反作用力分別作用在 上，而平衡力作用在 上。（2）作用力和反作用力同時(shí) ，同時(shí) ，同時(shí) ，不可單獨(dú)存在，而平衡力不一定同時(shí)產(chǎn)生或消失。（3）作用力和反作用力一定是 的力，而平衡力不一定是同性質(zhì)的力。（4）一對(duì)作用力和反作用力作用在 ，各自產(chǎn)生作用效果，故不能求合力，一對(duì)平衡力的作用效果是使物體處于平衡狀態(tài)，合力為零。（5）都是大小相等、方向

2、相反、且作用在 。二、牛頓第三定律內(nèi)容：兩個(gè)物體之間的作用力和反作用力總是大小 ，方向 ，作用在 。對(duì)牛頓第三定律的理解：1表達(dá)式： （負(fù)號(hào)表示方向相反）2三種性質(zhì)（1）異體性：即作用力和反作用力分別作用在彼此相互作用的兩個(gè)不同的物體上。（2）同時(shí)性：即作用力和反作用力同時(shí)產(chǎn)生，同時(shí)變化，同時(shí)消失。（3）相互性：即作用力和反作用力總是相互的、成對(duì)出現(xiàn)。3四個(gè)特征（1）等值：即大小總是 。（2）反向：即方向總是 。（3）共線：即二者總是在 。（4）同性質(zhì)：即二者性質(zhì)總是 。相互的 受力物體 作用力和反作用力 兩個(gè)物體 同一個(gè)物體 產(chǎn)生 變化 消失 同性質(zhì) 兩個(gè)物體上 同一條直線上相等 相反 同一

3、條直線上 F=F 相等 相反 同一直線上 相同一、牛頓第三定律相互作用力與平衡力的區(qū)別：判斷平衡力和相互作用力時(shí)，若為的關(guān)系，則為相互作用力；若為的關(guān)系則為平衡力?！纠}1】某學(xué)校教室里的磁性黑板上通常粘掛一些小磁鐵，小磁鐵被吸在黑板上可以用于“貼”掛圖或試題答案，如圖所示。關(guān)于小磁鐵，下列說法中正確的是A磁鐵受到的磁吸引力大于受到的彈力才能被吸在黑板上B磁鐵與黑板間在水平方向上存在兩對(duì)作用力與反作用力C磁鐵受到五個(gè)力的作用D磁鐵受到的支持力與黑板受到的壓力是一對(duì)平衡力參考答案：B同一個(gè)物體受到的兩個(gè)力，故D錯(cuò)。二、牛頓第三定律的理解與應(yīng)用1作用力與反作用力的“三同、三異、三無關(guān)”（1）“三同

4、”：大小相同；性質(zhì)相同；變化情況相同。（2）“三異”：方向不同；受力物體不同；產(chǎn)生的效果不同。（3）“三無關(guān)”：與物體的種類無關(guān)；與物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無關(guān)；與物體是否和其他物體存在相互作用無關(guān)。2相互作用力與平衡力的比較對(duì)應(yīng)名稱比較內(nèi)容作用力和反作用力一對(duì)平衡力不同點(diǎn)作用在兩個(gè)相互作用的物體上作用在同一物體上同時(shí)產(chǎn)生、同時(shí)消失不一定同時(shí)產(chǎn)生、同時(shí)消失兩力作用效果不可抵消，不可疊加，不可求合力兩力作用效果可相互抵消，可疊加，可求合力，合力為零一定是同性質(zhì)的力性質(zhì)不一定相同相同點(diǎn)大小相等、方向相反、作用在同一條直線上【例題2】一物體靜止于斜面上，如圖所示，則下列說法正確的是A物體對(duì)斜面的壓力和斜面對(duì)物

5、體的支持力是一對(duì)平衡力B物體對(duì)斜面的摩擦力和斜面對(duì)物體的摩擦力是一對(duì)作用力和反作用力C物體所受的重力和斜面對(duì)物體的作用力是一對(duì)作用力和反作用力D物體所受的重力可以分解為沿斜面向下的力和對(duì)斜面的壓力參考答案：B1關(guān)于作用力和它的反作用力，下面說法中正確的是A一個(gè)作用力和它的反作用力的合力等于零B作用力和反作用力可以是不同性質(zhì)的力C作用力和反作用力同時(shí)產(chǎn)生，同時(shí)消失D兩物體處于相對(duì)靜止時(shí)，它們之間的作用力和反作用力的大小才相等2（2017廣東省肇慶市實(shí)驗(yàn)中學(xué)高二期中）如圖所示，手用力向下壓住架在兩本書之間的尺子，尺子發(fā)生了彈性形變。手對(duì)尺子的壓力為N，尺子對(duì)手的彈力為，下列表述正確的有AN和是一對(duì)

6、作用力和反作用力BN和是一對(duì)平衡力CN和大小相等DN大于3（2017江蘇省清江中學(xué)高一期中）如圖所示，水平方向的力F把一個(gè)物體緊壓在豎直墻壁上，靜止不動(dòng)，下列說法中正確的是A作用力F跟墻壁對(duì)物體的重力是平衡力B物體的重力和墻壁對(duì)物體的靜摩擦力是平衡力C作用力F與物體對(duì)墻壁的壓力是平衡力D作用力F增大時(shí)，墻壁對(duì)物體的靜摩擦力不變4如圖所示，平板車置于水平地面上，下列說法正確的是A人站在平板車上保持靜止時(shí)，人所受的重力和地面對(duì)平板車的支持力是一對(duì)平衡力B人站在平板車上保持靜止時(shí)，平板車對(duì)人的支持力與平板車對(duì)地的壓力是一對(duì)作用力和反作用力C人向上起跳時(shí)，人所受的重力小于人對(duì)平板車的壓力D人向上起跳時(shí)

7、，平板車對(duì)人的支持力等于人對(duì)平板車的壓力5如圖所示，質(zhì)量為2 kg的物塊A與水平地面的動(dòng)摩擦因數(shù)為=0.1，質(zhì)量1 kg的物塊B與地面的摩擦忽略不計(jì)，在已知水平力F=11 N的作用下，A、B一起做加速運(yùn)動(dòng)，則下列說法中正確的是AA、B的加速度均為3.67 m/s2BA、B的加速度均為3.3 m/s2CA對(duì)B的作用力為3.3 NDA對(duì)B的作用力為3.0 N6如圖所示，甲、乙兩木塊用細(xì)繩連在一起，中間有一被壓縮豎直放置的輕彈簧，乙放在水平地面上，甲、乙兩木塊質(zhì)量分別為m1和m2，系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)，此時(shí)繩的張力為F。在將細(xì)繩燒斷的瞬間，則此時(shí)乙對(duì)地面壓力為A BC D7雜技“頂桿”表演中，一人站在地

8、上，肩上扛一質(zhì)量為M的豎直桿，當(dāng)桿上一質(zhì)量為m的演員以加速度a加速下滑時(shí)，桿對(duì)地面上的人的壓力大小為A(M+m)g B(Mm)g C(M+m)g+ma D(M+m)gma8（2017福建省福州市八縣高三期中聯(lián)考）為了節(jié)省能量，某商場安裝了智能化的電動(dòng)扶梯。無人乘行時(shí)，扶梯運(yùn)轉(zhuǎn)得很慢；有人站上扶梯時(shí)，它會(huì)先慢慢加速，再勻速運(yùn)轉(zhuǎn)。一顧客乘扶梯上樓，恰好經(jīng)歷了這兩個(gè)過程，如圖所示。那么下列說法中正確的是A顧客先受到三個(gè)力的作用，勻速時(shí)受到兩個(gè)力的作用B顧客始終處于超重狀態(tài)C顧客對(duì)扶梯作用力的方向始終豎直向下D扶梯對(duì)顧客作用力的方向先指向右上方，再豎直向上9在2008年北京殘奧會(huì)開幕式上，運(yùn)動(dòng)員手拉繩

9、索向上攀登，最終點(diǎn)燃了主火炬，體現(xiàn)了殘疾運(yùn)動(dòng)員堅(jiān)忍不拔的意志和自強(qiáng)不息的精神。為了探究上升過程中運(yùn)動(dòng)員與繩索和吊椅間的作用，可將過程簡化。一根不可伸縮的輕繩跨過輕質(zhì)的定滑輪，一端掛一吊椅，另一端被坐在吊椅上的運(yùn)動(dòng)員拉住，如圖所示。設(shè)運(yùn)動(dòng)員的質(zhì)量為65 kg，吊椅的質(zhì)量為15 kg，不計(jì)定滑輪與繩子間的摩擦。重力加速度取 。當(dāng)運(yùn)動(dòng)員與吊椅一起正以加速度上升時(shí)，試求：（1）運(yùn)動(dòng)員豎直向下拉繩的力；（2）運(yùn)動(dòng)員對(duì)吊椅的壓力。10（2017江西省南昌市第二中學(xué)高一期中）一木塊靜止在水平桌面上，下列說法中正確的是A木塊在桌面上受到向上的彈力，是由于木塊發(fā)生微小的形變而產(chǎn)生的。B木塊在桌面上對(duì)桌面向下的壓

10、力，是由于木塊受到重力而產(chǎn)生的。C桌面受到的壓力與木塊受到的支持力是一對(duì)平衡力。D木塊對(duì)桌面的壓力使得桌面發(fā)生了彈性形變。11質(zhì)量為M的光滑圓槽放在光滑水平面上，一水平恒力F作用在其上促使質(zhì)量為m的小球靜止在圓槽上，如右圖所示，則A小球?qū)A槽的壓力為B小球?qū)A槽的壓力為C水平恒力F變大后，如果小球仍靜止在圓槽上，小球?qū)A槽的壓力增加D水平恒力F變大后，如果小球仍靜止在圓槽上，小球?qū)A槽的壓力減小12（2017山東省青島市膠南市第八中學(xué)高三期中）2015年莫斯科世錦賽上，我國男子短道速滑隊(duì)時(shí)隔15年再次站到5000m接力的冠軍頒獎(jiǎng)臺(tái)上。觀察發(fā)現(xiàn)，“接棒”的運(yùn)動(dòng)員甲提前站在“交棒”的運(yùn)動(dòng)員乙前面，

11、并且開始向前滑行，待乙追上甲時(shí)，乙猛推甲，甲獲得更大的速度向前沖出。在乙推甲的過程中，忽略運(yùn)動(dòng)員與冰面間在水平方向上的相互作用，則A甲對(duì)乙的作用力與乙對(duì)甲的作用力相同B甲對(duì)乙的作用力一定做正功，乙的動(dòng)能增大C乙對(duì)甲的作用力一定做正功，甲的動(dòng)能增大D甲的動(dòng)能增加量一定等于乙的動(dòng)能減少量13（2017河南省鄭州市嵩陽高級(jí)中學(xué)高三第五次階段檢測）建筑工人用如右圖所示的定滑輪裝置運(yùn)送建筑材料。質(zhì)量為70.0 kg的工人站在地面上，通過定滑輪將20.0 kg的建筑材料以0.50m/s2的加速度拉升，忽略繩子和定滑輪的質(zhì)量及定滑輪的摩擦，則工人對(duì)地面的壓力大小為（g取10 m/s2）A510 N B490

12、 NC890 N D910 N14在某年的元旦晚會(huì)上，河北雜技團(tuán)表演了雜技“大球扛桿”。在一個(gè)大球上豎立一根直桿，演員在直桿上做了精彩表演。如圖所示，假設(shè)直桿與大球之間有一壓力傳感器。一個(gè)質(zhì)量為50 kg的演員勻速向上運(yùn)動(dòng)時(shí)傳感器顯示壓力為600 N；演員從直桿最上端由靜止開始向下勻加速運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后又勻減速運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間速度減小到零，靜止在距直桿底端1/3處。已知在演員向下運(yùn)動(dòng)時(shí)傳感器顯示的最大壓力為700 N，最小壓力為500 N，直桿長度為12 m，g取10 m/s2。求：（1）直桿的質(zhì)量；（2）演員下降過程中加速、減速的加速度；（3）演員向下運(yùn)動(dòng)的平均速度。等于物體的重力，與力F無關(guān)，故

13、選項(xiàng)D正確。4CD【解析】人所受的重力和地面對(duì)平板車的支持力是作用在兩個(gè)物體上的力，所以不是一對(duì)平衡力，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；平板車對(duì)人的支持力與人對(duì)平板車的壓力是一對(duì)作用力和反作用力，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；人向上起跳時(shí)，平板車對(duì)人的支持力大于人的重力，而平板車對(duì)人的支持力大小等于人對(duì)平板車的壓力，所以人所受的重力小于人對(duì)平板車的壓力，選項(xiàng)CD正確。5D【解析】在已知水平力F=11 N的作用下，A、B一起做加速運(yùn)動(dòng)，由A、B整體，解得 m/s2，故AB選項(xiàng)均錯(cuò)誤；隔離B物體=3 N，故D選項(xiàng)正確，C選項(xiàng)錯(cuò)誤。6B【解析】在未燒斷繩子之前，對(duì)甲、乙分別進(jìn)行受力分析如圖所示 將細(xì)繩燒斷的瞬間，彈簧的彈力沒有改變，即，

14、地對(duì)物體乙的支持力為，根據(jù)牛頓第三定律，乙對(duì)地面的壓力為，因此B正確，ACD錯(cuò)誤。再豎直向上，再由牛三定律可知，故C錯(cuò)誤，D正確。9（1） （2）275 N【解析】（1）設(shè)運(yùn)動(dòng)員受到繩向上的拉力為F，由于跨過定滑輪的兩段繩子拉力相等，吊椅受到繩的拉力也是F。對(duì)運(yùn)動(dòng)員和吊椅整體進(jìn)行受力分析如圖所示，則有：FF（m人+m椅）ga由牛頓第三定律，運(yùn)動(dòng)員豎直向下拉繩的力 （2）設(shè)吊椅對(duì)運(yùn)動(dòng)員的支持力為FN，對(duì)運(yùn)動(dòng)員進(jìn)行受力分析如圖所示，則有：Fm人g a FN由牛頓第三定律，運(yùn)動(dòng)員對(duì)吊椅的壓力也為275 N11C【解析】以圓槽與小球組成的系統(tǒng)為研究對(duì)象，由牛頓第二定律可得：，解得系統(tǒng)的加速度為，以小球

15、為研究對(duì)象，由牛頓第二定律得：，小球受到圓槽的支持力為，由牛頓第三定律可知，小球?qū)A槽的壓力，故AB錯(cuò)誤；水平恒力F變大后，如果小球仍靜止在圓槽上，由可知，小球?qū)A槽的壓力增大，故C正確，D錯(cuò)誤。12C【解析】由牛頓第三定律可知，作用力與反作用力大小相等，方向相反，所以甲對(duì)乙的作用力與乙對(duì)甲的作用力大小相等，方向相反，故A錯(cuò)誤；甲對(duì)乙的作用力一定做負(fù)功，乙的動(dòng)能減小，故B錯(cuò)誤；乙對(duì)甲的作用力一定做正功，甲的動(dòng)能增大，故C正確；甲、乙間的作用力大小相等，不知道甲、乙的質(zhì)量關(guān)系，不能求出甲乙動(dòng)能變化關(guān)系，故D錯(cuò)誤。14（1）10 kg （2）均為2 m/s2 方向相反 （3）2 m/s【解析】 （1）設(shè)直桿質(zhì)量為m0，由牛頓第三定律，傳感器顯示壓力等于大球?qū)χ睏U的支持力。由平衡條件：m0g+mg=F0解得m0=F0/gm=10 kg（2）設(shè)演員向下運(yùn)動(dòng)的加速度為a，由牛頓第三定律，傳感器顯示的最大壓力F1=700 N等于大球?qū)χ睏U的最大支持力，對(duì)直桿，由平衡條件得演員到直桿向下的摩擦力f1=F1m0g=600 N由牛頓第三定律，直桿對(duì)演員向上的摩擦力等于600 N對(duì)演員，由牛頓第二定律：f1mg=ma1解得勻減速向下運(yùn)動(dòng)的加速度大小為a1=2 m/s2由牛頓第三定律，傳感器顯示的最小壓力F2=500 N等