高中物理 第四章 牛頓運(yùn)動(dòng)定律 課后提升訓(xùn)練 4.5 牛頓第三定律 新人教版必修1

1、課后提升訓(xùn)練 牛頓第三定律(25分鐘50分)一、選擇題(本題共6小題,每小題5分,共30分)1.(2017·泉州高一檢測(cè))如果兩個(gè)力彼此平衡,則它們()a.可能是作用力與反作用力b.必不是作用力和反作用力c.必是同種性質(zhì)的力d.不一定作用在同一個(gè)物體上【解析】選b。作用力與反作用力是兩個(gè)不同物體受到的力,而兩個(gè)力彼此平衡,作用在同一個(gè)物體上,所以兩個(gè)力彼此平衡,必不是作用力和反作用力,故a錯(cuò)誤,b正確;平衡力的性質(zhì)可以相同,也可以不同,故c錯(cuò)誤;兩個(gè)力彼此平衡,根據(jù)平衡條件得知,必定作用在同一物體上,故d錯(cuò)誤。【補(bǔ)償訓(xùn)練】下列說(shuō)法中正確的是()a.地球附近的物體的重力沒有反作用力b.

2、相互作用的兩個(gè)力究竟稱哪一個(gè)力是作用力(或反作用力)是人為規(guī)定的c.“雞蛋碰石頭”的過(guò)程中,雞蛋對(duì)石頭的力必為作用力,石頭對(duì)雞蛋的力必為反作用力d.凡是大小相等、方向相反、作用在同一條直線上且作用在同一個(gè)物體上的兩個(gè)力必定是一對(duì)作用力與反作用力【解析】選b。物體受到的重力是地球?qū)ξ矬w的吸引力,它的反作用力是物體對(duì)地球的吸引力,選項(xiàng)a錯(cuò)誤;一對(duì)相互作用力,究竟哪一個(gè)力是作用力,哪一個(gè)力是反作用力,是相對(duì)而言的,選項(xiàng)b正確,選項(xiàng)c錯(cuò)誤;作用力和反作用力必然分別作用在兩個(gè)相互作用的物體上,選項(xiàng)d錯(cuò)誤。2.在滑冰場(chǎng)上,甲、乙兩個(gè)小孩分別坐在滑冰板上,原來(lái)靜止,在相互猛推一下后,他們分別向相反方向運(yùn)動(dòng)。

3、假定兩板與冰面間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同。已知甲的質(zhì)量小于乙的質(zhì)量,則()a.在推的過(guò)程中,甲推乙的力小于乙推甲的力b.在推的過(guò)程中,甲推乙的時(shí)間小于乙推甲的時(shí)間c.在分開后,甲的加速度的大小小于乙的加速度的大小d.在分開后,甲在冰面上滑行的距離比乙在冰面上滑行的距離遠(yuǎn)【解析】選d。根據(jù)牛頓第三定律可知,甲推乙的力和乙推甲的力大小相等,作用時(shí)間也相等,選項(xiàng)a、b錯(cuò)誤;由于兩板與冰面間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同,所以分開后甲、乙的加速度大小相等,選項(xiàng)c錯(cuò)誤;由于甲的質(zhì)量小,相互作用時(shí)甲所受的合力一直大于乙所受的合力,所以分開時(shí)甲的速率大于乙的速率,并且分開后甲、乙的加速度大小相等,所以分開后甲滑行的距離比乙滑行的

4、距離遠(yuǎn),選項(xiàng)d正確。3.(多選)跳高運(yùn)動(dòng)員蹬地后上跳,在起跳過(guò)程中()a.運(yùn)動(dòng)員蹬地的作用力大小大于地面對(duì)他的支持力大小b.運(yùn)動(dòng)員蹬地的作用力大小等于地面對(duì)他的支持力大小c.運(yùn)動(dòng)員所受的支持力和重力相平衡d.運(yùn)動(dòng)員所受的合力一定向上【解析】選b、d。運(yùn)動(dòng)員蹬地的作用力與地面對(duì)他的支持力是作用力和反作用力,大小相等,方向相反,b正確、a錯(cuò)誤;運(yùn)動(dòng)員起跳過(guò)程,是由靜止獲得速度的過(guò)程,因而有豎直向上的加速度,合力豎直向上,運(yùn)動(dòng)員所受的支持力大于重力,d正確、c錯(cuò)誤?！狙a(bǔ)償訓(xùn)練】如圖所示,物體放在水平桌面上,受到一個(gè)水平向右的拉力f作用,卻仍然保持靜止,則下列說(shuō)法中正確的是()a.物體受三個(gè)力作用,其

5、中有一對(duì)平衡力b.物體受三個(gè)力作用,其中有一對(duì)作用力與反作用力c.物體受四個(gè)力作用,其中有兩對(duì)作用力與反作用力d.物體受四個(gè)力作用,其中有兩對(duì)平衡力【解析】選d。物體受重力、桌面的支持力、水平向右的拉力f作用,根據(jù)物體處于靜止?fàn)顟B(tài),物體所受合外力為零,所以物體在水平方向除受水平向右的拉力f外,還必須受水平向左的摩擦力ff,所以物體共受四個(gè)力的作用,選項(xiàng)a、b錯(cuò)誤;由于作用力與反作用力是分別作用在兩個(gè)不同物體上的,所以物體所受的四個(gè)力中不可能構(gòu)成作用力與反作用力,因此選項(xiàng)c錯(cuò)誤;物體水平方向上受向右的拉力和向左的摩擦力,其合力為零,為一對(duì)平衡力;豎直方向上受重力和支持力,也為一對(duì)平衡力,所以選項(xiàng)

6、d正確。4.如圖所示為英國(guó)人阿特伍德設(shè)計(jì)的裝置,不考慮繩與滑輪的質(zhì)量,不計(jì)軸承、繩與滑輪間的摩擦。初始時(shí)兩人均站在水平地面上,當(dāng)位于一側(cè)的人用力向上攀爬時(shí),位于另一側(cè)的人始終用力抓住繩子,最終至少一人能到達(dá)滑輪。下列說(shuō)法中正確的是()a.若甲的質(zhì)量較大,則乙先到達(dá)滑輪b.若甲的質(zhì)量較大,則甲、乙同時(shí)到達(dá)滑輪c.若甲、乙質(zhì)量相同,則乙先到達(dá)滑輪d.若甲、乙質(zhì)量相同,則甲先到達(dá)滑輪【解析】選a。由于滑輪光滑,甲拉繩子的力等于繩子拉乙的力,若甲的質(zhì)量大,則甲拉繩子的力大于乙的重力,甲攀爬時(shí)乙的加速度大于甲的加速度,所以乙會(huì)先到達(dá)滑輪,a正確,b錯(cuò)誤;若甲、乙的質(zhì)量相同,甲用力向上攀爬時(shí),甲拉繩子的力

7、等于繩子拉乙的力,甲、乙具有相同的加速度和速度,所以甲、乙應(yīng)同時(shí)到達(dá)滑輪,c、d錯(cuò)誤。5.如圖所示為雜技“頂竿”表演的示意圖:一人站在地上,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(shí),竿對(duì)“底人”的壓力大小為()a.(m+m)gb.(m+m)g-mac.(m+m)g+mad.(m-m)g【解析】選b。對(duì)竿上的人分析:受重力和摩擦力,有mg-ff=ma,則ff=m(g-a),根據(jù)牛頓第三定律,竿對(duì)人有摩擦力,人對(duì)竿也有摩擦力,且大小相等,方向相反,對(duì)竿分析:受重力、竿上的人對(duì)竿向下的摩擦力和頂竿的人對(duì)竿的支持力,有mg+ff=fn,又因?yàn)楦蛯?duì)“底人”的壓力和“底人”對(duì)竿

8、的支持力是一對(duì)作用力與反作用力,由牛頓第三定律,得到fn=fn=mg+ff=(m+m)g-ma,故b項(xiàng)正確。6.(2017·宜昌高一檢測(cè))利用牛頓第三定律,有人設(shè)計(jì)了一種交通工具,在平車上裝了一個(gè)電風(fēng)扇,風(fēng)扇運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)吹出的風(fēng)全部打到豎直固定在小車中間的風(fēng)帆上,靠風(fēng)帆受力而向前運(yùn)動(dòng),如圖所示,對(duì)于這種設(shè)計(jì),下列分析中正確的是()a.根據(jù)牛頓第二定律,這種設(shè)計(jì)能使小車運(yùn)行b.根據(jù)牛頓第三定律,這種設(shè)計(jì)能使小車運(yùn)行c.這種設(shè)計(jì)不能使小車運(yùn)行,因?yàn)樗`反了牛頓第二定律d.這種設(shè)計(jì)不能使小車運(yùn)行,因?yàn)樗`反了牛頓第三定律【解析】選d。風(fēng)扇將風(fēng)往前吹時(shí),風(fēng)同時(shí)將風(fēng)扇及車體往后推,結(jié)果風(fēng)力成了內(nèi)力,

9、不可能使車前進(jìn)?！疽族e(cuò)提醒】本題容易忽視空氣對(duì)風(fēng)扇的作用力而錯(cuò)選a。二、非選擇題(本題共2小題,共20分)7.(10分)如圖所示,質(zhì)量m=60kg的人通過(guò)光滑的定滑輪拉著m=20kg的物體,當(dāng)物體以加速度a=5m/s2上升時(shí),人對(duì)地面的壓力多大?(g取10m/s2)【解題指南】解答本題時(shí)應(yīng)把握以下三點(diǎn):(1)以物體為研究對(duì)象,求出繩的拉力大小。(2)以人為研究對(duì)象,根據(jù)平衡條件求出地面對(duì)人的支持力。(3)由牛頓第三定律得出人對(duì)地面的壓力大小?！窘馕觥吭O(shè)繩子拉物體的力為f,對(duì)物體m受力分析如圖甲,由牛頓第二定律可得:f-mg=ma。繩的拉力f=m(g+a)=20×(10+5)n=300

10、n。對(duì)人受力分析如圖乙,人靜止,由受力平衡得mg=fn+f,則地面對(duì)人的支持力fn=mg-f=(60×10-300)n=300n。由牛頓第三定律得,人對(duì)地面的壓力為300n。答案:300n【延伸探究】當(dāng)人對(duì)地面的壓力恰好為零時(shí),物體以多大的加速度上升?提示:當(dāng)人對(duì)地面的壓力恰為零時(shí),由牛頓第三定律知,地面對(duì)人的支持力為零,則對(duì)人:f=mg對(duì)物體:f-mg=ma解得:a=20m/s2答案:20m/s28.(10分)如圖所示,甲船及人的總質(zhì)量為m1,乙船及人的總質(zhì)量為m2,已知m1=2m2,甲、乙兩船上的人各拉著水平輕繩的一端對(duì)繩施力,設(shè)甲船上的人施力為f1,乙船上的人施力為f2。甲、乙兩船原來(lái)相對(duì)靜止在水面上,不考慮水面對(duì)船的阻力,甲船產(chǎn)生的加速度大小為a1,乙船產(chǎn)生的加速度大小為a2,則f1f2、a1a2各是多少?【解析】以繩為研究對(duì)象,它受甲船上的人所施加的力f1和乙船上的人所施加的力f2,由于繩子的質(zhì)量可忽略不計(jì),故由牛頓第三定律得f1=f2。而繩對(duì)甲船上人的力f1和f1,繩對(duì)乙船上的人的力f2和f2均分別為作用力和反作用力,因此,由牛頓第三定律得f1=f1,f2=f2,所以f1=f2分別對(duì)甲、乙船應(yīng)用牛頓第二定律得a1=,a2=由于m1=2m2,所以a1a2=12,故f1f2=11,a1a2=12。答案:11126edbc3191f2351dd815