2021～2022學年新教材高中物理課后作業(yè)16牛頓第三運動定律【含答案】

牛頓第三運動定律(建議用時：40分鐘)題組一作用力與反作用力1．(江蘇如皋高一上調(diào)研)第24屆冬季奧林匹克運動會將在2022年由北京市和張家口市聯(lián)合舉辦。越野滑雪是比賽項目之一，如圖所示為中國運動員在訓(xùn)練中的照片，運動員在賽道上滑行時()A．滑雪板對賽道的作用力大于賽道對滑雪板的作用力B．滑雪板對賽道的作用力小于賽道對滑雪板的作用力C．滑雪板對賽道的作用力與賽道對滑雪板的作用力方向相同D．滑雪板對賽道的作用力與賽道對滑雪板的作用力是同一性質(zhì)的力D[滑雪板對賽道的作用力與賽道對滑雪板的作用力是一對作用力與反作用力，二者大小相等，方向相反，是同一性質(zhì)的力，故D正確。]2．(安徽合肥六校高一上期末)以下說法中正確的是()A．地球吸引物體、物體吸引地球，這是一對作用力和反作用力B．甲物體對乙物體施加作用力，乙物體受到作用后，才產(chǎn)生反作用力，所以先有作用力，后有反作用力C．甲、乙兩隊拔河，甲隊取勝，說明甲隊的拉力大于乙隊的拉力D．“雞蛋碰石頭”時，雞蛋對石頭的作用力小于石頭對雞蛋的作用力A[地球吸引物體、物體吸引地球，這是一對作用力和反作用力，A正確；作用力與反作用力同時產(chǎn)生，同時消失，B錯誤；甲隊對繩子的拉力和繩子對甲隊的拉力為相互作用力，等大反向，同理乙隊對繩子的拉力和繩子對乙隊的拉力等大反向，所以甲隊的拉力等于乙隊的拉力，C錯誤；雞蛋和石頭受到的是一對相互作用力，相互作用力的大小是相等的，雞蛋能承受的力小，所以雞蛋容易破，故D錯誤。]3．用一根輕質(zhì)彈簧豎直懸掛一小球，小球和彈簧的受力如圖所示，下列說法正確的是()A．F1的施力物體是彈簧B．F2的反作用力是F3C．F3的施力物體是地球 D．F4的反作用力是F1B[F1的施力物體是地球，F(xiàn)2的反作用力是F3，F(xiàn)3的施力物體是小球，F(xiàn)4的反作用力是彈簧對天花板向下的拉力，B正確．]題組二相互作用力與平衡力的比較4．(浙江選考物理4月，6)如圖所示，小明撐桿使船離岸，則下列說法正確的是()A．小明與船之間存在摩擦力B．桿的彎曲是由于受到桿對小明的力C．桿對岸的力大于岸對桿的力D．小明對桿的力和岸對桿的力是一對相互作用力A[若小明與船之間沒有摩擦力，小明將與船之間產(chǎn)生相對滑動，所以小明和船之間肯定存在摩擦力，A正確；桿的彎曲是由于桿受到了小明和岸施加的力，B錯誤；桿對岸的力與岸對桿的力是一對相互作用力，根據(jù)牛頓第三定律，兩者大小相等，C錯誤；小明對桿的力和岸對桿的力，受力物體都是桿，是同一物體受到的力，不是一對相互作用力，D錯誤。]5．(河北石家莊高一上期末)如圖所示，重力為G的掃地機器人在水平地板上行駛，地板對機器人的支持力為FN，機器人對地板的壓力為F′N，下列說法正確的是()A．當掃地機器人加速行駛時，F(xiàn)N大于F′NB．當掃地機器人減速行駛時，F(xiàn)N大于F′NC．當掃地機器人勻速行駛時，G與F′N是一對平衡力D．無論掃地機器人如何運動，F(xiàn)N的大小和F′N的大小總相等D[掃地機器人在水平地板上行駛，地板對掃地機器人的支持力和機器人對地板的壓力分別作用在兩個不同的物體上，是一對相互作用力，根據(jù)牛頓第三定律，可知作用力與反作用力總是大小相等、方向相反、作用在同一條直線上，與機器人如何運動無關(guān)；當掃地機器人勻速行駛時，G與FN是一對平衡力，故A、B、C錯誤，D正確。]6．(青海西寧第四高一上月考)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)(如圖所示)，關(guān)于鐵塊A的受力情況，下列敘述正確的是()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，是一對平衡力A[鐵塊受重力、支持力、吸引力，三力平衡，其中支持力、吸引力的施力物體是磁板，故A正確；鐵塊受重力、支持力、吸引力，三力平衡，F(xiàn)N＝G＋F引，故重力小于支持力，故B錯誤；根據(jù)牛頓第三定律，磁板所受鐵塊的壓力等于磁板對鐵塊的支持力，故磁板所受鐵塊的壓力大于鐵塊的重力，故C錯誤；磁板對鐵塊的吸引力與鐵塊對磁板的吸引力是相互作用力，故D錯誤。]題組三牛頓第三定律的綜合應(yīng)用7．物塊A和B的質(zhì)量分別為m1和m2，并疊放在質(zhì)量為m的水平桌面上，如圖所示。下列說法中正確的是()A．桌子受到A和B的作用力，它們的合力等于(m1＋m2)gB．桌子受到B對它的作用，作用力的大小等于m2C．地面對桌子的作用力的大小等于(m1＋m2＋m)gD．桌子受到重力作用，大小等于(m1＋m2＋m)gC[以桌子為研究對象，它受到三個力作用，分別是重力mg，地面對桌子的支持力N1，物體B對桌面的壓力N2。由于桌子靜止，所以N1＝mg＋N2。再以A、B作為一個整體進行受力分析，受到兩個力的作用，分別是重力(m1＋m2)g和桌面的支持力N2′，又因為N2＝(m1＋m2)g，根據(jù)牛頓第三定律知N2′＝N2＝(m1＋m2)g，所以N1＝(m＋m1＋m2)g，故C對，A、B、D錯。]8．將重均為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)N極相對，此時可以看到上方的磁環(huán)A“懸浮”在空中，如圖所示。設(shè)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()A．F1＞2G，F(xiàn)2＝G B．F1＝2G，F(xiàn)2C．F1＝2G，F(xiàn)2＝G D．F1＞2G，F(xiàn)2C[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F2′及木支架底座對磁環(huán)B的支持力F1′的作用，根據(jù)平衡條件得，F(xiàn)1′＝F2′＋G，根據(jù)作用力與反作用力的關(guān)系知F1＝F2＋G，則有F1＝2G9．一質(zhì)量為50kg的人，站在電梯底板上隨同電梯一起由靜止開始勻加速豎直上升，經(jīng)時間3s速度達到6m/s。取g＝10m/s2，求運動過程中：(1)電梯加速度的大??；(2)人對電梯底板壓力的大小。[解析](1)根據(jù)運動學公式v＝at電梯的加速度a＝eq\f(v,t)＝eq\f(6,3)m/s2＝2m/s2。(2)設(shè)電梯對人的支持力為F，由牛頓第二定律得F－mg＝ma解得F＝m(g＋a)＝600N由牛頓第三定律可知：在電梯上升過程中人對電梯底板壓力的大小為600N。(1)2m/s2(2)600N10．(多選)(福建泉州五校高三聯(lián)考)2019年12月27日20時45分，“長江五號”遙三運載火箭在海南文昌發(fā)射中心點火升空，成功將“實踐二十號”衛(wèi)星送入預(yù)定軌道，下列關(guān)于衛(wèi)星與火箭升空的情形敘述正確的是()A．火箭尾部向下噴氣，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推力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，但也無法獲得前進的動力D．衛(wèi)星進入運行軌道之后，與地球之間仍然存在一對作用力與反作用力AD[火箭尾部向下噴氣，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推力，故A正確，B錯誤；火箭獲得的飛行動力是火箭受到的噴出氣體的反作用力，與是否存在空氣無關(guān)，故C錯誤；衛(wèi)星進入運行軌道之后，與地球之間仍然存在相互的吸引力，故D正確。]11．(多選)(四川攀枝花高一上質(zhì)量檢測)如圖所示，質(zhì)量分別為m1、m2的甲、乙兩木塊之間壓縮一輕彈簧，用細線拉緊，豎直放置在水平地面上。當整個裝置處于靜止狀態(tài)時，彈簧豎直，細線的拉力大小為F。將細線剪斷的瞬間，下列說法中正確的是()A．甲的加速度大小為a＝eq\f(F,m1)B．甲的加速度大小為a＝eq\f(F－m1g,m1)C．乙對地面的壓力大小為(m1＋m2)g＋FD．地面對乙的支持力大小為(m1＋m2)gAC[開始系統(tǒng)處于靜止狀態(tài)，對甲分析，有F＋m1g＝F彈，剪斷細線的瞬間，彈簧彈力不變，對甲由牛頓第二定律得F合甲＝F彈－m1g＝m1a，聯(lián)立得a＝eq\f(F,m1)，故A正確，B錯誤；對乙分析可知，剪斷細線后均處于靜止狀態(tài)，則FN＝m2g＋F彈，聯(lián)立F＋m1g＝F彈，可知FN＝m2g＋m1g＋F，由牛頓第三定律可知乙對地面的壓力大小F′N＝FN＝m2g＋12．超市中小張用水平方向的推力推著質(zhì)量為m的購物車乘勻速上升的自動扶梯上樓，如圖所示。假設(shè)小張、購物車、自動扶梯間保持相對靜止，自動扶梯的傾角為30°，小張的質(zhì)量為M，小張與扶梯間的動摩擦因數(shù)為μ，購物車與扶梯間的摩擦忽略不計。則()A．小張對扶梯的壓力大小為Mgcos30°，方向垂直于斜面向下B．小張對扶梯的摩擦力大小為(M＋m)gsin30°，方向沿斜面向下C．扶梯對小張的摩擦力大小為μ(M＋m)gcos30°，方向沿斜面向上D．小張對車的推力和車對小張的推力大小必相等，這是因為人和車均處于平衡狀態(tài)B[分別對小張和購物車受力分析，并正交分解如圖甲、乙所示。甲乙由受力平衡可知，N1＝Mgcos30°－Fsin30°，f＝Mgsin30°＋Fcos30°，F(xiàn)cos30°＝mgsin30°，結(jié)合牛頓第三定律可知，A、C錯誤，B正確；小張對車的推力和車對小張的推力是一對作用力與反作用力，大小必相等，D錯誤。]13．如圖所示的裝置叫阿特伍德機，是阿特伍德創(chuàng)造的一種著名力學實驗裝置，可以用來研究勻變速直線運動的規(guī)律。繩子兩端的物體下落(或上升)的加速度大小總是小于重力加速度g，同自由落體運動相比，物體下落相同的高度，所花費的時間更長，這使得實驗者有足夠的時間觀測、研究實驗現(xiàn)象。已知物體A、B的質(zhì)量均為M，物體C的質(zhì)量為m，輕繩與輕滑輪間的摩擦不計，繩子不可伸長。如果m＝eq\f(1,4)M，求：(1)物體B從靜止開始下落一段距離所用的時間與其做自由落體運動下落同樣的距離所用時間的比值；(2)系統(tǒng)由靜止釋放后，運動過程中物體C對物體B的拉力。[解析](1)設(shè)物體的加速度大小為a，繩子的張力大小為F，對物體A有F－Mg＝Ma，對物體B、C組成的整體有(M＋m)g－F＝(M＋m)a，解得a＝eq\f(m,2M＋m)g，代入m＝eq\f(1,4)M得a＝eq\f(g,9)。設(shè)物體B從靜止開始下落一段