人教课标实验版-必修一-第四章 牛顿运动定律-5. 牛顿第三定律【省一等奖】

《牛顿第三定律》同步练习基础测试一、作用力和反作用力1．力是物体对物体的作用。只要谈到一个力，就一定存在施力物体和受力物体。2．两个物体之间的作用总是，施力物体同时也一定是，物体间相互作用的这一对力叫做。3．作用力和反作用力与平衡力的区别（1）作用对象不同：作用力和反作用力分别作用在上，而平衡力作用在上。（2）作用力和反作用力同时，同时，同时，不可单独存在，而平衡力不一定同时产生或消失。（3）作用力和反作用力一定是的力，而平衡力不一定是同性质的力。（4）一对作用力和反作用力作用在，各自产生作用效果，故不能求合力，一对平衡力的作用效果是使物体处于平衡状态，合力为零。（5）都是大小相等、方向相反、且作用在。二、牛顿第三定律内容：两个物体之间的作用力和反作用力总是大小，方向，作用在。对牛顿第三定律的理解：1．表达式：（负号表示方向相反）2．三种性质（1）异体性：即作用力和反作用力分别作用在彼此相互作用的两个不同的物体上。（2）同时性：即作用力和反作用力同时产生，同时变化，同时消失。（3）相互性：即作用力和反作用力总是相互的、成对出现。3．四个特征（1）等值：即大小总是。（2）反向：即方向总是。（3）共线：即二者总是在。（4）同性质：即二者性质总是。答案相互的受力物体作用力和反作用力两个物体同一个物体产生变化消失同性质两个物体上同一条直线上相等相反同一条直线上F=–F′相等相反同一直线上相同重点探究一、牛顿第三定律相互作用力与平衡力的区别：判断平衡力和相互作用力时，若为eq\x(A物体)eq\x(B物体)的关系，则为相互作用力；若为eq\x(A物体)→eq\x(B物体)←eq\x(C物体)的关系则为平衡力。【例题1】某学校教室里的磁性黑板上通常粘挂一些小磁铁，小磁铁被吸在黑板上可以用于“贴”挂图或试题答案，如图所示。关于小磁铁，下列说法中正确的是A．磁铁受到的磁吸引力大于受到的弹力才能被吸在黑板上B．磁铁与黑板间在水平方向上存在两对作用力与反作用力C．磁铁受到五个力的作用D．磁铁受到的支持力与黑板受到的压力是一对平衡力参考答案：B试题解析:磁铁受到重力、磁吸引力、黑板的弹力和静摩擦力共四个力的作用，其中重力与静摩擦力、磁吸引力与弹力分别是一对平衡力，它们大小相等、方向相反，故A、C错;磁铁与黑板间在水平方向上存在着相互的磁吸引力和弹力这样两对作用肋与反作用力，故B正确;磁铁受到的支持力与黑板受到的压力都是弹力，施力物体与受力物体互换，是一对作用力与反作用力,而不是一对平衡力，一对平衡力必须是同一个物体受到的两个力，故D错。二、牛顿第三定律的理解与应用1．作用力与反作用力的“三同、三异、三无关”（1）“三同”：①大小相同；②性质相同；③变化情况相同。（2）“三异”：①方向不同；②受力物体不同；③产生的效果不同。（3）“三无关”：①与物体的种类无关；②与物体的运动状态无关；③与物体是否和其他物体存在相互作用无关。2．相互作用力与平衡力的比较对应名称比较内容作用力和反作用力一对平衡力不同点作用在两个相互作用的物体上作用在同一物体上同时产生、同时消失不一定同时产生、同时消失两力作用效果不可抵消，不可叠加，不可求合力两力作用效果可相互抵消，可叠加，可求合力，合力为零一定是同性质的力性质不一定相同相同点大小相等、方向相反、作用在同一条直线上【例题2】一物体静止于斜面上，如图所示，则下列说法正确的是A．物体对斜面的压力和斜面对物体的支持力是一对平衡力B．物体对斜面的摩擦力和斜面对物体的摩擦力是一对作用力和反作用力C．物体所受的重力和斜面对物体的作用力是一对作用力和反作用力D．物体所受的重力可以分解为沿斜面向下的力和对斜面的压力参考答案：B试题解析:根据作用力和反作用力及平衡力的特点可知物体对斜面的压力和斜面对物体的支持力及物体对斜面的摩擦力和斜面对物体的摩擦力，分别作用在斜面和物体上，因此它们是两对作用力和反作用力，故A错,B对;物体所受的重力是地球施加的，它的反作用力应作用在地球上，由此可知C错;对重力分解，其分力也是作用在物体上的,不可能分解为对斜面的压力,D错。同步练习基础练习1．关于作用力和它的反作用力，下面说法中正确的是A．一个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质的力C．作用力和反作用力同时产生，同时消失D．两物体处于相对静止时，它们之间的作用力和反作用力的大小才相等2．（2017广东省肇庆市实验中学高二期中）如图所示，手用力向下压住架在两本书之间的尺子，尺子发生了弹性形变。手对尺子的压力为N，尺子对手的弹力为，下列表述正确的有A．N和是一对作用力和反作用力B．N和是一对平衡力C．N和大小相等D．N大于3．（2017江苏省清江中学高一期中）如图所示，水平方向的力F把一个物体紧压在竖直墙壁上，静止不动，下列说法中正确的是A．作用力F跟墙壁对物体的重力是平衡力B．物体的重力和墙壁对物体的静摩擦力是平衡力C．作用力F与物体对墙壁的压力是平衡力D．作用力F增大时，墙壁对物体的静摩擦力不变4．如图所示，平板车置于水平地面上，下列说法正确的是A．人站在平板车上保持静止时，人所受的重力和地面对平板车的支持力是一对平衡力B．人站在平板车上保持静止时，平板车对人的支持力与平板车对地的压力是一对作用力和反作用力C．人向上起跳时，人所受的重力小于人对平板车的压力D．人向上起跳时，平板车对人的支持力等于人对平板车的压力5．如图所示，质量为2kg的物块A与水平地面的动摩擦因数为μ=，质量1kg的物块B与地面的摩擦忽略不计，在已知水平力F=11N的作用下，A、B一起A．A、B的加速度均为3.67m/s2B．A、B的加速度均为3.3m/s2C．A对B的作用力为ND．A对B的作用力为N6．如图所示，甲、乙两木块用细绳连在一起，中间有一被压缩竖直放置的轻弹簧，乙放在水平地面上，甲、乙两木块质量分别为m1和m2，系统处于静止状态，此时绳的张力为F。在将细绳烧断的瞬间，则此时乙对地面压力为A．B．C．D．7．杂技“顶杆”表演中，一人站在地上，肩上扛一质量为M的竖直杆，当杆上一质量为m的演员以加速度a加速下滑时，杆对地面上的人的压力大小为A．（M+m）gB．（M–m）gC．（M+m）g+maD．（M+m）g–ma8．（2017福建省福州市八县高三期中联考）为了节省能量，某商场安装了智能化的电动扶梯。无人乘行时，扶梯运转得很慢；有人站上扶梯时，它会先慢慢加速，再匀速运转。一顾客乘扶梯上楼，恰好经历了这两个过程，如图所示。那么下列说法中正确的是A．顾客先受到三个力的作用，匀速时受到两个力的作用B．顾客始终处于超重状态C．顾客对扶梯作用力的方向始终竖直向下D．扶梯对顾客作用力的方向先指向右上方，再竖直向上9．在2008年北京残奥会开幕式上，运动员手拉绳索向上攀登，最终点燃了主火炬，体现了残疾运动员坚忍不拔的意志和自强不息的精神。为了探究上升过程中运动员与绳索和吊椅间的作用，可将过程简化。一根不可伸缩的轻绳跨过轻质的定滑轮，一端挂一吊椅，另一端被坐在吊椅上的运动员拉住，如图所示。设运动员的质量为65kg，吊椅的质量为15kg，不计定滑轮与绳子间的摩擦。重力加速度取。当运动员与吊椅一起正以加速度上升时，试求：（1）运动员竖直向下拉绳的力；（2）运动员对吊椅的压力。能力提升10．（2017江西省南昌市第二中学高一期中）一木块静止在水平桌面上，下列说法中正确的是A．木块在桌面上受到向上的弹力，是由于木块发生微小的形变而产生的。B．木块在桌面上对桌面向下的压力，是由于木块受到重力而产生的。C．桌面受到的压力与木块受到的支持力是一对平衡力。D．木块对桌面的压力使得桌面发生了弹性形变。11．质量为M的光滑圆槽放在光滑水平面上，一水平恒力F作用在其上促使质量为m的小球静止在圆槽上，如右图所示，则A．小球对圆槽的压力为B．小球对圆槽的压力为C．水平恒力F变大后，如果小球仍静止在圆槽上，小球对圆槽的压力增加D．水平恒力F变大后，如果小球仍静止在圆槽上，小球对圆槽的压力减小12．（2017山东省青岛市胶南市第八中学高三期中）2015年莫斯科世锦赛上，我国男子短道速滑队时隔15年再次站到5000m接力的冠军颁奖台上。观察发现，“接棒”的运动员甲提前站在“交棒”的运动员乙前面，并且开始向前滑行，待乙追上甲时，乙猛推甲，甲获得更大的速度向前冲出。在乙推甲的过程中，忽略运动员与冰面间在水平方向上的相互作用，则A．甲对乙的作用力与乙对甲的作用力相同B．甲对乙的作用力一定做正功，乙的动能增大C．乙对甲的作用力一定做正功，甲的动能增大D．甲的动能增加量一定等于乙的动能减少量13．（2017河南省郑州市嵩阳高级中学高三第五次阶段检测）建筑工人用如右图所示的定滑轮装置运送建筑材料。质量为70.0kg的工人站在地面上，通过定滑轮将20.0kg的建筑材料以0.50m/s2的加速度拉升，忽略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（g取10m/s2A．510NB．490NC．890ND．910N14．在某年的元旦晚会上，河北杂技团表演了杂技“大球扛杆”。在一个大球上竖立一根直杆，演员在直杆上做了精彩表演。如图所示，假设直杆与大球之间有一压力传感器。一个质量为50kg的演员匀速向上运动时传感器显示压力为600N；演员从直杆最上端由静止开始向下匀加速运动一段时间后又匀减速运动一段时间速度减小到零，静止在距直杆底端1/3处。已知在演员向下运动时传感器显示的最大压力为700N，最小压力为500N，直杆长度为12m，g取10m/s2。求：（1）直杆的质量；（2）演员下降过程中加速、减速的加速度；（3）演员向下运动的平均速度。

答案及解析1.C[解析]一对相互作用力分别作用于两个物体上，不能合成，A错误:一对相互作用力性质相同，同时产生，同时消失，大小一直相等，方向相反，C正确，BD错误..2.AC[解析]手对尺子的压力和尺子对手的弹力是一对相互作用力，等大反向，故AC正确。3.BD[解析]作用力F跟墙壁对物体的支持力是一对平衡力，故A错误:物体的重力跟墙壁对物体的静摩擦力，是一对平衡力，等大反向，故B正确:作用力F跟物体对墙壁的压力，大小相等，方向相同，不是一对作用力与反作用力关系，也不是平衡力的关系，故逸项C错误;墙壁对物体的静摩擦力大小等于物体的重力，与力F无关，故选项D正确。4．CD【解析】人所受的重力和地面对平板车的支持力是作用在两个物体上的力，所以不是一对平衡力，选项A错误；平板车对人的支持力与人对平板车的压力是一对作用力和反作用力，选项B错误；人向上起跳时，平板车对人的支持力大于人的重力，而平板车对人的支持力大小等于人对平板车的压力，所以人所受的重力小于人对平板车的压力，选项CD正确。5．6．B【解析】在未烧断绳子之前，对甲、乙分别进行受力分析如图所示将细绳烧断的瞬间，弹簧的弹力没有改变，即，地对物体乙的支持力为，根据牛顿第三定律，乙对地面的压力为，因此B正确，ACD错误。7.D[解析]分析杆上演员的受力，他受重力和向上的摩擦力，由牛顿第二定律有:mg-f=ma,得f=mg-ma,再分析杆的受力，杆受重力和向下的摩擦力和肩给它向上的支持力，则有N=Mg+f=Mg+mg-ma，由牛顿第三定律得杆对地面上的人的压力大小为Mg+mg-ma，方向向下，所以本题选择D.8.AD[解析]当电动扶梯匀追运转时，顾客只受两个力的作用，即重力和支持力，故A正确；匀逮是时平衡状态，B错误:由受力分析可知,加速时顾客对扶梯有水平向左的摩操力，扶梯对人合力斜向右上,而匀遑时没有摩擦力，此时扶梯对人作用力方向竖直向上，所以扶梯对顾客的作用力方向先指向右上方，再竖直向上，再由牛三定律可知，故C错误，D正确。9．（1）（2）275N【解析】（1）设运动员受到绳向上的拉力为F，由于跨过定滑轮的两段绳子拉力相等，吊椅受到绳的拉力也是F。对运动员和吊椅整体进行受力分析如图所示，则有：FFFF（m人+m椅）ga由牛顿第三定律，运动员竖直向下拉绳的力（2）设吊椅对运动员的支持力为FN，对运动员进行受力分析如图所示，则有：FmFm人gaFN由牛顿第三定律，运动员对吊椅的压力也为275N10.D[解析]木块在来面上受到向上的弹力，施力物体是来面，是由于来面发生微小的形变而产生的,故A错误:木块对来面的压力是弹力，故是由于木块发生形变而产生的，故B错误:桌面受到的压力与木块受到的支持力是一对相互作用力，故选项C错误:木块对桌面的压力使得来面发生了弹性形变，则来面为了恢复原状则对木块产生向上的支持力，故选项D正确。11．C【解析】以圆槽与小球组成的系统为研究对象，由牛顿第二定律可得：，解得系统的加速度为，以小球为研究对象，由牛顿第二定律得：，小球受到圆槽的支持力为，由牛顿第三定律可知，小球对圆槽的压力，故AB错误；水平恒力F变大后，如果小球仍静止在圆槽上，由可知，小球对圆槽的压力增大，故C正确，D错误。12．C【解析】由牛顿第三定律可知，作用力与反作用力大小相等，方向相反，所以甲对乙的作用力与乙对甲的作用力大小相等，方向相反，故A错误；甲对乙的作用力一定做负功，乙的动能减小，故B错误；乙对甲的作用力一定做正功，甲