2025高考物理步步高同步练习第三章2 摩擦力含答案

2025高考物理步步高同步练习第三章2摩擦力[学习目标]1.知道滑动摩擦力的概念及产生条件，会判断滑动摩擦力的方向.2.知道滑动摩擦力的大小跟什么有关，会求滑动摩擦力.3.知道静摩擦力的概念及产生条件，会判断静摩擦力的方向.4.知道最大静摩擦力的概念，知道静摩擦力的大小范围．一、滑动摩擦力1．定义：两个相互接触的物体，当它们相对滑动时，在接触面上会产生一种阻碍相对运动的力，这种力叫作滑动摩擦力．2．方向：总是沿着接触面，并且跟物体相对运动的方向相反．3．大小(1)滑动摩擦力的大小跟压力的大小成正比，还跟接触面的粗糙程度、材质等有关．(2)公式：Ff＝μF压．(3)动摩擦因数μ：它的值跟接触面的材料和粗糙程度有关．动摩擦因数μ＝eq\f(Ff,FN)，Ff在接触面内且与相对运动方向相反，FN与接触面垂直．二、静摩擦力1．定义：相互接触的两个物体之间只有相对运动的趋势，而没有相对运动时，这时的摩擦力叫作静摩擦力．2．方向：总是沿着接触面，跟物体相对运动趋势的方向相反．3．最大静摩擦力：静摩擦力有一个最大值Fmax，在数值上等于物体即将开始运动时的拉力．4．静摩擦力的大小：两物体之间实际产生的静摩擦力F在0与最大静摩擦力Fmax之间，即0<F≤Fmax.1．判断下列说法的正误．(1)有相对运动或有相对运动趋势的物体间一定有摩擦力．(×)(2)摩擦力的方向一定与接触面所受的压力方向垂直．(√)(3)物体所受的滑动摩擦力与物体的重力成正比．(×)(4)静摩擦力的方向总是与物体的运动方向相反．(×)2．已知木箱重力为200N，木箱与水平桌面间的动摩擦因数为0.2，当木箱在水平桌面上以10m/s的速度运动时，木箱所受桌面的摩擦力大小为______N；当用20N水平外力推木箱没有推动时，木箱受到的摩擦力大小为________N；当在该木箱上放一相同的木箱，两木箱一起以15m/s的速度运动时，下面木箱所受桌面的摩擦力大小为________N.答案402080一、滑动摩擦力导学探究(1)用力将黑板擦(毛较长)在黑板上滑动，观察毛刷的弯曲方向．如图1所示，毛刷为什么向后弯曲？图1(2)把手按在桌面上，用力向前滑动，手有什么感觉？增大手与桌面的压力，感觉有什么不同？这说明什么？阅读课本，写出滑动摩擦力的公式．答案(1)因为毛刷所受滑动摩擦力的方向沿黑板面，与黑板擦运动方向相反．(2)手受到向后的阻力(滑动摩擦力)．感觉手受到向后的阻力(滑动摩擦力)增大，说明滑动摩擦力大小随着压力的增大而增大．Ff＝μF压．知识深化1．滑动摩擦力产生的条件(1)两物体相互接触挤压(即有弹力)．(2)物体间的接触面不光滑．(3)两物体间存在相对运动．2．滑动摩擦力的方向(1)在接触面上，与接触面相切，且与物体相对运动的方向相反．(2)与物体的运动方向可能相同，也可能相反．3．滑动摩擦力的大小(1)公式法：根据公式Ff＝μFN计算．①正压力FN是物体与接触面间的压力，不一定等于物体的重力，FN的大小根据物体的受力情况确定．②动摩擦因数μ与材料和接触面的粗糙程度有关，而与物体间的压力、接触面的大小无关．(2)二力平衡法：物体处于平衡状态(匀速直线运动或静止)时，根据二力平衡条件求解．[深度思考]1．滑动摩擦力总是阻力吗？答案滑动摩擦力总是阻碍物体间的相对运动，但不一定阻碍物体的运动．当摩擦力的方向与物体的运动方向相同时，它是物体运动的动力；当摩擦力的方向与物体的运动方向相反时，它是物体运动的阻力．2．静止的物体可以受到滑动摩擦力吗？答案可以．如图所示，B板被抽出时，静止的A物体受到向左的滑动摩擦力．如图2，一只猫在桌边猛地将桌布从鱼缸下向右拉出，鱼缸在桌面上继续向右滑行了一段距离后停下，关于桌布和鱼缸所受滑动摩擦力的方向，下列说法正确的是()图2A．桌布对鱼缸的滑动摩擦力方向向左B．鱼缸对桌布的滑动摩擦力方向向左C．鱼缸对桌布的滑动摩擦力方向向右D．桌面对桌布的摩擦力向右答案B解析鱼缸相对桌布向左运动，桌布对鱼缸的滑动摩擦力方向向右，故选项A错误；桌布相对鱼缸向右运动，鱼缸对桌布的滑动摩擦力方向向左，故选项B正确，C错误；桌布相对于桌面向右运动，桌面对桌布的摩擦力向左，D错误．针对训练1有关滑动摩擦力，下列说法中正确的是()A．滑动摩擦力的方向一定与物体运动方向相反B．滑动摩擦力的方向一定与两物体间相对运动的方向相反C．物体在支持面上的滑动速度越大，滑动摩擦力也一定越大D．接触面间接触面积越大，滑动摩擦力也一定越大答案B解析滑动摩擦力总是阻碍物体间的相对运动，滑动摩擦力的方向一定与物体相对运动的方向相反，但不一定与物体运动方向相反，故A错误，B正确；滑动摩擦力的大小Ff＝μFN，与物体在支持面上的滑动速度无关，与接触面积也无关，故C、D错误．二、静摩擦力导学探究把木块放在水平桌面上，用弹簧测力计沿水平方向向右拉木块，如图3所示．当测力计的示数为1N时，木块没有动；逐渐增大拉力到2N时，木块仍静止；继续增大拉力到4N时，木块开始运动，此时拉力突然变小到3.8N，此后木块匀速运动，拉力保持3.8N不变．图3(1)木块受到的拉力为1N时，有相对桌面运动的趋势但没有运动，说明什么呢？(2)随着外力的增大，静摩擦力有什么变化？当变为滑动摩擦力时，摩擦力为什么又变小了？答案(1)说明桌面对木块施加了一个与拉力方向相反、大小也为1N的力，这个力就是桌面对木块的静摩擦力．(2)静摩擦力的大小随着外力的增大而增大，但有一个最大值．这个最大值比滑动摩擦力稍微大一些．知识深化1．静摩擦力的产生条件(1)两物体直接接触且相互挤压(即有弹力)．(2)接触面粗糙．(3)两物体间有相对运动的趋势．2．静摩擦力的方向(1)在接触面上与接触面相切，且与物体相对运动趋势的方向相反．(2)当物体处于平衡状态(静止或匀速直线运动)时，与使物体产生相对运动趋势的外力方向相反．说明：静摩擦力的方向与相对运动趋势的方向相反，与运动方向可能相同，也可能相反．3．静摩擦力的大小(1)范围：0＜F≤Fmax.(2)计算：物体做匀速直线运动或静止时，根据二力平衡条件求解．(3)静摩擦力大小与正压力无关．[深度思考]受静摩擦力作用的物体一定处于静止状态吗？答案静摩擦力发生在相对静止的两物体之间，受静摩擦力作用的物体不一定是静止的，运动的物体也可能受静摩擦力作用，如图所示，物体随传送带匀速上升时．关于静摩擦力，下列说法中正确的是()A．受静摩擦力作用的物体一定是静止的B．静摩擦力总是阻力C．静摩擦力的方向跟物体间相对运动趋势的方向相反D．两个物体之间的静摩擦力总是一个定值答案C解析静摩擦力产生在两个相对静止的物体之间，但物体可以是运动的，所以A错误；静摩擦力的作用是阻碍物体间的相对运动趋势，方向与物体间相对运动趋势的方向相反，但可能与运动方向相同，所以B错误，C正确；两物体间静摩擦力的大小与平行于接触面的力有关，因此D错误．针对训练2下列有关静摩擦力的说法正确的是()A．同一接触面上的弹力和摩擦力一定相互平行B．静摩擦力与压力成正比C．静摩擦力的方向可能与运动方向垂直D．静摩擦力的方向与物体运动方向一定相反答案C解析同一接触面上的弹力和摩擦力相互垂直，故A错误；静摩擦力的大小与压力无关，故B错误；静摩擦力的方向可与运动方向成任意角度，故C正确；静摩擦力的方向与物体运动方向无关，但一定与相对运动趋势方向相反，故D错误．三、摩擦力大小的计算质量为3.0kg的空木箱，放置在水平地面上，沿水平方向施加拉力，当拉力F1＝8.0N时，木箱静止；当拉力F2＝10.3N时，木箱做匀速直线运动(g取9.8m/s2)，求：(1)木箱与地面间的动摩擦因数；(2)木箱在F1＝8.0N的拉力作用下受到的摩擦力的大小；(3)木箱在F3＝12.0N的水平拉力作用下，受到的摩擦力的大小．答案(1)0.35(2)8.0N(3)10.3N解析(1)当拉力F2＝10.3N时，木箱做匀速直线运动，木箱水平方向受到拉力F2和滑动摩擦力Ff1，根据二力平衡条件有：Ff1＝F2＝10.3N木箱放在水平地面上，则木箱对地面的压力大小等于木箱所受的重力，即F压＝mg.根据滑动摩擦力公式Ff＝μF压，则木箱与地面间的动摩擦因数为μ＝eq\f(Ff1,F压)联立解得μ≈0.35.(2)当拉力F1＝8.0N时，木箱静止，木箱水平方向所受到的静摩擦力Ff2与F1二力平衡，则有：Ff2＝F1＝8.0N.(3)当拉力F3＝12.0N时，木箱将在地面上滑动，此时木箱受到的摩擦力为滑动摩擦力，由第(1)问可以知道，Ff3＝Ff1＝10.3N.摩擦力大小的计算思路1首先要判定是静摩擦力还是滑动摩擦力.2对于静摩擦力：物体处于匀速直线运动或静止状态时，可以根据二力平衡条件求解，也可以用其他方法求解以后会学习.3对于滑动摩擦力：根据公式法或二力平衡条件求解.针对训练3如图4所示，质量为20kg的物体静止在水平地面上，已知物体与水平地面间的最大静摩擦力为120N，动摩擦因数是0.5，物体的一端与一根劲度系数为4×103N/m的水平轻质弹簧相连(设弹簧的形变始终在弹性限度内，取g＝10m/s2)，问：图4(1)将弹簧拉长2cm时，地面对物体的摩擦力Ff1多大？(2)将弹簧拉长4cm时，地面对物体的摩擦力Ff2多大？(3)物体在水平地面上做匀速直线运动时，弹簧形变量x多大？答案(1)80N(2)100N(3)0.025m解析(1)根据胡克定律F＝kx，当x1＝2cm＝0.02m时，F1＝4×103×0.02N＝80N拉力F1小于最大静摩擦力，物体具有向右运动的趋势，此时地面对物体的静摩擦力大小为Ff1＝80N.(2)当x2＝4cm＝0.04m时，F2＝4×103×0.04N＝160N，大于最大静摩擦力，物体已经运动，这时摩擦力为滑动摩擦力，大小为Ff2＝μFN＝μmg＝0.5×20×10N＝100N.(3)当物体在水平地面上做匀速直线运动时，物体受滑动摩擦力，滑动摩擦力和弹簧拉力为一对平衡力，即弹簧拉力F＝μmg＝100N，由F＝kx，解得x＝eq\f(100,4×103)m＝0.025m.考点一对摩擦力的理解1．(2020·北京师范大学附属中学高一上期末)下列关于摩擦力的说法中正确的是()A．摩擦力大小总跟接触面上的压力大小成正比B．摩擦力的方向一定与物体的运动方向相反C．滑动摩擦力大小跟两物体间相对运动的速度大小成正比D．两物体间有摩擦力就一定有弹力，且两者方向互相垂直答案D解析滑动摩擦力大小总跟接触面上的正压力大小成正比，而静摩擦力不是，选项A错误；摩擦力的方向与物体的相对运动方向或相对运动趋势的方向相反，选项B错误；滑动摩擦力大小跟两物体间相对运动的速度大小无关，选项C错误；根据摩擦力产生的条件可知，两物体间有摩擦力就一定有弹力，且两者方向互相垂直，选项D正确．2．关于μ＝eq\f(Ff,FN)，下列说法中正确的是()A．动摩擦因数μ与滑动摩擦力Ff成正比，Ff越大，μ越大B．动摩擦因数μ与正压力FN成反比，FN越大，μ越小C．相同的条件下，接触面积越大，动摩擦因数越大D．动摩擦因数μ的大小与两物体接触面的粗糙程度及材料有关答案D解析动摩擦因数与两物体接触面的粗糙程度及材料有关，与正压力、接触面积及滑动摩擦力无关，选项A、B、C错误，D正确．3．(2021·江苏省五校联考)下列图片中有关人或物体的描述中没有利用摩擦力的是()答案D4．(2021·镇江市丹徒高中月考)人握住竖直的旗杆匀速上爬，则下列说法正确的是()A．人受到的摩擦力的方向是向下的B．人受到的摩擦力的方向是向上的C．手握旗杆的力越大，旗杆受的摩擦力也越大D．旗杆受到的摩擦力是滑动摩擦力答案B考点二摩擦力的大小5．一物体置于粗糙水平地面上，按图1所示不同的放法，在水平力F的作用下运动，设地面与物体各接触面间的动摩擦因数均相等，则物体受到的摩擦力的大小关系是()图1A．F甲＞F乙＞F丙 B．F乙＞F甲＞F丙C．F丙＞F乙＞F甲 D．F甲＝F乙＝F丙答案D解析滑动摩擦力Ff＝μFN，滑动摩擦力与接触面间的动摩擦因数以及正压力有关，与接触面的大小无关，三种情况下μ相同，FN也相等，故三种情况下的滑动摩擦力大小相等．6．如图2甲所示，某同学用水平绳拉放在平台上的行李包，一直没有拉动，通过手上的弹簧测力计测出拉力F与时间t的关系如图乙所示，则行李包与平台间的摩擦力的大小与时间t的关系图像正确的是()图2答案A解析该同学没有拉动行李包，说明行李包与平台间的摩擦力是静摩擦力，静摩擦力与拉力大小相等，故A正确．7.一块质量为1kg、长为0.4m的匀质长木板放在固定的水平桌面上，已知木板与桌面间的动摩擦因数为μ＝0.2，重力加速度g取10m/s2，当用水平力F＝3N推木板，使它经过如图3所示的位置时，桌面对木板的摩擦力为()图3A．3NB．2NC．1.5ND．0.5N答案B解析因为木板被推动，所以木板受的摩擦力为滑动摩擦力，木板对桌面的压力大小FN＝mg＝10N，所以桌面对木板的滑动摩擦力为Ff＝μFN＝2N，B正确．8．图4甲中小明用60N的水平力推木箱，此时木箱受到的摩擦力为F1；乙图中小明用100N的水平力恰好能推动木箱，此时木箱受到的摩擦力为F2；丙图中小明把木箱推动了，此时木箱受到的摩擦力为F3.已知木箱对地面的压力为300N，木箱与地面间的动摩擦因数为0.3，则F1、F2、F3的大小分别为()图4A．0N,100N,300N B．60N,100N,90NC．60N,100N,300N D．0N,100N,90N答案B解析用60N的水平力没推动，木箱受力平衡，静摩擦力等于推力，F1＝60N；用100N的水平力恰好能推动，此时木箱受到的静摩擦力达到最大值，即F2＝100N；木箱运动之后，木箱受到的滑动摩擦力F3＝μFN＝90N，故选B.9.《中国制造2025》是国家实施强国战略第一个十年行动纲领，智能机器制造是一个重要方向，其中智能机械臂已广泛应用于各个领域．如图5所示，一个机械臂将铁夹转到水平位置，然后竖直夹起一个金属小球，小球在空中处于静止状态，铁夹与球接触面保持竖直，则()图5A．若增大铁夹对小球的压力，小球受到的摩擦力变大B．小球受到的摩擦力与重力大小相等C．若铁夹竖直向上匀速平移，小球受到的摩擦力变大D．若铁夹水平向左匀速平移，小球受到的摩擦力变大答案B解析无论是静止状态，还是匀速平移，对小球受力分析可知，在竖直方向上小球受到的重力与静摩擦力是一对相互平衡的力，可知静摩擦力与重力大小相等，方向相反，故A、C、D错误，B正确．10.如图6所示，一木块重为10N，在F＝4N的水平拉力作用下向右以1m/s的速度沿水平面做匀速直线运动，则下列说法中正确的是()图6A．木块与水平面间的动摩擦因数为0.2B．当木块以2m/s的速度向右做匀速直线运动时，木块受到的摩擦力大小为4NC．当木块以6m/s的速度向右做匀速直线运动时，它需要的水平拉力大于12ND．当用8N的水平拉力使木块向右运动时，木块受到的摩擦力为8N答案B解析重为10N的木块在F＝4N的水平拉力作用下沿水平面做匀速直线运动，则Ff＝F＝4N，FN＝G＝10N，所以木块与水平面间的动摩擦因数μ＝eq\f(Ff,FN)＝0.4，故A错误．木块以不同的速度向右做匀速直线运动，木块受到的滑动摩擦力Ff＝4N不变，拉力F＝Ff＝4N不变，故B正确，C错误．当用8N的水平拉力使木块向右运动时，木块受到的滑动摩擦力Ff＝μFN＝4N，故D错误．11．某同学用如图7所示的装置测量放在粗糙水平桌面上的长金属板B与铁块A间的动摩擦因数，已知铁块A的质量m＝1kg，用水平力F向左拉金属板B，使其相对于A向左运动，稳定时弹簧测力计示数如图所示．则弹簧测力计示数为________N，A、B间的动摩擦因数μ＝________.(g取10m/s2)图7答案2.500.25解析从题图中知弹簧测力计示数为2.50N，铁块A受到的弹簧测力计的拉力F＝2.50N，由于铁块A处于平衡状态，所以A受到的摩擦力Ff＝2.50N．由Ff＝μmg得μ＝eq\f(Ff,mg)＝eq\f(2.50,1×10)＝0.25.12.如图8所示，一个M＝2kg的物体放在固定的水平面上，物体与水平面间的动摩擦因数为μ＝0.2，用一条质量不计的水平细绳绕过轻质定滑轮和一个m0＝0.1kg的小桶相连．已知M在水平面上受到的最大静摩擦力Fmax＝4.5N，滑轮上的摩擦不计，g取10N/kg，求在以下情况中，M受到的摩擦力的大小：图8(1)只挂m0时；(2)只挂m0，但在M上再放一个M′＝3kg的物体时；(3)只在桶内加入m1＝0.33kg的砂子时；(4)只在桶内加入m2＝0.5kg的砂子时．答案(1)1N(2)1N(3)4.3N(4)4N解析(1)绳子的拉力等于小桶的重力，因为m0g＝1N<Fmax，所以M处于静止状态，受静摩擦力作用，由二力平衡得Ff1＝m0g＝1N.(2)在M上再放一个M′＝3kg的物体，M仍静止，故受静摩擦力大小Ff2＝Ff1＝1N.(3)此时绳子的拉力等于小桶和砂子的总重力，因为(m0＋m1)g＝4.3N<Fmax，故M处于静止状态，所受静摩擦力大小Ff3＝(m0＋m1)g＝4.3N.(4)此时绳子的拉力等于小桶和砂子的总重力，因为(m0＋m2)g＝6N>Fmax，故M处于运动状态，受到滑动摩擦力作用，则Ff4＝μFN＝μMg＝4N.13．一物块m在水平力F拉动下，沿静止的水平传送带由左端匀速运动到右端，如图9甲所示，这时物块所受摩擦力大小为Ff1；现开动机械让传送带逆时针匀速传动，再次将同样的物块m由传送带的左端匀速拉动到右端，这时物块所受摩擦力大小为Ff2，如图乙所示．则Ff1、Ff2的关系满足()图9A．Ff1＝Ff2 B．Ff1<Ff2C．Ff1>Ff2 D．上述三种情况都有可能答案A解析题图甲、乙两种情况下，物块受到的均是滑动摩擦力，Ff1＝Ff2＝μFN＝μmg，故选A.3牛顿第三定律[学习目标]1.理解作用力和反作用力的概念，知道一对作用力和反作用力与一对平衡力的区别.2.理解牛顿第三定律，并会用其解决简单问题.3.能对一些简单的问题进行受力分析．一、作用力和反作用力1．力是物体对物体的作用．只要谈到力，就一定存在着受力物体和施力物体．2．两个物体之间的作用总是相互的，物体间相互作用的这一对力，通常叫作作用力和反作用力．3．作用力和反作用力总是互相依赖、同时存在的．我们可以把其中任何一个力叫作作用力，另一个力叫作反作用力．二、牛顿第三定律1．实验探究：如图1所示，把A、B两个弹簧测力计连接在一起，B的一端固定，用手拉测力计A，结果发现两个弹簧测力计的示数是相等的．改变拉力，弹簧测力计的示数也随着改变，但两个弹簧测力计的示数总是相等的，方向相反．图12．牛顿第三定律：两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等，方向相反，作用在同一条直线上．三、“一对相互平衡的力”和“一对作用力和反作用力”的区别1．一对相互平衡的力作用在一个物体上，一对作用力和反作用力作用在两个物体上．(均选填“一个”或“两个”)2．一对作用力和反作用力一定是同一种类的力，而一对相互平衡的力不一定是同一种类的力．(均选填“一定”或“不一定”)判断下列说法的正误．(1)物体间可能只有作用力，而没有反作用力．(×)(2)两个物体只有接触才存在作用力和反作用力．(×)(3)物体间先有作用力，然后才有反作用力．(×)(4)物体间的作用力和反作用力等大、反向，可以抵消．(×)(5)物块静止放在水平桌面上，物块所受重力和桌面对物块的支持力是一对相互平衡的力．(√)(6)物体对桌面的压力与桌面对物体的支持力是一对相互平衡的力．(×)一、对牛顿第三定律的理解导学探究成语“以卵击石”是指拿蛋去碰石头，比喻不自量力，自取灭亡．(1)如图2，以卵击石时，卵对石头的作用力大，还是石头对卵的作用力大？图2(2)为什么会出现卵碎石全的不同效果？答案(1)以卵击石时，卵对石头的作用力与石头对卵的作用力是一对作用力和反作用力，根据牛顿第三定律可知，两个力等大、反向；(2)虽然卵对石头的作用力与石头对卵的作用力等大，但由于两者能承受的最大外力不同，所以会出现不同的作用效果．知识深化1．作用力和反作用力的三个性质2．作用力和反作用力的四个特征等值作用力和反作用力大小总是相等的反向作用力和反作用力方向总是相反的共线作用力和反作用力总是作用在同一条直线上同性质作用力和反作用力总是同一种类的力(即同一性质的力)如图3所示，一匹马拉着车前行，关于马拉车的力和车拉马的力的大小关系，下列说法中正确的是()图3A．马拉车的力总是大于车拉马的力B．马拉车的力总是等于车拉马的力C．加速运动时，马拉车的力大于车拉马的力D．减速运动时，马拉车的力小于车拉马的力答案B解析马向前拉车的力和车向后拉马的力是一对作用力和反作用力，它们总是大小相等、方向相反、作用在同一条直线上，与运动状态无关．加速运动或者减速运动时，马向前拉车的力都等于车向后拉马的力，故A、C、D错误，B正确．正确理解牛顿第三定律中“总是”的含义“总是”是强调对于任何物体，在任何情况下，作用力和反作用力的关系都成立．(1)不管物体的大小、形状如何，任意两物体间作用力和反作用力总是大小相等、方向相反．(2)不管物体的运动状态如何，例如，静止的物体之间，运动的物体之间，静止与运动的物体之间，其作用力和反作用力总是大小相等、方向相反．(3)作用力和反作用力的产生和消失总是同时的．针对训练1越野滑雪是冬奥会比赛项目之一，如图4为中国运动员在训练中的照片，运动员在赛道上滑行时，关于滑雪板与赛道之间的相互作用力，下列说法正确的是()图4A．滑雪板对赛道的作用力大于赛道对滑雪板的作用力B．滑雪板对赛道的作用力小于赛道对滑雪板的作用力C．滑雪板对赛道的作用力与赛道对滑雪板的作用力大小相等D．滑雪板对赛道的作用力与赛道对滑雪板的作用力方向相同答案C解析滑雪板对赛道的作用力与赛道对滑雪板的作用力是一对作用力与反作用力，二者大小相等，方向相反，故C正确，A、B、D错误．二、一对相互作用力与一对平衡力的比较导学探究如图5所示，牧童沿水平方向拉牛，但没有拉动．图5(1)牛受到几个力的作用？画出牛受力的示意图．(2)牛受到的几个力中，哪些是一对平衡力？(3)指出牛受到的几个力的反作用力．答案(1)牛受到重力G、地面对牛的支持力FN、绳对牛的拉力F和地面对牛的摩擦力Ff，共四个力作用，受力示意图如图所示；(2)牛受到的重力G和地面对牛的支持力FN是一对平衡力；绳对牛的拉力F和地面对牛的摩擦力Ff是一对平衡力；(3)牛受到重力G的反作用力是牛对地球的吸引力；地面对牛的支持力FN的反作用力是牛对地面的压力；绳对牛的拉力F的反作用力是牛对绳的拉力；地面对牛的摩擦力Ff的反作用力是牛对地面的摩擦力．知识深化一对作用力和反作用力与一对平衡力的比较内容比较一对作用力和反作用力一对平衡力不同点作用对象两个相互作用的物体同一物体依赖关系相互依存，不可单独存在，同时产生，同时变化，同时消失无依赖关系，撤除一个，另一个依然可存在叠加性两力作用效果不可叠加，不可求合力两力作用效果可相互抵消，可叠加，可求合力，且合力为零力的性质一定是同种性质的力可以是同种性质的力，也可以是不同种性质的力相同点大小相等、方向相反、作用在同一条直线上[深度思考]马拉着车向前加速运动，能否说明马先对车施加拉力，然后车才对马有拉力作用？车加速前进能否说明马对车的拉力大于车对马的拉力？答案都不能，因为作用力与反作用力具有同时性和等大性，与物体的受力情况、运动情况都无关．(2021·扬州市高一上期末)如图6所示，在校园植树活动中，一小朋友提着水桶静止站立等待给树浇水．关于各力的关系，下列说法正确的是()图6A．水桶对小朋友的拉力与水桶的重力是一对平衡力B．小朋友对水桶的拉力与水桶对小朋友的拉力是一对平衡力C．小朋友对水桶的拉力与水桶的重力是作用力和反作用力D．小朋友对水桶的拉力与水桶对小朋友的拉力是作用力和反作用力答案D针对训练22019年1月3日，我国“嫦娥四号”探测器成功着陆在月球背面预选着陆区，人类探测器首次登陆月球背面．在着陆过程最后阶段，“嫦娥四号”先悬停在距月面100m高处，再缓慢下降到着陆点上方4m处，最终关闭发动机以自由落体方式完美着陆在月面，关于该探测器从距月面上方100m高处缓慢下降到着陆点上方4m处的过程中，下列说法正确的是()A．探测器受到的喷射气体的反冲力与自身重力是一对相互作用力B．探测器受到的喷射气体的反冲力与自身重力是一对平衡力C．探测器对喷射气体的力小于喷射气体对探测器的反冲力D．探测器对喷射气体的力大于喷射气体对探测器的反冲力答案B解析探测器所受喷射气体的反冲力的受力物体是探测器，探测器自身重力的受力物体也是探测器，不是一对相互作用力，故A错误；探测器缓慢下降的过程中受力平衡，探测器受到喷射气体的反冲力与自身重力是一对平衡力，故B正确；探测器对喷射气体的力与喷射气体对探测器的反冲力是一对作用力与反作用力，大小相等，故C、D错误．三、物体受力的初步分析1．受力分析根据研究的问题，选取合适的物体作为研究对象，分析它受到哪些力的作用，并画出所受力的示意图，这一过程即为物体的受力分析．2．受力分析的步骤画出图7中物体A所受力的示意图，并写出力的名称和施力物体：(1)物体A静止，接触面光滑；(2)A沿固定粗糙斜面上滑；(3)A沿粗糙水平面滑行；(4)接触面光滑，A静止．图7答案见解析解析(1)物体A受重力G、推力F、地面的支持力FN、墙壁对A向左的弹力FN′，施力物体分别是地球、推A的物体、地面、墙壁；(2)物体A受竖直向下的重力G、垂直于斜面向上的支持力FN、沿斜面向下的滑动摩擦力Ff，施力物体分别是地球、斜面、斜面；(3)物体A受重力G、支持力FN、滑动摩擦力Ff，施力物体分别是地球、水平面、水平面；(4)物体A受重力G、拉力FT、弹力FN，施力物体分别是地球、绳子、墙壁．力的示意图如图．提示在分析物体受力时，只需画出研究对象受到的力，它对其他物体的力不能画出．针对训练3如图8所示，A物体沿竖直墙自由下滑，B、C、D物体均静止，各接触面均粗糙．下列说法正确的是()图8A．A物体受到三个力作用B．B物体受到四个力作用C．C物体受到三个力作用D．D物体受到三个力作用答案C解析A物体沿竖直墙自由下滑，“自由”说明物体A与竖直墙之间没有弹力和摩擦力，因此A只受重力作用，故A错误；B物体处于静止状态，受到重力、弹力、摩擦力三个力的作用，故B错误；C物体受到重力和两个绳子的拉力三个力作用，故C正确；D物体处于静止状态，受到重力、支持力、绳子的拉力和摩擦力四个力的作用，故D错误．如图9所示，粗糙的长方体木块A、B叠在一起，在B木板上施加水平外力F，使A、B一起向右匀速运动．试分别画出A、B的受力示意图．图9答案见解析解析先隔离A分析：再隔离B分析：训练1牛顿第三定律考点一牛顿第三定律1．关于在日常生活和生产中应用反作用力的例子，下列说法中错误的是()A．运动员在跳高时总是要用力蹬地面，才能向上弹起B．大炮发射炮弹时，炮身会向后退C．农田灌溉用的自动喷水器，当水从弯管的喷嘴里喷射出来时，弯管会自动旋转D．乌贼在水中经过体侧的孔将水吸入鳃腔，然后用力把水挤出体外，乌贼就会向相反方向游去答案B解析运动员在跳高时总是要用力蹬地面，当对地面的力大于重力时，根据牛顿第三定律，地面对他的力也大于重力，此时他才能向上弹起，故A正确；大炮发射炮弹时，炮身会向后退，这是需要防止的，而不是应用，故B错误；农田灌溉用的自动喷水器，当水从弯管的喷嘴里喷射出来时，由于水的反作用力，弯管会自动旋转，故C正确；乌贼在水中经过体侧的孔将水吸入鳃腔，然后用力把水挤出体外，由于水的反作用力，乌贼就会向相反方向游去，故D正确．2.如图1所示，我国有一种传统的民族体育项目叫作“押加”．实际上相当于两个人拔河，如果甲、乙两人在“押加”比赛中，甲获胜，则下列说法中正确的是()图1A．绳对乙的拉力大于绳对甲的拉力，所以甲获胜B．当甲把乙匀速拉过去时，绳对乙的拉力大小等于绳对甲的拉力大小C．当甲把乙加速拉过去时，绳对乙的拉力大小大于绳对甲的拉力大小D．绳对乙的拉力大小始终等于绳对甲的拉力大小，只是地面对甲的摩擦力大于甲对地面的摩擦力，所以甲获胜答案B解析绳对乙的拉力和绳对甲的拉力总是大小相等，与甲、乙的运动状态无关，故B正确，A、C错误．地面对甲的摩擦力大于地面对乙的摩擦力，所以甲获胜，D错误．3．(2020·江苏沛县、如皋高一上期中联考)“掰手腕”是中学生课余非常喜爱的一项游戏．如图2所示，甲、乙两同学正在进行“掰手腕”游戏．关于他们的手之间的力，下列说法正确的是()图2A．甲掰赢了乙，是因为甲手对乙手的作用力大于乙手对甲手的作用力B．只有当甲、乙僵持不分胜负时，甲手对乙手的作用力才等于乙手对甲手的作用力C．甲、乙比赛对抗时，无法比较甲手对乙手的作用力和乙手对甲手的作用力的大小关系D．无论谁胜谁负，甲手对乙手的作用力大小总是等于乙手对甲手的作用力大小答案D解析甲手与乙手之间的相互作用力总是大小相等、方向相反、作用在一条直线上，故D正确．考点二一对平衡力与一对作用力和反作用力的比较4.如图3所示，人站立在体重计上，下列说法正确的是()图3A．人对体重计的压力和体重计对人的支持力是一对平衡力B．人对体重计的压力和体重计对人的支持力是一对作用力和反作用力C．人所受的重力和人对体重计的压力是一对平衡力D．人所受的重力和人对体重计的压力是一对作用力和反作用力答案B5.如图4所示，把一本书放在水平桌面上保持静止，下列说法中正确的是()图4A．书对桌面的压力是弹力，是由于桌面发生形变而产生的B．书对桌面的压力就是书受到的重力C．书保持静止是由于书对桌面的压力与桌面对书的支持力是一对平衡力D．书对桌面的压力与桌面对书的支持力是一对作用力和反作用力答案D解析书对桌面的压力是弹力，是由于书发生形变而产生的，选项A错误；书对桌面的压力只是在数值上等于书受到的重力，选项B错误；书保持静止是由于书的重力与桌面对书的支持力是一对平衡力，选项C错误；书对桌面的压力与桌面对书的支持力是一对作用力和反作用力，选项D正确．6．用锤头敲玻璃，玻璃被打碎，而锤头未碎，对于这一现象，下列说法正确的是()A．锤头对玻璃的作用力大于玻璃对锤头的作用力，所以玻璃才碎裂B．玻璃对锤头的作用力大于锤头对玻璃的作用力，只是由于锤头比玻璃能够承受更大的力才没有碎裂C．锤头和玻璃之间的作用力是等大的，只是由于锤头比玻璃能够承受更大的力才没有碎裂D．因为不清楚锤头和玻璃的其他受力情况，所以无法判断它们之间的相互作用力的大小关系答案C解析锤头对玻璃的作用力与玻璃对锤头的作用力是一对作用力和反作用力，总是大小相等，方向相反，作用在不同物体上，因物体的承受能力不同，所以产生的作用效果不同，故C正确，A、B、D错误．7．(2021·重庆市高一月考)人在沙滩上行走时容易下陷，则下陷过程中()A．人对沙滩的压力大于沙滩对人的支持力B．人对沙滩的压力小于沙滩对人的支持力C．人对沙滩的压力大小等于沙滩对人的支持力大小D．人对沙滩的压力大小一定等于人的重力大小答案C解析人对沙滩的压力和沙滩对人的支持力是作用力和反作用力，二者大小相等，方向相反，故A、B错误，C正确；人受重力、沙滩的支持力，人在沙滩上行走时容易下陷说明人受到的向下的重力大于向上的支持力，故D错误．8.(2020·天津一中高一期末)如图5所示，光滑水平面上静止着一辆小车，酒精灯及试管固定在小车支架上构成小车整体，酒精灯燃烧一段时间后塞子喷出．下列说法正确的是()图5A．由于塞子的质量小于小车的质量，喷出时塞子受到的冲击力大于小车受到的冲击力B．由于塞子的质量小于小车的质量，喷出时塞子受到的冲击力小于小车受到的冲击力C．塞子喷出瞬间，小车对水平面的压力等于水平面对小车的支持力D．塞子喷出瞬间，小车对水平面的压力小于水平面对小车的支持力答案C解析根据牛顿第三定律可知，喷出时塞子受到的冲击力和小车受到的冲击力大小相等，方向相反，故A、B错误；塞子喷出瞬间，小车对水平面的压力与水平面对小车的支持力是作用力与反作用力，大小相等，故C正确，D错误．9．(2021·苏州市高一期末调研)小华和弟弟在元旦期间玩了一个小游戏，比赛谁在水平桌面上叠起的苹果最多、最快．在第一轮比赛中小华取得了胜利．如图6所示，她在5s内便稳稳地叠放了三个苹果，则下列说法正确的是()图6A．苹果1受到的支持力是由苹果2的形变产生的B．苹果1对苹果2的压力和苹果3对苹果2的支持力是一对平衡力C．苹果1对苹果2的压力与苹果3对苹果2的支持力是一对作用力和反作用力D．桌面对苹果3的作用力不一定竖直向上答案A解析苹果1受到的支持力是由苹果2的形变产生的，选项A正确；苹果1对苹果2的压力小于苹果3对苹果2的支持力，它们不是一对平衡力，选项B错误；苹果1对苹果2的压力与苹果3对苹果2的支持力大小不相等，不是一对作用力和反作用力，选项C错误；对3个苹果组成的整体而言，桌面对苹果3的作用力与整体的重力平衡，整体的重力竖直向下，则桌面对苹果3的支持力一定竖直向上，选项D错误．10.如图7所示，用弹簧测力计悬挂一个重G＝10N的金属块，使金属块部分浸在台秤上的烧杯中(烧杯中的水不会溢出)，若弹簧测力计的示数变为FT′＝6N，则台秤的示数()图7A．保持不变B．增加10NC．增加6ND．增加4N答案D解析金属块部分浸入水中后，水对金属块产生浮力F.由弹簧测力计的示数知，浮力的大小为F＝G－FT′＝(10－6)N＝4N．根据牛顿第三定律知，金属块对水施加的反作用力大小F′＝F＝4N，台秤的示数增加4N.训练2物体的受力分析1．对下列“画阴影”的物体受力分析正确的是()答案D2.如图1所示，木箱A中放一个光滑的铁球B，它们一起静止于斜面上，如果对铁球B(不包括木箱A)进行受力分析，则铁球B受力个数为()图1A．3 B．4C．2 D．1答案A3．(2021·连云港东海市高一上期中)如图2所示，高速公路的长下坡路段右边通常会建避险车道，避险车道是指在长陡下坡路段行车道外侧增设的供刹车失灵车辆驶离主道安全减速的专用车道．有一辆货车刹车失灵，司机关闭发动机后冲上避险车道，在向上冲的过程中，关于该货车受到的力，下列说法正确的是()图2A．受重力、斜面的支持力、沿斜面向下的摩擦力B．受重力、沿斜面向上的冲力、斜面的支持力C．受重力、沿斜面向上的冲力、沿斜面向下的摩擦力D．受重力、斜面的支持力、沿斜面向上的冲力、沿斜面向下的摩擦力答案A4．如图3所示，将铅笔一端放在水平桌面上，另一端用细线悬吊，则铅笔受到力的个数为()图3A．5个 B．4个C．3个 D．2个答案B解析铅笔受重力、桌面的支持力、细线的拉力，拉力方向沿细线的方向，故铅笔还受一个向右的摩擦力，共4个力，选项B正确．5．如图4所示，在倾斜的天花板上用力F垂直压住一木块，使它处于静止状态，则关于木块的受力情况，下列说法正确的是()图4A．可能只受两个力作用B．可能只受三个力作用C．必定受四个力作用D．以上说法都不对答案C解析木块在重力作用下，有沿天花板下滑的趋势，故木块一定受到静摩擦力，则天花板对木块一定有弹力，因还受重力、推力F作用，木块共受到四个力，如图所示．故选C.6．如图5所示，物体A、B在力F的作用下一起以相同速度沿F方向匀速运动，关于物体A所受的摩擦力，下列说法正确的是()图5A．甲、乙两图中物体A均受摩擦力，且方向均与F相同B．甲、乙两图中物体A均受摩擦力，且方向均与F相反C．甲、乙两图中物体A均不受摩擦力D．甲图中物体A不受摩擦力，乙图中物体A受摩擦力，方向和F方向相同答案D解析题图甲中，假设A、