5 牛顿第三定律

5牛顿第三定律

基础过关练

题组一对作用力与反作用力的理解

1.(2019吉林长春外国语学校高一上期末)用计算机辅助实验系统(DIS)做验证牛顿第三定律的实验时,把两个测力探头的挂钩钩在一起,向相反的方向拉动,显示器屏幕上显示的是两个力传感器的相互作用力随时间变化的图像如图所示,由图像可以得出的正确结论是()

A.作用力与反作用力大小相等

B.作用力与反作用力方向不一定相反

C.作用力与反作用力的合力为零

D.作用力与反作用力作用在同一物体上

2.(2020四川绵阳高一上期末)(多选)关于牛顿第三定律,下列说法正确的是()

A.作用力先于反作用力产生,反作用力是由作用力引起的

B.作用力变化,反作用力也必然同时发生变化

C.任何一个力的产生必涉及两个物体,它总有反作用力

D.一对作用力和反作用力的合力一定为零

3.(2019广东佛山高一上期末)(多选)运动员用力F1将球顶出,此时球对运动员的力为F2,下列说法正确的是()

A.F1与F2的大小相等

B.F1与F2是同一性质的力

C.F1与F2是对平衡力

D.F1与F2的方向相反

题组二一对相互作用力与一对平衡力的区别

4.(2019广东惠州高一上期末)如图所示,用细绳把小球悬挂起来,当小球静止时,下列说法中正确的是()

A.小球受到的重力和细绳对小球的拉力是一对作用力和反作用力

B.小球受到的重力和小球对细绳的拉力是一对作用力和反作用力

C.小球受到的重力和细绳对小球的拉力是一对平衡力

D.小球受到的重力和小球对细绳的拉力是一对平衡力

5.(2020吉林省实验中学高一上期末)如图所示,用质量不计的轻绳L1和L2将M、N两重物悬挂起来,则下列说法正确的是()

A.L1对M的拉力和L2对M的拉力是一对平衡力

B.L2对M的拉力和L2对N的拉力是一对作用力与反作用力

C.L1对M的拉力和M对L1的拉力是一对平衡力

D.L2对N的拉力和N对L2的拉力是一对作用力和反作用力

题组三牛顿第三定律在受力分析中的应用

6.如图所示,物体放在水平桌面上,受到一个水平向右的拉力F作用,却仍然保持静止,则下列说法中正确的是()

A.物体受三个力作用,其中有一对平衡力

B.物体受三个力作用,其中有一对作用力和反作用力

C.物体受四个力作用,其中有两对作用力和反作用力

D.物体受四个力作用,其中有两对平衡力

7.(多选)将一铁块A放在水平放置的磁板B上,A被B吸住并处于静止状态(如图所示),关于铁块A的受力情况,下列叙述正确的是()

A.铁块共受三个力的作用,其中有两个力的施力物体是磁板

B.铁块所受的重力与铁块所受磁板的支持力是一对平衡力

C.磁板所受铁块的压力等于铁块的重力

D.磁板对铁块的吸引力与铁块对磁板的吸引力大小相等、方向相反

能力提升练

题组一牛顿第三定律在受力分析中的应用

1.(2020山东青岛二中高一上期末,★★☆)如图所示,物块a、b质量分别为2m、m,水平地面和竖直墙面均光滑,在水平推力F作用下,两物块均处于静止状态,则()

A.物块b受四个力作用

B.物块b受到的摩擦力大小等于2mg

C.物块b对地面的压力大小等于mg

D.物块a受到物块b的作用力水平向右

2.(2019江苏宿迁高一上期末,★★☆)如图,用水平力F将质量为m的物体紧压在竖直墙上,物体静止不动,物体与墙面之间的动摩擦因数为μ,下列说法正确的是()

A.物体对墙面的摩擦力为μmg

B.物体对墙面的摩擦力为μF

C.物体所受的摩擦力和重力是一对相互作用力

D.物体所受的摩擦力和重力是一对平衡力

3.(2019山西大学附中高一上期中,★★☆)(多选)如图所示,物体A、B放在物体C 上,水平力F作用于A,使A、B、C一起匀速运动,各接触面间的摩擦力的情况是()

A.物体C 对物体A 有向右的摩擦力

B.物体B 受到三个力作用

C.物体C 受到三个摩擦力的作用

D.物体C 对地面的摩擦力大小为F

题组二 牛顿第三定律的综合应用

4.(2020四川遂宁高一上期末,★★☆)如图所示,一只质量为m 的小猴子,抓住用细绳吊在天花板上的一根质量为M 的竖直木杆。当悬绳突然断裂时,小猴子急速沿杆向上爬,以保持它离地面的高度不变,已知重力加速度为g,则木杆下降的加速度为( )

A.g

B.

m+M m g C.m+M M g D.M m+M

g 5.(★★☆)马车在我国古代是主要交通工具,在现在还有一些地方还在使用。如图所示,已知拖车的质量为500 kg,马匹的质量为400 kg,拖车受到马的拉力为1 000 N 、阻力为500 N,则马匹的加速度和拖车对马匹的拉力各为( )

A.1.25 m/s 2、1 000 N

B.1.25 m/s 2、500 N

C.1.00 m/s 2、1 000 N

D.1.00 m/s 2、500 N

6.(★★☆)如图所示,斜面体质量为M,小方块质量为m,在水平推力F作用下向左做匀速直线运动,各接触面之间的动摩擦因数都为μ,重力加速度为g,则()

A.地面对斜面体的支持力大小为Mg

B.斜面体对地面的压力大小为(M+m)g

C.斜面体对小方块的摩擦力大小μmg cosθ

D.地面对斜面体的摩擦力大小为μMg

7.(★★☆)建筑工人用如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0.5m/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10

m/s2)()

A.510N

B.490N

C.890N

D.910N

8.(2020广东深圳外国语学校高一上期中,★★☆)(多选)中国书法是一种艺术。在楷书笔画中,长横的写法要领如下:起笔时一顿,然后向右行笔,收笔时略向右按,再向左上回带。某同学在水平桌面上平铺一张白纸,为防止打滑,他在白纸的左侧靠近边缘处用镇纸压住。则下列关于行笔过程中各物体的受力情况正确的是()

A.毛笔对纸的压力可能大于毛笔的重力

B.镇纸受到了向右的静摩擦力

C.白纸受到了3个摩擦力

D.桌面受到了向右的静摩擦力

答案全解全析

5牛顿第三定律

基础过关练

1.A由图像不难看出两个力的大小总是相等的,并且两个力的方向也是始终相反的,它们的变化的情况也是一样的,故A正确,B错误;图像表示的是力传感器的受力情况,作用力和反作用力是两个物体之间的相互作用力,作用在两个物体上,效果不能抵消,不能进行力的合成,故C、D错误。

2.BC作用力和反作用力同时产生、同时消失、同时变化,故A错误,B正确;力是相互作用,所以任何一个力的产生必涉及两个物体,它总有反作用力,故C正确;作用力与反作用力大小相等,方向相反,但是两个力作用在不同的物体上,效果不能抵消,不能求合力,故D错误。

3.ABD运动员顶球的过程中,运动员对球的力和球对运动员的力是作用在不同物体上的两个力,是一对相互作用力,它们同时产生同时消失,是同一性质力,不会相互平衡,故A、B、D正确,C错误。

4.C对小球受力分析,受地球对其的重力,细绳对其向上的拉力,小球保持静止状态,加速度为零,合力为零,所以重力和拉力是一对平衡力;细绳对小球的拉力的反作用力是小球对细绳的向下的拉力,这两个力是一对相互作用力,故C正确,A、B、D错误。

5.D对M受力分析,它受到重力、L1的拉力、L2的拉力作用,因此,L1对M的拉力和L2对M的拉力并不是一对平衡力,故A错误;作用力和反作用力作用在相互作用的两个物体之间,而B选项中有三个物体:M、N、L2,故B错误;平衡力必须作用在

同一个物体上,L1对M的拉力和M对L1的拉力分别作用在M和L1上,显然不是平衡力,故C错误;D项中的一对力是作用力和反作用力,故D正确。

6.D物体受重力、桌面的支持力、水平向右的拉力F和水平向左的摩擦力F f四

个力的作用,A、B错误。由于作用力与反作用力是分别作用在两个不同物体上的,所以物体所受的四个力中不可能有作用力与反作用力,因此C错误。物体水平方向上受向右的拉力和向左的摩擦力,其合力为零,为一对平衡力,竖直方向受重力和支

持力,也为一对平衡力,所以D正确。

7.AD铁块A受重力、B对A的支持力、B对A的吸引力,支持力与吸引力的施

力物体都是磁板B,故选项A正确;铁块A的重力与其所受磁板的支持力大小不相等,不是一对平衡力,故选项B错误;磁板所受的压力等于A所受的支持力,大于铁块的重力,故选项C错误;B对A的吸引力与A对B的吸引力是相互作用力,大小相等、方向相反,故选项D正确。

能力提升练

1.B物块b受到:重力、a的弹力和静摩擦力、地面的支持力、推力F,共受五个力作用,故A错误。以a为研究对象,由平衡条件知,b对a的摩擦力大小等于a的重力,为2mg,由牛顿第三定律知a对b的摩擦力大小也等于2mg,故B正确。以整体为

研究对象,则知地面对b的支持力等于3mg,则物块b对地面的压力大小等于3mg,

故C错误。物块a受到物块b两个力作用:水平向右的压力和竖直向上的静摩擦力,它们的合力斜向右上方,则物块a受到物块b的作用力斜向右上方,故D错误。

2.D由平衡可知,物体在竖直方向受重力和静摩擦力平衡,物体受到的摩擦力大小一定为mg,由牛顿第三定律可知,物体对墙面的摩擦力为mg,故A、B错误;物体所

受的摩擦力和重力大小相等,方向相反,作用在同一物体上,即一对平衡力,故C 错误,D 正确。

3.AD 对A 受力分析,受重力、拉力F 、支持力和C 对A 的静摩擦力,物体匀速运动,受力平衡,故C 对A 的摩擦力向右,故选项A 正确。对B 受力分析,由于匀速运动,合力为零,则受两个力为重力和支持力,不受摩擦力,故选项B 错误。由牛顿第三定律可知A 对C 有向左的摩擦力,物体C 还要受到地面对它向右的摩擦力,B 与C 之间无摩擦力作用,故选项C 错误。对整体受力分析,受拉力F 、重力、支持力和向右的滑动摩擦力,由平衡条件知地面对物体C 的摩擦力大小跟F 大小相等,由牛顿第三定律知,物体C 对地面的摩擦力大小为F,故选项D 正确。

4.C 小猴子处于静止状态,受力平衡,则小猴子受到的静摩擦力f=mg,方向竖直向上;根据牛顿第三定律可知,小猴子对杆的静摩擦力方向向下,大小为f'=f=mg;杆受到重力和小猴子对杆的静摩擦力,根据牛顿第二定律有:Mg+f'=Ma,得出:a=m+M M g,故C 正确。

5.C 根据牛顿第二定律得:a=F -f m =1 000-500500 m/s 2=1.00 m/s 2,拖车对马匹的拉力与马对拖车的拉力是一对作用力与反作用力关系,大小相等,所以拖车对马匹的拉力为1 000 N,故C 正确。

6.B 以整体为研究对象,地面对斜面体的支持力大小为(M+m)g,根据牛顿第三定律可得斜面体对地面的压力大小为N=(M+m)g,根据摩擦力的计算公式可得

f=μN=μ(M+m)g,故A 、D 错误,B 正确;斜面体对小方块的摩擦力为静摩擦力,其大小f=mg sin θ,故C 错误。

7.B对建筑材料进行受力分析,根据牛顿第二定律有F-mg=ma,得绳子的拉力大小F=210N;然后对工人进行受力分析,由平衡条件得Mg=F+F N,得地面对工人的支持力F N=490N,根据牛顿第三定律可知,工人对地面的压力大小为490N,故B正确。

8.AD毛笔在书写的过程中竖直方向上受到重力、手的作用力以及纸的支持力处于平衡状态,因为手对毛笔的作用力是未知的,所以不能判断出毛笔对纸的压力与毛笔的重力的关系,可能大于毛笔的重力,故A正确。白纸始终处于静止状态,所以镇纸始终不受摩擦力,镇纸的作用是增大纸与桌面之间的弹力,则白纸在水平方向只受到毛笔对白纸向右的摩擦力以及桌面对白纸向左的摩擦力,根据牛顿第三定律可知,白纸对桌面的摩擦力的方向向右,故B、C错误,D正确。