高中物理必修1习题-第四章-牛顿运动定律-4-5-牛顿第三定律

第四章牛顿运动定律4-5基础训练1．对于牛顿第三定律的理解，下列说法中正确的是()A．当作用力产生后，再产生反作用力；当作用力消失后，反作用力才慢慢消失B．弹力和摩擦力都有反作用力，而重力无反作用力C．甲物体对乙物体的作用力是弹力，乙物体对甲物体的作用力可以是摩擦力D．作用力和反作用力，这两个力在任何情况下都不会平衡答案：D解析：根据牛顿第三定律知，两个物体之间的相互作用力，大小相等，方向相反，性质相同，同时产生，同时消失，故可判定A、B、C错误，D正确．2．(山东德州一中09－10学年高一上学期期末)跳高运动员从地面上起跳的瞬间，下列说法中正确的是()A．运动员对地面的压力大于运动员受到的重力B．地面对运动员的支持力大于运动员受到的重力C．地面对运动员的支持力大于运动员对地面的压力D．运动员对地面的压力等于运动员受到的重力答案：AB3．在2010年2月16日温哥华冬奥会上，申雪、赵宏博一起以完美表演赢得了双人滑比赛的金牌(如图)，开始时他们静止不动，相互猛推一下后分别向相反方向运动．假定两人的冰刀与冰面间的动摩擦因数相同，已知申雪在冰上滑行的距离比赵宏博远，这是由于()A．在推的过程中，申雪推赵宏博的力小于赵宏博推申雪的力B．在推的过程中，申雪推赵宏博的时间等于赵宏博推申雪的时间C．在刚分开时，申雪的初速度大于赵宏博的初速度D．在分开后，申雪的加速度大于赵宏博的加速度答案：BC4．如图所示，P和Q叠在一起，静止在水平桌面上．在下列各对力中属于作用力和反作用力的是()A．P所受的重力和Q对P的支持力B．Q所受的重力和Q对P的支持力C．P对Q的压力和Q对P的支持力D．Q对桌面的压力和桌面对Q的支持力答案：CD解析：A中P所受重力和Q对P的支持力是一对平衡力；B中不是一对相互作用力．5．(上海交大附中08－09学年高一上学期期末)用计算机辅助实验系统做验证牛顿第三定律的实验，点击实验菜单中“力的相互作用”．如图(a)所示，把两个力探头的挂钩钩在一起，向相反方向拉动，观察显示器屏幕上出现的结果图(b)．观察分析两个力传感器的相互作用力随时间变化的曲线，可以得到以下实验结论()(a)(b)A．作用力与反作用力大小相等B．作用力与反作用力方向相反C．作用力与反作用力有时相等有时不等D．作用力与反作用力作用在同一物体上答案：AB6．拔河比赛是一项很有趣的娱乐活动，为探究双方拉力的大小，把两队运动员简化为两个人——一个大男孩和一个小女孩，让他们对拉比力气，并在他们之间加上两个同样的测力计．如下图．实验分下列几个步骤，请填空并回答问题．(1)让小女孩“主动”施力，两弹簧秤有无示数______，大小是否相等________．(2)让大男孩“主动”施力，两弹簧秤有无示数______，大小是否相等________．(3)双方同时施力，两弹簧秤有无示数________，大小是否相等________．(4)让大男孩穿上溜冰鞋站在水泥地上，小女孩站在草地上对拉，两弹簧秤的示数大小是否相等______．答案：(1)有；相等(2)有；相等(3)有；相等(4)相等7．在天花板上用悬绳吊一重为G的电扇，电风扇静止时受几个力作用，如下图所示，这些力的反作用力是哪些力？这些力的平衡力是哪些力？如果电扇在匀速转动呢？当电扇转动与静止时相比较，对天花板的拉力是变大还是变小？为什么？答案：电风扇受两个力：重力G、悬绳拉力F.根据牛顿第三定律可知，重力的施力物体是地球，那么G的反作用力就是电风扇对地球的吸引力；F的施力物体是悬绳，F的反作用力是电风扇对悬绳的拉力．电风扇受到的重力G和悬绳的拉力F正好是一对平衡力；电风扇转动时对天花板的拉力变小．解析：对静止的电风扇受力分析如下图甲所示，电风扇受两个力：重力G、悬绳拉力F.根据牛顿第三定律可知，重力的施力物体是地球，那么G的反作用力就是电风扇对地球的吸引力；F的施力物体是悬绳，F的反作用力是电风扇对悬绳的拉力．电风扇受到的重力G和悬绳的拉力F正好是一对平衡力．对匀速转动的电风扇受力分析如下图乙所示，电风扇受三个力作用：重力G、悬绳的拉力F1及空气向上的作用力F2.根据牛顿第三定律，重力的施力物体是地球，那么重力G的反作用力就是电风扇对地球的吸引力；F1的施力物体是悬绳，所以F1的反作用力是电风扇对悬绳的拉力；F2的施力物体是空气，所以F2的反作用力是电风扇对空气向下的作用力．电风扇受到的重力G与绳的拉力F1和空气的作用力F2的合力是一对平衡力．当电风扇静止时，悬绳的拉力F与重力G平衡，即F＝G；当电风扇转动时，扇叶向下推压空气，而空气向上产生一个对扇叶的作用F2，此时悬绳中的拉力为F1，则F1＋F2＝G，即F1G.由此可知，当电风扇转动时对其天花板的拉力变小，且转速越快，对天花板的拉力就越小．能力提升1．甲、乙两人发生口角时，甲打了乙的胸口一拳致使乙受伤，法院判决甲应支付乙的医药费，甲狡辨说：我打了乙一拳，根据牛顿的作用力与反作用力相等，乙对我也有相同大小的作用力，所以，乙并没有吃亏．那么这一事件判决的依据在哪里()A．甲打乙的力大于乙对甲的作用力，判决甲支付乙医药费B．甲打乙的力等于乙对甲的作用力，但甲的拳能承受的力大于乙的胸能承受的力，所以乙受伤而甲未受伤，甲主动打乙，故判决甲支付乙医药费C．甲打乙的力等于乙对甲的作用力，甲的拳和乙的胸受伤的程度不同，甲轻而乙重，故判决甲支付乙医药费D．由于是甲用拳打乙的胸，所以甲对乙的力远大于乙的胸对甲拳的作用力，故判决甲支付乙医药费答案：B解析：甲拳打乙胸时，“拳”与“胸”是一对相互作用的物体，甲打乙的力与乙对甲的作用力是一对作用力与反作用力．从物理角度看，作用力与反作用力的大小相等；从生理的角度看，甲的拳头与乙的胸口承受力的限度不同，甲拳与乙胸的疼痛感受与受伤情形不同；从法律的角度看，是甲主动出手伤人的，甲是施暴者，乙是受害人，法院判决的依据即为此三点．故只有B选项正确．2．(沈阳二中08－09学年高一上学期期末)穿在同一木芯上的两个磁环以异名磁极相对，静止在台秤上，忽略木芯的重力，则下列判断正确的是()A．在两磁环的接触面上有：下磁环受到的压力大于上磁环的重力B．在两磁环的接触面上有：下磁环受到的压力大于磁环受到的支持力C．由于磁环间存在相互作用的吸引力，故台秤的示数小于两个磁环的重力之和D．即使磁环间存在相互作用的吸引力，台秤的示数仍等于两个磁环的重力之和答案：AD3．如右图所示，水平力F把一个物体紧压在竖直的墙壁上静止不动，下列说法中正确的是()A．作用力F跟墙壁对物体的压力是一对作用力与反作用力B．作用力F与物体对墙壁的压力是一对平衡力C．物体的重力跟墙壁对物体的静摩擦力是一对平衡力D．物体对墙壁的压力与墙壁对物体的压力是一对作用力与反作用力答案：CD解析：力F和墙壁对物体的压力都作用在物体上，且大小相等，方向相反，作用在一条直线上，是一对平衡力，而不是一对作用力和反作用力，选项A错误．力F作用在物体上，物体对墙壁的压力作用在墙壁上，它们不能构成一对平衡力，由于二者不是两个物体间的相互作用力，也不是一对作用力和反作用力，故选项B错误．竖直方向上物体受向下的重力和墙壁对物体向上的静摩擦力，因物体处于平衡状态，故这两个力是一对平衡力，选项C正确．物体对墙壁的压力和墙壁对物体的压力，是物体和墙壁间产生的一对相互作用力，因此是一对作用力和反作用力，选项D正确．4．利用牛顿第三定律，有人设计了一种交通工具，在平板车上装了一个电风扇，风扇运转时吹出的风全部打到竖直固定在小车中间的风帆上，靠风帆受力而向前运动，如图所示．对于这种设计，下列分析中正确的是()A．根据牛顿第二定律，这种设计能使小车运行B．根据牛顿第三定律，这种设计能使小车运行C．这种设计不能使小车运行，因为它违反了牛顿第二定律D．这种设计不能使小车运行，因为它违反了牛顿第三定律答案：D解析：风扇吹出的风吹到风帆上时，根据牛顿第三定律，风会给风扇一个反作用力，因此对于整个装置而言，作用力和反作用力是内力，小车不会运行，故选D.5．作用力和反作用力大小相等，不仅发生在相互接触的物体间，不接触的物体间的作用力和反作用力大小也相等．取两辆小车，两只弹簧秤，一块电磁铁，一个软铁棒，就可验证上述关系，将上述器材放在光滑的水平面上，组装如下图所示，请动手做一做，并回答下列问题：电磁铁不接通电源时，两弹簧秤的读数为________，当电磁铁接通电源后，两弹簧秤读数的大小__________，当电磁铁中的电流逐渐增大时，两弹簧秤的读数同时__________(填增大、减小)，且总________．答案：0相等增大相等解析：牛顿第三定律所阐明的作用力与反作用力的关系，不仅适用于静止的物体之间，也适用于相对运动的物体之间，这种关系与作用性质，物体质量大小、作用方式(接触还是不接触)、物体运动状态及参考系的选择均无关．6．滑冰运动员脚穿滑冰鞋，滑冰鞋的底面冰刀与冰面接触，当运动员向前运动时，一只脚摆正，与前进方向一致(此脚称为导向脚)，另一只脚斜向后方用力蹬冰(此脚称为动力脚)，如下图所示，请根据所学的力学知识，画图解释为什么脚向斜后方蹬冰，运动员却向正前方运动？答案：动力脚斜向后用力F′蹬冰，冰对人斜向前反作用力为F，将F分解为F1和F2，为保证人在侧向处于平衡状态，冰必定对导向脚有一个侧向作用力F3，F3与F2大小相等方向相反，F1即是使运动员向前加速运动的动力，当运动阻力与F1平衡时，便匀速运动．7．如下图所示，在台秤上放半杯水，台秤示数为G′＝50N，另用挂在支架上的弹簧秤悬挂一边长a＝10cm的金属块，金属块的密度ρ＝3×103kg/m3，当把弹簧秤下的金属块平稳地浸入水中深b＝4cm时，弹簧秤和台秤的示数分别是多少？水的密度是ρ水＝103kg/m3，g＝10m/s2.答案：26N；54N解析：弹簧秤示数减小是由于金属块受到水向上的浮力作用．浮力的反作用力作用于水，从而使台秤的示数增大．金属块的受力分析如图所示，因金属块静止，故有F＝G－F浮又因G＝ρa3g＝30NF浮＝ρ水gV排＝ρ水ga2b＝4N故F＝30N－4N＝26N台秤示数F′＝G′＋F浮＝54N