人教版高一物理必修第一册课堂同步精选练习

3.3 牛顿第三定律（解析版）

选择题（本题共20小题，每小题5分，满分100分。在每小题给出的四个选项中,有一个或一个以上选项符合题目要求,全部选对的得3分,选不全的得2分,有选错或不答的得0分。）

1.物体在水平地面上向前减速滑行,如图所示,则它与周围物体间的作用力与反作用力的对数为(　　)　　　　　　 　　　　　　 　　　　　　

A.1对   B.2对     C.3对      D.4对

【答案】C　

【解析】物体运动中受重力、支持力和摩擦力作用,由牛顿第三定律知,作用力与反作用力共有3对。

2.如图所示,小孙同学用力传感器A和B做“探究作用力与反作用力的关系”实验,当用A匀速拉动固定在滑块上的B时(　　)

A.A对应示数比B大                 B.B对应示数比A大

C.A和B对应示数有时不相等         D.A和B对应示数任何时刻都相等

【答案】D　

【解析】根据牛顿第三定律,A对B的作用力和B对A的作用力是作用力和反作用力,总是大小相等、方向相反、作用在同一条直线上,故A和B对应示数任何时刻都相等,故D正确,A、B、C错误。

3.下列关于作用力和反作用力的说法正确的是(　　)

A.物体先对地面产生压力,然后地面才对物体产生支持力

B.物体对地面的压力和地面对物体的支持力互相平衡

C.人推车前进,人对车的作用力大于车对人的作用力

D.物体在地面上滑行,不论物体的速度多大,物体对地面的摩擦力与地面对物体的摩擦力始终大小相等

【答案】D　

【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,作用在同一条直线上,作用在两个物体上,力的性质相同,它们同时产生,同时变化,同时消失,根据作用力和反作用力的特点及平衡力的特点判断即可。物体对地面产生压力的同时地面对物体产生支持力,故A错误;物体对地面的压力和地面对物体的支持力作用在不同的物体上,作用效果不能抵消,故B错误;人推车前进,人对车的作用力与车对人的作用力是作用力与反作用力,大小相等,方向相反,故C错误;物体在地面上滑行,不论物体的速度多大,物体对地面的摩擦力与地面对物体的摩擦力始终大小相等,故D正确。

4.春天,河边上的湿地很松软,人在湿地上行走时容易下陷,则在人加速下陷时(　　)

A.人对湿地的压力等于他受到的重力         B.人对湿地的压力大于湿地对他的支持力

C.人对湿地的压力小于他受到的重力         D.人对湿地的压力小于湿地对他的支持力

【答案】C　

【解析】人受重力和支持力,重力大于支持力,故人会向下加速运动。人对湿地的压力和湿地对人的支持力是作用力与反作用力,故二力一定相等,人加速下陷,则重力大于支持力,所以重力大于人对湿地的压力,故A、B、D错误,C正确。

5.如图所示,物体P用水平作用力F压在竖直的墙上,沿墙匀速下滑,物体的重力为G,墙对物体的弹力为N、摩擦力为f,物体对墙的压力为N'、摩擦力为f ' 。下列说法正确的有(　　)

A.G和F是一对平衡力               B.N和F是一对作用力和反作用力

C. f和f '是一对作用力和反作用力      D. N'和F是一对作用力和反作用力

【答案】C　

【解析】力的作用是相互的,一对相互作用力是彼此作用的两个力大小相等,方向相反,作用在同一条直线上,分别作用在两个不同物体上。此时的物体在竖直方向处于平衡状态,受到的墙壁对它竖直向上的摩擦力和重力是一对平衡力。G和F方向不在一条直线上,不是一对平衡力,A错误;N和F的大小相同,方向相反,作用在一个物体上,是一对平衡力,B错误;f和f '是一对作用力和反作用力,C正确;N'和F的方向相同,不是一对作用力和反作用力,D错误。

6.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。关于小磁铁,下列说法中正确的是(　　)

A.磁铁受到的电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

【答案】B　

【解析】磁铁受到重力、电磁吸引力、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、电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电磁吸引力和弹力这样两对作用力与反作用力,故B正确;磁铁受到的支持力和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。

7.物体静止于一斜面上,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

【答案】B　

【解析】根据相互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,因此它们是两对相互作用力,故A错,B对。物体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。

8.粗糙的水平地面上有一只木箱,现用一水平拉力拉木箱匀速前进,则(　　)

A.拉力与地面对木箱的摩擦力是一对作用力与反作用力

B.木箱对地面的压力与地面对木箱的支持力是一对平衡力

C.木箱对地面的压力与地面对木箱的支持力是一对作用力与反作用力

D.木箱对地面的压力与木箱受到的重力是一对平衡力

【答案】C　

【解析】拉力与地面对木箱的摩擦力作用在同一个物体上,是一对平衡力,A错。木箱对地面的压力与地面对木箱的支持力分别作用在地面和木箱上,作用在两个物体上,不是一对平衡力,B错。木箱对地面的压力与地面对木箱的支持力是一对作用力与反作用力,C对。木箱对地面的压力与木箱受到的重力方向相同,作用在两个物体上,不是一对平衡力,D错。

9.如图所示,A、B两个物体叠放在一起,静止在水平面上,现在对A物体施加一个水平力F,A、B两物体仍处于静止状态。如果把A、B两物体看做整体,则这个整体受力的个数为(　　)

A.2个  B.3个  C.4个   D.5个

【答案】C　

【解析】整体共受四个力,除受重力G、支持力N和静摩擦力f的作用外,还受到拉力F,如图所示

10.如图所示,固定斜面上有一光滑小球,分别与一竖直轻弹簧P和一平行斜面的轻弹簧Q连接着,小球处于静止状态,则关于小球所受力的个数不可能的是(　　)

A.1个 B.2个 C.3个 D.4个

【答案】A　

【解析】设斜面倾角为θ,小球质量为m,假设轻弹簧P对小球的拉力恰好等于小球重力mg,二力平衡;假设轻弹簧Q对小球的拉力等于mg sin θ,小球受到重力、弹簧Q的拉力和斜面的支持力作用,三力平衡;假设两个弹簧对小球都施加了拉力,那么除了重力,小球只有再受到斜面的支持力才能保证其受力平衡,即四力平衡;小球只受单个力的作用,合力不可能为零,小球不可能处于静止状态。

11.（多选）如图所示,在斜面上,木块A与B的接触面是水平的。绳子呈水平状态,两木块均保持静止。则关于木块A和木块B可能的受力个数分别为(　　)

A.2个和4个      B.3个和4个       C.4个和4个      D.4个和6个

【答案】AC　

【解析】假设绳子的拉力为零,以A、B为研究对象,B和斜面之间一定有静摩擦力,A、B的受力情况如图所示,所以选项A正确。假设绳子上有拉力,对A、B分别画受力图可知,A受到重力、B对A的支持力、绳子的拉力和B对A的静摩擦力而平衡,B受到重力、A对B的压力、斜面对B的支持力和A对B的静摩擦力,斜面对B的摩擦力可有可无,所以选项C正确。

12. （多选）如图所示,物体A、B、C叠放在水平桌面上,力F作用在物体C上后,各物体仍保持静止状态,那么以下说法正确的是(　　)

A.C不受摩擦力作用              B.B不受摩擦力作用

C.A受各个摩擦力的合力为零      D.A、B、C三个物体组成的整体所受摩擦力为零

【答案】BC　

【解析】物体C水平方向受到力F作用,由平衡条件知,C所受摩擦力应水平向左,故A错误。物体B不受摩擦力,否则受力不平衡,不能保持静止,故B正确。物体A受到C的向右的摩擦力和地面向左的摩擦力,所受各个摩擦力的合力为零,故C正确。对A、B、C三个物体组成的整体分析,水平方向受到F和水平向左的摩擦力,故D错误。

13.（多选）如图所示,A、B两个物体叠放在一起,同时有水平向右1 N的力作用在B物体上,水平向左1 N的力作用在A物体上,A、B仍然保持静止状态,则(　　)

A.A物体对B物体的摩擦力为1 N

B.B物体对A物体的摩擦力方向水平向右

C.地面对A物体摩擦力大小为0.5 N,方向水平向左

D.A、B整体受合力为0.5 N,方向水平向左

【答案】AB　

【解析】对B受力分析,B在水平方向上受到拉力F和A对B向左的静摩擦力,两个力平衡,所以Ff1=F=1 N,根据作用力与反作用力知B物体对A物体的摩擦力方向水平向右;整体在水平方向上受力平衡,合力为零,由于两力大小相等,知整体在水平方向上只受两个拉力,地面对A没有摩擦力。故A、B正确。

14. （多选）如图所示,在水平力F作用下,A、B保持静止。若A与B的接触面是水平的,且F≠0,则B的受力个数可能为(　　)

A.3个 B.4个 C.5个 D.6个

【答案】BC　

【解析】先对A、B整体受力分析,受重力、推力、支持力;当推力平行斜面向上的分力大于重力的下滑分力时,有上滑趋势;当推力平行斜面向上的分力小于重力的下滑分力时,有下滑趋势;当推力平行斜面向上的分力等于重力的下滑分力时,无滑动趋势;再对物体A受力分析,受推力、重力、支持力和向左的静摩擦力,共4个力;最后对B受力分析,受重力、A对B的压力和向右的静摩擦力、斜面体对A的支持力,如果B物体相对斜面体有相对滑动趋势,则受到斜面体的静摩擦力,若相对斜面体无滑动趋势,则不受斜面体的静摩擦力,即物体B可能受4个力,也可能受5个力,故选项B、C正确,选项A、D错误。

15. （多选）如图所示,图甲是两个与计算机相连的力传感器,其中一个系在墙上,另一个握在手中用力拉紧,图乙是计算机显示屏上显示的两个传感器的受力情况,图乙中F正方向显示的是握在手中的传感器受力F的变化情况。对此,某同学作出如下判断,其中正确的是(　　)

A.这两个力是一对平衡力             B.这两个力是一对作用力与反作用力

C.这两个力始终大小相等,方向相反     D.握在手中的传感器的受力F先存在、后消失

【答案】BC　

【解析】这两个力作用在两个不同的物体上,是一对作用力与反作用力,则A错,B对。作用力与反作用力大小相等,方向相反,同时存在,同时消失,则C对,D错。

16. 如图所示,用水平外力F将木块压在竖直墙面上保持静止,下列说法正确的是(　　)

A.木块所受重力与墙对木块的静摩擦力是一对平衡力

B.木块所受重力与墙对木块的静摩擦力是一对作用力与反作用力

C.木块对墙的压力与外力F是一对平衡力

D.外力F与墙对木块的压力是一对作用力与反作用力

【答案】A　

【解析】木块处于静止状态,在竖直方向上受两个力,即重力和墙对木块的静摩擦力,两个力是一对平衡力,故A正确,B错误。木块对墙的压力与外力F作用在两个不同的物体上,不是一对平衡力,故C错。木块在水平方向上受外力F和墙对木块的支持力,两个力是一对平衡力,故D错。

17.  用牛顿第三定律判断下列说法正确的是(　　)　　　　　　 　　　　　　 　　　　　　

A.一个作用力和它的反作用力的合力刚好为零

B.静止物体与运动物体之间不存在作用力与反作用力

C.划船时用船桨向后划水,水同时给船桨一个反作用力推动船前进

D.运动员在起跑加速阶段,地面对运动员的摩擦力大于运动员对地面的摩擦力

【答案】C　

【解析】作用力和反作用力因为作用点不在同一个物体上,所以不能求合力,故A错误;静止物体与运动物体之间可能存在作用力与反作用力,如物体在地面上滑行,有相互作用的弹力和摩擦力,故B错误;力是物体间的相互作用,划船时用船桨向后划水,水同时给船桨一个反作用力推动船前进,故C正确;运动员在起跑加速阶段,地面对运动员的摩擦力与运动员对地面的摩擦力是相互作用力,根据牛顿第三定律可知,一定大小相等,故D错误。

18. 一根轻质弹簧竖直悬挂一小球,小球和弹簧的受力如图所示,下列说法正确的是(　　)

A.F1的施力者是弹簧        B.F2的反作用力是F3

C.F3的施力者是地球        D.F4的反作用力是F1

【答案】B　

【解析】F1是小球的重力,其施力物体是地球,故A错误。F2是弹簧对小球的拉力,F3是小球对弹簧的拉力,两力是一对作用力与反作用力,故B正确。F3是小球对弹簧的拉力,所以F3的施力物体是小球,故C错误。F4与F1没有直接关系,不是一对作用力与反作用力,故D错误。

19. 如图,水平地面上质量为m的物体与地面间的动摩擦因数为μ,在劲度系数为k的轻弹簧作用下沿地面做匀速直线运动。弹簧没有超出弹性限度,则(　　)

A.弹簧的伸长量为

B.弹簧的伸长量为

C.物体受到的支持力与物体对地面的压力是一对平衡力

D.弹簧的弹力与物体所受摩擦力是一对作用力与反作用力

【答案】B　

【解析】物体在水平方向上受弹簧弹力和摩擦力处于平衡状态,结合胡克定律有:μmg=kx,则弹簧的形变量x=,故A错误,B正确。物体受到的支持力和物体对地面的压力是一对作用力和反作用力,故C错误。弹簧的弹力与物体所受的摩擦力是一对平衡力,故D错误。

20. 如图所示,倾角为θ的斜面体C置于水平面上,物块B置于斜面上,通过细绳跨过光滑的定滑轮与物块A相连接,连接B的一段细绳与斜面平行,A正匀速向下运动,C处于静止状态,则(　　)

A.物块B与斜面体C间的摩擦力一定不为零

B.斜面体C对水平面的摩擦力方向一定向右

C.对整体考虑,水平面对C的支持力与A、B、C的总重力大小相等

D.不论B、C间摩擦力大小、方向如何,水平面对C的摩擦力一定为零

【答案】B　

【解析】A匀速向下运动,则B匀速上滑,斜面可能光滑,A的重力等于B重力沿斜面方向的分力,所以B、C间不一定有摩擦力,故A错误。B、C都处于平衡状态,对B、C整体分析,在水平方向上有:T cos θ=f地,即不论B、C间的摩擦力大小和方向如何,水平面对C的摩擦力方向一定水平向左,斜面体对水平面的摩擦力方向一定向右,故B正确,D错误。对A、B、C整体分析,由于整体受到向上的力的作用,所以水平面对C的支持力与A、B、C的总重力大小不等,故C错误。