新人教版高中物理必修第一册课时检测12牛顿第三定律含解析

牛顿第三定律

1．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．作用力和反作用力作用在同一物体上

B．作用力和反作用力同时存在，不同时消失

C．作用力和反作用力大小相等

D．作用力和反作用力方向不一定相反

解析：选C　由图像可知，作用力和反作用力大小相等、方向相反、作用在同一条直线上，作用在不同的物体上，故A、D错误，C正确。作用力和反作用力同时产生，同时消失，同时变化，故B错误。

2．下列关于作用力和反作用力与一对平衡力的认识正确的是(　　)

A．一对平衡力的作用效果相互抵消，一对作用力和反作用力的作用效果也相互抵消

B．作用力和反作用力同时产生、同时变化、同时消失，且力的性质相同，平衡力的性质却不一定相同

C．作用力和反作用力同时产生、同时变化、同时消失，且一对平衡力也是如此

D．先有作用力，接着才有反作用力，一对平衡力都是同时作用在同一个物体上

解析：选B　作用力和反作用力的受力物体是两个，故作用效果不能抵消，故A错误。作用力和反作用力具有同时性，性质也一定相同，而平衡力不具有同时性，故B正确，C、D错误。

3．如图所示，一船夫用撑杆撑船前行，则(　　)

A．船对人的力小于人对船的力

B．船对水的力大于水对船的力

C．人对撑杆的力与撑杆对人的力大小相等

D．撑杆对河底的力大于河底对撑杆的力

解析：选C　船对人的力与人对船的力、船对水的力与水对船的力、人对撑杆的力与撑杆对人的力、撑杆对河底的力与河底对撑杆的力都是互为作用力和反作用力，大小总是相等，方向总是相反，故C项正确。

4．如图所示，重力为G的扫地机器人在水平地板上行驶，地板对机器人的支持力为FN，机器人对地板的压力为FN′，下列说法正确的是(　　)

A．当扫地机器人加速行驶时，FN大于FN′

B．当扫地机器人减速行驶时，FN大于FN′

C．当扫地机器人匀速行驶时，G与FN′是一对平衡力

D．无论扫地机器人如何运动，FN的大小和FN′的大小总相等

解析：选D　机器人在水平地面上行驶，地面对机器人的支持力和机器人对地面的压力分别作用在两个不同的物体上，是地面与机器人的相互作用力，根据牛顿第三定律知，这两个力总是大小相等、方向相反、作用在同一条直线上，与机器人如何运动无关，当扫地机器人匀速行驶时，G与FN是一对平衡力，故选项A、B、C错误，选项D正确。

5．撑杆跳高是一项技术性很强的体育运动，完整的过程可以简化成如图所示的三个阶段：持杆助跑、撑杆起跳上升、越杆下落。撑杆跳高的过程中包含很多物理知识，下列说法正确的是(　　)

A．持杆助跑过程，重力的反作用力是地面对运动员的支持力

B．撑杆起跳上升阶段，弯曲的撑杆对人的作用力大于人对撑杆的作用力

C．撑杆起跳上升阶段，弯曲的撑杆对人的作用力大小等于人对撑杆的作用力大小

D．最高点手已离开撑杆，运动员还能继续越过横杆，是因为受到了一个向前的冲力

解析：选C　重力是由于地球的吸引而产生的，所以任意过程中，其反作用力均为人对地球的引力，故A错误；弯曲的撑杆对人的作用力和人对撑杆的作用力是相互作用力，故撑杆起跳上升阶段，弯曲的撑杆对人的作用力等于人对撑杆的作用力，故B错误，C正确；最高点手已离开撑杆，运动员还能继续越过横杆，是因为人具有惯性，没有受到冲力作用，故D错误。

6．如图所示，我国首次立式风洞跳伞试训中，风洞喷出竖直向上的气流将实验者加速向上“托起”，此过程中(　　)

A．地球对人的吸引力和人对地球的吸引力大小相等

B．人受到的重力和人受气流的力是一对作用力和反作用力

C．人受到的重力大小等于气流对人的作用力大小

D．人受到的重力与气流对人的作用力是一对平衡力

解析：选A　地球对人的吸引力和人对地球的吸引力是一对作用力和反作用力，大小相等，故A正确；人加速向上运动，气流对人的作用力大于人受到的重力，故B、C、D错误。

7．[多选]如图所示，有两个穿着溜冰鞋的人站在冰面上，当其中一个人A从背后轻轻推另一个人B时，两人都会运动。关于A、B间的相互作用力，下列说法中正确的是(　　)

A．A对B的作用力在先，B对A的作用力在后

B．B对A的作用力大小等于A对B的作用力大小

C．B对A的作用力和A对B的作用力是性质相同的力

D．A对B的作用力和B对A的作用力是一对平衡力

解析：选BC　作用力和反作用力大小相等、方向相反、同时产生、同时消失，作用在两个不同的物体上且性质相同，故A错误，B、C正确；作用力和反作用力作用在两个不同的物体上，既不能合成，也不能抵消，不是一对平衡力，故D错误。

8．如图所示，两个等大、反向的水平力F分别作用在物体A和B上，A、B两物体均处于静止状态。若各接触面与水平地面平行，则A、B两物体各受几个力(假设水平地面光滑)(　　)

A．3个，4个　　　　　 B．4个，4个

C．4个，5个  D．4个，6个

解析：选C　对物体A受力分析：在竖直方向上受重力和支持力，在水平方向受力F和B对A的摩擦力，即物体A共受4个力作用。对物体B受力分析：在竖直方向上受重力、地面的支持力、A对B的压力，在水平方向受力F和A对B向右的摩擦力，即物体B共受5个力的作用。故选项C正确。

9．在图中画出(1)～(4)中静止物体A的受力示意图(图中球形物体的接触面光滑)。

答案：如图所示：

10．如图所示，一个箱子放在水平地面上，箱内有一固定的竖直杆，在杆上套着一个环，箱和杆的总质量是M，环的质量为m，已知环沿着杆下滑，环与杆间的摩擦力大小为Ff，则此时箱子对地面的压力为(　　)

A．Mg  B．(M＋m)g

C．(M＋m)g－Ff  D．Mg＋Ff

解析：选D　取箱子为研究对象，它受向下的重力Mg、环给它向下的摩擦力Ff和地面对它的支持力FN三个力的作用而平衡，则FN＝Mg＋Ff，由牛顿第三定律知，箱子对地面的压力大小FN′＝FN＝Mg＋Ff，D正确。

11．[多选]物体C置于水平地面上，A、B由轻绳通过固定在C上的光滑定滑轮相连，C的上表面水平，连接B的轻绳水平，整个系统处于静止状态，如图所示，下列说法正确的是(　　)

A．B与C之间的接触面一定是粗糙的

B．B与C之间的接触面可以是光滑的

C．C与地面之间的接触面一定是粗糙的

D．C与地面之间的接触面可以是光滑的

解析：选AD　B受到C对它向右的静摩擦力作用，故B、C之间一定是粗糙的，A正确，B错误；整体考虑，系统与地面间无相对运动趋势，C与地面间无摩擦力作用，故不能确定C与地面间的粗糙与否，C错误，D正确。

12．如图所示，只有B物体左面是光滑的，其余各接触面都是粗糙的。如果用水平力F将物体A和B压紧在竖直墙上不动，则物体A受到的摩擦力的情况是(　　)

A．左、右都受向上的摩擦力

B．左侧受向上的摩擦力，右侧受向下的摩擦力

C．左、右都受向下的摩擦力

D．左侧受向下的摩擦力，右侧受向上的摩擦力

解析：选D　B物体左面是光滑的，说明B左侧只受水平力F的作用，B右侧受到向上的摩擦力，与其重力平衡，A物体左侧受B右侧施加的向下的摩擦力，A还受到向下的重力，则A物体右侧一定受向上的摩擦力，D项正确。

13．[多选]如图所示，人重600 N，木板重400 N，人与木板间、木板与地面间的动摩擦因数均为0．2，绳与滑轮的质量及它们之间的摩擦均不计，现在人用水平拉力拉绳，使他与木板一起向右匀速运动，则(　　)

A．人拉绳的力是200 N

B．人拉绳的力是100 N

C．人的脚给木板的摩擦力方向水平向右

D．人的脚给木板的摩擦力方向水平向左

解析：选BC　先运用整体法，选取人和木板组成的系统为研究对象，设绳中弹力大小为FT，则2FT＝μ(G人＋G木板)＝0．2×(600＋400)N＝200 N，所以FT＝100 N，选项A错误，选项B正确；再运用隔离法，选取人为研究对象，在水平方向上，人共受到两个力的作用：绳子水平向右的拉力和木板对人的脚的摩擦力，因为二力平衡，所以该摩擦力与拉力等大反向，即摩擦力方向水平向左，根据牛顿第三定律，人的脚给木板的摩擦力方向水平向右，选项C正确，选项D错误。

14．如图所示，用弹簧测力计悬挂一个重G＝10 N的金属块，使金属块部分浸在台秤上的水杯中(水不会溢出)。若弹簧测力计的示数变为FT＝6 N，则台秤的示数(　　)

A．保持不变  B．增加10 N

C．增加6 N  D．增加4 N

解析：选D　金属块浸入水中后，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F＝G－FT′＝(10－6)N＝4 N。根据牛顿第三定律，金属块对水也施加一个反作用力F′，其大小F′＝F＝4 N，通过水和杯的传递，对台秤产生附加压力，所以台秤的示数增加4 N，故D正确。