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2019年高中物理 第四章 第5節(jié) 牛頓第三定律課時(shí)作業(yè) 新人教版必修1

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1、牛頓第三定律 1.關(guān)于作用力和反作用力,下列說法中正確的是(  ) A.物體相互作用時(shí),先有作用力而后才有反作用力 B.作用力和反作用力大小相等、方向相反、在一條直線上,因此它們的合力為零 C.彈力的反作用力一定是彈力 D.馬能將車?yán)瓌?dòng),是因?yàn)轳R拉車的力大于車?yán)R的力 【解析】 作用力和反作用力是同時(shí)產(chǎn)生、同時(shí)變化、同時(shí)消失的,沒有先后之分,A錯(cuò)誤;作用力和反作用力大小相等、方向相反,在一條直線上,作用在兩個(gè)相互作用的物體上,不能求合力,B錯(cuò)誤;作用力和反作用力是同一性質(zhì)的力,C正確;馬拉車的力和車?yán)R的力是一對(duì)作用力和反作用力,它們大小相等,D錯(cuò)誤. 【答案】 C 2.汽車?yán)?/p>

2、著拖車在水平道路上沿直線加速行駛.根據(jù)牛頓運(yùn)動(dòng)定律可知 (  ) A.汽車?yán)宪嚨牧Υ笥谕宪嚴(yán)嚨牧? B.汽車?yán)宪嚨牧Φ扔谕宪嚴(yán)嚨牧? C.汽車?yán)宪嚨牧π∮谕宪囀艿降淖枇? D.汽車?yán)宪嚨牧Φ扔谕宪囀艿降淖枇? 【解析】 汽車?yán)宪嚨牧εc拖車?yán)嚨牧κ且粚?duì)作用力和反作用力,它們始終等大反向,故A錯(cuò)誤,B正確;由于拖車加速前進(jìn),故汽車?yán)宪嚨牧Υ笥谕宪囀艿降淖枇?,C、D錯(cuò)誤. 【答案】 B 3.如圖4-5-9所示,一黑板擦吸咐在豎直磁性黑板上靜止不動(dòng),則該黑板擦受力個(gè)數(shù)為(  ) 圖4-5-9 A.2個(gè)  B.3個(gè) C.4個(gè) D.5個(gè) 【解析】 對(duì)黑板擦受力分

3、析可知,該黑板擦受到重力、磁性黑板的吸引力、磁性黑板的支持力和靜摩擦力.故選項(xiàng)C正確. 【答案】 C 4.馬車在我國(guó)古代是主要交通工具,在現(xiàn)在還有一些地方還在使用.如圖4-5-10所示,已知拖車的質(zhì)量為500 kg,馬匹的質(zhì)量為400 kg,拖車受到馬的拉力為1 000 N、阻力為500 N,則馬匹的加速度和拖車對(duì)馬匹的拉力各為(  ) 圖4-5-10 A.1.25 m/s2、1 000 N B.1.25 m/s2、500 N C.1.00 m/s2、1 000 N D.1.00 m/s2、500 N 【解析】 根據(jù)牛頓第二定律得: a== m/s2=1 m/s2 拖車

4、對(duì)馬匹的拉力與馬對(duì)拖車的拉力是一對(duì)作用力與反作用力關(guān)系,大小相等,所以拖車對(duì)馬匹的拉力為1000 N 故選C. 【答案】 C 5.(多選)將一鐵塊A放在水平放置的磁板B上,A被B吸住并處于靜止?fàn)顟B(tài)(如圖4-5-11所示),關(guān)于鐵塊A的受力情況,下列敘述正確的是(  ) 圖4-5-11 A.鐵塊共受三個(gè)力的作用,其中有兩個(gè)力的施力物體是磁板 B.鐵塊所受的重力與鐵塊所受磁板的支持力是一對(duì)平衡力 C.磁板所受鐵塊的壓力等于鐵塊的重力 D.磁板對(duì)鐵塊的吸引力與鐵塊對(duì)磁板的吸引力大小相等、方向相反 【解析】 鐵塊A受重力、B對(duì)A的支持力、B對(duì)A的吸引力,支持力與吸引力的施力物體都

5、是磁板B,故A正確;鐵塊A的重力與其所受磁板的支持力大小不相等,不是一對(duì)平衡力,B錯(cuò)誤;磁板所受的壓力等于A所受的支持力,大于鐵塊的重力,C錯(cuò)誤;B對(duì)A的吸引力與A對(duì)B的吸引力是相互作用力,大小相等、方向相反,D正確. 【答案】 AD 6.我國(guó)計(jì)劃在未來幾年將人類送上月球,其中用到火箭和載人航天飛船,下面關(guān)于飛船與火箭上天的情形,其中正確的敘述是(  ) A.火箭尾部向外噴氣,噴出的氣體反過來對(duì)火箭產(chǎn)生一個(gè)反作用力,從而讓火箭獲得了向上的作用力 B.火箭尾部噴出的氣體對(duì)空氣產(chǎn)生一個(gè)作用力,空氣的反作用力使火箭獲得飛行的動(dòng)力 C.火箭飛出大氣層后,由于沒有了空氣,火箭雖然向后噴氣,但也

6、無法獲得前進(jìn)的動(dòng)力 D.以上說法均不對(duì) 【解析】 火箭升空時(shí),其尾部向下噴氣,火箭箭體與被噴出的氣體是一對(duì)相互作用的物體.火箭向下噴氣時(shí),噴出的氣體同時(shí)對(duì)火箭產(chǎn)生向上的反作用力,即為火箭上升的推動(dòng)力,此動(dòng)力并不是由周圍的空氣對(duì)火箭的反作用力提供的,因而與是否飛出大氣層、是否存在空氣無關(guān),故B、C錯(cuò)誤,A正確;綜上,D錯(cuò)誤. 【答案】 A 7.如圖4-5-12所示,兩車廂的質(zhì)量相同,其中一個(gè)車廂內(nèi)有一人拉動(dòng)繩子使兩車廂相互靠近.若不計(jì)繩子質(zhì)量及車廂與軌道間的摩擦,下列對(duì)于哪個(gè)車廂里有人的判斷是正確的(  ) 圖4-5-12 A.繩子的拉力較大的那一端車廂里有人 B.先開始運(yùn)動(dòng)的

7、車廂里有人 C.后到達(dá)兩車中點(diǎn)的車廂里有人 D.不去稱量質(zhì)量無法確定哪個(gè)車廂有人 【解析】 根據(jù)牛頓第三定律,兩車之間的拉力大小相等,故A錯(cuò)誤.有拉力后,兩車同時(shí)受到拉力,同時(shí)開始運(yùn)動(dòng),故B錯(cuò)誤.兩車之間的拉力大小相等,根據(jù)牛頓第二定律,總質(zhì)量大,加速度小,由x=at 2,相同時(shí)間內(nèi)位移小,后到達(dá)中點(diǎn).即后到達(dá)兩車中點(diǎn)的車廂里有人,故C正確.無需稱質(zhì)量,可用C項(xiàng)辦法確定哪個(gè)車廂有人,故D錯(cuò)誤.故選C. 【答案】 C 8.一條不可伸長(zhǎng)的輕繩跨過質(zhì)量可忽略不計(jì)的定滑輪,繩的一端系一質(zhì)量m=15 kg的重物,重物靜止于地面上,有一質(zhì)量m1=10 kg的猴子,從繩子的另一端沿繩向上爬,如圖4

8、-5-13所示.不計(jì)滑輪摩擦,在重物不離開地面的條件下,猴子向上爬的最大加速度是多少?(取g=10 m/s2) 圖4-5-13 【解析】 重物剛好要離開地面時(shí),猴子有最大加速度,設(shè)此加速度為a.此時(shí),對(duì)于重物有FT=mg,對(duì)于猴子有FT′-m1g=m1a,由牛頓第三定律知FT=FT′,所以a==5 m/s2. 【答案】 5 m/s2 [能力提升] 9.如圖4-5-14所示,一只質(zhì)量為m的貓,抓住用繩吊在天花板上的一根質(zhì)量為M的豎直桿.當(dāng)懸繩突然斷裂時(shí),小貓急速沿桿豎直向上爬,以保持它離地面的高度不變.則桿下降的加速度為 (  ) 圖4-5-14 A.g B.g C.

9、g D.g 【解析】  設(shè)貓急速上爬時(shí),對(duì)桿的作用力為Ff,方向向下,則桿對(duì)貓的作用力的大小也為Ff,方向向上.繩斷裂后,貓和桿的受力情況如圖所示.由于貓急速上爬,保持對(duì)地面的高度不變,意味著這個(gè)過程中,貓對(duì)地?zé)o加速度,處于平衡狀態(tài),所以Ff=mg.桿僅受兩個(gè)豎直向下的力的作用,由牛頓第三定律知Ff=Ff′,根據(jù)牛頓第二定律知,桿的加速度大小為aM==g,其方向豎直向下.故B正確. 【答案】 B 10.(多選)如圖4-5-15所示,木塊A、B在外力F的作用下處于靜止?fàn)顟B(tài),其中木塊A的上表面和天花板接觸,下面關(guān)于木塊A、B受力分析正確的是(  ) 圖4-5-15 A.

10、木塊A可能受3個(gè)力,木塊B一定受3個(gè)力 B.木塊A可能受3個(gè)力,木塊B一定受4個(gè)力 C.木塊A可能受4個(gè)力,木塊B一定受3個(gè)力 D.木塊A可能受4個(gè)力,木塊B一定受4個(gè)力 【解析】 設(shè)A的重力為G2,B的重力為G1,對(duì)A、B系統(tǒng)整體受力分析,設(shè)天花板對(duì)A的彈力為N0,如圖甲所示.則天花板對(duì)A無摩擦力.隔離A受力分析如圖乙、丙所示,A受豎直向下的重力G2、B對(duì)A的彈力F2,A、B接觸面的靜摩擦力Ff2,天花板對(duì)A的彈力N0.若F=G1+G2,則N0=0,則A受3個(gè)力的作用;如F足夠大,則N0不為零,則A受4個(gè)力的作用.B受重力G1,受A對(duì)B的彈力為F1,受A、B接觸面的靜摩擦力為Ff1,

11、因A、B接觸且外力F通過接觸面作用到A使得A處于平衡狀態(tài),故受A的彈力F1一定存在,假設(shè)A、B接觸面的靜摩擦力Ff1不存在,則此時(shí)B受3個(gè)力,其合力不可能為零,故不可能平衡,故A、B接觸面的靜摩擦力Ff1一定存在,此時(shí)B受4個(gè)力,如圖丁、戊所示.綜上分析可知,A可能受3個(gè)力,也可能受4個(gè)力的作用,B一定受4個(gè)力的作用,選項(xiàng)B、D正確. 甲   乙    丙   丁    戊 【答案】 BD 11.如圖4-5-16所示,一個(gè)質(zhì)量為m=2 kg的均勻小球,放在傾角θ=37°的光滑斜面上.若球被與斜面垂直的光滑擋板擋住,處于平衡狀態(tài).求小球?qū)醢搴托泵娴膲毫Γ?g=10 m/s2,sin

12、37°=0.6,cos 37°=0.8) 圖4-5-16 【解析】  對(duì)小球進(jìn)行受力分析,擋板和斜面對(duì)小球有支持力FN1=mgsin θ=12 N FN2=mgcos θ=16 N 根據(jù)牛頓第三定律可知擋板和斜面對(duì)小球的支持力與小球?qū)醢搴托泵娴膲毫Υ笮∠嗟?、方向相反,則 F′N1=FN1=12 N,方向垂直于擋板向下, F′N2=FN2=16 N,方向垂直于斜面向下. 【答案】 12 N,垂直于擋板向下 16 N,垂直于斜面向下 12.如圖4-5-17所示,圓環(huán)的質(zhì)量為M,經(jīng)過環(huán)心的豎直鋼絲AB上套有一個(gè)質(zhì)量為m的小球,今讓小球沿鋼絲AB(質(zhì)量不計(jì))以初速度v0豎

13、直向上運(yùn)動(dòng),要使圓環(huán)對(duì)地面無壓力,則小球的加速度和小球能達(dá)到的最大高度是多少?(設(shè)小球不會(huì)到達(dá)A點(diǎn)) 圖4-5-17 【解析】 由牛頓第三定律知圓環(huán)對(duì)地面無壓力,則地面對(duì)圓環(huán)無支持力,取小球?yàn)檠芯繉?duì)象,受重力mg和鋼絲對(duì)小球豎直向下的摩擦力Ff. 由牛頓第二定律得:mg+Ff=ma,由牛頓第三定律可知小球?qū)︿摻z豎直向上的摩擦力Ff′=Ff.對(duì)圓環(huán)受力分析可知,圓環(huán)受重力Mg和豎直向上的摩擦力Ff′作用,則:Mg=Ff′,由以上各式解得:a=g.小球沿鋼絲做勻減速運(yùn)動(dòng),由運(yùn)動(dòng)公式可得上升的最大高度x==. 【答案】 g  重點(diǎn)強(qiáng)化卷(二) 受力分析 (建議用時(shí):60分鐘) 一、

14、選擇題 1.如圖1所示,將吹足氣的氣球由靜止釋放 ,氣球內(nèi)氣體向后噴出,氣球會(huì)向前運(yùn)動(dòng),這是因?yàn)闅馇蚴艿?  ) 圖1 A.重力  B.手的推力 C.空氣的浮力 D.噴出氣體對(duì)氣球的作用力 【解析】 氣球內(nèi)氣體向后噴出時(shí),氣球?qū)怏w有向后的作用力,氣體對(duì)氣球有向前的反作用力使氣球向前運(yùn)動(dòng),D項(xiàng)正確. 【答案】 D 2.如圖2所示,質(zhì)量為m的AB桿靠在平臺(tái)的拐角上處于靜止?fàn)顟B(tài),拐角處光滑,則地面對(duì)桿A端施加的作用力為(  ) 圖2 A.支持力和摩擦力 B.支持力 C.摩擦力 D.無法確定受幾個(gè)力作用 【解析】 AB桿靠在平臺(tái)的拐角上處于靜止?fàn)顟B(tài),拐角處光滑,則地面對(duì)

15、桿A端施加的作用力為支持力和摩擦力,故A正確. 【答案】 A 3.將重力均為G的兩個(gè)磁環(huán)A、B先后套在光滑的木支架上,并使兩磁環(huán)相對(duì)面的極性相同,此時(shí)可以看到上方的磁環(huán)A“懸浮”在空中,如圖3所示.設(shè)磁環(huán)B對(duì)木支架底座的壓力為F1;B對(duì)A的排斥力為F2,關(guān)于這些力的大小關(guān)系正確的是(  ) 圖3 A.F1>2G F2=G B.F1=2G F2=G C.F1>2G F2>G D.F1=2G F2>G 【解析】 對(duì)于磁環(huán)A,受到重力G和磁環(huán)B對(duì)磁環(huán)A的排斥力F2,根據(jù)平衡條件可知,F(xiàn)2=G;對(duì)于磁環(huán)B,受到重力G、磁環(huán)A對(duì)磁環(huán)B的排斥力F′2及木支架底座對(duì)磁環(huán)B的支持力F′1的作用

16、,根據(jù)平衡條件得,F(xiàn)′1=F′2+G,根據(jù)作用力與反作用力關(guān)系知F1=F2+G,則有F1=2G,選項(xiàng)B正確. 【答案】 B 4.如圖4所示為雜技“頂桿”表演,一人站在地上,肩上為一質(zhì)量為M的豎直竹竿,當(dāng)竿上一質(zhì)量為m的人以加速度a加速下滑時(shí),竿對(duì)“底人”的壓力大小為(  ) 圖4 A.(M+m)g B.(M+m)g-ma C.(M+m)g+ma D.(M-m)g 【解析】 竿上的人與竿的相互作用力為Ff,則底下的人受到的壓力為FN=Mg+Ff,對(duì)質(zhì)量為m的人有:mg-Ff=ma.解得:FN=(m+M)g-ma. 【答案】 B 5.如圖5所示,自動(dòng)卸貨車始終靜止在水平地面

17、上,車廂在液壓機(jī)的作用下改變與水平面間的傾角,用以卸下車廂中的貨物.假設(shè)貨物相對(duì)于車廂勻加速下滑,則在下滑過程中(  ) 圖5 A.地面對(duì)貨車有向右的摩擦力 B.貨物對(duì)車廂的作用力水平向右 C.地面對(duì)貨車的支持力逐漸增大 D.貨車對(duì)地面的壓力小于貨車和貨物的總重力 【解析】 當(dāng)貨物相對(duì)于車廂加速下滑時(shí),貨物受重力、支持力及滑動(dòng)摩擦力;因加速度沿斜面向下,則將加速度分解為水平和豎直向下兩個(gè)方向;則在水平方向有向左的合外力;則由作用力與反作用力可知,貨物對(duì)車廂有向右的作用力,貨車受到向左的摩擦力,故A錯(cuò)誤;貨物對(duì)車廂有平行斜面向下的滑動(dòng)摩擦力和垂直于斜面的壓力,故滑動(dòng)摩擦力與和壓

18、力的合力不是水平的,故B錯(cuò)誤;在豎直方向進(jìn)行分析,可知豎直方向整體有向下的加速度,故處于失重狀態(tài),整體對(duì)地面的壓力小于貨車和貨物的總重力;由于是勻加速,故支持力是保持不變的,故C錯(cuò)誤,D正確. 【答案】 D 6.在機(jī)場(chǎng)和港口,常用輸送帶運(yùn)送旅客的行李、貨物.如圖6所示,圖甲為水平輸送帶,圖乙為傾斜輸送帶,當(dāng)一個(gè)行李箱隨輸送帶一起做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí),下列判斷中正確的是 (  ) 甲       乙 圖6 A.甲、乙兩種情況中的行李箱都受到兩個(gè)力作用 B.甲、乙兩種情況中的行李箱都受到三個(gè)力作用 C.情況甲中的行李箱受到三個(gè)力作用,情況乙中的行李箱受到四個(gè)力作用 D.情況甲中的行

19、李箱受到兩個(gè)力作用,情況乙中的行李箱受到三個(gè)力作用 【解析】 以行李箱為研究對(duì)象,它受到重力作用,兩種情況中,行李箱都只與輸送帶有聯(lián)系,由于行李箱對(duì)輸送帶的壓力作用,輸送帶對(duì)行李箱產(chǎn)生彈力,其方向垂直輸送帶向上.在圖甲中,行李箱隨輸送帶一起做勻速直線運(yùn)動(dòng),兩者沒有相對(duì)運(yùn)動(dòng)或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì),輸送帶對(duì)行李箱不會(huì)產(chǎn)生摩擦力.因此,如圖1所示,圖甲中的行李箱僅受兩個(gè)力作用.在圖乙中,行李箱雖然同樣隨輸送帶一起做勻速直線運(yùn)動(dòng),但它時(shí)刻都有沿輸送帶下滑的趨勢(shì),只是由于輸送帶對(duì)行李箱的靜摩擦力的阻礙作用才沒有下滑.因此,如圖2所示,行李箱受三個(gè)力作用,D正確. 圖1        圖2 【答案】 D

20、 7.(多選)如圖7所示,水平地面上的物體在斜向上的拉力F的作用下,向右做勻速直線運(yùn)動(dòng),拉力F與水平面夾角為θ.下列說法中正確的是(  ) 圖7 A.物體一定受到四個(gè)力的作用 B.物體受到的摩擦力大小為Fsin θ C.拉力F與物體受到的摩擦力的合力方向一定是豎直向上 D.物體受到的重力和地面對(duì)物體的支持力是一對(duì)平衡力 【解析】 對(duì)物體受力分析如圖所示,物體受到拉力F,重力G,摩擦力Ff和支持力FN四個(gè)力的作用,選項(xiàng)A正確;物體在水平方向和豎直方向合外力為0,則Ff=Fcos θ,F(xiàn)N+Fsin θ=G,則選項(xiàng)B、D錯(cuò)誤;由力的合成可知,F(xiàn)與Ff的合力方向豎直向上,選項(xiàng)C

21、正確. 【答案】 AC 8.(多選)物體C置于水平地面上,A、B由輕繩通過固定在C上的光滑定滑輪相連,C的上表面水平,連接B的輕繩水平,整個(gè)系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài),如圖8所示.下列說法正確的是 (  ) 圖8 A.B與C之間的接觸面一定是粗糙的 B.B與C之間的接觸面可以是光滑的 C.C與地面之間的接觸面一定是粗糙的 D.C與地面之間的接觸面可以是光滑的 【解析】 B受到C對(duì)它向右的靜摩擦力作用,故B、C之間一定是粗糙的,A對(duì),B錯(cuò);整體考慮,系統(tǒng)無運(yùn)動(dòng)趨勢(shì),C與地面間無摩擦力作用,故不能確定C與地面間粗糙與否,C錯(cuò),D對(duì). 【答案】 AD 9.(多選)如圖9所示,C是水平

22、地面,A、B是兩塊長(zhǎng)方形物塊,F(xiàn)是作用在物塊B上沿水平方向的力,物塊A和B以相同的速度做勻速直線運(yùn)動(dòng).由此可知,A、B間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ1和B、C間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ2有可能是(  ) 圖9 A.μ1=0,μ2=0 B.μ1=0,μ2≠0 C.μ1≠0,μ2=0 D.μ1≠0,μ2≠0 【解析】 先以A為研究對(duì)象,A不受摩擦力,否則它不可能做勻速直線運(yùn)動(dòng),則知A、B間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ1可能為零,也可能不為零;再以整體為研究對(duì)象,由平衡條件分析可知,地面對(duì)B一定有摩擦力,則B與地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ2一定不為零,故選B、D. 【答案】 BD 10.如圖10所示,有一輛汽車滿載西瓜在水平路

23、面上勻速前進(jìn).突然發(fā)生意外情況,緊急剎車做勻減速運(yùn)動(dòng),加速度大小為a,則中間一質(zhì)量為m的西瓜A受到其他西瓜對(duì)它的作用力的大小是(  ) 圖10 A.m B.ma C.m D.m(g+a) 【解析】  西瓜與汽車具有相同的加速度a,對(duì)西瓜A受力分析如圖,F(xiàn)表示周圍西瓜對(duì)A的作用力,則由牛頓第二定律得:=ma,解得:F=m,故C對(duì),A、B、D錯(cuò). 【答案】 C 二、計(jì)算題 11.如圖11所示,物體A、B的質(zhì)量分別為mA=10 kg,mB=20 kg,A與B、B與水平桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)都等于0.3,且最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力.當(dāng)用水平力F=80 N向右拉輕滑輪時(shí),B對(duì)A的摩

24、擦力和桌面對(duì)B的摩擦力為多大?(g取10 m/s2) 圖11 【解析】 A與B、B與水平桌面間的最大靜摩擦力分別為:FmA=μmAg=30 N FmB=μ(mAg+mBg)=90 N 由于繩子對(duì)物體A的拉力FA==40 N>FmA 故B對(duì)A的摩擦力為滑動(dòng)摩擦力,大小為30 N,方向向左. 物體B受到向右的拉力=40 N和A施加給它的大小為30 N的摩擦力, FB=40 N+30 N

25、滑輪,當(dāng)人用100 N的力斜向下拉繩子時(shí),滑輪兩側(cè)細(xì)繩與水平方向的夾角均為30°,物塊在水平面上保持靜止,滑輪上端的懸繩豎直(取g=10 m/s2).求: 圖12 (1)地面對(duì)物體的彈力大小和摩擦力大??; (2)滑輪上方豎直懸繩的拉力大小. 【解析】 (1)如圖甲所示,對(duì)物體受力分析并正交分解有 Fsin 30°+FN=mg① Fcos 30°=Ff② 由①②得FN=250 N,F(xiàn)f=50 N. 甲        乙 (2)如圖乙所示,對(duì)懸繩上一點(diǎn)受力分析有FT=2Fcos 60° 解得FT=100 N. 【答案】 (1)250 N 50 N (2)100 N 11

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