《2019年秋高中物理人教版必修1课时作业： 第四章第5节 牛顿第三定律 Word版含答案.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2019年秋高中物理人教版必修1课时作业： 第四章第5节 牛顿第三定律 Word版含答案.pdf（11页珍藏版）》请在三一文库上搜索。
1、牛顿第三定律牛顿第三定律 1关于作用力和反作用力，下列说法中正确的是( ) A物体相互作用时，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、在一条直线上，因此它们的合力为零 C弹力的反作用力一定是弹力 D马能将车拉动，是因为马拉车的力大于车拉马的力 【解析】 作用力和反作用力是同时产生、同时变化、同时消失的，没有先后之分，A 错误；作用力 和反作用力大小相等、方向相反，在一条直线上，作用在两个相互作用的物体上，不能求合力，B 错误； 作用力和反作用力是同一性质的力，C 正确；马拉车的力和车拉马的力是一对作用力和反作用力，它们大 小相等，D 错误 【答案】 C 2汽车拉着拖车
2、在水平道路上沿直线加速行驶根据牛顿运动定律可知 ( ) A汽车拉拖车的力大于拖车拉汽车的力 B汽车拉拖车的力等于拖车拉汽车的力 C汽车拉拖车的力小于拖车受到的阻力 D汽车拉拖车的力等于拖车受到的阻力 【解析】 汽车拉拖车的力与拖车拉汽车的力是一对作用力和反作用力，它们始终等大反向，故 A 错 误，B 正确；由于拖车加速前进，故汽车拉拖车的力大于拖车受到的阻力，C、D 错误 【答案】 B 3如图 459 所示，一黑板擦吸咐在竖直磁性黑板上静止不动，则该黑板擦受力个数为( ) 图 459 A2 个 B3 个 C4 个D5 个 【解析】 对黑板擦受力分析可知，该黑板擦受到重力、磁性黑板的吸引力、磁性
3、黑板的支持力和静 摩擦力故选项 C 正确 【答案】 C 4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 4510 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( ) 图 4510 A1.25 m/s2、1 000 NB1.25 m/s2、500 N C1.00 m/s2、1 000 ND1.00 m/s2、500 N 【解析】 根据牛顿第二定律得： a m/s21 m/s2 Ff m 1000500 500 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
4、关系，大小相等，所以拖车对马匹的 拉力为 1000 N 故选 C. 【答案】 C 5(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 4511 所示)，关于 铁块 A 的受力情况，下列叙述正确的是( ) 图 4511 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 【解析】 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 A 正确；铁块 A
5、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，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，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，D 正确 【答案】 AD 6我国计划在未来几年将人类送上月球，其中用到火箭和载人航天飞船，下面关于飞船与火箭上天 的情形，其中正确的叙述是( ) A火箭尾部向外喷气，喷出的气体反过来对火箭产生一个反作用力，从而让火箭获得了向上的作用 力 B火箭尾部喷出的气体对空气产生一个作用力，空气的反作用力使火箭获得飞行的动力 C火箭飞出大气层后，由于没有了空气，火箭虽然向后喷气，但也无法获得前进的动
6、力 D以上说法均不对 【解析】 火箭升空时，其尾部向下喷气，火箭箭体与被喷出的气体是一对相互作用的物体火箭向 下喷气时，喷出的气体同时对火箭产生向上的反作用力，即为火箭上升的推动力，此动力并不是由周围的 空气对火箭的反作用力提供的， 因而与是否飞出大气层、 是否存在空气无关， 故 B、 C 错误， A 正确 ； 综上， D 错误 【答案】 A 7如图 4512 所示，两车厢的质量相同，其中一个车厢内有一人拉动绳子使两车厢相互靠近若不 计绳子质量及车厢与轨道间的摩擦，下列对于哪个车厢里有人的判断是正确的( ) 图 4512 A绳子的拉力较大的那一端车厢里有人 B先开始运动的车厢里有人 C后到达两
7、车中点的车厢里有人 D不去称量质量无法确定哪个车厢有人 【解析】 根据牛顿第三定律， 两车之间的拉力大小相等， 故 A 错误 有拉力后， 两车同时受到拉力， 同时开始运动， 故 B 错误 两车之间的拉力大小相等， 根据牛顿第二定律， 总质量大， 加速度小， 由 x at 1 2 2，相同时间内位移小，后到达中点即后到达两车中点的车厢里有人，故 C 正确无需称质量，可用 C 项办法确定哪个车厢有人，故 D 错误故选 C. 【答案】 C 8一条不可伸长的轻绳跨过质量可忽略不计的定滑轮，绳的一端系一质量 m15 kg 的重物，重物静 止于地面上，有一质量 m110 kg 的猴子，从绳子的另一端沿绳向
8、上爬，如图 4513 所示不计滑轮摩擦， 在重物不离开地面的条件下，猴子向上爬的最大加速度是多少？(取 g10 m/s2) 图 4513 【解析】 重物刚好要离开地面时，猴子有最大加速度，设此加速度为 a.此时，对于重物有 FTmg， 对于猴子有 FTm1gm1a，由牛顿第三定律知 FTFT，所以 a5 m/s2. mm1g m1 【答案】 5 m/s2 能力提升 9如图 4514 所示，一只质量为 m 的猫，抓住用绳吊在天花板上的一根质量为 M 的竖直杆当悬绳 突然断裂时，小猫急速沿杆竖直向上爬，以保持它离地面的高度不变则杆下降的加速度为 ( ) 图 4514 Ag B.g Mm M C.g
9、 D.g m M Mm M 【解析】 设猫急速上爬时，对杆的作用力为 Ff，方向向下，则杆对猫的作用力的大小也为 Ff，方向向上绳断 裂后，猫和杆的受力情况如图所示由于猫急速上爬，保持对地面的高度不变，意味着这个过程中，猫对 地无加速度，处于平衡状态，所以 Ffmg.杆仅受两个竖直向下的力的作用，由牛顿第三定律知 FfFf， 根据牛顿第二定律知，杆的加速度大小为 aMg，其方向竖直向下故 B 正确 MgFf M Mm M 【答案】 B 10(多选)如图 4515 所示，木块 A、B 在外力 F 的作用下处于静止状态，其中木块 A 的上表面和天 花板接触，下面关于木块 A、B 受力分析正确的是(
10、 ) 图 4515 A木块 A 可能受 3 个力，木块 B 一定受 3 个力 B木块 A 可能受 3 个力，木块 B 一定受 4 个力 C木块 A 可能受 4 个力，木块 B 一定受 3 个力 D木块 A 可能受 4 个力，木块 B 一定受 4 个力 【解析】 设 A 的重力为 G2， B 的重力为 G1， 对 A、 B 系统整体受力分析， 设天花板对 A 的弹力为 N0， 如图甲所示则天花板对 A 无摩擦力隔离 A 受力分析如图乙、丙所示，A 受竖直向下的重力 G2、B 对 A 的弹力 F2，A、B 接触面的静摩擦力 Ff2，天花板对 A 的弹力 N0.若 FG1G2，则 N00，则 A 受
11、 3 个力 的作用 ； 如 F 足够大，则 N0不为零，则 A 受 4 个力的作用B 受重力 G1，受 A 对 B 的弹力为 F1，受 A、B 接触面的静摩擦力为 Ff1，因 A、B 接触且外力 F 通过接触面作用到 A 使得 A 处于平衡状态，故受 A 的弹 力 F1一定存在，假设 A、B 接触面的静摩擦力 Ff1不存在，则此时 B 受 3 个力，其合力不可能为零，故不 可能平衡，故 A、B 接触面的静摩擦力 Ff1一定存在，此时 B 受 4 个力，如图丁、戊所示综上分析可知，A 可能受 3 个力，也可能受 4 个力的作用，B 一定受 4 个力的作用，选项 B、D 正确 甲 乙 丙 丁 戊
12、【答案】 BD 11如图 4516 所示，一个质量为 m2 kg 的均匀小球，放在倾角 37的光滑斜面上若球被与斜 面垂直的光滑挡板挡住，处于平衡状态求小球对挡板和斜面的压力(g10 m/s2，sin 370.6，cos 370.8) 图 4516 【解析】 对小球进行受力分析，挡板和斜面对小球有支持力 FN1mgsin 12 N FN2mgcos 16 N 根据牛顿第三定律可知挡板和斜面对小球的支持力与小球对挡板和斜面的压力大小相等、方向相反， 则 FN1FN112 N，方向垂直于挡板向下， FN2FN216 N，方向垂直于斜面向下 【答案】 12 N，垂直于挡板向下 16 N，垂直于斜面向
13、下 12如图 4517 所示，圆环的质量为 M，经过环心的竖直钢丝 AB 上套有一个质量为 m 的小球，今让 小球沿钢丝 AB(质量不计)以初速度 v0竖直向上运动， 要使圆环对地面无压力， 则小球的加速度和小球能达 到的最大高度是多少？(设小球不会到达 A 点) 图 4517 【解析】 由牛顿第三定律知圆环对地面无压力，则地面对圆环无支持力，取小球为研究对象，受重 力 mg 和钢丝对小球竖直向下的摩擦力 Ff. 由牛顿第二定律得：mgFfma，由牛顿第三定律可知小球对钢丝竖直向上的摩擦力 FfFf.对圆环 受力分析可知，圆环受重力 Mg 和竖直向上的摩擦力 Ff作用，则：MgFf，由以上各式
14、解得：ag. Mm m 小球沿钢丝做匀减速运动，由运动公式可得上升的最大高度 x. v2 0 2a mv2 0 2Mmg 【答案】 g Mm m mv2 0 2Mmg 重点强化卷(二) 受力分析 (建议用时：60 分钟) 一、选择题 1如图 1 所示，将吹足气的气球由静止释放 ，气球内气体向后喷出，气球会向前运动，这是因为气 球受到( ) 图 1 A重力 B手的推力 C空气的浮力D喷出气体对气球的作用力 【解析】 气球内气体向后喷出时，气球对气体有向后的作用力，气体对气球有向前的反作用力使气 球向前运动，D 项正确 【答案】 D 2如图 2 所示，质量为 m 的 AB 杆靠在平台的拐角上处于静
15、止状态，拐角处光滑，则地面对杆 A 端 施加的作用力为( ) 图 2 A支持力和摩擦力B支持力 C摩擦力D无法确定受几个力作用 【解析】 AB 杆靠在平台的拐角上处于静止状态，拐角处光滑，则地面对杆 A 端施加的作用力为支 持力和摩擦力，故 A 正确 【答案】 A 3将重力均为 G 的两个磁环 A、B 先后套在光滑的木支架上，并使两磁环相对面的极性相同，此时 可以看到上方的磁环 A“悬浮”在空中，如图 3 所示设磁环 B 对木支架底座的压力为 F1；B 对 A 的排斥力 为 F2，关于这些力的大小关系正确的是( ) 图 3 AF12G F2GBF12G F2G CF12G F2GDF12G F
16、2G 【解析】 对于磁环 A，受到重力 G 和磁环 B 对磁环 A 的排斥力 F2，根据平衡条件可知，F2G； 对 于磁环 B，受到重力 G、磁环 A 对磁环 B 的排斥力 F2及木支架底座对磁环 B 的支持力 F1的作用，根据平 衡条件得，F1F2G，根据作用力与反作用力关系知 F1F2G，则有 F12G，选项 B 正确 【答案】 B 4如图 4 所示为杂技“顶杆”表演，一人站在地上，肩上为一质量为 M 的竖直竹竿，当竿上一质量为 m 的人以加速度 a 加速下滑时，竿对“底人”的压力大小为( ) 图 4 A(Mm)g B(Mm)gma C(Mm)gma D(Mm)g 【解析】 竿上的人与竿的
17、相互作用力为 Ff，则底下的人受到的压力为 FNMgFf，对质量为 m 的 人有：mgFfma.解得：FN(mM)gma. 【答案】 B 5如图 5 所示，自动卸货车始终静止在水平地面上，车厢在液压机的作用下改变与水平面间的倾角， 用以卸下车厢中的货物假设货物相对于车厢匀加速下滑，则在下滑过程中( ) 图 5 A地面对货车有向右的摩擦力 B货物对车厢的作用力水平向右 C地面对货车的支持力逐渐增大 D货车对地面的压力小于货车和货物的总重力 【解析】 当货物相对于车厢加速下滑时，货物受重力、支持力及滑动摩擦力 ； 因加速度沿斜面向下， 则将加速度分解为水平和竖直向下两个方向；则在水平方向有向左的合
18、外力；则由作用力与反作用力可知， 货物对车厢有向右的作用力，货车受到向左的摩擦力，故 A 错误；货物对车厢有平行斜面向下的滑动摩擦 力和垂直于斜面的压力，故滑动摩擦力与和压力的合力不是水平的，故 B 错误；在竖直方向进行分析，可 知竖直方向整体有向下的加速度，故处于失重状态，整体对地面的压力小于货车和货物的总重力；由于是 匀加速，故支持力是保持不变的，故 C 错误，D 正确 【答案】 D 6在机场和港口，常用输送带运送旅客的行李、货物如图 6 所示，图甲为水平输送带，图乙为倾 斜输送带，当一个行李箱随输送带一起做匀速直线运动时，下列判断中正确的是 ( ) 甲 乙 图 6 A甲、乙两种情况中的行
19、李箱都受到两个力作用 B甲、乙两种情况中的行李箱都受到三个力作用 C情况甲中的行李箱受到三个力作用，情况乙中的行李箱受到四个力作用 D情况甲中的行李箱受到两个力作用，情况乙中的行李箱受到三个力作用 【解析】 以行李箱为研究对象，它受到重力作用，两种情况中，行李箱都只与输送带有联系，由于 行李箱对输送带的压力作用，输送带对行李箱产生弹力，其方向垂直输送带向上在图甲中，行李箱随输 送带一起做匀速直线运动，两者没有相对运动或相对运动趋势，输送带对行李箱不会产生摩擦力因此， 如图 1 所示， 图甲中的行李箱仅受两个力作用 在图乙中， 行李箱虽然同样随输送带一起做匀速直线运动， 但它时刻都有沿输送带下滑
20、的趋势，只是由于输送带对行李箱的静摩擦力的阻碍作用才没有下滑因此， 如图 2 所示，行李箱受三个力作用，D 正确 图 1 图 2 【答案】 D 7(多选)如图 7 所示，水平地面上的物体在斜向上的拉力 F 的作用下，向右做匀速直线运动，拉力 F 与水平面夹角为 .下列说法中正确的是( ) 图 7 A物体一定受到四个力的作用 B物体受到的摩擦力大小为 Fsin C拉力 F 与物体受到的摩擦力的合力方向一定是竖直向上 D物体受到的重力和地面对物体的支持力是一对平衡力 【解析】 对物体受力分析如图所示， 物体受到拉力 F， 重力 G， 摩擦力 Ff和支持力 FN四个力的作用， 选项 A 正确；物体在
21、水平方向和竖直方向合外力为 0，则 FfFcos ，FNFsin G，则选项 B、D 错误； 由力的合成可知，F 与 Ff的合力方向竖直向上，选项 C 正确 【答案】 AC 8(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 8 所示下列说法正确的是 ( ) 图 8 AB 与 C 之间的接触面一定是粗糙的 BB 与 C 之间的接触面可以是光滑的 CC 与地面之间的接触面一定是粗糙的 DC 与地面之间的接触面可以是光滑的 【解析】 B 受到 C 对它向右的静摩擦力作用，故 B、C 之间一定是粗
22、糙的，A 对，B 错；整体考虑， 系统无运动趋势，C 与地面间无摩擦力作用，故不能确定 C 与地面间粗糙与否，C 错，D 对 【答案】 AD 9 (多选)如图 9 所示， C 是水平地面， A、 B 是两块长方形物块， F 是作用在物块 B 上沿水平方向的力， 物块 A 和 B 以相同的速度做匀速直线运动 由此可知， A、 B 间的动摩擦因数 1和 B、 C 间的动摩擦因数 2 有可能是( ) 图 9 A10，20B10，20 C10，20D10，20 【解析】 先以 A 为研究对象，A 不受摩擦力，否则它不可能做匀速直线运动，则知 A、B 间的动摩 擦因数 1可能为零，也可能不为零 ； 再以
23、整体为研究对象，由平衡条件分析可知，地面对 B 一定有摩擦力， 则 B 与地面之间的动摩擦因数 2一定不为零，故选 B、D. 【答案】 BD 10如图 10 所示，有一辆汽车满载西瓜在水平路面上匀速前进突然发生意外情况，紧急刹车做匀 减速运动，加速度大小为 a，则中间一质量为 m 的西瓜 A 受到其他西瓜对它的作用力的大小是( ) 图 10 AmBmag2a2 CmDm(ga)g2a2 【解析】 西瓜与汽车具有相同的加速度 a，对西瓜 A 受力分析如图，F 表示周围西瓜对 A 的作用力，则由牛顿 第二定律得：ma，解得：Fm，故 C 对，A、B、D 错F2mg2g2a2 【答案】 C 二、计算
24、题 11.如图 11 所示，物体 A、B 的质量分别为 mA10 kg，mB20 kg，A 与 B、B 与水平桌面间的动摩擦 因数都等于 0.3，且最大静摩擦力等于滑动摩擦力当用水平力 F80 N 向右拉轻滑轮时，B 对 A 的摩擦 力和桌面对 B 的摩擦力为多大？(g 取 10 m/s2) 图 11 【解析】 A 与 B、B 与水平桌面间的最大静摩擦力分别为：FmAmAg30 N FmB(mAgmBg)90 N 由于绳子对物体 A 的拉力 FA 40 NFmA F 2 故 B 对 A 的摩擦力为滑动摩擦力，大小为 30 N，方向向左 物体 B 受到向右的拉力 40 N 和 A 施加给它的大小
25、为 30 N 的摩擦力， F 2 FB40 N30 NFmB 故桌面对 B 的摩擦力为静摩擦力，大小为 FB70 N，方向向左 【答案】 30 N 70 N 12如图 12 所示，物块的质量 m30 kg，细绳一端与物块相连，另一端绕过光滑的轻质定滑轮，当 人用 100 N 的力斜向下拉绳子时，滑轮两侧细绳与水平方向的夹角均为 30，物块在水平面上保持静止， 滑轮上端的悬绳竖直(取 g10 m/s2)求： 图 12 (1)地面对物体的弹力大小和摩擦力大小； (2)滑轮上方竖直悬绳的拉力大小 【解析】 (1)如图甲所示，对物体受力分析并正交分解有 Fsin 30FNmg Fcos 30Ff 由得 FN250 N，Ff50 N.3 甲 乙 (2)如图乙所示，对悬绳上一点受力分析有 FT2Fcos 60 解得 FT100 N. 【答案】 (1)250 N 50 N (2)100 N3