内容正文:
假期作业(八) 牛顿第三定律及应用
牛顿第
三定律
内容:两个物体之间的作用力和反
作用力总是大小 ,方向 ,
作用在 上
表达式:F=F′
意义:揭示了物体间力的作用的相
互性,明确了相互作用力的关系
ì
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ï
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ï
相等 相反 同一条直线
如图所示的是游客乘坐马车观光的场景,
马拉着车在公路上加速前进.
(1)由于马车加速前进,马拉车的力大于车拉
马的力. ( )
(2)只有马车匀速前进,马拉车的力才等于车
拉马的力. ( )
(3)马拉车的力与车拉马的力是一对平衡力,
大小始终相等. ( )
(4)马拉车的力与车拉马的力是一对相互作用
力,大小始终相等. ( )
(5)马先对车施加拉力,然后才产生车对马的
拉力. ( )
(6)马对车的拉力大小与车所受地面对它的摩
擦力大小相等. ( )
答案:(1)× (2)× (3)× (4)√ (5)×
(6)×
一、选择题
1.人走路时,人和地球间的作用力和反作用力
的对数有 ( )
A.一对 B.二对 C.三对 D.四对
2.如图所示,洒水拖地机器人
在地板上缓慢行驶,地板对
机器人的支持力为 F1,机
器人对地板的压力为F2,关于F1、F2,下列
说法正确的是 ( )
A.F1 大于F2
B.F1 小于F2
C.F1 与F2 是一对平衡力
D.F1 和F2 是一对相互作用力
3.2024年巴黎奥运会田径男子撑杆跳高决赛
中,中国选手黄博凯创造个人最佳成绩获得
第七名,撑杆跳高完整的过程可以简化成三
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
81
4.(多选)用一根轻质弹
簧竖直悬 挂 一 小 球,
弹簧和小球的受力如
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 的施力者是小球
D.F4 的反作用力是F1
5.如图所示,人站在斜坡式自动扶梯上,下列
为一对作用力与反作用力的是 ( )
A.人受到的重力和人对坡面的压力
B.人受到的重力和坡面对人的支持力
C.人受到的摩擦力与人对坡面的摩擦力
D.人受到的摩擦力与重力沿坡面向下的
分力
6.如图所示,在花样滑冰比赛中
的男运动员托举着女运动员
在一起匀速滑行.对 于 此 情
境,下列说法正确的是 ( )
A.男运动员受到的重力和冰
面对他的支持力是一对平
衡力
B.男运动员对女运动员的支持力大于女运
动员受到的重力
C.男运动员对冰面的压力大小与冰面对他
的支持力大小在任何时候都相等
D.女运动员对男运动员的压力与冰面对男运
动员的支持力是一对作用力和反作用力
7.如图是利用计算机记
录的卫星发射时火箭
和卫星之间的作用力
和反作用力的变化图
线,根据图线可以得出
的结论是 ( )
A.作用力大时,反作用力小
B.作用力和反作用力的方向总是相反的
C.作用力和反作用力是作用在同一个物体
上的
D.牛顿第三定律在物体处于非平衡状态时
不再适用
8.如图是我国一种传统的民
族体育项目“押加”,实际上
相当于两个人拔河.如果绳
质量不计,且保持水平,甲、
乙两人在“押加”比赛中甲获胜.则下列说法
中正确的是 ( )
A.甲对乙的拉力始终大于乙对甲的拉力
B.甲对乙的拉力大小始终等于乙对甲的拉
力大小
C.甲把乙加速拉过去时,甲对乙的拉力大
于乙对甲的拉力
D.只有当甲把乙匀速拉过去时,甲对乙的
拉力大小才等于乙对甲的拉力大小
二、非选择题
9.如图,将完全相同、质量均为4
kg的木块A 和B 叠放在水平
桌面上,在16N的水平拉力F1
作用下,A、B 一起做匀速直线运动.(g 取
10N/kg)
(1)此时木块B 上表面受到的摩擦力Ff1是
多少? B 的下表面所受的摩擦力Ff2又是
多少?
(2)桌面与木块之间的动摩擦因数是多少?
91
10.一种测定风力的仪器如
图 所 示,P 是 质 量 为
200g的金属球,固定在
一根细长刚性的金属丝
下端,当无风时金属球自
然竖直下垂,有风时金属丝将偏离竖直方向,
刻度盘上的角度就能反映出风力的大小.若
某一时刻风从图示的水平方向吹向金属球P
时,金属丝向左偏离竖直角度为θ=30°而处
于静止,重力加速度g取10m/s2.
(1)此时风力和金属丝拉力分别有多大?
(2)有人说“若角度变为2θ,则风力也为原
来的2倍”,你认为这个结论对不对? 为
什么?
两轮自平衡电动车具
有 运 动 灵 活、智 能 控
制、操作简单、绿色环
保、转弯半径为零等优
点.如图所示,两个人
正脚踏自平衡电动车游玩.下列分析正确
的是 ( )
A.轮胎上凹凸不平的花纹是为了增加车与
地面的压力
B.地面对自平衡电动车的支持力是因地面
发生形变而产生的
C.自平衡电动车及人受到的重力和对地面
的压力是一对平衡力
D.自平衡电动车及人受到的重力和地面对
他们的支持力是一对相互作用力
相互作用
猫从高处落下后不会受伤害,
跟猫有发达的平衡系统和完善的机
体保护机制有关.当猫从空中下落
时,不管开始时身体倾斜,还是四脚朝天,在下
落过程中,猫总是能迅速地转过身来.猫脚趾
上厚实的脂肪质肉垫,能大大减轻地面对猫体
反冲的震动,可有效地防止震动对各脏器的损
伤作用.猫的尾巴也是一个平衡器官,可使身
体保持平衡.除此之外,猫肢发达,前肢短,后
肢长,利于跳跃.其运动神经发达,身体柔软,
肌肉韧带强,平衡能力完善,因此在攀爬跳跃
时尽管落差很大,也不会因失去平衡而摔死.
02
4.解析:第一幅图:以下面小球为研究对象,由平衡条件得知,
弹簧的弹力等于小球的重力G;
第二幅图:以小球为研究对象,由平衡条件得知,弹簧的弹力
等于小球的重力G;
第三幅图:以任意一个小球为研究对象,由平衡条件得知,弹
簧的弹力等于小球的重力G;
所以平衡时各弹簧的弹力大小相等,即有F1=F2=F3.
答案:A
5.解析:球 A 受竖直向下的重力,与竖直挡板和斜面都有挤
压.斜面给它一个支持力,垂直斜面向上;挡板给它一个压
力,水平向右,故选项 C正确.
答案:C
6.C
7.解析:设弹簧原长为l0,根据胡克定律得F1=k(l0-l1),
F2=k(l2-l0),两式联立,得k=
F2+F1
l2-l1
,选项 C正确.
答案:C
8.解:由图像可知,当x1=0.2m 时,F1=2N,在此过程中,F
与x 成正比,说明只有小弹簧被压缩,也就是对于小弹簧来
说,压缩量为0.2m 时,弹力大小为2N,由胡克定律得k1=
F1
x1
= 2N0.2m=10N
/m;当x2=0.3m时,F2=5N,x由0.2m至
0.3m的过程中,两根弹簧都被压缩,而大弹簧的压缩量为(x2
-x1),则F2=k1x2+k2(x2-x1),
即k2=
F2-k1x2
x2-x1
=20N/m.
答案:k1=10N/m k2=20N/m
新题快递
解析:由题知,取走一个盘子,稳定后余下的正好升高补平,
则说明一个盘子的重力可以使弹簧形变相邻两盘间距,则
有mg=3kx,
解得k=100N/m,故选B.
答案:B
假期作业 (七)
技能提升台
技能提升
1.解析:假设地面光滑,手杖将在地面上向右滑动,所以手杖与
地面间有相对运动趋势,地面对手杖有摩擦力作用,A错误,
B正确.水平地面对手杖的弹力垂直于水平面向上,C错误.
水平地面对卓别林的弹力方向竖直向上,D正确.
答案:BD
2.B
3.解析:滑动摩擦力的方向与相对运动方向相反,因拖把沿水平
向右运动,则地面对拖把的滑动摩擦力方向水平向左,故选B.
答案:B
4.D 5.D
6.解析:没加F 时,木块A 在水平方向受弹簧弹力F1 和静摩
擦力FA 作用,如图甲所示,且FA=F1=kx=8N.木块B 在
水平方向受弹簧弹力F2 和静摩擦力FB 的作用,如图乙所
示,且FB=F2=kx=8N.
在木块B 上施加F=1N 的向右拉力后,受力如图丙所示,
由于F2+F<μGB=15N,故木块B 所受的摩擦力仍为静摩
擦力,由受力平衡可知,其大小FB′=F2+F=9N,木块 A
的受力情况不变.
答案:C
7.解析:加砝码前,木块处于静止状态,受力分析知木块受到的
静摩擦力大小为F=8N-2N=6N,方向向右,同时说明木
块与桌面间的最大静摩擦力至少为6N.当加砝码后,即绳
中拉力改变后,水平方向假设木块不动,其所受摩擦力大小
为F′=12N-8N=4N,小于最大静摩擦力,故木块仍静
止,弹簧测力计示数仍为8N.
答案:B
8.解析:(1)由题中图示实验可知,甲方案中拉动木块A,不需
要控制木块A 做匀速直线运动,且弹簧测力计a静止,便于
对弹簧测力计读数;乙方案中用弹簧测力计拉动A,需要控
制木块A 做匀速直线运动,难以控制,另外弹簧测力计是运
动的,难以准确读数.因此甲方案更易于操作.
(2)由题意可知,在甲方案中,两木块接触面间的压力等于B的
重力,即FN=150N,弹簧测力计a的示数等于两木块接触面间
摩擦力的大小,即Ff=60N,由公式Ff=μFN 得μ=0.4.
答案:(1)甲 (2)0.4
9.解:(1)因为m0g=1N<Fm,M 处于静止状态,受静摩擦力
作用,由二力平衡得F1=m0g=1N.
(2)在 M 上再放一个M′=3kg的物体,M 仍静止,仍受静摩
擦力F2=F1=m0g=1N.
(3)因为(m0+m1)g=4.3N<Fm,故M 处于静止状态,所受
静摩擦力F3=(m0+m1)g=4.3N.
(4)因为(m0+m2)g=6N>Fm,故M 运动,受到滑动摩擦力
作用,由公式得F4=μFN=μMg=4N.
答案:(1)1N (2)1N (3)4.3N (4)4N
10.解:(1)由于至少要用100N的水平推力,才能推动书桌,所
以书桌与地板之间的最大静摩擦力fmax=100N.
(2)只要用90N的水平推力就能使书桌继续做匀速运动,
所以书桌与地板之间的滑动摩擦力f=90N.由f=μN,N
=G=300N得,μ=fN =
90
300=0.3.
(3)由于物体所受到的滑动摩擦力只与支持力和动摩擦因
数有关,所以当用120N的水平推力推书桌时,它所受到的
滑动摩擦力仍为90N.
答案:(1)100N (2)90N 0.3 (3)90N
11.解:(1)由Ff=kx=μFN=μG知μ=
kx
G =
20×4
200 =0.4.
(2)水平拉力F=kx′=20×6N=120N;此时物体受到的摩擦
力为滑动摩擦力,所以F′f=μG=0.4×200N=80N.
(3)由于物体仍能滑行,所以物体所受的滑动摩擦力大小和
方向不变,大小仍为80N.
答案:(1)0.4 (2)120N 80N (3)80N
新题快递
D
假期作业 (八)
技能提升台
技能提升
1.C 2.D 3.C 4.BC
5.解析:A.人受到的重力和人对坡面的压力施力物体分别是
地球和人,而受力物体是人和坡面,不是一对作用力与反作
用力,故 A错误.
B.人受到的重力和坡面对人的支持力,受力物体都是人,不
是一对作用力与反作用力,故B错误.
C.人受到的摩擦力与人对坡面的摩擦力作用在两个不同的
物体上,大小相等、方向相反、作用在同一直线上,是一对作
用力与反作用力,故 C正确.
D.人受到的摩擦力与重力沿坡面向下 的 分 力 是 一 对 平 衡
力,故 D错误.
答案:C
6.C
7.解析:图像中的两条图线对应的纵坐标大小相等、一正一负,
故选项 A错误,选项B正确;作用力与反作用力作用在两个
相互作用的物体上,选项 C 错误;在任何情况下,两物体之
间的作用力和反作用力都遵守牛顿第三定律,选项 D错误.
答案:B
8.B
9.解:(1)A 做匀速运动,水平方向不受力,
所以B 上表面Ff1=0,
下表面Ff2=F1=16N.
(2)由FN=(mA+mB)g,
Ff2=μFN,解得μ=0.2.
答案:(1)0 16N (2)0.2
84
10.解:(1)对金属球受力分析,其受重
力、风力和拉力,如图所示.
根据平衡条件,有
F=mgtanθ=0.2×10× 33 N=
2 3
3 N
,
FT =
mg
cos30° =
0.2×10
3
2
N =
4 3
3 N.
(2)不对.由F=mgtanθ可知,F 与tanθ成正比,而不是与
θ成正比.
答案:(1)2 33 N
4 3
3 N
(2)这个结论不对,F 与tanθ
成正比,而不是与θ成正比
新题快递
解析:轮胎上凹凸不平的花纹是为了增加车与地面间的摩
擦力,故 A项错误;弹力是由于施力物体的形变产生的,所
以地面对自平衡电动车的支持力是因地面发生形变而产生
的,故B项正确;自平衡电动车及人受到的重力和对地面的
压力方向相同,不是一对平衡力,故 C 项错误;自平衡电动
车及人受到的重力和地面对他们的支持力作用在同一个物
体上,大小相等、方向相反,是一对平衡力,故 D项错误.
答案:B
假期作业 (九)
技能提升台
技能提升
1.解析:根据共点力的概念,几个力如果都作用在物体的同一
点,或者它们的作用线相交于同一个点,这几个力就叫作共
点力,故 C、D 正确.一对平衡力一定作用在同一条直线上,
它们一定是共点力,故B正确.对于选项 A 中所描述的两个
力,它们有可能一上一下,互相平行但不共点,故 A错误.
答案:BCD
2.AD 3.C
4.解析:力F 的作用效果与其分力F1、F2 共同作用产生的效
果相同.F1 和F2 的合力的作用效果是把行李提起来,而G
的作用效果是使行李下落,另外产生的原因(即性质)也不相
同,故 A错误;F1 和F2 的作用效果和F 的作用效果相同,
故B正确;行李对轻绳OA 的拉力与拉行李的力F1 是相互
作用力,等大反向,故 C正确;合力F 是为研究问题方便而
假想出来的力,实际上不存在,应与实际受力区别开来,故 D
错误.
答案:BC
5.解析:对人受力分析可知,两绳的拉力的合力与人的重力的
大小是相等的,人的重力的大小是不变的,所以它们的合力
不变.当双臂缓慢张开时绳之间的夹角变大,两个分力的大
小都要变大,所以 C正确.
答案:C
6.解析:A.树枝对小鸟的合作用力与小鸟的重力等值反向,所
以树枝对小鸟的合作用力大小不变,故 A错误.
B.小鸟所受的摩擦力f=mgsinθ,从A 到B 的过程中,θ先
减小后增大,则摩擦力先减小后增大,故B正确.
C.小鸟所受的弹力N=mgcosθ,从A 到B 的过程中,θ先减
小后增大,则弹力先增大后减小,故 C、D错误.
答案:B
7.C 8.C
9.解析:工人的受力如图所示.根据受力平衡
可得FTcos30°=mg,FTsin30°=FN,解得
FT=
1600 3
3 N
,FN=
800 3
3 N
,A、B错误.
若缓 慢 减 小 悬 绳 的 长 度,由 受 力 平 衡 可 知
FT 与FN 的合力大小始终等于工人的重力,
方向竖直向上,即 FT 与 FN 的合力保持不
变,C正确.若缓慢减小悬绳的长度,可知悬绳与竖直方向的
夹角θ增大,根据FT=
mg
cosθ
,FN=mgtanθ,可知FT 增大,
FN 增大,D错误.
答案:C
10.解析:(1)以水平方向为x 轴,竖直方向为F 轴,建立直角
坐标系,然后描点,选尽可能多的点连成一条线,其图线的
斜率即为弹簧的劲度系数k,在直线上任取一 点,如(6×
10-2,3.2),则k= 3.2
6×10-2
N/m≈53N/m.
(2)弹簧秤的读数为2.10N,选标度 合力的图示如图
所示.
(3)经测量,合力F合 =3.3N.
答案:(1)见解析图 53(说明:±2范围内都可)
(2)2.10(说明:有效数字位数正确,±0.02范围内都可)
见解析图 (3)3.3 (说明:±0.2范围内都可)
11.解析:由于伞对称分布,取对称的两根伞绳
分析,其合力图如图所示,可知两个力的最
大合力
F合 =2F1cos30°=2×300×10×
3
2 N
≈5.2×103 N,
所有伞的合力等于50×5.2×103 N=
2.6×105 N.
答案:2.6×105 N
新题快递
解析:以O 点为研究对象,受力分析如图
由几何关系可知θ=30°,
由平衡条件可得F1sin30°=F2sin30°,
F1cos30°+F2cos30°=F,联立可得F= 3F1,
故 D正确,A、B、C错误.故选 D.
答案:D
假期作业 (十)
技能提升台
技能提升
1.解析:车厢做匀速直线运动时,A、B 受到的合外力均为零,
因此分别只受到重力和桌面的支持力的作用,因此 A 正确;
B、C、D错误.
答案:A
2.解析:对物块受力分析如图所示,由平
衡条件得,沿斜面方向F-mgsin30°-
Ff=0,沿垂直斜面方向FN-mgcos30°
=0,又Ff=μFN,联立方程 解 得 m=
150kg.故 A正确,B、C、D错误.
答案:A
3.C
4.解析:磨石受重力、推力、斜壁的弹力
及摩擦力而处于平衡状态,如图所示.先
将重力及向上的推力合成,将二者的合力
向垂直于斜面方向及沿斜面方向分解可
得,在沿斜面方向有f=(F-mg)cosθ;
在垂直斜面方向上有FN=(F-mg)sin
θ,则f=(F-mg)cosθ=μ(F-mg)sinθ,
故选 A.
答案:A
94