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高效作业17 [3 牛顿第三定律](见学生用书P161)
[A级 新教材落实与巩固]
1.下列关于图中的描述,说法正确的是( B )
A.甲图中两小孩掰手腕正处于相互僵持状态时,两个小孩手与手之间的力是一对平衡力
B.乙图中地球对卫星施加了力,地球也要受到卫星施加的力,这是一对作用力与反作用力
C.丙图中台秤的读数就是被称量物体受到的重力
D.丁图中桨往后划水,龙舟向前加速运动,说明水对桨的力大于桨对水的力
【解析】 甲图中两个小孩手与手之间的力是一对作用力与反作用力,等大反向,作用在两个物体上,故A错误;乙图中地球对卫星施加了力,地球也要受到卫星施加的力,这两个力是一对作用力与反作用力,故B正确;丙图中台秤的读数是物体对台秤的压力,被称量物体受到的重力的施力物体是地球,不是同一个力,故C错误;丁图中水对桨的力等于桨对水的力,这两个力是一对作用力与反作用力,故D错误。
2.2023年4月16日,2023年世界泳联跳水世界杯西安站三天的赛程正式结束,中国队包揽全部九块金牌。如图所示,跳水运动员某次起跳前倒立在跳台上,此时该运动员( D )
A.对跳台的压力就是她所受的重力
B.受到的支持力是由她的手发生形变而产生的
C.受到的支持力与她受到的重力是一对作用力和反作用力
D.受到的支持力与她对跳台的压力是一对作用力和反作用力
【解析】 跳水运动员对跳台的压力大小等于她的重力,但两力的受力物体和施力物体都不同,不是同一个力,故A错误;运动员受到的支持力是由跳台发生形变而产生的,故B错误;运动员受到的支持力与她受到的重力是一对平衡力,故C错误;运动员受到的支持力与她对跳台的压力是一对作用力和反作用力,故D正确。
3.每年农历五月初五是中国民间的传统节日——端午节。每逢端午节,最具节日特色的是赛龙舟。赛龙舟被列入第三批国家级非物质文化遗产名录。如图所示,当船正在加速向右运动时,下列说法正确的是( D )
A.队员只受到重力和支持力的作用
B.水对船的作用力水平向左
C.水对桨的作用力大小小于桨对水的作用力大小
D.水对桨的作用力与桨对水的作用力大小一定相等
【解析】 队员跟着船向右做加速运动,则水平方向受力不平衡,受力一定不为0,队员不只受到重力和支持力的作用,A错误;船向右运动,则水对船有水平向左的阻力和竖直向上的浮力,则水对船的作用力不是沿水平方向,B错误;水对桨的作用力与桨对水的作用力是一对作用力与反作用力,大小相等、方向相反,则水对桨的作用力大小等于桨对水的作用力大小,C错误,D正确。
4.右图是返回舱在接近地面时,带着降落伞匀速降落的过程,降落伞的重力不可忽略,不计浮力和空气对返回舱的阻力,则下列说法正确的是( C )
A.空气对降落伞的阻力大小等于返回舱的重力大小
B.降落伞对返回舱的作用力大于返回舱对降落伞的作用力
C.空气对降落伞的阻力大于返回舱对降落伞的拉力
D.空气对降落伞的阻力与返回舱对降落伞的拉力是一对平衡力
【解析】 返回舱带着降落伞匀速降落,整体受力平衡,则空气对降落伞的阻力大小等于返回舱与降落伞的重力大小之和,故A错误;降落伞对返回舱的作用力与返回舱对降落伞的作用力是一对相互作用力,等大反向,故B错误;降落伞受力平衡,则空气对降落伞的阻力大小等于返回舱对降落伞的拉力和降落伞的重力之和,即空气对降落伞的阻力大于返回舱对降落伞的拉力,空气对降落伞的阻力与返回舱对降落伞的拉力不是一对平衡力,故C正确,D错误。
5.如图所示,一个人准备称量体重。体重计中的压力传感器能够测量人体的重力,是因为人静止在体重计上时( C )
A.人对体重计的压力与人所受的重力是同一个力
B.人对体重计的压力与人所受的重力是一对平衡力
C.体重计对人的支持力与人所受的重力是一对平衡力
D.人对体重计的压力与人所受的重力是一对作用力与反作用力
【解析】 人静止在体重计上时,人对体重计的压力的受力物体是体重计,人所受的重力的受力物体是人,二者不是同一个力,既不是一对作用力与反作用力(性质不同),也不是一对平衡力(不是同一物体所受的力),A、B、D错误。人处于受力平衡状态,体重计对人的支持力与人所受的重力是一对平衡力,C正确。
6.如图所示,用乒乓球球拍打击飞过来的乒乓球,球拍打击球的力( B )
A.比球撞击球拍的力更早产生
B.与球撞击球拍的力同时产生
C.大于球撞击球拍的力
D.小于球撞击球拍的力
【解析】 球拍打击球的力与球撞击球拍的力是一对作用力与反作用力,大小相等,方向相反,同时产生,同时消失,故选B。
7.如图所示,攀岩运动爱好者在无风时借助绳子缓慢下降,下列说法正确的是( C )
A.攀岩运动爱好者对绳子的力和绳子对他的力是一对平衡力
B.攀岩运动爱好者受到绳子和岩石的作用力大于他的重力
C.攀岩运动爱好者受到绳子和岩石的作用力方向竖直向上
D.绳子对攀岩运动爱好者的力和岩石对他的力是一对作用力和反作用力
【解析】 攀岩运动爱好者对绳子的力和绳子对他的力是一对作用力与反作用力,A错误;攀岩运动爱好者缓慢下降,受力平衡,所以绳子和岩石对攀岩运动爱好者的作用力大小等于他所受的重力,方向竖直向上,B错误,C正确;绳子对攀岩运动爱好者的力和岩石对他的力的受力物体都是人,这两个力不是一对作用力和反作用力,D错误。
8.2024·春晖中学高一机器人服务人类的场景正步入现实生活中。例如,餐厅中使用机器人送餐就越来越常见。图甲所示为某餐厅的送餐机器人,将其结构简化为图乙所示的示意图,机器人的上表面保持水平。下列说法正确的是( C )
A.菜品对机器人的压力就是菜品受到的重力
B.菜品对机器人的压力和地面对机器人的支持力是一对平衡力
C.机器人对地面的压力和地面对机器人的支持力是一对作用力和反作用力
D.机器人对菜品的支持力和菜品受到的重力是一对作用力和反作用力
【解析】 菜品对机器人的压力作用在机器人上,菜品受到的重力作用在菜品上,两者不是一种力,A错误;根据题意可得,菜品对机器人的压力大小等于菜品所受的重力,而地面对机器人的支持力大小等于机器人与菜品所受的总重力,所以两者不是一对平衡力,B错误;根据牛顿第三定律可知,机器人对地面的压力和地面对机器人的支持力是一对作用力和反作用力,C正确;机器人对菜品的支持力和菜品受到的重力都作用在菜品上,两者不是一对作用力和反作用力,D错误。
9.图甲为某校秋季运动会开幕式时采用无人机拍摄的照片,图乙为正在高空进行拍摄的无人机。若图乙中无人机在空中处于悬停状态进行拍摄,在无风无雨的理想情况下,下列说法正确的是( D )
A.无人机所受重力和空气对无人机向上的升力为一对作用力和反作用力
B.无人机对空气向下的推力和空气对无人机向上的升力为一对平衡力
C.无人机所受重力和无人机对空气向下的推力为一对平衡力
D.无人机在重力和空气对其向上的升力共同作用下处于平衡状态
【解析】 重力和升力都作用在无人机上,故不是一对作用力和反作用力,故A错误;无人机对空气向下的推力和空气对无人机向上的升力为一对作用力和反作用力,故B错误;无人机所受重力和无人机对空气向下的推力方向均向下,不可能是一对平衡力,故C错误;无人机受重力和空气对其向上的升力而悬停,故无人机在两力的共同作用下处于平衡状态,故D正确。
10.(多选)如图所示,两个物体A、B所受的重力分别为GA=20 N、GB=35 N,现用轻质细绳将两物体通过两个定滑轮分别连接在同一弹簧测力计(不计重力)的两端,B物体放置于水平地面上,不计一切摩擦。当整个系统处于静止状态时( AC )
A.弹簧测力计的示数为20 N
B.弹簧测力计的示数为15 N
C.地面受到的压力为15 N
D.地面受到的压力为20 N
【解析】 弹簧测力计两边的拉力均为20 N,故选项A正确;对B受力分析,地面给B的支持力为15 N,由牛顿第三定律,地面受到的压力为15 N,故选项C正确。
11.《天工开物》中介绍的一种农具如图所示,名为耩子,耩子的底部套上铁尖,中间是一个放种子的方形木斗。播种时,牛通过绳拉耩子前进,均匀摇晃,种子便顺着方形木斗缓缓而下进入土地。牛拉耩子前进时,下列说法正确的是( B )
A.耩子加速前进时,牛拉绳的力的大小一定大于绳拉牛的力的大小
B.耩子减速前进时,绳拉耩子的力的大小一定等于耩子拉绳的力的大小
C.牛对绳的拉力和绳对牛的力是一对平衡力
D.绳对耩子的拉力大于耩子对绳的力,因此耩子被拉动
【解析】 牛拉绳的力和绳拉牛的力是一对作用力与反作用力,大小相等,选项A、C错误;绳对構子的拉力和耩子对绳的力是一对作用力和反作用力,二者等大、反向,选项B正确,D错误。
12.2024·丽水中学高一“气球火箭”如图所示,在气球中存储气体,当松开气球时,气球内气体向下漏出去推动空气,空气的反作用力推动气球上升,从而带动“火箭”上升。关于此过程,下列说法正确的是( B )
A.“气球火箭”受到地球对它的吸引力,但它对地球没有吸引力
B.“气球火箭”刚开始运动时,空气对“气球火箭”的作用力大小等于“气球火箭”对空气的作用力
C.“气球火箭”能上升,是因为空气对“气球火箭”的作用力大于“气球火箭”对空气的作用力
D.空气对“气球火箭”的作用力和“气球火箭”所受的重力是一对平衡力
【解析】 力的作用是相互的,“气球火箭”受到地球对它的吸引力,则它对地球也有吸引力,故A错误;空气对“气球火箭”的作用力与“气球火箭”对空气的作用力是一对作用力与反作用力,总是大小相等,故B正确,C错误;“气球火箭”不处于平衡状态,空气对“气球火箭”的作用力和“气球火箭”所受的重力不可能是一对平衡力,故D错误。
[B级 素养养成与评价]
13.(多选)一个大人(甲)跟一个小孩(乙)站在水平地面上手拉手比力气,结果大人把小孩拉过来了。关于这个过程中作用于双方的力的关系,下列说法正确的是( AC )
A.大人与小孩间的拉力是一对作用力与反作用力
B.大人拉小孩的力与小孩拉大人的力是一对平衡力
C.大人拉小孩的力与小孩拉大人的力大小一定相等
D.只有在大人把小孩拉动的过程中,大人的力比小孩的力大,在可能出现的短暂相持过程中,两人的拉力一样大
【解析】 大人拉小孩的力与小孩拉大人的力,是大人与小孩间的一对作用力与反作用力,大小相等、方向相反,故A、C正确;大人拉小孩的力与小孩拉大人的力发生在两个物体之间,是一对作用力与反作用力,而一对平衡力是一个受力对象受到两个力平衡,故B错误;大人与小孩手拉手比力气时,无论是在相持阶段还是小孩被大人拉过来的过程中,大人拉小孩的力与小孩拉大人的力的大小总是相等的,故D错误。
14.如图所示,小车放在水平地面上,甲、乙两人用力向相反方向拉小车,不计小车与地面之间的摩擦力,下列说法正确的是( B )
A.甲拉小车的力和乙拉小车的力是一对作用力和反作用力
B.小车静止时,甲拉小车的力和乙拉小车的力是一对平衡力
C.若小车加速向右运动,则表明小车拉甲的力大小大于甲拉小车的力
D.若小车加速向右运动,则表明乙拉小车的力大小大于小车拉乙的力
【解析】 甲拉小车的力和乙拉小车的力是作用在同一个物体上的两个力,不是一对作用力和反作用力,选项A错误;小车静止时,甲拉小车的力和乙拉小车的力是一对平衡力,选项B正确;当小车加速向右运动时,因为小车拉甲的力和甲拉小车的力是一对作用力和反作用力,故仍然是大小相等的,选项C错误;同理,若小车加速向右运动,则乙拉小车的力大小等于小车拉乙的力大小,选项D错误。
15.如图所示,用弹簧测力计悬挂一个重G=10 N的金属块,使金属块的一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,则台秤的示数与未挂金属块时相比( D )
A.保持不变 B.增加10 N
C.增加6 N D.增加4 N
【解析】 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可知,浮力的大小为F=G-FT′=10 N-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。D正确。
16.2024·缙云中学高一如图所示,两块小磁铁质量均为0.5 kg,A磁铁用轻质弹簧吊在天花板上,B磁铁在A正下方的地板上,弹簧的原长L0=10 cm、劲度系数k=100 N/m。当A、B均处于静止状态时,弹簧的长度为L=11 cm。不计地磁场对磁铁的作用和磁铁与弹簧间的相互作用,求B对地面的压力大小。(g取10 m/s2)
【答案】 9 N
【解析】 设B对A的作用力为F,规定向上为正方向,对A,由平衡条件得
k(L-L0)-mg+F=0,
解得F=4 N,
故B对A的作用力大小为4 N,方向竖直向上。
由牛顿第三定律得,A对B的作用力F′大小为4 N,方向竖直向下;
对B,由平衡条件得FN-mg-F′=0,解得FN=9 N,
由牛顿第三定律得B对地面的压力大小为9 N。
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