内容正文:
第11讲 牛顿第三定律及受力分析
【人教A版2019】
•模块一 牛顿第三定律 •模块二 受力分析
•模块三 课后作业
考向01 牛顿第三定律的应用 考向02 相互作用力与平衡力的比较
考向03 受力分析
模块一
牛顿第三定律
一、作用力和反作用力
1.力是物体对物体的作用.只要谈到力,就一定存在着受力物体和施力物体.
2.两个物体之间的作用总是相互的,物体间相互作用的这一对力,通常叫作作用力和反作用力.
3.作用力和反作用力总是互相依赖、同时存在的.我们可以把其中任何一个力叫作作用力,另一个力叫作反作用力.
二、牛顿第三定律
1.实验探究:如图1所示,把A、B两个弹簧测力计连接在一起,B的一端固定,用手拉测力计A,结果发现两个弹簧测力计的示数是相等的.改变拉力,弹簧测力计的示数也随着改变,但两个弹簧测力计的示数总是相等的,方向相反.
图1
2.牛顿第三定律:两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等,方向相反,作用在同一条直线上.
三、“一对相互平衡的力”和“一对作用力和反作用力”的区别
1.一对相互平衡的力作用在一个物体上,一对作用力和反作用力作用在两个物体上.(均选填“一个”或“两个”)
2.一对作用力和反作用力一定是同一种类的力,而一对相互平衡的力不一定是同一种类的力.(均选填“一定”或“不一定”)
知识深化
作用力和反作用力的四个特征
等值
作用力和反作用力大小总是相等的
反向
作用力和反作用力方向总是相反的
共线
作用力和反作用力总是作用在同一条直线上
同性质
作用力和反作用力的性质总是相同的
一对作用力和反作用力与一对平衡力的比较
内容
比较
一对作用力和反作用力
一对平衡力
不同点
作用对象
作用在两个相互作用的物体上
作用在同一物体上
依赖关系
相互依存,不可单独存在,同时产生,同时变化,同时消失
无依赖关系,撤除一个,另一个依然可存在
叠加性
两力作用效果不可叠加,不可求合力
两力作用效果可相互抵消,可叠加,可求合力,且合力为零
力的性质
一定是同种性质的力
可以是同种性质的力,也可以是不同种性质的力
相同点
大小相等、方向相反、作用在同一条直线上
考向01 牛顿第三定律的应用
1.如图是关于车拉马、马拉车的问题,下列说法中正确的是( )
A.马拉车不动,是因为马拉车的力小于车拉马的力
B.马拉车前进,是因为马拉车的力大于车受到的阻力
C.马拉车,不论车动还是不动,马拉车的力的大小总是等于车拉马的力的大小
D.马拉车不动或车匀速前进时,马拉车的力与车拉马的力才大小相等
2.如图所示,百米赛跑中,发令枪响时运动员蹬踏起跑器踏板迅速向前加速启动,此过程中,运动员对起跑器踏板的作用力为、起跑器踏板对运动员的作用力为,下列说法正确的是( )
A.先产生,再产生 B.先产生,再产生
C.大于 D.大小等于
3.船工用手划桨,使乌篷船在水面匀速直线前进,下列说法正确的是( )
A.水对船和船桨的合力为零
B.船桨先向后推水,然后水再向前推船桨
C.使船前进的力是水对船桨的推力
D.船桨对水的推力与水对船桨的推力是一对平衡力
4.一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,箱与杆的总质量为M,环的质量为m,如图所示,已知环沿杆匀加速下滑时,环与杆间的摩擦力大小为Ff,则此时箱对地面的压力大小是( )
A.(M+m)g B.Ff+mg
C.Ff+Mg D.Ff+(M+m)g
考向02 相互作用力与平衡力的比较
5.如图所示,某同学用手托着的苹果处于静止状态。下列说法正确的是( )
A.手所受压力是手的形变产生的
B.苹果所受支持力是手的形变产生的
C.苹果所受支持力与手所受压力是一对平衡力
D.苹果所受支持力与苹果重力是作用力和反作用力
6.如图所示,用水平力F把一个物体紧压在竖直墙壁上,物体保持静止,下列说法中正确的是( )
A.水平力F与墙壁对物体的压力是一对作用力与反作用力
B.物体的重力与墙壁对物体的静摩擦力是一对平衡力
C.水平力F与物体对墙壁的压力是一对作用力与反作用力
D.物体对墙壁的压力与墙壁对物体的压力是一对平衡力
7.如图所示,人沿水平方向拉牛(可视为质点),但没有拉动。下列说法正确的是( )
A.绳拉牛的力小于牛拉绳的力,所以牛才不会动
B.绳拉牛的力与牛拉绳的力是一对平衡力
C.绳拉牛的力与地面对牛的摩擦力是一对平衡力
D.绳拉牛的力与地面对牛的摩擦力是作用力与反作用力
8.电动滑板车是继传统滑板之后的又一滑板运动的新型产品形式,深受年轻人的喜爱。如图所示,电动滑板车置于水平地面上,下列说法正确的是( )
A.人站在滑板车上保持静止时,人所受的重力和地面对滑板车的支持力是一对平衡力
B.人站在滑板车上保持静止时,滑板车对人的支持力与滑板车对地的压力是一对作用力和反作用力
C.人向上起跳时,滑板车对人的支持力等于人对滑板车的压力
D.人向上起跳时,人所受的支持力大于人对滑板车的压力
模块二
受力分析
1.受力分析
把研究对象(指定物体)在特定的物理环境中受到的所有力都找出来,并画出 受力示意图 的过程。
2.受力分析的一般顺序
若物体A在水平推力F作用下沿粗糙斜面上滑,则物体受力分析的顺序应如图乙所示。
(1)先画出 重力 。
(2)其次分析 弹力 。
(3)再分析 摩擦力 。
(4)最后分析 电磁力 。
考向03 受力分析
9.冬季冰雪游很火爆,其中冰雪滑道最受青睐,如图所示,如果轻推处在冰雪滑道斜面顶端的同学,让该同学沿不光滑斜面向下滑动,在滑动过程中,该同学与两侧竖直冰面无接触,则对该同学受力分析完整且正确的选项是( )
A.重力、下滑力、支持力
B.重力、滑动摩擦力、支持力
C.重力、滑动摩擦力
D.重力、下滑力、滑动摩擦力、支持力
10.如图所示,长方体物块叠放在斜面上,B受到一个沿斜面方向的拉力F,两物块保持静止。B受力的个数为( )
A.4 B.5 C.6 D.7
11.平衡艺术家在不使用任何工具的情况下,仅靠大自然重力就能将形状各异的石头叠在一起,赢得了无数惊叹声。某次一平衡艺术家将石块A、B、C从上到下依次叠放在一块大石头上,并使它们始终保持静止,整个环境处于无风状态,则( )
A.石块A对B的压力就是A的重力
B.石块B受力的个数不可能超过4个
C.石块C对石块B的作用力一定竖直向上
D.石块C受到下面大石头的作用力可能斜向右上方
12.如图所示,物体A、B、C叠放在水平桌面上,水平力F作用于C物体上,使A、B、C以共同速度向右匀速运动。 那么进行受力分析,关于三个物体受力的个数分别为:A受 个;B受 个。
模块三
课后作业
13.如图所示,小车放在水平地面上,甲、乙二人用力向相反方向拉小车,不计小车与地面之间摩擦。
(1)小车静止时甲拉小车的力和乙拉小车的力是一对 (选填“A.平衡力”或“B.相互作用力”)。
(2)若小车加速向右运动,小车拉甲的力 (选填“A.”、“B.”或“C.”)甲拉小车的力。
14.游泳对我们向后作划臂、蹬腿动作,就会获得向前的推动力,解释这一现象用到的物理规律是 。在水中前进时会受到水对人体的阻力,该阻力与在人体前进方向上横截面的投影面积成正比,则下面二图中合理的游泳姿势为 (选择:A.图1 , B.图2)所示。
15.如图所示,一带杆的笼子中一只猴子以0.5g的加速度沿杆向下做匀加速运动。已知笼子质量为M,猴子质量为m,重力加速度为g,则地面对笼子的支持力大小为 。
16.“肥胖”已成为当前影响人类健康的一大问题。很多医院都设有能测量“肥胖指数”的身高、体重测量计。如图所示,人静止站在测力计上,人对测力计的压力与测力计对人的支持力是一对 (选填“平衡力”或“作用力与反作用力”);人所受的重力与测力计对人的支持力是一对 (选填“平衡力”或“作用力与反作用力”)。
17.如图所示,ABCD是四块质量相同的砖,每块重50N,A、D两侧是两块竖直的木板,木板外侧分别用100N的力压紧,砖处于静止状态,A砖与B砖之间的摩擦力为 N,B砖与C砖之间的摩擦力为 N,木板对D砖在竖直方向上的作用力的方向是 。
18.如图,a、b两物体在竖直向上的恒力F作用下,一起沿粗糙竖直墙面匀速向上运动,a、b两物体的质量分别为M、m,重力加速度为g。在运动过程中,a物体的受力个数为 ,b物体受力个数为 。
19.如图所示,粗糙水平面上静置一斜面体,一物块沿斜面匀速下滑。现对物块施加平行斜面向下的恒定推力,物块沿斜面下滑的过程中,斜面体始终保持静止。施加推力后,斜面体对水平面的压力 ,水平面对斜面体的摩擦力 。(均填“变大”、“不变”或“变小”)
20.图甲是悬停在空中的风筝,图乙是其简化图。风筝在重力、牵线拉力和垂直于风筝面的风力的共同作用下悬停在空中,则下列说法正确的是( )
A.风筝在空中所受合力竖直向下
B.风筝对牵线的拉力与风筝的重力是一对平衡力
C.牵线对风筝的拉力大于风筝对牵线的拉力
D.风力和牵线拉力的合力方向竖直向上
21.2025年5月30日,“我们的节日•端午”主题文化活动暨中国传统龙舟大赛在贵州铜仁碧江区大明边城龙舟基地开赛。来自全国各地的60支队伍在男子、女子传统划姿,自由划姿四大组别500米直道赛中展开激烈角逐,吸引数万人现场观赛。下列说法正确的是( )
A.船桨划水时,船桨对水的作用力小于水对船桨的作用力,所以龙舟能快速前进
B.选手们用力向后划水,水给船桨向前的作用力推动龙舟前进
C.龙舟在匀速前进时,船桨对水没有作用力,水也不对船桨产生作用力
D.龙舟加速前进时,船桨对水的作用力是龙舟前进的动力
22.如图为2025年5月17日开始举行的多哈世乒赛中孙颖莎用球拍大力击中乒乓球的瞬间。关于球拍击中球瞬间,下列说法正确的是( )
A.此时乒乓球受到的弹力是由于乒乓球发生了微小形变产生的
B.乒乓球受到的弹力的施力物体是手
C.乒乓球对球拍弹力的大小等于球拍对乒乓球弹力的大小
D.乒乓球对球拍弹力的大小小于球拍对乒乓球弹力的大小
23.如图所示,武术表演中演员一脚踩长杆,一脚勾长杆,能使演员和长杆保持静止。下列说法正确的是( )
A.长杆对演员的作用力方向竖直向上
B.地面对长杆的摩擦力方向水平向右
C.演员对长杆的压力是由于长杆发生形变而产生的
D.地面对长杆的支持力与长杆对地面的压力是一对平衡力
24.如图所示,滑块A和B叠放在传送带上,B被细线连于墙上。如果传送带逆时针转动,滑块A和B都相对地面静止,则下列说法正确的是( )
A.B共受到4个力的作用 B.A受到的静摩擦力方向水平向右
C.增大传送带的速度,细线的拉力变大 D.增大A的质量,B受到的摩擦力增大
25.一个质量为m的圆形冰箱贴(磁贴)吸附在竖直的冰箱门上,冰箱贴与冰箱门之间的动摩擦因数为,冰箱贴与冰箱门之间的吸引力为F,冰箱贴处于静止状态。下列说法正确的是( )
A.冰箱贴受到的摩擦力大小为
B.冰箱贴受到的摩擦力与重力是一对作用力与反作用力
C.冰箱贴受到四个力作用
D.若增大冰箱贴与冰箱门之间的吸引力F,冰箱贴受到的摩擦力也会增大
26.(1)如图1所示,一个光滑小球用绳子拴在竖直墙面上,小球处于静止状态,试作出小球所受到的力的示意图;
(2)用斜向上的力F拉物体如图2,使其沿着水平面向前匀速运动,试作出物体所受到的力的示意图;
(3)教室里的磁性黑板上吸着一个磁性电路元件如图3所示,试作出它所受到的力的示意图。
27.对下列各种情况下的物体A进行受力分析
(1)静止在斜面上的物体;
(2)沿斜面下滚的小球(接触面粗糙);
(3)沿斜面上滑的物体A(接触面光滑)。
28.作出指定物体(质量均为m)的受力示意图:
(1)小车上固定着硬杆,杆的端点固定着一个小球,均处于静止状态,画出小球的受力示意图。
(2)A、B两物体叠放在一起,用手托住B,让它们静止靠在墙边,然后释放,它们同时沿竖直墙面下滑,画出物体B的受力示意图。
(3)物块静止放在斜面体上,并给物块施加一竖直向下的压力F,斜面体静止在水平地面上,画出斜面体的受力示意图。
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
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第11讲 牛顿第三定律及受力分析
【人教A版2019】
•模块一 牛顿第三定律 •模块二 受力分析
•模块三 课后作业
考向01 牛顿第三定律的应用 考向02 相互作用力与平衡力的比较
考向03 受力分析
模块一
牛顿第三定律
一、作用力和反作用力
1.力是物体对物体的作用.只要谈到力,就一定存在着受力物体和施力物体.
2.两个物体之间的作用总是相互的,物体间相互作用的这一对力,通常叫作作用力和反作用力.
3.作用力和反作用力总是互相依赖、同时存在的.我们可以把其中任何一个力叫作作用力,另一个力叫作反作用力.
二、牛顿第三定律
1.实验探究:如图1所示,把A、B两个弹簧测力计连接在一起,B的一端固定,用手拉测力计A,结果发现两个弹簧测力计的示数是相等的.改变拉力,弹簧测力计的示数也随着改变,但两个弹簧测力计的示数总是相等的,方向相反.
图1
2.牛顿第三定律:两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等,方向相反,作用在同一条直线上.
三、“一对相互平衡的力”和“一对作用力和反作用力”的区别
1.一对相互平衡的力作用在一个物体上,一对作用力和反作用力作用在两个物体上.(均选填“一个”或“两个”)
2.一对作用力和反作用力一定是同一种类的力,而一对相互平衡的力不一定是同一种类的力.(均选填“一定”或“不一定”)
知识深化
作用力和反作用力的四个特征
等值
作用力和反作用力大小总是相等的
反向
作用力和反作用力方向总是相反的
共线
作用力和反作用力总是作用在同一条直线上
同性质
作用力和反作用力的性质总是相同的
一对作用力和反作用力与一对平衡力的比较
内容
比较
一对作用力和反作用力
一对平衡力
不同点
作用对象
作用在两个相互作用的物体上
作用在同一物体上
依赖关系
相互依存,不可单独存在,同时产生,同时变化,同时消失
无依赖关系,撤除一个,另一个依然可存在
叠加性
两力作用效果不可叠加,不可求合力
两力作用效果可相互抵消,可叠加,可求合力,且合力为零
力的性质
一定是同种性质的力
可以是同种性质的力,也可以是不同种性质的力
相同点
大小相等、方向相反、作用在同一条直线上
考向01 牛顿第三定律的应用
1.如图是关于车拉马、马拉车的问题,下列说法中正确的是( )
A.马拉车不动,是因为马拉车的力小于车拉马的力
B.马拉车前进,是因为马拉车的力大于车受到的阻力
C.马拉车,不论车动还是不动,马拉车的力的大小总是等于车拉马的力的大小
D.马拉车不动或车匀速前进时,马拉车的力与车拉马的力才大小相等
【答案】C
【详解】A.马拉车不动,是因为马拉车的力小于车的最大静摩擦力,而马拉车的力与车拉马的力是互为作用力和反作用力,总是等大反向的,选项A错误;
B.马拉车匀速前进时,马拉车的力等于车受到的阻力,选项B错误;
CD.马拉车,不论车动还是不动,无论匀速还是加速,马拉车的力与车拉马的力是互为作用力和反作用力,马拉车的力的大小总是等于车拉马的力的大小,选项C正确,D错误。
故选C。
2.如图所示,百米赛跑中,发令枪响时运动员蹬踏起跑器踏板迅速向前加速启动,此过程中,运动员对起跑器踏板的作用力为、起跑器踏板对运动员的作用力为,下列说法正确的是( )
A.先产生,再产生 B.先产生,再产生
C.大于 D.大小等于
【答案】D
【详解】运动员对起跑器踏板的作用力与起跑器踏板对运动员的作用力为一对相互作用力,总是大小相等,方向相反,同时产生,同时消失。
故选D。
3.船工用手划桨,使乌篷船在水面匀速直线前进,下列说法正确的是( )
A.水对船和船桨的合力为零
B.船桨先向后推水,然后水再向前推船桨
C.使船前进的力是水对船桨的推力
D.船桨对水的推力与水对船桨的推力是一对平衡力
【答案】C
【详解】A.根据受力平衡可知,水对船和船桨的合力与整艘船的重力等大反向,故A错误;
BD.船桨对水的推力与水对船桨的推力是一对相互作用力,同时产生,故BD错误;
C.使船前进的力是水对船桨的推力,故C正确。
故选C。
4.一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,箱与杆的总质量为M,环的质量为m,如图所示,已知环沿杆匀加速下滑时,环与杆间的摩擦力大小为Ff,则此时箱对地面的压力大小是( )
A.(M+m)g B.Ff+mg
C.Ff+Mg D.Ff+(M+m)g
【答案】C
【详解】箱子和杆处于静止状态,由力的平衡条件得,地面对箱子的支持力FN=Ff′+Mg=Ff+Mg,根据牛顿第三定律,箱子对地面的压力大小等于地面对箱子的支持力大小,则:FN′=FN=Ff+Mg.
故选:C
【点睛】以箱子为研究对象,分析受力情况,根据平衡条件求出地面对箱子的支持力,再根据牛顿第三定律求出箱对地面的压力.
考向02 相互作用力与平衡力的比较
5.如图所示,某同学用手托着的苹果处于静止状态。下列说法正确的是( )
A.手所受压力是手的形变产生的
B.苹果所受支持力是手的形变产生的
C.苹果所受支持力与手所受压力是一对平衡力
D.苹果所受支持力与苹果重力是作用力和反作用力
【答案】B
【详解】A.手所受压力是苹果的形变产生的,故A错误;
B.苹果所受支持力是手的形变产生的,故B正确;
C.苹果所受支持力与手所受压力是一对作用力和反作用力,故C错误;
D.苹果所受支持力与苹果重力是一对平衡力,故D错误。
故选B。
6.如图所示,用水平力F把一个物体紧压在竖直墙壁上,物体保持静止,下列说法中正确的是( )
A.水平力F与墙壁对物体的压力是一对作用力与反作用力
B.物体的重力与墙壁对物体的静摩擦力是一对平衡力
C.水平力F与物体对墙壁的压力是一对作用力与反作用力
D.物体对墙壁的压力与墙壁对物体的压力是一对平衡力
【答案】B
【详解】A.水平力F与墙壁对物体的压力作用在同一物体上,大小相等、方向相反,且作用在一条直线上,是一对平衡力,故A错误;
B.物体在竖直方向上受竖直向下的重力以及墙壁对物体的竖直向上的静摩擦力作用,因物体处于静止状态,故这两个力是一对平衡力,故B正确;
C.水平力F作用在物体上,而物体对墙壁的压力作用在墙壁上,这两个力方向相同,不是平衡力,也不是相互作用力,故C错误;
D.物体对墙壁的压力与墙壁对物体的压力是两个物体间的相互作用力,是一对作用力与反作用力,故D错误。
故选B。
7.如图所示,人沿水平方向拉牛(可视为质点),但没有拉动。下列说法正确的是( )
A.绳拉牛的力小于牛拉绳的力,所以牛才不会动
B.绳拉牛的力与牛拉绳的力是一对平衡力
C.绳拉牛的力与地面对牛的摩擦力是一对平衡力
D.绳拉牛的力与地面对牛的摩擦力是作用力与反作用力
【答案】C
【详解】AB.绳拉牛的力与牛拉绳的力是作用力与反作用力,大小总是相等,故AB错误;
CD.绳拉牛的力与地面对牛的摩擦力是一对平衡力,故C正确,D错误。
故选C。
8.电动滑板车是继传统滑板之后的又一滑板运动的新型产品形式,深受年轻人的喜爱。如图所示,电动滑板车置于水平地面上,下列说法正确的是( )
A.人站在滑板车上保持静止时,人所受的重力和地面对滑板车的支持力是一对平衡力
B.人站在滑板车上保持静止时,滑板车对人的支持力与滑板车对地的压力是一对作用力和反作用力
C.人向上起跳时,滑板车对人的支持力等于人对滑板车的压力
D.人向上起跳时,人所受的支持力大于人对滑板车的压力
【答案】C
【详解】AB.人站在滑板车上保持静止时,人所受的重力与滑板车对人的支持力是一对平衡力,滑板车对人的支持力与人对滑板车的压力是一对作用力和反作用力,AB错误;
CD.滑板车对人的支持力与人对滑板车的压力是一对作用力和反作用力,大小相等,方向相反,C正确,D错误。
故选C。
模块二
受力分析
1.受力分析
把研究对象(指定物体)在特定的物理环境中受到的所有力都找出来,并画出 受力示意图 的过程。
2.受力分析的一般顺序
若物体A在水平推力F作用下沿粗糙斜面上滑,则物体受力分析的顺序应如图乙所示。
(1)先画出 重力 。
(2)其次分析 弹力 。
(3)再分析 摩擦力 。
(4)最后分析 电磁力 。
考向03 受力分析
9.冬季冰雪游很火爆,其中冰雪滑道最受青睐,如图所示,如果轻推处在冰雪滑道斜面顶端的同学,让该同学沿不光滑斜面向下滑动,在滑动过程中,该同学与两侧竖直冰面无接触,则对该同学受力分析完整且正确的选项是( )
A.重力、下滑力、支持力
B.重力、滑动摩擦力、支持力
C.重力、滑动摩擦力
D.重力、下滑力、滑动摩擦力、支持力
【答案】B
【详解】该同学沿不光滑斜面向下滑动,在滑动过程中,该同学受重力、滑动摩擦力、支持力3个力的作用。
故选B。
10.如图所示,长方体物块叠放在斜面上,B受到一个沿斜面方向的拉力F,两物块保持静止。B受力的个数为( )
A.4 B.5 C.6 D.7
【答案】C
【详解】根据题意,对A受力分析可知,受重力、B的支持力,由于A静止,则A还受B沿斜面向上的静摩擦力,对B受力分析可知,受重力、斜面的支持力、A的压力、拉力、B还受A沿斜面向下的摩擦力,由于B静止,则受沿斜面向上的摩擦力,即B受6个力作用。
故选C。
11.平衡艺术家在不使用任何工具的情况下,仅靠大自然重力就能将形状各异的石头叠在一起,赢得了无数惊叹声。某次一平衡艺术家将石块A、B、C从上到下依次叠放在一块大石头上,并使它们始终保持静止,整个环境处于无风状态,则( )
A.石块A对B的压力就是A的重力
B.石块B受力的个数不可能超过4个
C.石块C对石块B的作用力一定竖直向上
D.石块C受到下面大石头的作用力可能斜向右上方
【答案】C
【详解】A.压力和重力是不同性质的力,压力不是重力,石块A对B的压力的大小等于重力大小,故A错误;
B.石块B除了受到重力、A对B的压力、C对B的支持力外,还可能受到A对B的摩擦力、C对B的摩擦力,因此石块B受力的个数最多为5个,故B错误;
C.由于石块A、B能够正立在石块C上,以石块A、B为整体研究,重力竖直向下,因此石块C对石块B的作用力与A和B的总重力大小相等、方向相反,即竖直向上,故C正确;
D.以石块A、B、C为整体作为研究对象,石块A、B、C的总重力竖直向下,根据力的平衡,石块C下面的大石头对C的作用力方向只能是竖直向上,且大小与A、B、C的总重力相等,故D错误。
故选C。
12.如图所示,物体A、B、C叠放在水平桌面上,水平力F作用于C物体上,使A、B、C以共同速度向右匀速运动。 那么进行受力分析,关于三个物体受力的个数分别为:A受 个;B受 个。
【答案】 6 2
【详解】[1]先对C进行受力分析,物体C受到重力、支持力、拉力和摩擦力作用;对A分析,物体A受到重力、B和C的压力、地面的支持力、C对A的摩擦力,以及地面对A的摩擦力,一共6个力作用。
[2]对B分析,受到重力和支持力作用,因为B做匀速直线运动,所以B不受摩擦力作用,只受到2个力作用。
模块三
课后作业
13.如图所示,小车放在水平地面上,甲、乙二人用力向相反方向拉小车,不计小车与地面之间摩擦。
(1)小车静止时甲拉小车的力和乙拉小车的力是一对 (选填“A.平衡力”或“B.相互作用力”)。
(2)若小车加速向右运动,小车拉甲的力 (选填“A.”、“B.”或“C.”)甲拉小车的力。
【答案】(1)A
(2)B
【详解】(1)根据题意可知,小车静止时受到甲和乙的拉力而处于平衡状态,则这两个拉力是一对平衡力。
故选A。
(2)小车拉甲的力跟甲拉小车的力是作用力和反作用力,两力大小是相等的。
故选B。
14.游泳对我们向后作划臂、蹬腿动作,就会获得向前的推动力,解释这一现象用到的物理规律是 。在水中前进时会受到水对人体的阻力,该阻力与在人体前进方向上横截面的投影面积成正比,则下面二图中合理的游泳姿势为 (选择:A.图1 , B.图2)所示。
【答案】 牛顿第三定律 A
【详解】[1]游泳时我们向后作划臂、蹬腿,则水对人体有向前的推动力使人体前进,解释这一现象用到的物理规律是牛顿第三定律。
[2]图2中人在前进方向的横截面的投影面积比图1大,故人受到的阻力更大,所以合理的泳姿应为图1;
故选A。
15.如图所示,一带杆的笼子中一只猴子以0.5g的加速度沿杆向下做匀加速运动。已知笼子质量为M,猴子质量为m,重力加速度为g,则地面对笼子的支持力大小为 。
【答案】
【详解】设杆对猴子的摩擦力大小为,以猴子为研究对象,根据牛顿第二定律有
解得
方向竖直向上,根据牛顿第三定律,猴子对杆的摩擦力大小为,方向竖直向下,以笼子为研究对象,根据平衡条件,地面对笼子的支持力大小
16.“肥胖”已成为当前影响人类健康的一大问题。很多医院都设有能测量“肥胖指数”的身高、体重测量计。如图所示,人静止站在测力计上,人对测力计的压力与测力计对人的支持力是一对 (选填“平衡力”或“作用力与反作用力”);人所受的重力与测力计对人的支持力是一对 (选填“平衡力”或“作用力与反作用力”)。
【答案】 作用力与反作用力 平衡力
【详解】[1]人对测力计的压力与测力计对人的支持力是两个物体之间的相互作用力,是一对作用力与反作用力。
[2]人所受的重力与测力计对人的支持力作用在同一物体上,大小相等,方向相反,是一对平衡力。
17.如图所示,ABCD是四块质量相同的砖,每块重50N,A、D两侧是两块竖直的木板,木板外侧分别用100N的力压紧,砖处于静止状态,A砖与B砖之间的摩擦力为 N,B砖与C砖之间的摩擦力为 N,木板对D砖在竖直方向上的作用力的方向是 。
【答案】 50 0 竖直向上
【详解】[1][2][3]把4块砖看作一个整体:4块砖的总重力为
G=4×50N=200N
两边的压力F相同,两边受到的摩擦力也相同,根据平衡力知识,向下的重力200N与两边的摩擦力之和相等;故两边的砖块A和D各受到100N的摩擦力作用,且方向竖直向上,对A,根据平衡条件,A砖受B砖的摩擦力为50N,方向竖直向下,根据牛顿第三定律,B砖受A砖的摩擦力为50N,方向竖直向上,由于B砖重50N,根据平衡条件,B砖与C砖之间的摩擦力为0。
18.如图,a、b两物体在竖直向上的恒力F作用下,一起沿粗糙竖直墙面匀速向上运动,a、b两物体的质量分别为M、m,重力加速度为g。在运动过程中,a物体的受力个数为 ,b物体受力个数为 。
【答案】 4 3
【详解】[1][2]对物体b受力分析,b受重力、斜面的支持力和摩擦力的作用而处于平衡,故b受3个力;对物体a、b整体受力分析,受重力、恒力F;水平方向墙壁对a没有支持力,否则整体不会平衡,所以墙壁对a没有支持力,也就没有摩擦力;对物体a受力分析,a受重力、b对a的压力和摩擦力,外力F的作用而处于平衡,故a受4个力。
19.如图所示,粗糙水平面上静置一斜面体,一物块沿斜面匀速下滑。现对物块施加平行斜面向下的恒定推力,物块沿斜面下滑的过程中,斜面体始终保持静止。施加推力后,斜面体对水平面的压力 ,水平面对斜面体的摩擦力 。(均填“变大”、“不变”或“变小”)
【答案】 不变 不变
【详解】[1] [2]开始时物块沿斜面匀速下滑,则物块和斜面体都处于平衡状态,竖直方向斜面体受到水平面的支持力等于物块和斜面体的重力之和,根据牛顿第三定律,斜面体对水平面的压力等于物块和斜面体的重力,水平方向,地面对斜面体的摩擦力为零,当对物块施加平行斜面向下的恒定推力后,物块沿斜面下滑的过程中,物块对斜面体的压力不变,则摩擦力也不变,即斜面体受力不变,所以斜面体对水平面的压力不变,仍等于物块和斜面体的重力;水平方向,地面对斜面体的摩擦力仍为零,也不变。
20.图甲是悬停在空中的风筝,图乙是其简化图。风筝在重力、牵线拉力和垂直于风筝面的风力的共同作用下悬停在空中,则下列说法正确的是( )
A.风筝在空中所受合力竖直向下
B.风筝对牵线的拉力与风筝的重力是一对平衡力
C.牵线对风筝的拉力大于风筝对牵线的拉力
D.风力和牵线拉力的合力方向竖直向上
【答案】D
【详解】A.风筝在空中所受合力等于0,A错误;
B.风筝对牵线的拉力与风筝的重力,没有作用在同一物体上,大小不相等,方向不相反,不是一对平衡力,B错误;
C.根据牛顿第三定律,牵线对风筝的拉力等于风筝对牵线的拉力,C错误;
D.风力和牵线拉力的合力方向竖直向上,大小等于风筝的重力,D正确。
故选D。
21.2025年5月30日,“我们的节日•端午”主题文化活动暨中国传统龙舟大赛在贵州铜仁碧江区大明边城龙舟基地开赛。来自全国各地的60支队伍在男子、女子传统划姿,自由划姿四大组别500米直道赛中展开激烈角逐,吸引数万人现场观赛。下列说法正确的是( )
A.船桨划水时,船桨对水的作用力小于水对船桨的作用力,所以龙舟能快速前进
B.选手们用力向后划水,水给船桨向前的作用力推动龙舟前进
C.龙舟在匀速前进时,船桨对水没有作用力,水也不对船桨产生作用力
D.龙舟加速前进时,船桨对水的作用力是龙舟前进的动力
【答案】B
【详解】AB.船桨划水时,船桨对水的作用力与水对船桨的作用力是一对相互作用力,等大反向,用力向后划水,水给船桨向前的作用力推动龙舟前进,故A错误,B正确;
C.龙舟在匀速前进时,船桨与水之间仍然有相互作用力,对龙舟而言,所受推力和水对其的阻力平衡,它才匀速前进,故C错误;
D.龙舟加速前进时,水对船桨的作用力推动龙舟前进,故D错误。
故选B。
22.如图为2025年5月17日开始举行的多哈世乒赛中孙颖莎用球拍大力击中乒乓球的瞬间。关于球拍击中球瞬间,下列说法正确的是( )
A.此时乒乓球受到的弹力是由于乒乓球发生了微小形变产生的
B.乒乓球受到的弹力的施力物体是手
C.乒乓球对球拍弹力的大小等于球拍对乒乓球弹力的大小
D.乒乓球对球拍弹力的大小小于球拍对乒乓球弹力的大小
【答案】C
【详解】AB.乒乓球受到的弹力是由于球拍产生微小形变,从而产生弹力,故乒乓球受到的弹力的施力物体是球拍,故AB错误;
CD.根据牛顿第三定律,乒乓球对球拍弹力的大小等于球拍对乒乓球弹力的大小,故C正确,D错误。
故选C。
23.如图所示,武术表演中演员一脚踩长杆,一脚勾长杆,能使演员和长杆保持静止。下列说法正确的是( )
A.长杆对演员的作用力方向竖直向上
B.地面对长杆的摩擦力方向水平向右
C.演员对长杆的压力是由于长杆发生形变而产生的
D.地面对长杆的支持力与长杆对地面的压力是一对平衡力
【答案】A
【详解】A.根据平衡条件,长杆对演员的作用力方向竖直向上,作用力的大小等于演员的重力,A正确;
B.地面对长杆的摩擦力等于0,B错误;
C.演员对长杆的压力是由于演员发生形变而产生的,C错误;
D.地面对长杆的支持力与长杆对地面的压力是一对作用力和反作用力,D错误。
故选A。
24.如图所示,滑块A和B叠放在传送带上,B被细线连于墙上。如果传送带逆时针转动,滑块A和B都相对地面静止,则下列说法正确的是( )
A.B共受到4个力的作用 B.A受到的静摩擦力方向水平向右
C.增大传送带的速度,细线的拉力变大 D.增大A的质量,B受到的摩擦力增大
【答案】D
【详解】AB.以A为对象,根据受力平衡可知,B对A的摩擦力为0,否则A不可能处于静止状态;以B为对象进行受力分析,可知B受到重力、A的压力、传送带的支持力和摩擦力、细线拉力,即B共受到5个力的作用,故AB错误;
CD.对AB整体,由平衡条件可知
可知增大传送带的速度,细线的拉力不变;增大A的质量,B受到的摩擦力增大,故C错误,D正确。
故选D。
25.一个质量为m的圆形冰箱贴(磁贴)吸附在竖直的冰箱门上,冰箱贴与冰箱门之间的动摩擦因数为,冰箱贴与冰箱门之间的吸引力为F,冰箱贴处于静止状态。下列说法正确的是( )
A.冰箱贴受到的摩擦力大小为
B.冰箱贴受到的摩擦力与重力是一对作用力与反作用力
C.冰箱贴受到四个力作用
D.若增大冰箱贴与冰箱门之间的吸引力F,冰箱贴受到的摩擦力也会增大
【答案】C
【详解】A.对冰箱贴进行受力分析,冰箱贴在竖直方向受重力mg和静摩擦力,因为冰箱贴静止,根据平衡条件,竖直方向受力平衡,静摩擦力
A错误;
B.冰箱贴受到的摩擦力与重力都作用在冰箱贴上,是一对平衡力,而作用力与反作用力是作用在两个不同物体上的,B错误;
C.冰箱贴受到重力、吸引力、弹力、静摩擦力四个力作用,C正确;
D.只要冰箱贴静止,其在竖直方向上重力和静摩擦力就平衡,静摩擦力大小始终等于重力mg,与冰箱贴和冰箱门之间的吸引力F无关,增大吸引力F,冰箱贴受到的摩擦力不变,D错误。
故选C。
26.(1)如图1所示,一个光滑小球用绳子拴在竖直墙面上,小球处于静止状态,试作出小球所受到的力的示意图;
(2)用斜向上的力F拉物体如图2,使其沿着水平面向前匀速运动,试作出物体所受到的力的示意图;
(3)教室里的磁性黑板上吸着一个磁性电路元件如图3所示,试作出它所受到的力的示意图。
【答案】(1);(2);(3)
【详解】(1)小球受到重力、绳子的拉力、墙壁的支持力,作出示意图如下图所示
(2)物块在斜向上的拉力F作用下,沿水平方向做匀速直线运动,则必定受到与运动方向相反的摩擦力,所以物块受到重力、地面的支持力、摩擦力以及拉力F的作用,如下图所示
(3)磁性电路元件处于平衡状态,则竖直方向必定受到向上的摩擦力与重力平衡,所以物体受到重力、磁场力、磁性黑板的支持力和摩擦力,如下图所示
27.对下列各种情况下的物体A进行受力分析
(1)静止在斜面上的物体;
(2)沿斜面下滚的小球(接触面粗糙);
(3)沿斜面上滑的物体A(接触面光滑)。
【答案】(1)见解析 ;(2)见解析 ;(3)见解析
【详解】(1)物体A能够静止在斜面上,说明受到斜面的静摩擦力,故物体受到重力、斜面的支持力和摩擦力3个力作用,如图所示
(2)由于接触面粗糙,小球受到与运动方向相反的摩擦力,同时还受到重力和支持力,如图所示
(3)由于接触面光滑,不受摩擦力,只受到重力和支持力,如图所示
28.作出指定物体(质量均为m)的受力示意图:
(1)小车上固定着硬杆,杆的端点固定着一个小球,均处于静止状态,画出小球的受力示意图。
(2)A、B两物体叠放在一起,用手托住B,让它们静止靠在墙边,然后释放,它们同时沿竖直墙面下滑,画出物体B的受力示意图。
(3)物块静止放在斜面体上,并给物块施加一竖直向下的压力F,斜面体静止在水平地面上,画出斜面体的受力示意图。
【答案】(1)见解析;(2)见解析;(3)见解析
【详解】(1)小球所受重力竖直向下,杆给的弹力与重力等大反向,即竖直向上,受力分析如图(1)所受。
(2)依题意,释放后物体B做自由落体运动,只受重力,受力分析如图(2)所示。
(3)对斜面受力分析,自身重力、地面的支持力、斜面上物体给的垂直于斜面的压力和沿斜面向下的静摩擦力。受力分析如图(3)所示。
试卷第1页,共3页
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