内容正文:
5.4牛顿第三运动定律
一、单选题
1.下列说法正确的是( )
A.质点是理想化物理模型,在现实生活中是不存在的
B.牛顿提出牛顿第一定律,指出力是维持物体运动的原因
C.一对作用力和反作用力的大小有时可能不相等
D.给桌子一个推力,桌子仍静止,违背了牛顿第二定律
2.下列说法中正确的是( )
A.作用力与反作用力可以是不同性质的力
B.有作用力才有反作用力,因此作用力在先,反作用力在后
C.两个物体相互作用,不论静止或运动,总是存在着作用力和反作用力
D.作用力和反作用力只能存在于相互接触的物体之间
3.如图是利用传感器研究作用力和反作用力的实验,可以得出的结论是( )
A.作用力先变化,反作用力后变化
B.作用力和反作用力的大小总是相等的
C.作用力和反作用力的方向总是相同的
D.作用力和反作用力是作用在同一个物体上的
4.下列情景中,关于力的大小关系,说法正确的是 ( )
A.跳高运动员起跳,地对人的支持力大于人对地的压力
B.火箭加速上升时,火箭发动机的推力大于火箭的重力
C.鸡蛋撞击石头,鸡蛋破碎,鸡蛋对石头的作用力小于石头对鸡蛋的作用力
D.钢丝绳吊起货物加速上升时,钢丝绳对货物的拉力大于货物对钢丝绳的拉力
5.2019年1月3日10时26分,我国“嫦娥四号”探测器成功着陆在月球背面南极附近的预选着陆区,人类探测器首次登陆月球背面.在着陆过程最后阶段,“嫦娥四号”先悬停在距月面100m高处,再缓慢下降到着陆点上方4m处,最终关闭发动机以自由落体方式完美着陆在月面,关于该探测器从距月面上方100m高处缓慢下降到着陆点上方4m处的过程中,下列说法正确的是( )
A.探测器受到喷射气体的反冲力与自身重力是一对相互作用力
B.探测器受到喷射气体的反冲力与自身重力是一对平衡力
C.探测器对喷射气体的力与喷射气体对探测器的反冲力合力为零
D.探测器对喷射气体的力与喷射气体对探测器的反冲力大小相等
6.两个力是一对作用力与反作用力,这两个力( )
A.方向相同 B.合力为零
C.大小相等 D.作用在同一个物体上
7.如图所示,某人正拉着拉杆箱在水平地面上匀速前进,拉力的大小为F、方向与水平方向的夹角为,拉杆箱受到的阻力与拉杆箱对地面的压力成正比,则下列说法正确的是( )
A.拉杆箱受到3个力的作用
B.拉杆箱对地面的压力与地面对拉杆箱的支持力是一对平衡力
C.地面对拉杆箱的摩擦力大小等于
D.若角增大,则拉力F一定减小
8.一根轻质弹簧竖直悬挂在天花板上,下端悬挂一小球并静止.弹簧和小球的受力如图所示,下列说法正确的是( )
A.F2的反作用力是F4
B.F1的施力物体是弹簧
C.F4的反作用力是F3
D.F3的施力物体是小球
9.如图所示,用球拍打击飞过来的网球时,若球击球拍的力为,球拍击球的力为,则( )
A.先产生,再产生
B.与是一对平衡力
C.与两力的性质不同
D.和大小相等,方向相反
10.一同学设计的无能耗永动汽车的想象图如图所示,有关这幅想象图,下列说法正确的是( )
A.磁铁对铁块的作用力大于铁块对磁铁的作用力
B.磁铁与铁块之间的相互作用力属于这辆车的内力,不能使汽车运动
C.只要屏蔽掉部分的铁块对磁铁的吸引力,就能使汽车运动
D.只要磁铁的磁性足够强,汽车就可以一直运动下去
11.人们通常认为一个大人和一个小孩拔河比赛,小孩胜出那是异想天开.如图所示,顽皮的小孩就让大人踩着滑板拔河比赛,小孩竟然拉着大人往左边加速运动,大人心服口服,明白了这样的道理:
A.小孩拉大人的力一定大于大人拉小孩的力
B.大人拉小孩的力还是大于小孩拉大人的力
C.决定胜负的关键是双方力气大小,质量大小的较量
D.决定胜负的关键是拉力大小和受到地面最大静摩擦力的较量
12.如图为《天工开物》里的农具名为耩子,耩子的底部套上尖利的铁尖,中间是一个放种子的方形木斗。播种在乡下叫耩地,均匀摇晃,种子便顺着方形木斗缓然而下进入了丰沃的大地。关于牛拉耩子前进时,下列说法正确的是( )
A.研究耩的运动时,可将牛的拉力沿水平和竖直两个方向分解
B.牛拉耩子前进,是因为牛拉耩子的力大于耩子拉牛的力
C.牛拉耩子不动,是因为牛拉耩子的力小于耩子拉牛的力
D.牛拉耩子不动或匀速前进时,牛拉耩子的力与耩子拉牛的力大小才相等
13.如图所示,物体A靠在竖直墙面上,在力F作用下,A、B保持静止.物体B的受力个数为( )
A.2 B.3 C.4 D.5
14.如图所示,质量为M的大圆环,用轻绳悬挂于天花板上,两个质量均为m的小环同时从等高处由静止滑下,当两小圆环滑至与圆心等高时所受到的摩擦力均为f,则此时大环对绳的拉力大小是( )
A.Mg B. C.Mg+2f D.
15.走钢丝是一种传统的杂技项目。如图所示,表演者手拿长杆在倾斜钢丝绳上缓慢向上行走,则( )
A.钢丝对人和杆整体的作用力竖直向上
B.人所受钢丝的支持力等于人和杆的重力
C.人对钢丝的压力与钢丝对人的支持力是平衡力
D.人手拿长杆会使整体重心升高,从而更容易保持平衡
16.“肥胖”已成为当前影响人类健康的一大问题,因此有一个标准的身材已成为很多人的理想,为使全民有一个健康的体魄,很多医院都有测量“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,下列说法中正确的是( )
A.人对测力计的压力与测力计对人的支持力是一对平衡力
B.人对测力计的压力与测力计对人的支持力是一对作用力和反作用力
C.人所受的重力与人对测力计的压力是一对平衡力
D.人所受的重力与人对测力计的压力是一对作用力和反作用力
17.如图所示,将一台电视机静止放在水平集面上,则以下说法中正确的是( )
A.它对桌面的压力和桌面对它的支持力是一对平衡力
B.它所受的重力和桌面对它的支持力是一对作用力与反作用力
C.桌面对它支持力的大小等于它所受的重力大小,这两个力是一对平衡力
D.它对桌面的压力就是它所受的重力,这两个力是同一种性质的力
18.学习物理知识可以帮助我们分析一些生活中的实际问题。在抗击新冠肺炎疫情居家学习期间,某同学用手托礼盒进行表演。若礼盒的质量为m,手与礼盒之间的动摩擦因数为μ,重力加速度为g,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,手掌一直保持水平。则下列说法中正确的是( )
A.若手托着礼盒一起向上匀加速运动,则手对礼盒的作用力大于礼盒对手的作用力
B.若手托着礼盒一起向右匀速运动,则礼盒受到水平向右的静摩擦力
C.若手托着礼盒一起向右匀加速运动,则手对礼盒的作用力大小为μmg
D.若手托着礼盒一起向右匀减速运动,则手对礼盒的作用力大小不会超过
二、多选题
19.如图所示,人站立在体重计上,下列说法正确的是( )
A.人对体重计的压力和体重计对人的支持力是一对平衡力
B.人对体重计的压力和体重计对人的支持力是一对作用力和反作用力
C.人所受的重力和体重计对人的支持力是一对平衡力
D.人所受的重力和人对体重计的压力是一对作用力和反作用力
20.用计算机辅助实验系统做“验证牛顿第三定律”的实验:用一辆电动玩具汽车拖运另一辆无动力的玩具汽车,在两车挂接处装上传感器探头,并把它们的挂钩连在一起.当电动玩具汽车通电后拉着另一辆车向前运动时,显示器屏幕上呈现相互作用力随时间变化的图像,如图所示。观察分析相互作用力随时间变化的图像,得出以下实验结论,其中正确的是( )
A.作用力大时,反作用力小
B.作用力与反作用力作用在同一物体上
C.作用力和反作用力是同时变化的
D.作用力和反作用力总是大小相等的
21.跳水一直是我国的优势项目,如图所示,一运动员站在3m跳板上,图中F1表示人对跳板的弹力,F2表示跳板对人的弹力,G表示运动员的重力,则( )
A.先有F1后有F2
B.运动员静止站立在跳板上,F2与G是一对平衡力
C.F1和F2大小相等、方向相反,是一对相互作用力
D.因人离开跳板前具有向上的加速度,所以F2大于F1
22.如图甲所示,某同学将一个力传感器A系在墙壁上固定,另一力传感器B握在手中,力传感器A、B互相钩着并连接在计算机上。用手向右拉力传感器B,在计算机显示屏上可以看到的图像如图乙所示。由图乙可知_______。
A.作用力大小总是大于反作用力大小
B.传感器A、B间的作用力和反作用力大小始终相等
C.传感器A、B间的作用力和反作用力方向始终相反
D.横坐标表示的物理量是传感器B向右移动的位移
23.如图是“超导磁悬浮”现象,悬浮在空中的是一块重力为G的永久磁铁,下方是超导体,则下列说法正确的是( )
A.悬浮磁体受到的悬浮力大于重力G
B.悬浮磁体受到的悬浮力等于重力G
C.悬浮磁体对超导体的力小于重力G
D.悬浮磁体对超导体的力等于重力G
24.如图所示,水平作用力F将一个物体压紧在竖直墙上静止不动,下列说法正确的是( )
A.作用力F跟墙面对物体的支持力是一对平衡力
B.物体对墙面的压力跟墙面对物体的支持力是一对作用力与反作用力
C.物体所受的重力与墙面对物体的摩擦力是一对平衡力
D.物体对墙面的摩擦力与物体受到的重力是一对作用力与反作用力
25.用计算机辅助实验系统做验证牛顿第三定律的实验,点击实验菜单中“力的相互作用”。如图甲所示,把两个力探头的挂钩钩在一起,向相反方向拉动,观察显示器屏幕上出现的结果(图乙)。分析两个力传感器的相互作用力随时间变化的曲线,以下结论正确的是( )
A.作用力与反作用力大小时刻相等
B.作用力与反作用力作用在同一物体上
C.作用力与反作用力大小同时变化
D.作用力与反作用力方向相反
26.一个大人(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.对这个过程中作用于双方的力的关系,说法正确的是( )
A.大人拉小孩的力一定比小孩拉大人的力大
B.大人与小孩间的拉力是一对作用力与反作用力
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,大人的力才比小孩的力大,在可能出现的短暂相持过程中,两人的拉力一样大
27.如图所示,人重600N,木板重400N,人与木板间、木板与地面间的动摩擦因数均为0.2,绳与滑轮的质量及它们之间的摩擦均不计,现在人用水平拉力拉绳,使他与木板一起向右匀速运动,则( )
A.人拉绳的力是200N
B.人拉绳的力是100N
C.人的脚给木板的摩擦力方向水平向右
D.人的脚给木板的摩擦力方向水平向左
28.如图所示,P、Q叠放在一起,静止在水平面上,在下列各对力中,属于作用力和反作用力的有( )
A.P所受的重力和Q对P的支持力 B.P所受的重力和P对Q的压力
C.P对Q的压力和Q对P的支持力 D.Q对桌面的压力和桌面对Q的支持力
29.如图所示,两个石块A、B静止叠放在水平桌面上,下列说法正确的是( )
A.A受到的支持力是B发生弹性形变产生的
B.B对地面的压力是地面发生弹性形变产生的
C.B对A的支持力和A对B的压力是一对相互作用力
D.B对桌面的压力和桌面对B的支持力是一对平衡力
30.如图,建筑工人用砖夹竖直搬运四块相同的砖,每块砖的质量均为m,重力加速度大小为g。下列说法正确的是( )
A.当砖静止时,砖块4对砖块3的摩擦力大小为
B.当砖静止时,砖块2对砖块3的摩擦力为零
C.当将四块砖一起竖直向上加速提起时,砖块4对砖块3的摩擦力大小为mg
D.当将四块砖一起竖直向上加速提起时,砖块2对砖块3的摩擦力为零
31.冬奥会上,张丹和张昊一起以完美的表演赢得了双人滑冰比赛的银牌。在滑冰表演刚开始时他们静止不动,随着优美的音乐响起在相互猛推一下之后他们分别向相反方向运动。假定两人与冰面间的动摩擦因数相同。已知张丹在冰上滑行的距离比张昊远,这是由于( )
A.在推的过程中,张丹推张昊的力小于张昊推张丹的力
B.在推的过程中,张丹推张昊的时间等于张昊推张丹的时间
C.在刚分开时,张丹的初速度大于张昊的初速度
D.在刚分开时,张丹的加速度小于张昊的加速度
32.用计算机辅助实验系统做验证牛顿第三定律的实验,点击实验菜单中“力的相互作用”.如图甲所示,把两个探头的挂钩钩在一起,向相反方向拉动,观察显示器屏幕上出现的结果如图乙所示观察分析两个相互作用力随时间变化的曲线,可以得到的实验结论是( )
A.作用力与反作用力始终相同
B.作用力与反作用力作用在同一物体上
C.作用力与反作用力大小相等
D.作用力与反作用力方向相反
33.如下图所示,质量为m1的木块和质量为m2的长木板叠放在水平地面上.现对木块施加一水平向右的拉力F,木块在长木板上滑行,而长木板保持静止状态.已知木块与长木板间的动摩擦因数为μ1,长木板与地面间的动摩擦因数为μ2,且最大静摩擦力与滑动摩擦力相等.下列说法正确的是
A.木块受到的摩擦力大小为μ1(m1+m2)g
B.长木板受到的摩擦力大小为μ2(m1+m2)g
C.若改变F的大小,当F>μ1(m1+m2)g时,长木板一定不运动
D.若将F作用于长木板,长木板与木块有可能会相对滑动
三、实验题
34.如图所示,是利用DIS实验研究物体之间相互作用的作用力与反作用力的关系时得到的图像。从图像上可以对作用力与反作用力的关系总结出如下结论:
(1) ;
(2) 。
35.在“探究作用力与反作用力的关系”实验中,某同学将两个力传感器按如图甲方式对拉,其中一只系在墙上,另一只握在手中,在计算机屏上显示出力,如图乙所示。
(1)横坐标代表的物理量是 。
(2)由图可得到的实验结论是 (填字母)。
A.两力传感器间的作用力与反作用力大小相等
B.两力传感器间的作用力与反作用力方向相反
C.两力传感器间的作用力与反作用力同时变化
D.两力传感器间的作用力与反作用力作用在同一物体上
36.在关于牛顿第三定律的实验中,我们获得了如图1所示的图线,仅根据图线,我们可以得出的结论是: 在这个实验中,我们用到的传感器如图2所示,该传感器名称是: .在这个实验中,根据测量所得到的图象可知,在t=18s时,相互作用力的大小是 N.
37.在“探究作用力与反作用力的关系”实验中,某同学将两个相同的弹簧测力计连接在一起对拉(如图所示),发现作用力与反作用力的大小 (选填“相等”或“不相等”);作用力与反作用力的方向 (选填“相同”或“相反”);同时发现作用力与反作用力的作用 (选填“有”或“没有”)先后。
四、解答题
38.鸡蛋撞在石头上,鸡蛋碎了,但石头却没有什么变化,是不是石头对鸡蛋的作用力大,鸡蛋对石头的作用力小?
39.如图所示,一物体的质量m=4kg,与水平地面间的动摩擦因数μ=0.3,在与水平方向成37°角的恒力F=10N作用下,物体处于静止状态.(g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8).求:
(1)水平地面所受的压力大小;
(2)水平地面对物体的摩擦力大小.
40.送水员用如左图所示的双轮小车运送一质量为m的桶装矿泉水,右图为小车装水后静止时的截面图,此时OM与ON垂直,OM与水平面间的夹角为。不计桶与小车间的摩擦,重力加速度为g。
(1)求水桶对OM面的压力大小;
(2)缓慢增大,ON面对桶的支持力如何变化?
41.在水平路面上一个重力为G=200 N的木箱,用一大小为18N水平向右拉力拉重物,假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,木箱与路面间的动摩擦因数μ=0.10.
(1)求上述情景地面受到木箱的摩擦力?
(2)若将水平拉力的方向变为与水平路面的夹角θ=37°,如图所示.要使木箱能在水平路面上匀速移动,则该拉力F应为多大?(sin37°=0.6,cos37°=0.8)
42.如图所示,假如你在静止于水面的小船上从船头走向船尾,小船会向什么方向运动?试解释这一现象。
43.溜冰是一项非常好的健体,时尚运动,深受青少年小朋友的喜爱,质量分别为40kg和50kg的甲、乙两个小孩都穿着冰鞋站在溜冰场的冰面上,其中甲小孩用100N的水平力推乙小孩,则两个小孩各得到怎样的加速度?
44.如图所示,底座A上装有0.5m长的直立杆,底座和杆的总质量为M=0.2kg,杆上套有质量为0.05kg的小环B,它与杆之间有摩擦,当环从底座上以4m/s的初速度飞起时,刚好能到达杆顶而没有脱离直立杆,取g=10m/s2,求在环升起的过程中底座对水平面的压力为多大?
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参考答案
1.A
【详解】A.质点是理想化物理模型,在现实生活中是不存在的,A正确;
B.牛顿提出牛顿第一定律,指出力不是维持物体运动的原因,力是改变物体运动状态的原因,B错误;
C.据牛顿第三定律可知,一对作用力和反作用力的大小相等,方向相反,作用在同一直线上,C错误;
D.给桌子一个推力,桌子仍静止,可知桌子还受到静摩擦力的作用,桌子的合力为零,加速度为零,符合牛顿第二定律,D错误。
故选A。
2.C
【详解】A.作用力和反作用力必是同性质的力,故A错误;
B.作用力和反作用力是同时产生的,故B错误;
C.两个物体相互作用,不论静止或运动,总是存在着作用力和反作用力,故C正确;
D.作用力和反作用力不只是存在于相互接触的物体之间,例如相互作用的磁铁,故D错误。
故选C。
3.B
【详解】A.由图象可知,作用力和反作用力是同时产生,同时消失的,所以A错误;
BCD.牛顿第三定律内容:两个物体之间的作用力与反作用力总是大小相等,方向相反,作用在同一条直线上。所以B正确,CD错误。
故选B。
4.B
【详解】A.人对地面的压力和地面对人的支持力是作用力与反作用力,大小相等方向相反,故A错误.
B.火箭加速上升是因为火箭发动机产生的推力大于火箭自身的重力,合力向上,故B正确.
C.鸡蛋对石头的力和石头对鸡蛋的力是作用力与反作用力,等大反向,鸡蛋破碎是因为鸡蛋的强度较小,故C错误.
D.钢丝绳对货物的拉力与货物对钢丝绳的拉力为作用力与反作用力,等大反向,故D项错误.
5.D
【详解】A.探测器受到喷射气体的反冲力的受力物体是探测器,探测器自身重力的受力物体也是探测器,不是一对相互作用力,故A错误;
B.探测器缓慢下降的过程中没有说明运动的状态,所以探测器受到喷射气体的反冲力与自身重力不一定是一对平衡力,故B错误;
C.探测器对喷射气体的力与喷射气体对探测器的反冲力是一对作用力与反作用力,不能合成,故C错误;
D.探测器对喷射气体的力与喷射气体对探测器的反冲力是一对作用力与反作用力,大小相等,故D正确。
故选D。
6.C
【分析】一对作用力与反作用力是两个物体间的相互作用力,它们也是大小相等、方向相反且作用在同一条直线上,但它们是作用在两个物体上,施力物体与施力物体刚好相反,且力的性质一定相同,同时产生、同时消失.
【详解】根据牛顿第三定律可知,一对作用力与反作用力是两个物体间的相互作用力,它们也是大小相等、方向相反且作用在同一条直线上,但它们是作用在两个物体上,所以两个力不能合成.故C正确,ABD错误。
故选C。
【点睛】本题关键要明确一对平衡力与一对作用力与反作用力的区别,初学者往往容易看到大小相等、方向相反且作用在同一条直线上就认为是一对平衡力。
7.C
【详解】A.拉杆箱受到重力、支持力、拉力、摩擦力4个力作用,故A错误;
B.拉杆箱对地面的压力和地面对拉杆箱的支持力是一对相互相互作用力,不是平衡力,故B错误;
CD.根据平衡条件得
,
又
联立解得
角在之间变化时,拉力F存在最小值,并不是单调变化,故C正确,D错误。
故选C。
8.D
【详解】F2的反作用力是F3,选项A错误;F1的施力物体是地球,选项B错误;F4的反作用力是弹簧对天花板的拉力,选项C错误,F3的施力物体是小球,D正确;故选D.
9.D
【详解】球击球拍的力为F1,球拍击球的力为F2,两个力是作用力和反作用力关系,根据牛顿第三定律,两个力同在同失,大小相等,方向相反,作用在同一直线上,力的性质相同;
A. 先产生,再产生,与结论不相符,选项A错误.
B. 与是一对平衡力,与结论不相符,选项B错误.
C. 与两力的性质不同,与结论不相符,选项C错误.
D. 和大小相等,方向相反,与结论相符,选项D正确.
10.B
【详解】磁铁与铁块之间是一对相互作用力,任何时候都是等大反向的,对于车而言,磁铁与铁块之间的作用力是一对内力,不可能使车运动,故B正确,ACD错误。
故选B。
11.D
【详解】AB.小孩拉大人的力与大人拉小孩的力是一对作用与反作用力,总是大小相等方向相反,故选项AB错误;
CD.对于双方拔河者来说,当所受的拉力大于与地面的最大静摩擦力时就要被拉动而失败,则决定胜负的关键是拉力大小和受到地面最大静摩擦力的较量,选项C错误,D正确。
故选D。
12.A
【详解】A.研究耩的运动时,耩受到重力、阻力和牛的拉力作用,其在水平方向运动,故需将绳的拉力沿水平方向和竖直方向进行分解,A正确;
BCD.牛拉耩子的力和耩子拉牛的力是作用力和反作用力,总是大小相等,方向相反,BCD错误。
故选A。
13.C
【详解】试题分析:以A为研究对象,受力分析,有竖直向下的重力、B对A的支持力和摩擦力,这样才能使平衡.根据牛顿第三定律,A对B也有压力和摩擦力,B还受到重力和推力F,所以受四个力作用.故选C.
考点:受力分析
【名师点睛】本题关键先对A物体受力分析,再得出A对B物体的反作用力,最后在结合平衡条件对B物体受力分析.
14.C
【详解】小环受到大环的摩擦力大小为f,方向向上,根据力的作用是相互的,大环受到两个小环的摩擦力大小各为f,方向向下;以大环为研究对象,处于静止状态,受力满足平衡关系,向上的力是绳子对它的拉力F,向下的力有:大环的重力G、两个小环的摩擦力2f;根据平衡力的大小相等的特点,得到
由牛顿第三定律可知大环对绳的拉力大小为
故选C。
15.A
【详解】AB.人和杆整体受重力、支持力、摩擦力而处于平衡状态,所受合力为零,所以钢丝对人和杆整体的作用力竖直向上且与重力平衡, B错误A正确;
C.人对钢丝的压力与钢丝对人的支持力是一对作用力与反作用力,不是平衡力,C错误;
D.在走钢丝的过程中,表演者往往手拿一根长杆,主要是调节他自身重心的位置,以便时时保持平衡,当他的重心移动到适当的位置,就可以避免其倾倒,D错误。
故选A。
16.B
【详解】AB.人对测力计的压力和测力计对人的支持力是两个物体之间的相互作用,是一对作用力与反作用力, A错误,B正确;
CD.人所受的重力和人对测力计的压力,这两个力作用在不同物体上,大小相等、方向相同,不是平衡力,也不是相互作用力,CD错误。
故选B。
17.C
【详解】A.它对桌面的压力和桌面对它的支持力是一对相互作用力,故A错误;
B.它所受的重力和桌面对它的支持力是一对平衡力,故B错误;
C.桌面对它支持力的大小等于它所受的重力大小,并且这两个力方向相反,是一对平衡力,故C正确;
D.它对桌面的压力属于弹力,不是它所受的重力,这两个力产生原因不同,不是同一种性质的力,故D错误。
故选C。
18.D
【详解】A.根据牛顿第三定律,若手托着礼盒一起向上匀加速运动,则手对礼盒的作用力等于礼盒对手的作用力,A错误;
B.若手托着礼盒一起向右匀速运动,则礼盒和手之间没有摩擦力,B错误;
C.若手托着礼盒一起向右匀加速运动,因为加速度未知,无法求出手对礼盒的作用力大小,C错误;
D.若手托着礼盒一起向右匀减速运动,则手对礼盒的最大摩擦力大小为μmg,手对礼盒的最大作用力大小为
若手托着礼盒一起向右匀减速运动,则手对礼盒的作用力大小不会超过小,D正确。
故选D。
19.BC
【详解】AB.人对体重计的压力与体重计对人的支持力是一对作用力和反作用力,故B正确,A错误;
CD.人所受的重力和人对体重计的压力方向相同,既不是相互作用力,也不是平衡力,而人受重力和体重计对人的支持力平衡,故C正确,D错误;
故选BC。
20.CD
【详解】ACD.由图像不难看出两个力的大小总是相等的,且是同时变化的,故A错误,CD正确;
B.作用力与反作用力作用在两个相互作用的物体上,施力物体同时也是受力物体,故B错误。
故选CD。
21.BC
【详解】ACD.F1为人对跳板的弹力,F2为跳板对人的弹力,所以F1与F2互为作用力与反作用力,同时产生,同时消失,同时变化,任何时刻都大小相等,方向相反。故AD错误,C正确;
B.运动员静止站立在跳板上,受力平衡,则F2与G都作用在人身上,是一对平衡力。故B正确。
故选BC。
22.BC
【详解】ABC.观察分析两个力传感器的相互作用力随时间变化的曲线,可以看出作用力与反作用力大小相等,方向相反,作用力与反作用力大小同时变化,故A错误,BC正确;
D.横坐标表示的物理量是作用时间,故D错误。
故选BC。
23.BD
【详解】AB.悬浮磁体受力分析可知,受到重力与悬浮力,由平衡可知,悬浮磁体受到的悬浮力等于重力G,故A错误,B正确;
CD.悬浮力即为超导体对悬浮磁体的作用力,由牛顿第三定律可知,悬浮磁体对超导体的力等于重力G,故C错误,D正确。
故选BD。
24.ABC
【详解】AC.对物体受力分析,物体受重力、作用力F、墙面对物体的支持力、墙面对物体的摩擦力,物体处于平衡状态,则作用力F跟墙面对物体的支持力是一对平衡力,物体所受的重力与墙面对物体的摩擦力是一对平衡力,故AC两项正确;
B.据作用力与反作用力的概念知,物体对墙面的压力跟墙面对物体的支持力是一对作用力与反作用力,故B项正确;
D.物体受到的重力竖直向下,物体对墙面的摩擦力竖直向下,则物体对墙面的摩擦力与物体受到的重力不是一对作用力与反作用力,故D项错误。
25.ACD
【详解】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。且同时产生、同时变化、同时消失。
A.作用力与反作用力大小时刻相等,故A正确;
B.作用力与反作用力是两个物体间的相互作用力,作用在两个物体上,故B错误;
C.作用力与反作用力大小同时变化,故C正确;
D.作用力与反作用力方向相反,故D正确。
故选ACD。
26.BC
【详解】作用力与反作用力总是大小相等的,大人与小孩手拉手比力气时,无论是在相持阶段还是在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;
A.不符合题意,错误;
B.正确;
C.正确;
D.不符合题意,错误.
27.BC
【详解】AB.先运用整体法,选取人和木板组成的系统为研究对象,根据平衡条件可得
即
得绳中弹力大小为
故A错误,B正确;
CD.再运用隔离法,选取人为研究对象,水平方向上,人共受到两个力的作用:绳子水平向右的拉力和木板对人的脚的摩擦力,二力平衡,摩擦力与拉力等大反向,即摩擦力方向水平向左,根据牛顿第三定律,人的脚给木板的摩擦力方向水平向右,故C正确,D错误。
故选BC。
28.CD
【详解】A.P所受的重力的施力物体是地球,Q对P的支持力的施力物体是Q,它们是一对平衡力,不是作用力与反作用力,故A错误;
B.P对Q压力的施力物体是P,受力物体是Q,P所受的重力和P对Q的压力大小相等、方向相同,但不是同一性质的力,不是作用力与反作用力,故B错误;
C.P对Q的压力的施力物体是P,受力物体是Q,而Q对P的支持力的受力物体是P,施力物体是Q,它们是一对相互作用力,故C正确;
D.Q对桌面的压力的施力物体是Q,受力物体是桌面,而桌面对Q的支持力的受力物体是Q,施力物体是桌面,它们是一对相互作用力,故D正确。
故选CD。
29.AC
【详解】A.弹力的产生都是施力物体发生形变,则A受到的支持力是B发生弹性形变产生的,故A正确;
B.B对地面的压力是B发生弹性形变产生的,故B错误;
C.B对A的支持力和A对B的压力是两物体之间的力,是一对相互作用力,故C正确;
D.B对桌面的压力和桌面对B的支持力是两物体之间的力,是一对相互作用力,故D错误;
故选AC。
30.BD
【详解】A.本题考查受力分析,目的是考查学生的推理能力。以砖块2和砖块3为研究对象,四块砖完全相同,由物体的平衡条件可知,砖块4对砖块3的摩擦力与砖块1对砖块2的摩擦力大小均为、方向均竖直向上,选项A错误;
B.以砖块3为研究对象,由物体的平衡条件可知,砖块2对砖块3的摩擦力为零,选项B正确;
C.对砖块2和砖块3整体,根据牛顿第二定律有
解得砖块4对砖块3的摩擦力大小
方向竖直向上,选项C错误;
D.对砖块3,根据牛顿第二定律有
解得
选项D正确;
故选BD。
31.BC
【详解】AB.在两个相互推的过程中,张丹推张昊的力与张昊推张丹的力是一对相互作用力,大小相等,方向相反,同在同失的,A错误B正确。
CD.在两个人分开后,水平面上受到只受摩擦力作用
所以加速度相等,根据
可得两个刚分开时,张丹的初速度大于张昊的初速度,C正确,D错误。
故选BC。
32.CD
【详解】由图乙可知,作用力和反作用力的图线关于轴对称,说明作用力和反作用力的大小始终相等,即同时增大,同时减小,变化完全一样,由于图像中的正、负表示方向,所以作用力和反作用力方向相反,作用力与反作用力作用在不同物体上;
A.不符合题意,错误;
B.不符合题意,错误;
C.正确;
D.正确.
33.CD
【详解】先对木块受力分析,受拉力F、重力、支持力和向后的滑动摩擦力,滑动摩擦力为f1=μ1m1g;根据牛顿第三定律,木块对长木板有向前的滑动摩擦力,长木板还受到重力、压力、支持力和地面对其向后的静摩擦力,根据平衡条件,有f2=f1=μ1m1g≠μ2(m1+m2)g,故AB错误;若改变F的大小,当F>μ1(m1+m2)g时,滑块加速,但滑块与长木板的滑动摩擦力不变,故长木板与地面间的静摩擦力也不变,故木板不会运动;故C正确;若将力F作用在长木板上时,滑块受木板的作用力等于二者间的滑动摩擦力;当整体的加速度大于μ1g时,木块一定会发生相对木板的滑动;故D正确;故选CD.
【点睛】本题关键是先对滑块受力分析,求出滑块与长木板间的滑动摩擦力,然后对长木板受力分析,求出长木板与地面间的静摩擦力;同时要分清楚静摩擦力和滑动摩擦力,判断摩擦力的有无可以根据摩擦力的产生条件、作用效果、牛顿第三定律判断.
34. 大小相等 方向相反或同时产生消失
【详解】[1]由图像可知,图像上下两部分大小相同,则作用力与反作用力大小相等;
[2]由图像可知,图像横轴为时间,且图像变化的时刻相同,则作用力与反作用力同时产生消失;由于图像上下两部分相反,则作用力与反作用力方向相反。
35. 时间 ABC
【分析】考查牛顿第三定律探究实验。
【详解】(1)[1]由题可知,图乙表示的是力传感器上的作用力随时间变化的关系,所以横坐标代表的物理量是时间,纵坐标代表的物理量是力;
(2)[2]从图乙可以看出作用力与反作用力大小相等,方向相反,同时产生,同时变化,且作用在不同的物体上,故A、B、C正确,D错误。故选ABC。
36. 实验结论是牛顿第三定律的内容,即:两个物体间的作用力与反作用力总是大小相等,方向相反,作用在同一条直线上; 力传感器; 9.0
【分析】作用力与反作用力大小相等,方向相反,作用在同一条直线上,且同时产生、同时变化、同时消失,作用在不同的物体上.
【详解】实验结论是牛顿第三定律的内容,即:两个物体间的作用力与反作用力总是大小相等,方向相反,作用在同一条直线上;
在这个实验中,我们用到的传感器如图2所示,该传感器名称是:力传感器;
根据测量所得到的图象可知,在t=18s时,相互作用力的大小是9.0N.
【点睛】解决本题的关键知道作用力与反作用力大小相等,方向相反,作用在同一条直线上,且同时产生、同时变化、同时消失.
37. 相等 相反 没有
【详解】[1][2][3]根据牛顿第三定律可知,作用力与反作用力大小相等,方向相反,作用在同一条直线上,同时产生,同时变化,同时消失,
则作用力与反作用力的作用没有先后。
38.见解析
【详解】不对,鸡蛋撞击石头的力和石头撞击鸡蛋的力是一对相互作用力,它们大小相等、方向相反。只不过相同大小的力鸡蛋承受不了,而石头却承受得了,所以鸡蛋撞石头,鸡蛋碎了而石头却没有什么变化。
39.(1)34N (2)8N
【分析】(1)对物体受力分析,受重力、拉力、支持力和静摩擦力,根据竖直方向的受力平衡,求得支持力,再根据牛顿第三定律求物体对地面的压力.(2)根据平衡条件求水平地面对物体的摩擦力大小.
【详解】(1)对物体受力分析:物体受重力、拉力、支持力和滑动摩擦力,如图所示:
竖直方向上合力为零,根据平衡条件得:
解得:
根据牛顿第三定律可知:水平地面所受的压力大小为34N.
(2)根据水平方向平衡,得:
【点睛】本题的关键是对物体受力分析后,运用正交分解法和平衡条件求出支持力和静摩擦力.
40.(1);(2)侧面ON对桶的支持力逐渐增大
【详解】(1)OM侧面对桶的支持力为
由牛顿第三定律,水桶对OM面的压力大小为
(2)ON面对桶的支持力
缓慢增大,增大,ON面对桶的支持力逐渐增大。
41.(1)18N ;(2)23.26N
【详解】(1)以木箱为研究对象,由题意知:木箱对地面的压力
木箱与地面间的最大静摩擦力为
则,说明木箱在拉力作用下处于静止状态,木箱受到地面间的静摩擦力为
由牛顿第三定律可知,地面受到木箱的摩擦力为18N,方向水平向左;
(2)对木箱受力分析.如图所示,木箱共受四个力作用.
将拉力F沿水平方向和竖直方向分解,由木箱在水平方向做匀速运动可得
代入数据可解得绳上所加拉力F应为:
【点睛】对物体进行受力分析,利用正交分解法得出水平和竖直方向的合力表达式,由共点力的平衡可得出F的大小.
42.小船会向人运动的反方向运动
【详解】因为人向船头运动,脚相对于船有向后运动的趋势,脚会受到向前的静摩擦力,根据牛顿第三定律可知,船会受到脚向后的反作用力,故船会向人运动的反方向运动。
43.甲、乙两小孩加速度大小分别为2.5m/s2和2m/s2,方向相反。
【详解】甲、乙的质量分别为m1=40kg、m2=50kg.甲对乙的水平推力F1=100N,根据牛顿第三定律可知乙对甲的推力F2=100N,方向与F1相反.据牛顿第二定律,甲、乙小孩的加速度大小
两人的加速度方向相反。
44.1.7N
【详解】对小环上升的过程进行受力分析,小环受重力mg和直立杆对其产生的滑动摩擦力f的作用,设小环的加速度大小为a,由牛顿第二定律得
f+mg=ma
又小环的初速度v=4 m/s,直立杆长度为s=0.5 m,小环向上做匀减速运动,由运动学公式得
0-v2=-2as
联立解得
a=16 m/s2,f=0.3 N
根据牛顿第三定律可知,小环给直立杆一个竖直向上的滑动摩擦力f′。因为杆和底座整体受力平衡,受力分析得
N+f=Mg
所以
N=1.7 N
根据牛顿第三定律知,底座对水平面的压力大小为1.7 N。
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