内容正文:
第4节 牛顿第三运动定律
一、必备知识基础
1.一本书静止在水平桌面上,下列说法正确的是( )
A.书对桌面的压力和书的重力大小相等,它们是一对平衡力
B.书所受到的重力和桌面对书的支持力是一对作用力与反作用力
C.书对桌面的压力和桌面对书的支持力是一对平衡力
D.书对桌面的压力和桌面对书的支持力是一对作用力与反作用力
2.春天,河边的湿地很松软,人在湿地上行走时容易下陷,在人下陷时( )
A.人对湿地地面的压力就是他受的重力
B.人对湿地地面的压力大于湿地地面对他的支持力
C.人对湿地地面的压力等于湿地地面对他的支持力
D.人对湿地地面的压力小于湿地地面对他的支持力
3.两个小球A和B,中间用弹簧连接,并用细绳悬挂于天花板下,如图所示,下面四对力中属于作用力和反作用力的是( )
A.绳对A的拉力和弹簧对A的拉力
B.弹簧对A的拉力和弹簧对B的拉力
C.弹簧对B的拉力和B对弹簧的拉力
D.B的重力和弹簧对B的拉力
4.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
B.绳拉牛的力与牛拉绳的力相互抵消了
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一对作用力与反作用力
5.“复兴号”列车是中国标准动车组的中文命名,具有完全知识产权,达到世界先进水平的动车组列车,已知“复兴号”运行时采用动车组技术。列车分为动车和拖车,动车牵引拖车前进,则下列说法正确的是( )
A.列车高速运行时只受重力、牵引力作用
B.列车加速前进时,动车向前拉拖车的力大于拖车向后拉动车的力
C.无论列车做何种运动,动车拉拖车的力与拖车拉动车的力大小都是相等的
D.只有列车匀速前进时,动车拉拖车的力才与拖车拉动车的力大小相等
6.重物A用一根轻弹簧悬于天花板下,画出重物和弹簧的受力图如图所示。F1的反作用力是 ,F1的施力物体是 ,F3的施力物体是 。
二、关键能力提升
7.在研究牛顿第三定律时,将两个完全相同的弹簧测力计通过挂钩悬挂对拉,如图所示,甲弹簧测力计在上,乙弹簧测力计在下。若将两个弹簧测力计的位置互换重复实验,则甲弹簧测力计和乙弹簧测力计示数的变化情况为( )
A.甲变小 B.甲不变
C.乙变小 D.乙不变
8.(多选)如图所示,物体A和B相对静止,以共同的速度沿斜面匀速下滑,则( )
A.A、B之间无摩擦力的作用
B.B受到斜面的滑动摩擦力作用
C.B受A沿斜面向上的滑动摩擦力作用
D.A受B沿斜面向上的静摩擦力作用
9.一个质量为75 kg的人站立在水平地面上,某一瞬间突然竖直跳起,已知刚跳起时速度为3.0 m/s,起跳时间为0.5 s,求此人在起跳瞬间对地面的压力的平均值。(人的运动近似看作匀加速运动,g取10 m/s2)
10.为探究作用力与反作用力的关系,某同学把两只力传感器同时连在计算机上,其中一只系在墙上,另一只握在手中,将两只力传感器的挂钩钩在一起,用力拉另一只传感器,如图甲所示,在计算机显示屏上观察到了这对拉力随时间变化的曲线,如图乙所示。将一个力传感器固定在滑块上,另一个力传感器钩住它向右变速拉动滑块,如图丙所示,观察到这对拉力随时间变化的曲线,如图丁所示。
分析两图线可以看出:
(1)作用力与反作用力有怎样的关系;
(2)此规律适用于怎样运动的物体之间?
参考答案
1.D 书对桌面的压力和书的重力大小相等,它们不是一对平衡力,也不是一对作用力与反作用力,A错误;书受重力和支持力,两力等大反向,为一对平衡力,B错误;书对桌面的压力和桌面对书的支持力是两个物体间的相互作用,为一对作用力与反作用力,C错误,D正确。
2.C 压力与支持力是一对作用力和反作用力的关系,故选项C正确。
3.C 作用力和反作用力是作用在相互作用的两个物体之间的力,绳对A的拉力与A对绳子的拉力是一对作用力和反作用力,A错误;弹簧对B的拉力和B对弹簧的拉力是一对作用力与反作用力,B错误,C正确;B受到的重力,施力物体是地球,与B对地球的吸引力是一对作用力和反作用力,D错误。
4.C 绳拉牛的力与牛拉绳的力是一对作用力与反作用力,大小相等,不能抵消,作用在两个物体上;人沿水平方向拉牛(可视为质点),但没有拉动,则绳拉牛的力与地面对牛的摩擦力是一对平衡力。故选C。
5.C 列车受重力、支持力、牵引力和摩擦力作用,故A项错误。根据牛顿第三定律可得,无论列车做何种运动,动车拉拖车的力与拖车拉动车的力大小都是相等的。故C项正确,B、D项错误。
6.解析 F1是指弹簧对重物A的拉力,F3是指重物A对弹簧的拉力,F4是指天花板对弹簧的拉力,F2为重物A的重力,F1的反作用力是F3;F1是重物受到的弹簧的拉力,F1的施力物体是弹簧;F3是弹簧受到的重物A的拉力,F3的施力物体是重物A。
答案 F3 弹簧 重物A
7.A 由于弹簧自身重力的影响,使得上面弹簧测力计的读数大于下面弹簧测力计的读数,所以甲、乙位置互换后,甲的读数减小,乙的读数增大。故选A。
8.BD 假设A、B之间接触面光滑,则A相对B下滑,即A受B沿斜面向上的静摩擦力作用;根据牛顿第三定律可知,B受A沿斜面向下的静摩擦力作用,选项A、C错误,D正确;B相对斜面向下滑动,则B受到斜面的滑动摩擦力作用,选项B正确。
9.解析 以人为研究对象,人在起跳瞬间只受到重力和支持力,如图所示。
起跳瞬间,人的运动可等效成初速度为零的匀加速运动,
其加速度a= m/s2=6 m/s2
据牛顿第二定律得N-mg=ma
故N=m(g+a)=75×(10+6) N=1 200 N
据牛顿第三定律知,人对地面的平均压力为1 200 N,方向与N相反,竖直向下。
答案 1 200 N,竖直向下
10.解析 分析题图可得,(1)作用力与反作用力等大反向。(2)此规律在任何运动情况下都适用,作用力与反作用力的关系与物体运动情况无关。
答案 见解析
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