内容正文:
3.3 牛顿第三定律
一、单选题
1.关于两个物体间的作用力与反作用力,下列说法中正确的是( )
A. 有作用力才有反作用力,因此先有作用力后产生反作用力
B. 只有在两个物体处于平衡状态时,作用力与反作用力才大小相等
C. 作用力与反作用力只存在于相互接触的两个物体之间
D. 若作用力是摩擦力,则反作用力也一定是摩擦力
2.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,地面对运动员的支持力大于运动员对地面的压力
B. 磁体吸引铁钉的力和铁钉吸引磁体的力是大小相等的
C. 鸡蛋撞击石头,鸡蛋破碎,石头对鸡蛋的作用力大于鸡蛋对石头的作用力
D. 用锤钉钉子,锤对钉的打击力与钉对锤的作用力大小不一定相等
3.如图甲所示,把两个力传感器的挂钩钩在一起,让一个大人与一个小孩向相反方向拉,大人很轻松地就能将小孩拉过来。如果两个力传感器与计算机相连,就能很容易地显示出两个拉力随时间变化的图像,如图乙所示。由图像可以得出的正确结论是( )
A. 作用力和反作用力的大小总是相等 B. 作用力和反作用力的大小不相等
C. 作用力和反作用力的作用时间不相等 D. 作用力和反作用力的方向相同
4.对下列图片的判断正确的是( )
A. 甲图,跳高运动员起跳时,地面对他的支持力大于他对地面的压力
B. 乙图,汽车减速上坡,斜坡对汽车的摩擦力大于汽车对斜坡的摩擦力
C. 丙图,起重机用钢丝绳吊着货物加速上升时,钢丝绳对货物的拉力大小等于货物对钢丝绳的拉力
D. 丁图,拖车拉着汽车在水平道路上沿直线运动,只有它们做匀速运动时,拖车拉汽车的力才等于汽车拉拖车的力
5.一根轻质弹簧竖直悬挂在天花板上,下端悬挂一小球并静止。弹簧和小球的受力示意图如图所示,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
6.如图所示,有两个穿着溜冰鞋的人站在冰面上,当其中一个人A从背后轻轻推另一个人B时,两个人会向相反方向运动,这是因为A推B时( )
A. A与B之间有相互作用力 B. A对B的作用在先,B对A的作用在后
C. B对A的作用力小于A对B的作用力 D. A对B的作用力和B对A的作用力是一对平衡力
7.为落实党的十九大精神,传统民俗旅游日益火爆,如图所示为游客乘坐马车观光的场景,马拉着车在公路上加速前进。关于马拉车的力与车拉马的力,下列说法正确的是( )
A. 由于马车加速前进,马拉车的力大于车拉马的力
B. 只有马车匀速前进,马拉车的力才等于车拉马的力
C. 马拉车的力与车拉马的力是一对平衡力,大小始终相等
D. 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
8.一铁块被竖直的磁性黑板紧紧吸住不动,如图所示,下列说法正确的是( )
A. 黑板对铁块同时施加了两个力的作用 B. 黑板对铁块的磁力和弹力是一对平衡力
C. 铁块受到3个力的作用 D. 磁力大于弹力,黑板才能吸住铁块不动
9.建筑工人用如图所示的定滑轮装置运送建筑材料。质量为70.0 kg的工人站在地面上,通过定滑轮将20.0 kg的建筑材料以2 m/s的速度匀速拉升,忽略绳子和定滑轮的质量及定滑轮的摩擦,则工人对地面的压力大小为(g取10 m/s2)( )
A. 200 N B. 500 N C. 700 N D. 900 N
10.如图所示,物体A静止在固定斜面上,斜面的倾角为θ,下列说法正确的是( )
A. 物体A受到重力、支持力、摩擦力、下滑力共四个作用力 B. 物体A受到重力、支持力、摩擦力三个力的作用
C. 斜面对物体A的支持力是因为物体A发生形变产生的 D. 物体A受到的摩擦力沿斜面向下
11.一梯子斜靠在光滑的竖直墙上,下端放在粗糙的水平地面上,如图所示,关于梯子的受力分析,下列说法正确的是( )
A. 梯子只受重力
B. 梯子受重力和地面的支持力
C. 梯子受重力、地面的支持力、竖直墙的弹力
D. 梯子受重力、地面的支持力、竖直墙的弹力和地面的摩擦力
12.如图所示,半球形的碗固定在水平地面上,碗口水平,O点为其球心,碗的内外表面及碗口光滑。一根细线跨在碗口上,两端分别系有小球甲、乙且细线末端的延长线均过小球甲、乙的球心。当小球甲、乙均处于静止时,小球乙上端细线恰好竖直。下列说法正确的是( )
A. 小球乙受到三个力 B. 小球甲受到四个力
C. 小球乙受到碗壁的弹力水平向右 D. 小球甲受到碗壁的弹力方向从接触点指向O点
13.如图所示,A、B、C三个物体质量相等,它们与传送带间的动摩擦因数也相同,三个物体随传送带一起匀速运动,运动方向如图中箭头所示,则下列说法正确的是( )
A. A物体受到的摩擦力方向向右
B. 三个物体中只有A物体受到的摩擦力是零
C. B受到的摩擦力沿传送带向下
D. B、C受到的摩擦力方向相反
14.如图所示,质量为m的木块在质量为M的长木板上,受到向右的拉力F的作用而向右滑行,长木板处于静止状态,已知木块与木板间的动摩擦因数为μ1,木板与地面间的动摩擦因数为μ2,重力加速度为g,下列说法正确的是( )
A. 木板受到地面的摩擦力的大小一定是μ2mg
B. 木板受到地面的摩擦力的大小一定是μ2(m+M)g
C. 木板受到地面的摩擦力的大小一定等于F
D. 当F>μ2(m+M)g时,木板仍静止
二、多选题
15.如图所示,手拉动弹簧的过程中,弹簧处于拉伸状态,下列说法正确的是( )
A. 手拉动弹簧的同时弹簧对手产生作用力 B. 手与弹簧之间的作用力是不同性质的力
C. 手先对弹簧有作用力,而后弹簧对手有作用力 D. 手对弹簧的作用力增大
16.木箱重G1,人重G2,人站在木箱里用力F向上推木箱,如图,则有( )
A. 人对木箱底的压力大小为G1-F B. 人对木箱底的压力大小为G2+F
C. 木箱对地面的压力大小为G2+G1-F D. 木箱对地面的压力大小为G1+G2
17.如图所示,我国有一种传统的民族体育项目叫作“押加”,实际上相当于两个人拔河,如果甲、乙两人在“押加”比赛中,甲获胜,则下列说法中正确的是( )
A. 甲对绳的拉力大于乙对绳的拉力,所以甲获胜
B. 当甲把乙匀速拉过去时,甲对绳的拉力等于乙对绳的拉力
C. 当甲把乙加速拉过去时,甲对绳的拉力大于乙对绳的拉力
D. 甲对绳的拉力始终等于乙对绳的拉力,只是地面对甲的摩擦力大于地面对乙的摩擦力,所以甲获胜
18.如图甲所示,倾角为θ的固定斜面上放置一滑块P(P的上表面水平),在滑块P上放置一个物块Q,P和Q均静止;图乙为在粗糙水平面上放一斜面体,斜面体上放置一木块,木块和斜面体均静止。下列说法正确的有( )
A. 图甲中Q受到向左的摩擦力 B. 图甲中Q不受摩擦力
C. 图乙中水平面对斜面体有向左的摩擦力 D. 图乙中木块受到三个力的作用
19.如图所示,三个相同物体叠放在一起,置于粗糙水平面上,物体间不光滑,现用一水平力F作用于B上,物体仍静止.下列说法中正确的是( )
A. B物体受到六个力作用
B. A物体受到两个力作用
C. C物体受到水平面对它的摩擦力大小为F,方向水平向左
D. C物体对B物体的支持力大小等于B物体的重力
20.如图所示,在竖直向上的恒力F作用下,a、b两物体紧挨竖直墙面处于静止状态,则关于它们的受力情况,下列说法正确的是( )
A. a一定受到4个力
B. a可能受到3个力
C. a与墙壁之间一定有弹力和摩擦力
D. a与b之间一定有摩擦力
21.如图是某小组同学为研究动摩擦因数所设计的实验装置.其中A为一质量为M的长直木板,B为木板上放置的质量为m的木块,Q为木块右端连接的一水平弹簧测力计.实验时用水平力F将A从B的下方抽出,通过Q的读数即可测出动摩擦因数.若实验条件较为理想,则( )
A. 只有将木板A匀速抽出才能从Q上读取稳定读数
B. 将木板A加速、减速或匀速抽出均能从Q上读取稳定读数
C. 通过该方法可测得A与B之间的动摩擦因数
D. 通过该方法可测得A与地面之间的动摩擦因数
三、计算题
22.如图所示,一质量不计的弹簧原长为10 cm,一端固定于质量m=2 kg的物体上,另一端施一水平拉力F,物体与水平面间的动摩擦因数为0.2.当将弹簧拉长至12 cm时,物体恰好匀速运动.(g=10 m/s2,设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等,弹簧始终在弹性限度内)
(1)弹簧的劲度系数多大?
(2)物体静止后,当将弹簧拉长至11 cm时,物体受到的摩擦力大小为多少?
(3)当将弹簧拉长至13 cm时,物体所受的摩擦力大小为多少?
23.如图所示,物体A的重力为40 N,物体B的重力为20 N,A与地面间的动摩擦因数μ1=0.2,物体A、B用细绳通过光滑的定滑轮相连,当作用在物体A上的水平力F=24 N时,恰能将A匀速拉出.求:
(1)地面对物体A的摩擦力大小;
(2)A、B接触面间的动摩擦因数μ2.
24.如图所示,两块小磁体质量均为0.5 kg,A磁体用轻质弹簧吊在天花板上,B磁体在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。不计地磁场对磁体的作用和磁体与弹簧间的相互作用,求B对地面的压力大小(g取10 m/s2)。
25.如图所示,轻杆BC的C点用光滑铰链与墙壁固定,杆的B点通过水平细绳AB使杆与竖直墙壁保持30°的夹角。若在B点悬挂一个定滑轮(不计重力),某人用它匀速地提起重物。已知重物的质量m=30 kg,人的质量M=50 kg,g取
10 m/s2,求此时人对地面的压力大小。
答 案
一、单选题
1.D 2.B 3.A 4.C 5.D 6.A 7.D 8.B 9.B 10.B 11.D 12.D 13.B 14.D
二、多选题
15.AD 16.BD 17.BD 18.BD 19.BC 20.AD 21.BC
三、计算题
22.解:(1)物体匀速前进时,k(x-x0)=μmg,则
k== N/m=200 N/m
(2)F1=k(x1-x0)=200×(0.11-0.10) N=2 N
最大静摩擦力等于滑动摩擦力Ffmax=μmg=0.2×2×10 N=4 N
故物体没动,所受静摩擦力Ff1=F1=2 N
(3)弹簧弹力F2=k(x2-x0)=200×(0.13-0.10) N=6 N
F2>Ffmax,此时物体受到的滑动摩擦力为
Ff2=μmg=0.2×2×10 N=4 N.
23. 解:(1)分别对B、A受力分析如图所示
地面对物体A的摩擦力大小:
Ff1=μ1(G1+FN2′)=μ1(G1+G2)=12 N.
(2)对物体B:FT=Ff2=μ2G2
对物体A:F=Ff1+Ff2′+FT′
Ff2′=Ff2,FT′=FT
解得:μ2=0.3.
24. 解:设B对A的作用力为F,规定竖直向上为正方向,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。
25. 解:因匀速提起重物,则F=mg。
即绳对人的拉力大小为mg,
所以地面对人的支持力大小为FN=Mg-mg=(50-30)×10 N=200 N,
根据牛顿第三定律知,
人对地面的压力大小为200 N。
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