4.4牛顿第三定律 同步练习-2025-2026学年高一上学期物理粤教版（2019）必修第一册

第四节　牛顿第三定律 一、必备知识基础练 题组一　作用力与反作用力和平衡力的比较 1.(2025贵州六盘水高一期末)如图所示,磁力双面擦窗器的A、B两部件均静止于竖直玻璃表面,A、B两部件间存在着相互吸引的磁力,则(　　) A.A部件对玻璃的摩擦力方向竖直向上 B.A部件对玻璃的弹力与B部件对A部件的磁力是一对平衡力 C.玻璃表面坚硬,因此没有发生形变 D.玻璃对A部件的弹力与A部件对玻璃的弹力是一对相互作用力 2.如图所示,某同学脚穿旱冰鞋去推一张放在水平地面上的桌子,结果没推动,则她对桌子的推力(　　) A.大于桌子对她的推力 B.小于桌子对她的推力 C.方向与桌子对她的推力方向相同 D.方向与桌子对她的推力方向相反 3. “奋斗者”号潜水器即将入水的情形如图所示,随后它下潜至马里亚纳海沟万米深处,使用机械手采集深海标本,下列说法正确的是(　　) A.机械手对标本的作用力大于标本对机械手的作用力 B.机械手对标本的作用力大小等于标本对机械手的作用力大小 C.机械手对标本的作用力和标本对机械手的作用力是一对平衡力 D.机械手先对标本产生作用力,标本后对机械手产生反作用力 题组二　对牛顿第三定律的理解 4.(2025黑龙江大庆高一期末)如图所示,一队消防员在进行高压水枪训练,用高压水流冲击静止在水平地面上的小汽车尾部,发现小汽车被推着加速向前运动.下列说法正确的是(　　) A.水对车的力大于车对水的力 B.水对车的力大于地面对车的摩擦力 C.水对水枪的作用力小于水枪对水的作用力 D.水对水枪的作用力与水枪对人的作用力是一对平衡力 5.(2025北京顺义高一月考)我们知道物体间力的作用是相互的,被称为作用力和反作用力.在研究牛顿第三定律的作用力和反作用力的大小、方向之间有什么样的关系时,做如下实验,如图甲是利用力传感器研究两个物体间的作用力和反作用力的示意图,图乙是记录的两个物体间的作用力和反作用力的变化图线.根据实验操作事实和图线得出的结论正确的是(　　) A.作用力大时,反作用力小 B.作用力和反作用力的方向总是相反的 C.作用力和反作用力是作用在同一个物体上的 D.此图线一定是在两个物体都处于静止状态下显示出来的 6.(2025河北高一期末)如图为一儿童玩具——弹跳杆,当人抓住扶手用力蹬踏板压缩弹簧后,人就向上弹起,然后可以带动弹跳杆跳跃离开地面,下列说法正确的是(　　) A.弹跳杆静止在地面上时对地面的压力是由于弹跳杆的形变产生的 B.弹跳杆静止在地面上时,地面对弹跳杆的支持力和弹跳杆对地面的压力是一对平衡力 C.当弹跳杆将人弹起向上加速运动时,弹跳杆对人的作用力大于人对弹跳杆的作用力 D.当弹跳杆将人弹起向上加速运动,但弹跳杆还没有离开地面时,地面对弹跳杆的支持力和人对弹跳杆的压力是一对作用力和反作用力 7.(多选)某同学山地滑雪时的情境如图所示,图示时刻,该同学不借助雪杖在倾斜雪道(可视为斜面)上匀速下滑.忽略空气阻力,则关于该时刻运动员或雪道受力情况的下列说法正确的是(　　) A.雪道受到的摩擦力方向沿雪道向上 B.雪道对该同学的弹力和摩擦力的合力方向竖直向上 C.若该同学在雪道上加速下滑,则雪道对该同学的摩擦力小于该同学对雪道的摩擦力 D.无论该同学在雪道上匀速下滑还是加速下滑,雪道对该同学的摩擦力大小总等于该同学对雪道的摩擦力大小 题组三　牛顿第三定律的应用 8.如图所示,轻杆BC的C点用光滑铰链与墙壁固定,轻杆的B点通过水平细绳AB使轻杆与竖直墙壁保持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m0=50 kg,g取10 m/s2,求此时人对地面的压力大小. 二、关键能力提升练 9.气垫船是利用高压空气在船底和水面(或地面)间形成气垫,使船体全部或部分脱离支撑面航行的高速船舶.气垫是用大功率鼓风机将空气压入船底部,由船底周围柔性围裙或刚性侧壁等气封装置限制其逸出而形成的.如图所示,现有一艘气垫船,船体全部脱离水面,下列说法正确的是(　　) A.水面对高压空气的支持力使气垫船脱离水面 B.气垫船对高压空气的压力和水面对高压空气的支持力是一对作用力与反作用力 C.船体脱离水面上升过程,高压空气对气垫船的支持力大于气垫船对高压空气的压力 D.船体脱离水面上升过程,高压空气对气垫船的支持力与气垫船对高压空气的压力大小相等 10.两个质量分别为m1=2 kg、m2=3 kg的物体1、2置于光滑的水平地面上,中间用轻质弹簧测力计连接.两个大小分别为F1=40 N、F2=15 N的水平拉力分别作用在物体1、2上,如图所示.两物体在水平地面上运动,则下列说法正确的是(　　) A.弹簧测力计对1的弹力与弹簧测力计对2的弹力是一对平衡力 B.弹簧测力计对1的弹力与弹簧测力计对2的弹力大小相等,方向相反,是一对作用力和反作用力 C.稳定后两个物体的加速度大小相等,方向相反 D.弹簧测力计的示数为30 N 三、核心素养拔高练 11.摸高是指跳起来摸想要触碰到的目标.某同学质量为m=60 kg,原地静止站立(不起跳)摸高为2.00 m;纵跳摸高中,他先下蹲,重心下降0.4 m,经过充分调整后,发力跳起后的摸高为2.50 m.若他离开地面前蹬地过程视为匀加速直线运动,重力加速度大小g取10 m/s2,不计空气阻力,整个过程均在竖直方向上运动.求: (1)该同学离开地面瞬间的速度大小; (2)该同学离开地面前蹬地过程的加速度大小; (3)该同学离开地面前蹬地过程中对地面的压力大小. 参考答案 1.D　解析 对A部件受力分析,竖直方向有竖直向下的重力与玻璃对A部件竖直向上的摩擦力,两个力是一对平衡力,根据牛顿第三定律,A部件对玻璃的摩擦力方向竖直向下,故A错误;对A部件受力分析,水平方向有玻璃对A部件的弹力与B部件对A部件的磁力,两个力是一对平衡力,故B错误;玻璃表面坚硬,形变量不明显,有弹力的产生必然发生形变,故C错误;根据牛顿第三定律,玻璃对A部件的弹力与A部件对玻璃的弹力是一对相互作用力,故D正确. 2.D　解析 某同学对桌子的推力和桌子对她的推力为一对相互作用力,大小相等,方向相反,故D正确,A、B、C错误. 3.B　解析 根据力的性质和特点,可知机械手对标本的作用力大小等于标本对机械手的作用力大小,且两力同时产生,A、C、D错误,B正确. 4.B　解析 水对车的力与车对水的力是相互作用力,总是等大反向,A错误;水能推汽车向前加速运动,可知水对车的力大于地面对车的摩擦力,B正确;水对水枪的作用力与水枪对水的作用力是相互作用力,总是等大反向,C、D错误. 5.B　解析 从图上可以看出作用力和反作用力关于时间轴对称即大小相等,一正一负即方向相反,故A错误,B正确;作用力与反作用力一定作用在两个物体上,且其大小和方向的关系与物体所处的状态无关,故C、D错误. 6.A　解析 弹跳杆静止在地面上时,弹跳杆对地面压力的施力物体是弹跳杆,即弹跳杆对地面的压力是由弹跳杆的形变产生的,故A正确;弹跳杆静止在地面上时,地面对弹跳杆的支持力和弹跳杆对地面的压力是一对作用力与反作用力,故B错误;根据牛顿第三定律,当弹跳杆将人弹起向上加速运动时,弹跳杆对人的作用力等于人对弹跳杆的作用力,故C错误;当弹跳杆将人弹起向上加速运动,但弹跳杆还没有离开地面时,地面对弹跳杆的支持力与弹跳杆对地面的压力是一对作用力与反作用力,故D错误. 7.BD　解析 对该同学受力分析,受到沿雪道向上的滑动摩擦力和垂直于雪道向上的弹力作用,因为匀速下滑,所以二力的合力与该同学自身重力等大反向,即竖直向上;根据牛顿第三定律可知,雪道受到的摩擦力方向沿雪道向下,故A错误,B正确.根据牛顿第三定律可知,无论该同学在雪道上匀速下滑还是加速下滑,雪道对该同学的摩擦力大小总等于该同学对雪道的摩擦力大小,故C错误,D正确. 8.解析 因匀速提起重物,则F=mg 即细绳对人的拉力大小为mg,所以地面对人的支持力大小为FN=m0g-mg=(50×10-30×10) N=200 N 根据牛顿第三定律知,人对地面的压力大小为FN'=200 N. 答案 200 N 9.D　解析 高压空气对气垫船的支持力使气垫船脱离水面,A错误;气垫船对高压空气的压力和高压空气对气垫船的支持力是一对作用力与反作用力,船体脱离水面上升过程,高压空气对气垫船的支持力与气垫船对高压空气的压力大小相等,方向相反,B、C错误,D正确. 10.D　解析 弹簧测力计对1的弹力作用在1上,弹簧测力计对2的弹力作用在2上,力作用在不同的物体上,不是一对平衡力,A错误;作用力和反作用力是两个相接触物体之间的相互作用,弹簧测力计对1的弹力与弹簧测力计对2的弹力不是两个相接触物体之间的相互作用,不是相互作用力,B错误;稳定后把两个物体看成整体,所受合力向右,则两物体的加速度大小相等,方向向右,C错误;根据牛顿第二定律得F1-F2=(m1+m2)a,解得a=5 m/s2,对1有F1-F=m1a,解得F=30 N,D正确. 11.解析 (1)该同学离开地面后做竖直上抛运动,由运动学公式得0-v2=-2g(h2-h1) 解得该同学离开地面时的速度大小v= m/s. (2)在跳起过程中,由运动学公式得v2-0=2ah3 解得a=12.5 m/s2. (3)对该同学,根据牛顿第二定律得F-mg=ma 解得F=1 350 N 由牛顿第三定律可知该同学对地面的压力大小为1 350 N. 答案 (1) m/s　(2)12.5 m/s2　(3)1 350 N 5 学科网（北京）股份有限公司 $