4.4 牛顿第三定律 分层练习 -2025-2026学年高一上学期物理粤教版必修第一册

4.4 牛顿第三定律 分层练习 分层一：基础夯实 一、单选题 1．如图是运动员踢足球的情景，关于受力分析正确的是（　　） A．踢球时脚对足球的作用力大于足球对脚的作用力 B．足球在空中运动时，受重力和空气阻力作用 C．足球在空中飞行时，不受任何力 D．足球落在草地上滚动越来越慢，是因为只受摩擦力作用 2．关于牛顿第三定律，下列说法中正确的是 A．作用力和反作用力总是大小相等 B．作用力和反作用力是一对平衡力 C．作用力和反作用力作用在同一物体上 D．作用力和反作用力可以独立存在 3．2024年8月3日，在巴黎奥运会网球女子单打决赛中，中国选手郑钦文战胜对手夺得金牌。网球运动中，运动员常利用切球使网球产生复杂的曲线轨迹，下列说法正确的是（　　） A．研究运动员切球动作时，网球可以看成质点 B．击球时，球拍对网球的作用力大于网球对球拍的作用力 C．击球时，球拍对网球的弹力是因为球拍发生了形变 D．击球后，网球在空中继续向前运动时受到重力、推力和阻力 4．如图所示，将两弹簧测力计a、b连结在一起，当用力缓慢拉a弹簧测力计时，发现不管拉力F多大（未超出量程），a、b两弹簧测力计的示数总是相等，这个实验说明（ ） A．这是两只完全相同的弹簧测力计 B．弹力的大小与弹簧的形变量成正比 C．作用力与反作用力大小相等、方向相反 D．力是改变物体运动状态的原因 5．关于两个物体间作用力与反作用力的下列说法中，正确的是（  ） A．有作用力才有反作用力，因此作用力和反作用力是因果关系 B．只有两个物体处于平衡状态中，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．作用力与反作用力的性质一定相同 6．2024年8月3日，在巴黎奥运会网球女子单打决赛中，中国选手郑钦文战胜对手夺得金牌。下列关于网球运动说法正确的是（　　） A．飞来的网球速度越大，惯性越大 B．球被打飞回去，是因为力是维持物体运动状态的原因 C．击球时，球拍对网球的作用力大于网球对球拍的作用力 D．击球时，球拍对网球的弹力是因为球拍发生了形变 7．牛顿的三大运动定律构成了物理学和工程学的基础，它的推出、地球引力的发现和微积分的创立使得牛顿成为过去一千多年中最杰出的科学巨人之一。下列说法中正确的是（ ） A．牛顿第一定律是牛顿第二定律的一种特例 B．牛顿第一定律可以用实验验证 C．牛顿第三定律是描述作用力和反作用力关系的定律 D．为纪念牛顿，人们把“力”定为基本物理量，其基本单位为“牛顿” 8．下列关于力的说法，正确的是（　　） A．由胡克定律可得：，可知弹簧的劲度系数与弹力成正比，与形变量成反比 B．在同一粗糙的接触面，物体所受的压力越大，其受的摩擦力也越大 C．质点受三个力而处于平衡状态，则任意两个力的大小之和等于第三个力的大小 D．人站在平地上俯身向前推桌子，人却向后滑动，是因为人与桌子之间的推力大于人与地面间的最大静摩擦力 分层二：能力提升 二、多选题 9．如图所示，在密闭的盒子内装有一个质量为m的金属球，球刚好能在盒内自由活动。若将盒子竖直向上抛出，抛出后在上升和下降过程中，下列说法中正确的是（　　）    A．不计空气阻力的情况下，上升、下降时球对盒均有作用力 B．不计空气阻力的情况下，上升、下降时球对盒均无作用力 C．考虑空气阻力的情况下，上升时球对盒有作用力 D．考虑空气阻力的情况下，上升、下降球对盒均无作用力 10．如图所示，固定的斜面上叠放着A、B两木块，木块A与B的接触面水平，水平力F作用于木块A，使木块A、B保持静止状态，且F≠0。则下列描述正确的是（　　） A．A对B的压力和B对A的支持力是一对平衡力 B．A不可能只受到3个力作用 C．B可能受到4个力作用 D．斜面对木块B的摩擦力方向一定沿斜面向下 11．如图所示，站在向左运行的汽车上的人与车保持相对静止，用手推车的力为F，脚对车向后的摩擦力为f．下列说法中正确的是（　　） A．当车做匀速运动时，F=f B．当车做加速运动时，F＜f C．当车做减速运动时，F＜f D．不管车做何种运动，F总是f等大反向 12．如图所示，A、B两物体所受的重力分别是GA=3 N，GB=5 N。A用细线悬挂在顶板上，B放在水平面上，A、B间轻弹簧的弹力大小F=2 N，则（　　） A．细线中的张力为5 N时，B对地面的压力3 N B．细线中的张力为5 N时，B对地面的压力7N C．细线中的张力为1 N时，B对地面的压力7 N D．细线中的张力为1 N时，B对地面的压力3 N 三、填空题 13．某研究性学习小组利用如图所示的装置探究作用力与反作用力的大小关系。如图甲所示，在铁架台上用弹簧秤挂住一个实心铁球，弹簧秤的示数为F1，在圆盘测力计的托盘上放盛有水的烧杯，圆盘测力计的示数为F2；再把小球浸没在水中（水未溢出），如图乙所示，弹簧秤的示数为F3，圆盘测力计的示数为F4。 (1)请你分析弹簧秤示数的变化，F3 （选填“＞”“＝”或“＜”）F1。 (2)铁球对水的作用力大小为 ，若 ，就说明了作用力与反作用力大小相等。 14．如图所示，某人体重500N，用绳绕过定滑轮匀速提起300N的重物，那么此人拉绳子的力为 N，此人对地面的压力是 N。 15．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 。 四、解答题 16．如图所示，使用三段轻绳悬挂质量为的物体甲，三段轻绳的结点为O，轻绳OB水平且B端与站在水平面上的质量为的人相连，轻绳OA与竖直方向的夹角。物体甲及人均处于静止状态。（已知，，g取，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力）求： （1）轻绳OA、OB受到的拉力的大小。 （2）若人的质量，人与水平面之间的动摩擦因数为，欲使人在水平面上不滑动，则物体甲的质量的最大值。 17．如图所示，质量为5kg的活塞夹在一个粗糙的竖立汽缸内，活塞与缸壁间的最大静摩擦力为10N。现在利用轻质绳子通过两个光滑定滑轮将活塞与质量为M的铁锭相连。问要使活塞相对缸壁静止，铁锭质量M的范围。（g取10N/kg）    18．如图所示，质量为的砝码悬挂在轻绳和的结点上并处于静止状态，与竖直方向的夹角为，沿水平方向，质量为的木块与相连，静止于倾角为的斜面上取，，。求： (1)绳对结点的拉力的大小； (2)木块对斜面的摩擦力和木块对斜面的弹力的大小及方向。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 《4.4 牛顿第三定律 分层练习》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 B A C C D D C D BC BC 题号 11 12 答案 AB AC 1．B 【详解】A．踢球时脚对足球的作用力与足球对脚的作用力是一对相互作用力，大小相等，故A错误； BC．足球在空中运动时，受重力和空气阻力作用，故B正确，C错误； D．足球落在草地上滚动越来越慢，除了受到摩擦力作用，还受到重力和支持力作用，故D错误。 故选B。 2．A 【详解】A．两个物体之间的作用力和反作用力，总是作用在同一条直线上，大小相等，故A正确； B．两个物体之间的作用力和反作用力，作用在两个物体上，作用的效果不可能相互抵消，不是平衡力，故B错误； C．作用力和反作用力作用在两个物体上，故C错误； D．力的作用是相互的．同时出现，同时消失，不可以独立存在，故D错误； 故选A。 3．C 【详解】A．研究运动员切球动作时，运动员做怎样的动作与网球的如何转动有关，不能将网球看成质点，故A错误； B．根据牛顿第三定律可知，击球时，球拍对网球的作用力等于于网球对球拍的作用力，故B错误； C．击球时，球拍对网球的弹力是因为球拍发生了形变，因为球拍是这个弹力的施力物体，故C正确； D．击球后，因网球已经离开球拍，所以不受推力，故D错误。 故选C。 4．C 【分析】a、b两弹簧秤的示数分别显示b弹簧的拉力和a弹簧的拉力，这是一对作用力与反作用力，两弹簧称的示数相等，说明了作用力与反作用力大小相等、方向相反． 【详解】A、a、b两弹簧秤的示数分别显示b弹簧的拉力和a弹簧的拉力，这是一对作用力与反作用力，根据牛顿第三定律得知，它们的示数总是相等，与弹簧称无关，故两只弹簧称不一定完全相同．故A错误． B、此实验不能说明弹力的大小与弹簧的形变量成正比，故B错误； C、a、b两弹簧秤的示数分别显示b弹簧的拉力和a弹簧的拉力，这是一对作用力与反作用力，两弹簧称的示数相等，说明了作用力与反作用力大小相等、方向相反．故C正确． D、弹簧称的运动没有改变，故此实验不能说明力是改变物体运动状态的原因．故D错误； 故选C． 【点睛】本实验是证明了牛顿第三定律的正确性，不能证明胡克定律、力的作用效果等等其他规律． 5．D 【详解】AB．作用力与反作用力，它们同时产生，同时变化，同时消失，不是因果关系，故AB错误； C．不相互接触的两个物体之间也有作用力与反作用力，如磁铁吸引铁块时，故C错误； D．作用力与反作用力大小相同、方向相反、性质一定相同，故D正确。 故选D。 6．D 【详解】A．物体的惯性大小由质量决定，可知，飞来的网球速度虽然越大，但其惯性不变，故A错误； B．球被打飞回去，是因为力是改变物体运动状态的原因，故B错误； C．根据牛顿第三定律可知，击球时，球拍对网球的作用力大小等于网球对球拍的作用力，故C错误； D．根据弹力的产生条件可知，击球时，球拍对网球的弹力是因为球拍发生了形变，故D正确。 故选D。 7．C 【详解】A.牛顿第一定律揭示了物体不受力时的运动规律，牛顿第二定律给出了加速度与力和质量的关系，故牛顿第一定律是牛顿第二定律的基础，A错误； B.地球上的一切物体都受到重力，完全不受力的物体是没有的，牛顿第一定律可以用理想实验验证，B错误； C.牛顿第三定律揭示了作用力与反作用力的关系，C正确； D.为纪念牛顿，人们把力的单位规定为牛顿，即，但不是基本单位，D错误； 故选C。 8．D 【详解】A．弹簧的劲度系数由弹簧自身决定，与弹力和形变量无关，可以根据公式测量，故A错误； B．滑动摩擦力与正压力是有关的，而静摩擦力与正压力无关，故B错误； C．若物体受三个共点力的作用，根据三个力的合力为零可知任意两力的合力与第三力等大反向，并不是大小之和，力是矢量，故应该为矢量合，C错误； D．人站在平地上俯身向前推桌子，人却向后滑动，说明桌子对人的推力大于人与地面间的最大静摩擦力，而桌子对人的推力与人对桌子之间的推力是一对相互作用力，大小相等，方向相反，故D正确； 故选D。 9．BC 【详解】AB．若空气阻力可忽略，在整个过程中，由整体法分析可知加速度为g，再对球受力分析，根据牛顿第二定律可知，球只受重力，所以上升、下降过程中球对盒均无作用力，故A错误，B正确； CD．如果空气阻力不可忽略，上升时，盒子受到向下的重力和向下的空气阻力，加速度大于g，对球由牛顿第二定律知 FN＝m（a－g）（a>g）FN为球受到盒子顶部的压力，由牛顿第三定律知上升时球对盒顶有压力。同理分析，下降时，球的加速度为 a′<g 则有 F′N＝m（g－a′）F′N为盒子底部对球的支持力，由牛顿第三定律知下降时球对盒底有压力，故C正确，D错误。 故选BC。 10．BC 【详解】A．根据牛顿第三定律，A对B的压力和B对A的支持力是一对作用力与反作用力。故A错误； B．对木块A受力分析，受推力、重力、支持力和静摩擦力，A受到4个力作用。故B正确； C．对木块B受力分析，受重力、A对B的压力、A对B水平向左的静摩擦力、斜面对B垂直向上的支持力，斜面对B有可能有静摩擦力（当A对B向左的静摩擦力平行于斜面方向分力与重力沿斜面向下的分力平衡时静摩擦力为零），故B受4个力或5个力。故C正确； D．当A对B向左的静摩擦力平行于斜面方向分力与重力沿斜面向下的分力平衡时，斜面对木块B的静摩擦力为零；当A对B向左的静摩擦力平行于斜面方向分力大于重力沿斜面向下的分力时，B有上滑的趋势，斜面对木块B的静摩擦力方向沿斜面向下；当A对B向左的静摩擦力平行于斜面方向的分力小于重力沿斜面向下的分力时，B有下滑的趋势，斜面对木块B的静摩擦力方向沿斜面向上。故D错误。 故选BC。 11．AB 【详解】人受车对其向右的弹力F′和向左的静摩擦力f′；根据牛顿第三定律，有：F=F′，f=f′；当车做匀速运动时，人也是匀速前进，故F′=f′；故F=f；故A正确；当车做加速运动时，人也是加速前进，故f′＞F′；故f＞F；故B正确；当车做减速运动时，人也是减速前进，故f′＜F′；故f＜F；故C错误；车变速运动时，F≠f，故D错误；故选AB． 12．AC 【详解】若弹簧处于拉伸状态，以A为研究对象，根据受力平衡可得，细线的拉力大小为 以B为研究对象，根据受力平衡可得，地面对B的支持力大小为 由牛顿第三定律可知，B对地面的压力大小为 若弹簧处于压缩状态，以A为研究对象，根据受力平衡，可得细线的拉力大小为 以B为研究对象，根据受力平衡可得，地面对B的支持力大小为 由牛顿第三定律可知，B对地面的压力大小为 故AC正确，BD错误。 故选AC。 13． ＜ F4－F2 F1－F3＝F4－F2 【详解】(1)[1]因乙中小球受到浮力的作用，浮力向上，故弹力减小，故 F3＜F1 (2)[2][3]对烧杯分析可知，由于烧杯中的水受到小球的反作用力，则示数增加，由弹簧秤的示数变化可知，铁球对水的作用力大小为：F4－F2；对小球分析可知，铁球受到的浮力为：F1－F3；若 F1－F3＝F4－F2 则可以证明作用力与反作用力大小相等。 14． 300 200 【详解】[1][2]对重物，根据平衡条件，绳子的张力大小为300N，即此人拉绳子的力为 T=300N 根据牛顿第三定律，绳子对人的拉力 T=300N 对人，根据平衡条件 得地面对人的支持力为 根据牛顿第三定律，此人对地面的压力 15． 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。 16．（1），；（2）24kg 【详解】（1）对结点O受力分析，如图所示，由平衡条件可得      由牛顿第三定律可知，轻绳OA受到的拉力的大小为；OB受到的拉力的大小为。 （2）对人受力分析，在水平方向，当人受到最大静摩擦力时，此时物体甲的质量达到最大值，则有 由平衡条件则有 解得 17．4kg≤M≤6kg 【详解】当铁锭质量最大时，活塞有向上滑的趋势，则活塞受到向下的最大静摩擦力，由牛顿第三定律可知，轻质绳子的拉力大小等于铁锭的重力，由平衡条件此时则有 Mg=mg+fmax=60N 所以最大质量为6kg；当铁锭质量最小时，活塞有向下滑的趋势，则活塞受到向上的最大静摩擦力，由平衡条件此时则有 Mg=mg−fmax=40N 所以最小质量为4kg，所以铁锭质量M的范围为 4kg≤M≤6kg 18．(1)6N (2)64.8N，方向沿斜面向下，76.4N，方向垂直斜面向下 【详解】（1）对点受力分析如图甲所示 根据平衡条件可得绳对结点的拉力的大小为 （2）对木块受力分析如图乙所示 由共点力的平衡条件得， 其中，联立解得， 由牛顿第三定律知，木块对斜面的摩擦力大小为，方向沿斜面向下；木块对斜面的弹力，方向垂直斜面向下。 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $