内容正文:
牛顿第三定律 寒假巩固分层练习
分层一:夯实基础练
一、单选题
1.图甲为两个互相钩着的力传感器,同时连在计算机上,图乙为计算机屏幕看到的两个钩子的受力情况,横坐标是时间,纵坐标是力的大小。则从图象上可获得的信息有( )
A.两钩子的作用力是一对平衡力
B.两钩子的作用力同时产生但不同时消失
C.任何时刻两钩子的作用力大小相等,方向相反
D.任何时刻两钩子的作用力大小相等,方向相同
2.如图所示,甲、乙两人正在进行“掰手腕”游戏,关于他们的手之间的力,下列说法正确的是( )
A.甲掰赢了乙,是因为甲手对乙手的作用力大于乙手对甲手的作用力
B.只有当甲乙僵持不分胜负时,甲手对乙手的作用力才等于乙手对甲手的作用力
C.甲、乙比赛对抗时,甲手与乙手之间的作用力是一对平衡力
D.无论谁胜谁负,甲手对乙手的作用力大小等于乙手对甲手的作用力大小
3.关于作用力与反作用力,下列说法正确的是( )
A.只有静止的物体间才存在作用力与反作用力
B.只有运动的物体间才存在作用力与反作用力
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同
4.如图所示,在粗糙的水平地面上有质量为m的物体,连接在一劲度系数为k的轻质弹簧上,现用一水平力F向右拉弹簧,使物体做匀速直线运动,则下列说法正确的是( )
A.弹簧拉木块的力与木块拉弹簧的力是一对平衡力
B.弹簧拉木块的力与木块拉弹簧的力是同一个力
C.弹簧拉木块的力与木块拉弹簧的力是一对作用力与反作用力
D.弹簧拉木块的力与木块拉弹簧的力大小相等,方向相反,但不作用在一条直线上
5.如图所示,马拖着一根质量为的树干在粗糙的水平地面上做加速直线运动。若马对树干的拉力大小为,树干对马的拉力大小为,则有( )
A. B. C. D.无法判断和相对大小
6.某同学用传感器探究作用力与反作用力的关系,实验时他把两只力传感器同时连接在计算机上。如图是他记录的两个物体间作用力和反作用力的变化图线。根据图线可以得出的结论是
A.作用力大时反作用力小
B.作用力变化在先,反作用力变化在后
C.作用力与反作用力同时产生、同时消失、同时变化
D.作用力与反作用力大小始终相等,因此物体受力平衡
7.下列判断正确的是( )
A.人行走时向后蹬地,给地面的摩擦力向后,而地面给人的摩擦力向前,是人向前运动的动力
B.人匀速游泳时,人对水有向前的作用力,水给人的力是阻力,方向向后
C.放在桌面上的物体,因有重力,才有对桌面的压力,再有桌面的支持力出现,即压力先产生,支持力后出现
D.作用力与反作用力,应是先有作用力,再有反作用力,作用力先变化,反作用力随后跟着做相应变化
8.2024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
分层二:能力提升练
二、多选题
9.如图所示,木块、质量均为,它们与水平地面之间的动摩擦因数均为0.2。开始时系统置于水平地面上静止不动,夹在、之间的轻弹簧被拉伸了。之后在木块上施加一水平拉力,使木块、整体向左做匀速运动。已知弹簧的劲度系数为,取。下列说法正确的是( )
A.轻弹簧被拉长时,其弹力大小为
B.施加水平拉力之前,木块受到5个力的作用
C.木块运动时受到地面对它的摩擦力大小为
D.对弹簧的拉力的反作用力是对弹簧的拉力
10.我校唐老师在准备“牛顿第三定律”的课堂教学时,通过一个生动有趣的实验来帮助学生理解气体的作用力与反作用力的概念。他将一个过期灭火器固定在一辆轻便的滑板车上,当打开灭火器的阀门时,压缩气体混合粉末(粉末增加可视性)迅速从喷口向后喷出,滑板车随即向前加速运动,如图所示。关于这一运动过程说法正确的是( )
A.气体向后喷出时,对灭火器产生向前的推力,灭火器向前运动,所以气体对灭火器的力大于灭火器对气体产生的力
B.气体向后喷出时,对灭火器产生向前的推力;灭火器对气体产生向后的推力,且两个力大小相等、方向相反,作用在不同物体上
C.灭火器受到的重力与滑板车对灭火器的支持力是一对平衡力
D.地球对灭火器的引力大于灭火器对地球的引力
11.用如图所示的方法可以测定木块A与长木板B之间的滑动摩擦力的大小。把木块A放在长木板B上,长木板B放在粗糙水平地面上,长木板B在大小为F的水平拉力作用下向左匀速运动,A始终在木板B上。稳定时,水平弹簧测力计的示数为FT,下列说法正确的是( )
A.木块A受到的滑动摩擦力的大小等于FT
B.长木板B受到的滑动摩擦力的大小等于FT
C.木板B速度越大,木块A所受摩擦力越大
D.地面对B的摩擦力大小可能小于FT
12.在一次极限项目表演中,选手正沿倾斜钢丝小心翼翼地缓慢上行。在这一过程中( )
A.选手手中的平衡杆所受合力为零
B.选手受到钢丝的摩擦力沿钢丝斜向下
C.钢丝对人的作用力垂直钢丝向上
D.钢丝对选手的支持力和选手对钢丝的压力是一对作用力和反作用力
三、填空题
13.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。
14.甲、乙两队举行拔河比赛,甲队获胜,如果甲队对绳的拉力为F甲,地面对甲队的最大静摩擦力为f甲;乙队对绳的拉力为F乙,地面对乙队的最大静摩擦力为f乙,绳的质量不计,则有F甲 F乙,f甲 f乙(此两空选填“>”、“=”或“<”).
15.如图甲、乙所示,在外力F作用下,A、B两物体一起以相同速度沿F的方向做匀速直线运动,在图甲中A、B间有 对作用力与反作用力。在图乙中A、B间有 对作用力和反作用力。
四、解答题
16.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?
17.如图所示,用轻绳悬挂一质量m=2kg的重物,已知OA绳水平,OB绳与竖直方向的夹角θ=30°,分别求绳 OA对O点的拉力 TA的大小,O点对绳OB的拉力TB的大小。(g取10m/s2)
18.如图所示,两滑块放在光滑的水平面上,中间用一细线相连,轻杆OA、OB搁在滑块上,且可绕铰链O自由转动,两杆长度相等,夹角为θ.当竖直向下的力F作用在铰链上时,求:
(1)沿OA、OB方向杆受的压力是多大;
(2)滑块间细线的张力有多大。
19.课间时,同学们在教室内玩耍,某同学用两只手分别撑住桌子(桌面等高)使自己悬空,并保持如图所示姿势静止,两手臂和桌面夹角均为,若该同学质量为,每张桌子的质量为,桌脚与地面之间的动摩擦因数,桌面与地面均水平。求:
(1)该同学每只手臂所承受的作用力的大小;
(2)左侧桌子对地面的压力大小;
(3)左侧桌子对地面的摩擦力大小。
试卷第1页,共3页
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《牛顿第三定律 寒假巩固分层练习》参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
C
D
C
C
B
C
A
C
AC
BC
题号
11
12
答案
AD
AD
1.C
【详解】A.两钩子的作用力是一对相互作用力,A错误;
B.从图乙可以看出,作用力与反作用力图线是上下对称的,任意时刻都相等且反向,说明同时产生同时消失,B错误;
CD.从图乙可以看出,作用力与反作用力图线是上下对称的,即总是等大、反向,C正确、D错误。
故选C。
2.D
【详解】甲手对乙手的作用力与乙手对甲手的作用力为一对相互作用力,根据牛顿第三定律可知,无论谁胜谁负,甲手对乙手的作用力总是等于乙手对甲手的作用力大小,故选D。
3.C
【详解】作用力和反作用力一定是两个物体之间的相互作用力,与物体的运动状态无关,并且大小相等,方向相反,同时产生同时消失。
故选C。
4.C
【详解】弹簧拉木块的力与木块拉弹簧的力是一对作用力与反作用力,大小相等,方向相反,作用在一条直线上。
故选C。
5.B
【详解】马对树干的拉力与树干对马的拉力是一对作用与反作用力,总是等大反向,即。故选B。
6.C
【详解】A.作用力与反作用力大小相等,故A错误;
BC.从图中可以看出,作用力与反作用力同时产生,同时变化,同时消失,故B错误,C正确;
D.作用力与反作用力作用在不同的物体上,与平衡无关,故D错误。
故选C。
7.A
【详解】AB.人走路或游泳时,对地面或对水都施加向后的力,地面或水给人施加向前的动力,故A正确,B错误;
CD.作用力与反作用力总是同时产生、同时变化的,不存在谁先谁后,故CD错误。
故选A.
8.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。
9.AC
【详解】A.根据胡克定律可得弹簧的弹力为,故A正确;
B.力作用前,对分析可知,木块受重力、地面对的支持力、弹簧的弹力以及摩擦力,受4个力的作用,故B错误;
C.木块匀速运动时,受到地面的支持力大小等于重力的大小,可得滑动摩擦力,故C正确;
D.根据牛顿第三定律可得对弹簧的拉力的反作用力是弹簧对的拉力,故D错误。
故选AC。
10.BC
【详解】A.根据牛顿第三定律可知,气体对灭火器的力等于灭火器对气体产生的力,故A错误;
B.根据牛顿第三定律可知,气体向后喷出时,对灭火器产生向前的推力;灭火器对气体产生向后的推力,且两个力大小相等、方向相反,作用在不同物体上,故B正确;
C.竖直方向平衡,所以灭火器受到的重力与滑板车对灭火器的支持力是一对平衡力,故C正确;
D.根据牛顿第三定律可知,地球对灭火器的引力等于灭火器对地球的引力,故D错误。
故选BC。
11.AD
【详解】A.以A为研究对象,稳定时,A静止不动,根据平衡条件得到,木块A受到的滑动摩擦力大小等于FT,故A正确;
B.根据牛顿第三定律可得,长木板受到A的滑动摩擦力为FT,还受到地面的滑动摩擦力,所以长木板B受到的滑动摩擦力的大小大于FT,故B错误;
C.由于A、B间为滑动摩擦力,其大小与木板B的速度大小无关,故C错误;
D.由于外力F大小未知,所以地面对B的摩擦力大小可能小于FT,故D正确。
故选AD。
12.AD
【详解】A.选手沿倾斜钢丝小心翼翼地缓慢上行,可以看作平衡状态,平衡杆每个状态也看作平衡状态,所以所受合力为0,故A正确;
B.选手相对钢丝有向下滑的趋势,则选手受到钢丝的摩擦力沿钢丝斜向上,故B错误;
C.钢丝对人施加了垂直钢丝向上的支持力、沿钢丝向上的摩擦力,二者的合力竖直向上与重力平衡,故C错误;
D.根据牛顿第三定律知,钢丝对选手的支持力和选手对钢丝的压力是一对作用力和反作用力,故D正确。
故选AD。
13. 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
14. = >
【详解】[1][2]因为绳子的质量不计,所以绳子可以看作处于平衡状态,绳子受到甲队对绳子的拉力和乙队对绳子的拉力,所以F甲=F乙,甲队在拉力的方向上发生了位移,所以F甲> f甲,而乙队对绳子的拉力等于绳子对乙的拉力,乙队在绳子对其的拉力的方向上发生了位移,所以F乙> f乙,故f甲>f乙
15. 1 2
【详解】[1]甲中A做匀速直线运动,A物体受重力和支持力,因甲中A没有相对于B的运动趋势,则甲中A不受摩擦力;A、B间只有压力和支持力1对作用力与反作用力;
[2]图乙中A是平衡状态,A物体受重力、支持力和沿斜面向上摩擦力,故A、B间有压力和支持力,摩擦力作用力和反作用力,共2对作用力与反作用力。
16.1.7N
【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。
17.,
【详解】以点为研究对象,受力情况如图所示:
根据平衡条件结合几何关系可得,绳 OA对O点的拉力
根据牛顿第三定律,绳 OB对O点的拉力等于O点对绳OB的拉力为
18.(1);(2)
【分析】(1)对O点受力分析,结合力的平行四边形定则和平衡条件,即可求解;
(2)采用分解法求滑块间细线的张力.
【详解】(1) 对O点受力分析,如图
对两个细杆的作用力进行合成,则由平衡条件有:
解得:
由牛顿第三定律知:沿OA、OB方向杆受到的压力为:
;
(2) 滑块间细线的张力为:
.
【点睛】本题考查力的合成法,掌握力的平行四边形定则,要注意三角知识的应用.
19.(1);(2);(3)
【详解】(1)设手臂受力为F,可得
解得
(2)设地面对左侧桌子的支持力为,以人和桌子为整体进行受力分析,可得
解得
根据牛顿第三定律,左侧桌子对地面的压力大小
(3)设地面对左侧桌子的摩擦力大小为f,对桌子受力分析,水平方向有
根据牛顿第三定律,左侧桌子对地面的摩擦力大小为。
答案第1页,共2页
答案第1页,共2页
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