3.3 牛顿第三定律 同步练习-2026-2027学年高一上学期物理人教版必修第一册

**基本信息** 高中物理新授课同步练，聚焦牛顿第三定律，通过“基础达标+能力提升”分层设计，实现从概念辨析到综合应用的知识巩固，培养物理观念与科学思维。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |基础达标|作用力与反作用力判断、平衡力辨析、简单受力分析|选择题结合生活情境（跳高、龙舟），非选择题聚焦基础计算，强化相互作用观念| |能力提升|多力作用分析、摩擦力方向判断、弹簧系统综合问题|情境复杂（磁性黑板、磨刀），计算题需模型建构（三木块两弹簧系统），提升科学推理能力|

　牛顿第三定律 【基础达标】 (25分钟　50分) 一、选择题(本题共5小题,每小题7分,共35分) 1.(2025·济南高一检测)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 2.一根轻质弹簧竖直悬挂在天花板上,下端悬挂一小球,小球和弹簧的受力如图所示,下列说法正确的是 (　　) A.F1的施力物体是弹簧 B.F2的反作用力是F3 C.F3的施力物体是地球 D.F4的反作用力是F1 3.2024年中国龙舟公开赛(湖南·永州道县站)于6月1日至2日在湖南省永州市道县开赛。图为龙舟比赛的照片,龙舟在水面上做匀速直线运动,下列说法正确的是 (　　) A.队员对龙舟的压力就是队员受到的重力 B.龙舟加速前进是因为水对船桨的作用力大于船桨对水的作用力 C.坐在船头的鼓手对座椅的压力与座椅对鼓手的支持力是一对作用力与反作用力 D.坐在船头的鼓手对座椅的压力与座椅对鼓手的支持力是一对平衡力 4.图1中的不倒翁是一种古老的中国儿童玩具,最早记载出现于唐代,其特点是一经触动就摇摆,最后恢复直立状态。图2是玩具“平衡鸟”,无论把鸟嘴放在哪里(可以放置地上或者是手指上),它都能平衡。下列说法正确的是 (　　) A.不倒翁在静止时受到3个力 B.平衡鸟静止时受到3个力 C.不倒翁静止时,对地面的压力就是它的重力 D.平衡鸟静止时,鸟嘴受到的支持力和平衡鸟的重力是一对平衡力 5.如图所示,滑杆和底座静止在水平地面上,质量为M,一质量为m的猴子沿杆匀速下滑,则底座对地面的压力为 (　　) A.mg　　　　　　B.Mg C.(M-m)g D.(M+m)g 二、非选择题(15分) 6. (2025·济南高一检测)建筑工人用如图所示的定滑轮装置运送建筑材料。一质量为M=70.0 kg的工人站在地面上,通过定滑轮将m=20.0 kg的建筑材料以210 N的力拉升,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多大?(g取10 m/s2) 【能力提升】 (15分钟　30分) 7.(6分)如图所示,某学校教室里的磁性黑板上粘挂一些小磁铁(如图中“笑脸”),“笑脸”被吸在黑板上可以用于“贴”挂图等辅助教学。下列关于“笑脸”的说法中正确的是 (　　) A.“笑脸”受到黑板的吸引力大于黑板对其的弹力才能被吸在黑板上 B.“笑脸”与黑板间存在三对作用力和反作用力 C.“笑脸”受到三个力的作用 D.“笑脸”受到的弹力与黑板受到的压力是一对平衡力 8.(6分) (2025·临沂高一检测)如图是日常生活中人们磨刀的情景。若磨刀石始终处于静止状态,当人推动刀相对磨刀石向前运动的过程中,下列说法正确的是 (　　) A.磨刀石对刀的摩擦力方向向前 B.桌面对磨刀石的摩擦力方向向前 C.磨刀石受到四个力的作用 D.桌面对磨刀石的作用力大小等于磨刀石对桌面的作用力大小 9.(18分)质量均为1 kg的相同木块a、b、c和两个劲度系数均为500 N/m的相同轻弹簧p、q用轻绳连接,如图所示,其中a放在光滑水平桌面上。开始时p弹簧处于原长,木块都处于静止状态。现用水平力F缓慢地向左拉p弹簧的左端,直到c木块刚好离开水平地面为止,g取10 m/s2。该过程p弹簧左端向左移动的距离是多少? 　 答案解析 【基础达标】 (25分钟　50分) 一、选择题(本题共5小题,每小题7分,共35分) 1.(2025·济南高一检测)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 【解析】选C。跳高运动员起跳时,地面对他的支持力等于他对地面的压力,A错误; 汽车减速上坡,斜坡对汽车的摩擦力和汽车对斜坡的摩擦力为作用力与反作用力,大小相等,B错误;起重机用钢丝绳吊着货物加速上升时,因为钢丝绳对货物的拉力与货物对钢丝绳的拉力是作用力与反作用力,则钢丝绳对货物的拉力等于货物对钢丝绳的拉力,C正确; 拖车拉着汽车在水平道路上沿直线运动,无论运动状态如何,汽车拉拖车的力与拖车拉汽车的力是作用力与反作用力,则汽车拉拖车的力等于拖车拉汽车的力,D错误。 2.一根轻质弹簧竖直悬挂在天花板上,下端悬挂一小球,小球和弹簧的受力如图所示,下列说法正确的是 (　　) A.F1的施力物体是弹簧 B.F2的反作用力是F3 C.F3的施力物体是地球 D.F4的反作用力是F1 【解析】选B。F1是小球的重力,其施力物体是地球,故选项A错误;F2是弹簧对小球的拉力,F3是小球对弹簧的拉力,两个力是一对作用力与反作用力,故选项B正确;F3是小球对弹簧的拉力,所以F3的施力物体是小球,故选项C错误;F4与F1没有直接关系,不是一对作用力与反作用力,故选项D错误。 3.2024年中国龙舟公开赛(湖南·永州道县站)于6月1日至2日在湖南省永州市道县开赛。图为龙舟比赛的照片,龙舟在水面上做匀速直线运动,下列说法正确的是 (　　) A.队员对龙舟的压力就是队员受到的重力 B.龙舟加速前进是因为水对船桨的作用力大于船桨对水的作用力 C.坐在船头的鼓手对座椅的压力与座椅对鼓手的支持力是一对作用力与反作用力 D.坐在船头的鼓手对座椅的压力与座椅对鼓手的支持力是一对平衡力 【解析】选C。压力和重力是不同性质的力,只能说队员对龙舟的压力大小等于队员受到的重力大小,A错误;根据牛顿第三定律,龙舟加速前进时水对船桨的作用力仍等于船桨对水的作用力,B错误;坐在船头的鼓手对座椅的压力与座椅对鼓手的支持力大小相等、方向相反、作用在不同物体上,是一对作用力与反作用力,C正确,D错误。 4.图1中的不倒翁是一种古老的中国儿童玩具,最早记载出现于唐代,其特点是一经触动就摇摆,最后恢复直立状态。图2是玩具“平衡鸟”,无论把鸟嘴放在哪里(可以放置地上或者是手指上),它都能平衡。下列说法正确的是 (　　) A.不倒翁在静止时受到3个力 B.平衡鸟静止时受到3个力 C.不倒翁静止时,对地面的压力就是它的重力 D.平衡鸟静止时,鸟嘴受到的支持力和平衡鸟的重力是一对平衡力 【解析】选D。两种情境中,物体静止时,物体均受到重力和支持力两个力的作用,故A、B错误;不倒翁静止时,对地面的压力大小等于重力大小,但是压力和重力分别属于两种不同性质的力,故C错误;平衡鸟静止时所受合力为零,即鸟嘴受到的支持力和平衡鸟的重力是一对平衡力,故D正确。 5.如图所示,滑杆和底座静止在水平地面上,质量为M,一质量为m的猴子沿杆匀速下滑,则底座对地面的压力为 (　　) A.mg　　　　　　B.Mg C.(M-m)g D.(M+m)g 【解析】选D。以猴子为研究对象,分析猴子的受力如图甲所示。 在竖直方向上受重力mg和杆对猴子的摩擦力Ff,则有mg=Ff① 滑杆和底座受力如图乙所示,受重力Mg、支持力FN,猴子对杆的摩擦力Ff' 三力平衡,则有FN=Mg+Ff' ② 由牛顿第三定律得Ff'=Ff③ 由①②③解得FN=Mg+mg 由牛顿第三定律得底座对地面的压力为 FN'=FN=Mg+mg=(M+m)g,方向竖直向下。 故选项D正确。 二、非选择题(15分) 6. (2025·济南高一检测)建筑工人用如图所示的定滑轮装置运送建筑材料。一质量为M=70.0 kg的工人站在地面上,通过定滑轮将m=20.0 kg的建筑材料以210 N的力拉升,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多大?(g取10 m/s2) 答案:490 N 【解析】绳子对建材的拉力F1=210 N 则绳子对人的拉力F2=F1=210 N 人处于静止状态,则地面对人的支持力 FN=Mg-F2=490 N 由牛顿第三定律知:人对地面的压力 F'N=FN=490 N 【能力提升】 (15分钟　30分) 7.(6分)如图所示,某学校教室里的磁性黑板上粘挂一些小磁铁(如图中“笑脸”),“笑脸”被吸在黑板上可以用于“贴”挂图等辅助教学。下列关于“笑脸”的说法中正确的是 (　　) A.“笑脸”受到黑板的吸引力大于黑板对其的弹力才能被吸在黑板上 B.“笑脸”与黑板间存在三对作用力和反作用力 C.“笑脸”受到三个力的作用 D.“笑脸”受到的弹力与黑板受到的压力是一对平衡力 【解析】选B。“笑脸”受到黑板的吸引力等于受到的弹力,它们是一对平衡力,故A错误;“笑脸”受到黑板的作用力有:黑板的吸引力、弹力和摩擦力,有几个作用力,就有几对作用力和反作用力,所以“笑脸”与黑板间存在三对作用力和反作用力,故B正确;“笑脸”受重力、静摩擦力、吸引力和弹力共4个力,故C错误;“笑脸”受到的弹力与黑板受到的压力是一对作用力和反作用力,故D错误。 8.(6分) (2025·临沂高一检测)如图是日常生活中人们磨刀的情景。若磨刀石始终处于静止状态,当人推动刀相对磨刀石向前运动的过程中,下列说法正确的是 (　　) A.磨刀石对刀的摩擦力方向向前 B.桌面对磨刀石的摩擦力方向向前 C.磨刀石受到四个力的作用 D.桌面对磨刀石的作用力大小等于磨刀石对桌面的作用力大小 【解析】选D。刀相对于磨刀石向前运动的过程中,磨刀石对刀的摩擦力方向向后,故A错误;刀相对磨刀石向前运动的过程中,刀对磨刀石的摩擦力向前,根据平衡条件可知,桌面对磨刀石的摩擦力方向向后,B错误;磨刀石受到重力、刀的压力、桌面的支持力、刀的摩擦力以及桌面的摩擦力共五个力作用,C错误;桌面对磨刀石的作用力和磨刀石对桌面的作用力是一对作用力和反作用力,根据牛顿第三定律,二者大小相等,D正确。 9.(18分)质量均为1 kg的相同木块a、b、c和两个劲度系数均为500 N/m的相同轻弹簧p、q用轻绳连接,如图所示,其中a放在光滑水平桌面上。开始时p弹簧处于原长,木块都处于静止状态。现用水平力F缓慢地向左拉p弹簧的左端,直到c木块刚好离开水平地面为止,g取10 m/s2。该过程p弹簧左端向左移动的距离是多少? 答案:8 cm 【解析】“缓慢地拉动”说明系统始终处于平衡状态,该过程中p弹簧的左端向左移动的距离等于两个弹簧长度变化量之和;最初,p弹簧处于原长,而q弹簧受到竖直向下的压力FN1=mbg=10 N,所以其压缩量为x1==2 cm;最终c木块刚好离开水平地面,q弹簧受到竖直向下的拉力FN2=mcg=10 N,其伸长量为x2==2 cm,拉力F=(mb+mc)g=20 N,p弹簧的伸长量为x3==4 cm,所以p弹簧左端向左移动的距离x=x1+x2+x3=8 cm。 学科网（北京）股份有限公司 $