第3讲 牛顿第三定律高一物理高分突破力学专题系列新教材人教版必修第一册Word文件下载.docx
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(2)作用力与反作用力虽然等大反向,但因所作用的物体不同,所产生的效果(运动效果或形变效果)往往不同。
(3)作用力和反作用力只能是一对物体间的相互作用力,不能牵扯第三个物体。
2.一对平衡力与作用力、反作用力的不同点
名称
项目
一对平衡力
作用力与反作用力
作用对象
同一个物体
两个相互作用的不同物体
作用时间
不一定同时产生、同时消失
一定同时产生、同时消失
力的性质
不一定相同
一定相同
作用效果
可相互抵消
不可抵消
3.判断作用力和反作用力的方法
一看受力物体。
作用力和反作用力应作用在两个相互作用的物体上。
二看产生的原因。
作用力和反作用力是由于相互作用而产生的,一定是同种性质的力。
题型总结
题型一:
牛顿第三定律的理解
1.如图所示,木箱在水平拉力F的作用下,沿着水平面做匀速直线运动,下列给出的四对力中,属于作用力与反作用力的是( )
A.木箱受到的摩擦力和木箱对地面的摩擦力
B.木箱受到的重力和地面对木箱的支持力
C.木箱受到的支持力与木箱对地面的摩擦力
D.对木箱的水平拉力F和地面对木箱的摩擦力
2.根据牛顿第三定律可以判断,下列说法正确的是( )
A.人走路时,地对脚的力大于脚对地的力,所以人往前走
B.物体A静止在物体B上,A的质量是B的100倍,则A对B的作用力大于B对A的作用力
C.以卵击石,石头没有损伤而鸡蛋破,是因鸡蛋对石头的作用力小于石头对鸡蛋的作用力
D.甲乙两同学手拉手拔河,甲对乙的作用力在任何情况下都与乙对甲的作用力大小相等
题型二:
平衡力与相互作用力
3.货车自动过磅管理系统常用于司机和监管部门对车辆及装卸货物重量的测量。
如图所示,货车停在电子地秤的支撑面上过磅,下列说法正确的是( )
A.货车所受的重力和秤面所受的弹力是一对平衡力
B.货车所受的弹力和秤面所受的弹力是一对平衡力
C.货车受向上的弹力,是因为秤面发生了弹性形变
D.货车受向上的弹力,是因为货车发生了形变
4.教室里的磁性白板上通常粘有一些小磁铁,可用于“粘”挂纸张。
关于小磁铁,下列说法中正确的是( )
A.磁铁受到五个力的作用
B.磁铁受到的磁吸引力大于受到的弹力才能被吸住
C.磁铁受到的支持力与白板受到的压力是一对平衡力
D.磁铁受到的支持力与白板受到的压力是一对相互作用力
5.中国书法是一种艺术。
在楷书笔画中,长横的写法要领如下:
起笔时一顿,然后向右行笔,收笔时略向右按,再向左上回带。
上述过程简记为“起笔-行笔-收笔”。
某同学在水平桌面上平铺一张白纸,为防止打滑,他在白纸的左侧靠近边缘处用镇纸压住,如图所示。
则下列关于行笔过程中各物体的受力情况正确的是( )
A.桌面对白纸没有摩擦力作用
B.镇纸受到了向右的静摩擦力
C.白纸受到了3个摩擦力
D.桌面受到了向右的静摩擦力
题型三:
牛顿第三定律解决实际问题
6.如图所示是我国一种传统的民族体育项目“押加”,如果绳质量不计,且保持水平,甲、乙两人在“押加”比赛中甲获胜,则下列说法中正确的是( )
A.甲对绳子的拉力与绳子对甲的拉力是一对平衡力
B.甲把乙加速拉过去时,甲对绳子的拉力大于乙对绳子的拉力
C.只有当甲把乙匀速拉过去时,甲对绳子的拉力大小才等于乙对绳子的拉力大小
D.甲对绳子的拉力大小始终等于乙对绳子的拉力大小,只是地面对甲的摩擦力大于地面对乙的摩擦力
基础巩固与高分突破
一、单选题
1.2019年,中国以34次航天发射蝉联全球航天发射榜榜首位置。
下列关于火箭升空时下列说法正确的是( )
A.喷出气体对火箭的作用力与火箭受到的重力是一对相互作用力
B.喷出气体对火箭的作用力大于火箭对喷出气体的作用力
C.喷出气体对火箭的作用力等于火箭对喷出气体的作用力
D.一对作用力与反作用力可以作用在同一个物体上
2.2020年9月15日,长征十一号运载火箭在黄海海域采取“一箭九星”方式,将“吉林一号”
高分03号卫星成功送入预定轨道,这是我国第一次海上商业化应用发射。
关于卫星与火箭升空的情形,下面描述正确的是( )
A.火箭尾部向下喷气,喷出的气体同时对火箭产生一个反作用力,使火箭获得了向上的推力
B.火箭喷出的气体对火箭的推力与火箭对气体的推力大小相等、方向相反,火箭处于二力平衡状态
C.火箭飞出大气层后,由于没有空气,火箭虽然向后喷气,却无法获得前进的动力
D.火箭在加速上升的过程中,火箭喷出的气体对火箭的推力大于火箭对气体的推力
3.一铁块m被竖直悬挂着的磁性黑板紧紧吸住不动,如图所示,下列说法正确的是( )
A.铁块受到四个力作用,其中有两个力的施力物体是黑板
B.黑板对铁块的磁力和弹力是一对平衡力
C.磁力和弹力是一对相互作用力
D.磁力大于弹力,黑板才能吸住铁块不动
4.在日常生活及各项体育运动中,有弹力出现的情况比较普遍,如图所示的情况就是一个实例。
当运动员踩压跳板使跳板弯曲到最低点时,下列说法正确的是( )
A.跳板发生形变,运动员的脚没有发生形变
B.运动员受到的支持力,是运动员的脚发生形变而产生的
C.此时运动员对跳板的压力就是运动员的重力
D.此时跳板对运动员的支持力的大小等于运动员对跳板压力的大小
5.列对于作用力与反作用力、平衡力的认识,正确的是( )
A.平衡力的合力为零,作用效果相互抵消;
作用力与反作用力的合力也为零,作用效果也相互抵消
B.作用力与反作用力同时产生、同时变化、同时消失,平衡力的情况却不一定相同
C.作用力与反作用力同时产生、同时变化、同时消失,平衡力也是如此
D.先有作用力,后有反作用力,平衡力却是同时作用在同一物体上
二、多选题
6.如图所示,物体在水平力F的作用下紧贴在竖直墙壁静止不动,则下列说法中正确的是( )
A.水平力和墙壁对物体的弹力是一对作用力和反作用力
B.墙壁对物体的弹力和物体对墙壁的弹力的作用效果不能相互抵消
C.假如物体的重力突然消失,墙壁对物体的静摩擦力也会立即消失
D.如果水平力增大,墙壁受到的摩擦力也会随之增大
7.如图,某同学把A、B两个弹簧测力计连接在一起,B的一端固定,用手拉测力计A,拉力F=40N。
下列说法正确的是( )
A.若A、B两测力计完全形同,则A、B的示数均为20N
B.若A、B两测力计的弹簧劲度系数不同,则可能A的示数为30N,B的示数为10N
C.无论A、B两测力计是否相同,A、B的示数都为40N
D.A、B挂钩之间的力一直大小相等,方向相反,是一对作用力和反作用力
8.书放在水平桌面上,如图所示,下列说法正确的是( )
A.书受到的重力就是地球对物体的吸引力
B.书对桌面的压力就是书的重力
C.书对桌面的压力,是因为书发生了微小形变而产生的
D.书受到的支持力与书对桌面的压力一对作用力与反作用力
9.如图为举重运动员举起杠铃稳定时的示意图,下列说法中正确的是( )
A.杠铃所受的重力与手对杠铃的支持力一对平衡力
B.杠铃所受的重力与手对杠铃的支持力是一对作用力与反作用力
C.杠铃对手的压力与手对杠铃的支持力是一对平衡力
D.杠铃对手的压力与手对杠铃的支持力是一对作用力与反作用力
三、填空题
10.如下图所示,人用水平拉力拉绳使他与木板一起向右做加速运动,则人拉绳的力大小_________绳拉人的力大小(填“小于”、“等于”或“大于”)。
11.如图所示,在粗糙水平面上有两个完全相同的木块A、B,在水平推力F的作用下运动,若以B为研究对象,则B受________个力作用,若以A、B整体为研究对象,则整体受________个力作用;
A对B的作用力大小________B对A的作用力大小(填“大于”、“等于”或“小于”)。
12.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。
13.两个小球A和B中间用弹簧连接,并用细线悬于天花板上,如图所示,下面四对力中,属于平衡力的是________,属于作用力与反作用力的是________。
A.绳对A的拉力和弹簧对A的拉力
B.弹簧对A的拉力和弹簧对B的拉力
C.弹簧对B的拉力和B对弹簧的拉力
D.B的重力和弹簧对B的拉力
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“<
”).
四、解答题
15.如图所示,甲、乙两根相同的条形磁铁吸在一起,置于水平桌面上.已知两根磁铁间的磁力作用大小为F,每根磁铁重为G,则磁铁乙对磁铁甲的弹力大小为多少?
磁铁乙对桌面的弹力大小为多少?
16.如图所示,两块小磁铁质量均为
,
磁铁用轻质弹簧吊在天花板上,
磁铁在
正下方的地板上,弹簧的原长
,劲度系数
。
当
均处于静止状态时,弹簧的长度为
不计地磁场对磁铁的作用和磁铁与弹簧间相互作用的磁力,求
对地面的压力大小。
(
取
)
参考答案
题型归纳
1.A
木箱受到的摩擦力的反作用力是木箱对地面的摩擦力;
木箱受到的重力的反作用力是木箱对地球的吸引力;
木箱受到的支持力的反作用力是木箱对地面的压力;
人对木箱的水平拉力F的反作用力是木箱对人的拉力。
2.D
A.人走路时,地对脚的力与脚对地的力是一对作用力和反作用力,大小相等,方向相反,与人的运动状态,A错误;
B.无论A、B质量谁大谁小,A对B的作用力与B对A的作用力是一对作用力和反作用力,大小相等,方向相反,B错误;
C.鸡蛋对石头的作用力与石头对鸡蛋的作用力是一对作用力和反作用力,大小相等,方向相反,之所以鸡蛋破是由于受相同的力时,鸡蛋易碎,C错误;
D.甲对乙的作用力与乙对甲的作用力是一对作用力和反作用力,大小相等,方向相反,与谁输谁赢无关,D正确。
3.C
A.货车所受的重力和秤面所受的弹力作用在不同的物体上,不是一对平衡力,故A错误;
B.货车所受的弹力和秤面所受的弹力是一对作用力与反作用力,故B错误;
CD.货车受向上的弹力是因为秤面发生了弹性形变,故C正确,D错误。
4.D
A.磁铁受重力、静摩擦力、吸引力和弹力共4个力,故A错误;
B.磁铁受到白板的吸引力等于受到的弹力,它们是一对平衡力,故B错误;
CD.磁铁受到的支持力与白板受到的压力是一对作用力与反作用力,故C错误,D正确。
5.D
AC.由题知,由于白纸始终处于静止状态,白纸受到笔施加的向右的滑动摩擦力,同时受到桌面施加的向左的静摩擦力作用;
故选项AC错误;
B.镇纸相对白纸无运动趋势,则镇纸不受静摩擦力作用,选项B错误;
D.根据牛顿第三定律可判断,桌面受到了白纸施加的向右的静摩擦力作用,D正确;
6.D
A.甲对绳子的拉力与绳子对甲的拉力大小相等,方向相反,作用在两个物体上是一对相互作用力,故A错误;
BC.不管哪个获胜,甲对绳子的拉力大小才等于乙对绳子的拉力大小,与运动状态无关,故BC错误;
D.不管哪个获胜,甲对绳子的拉力大小始终等于乙对绳子的拉力大小,只是当地面对甲的摩擦力大于地面对乙的摩擦力,甲才能获胜,故D正确。
1.C
ABC.喷出气体对火箭的作用力与火箭对气体的作用力是一对相互作用力,则喷出气体对火箭的作用力等于火箭对喷出气体的作用力,选项AB错误,C正确;
D.一对作用力与反作用力一定作用在两个物体上,选项D错误。
故选C。
2.A
AC.火箭升空时,其尾部向下喷气,火箭箭体与被喷出的气体是一对相互作用的物体。
火箭向下喷气时,喷出的气体对火箭产生向上的反作用力,即为火箭上升的推动力。
此动力并不是由周围的空气对火箭的反作用力提供的,因而与是否飞出大气层、是否存在空气无关,A正确,C错误;
B.火箭喷出的气体对火箭的推力与火箭对气体的推力是一对作用力与反作用力,受力物体分别火箭和气体,不是平衡力,B错误;
D.作用力与反作用力总是大小相等的,D错误。
3.B
A.铁块受到四个力,重力G,施力物体是地球;
支持力N、摩擦力f、磁力T,这三个力的施力物体都是磁性黑板,故A错误;
B.铁块所受的磁力和弹力是一对平衡力,大小相等,故B正确
C.黑板对铁块有支持力,则铁块对黑板有压力,这两个力是一对相互作用力;
黑板对铁块有磁力,反过来,铁块对黑板有大小相等的磁力,这两个力是一对相互作用力;
所以水平方向有两对相互作用力:
互相吸引的磁力和互相推斥的弹力,故C错误;
D.由上分析磁力与弹力大小相等,只有铁块所受的最大静摩擦力小于等于重力,黑板才能吸住铁块不动,故D错误。
A.根据力的作用的相互性,跳板和运动员都会受到力的作用,所以都会发生形变,故A错误;
B.弹力是由施力物体形变引起并指向受力物体的,故运动员受到的支持力,是跳板发生形变而产生的,故B错误;
C.重力与压力是两种不同性质的力,不能说运动员对跳板的压力就是运动员的重力;
而且当运动员踩压跳板使跳板弯曲到最低点时运动员具有向上的加速度,其受到的支持力大于重力,根据牛顿第三定律可知,运动员受到的支持力与运动员对跳板的压力大小相等,方向相反,可知此时运动员对跳板的压力大于运动员的重力,故C错误;
D.由于跳板对运动员的支持力和运动员对跳板压力是一对作用力与反作用力,所以二者一定大小相等,方向相反,故D正确。
5.B
A.一对平衡力的合力为零,作用效果相互抵消,一对作用力与反作用力作用在两个不同的物体上,作用效果不能相互抵消,A错误;
B.作用力和反作用力同时产生、同时变化、同时消失,且性质相同,平衡力的性质却不一定相同,例如物体放在水平地面上,受重力和弹力平衡,B正确;
C.作用力和反作用力同时产生、同时变化、同时消失,一对平衡力不一定同时产生、同时变化、同时消失,例如物体放在手上受重力和支持力处于静止状态,突然释放,物体只受重力,C错误;
D.作用力和反作用力同时产生、同时变化、同时消失,D错误;
6.BC
A.水平力和墙壁对物体的弹力是一对平衡力,A错误;
B.墙壁对物体的弹力和物体对墙壁的弹力是一对作用力与反作用力,它们的作用效果不可以相互抵消,B正确;
C.墙壁对物体的静摩擦力与重力是一对平衡力,假如物体的重力消失,则物体没有向下运动的趋势,因此墙壁对物体的静摩擦力也会立即消失,C正确;
D.墙壁对物体的静摩擦力与重力是一对平衡力,如果水平力增大,墙壁受到的摩擦力还是和重力平衡,不会改变,D错误;
故选BC。
7.CD
A、B挂钩之间的力是一对作用力和反作用力,根据牛顿第三定律,一定大小相等,方向相反,无论A、B两测力计是否相同,A、B的示数都为40N,AB错误,CD正确。
8.CD
A.书受到的重力不是地球对物体的吸引力,地球对物体的吸引力是万有引力,A错误;
B.书对桌面的压力不是书的重力,受力物体和施力物体都不同,B错误;
C.书对桌面的压力,是因为书发生了微小形变而产生的,C正确;
D.书受到的支持力与书对桌面的压力是两个物体之间的相互作用,是一对作用力与反作用力,D正确。
9.AD
AB.杠铃所受的重力与手对杠铃的支持力,作用在同一物体上,大小相等、方向相反、作用在同一直线上,是一对平衡力,故A正确,B错误。
CD.杠铃对手的压力与手对杠铃的支持力,大小相等、方向相反、作用在同一直线上,是一对作用力与反作用力,故C错误,D正确。
10.等于
人拉绳的力与绳拉人的力大小相等、方向相反、作用在一条直线上,是一对相互作用力。
11.44等于
[1]对B受力分析可知,B受到重力、地面支持力、A对B的弹力和地面的摩擦力,总共4个力;
[2]以A、B整体为研究对象,受力分析知,受到重力、地面支持力、外力F和地面的摩擦力,总共4个力;
[3]根据牛顿第三定理可知,A对B的作用力大小等于B对A的作用力大小,它们是作用力和反作用力的关系。
12.12
[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。
13.DC
绳对A的拉力等于弹簧对A的拉力和A的重力之和,所以绳对A的拉力和弹簧对A的拉力不是平衡力,也不是作用力与反作用力;
弹簧对A的拉力和弹簧对B的拉力,施力物体相同,受力物体不同,所以弹簧对A的拉力和弹簧对B的拉力不是平衡力,也不是作用力与反作用力。
[1]平衡力是作用在两个物体上的大小相等,方向相反的力,故B的重力和弹簧对B的拉力为一对平衡力,D正确;
[2]作用力和反作用力是两物体之间互相施加的力,故弹簧对B的拉力和B对弹簧的拉力是一对作用力和反作用力,C正确。
14.=>
[1][2]因为绳子的质量不计,所以绳子可以看做处于平衡状态,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.
;
2G
隔离甲,甲受到重力,乙对甲的引力,乙对甲的支持力,处于平衡状态,所以磁铁乙对磁铁甲的弹力
整体分析可知,桌面对乙的弹力等于整体的重力2G,根据牛顿第三定律可知,磁铁乙对桌面的弹力大小为2G。
16.
对A受力分析如图甲所示,设力向下为正方向,由平衡条件得:
解得:
故B对A的作用力大小为4N,方向竖直向上。
由牛顿第三定律得A对B的作用力:
,方向竖直向下。
对B受力分析如图乙所示,由平衡条件得:
由牛顿第三定律得B对地面的压力大小为
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