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專(zhuān)題3.2 牛頓第三定律 一．選擇題 1.（2018云南昭通五校聯(lián)考）物體靜止在斜面上，以下的幾種分析中正確的是 (　　) A． 物體所受到靜摩擦力的反作用力是重力沿斜面的分力 B． 物體所受重力沿垂直斜面的分力就是物體對(duì)斜面的壓力 C． 物體所受重力的反作用力就是斜面對(duì)它的靜摩擦力和支持力這兩個(gè)力的合力 D． 物體所受支持力的反作用力就是物體對(duì)斜面的壓力 1.【參考答案】D 2. （2018云南昭通五校聯(lián)考）根據(jù)牛頓第三定律，下面說(shuō)法正確的是( ) A． 跳高運(yùn)動(dòng)員起跳時(shí)，地對(duì)人的豎直支持力大于人對(duì)地的壓力 B． 鋼絲繩吊起貨物加速上升時(shí)，鋼絲繩給貨物的力大于貨物給鋼絲繩的力 C． 籃球場(chǎng)上一個(gè)小個(gè)子運(yùn)動(dòng)員撞在大個(gè)子運(yùn)動(dòng)員身上，小個(gè)子運(yùn)動(dòng)員跌倒了，而大個(gè)子運(yùn)動(dòng)員只歪了一下，是因?yàn)榇髠€(gè)子運(yùn)動(dòng)員對(duì)小個(gè)子運(yùn)動(dòng)員作用力大于小個(gè)撞大個(gè)的力 D． 子彈在槍膛中加速時(shí)，槍膛對(duì)子彈的作用力等于子彈對(duì)槍膛的作用力 【參考答案】D 【名師解析】牛頓第三定律是相互作用力，大小相等，方向相反，作用在彼此兩個(gè)物體上。A中地面對(duì)人的支持力和人對(duì)地面的壓力是相互作用力，大小相等，A錯(cuò)。B中鋼絲繩對(duì)貨物的力與貨物對(duì)鋼絲繩的力是相互作用力，大小相等B錯(cuò)。大個(gè)子對(duì)小個(gè)子運(yùn)動(dòng)員和小個(gè)子對(duì)大個(gè)子運(yùn)動(dòng)員的力也屬于相互作用力，大小也是相等，答案C錯(cuò)。只有最后一項(xiàng)槍膛對(duì)子彈的作用力和子彈對(duì)槍膛的作用力是一對(duì)相互作用力大小相等是對(duì)的。 3.(2017益陽(yáng)模擬)亞里士多德在其著作《物理學(xué)》中說(shuō)：一切物體都具有某種“自然本性”，物體由其“自然本性”決定的運(yùn)動(dòng)稱(chēng)之為“自然運(yùn)動(dòng)”，而物體受到推、拉、提、舉等作用后的非“自然運(yùn)動(dòng)”稱(chēng)之為“受迫運(yùn)動(dòng)”。伽利略、笛卡爾、牛頓等人批判的繼承了亞里士多德的這些說(shuō)法，建立了新物理學(xué)。新物理學(xué)認(rèn)為一切物體都具有的“自然本性”是“慣性”。下列關(guān)于“慣性”和“運(yùn)動(dòng)”的說(shuō)法中不符合新物理學(xué)的是(　　) A．一切物體的“自然運(yùn)動(dòng)”都是速度不變的運(yùn)動(dòng)——靜止或者勻速直線運(yùn)動(dòng) B．作用在物體上的力，是使物體做“受迫運(yùn)動(dòng)”即變速運(yùn)動(dòng)的原因 C．可繞豎直軸轉(zhuǎn)動(dòng)的水平圓桌轉(zhuǎn)得太快，放在桌面上的盤(pán)子會(huì)向桌子邊緣滑去，這是由于“盤(pán)子受到的向外的力”超過(guò)了“桌面給盤(pán)子的摩擦力”導(dǎo)致的 D．豎直向上拋出的物體，受到了重力，卻沒(méi)有立即反向運(yùn)動(dòng)，而是繼續(xù)向上運(yùn)動(dòng)一段距離后才反向運(yùn)動(dòng)，是由于物體具有慣性 【參考答案】C 4. （2018北京密云摸底）如圖所示，質(zhì)量為M的斜劈形物體放在水平地面上，質(zhì)量為m的粗糙物塊以某一初速度沿斜劈的粗糙面向上滑，至速度為零后又加速返回，而物體M始終保持靜止，則在物塊m上、下滑動(dòng)的整個(gè)過(guò)程中（ ） A．地面對(duì)物體M的摩擦力先向左后向右 B．地面對(duì)物體M的摩擦力大小不變 C．地面對(duì)物體M的摩擦力方向不變 D．地面對(duì)物體M的支持力總等于(M＋m)g 【參考答案】A 【名師解析】物塊以某一初速度沿斜劈的粗糙面向上滑，所受斜面的摩擦力方向沿斜面向下，做減速運(yùn)動(dòng)，其加速度方向沿斜面向下。根據(jù)牛頓第三定律，斜面受到物體的摩擦力方向沿斜面向上。隔離斜面M，分析受力，受到豎直向下的重力，豎直向上的支持力，物塊對(duì)斜面沿斜面向上的摩擦力，根據(jù)平衡條件，M應(yīng)該受到水平向左的靜摩擦力，地面對(duì)物體M的支持力小于物塊和斜面的總重力(M＋m)g。物塊速度減小為零后又加速沿斜面下滑，所受滑動(dòng)摩擦力沿斜面向上，根據(jù)牛頓第三定律，物塊對(duì)斜面的滑動(dòng)摩擦力沿斜面向下。隔離斜面M，分析受力，受到豎直向下的重力，豎直向上的支持力，物塊對(duì)斜面沿斜面向下的摩擦力，根據(jù)平衡條件，M應(yīng)該受到水平向右的靜摩擦力，地面對(duì)物體M的支持力大于物塊和斜面的總重力(M＋m)g，即地面對(duì)物體M的摩擦力先向左后向右，選項(xiàng)A正確BCD錯(cuò)誤。 5．如圖所示，把雞蛋A快速向另一個(gè)完全一樣的靜止的雞蛋B撞去。結(jié)果每次都是被撞擊的雞蛋B被撞破，則下列說(shuō)法正確的是 A． A雞蛋的慣性大于B雞蛋的慣性 B． A對(duì)B的作用力的大小大于B對(duì)A的作用力的大小 C． A對(duì)B的作用力的大小小于B對(duì)A的作用力的大小 D． A蛋碰撞瞬間，其內(nèi)蛋白由于慣性會(huì)對(duì)A蛋殼產(chǎn)生向前的作用力 【參考答案】D 6.（2018安徽省江南十校聯(lián)考）如圖所示，物體m放在質(zhì)量M的斜面體上，m可沿斜面體勻速下滑。現(xiàn)用一沿斜面向下的力F推物體，使其沿斜面向下做勻加速運(yùn)動(dòng)，則水平地面對(duì)斜面體 A． 無(wú)摩擦力 B． 有水平向左的摩擦力 C． 有水平向右的摩擦力 D． 支持力大于(M+m)g 【參照答案】A 【名師解析】根據(jù)題述m可沿斜面體勻速下滑，說(shuō)明斜面體對(duì)物體m的支持力和摩擦力之和等于重力。由牛頓第三定律，物體m對(duì)斜面體的作用力等于重力，方向豎直向下。對(duì)斜面體受力分析，應(yīng)用平衡條件可得，水平地面對(duì)斜面體無(wú)摩擦力，支持力等于(M+m)g，選項(xiàng)A正確。7. （2018福建省二校聯(lián)考）如圖3所示，質(zhì)量為m的木塊P在質(zhì)量為M的長(zhǎng)木板ab上滑行，長(zhǎng)木板放在水平地面上一直處于靜止?fàn)顟B(tài)．若長(zhǎng)木板ab與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ1，木塊P與長(zhǎng)木板ab間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ2，則長(zhǎng)木板ab受到地面的摩擦力大小為 ( ) A．μ1Mg B．μ1(m＋M)g C．μ2mg D．μ1Mg＋μ2mg 【參照答案】C 8．（2018年河南洛陽(yáng)聯(lián)考）如圖所示，有兩個(gè)穿著溜冰鞋的人站在冰面上，當(dāng)其中一個(gè)人A從背后輕輕推另一個(gè)人B時(shí)，兩個(gè)人都會(huì)向相反方向運(yùn)動(dòng)，這是因?yàn)锳推B時(shí) A．A與B之間有相互作用力 B．A對(duì)B的作用在先，B對(duì)A的作用在后 C．B對(duì)A的作用力小于A對(duì)B的作用力 D．A對(duì)B的作用力和B對(duì)A的作用力是一對(duì)平衡力 【參照答案】A 【名師解析】A推B時(shí)A與B之間有相互作用力，作用力與反作用力同時(shí)產(chǎn)生，大小相等，選項(xiàng)A正確BCD錯(cuò)誤。 9．（2018河南漯河市聯(lián)考）身高和質(zhì)量完全相同的兩人穿同樣的鞋在同一水平地面上通過(guò)一輕桿進(jìn)行頂牛比賽，企圖迫使對(duì)方后退. 設(shè)甲、乙對(duì)桿的推力分別為F1、F2. 甲、乙兩人身體因前傾而偏離豎直方向的夾角分別為α1、α2，傾角越大，此刻人手和桿的端點(diǎn)位置就越低，如圖所示，若甲獲勝，則（ ） A．F1=F2 α1＞α2 B．F1>F2 α1＝＞α2 C．F1=F2 α1＜α2 D．F1>F2 α1＞α2 【參照答案】A 10（2016洛陽(yáng)名校聯(lián)考）如圖所示，甲、乙兩人在冰面上“拔河”。兩人中間位置處有一分界線，約定先使對(duì)方過(guò)分界線者為贏。若繩子質(zhì)量不計(jì)，冰面可看成光滑，則下列說(shuō)法正確的是 A.甲對(duì)繩的拉力與繩對(duì)甲的拉力是一對(duì)平衡力 B.甲對(duì)繩的拉力與乙對(duì)繩的拉力是作用力與反作用力 C.若甲的質(zhì)量比乙大，則甲能贏得“拔河”比賽的勝利 D.若乙收繩的速度比甲快，則乙能贏得“拔河”比賽的勝利 【參照答案】C 【名師解析】甲對(duì)繩的拉力與繩對(duì)甲的拉力是一對(duì)作用力反作用力，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；甲對(duì)繩的拉力與乙對(duì)繩的拉力是一對(duì)平衡力，大小相等，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；若甲的質(zhì)量比乙大，在同樣大小的力作用下，由牛頓第二定律可知，甲的加速度小于乙，所以甲能贏得“拔河”比賽的勝利，選項(xiàng)C正確；收繩的速度不能決定“拔河”比賽的勝負(fù)，選項(xiàng)D錯(cuò)誤?！究键c(diǎn)定位】此題考查力的平衡、牛頓運(yùn)動(dòng)定律等知識(shí)點(diǎn)。 11（2016開(kāi)封聯(lián)考）在滑冰場(chǎng)上，甲、乙兩小孩分別坐在滑冰板上，原來(lái)靜止不動(dòng)，在相互猛推一下后分別向相反方向運(yùn)動(dòng)。假定兩板與冰面間的摩擦因數(shù)相同。已知甲在冰上滑行的距離比乙遠(yuǎn)，這是由于 A 在推的過(guò)程中，甲推乙的力小于乙推甲的力 B 在推的過(guò)程中，甲推乙的時(shí)間小于乙推甲的時(shí)間 C 在剛分開(kāi)時(shí)，甲的初速度大于乙的初速度 D 在分開(kāi)后，甲的加速度的大小小于乙的加速度的大小 【參照答案】D 12．（2016許昌四校聯(lián)考）一大人跟一小孩站在水平地面比力氣，結(jié)果大人把小孩拉過(guò)來(lái)了。對(duì)于這個(gè)過(guò)程中作用于雙方的力的關(guān)系，不正確的是（ ） A．大人拉小孩的力一定比小孩拉大人的力大 B．大人與小孩的拉力是一對(duì)作用力與反作用力 C．大人拉小孩的力與小孩拉大人的力一定相等 D．在大人把小孩拉動(dòng)的過(guò)程中，兩人的拉力一樣大 【參照答案】A 【名師解析】大人拉小孩的力與小孩拉大人的力是作用力反作用力，大小相等，方向相反，選項(xiàng)A說(shuō)法不正確。13．汽車(chē)?yán)宪?chē)在平直的公路上運(yùn)動(dòng)，下面說(shuō)法正確的是：（ ） A．汽車(chē)能拉動(dòng)拖車(chē)向前運(yùn)動(dòng)是因?yàn)槠?chē)對(duì)拖車(chē)的拉力大于拖車(chē)對(duì)汽車(chē)的拉力B．汽車(chē)先對(duì)拖車(chē)施加拉力，然后才產(chǎn)生拖車(chē)對(duì)汽車(chē)的拉力 C．只有勻速前進(jìn)時(shí)，汽車(chē)對(duì)拖車(chē)的拉力等于拖車(chē)對(duì)汽車(chē)的拉力 D．任何運(yùn)動(dòng)情況下，汽車(chē)對(duì)拖車(chē)的拉力都等于拖車(chē)對(duì)汽車(chē)的拉力 【參照答案】D 【名師解析】汽車(chē)能拉動(dòng)拖車(chē)向前運(yùn)動(dòng)是因?yàn)槠?chē)對(duì)拖車(chē)的拉力大于拖車(chē)所受的阻力，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；汽車(chē)對(duì)拖車(chē)的拉力和拖車(chē)對(duì)汽車(chē)的拉力是作用力和反作用力，一定是同時(shí)產(chǎn)生，在任何情況下都是大小相等方向相反，選項(xiàng)BC錯(cuò)誤D正確。14.（2018河北省唐山聯(lián)考）牛頓在總結(jié)C．雷恩、J．沃利斯和C．惠更斯等人的研究結(jié)果后，提出了著名的牛頓第三定律，闡述了作用力和反作用力的關(guān)系，從而與牛頓第一和第二定律形成了完整的牛頓力學(xué)體系。下列關(guān)于作用力和反作用力的說(shuō)法正確的是 A.物體先對(duì)地面產(chǎn)生壓力，然后地面才對(duì)物體產(chǎn)生支持力 B.物體對(duì)地面的壓力和地面對(duì)物體的支持力互相平衡 C．人推車(chē)前進(jìn)，人對(duì)車(chē)的作用力大于車(chē)對(duì)人的作用力 D.物體在地面上滑行，不論物體的速度多大，物體對(duì)地面的摩擦力與地面對(duì)物體的摩擦力始終大小相等 【參照答案】D 【考點(diǎn)定位】考查牛頓第三定律及其相關(guān)知識(shí)。 15.（2016安徽省江南十校聯(lián)考）如圖所示，物體m放在質(zhì)量M的斜面體上，m可沿斜面體勻速下滑?，F(xiàn)用一沿斜面向下的力F推物體，使其沿斜面向下做勻加速運(yùn)動(dòng)，則水平地面對(duì)斜面體 A.無(wú)摩擦力 B.有水平向左的摩擦力 C.有水平向右的摩擦力 D.支持力大于(M+m)g 【參照答案】A 【名師解析】根據(jù)題述m可沿斜面體勻速下滑，說(shuō)明斜面體對(duì)物體m的支持力和摩擦力之和等于重力。由牛頓第三定律，物體m對(duì)斜面體的作用力等于重力，方向豎直向下。對(duì)斜面體受力分析，應(yīng)用平衡條件可得，水平地面對(duì)斜面體無(wú)摩擦力，支持力等于(M+m)g，選項(xiàng)A正確。16．用計(jì)算機(jī)輔助實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)（DIS）做驗(yàn)證牛頓第三定律的實(shí)驗(yàn)時(shí)，把兩個(gè)測(cè)力探頭的掛鉤鉤在一起，向相反的方向拉動(dòng)，顯示器屏幕上顯示的是兩個(gè)力傳感器的相互作用力隨時(shí)間變化的圖象，如圖所示．由圖象可以得出的正確結(jié)論是（ ） A．作用力與反作用力作用在同一物體上 B．作用力與反作用力同時(shí)存在，同時(shí)消失 C．作用力與反作用力大小相等 D．作用力與反作用力方向相反 【參照答案】BCD 【名師解析】作用力與反作用力，大小相等、方向相反、同時(shí)產(chǎn)生同時(shí)消失、作用在兩個(gè)物體上、力的性質(zhì)相同。知A錯(cuò)，BCD對(duì)。 17.如圖所示，放在水平地面上的質(zhì)量為m的物體，與地面的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，在勁度系數(shù)為k的輕彈簧作用下沿地面做勻速直線運(yùn)動(dòng)。彈簧沒(méi)有超出彈性限度，則 （ ） A．彈簧的伸長(zhǎng)量為 B．彈簧的伸長(zhǎng)量為 C．物體受到的支持力與它對(duì)地面的壓力是一對(duì)平衡力 D．彈簧的彈力與物體受到的摩擦力是一對(duì)作用力與反作用力 【參考答案】B 18．我國(guó)用“長(zhǎng)征三號(hào)乙”運(yùn)載火箭，成功將多顆衛(wèi)星和探測(cè)器”發(fā)射升空并送入預(yù)定轉(zhuǎn)移軌道。關(guān)于火箭發(fā)射，下列說(shuō)法正確的是 A．火箭發(fā)射時(shí)，噴出的高速氣流對(duì)火箭的作用力大于火箭對(duì)氣流的作用力 B．高溫高壓燃?xì)鈴幕鸺膊繃姵鰰r(shí)對(duì)火箭的作用力與火箭對(duì)燃?xì)獾淖饔昧κ且粚?duì)平衡力 C．發(fā)射初期，火箭處于超重狀態(tài) D．若發(fā)射塔高度為h，發(fā)射初期火箭的運(yùn)動(dòng)可視為勻加速直線運(yùn)動(dòng)，測(cè)出火箭從發(fā)射到尾部上升到塔頂部的時(shí)間，可估算出火箭的加速度 【參考答案】CD 二．計(jì)算題 1．（2016天水聯(lián)考）.如圖所示，傾角為θ的斜面體放在水平地面上，質(zhì)量為m的光滑小球放在墻與斜面體之間處于平衡狀態(tài)，求：小球?qū)π泵骟w的壓力和地面對(duì)斜面體的摩擦力大小。 【參照答案】小球?qū)π泵骟w的壓力FN’＝FN＝mg/cosθ。地面對(duì)斜面體的摩擦力為f＝mgtanθ 【名師解析】設(shè)小球受斜面的支持力為FN，墻壁對(duì)小球的彈力為F，地面對(duì)斜面體的摩擦力為f ． 對(duì)小球分析受力，將斜面的支持力FN沿水平方向和豎直方向正交分解，由平衡條件得： 　　　　　　　　　　　　　FNcosθ＝mg F＝FNsinθ 對(duì)整體分析受力，在水平方向由平衡條件得：　　f＝F 聯(lián)立解得： FN＝mg/cosθ f＝mgtanθ 根據(jù)牛頓第三定律，小球?qū)π泵骟w的壓力FN’＝FN＝mg/cosθ。 2．（2016信陽(yáng)聯(lián)考）如圖所示，輕桿BC的C點(diǎn)用光滑鉸鏈與墻壁固定，桿的B點(diǎn)通過(guò)水平細(xì)繩AB使桿與豎直墻壁保持30的夾角，若在B點(diǎn)懸掛一個(gè)質(zhì)量不計(jì)的定滑輪，某人用它勻速地提起重物。已知重物的質(zhì)量m=30kg，人的質(zhì)量M=50kg，g=10m/s2。 試求：（1）此時(shí)地面對(duì)人支持力的大小； （2）輕桿BC和繩AB所受力的大小。 【參照答案】（1）200N （2）200N. 400N. 【名師解析】 （1）對(duì)重物m由力的平衡條件得：FT=mg 對(duì)人由力的平衡條件得：FN +FT=Mg 而FT= FT’ 解得FN =Mg-mg=200N 方向豎直向上 （2）定滑輪對(duì)B點(diǎn)的拉力F=2mg，方向豎直向下 桿對(duì)B點(diǎn)的彈力方向沿桿的方向，由共點(diǎn)力平衡條件得： FAB=2mgtan30=23010/3N=200N. N=400N. 根據(jù)牛頓第三定律可得：繩AB所受的力大小為200N ， 桿BC所受的力大小為400N. 3．（12分）2012年10月14日，奧地利人Baumgartner從太空邊緣（離地39km）起跳，據(jù)報(bào)道他以最高每小時(shí)1342km的速度，回到地球表面，成為“超音速”第一人。自由落體運(yùn)動(dòng)的時(shí)間約為5分35秒。已知空氣中音速約為340m/s，空氣密度r=1.29kg/m3，重力加速度g=10m/s2。 （1）他降落過(guò)程中的速度是否超過(guò)了音速？ （2）這篇報(bào)道中有什么數(shù)據(jù)相互矛盾？以上兩個(gè)問(wèn)題請(qǐng)通過(guò)計(jì)算說(shuō)明； （3）當(dāng)物體從高空下落時(shí)，空氣對(duì)物體的阻力公式：f＝CDrv2S（CD= ，r為空氣密度，v為運(yùn)動(dòng)速度，S為物體截面積）。因此，物體下落一段距離后將會(huì)勻速下落，這個(gè)速度被稱(chēng)為收尾速度。設(shè)Baumgartner加裝備的總質(zhì)量為100kg，腰圍100cm。請(qǐng)計(jì)算他的收尾速度大小。 【參照答案】（1）超過(guò)了音速340m/s； （2）略 （3）65.78m/s。 （3）腰圍100cm對(duì)應(yīng)的人體半徑r= m， 人體截面積S=m2=m2=7.9610－2m2， 勻速下落： f=mg f＝CDrv2S=mg 解得v==m/s=65.78m/s。