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專題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斜面的壓力 C． 物體所受重力的反作用力就是斜面對它的靜摩擦力和支持力這兩個力的合力 D． 物體所受支持力的反作用力就是物體對斜面的壓力 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，下面說法正確的是( ) A． 跳高運動員起跳時，地對人的豎直支持力大于人對地的壓力 B． 鋼絲繩吊起貨物加速上升時，鋼絲繩給貨物的力大于貨物給鋼絲繩的力 C． 籃球場上一個小個子運動員撞在大個子運動員身上，小個子運動員跌倒了，而大個子運動員只歪了一下，是因為大個子運動員對小個子運動員作用力大于小個撞大個的力 D． 子彈在槍膛中加速時，槍膛對子彈的作用力等于子彈對槍膛的作用力 【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，作用在彼此兩個物體上。A中地面對人的支持力和人對地面的壓力是相互作用力，大小相等，A錯。B中鋼絲繩對貨物的力與貨物對鋼絲繩的力是相互作用力，大小相等B錯。大個子對小個子運動員和小個子對大個子運動員的力也屬于相互作用力，大小也是相等，答案C錯。只有最后一項槍膛對子彈的作用力和子彈對槍膛的作用力是一對相互作用力大小相等是對的。 3.(2017益陽模擬)亞里士多德在其著作《物理學》中說：一切物體都具有某種“自然本性”，物體由其“自然本性”決定的運動稱之為“自然運動”，而物體受到推、拉、提、舉等作用后的非“自然運動”稱之為“受迫運動”。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法，建立了新物理學。新物理學認為一切物體都具有的“自然本性”是“慣性”。下列關于“慣性”和“運動”的說法中不符合新物理學的是(　　) A．一切物體的“自然運動”都是速度不變的運動——靜止或者勻速直線運動 B．作用在物體上的力，是使物體做“受迫運動”即變速運動的原因 C．可繞豎直軸轉動的水平圓桌轉得太快，放在桌面上的盤子會向桌子邊緣滑去，這是由于“盤子受到的向外的力”超過了“桌面給盤子的摩擦力”導致的 D．豎直向上拋出的物體，受到了重力，卻沒有立即反向運動，而是繼續(xù)向上運動一段距離后才反向運動，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、下滑動的整個過程中（ ） A．地面對物體M的摩擦力先向左后向右 B．地面對物體M的摩擦力大小不變 C．地面對物體M的摩擦力方向不變 D．地面對物體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，做減速運動，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，物塊對斜面沿斜面向上的摩擦力，根據(jù)平衡條件，M應該受到水平向左的靜摩擦力，地面對物體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，所受滑動摩擦力沿斜面向上，根據(jù)牛頓第三定律，物塊對斜面的滑動摩擦力沿斜面向下。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，物塊對斜面沿斜面向下的摩擦力，根據(jù)平衡條件，M應該受到水平向右的靜摩擦力，地面對物體M的支持力大于物塊和斜面的總重力(M＋m)g，即地面對物體M的摩擦力先向左后向右，選項A正確BCD錯誤。 5．如圖所示，把雞蛋A快速向另一個完全一樣的靜止的雞蛋B撞去。結果每次都是被撞擊的雞蛋B被撞破，則下列說法正確的是 A． A雞蛋的慣性大于B雞蛋的慣性 B． A對B的作用力的大小大于B對A的作用力的大小 C． A對B的作用力的大小小于B對A的作用力的大小 D． A蛋碰撞瞬間，其內(nèi)蛋白由于慣性會對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動，則水平地面對斜面體 A． 無摩擦力 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，說明斜面體對物體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對斜面體的作用力等于重力，方向豎直向下。對斜面體受力分析，應用平衡條件可得，水平地面對斜面體無摩擦力，支持力等于(M+m)g，選項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的長木板ab上滑行，長木板放在水平地面上一直處于靜止狀態(tài)．若長木板ab與地面間的動摩擦因數(shù)為μ1，木塊P與長木板ab間的動摩擦因數(shù)為μ2，則長木板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年河南洛陽聯(lián)考）如圖所示，有兩個穿著溜冰鞋的人站在冰面上，當其中一個人A從背后輕輕推另一個人B時，兩個人都會向相反方向運動，這是因為A推B時 A．A與B之間有相互作用力 B．A對B的作用在先，B對A的作用在后 C．B對A的作用力小于A對B的作用力 D．A對B的作用力和B對A的作用力是一對平衡力 【參照答案】A 【名師解析】A推B時A與B之間有相互作用力，作用力與反作用力同時產(chǎn)生，大小相等，選項A正確BCD錯誤。 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一輕桿進行頂牛比賽，企圖迫使對方后退. 設甲、乙對桿的推力分別為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，約定先使對方過分界線者為贏。若繩子質(zhì)量不計，冰面可看成光滑，則下列說法正確的是 A.甲對繩的拉力與繩對甲的拉力是一對平衡力 B.甲對繩的拉力與乙對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】甲對繩的拉力與繩對甲的拉力是一對作用力反作用力，選項A錯誤；甲對繩的拉力與乙對繩的拉力是一對平衡力，大小相等，選項B錯誤；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C正確；收繩的速度不能決定“拔河”比賽的勝負，選項D錯誤。【考點定位】此題考查力的平衡、牛頓運動定律等知識點。 11（2016開封聯(lián)考）在滑冰場上，甲、乙兩小孩分別坐在滑冰板上，原來靜止不動，在相互猛推一下后分別向相反方向運動。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，這是由于 A 在推的過程中，甲推乙的力小于乙推甲的力 B 在推的過程中，甲推乙的時間小于乙推甲的時間 C 在剛分開時，甲的初速度大于乙的初速度 D 在分開后，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，結果大人把小孩拉過來了。對于這個過程中作用于雙方的力的關系，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．在大人把小孩拉動的過程中，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A說法不正確。13．汽車拉著拖車在平直的公路上運動，下面說法正確的是：（ ） A．汽車能拉動拖車向前運動是因為汽車對拖車的拉力大于拖車對汽車的拉力B．汽車先對拖車施加拉力，然后才產(chǎn)生拖車對汽車的拉力 C．只有勻速前進時，汽車對拖車的拉力等于拖車對汽車的拉力 D．任何運動情況下，汽車對拖車的拉力都等于拖車對汽車的拉力 【參照答案】D 【名師解析】汽車能拉動拖車向前運動是因為汽車對拖車的拉力大于拖車所受的阻力，選項A錯誤；汽車對拖車的拉力和拖車對汽車的拉力是作用力和反作用力，一定是同時產(chǎn)生，在任何情況下都是大小相等方向相反，選項BC錯誤D正確。14.（2018河北省唐山聯(lián)考）牛頓在總結C．雷恩、J．沃利斯和C．惠更斯等人的研究結果后，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系，從而與牛頓第一和第二定律形成了完整的牛頓力學體系。下列關于作用力和反作用力的說法正確的是 A.物體先對地面產(chǎn)生壓力，然后地面才對物體產(chǎn)生支持力 B.物體對地面的壓力和地面對物體的支持力互相平衡 C．人推車前進，人對車的作用力大于車對人的作用力 D.物體在地面上滑行，不論物體的速度多大，物體對地面的摩擦力與地面對物體的摩擦力始終大小相等 【參照答案】D 【考點定位】考查牛頓第三定律及其相關知識。 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動，則水平地面對斜面體 A.無摩擦力 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，說明斜面體對物體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對斜面體的作用力等于重力，方向豎直向下。對斜面體受力分析，應用平衡條件可得，水平地面對斜面體無摩擦力，支持力等于(M+m)g，選項A正確。16．用計算機輔助實驗系統(tǒng)（DIS）做驗證牛頓第三定律的實驗時，把兩個測力探頭的掛鉤鉤在一起，向相反的方向拉動，顯示器屏幕上顯示的是兩個力傳感器的相互作用力隨時間變化的圖象，如圖所示．由圖象可以得出的正確結論是（ ） 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存在，同時消失 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、同時產(chǎn)生同時消失、作用在兩個物體上、力的性質(zhì)相同。知A錯，BCD對。 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動。彈簧沒有超出彈性限度，則 （ ） A．彈簧的伸長量為 B．彈簧的伸長量為 C．物體受到的支持力與它對地面的壓力是一對平衡力 D．彈簧的彈力與物體受到的摩擦力是一對作用力與反作用力 【參考答案】B 18．我國用“長征三號乙”運載火箭，成功將多顆衛(wèi)星和探測器”發(fā)射升空并送入預定轉移軌道。關于火箭發(fā)射，下列說法正確的是 A．火箭發(fā)射時，噴出的高速氣流對火箭的作用力大于火箭對氣流的作用力 B．高溫高壓燃氣從火箭尾部噴出時對火箭的作用力與火箭對燃氣的作用力是一對平衡力 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)射初期火箭的運動可視為勻加速直線運動，測出火箭從發(fā)射到尾部上升到塔頂部的時間，可估算出火箭的加速度 【參考答案】CD 二．計算題 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：小球對斜面體的壓力和地面對斜面體的摩擦力大小。 【參照答案】小球對斜面體的壓力FN’＝FN＝mg/cosθ。地面對斜面體的摩擦力為f＝mgtanθ 【名師解析】設小球受斜面的支持力為FN，墻壁對小球的彈力為F，地面對斜面體的摩擦力為f ． 對小球分析受力，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，小球對斜面體的壓力FN’＝FN＝mg/cosθ。 2．（2016信陽聯(lián)考）如圖所示，輕桿BC的C點用光滑鉸鏈與墻壁固定，桿的B點通過水平細繩AB使桿與豎直墻壁保持30的夾角，若在B點懸掛一個質(zhì)量不計的定滑輪，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）此時地面對人支持力的大??； （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）對重物m由力的平衡條件得：FT=mg 對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B點的拉力F=2mg，方向豎直向下 桿對B點的彈力方向沿桿的方向，由共點力平衡條件得： 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)報道他以最高每小時1342km的速度，回到地球表面，成為“超音速”第一人。自由落體運動的時間約為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）他降落過程中的速度是否超過了音速？ （2）這篇報道中有什么數(shù)據(jù)相互矛盾？以上兩個問題請通過計算說明； （3）當物體從高空下落時，空氣對物體的阻力公式：f＝CDrv2S（CD= ，r為空氣密度，v為運動速度，S為物體截面積）。因此，物體下落一段距離后將會勻速下落，這個速度被稱為收尾速度。設Baumgartner加裝備的總質(zhì)量為100kg，腰圍100cm。請計算他的收尾速度大小。 【參照答案】（1）超過了音速340m/s； （2）略 （3）65.78m/s。 （3）腰圍100cm對應的人體半徑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。