2018-2019學(xué)年高中物理 第四章 牛頓運(yùn)動定律 課后提升訓(xùn)練 4.5 牛頓第三定律 新人教版必修1.doc

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課后提升訓(xùn)練 牛頓第三定律 (25分鐘　50分) 一、選擇題(本題共6小題,每小題5分,共30分) 1.(2017泉州高一檢測)如果兩個(gè)力彼此平衡,則它們　(　　) A.可能是作用力與反作用力 B.必不是作用力和反作用力 C.必是同種性質(zhì)的力 D.不一定作用在同一個(gè)物體上 【解析】選B。作用力與反作用力是兩個(gè)不同物體受到的力,而兩個(gè)力彼此平衡,作用在同一個(gè)物體上,所以兩個(gè)力彼此平衡,必不是作用力和反作用力,故A錯(cuò)誤,B正確;平衡力的性質(zhì)可以相同,也可以不同,故C錯(cuò)誤;兩個(gè)力彼此平衡,根據(jù)平衡條件得知,必定作用在同一物體上,故D錯(cuò)誤。 【補(bǔ)償訓(xùn)練】 下列說法中正確的是　(　　) A.地球附近的物體的重力沒有反作用力 B.相互作用的兩個(gè)力究竟稱哪一個(gè)力是作用力(或反作用力)是人為規(guī)定的 C.“雞蛋碰石頭”的過程中,雞蛋對石頭的力必為作用力,石頭對雞蛋的力必為反作用力 D.凡是大小相等、方向相反、作用在同一條直線上且作用在同一個(gè)物體上的兩個(gè)力必定是一對作用力與反作用力 【解析】選B。物體受到的重力是地球?qū)ξ矬w的吸引力,它的反作用力是物體對地球的吸引力,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;一對相互作用力,究竟哪一個(gè)力是作用力,哪一個(gè)力是反作用力,是相對而言的,選項(xiàng)B正確,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;作用力和反作用力必然分別作用在兩個(gè)相互作用的物體上,選項(xiàng)D錯(cuò)誤。 2.在滑冰場上,甲、乙兩個(gè)小孩分別坐在滑冰板上,原來靜止,在相互猛推一下后,他們分別向相反方向運(yùn)動。假定兩板與冰面間的動摩擦因數(shù)相同。已知甲的質(zhì)量小于乙的質(zhì)量,則　(　　) 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(shí)間小于乙推甲的時(shí)間 C.在分開后,甲的加速度的大小小于乙的加速度的大小 D.在分開后,甲在冰面上滑行的距離比乙在冰面上滑行的距離遠(yuǎn) 【解析】選D。根據(jù)牛頓第三定律可知,甲推乙的力和乙推甲的力大小相等,作用時(shí)間也相等,選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤;由于兩板與冰面間的動摩擦因數(shù)相同,所以分開后甲、乙的加速度大小相等,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;由于甲的質(zhì)量小,相互作用時(shí)甲所受的合力一直大于乙所受的合力,所以分開時(shí)甲的速率大于乙的速率,并且分開后甲、乙的加速度大小相等,所以分開后甲滑行的距離比乙滑行的距離遠(yuǎn),選項(xiàng)D正確。 3.(多選)跳高運(yùn)動員蹬地后上跳,在起跳過程中　(　　) A.運(yùn)動員蹬地的作用力大小大于地面對他的支持力大小 B.運(yùn)動員蹬地的作用力大小等于地面對他的支持力大小 C.運(yùn)動員所受的支持力和重力相平衡 D.運(yùn)動員所受的合力一定向上 【解析】選B、D。運(yùn)動員蹬地的作用力與地面對他的支持力是作用力和反作用力,大小相等,方向相反,B正確、A錯(cuò)誤;運(yùn)動員起跳過程,是由靜止獲得速度的過程,因而有豎直向上的加速度,合力豎直向上,運(yùn)動員所受的支持力大于重力,D正確、C錯(cuò)誤。 【補(bǔ)償訓(xùn)練】 如圖所示,物體放在水平桌面上,受到一個(gè)水平向右的拉力F作用,卻仍然保持靜止,則下列說法中正確的是　(　　) A.物體受三個(gè)力作用,其中有一對平衡力 B.物體受三個(gè)力作用,其中有一對作用力與反作用力 C.物體受四個(gè)力作用,其中有兩對作用力與反作用力 D.物體受四個(gè)力作用,其中有兩對平衡力 【解析】選D。物體受重力、桌面的支持力、水平向右的拉力F作用,根據(jù)物體處于靜止?fàn)顟B(tài),物體所受合外力為零,所以物體在水平方向除受水平向右的拉力F外,還必須受水平向左的摩擦力Ff,所以物體共受四個(gè)力的作用,選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤;由于作用力與反作用力是分別作用在兩個(gè)不同物體上的,所以物體所受的四個(gè)力中不可能構(gòu)成作用力與反作用力,因此選項(xiàng)C錯(cuò)誤;物體水平方向上受向右的拉力和向左的摩擦力,其合力為零,為一對平衡力;豎直方向上受重力和支持力,也為一對平衡力,所以選項(xiàng)D正確。 4.如圖所示為英國人阿特伍德設(shè)計(jì)的裝置,不考慮繩與滑輪的質(zhì)量,不計(jì)軸承、繩與滑輪間的摩擦。初始時(shí)兩人均站在水平地面上,當(dāng)位于一側(cè)的人用力向上攀爬時(shí),位于另一側(cè)的人始終用力抓住繩子,最終至少一人能到達(dá)滑輪。下列說法中正確的是　(　　) A.若甲的質(zhì)量較大,則乙先到達(dá)滑輪 B.若甲的質(zhì)量較大,則甲、乙同時(shí)到達(dá)滑輪 C.若甲、乙質(zhì)量相同,則乙先到達(dá)滑輪 D.若甲、乙質(zhì)量相同,則甲先到達(dá)滑輪 【解析】選A。由于滑輪光滑,甲拉繩子的力等于繩子拉乙的力,若甲的質(zhì)量大,則甲拉繩子的力大于乙的重力,甲攀爬時(shí)乙的加速度大于甲的加速度,所以乙會先到達(dá)滑輪,A正確,B錯(cuò)誤;若甲、乙的質(zhì)量相同,甲用力向上攀爬時(shí),甲拉繩子的力等于繩子拉乙的力,甲、乙具有相同的加速度和速度,所以甲、乙應(yīng)同時(shí)到達(dá)滑輪,C、D錯(cuò)誤。 5.如圖所示為雜技“頂竿”表演的示意圖:一人站在地上,肩上扛一質(zhì)量為M的豎直竹竿,當(dāng)竿上一質(zhì)量為m的人以加速度a加速下滑時(shí),竿對“底人”的壓力大小為　(　　) A.(M+m)g　　　　　　　　 B.(M+m)g-ma C.(M+m)g+ma D.(M-m)g 【解析】選B。對竿上的人分析:受重力和摩擦力,有mg-Ff=ma,則Ff=m(g-a),根據(jù)牛頓第三定律,竿對人有摩擦力,人對竿也有摩擦力,且大小相等,方向相反,對竿分析:受重力、竿上的人對竿向下的摩擦力和頂竿的人對竿的支持力,有Mg+F′f=FN,又因?yàn)楦蛯Α暗兹恕钡膲毫汀暗兹恕睂Ω偷闹С至κ且粚ψ饔昧εc反作用力,由牛頓第三定律,得到F′N=FN=Mg+F′f=(M+m)g-ma,故B項(xiàng)正確。 6.(2017宜昌高一檢測)利用牛頓第三定律,有人設(shè)計(jì)了一種交通工具,在平車上裝了一個(gè)電風(fēng)扇,風(fēng)扇運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)吹出的風(fēng)全部打到豎直固定在小車中間的風(fēng)帆上,靠風(fēng)帆受力而向前運(yùn)動,如圖所示,對于這種設(shè)計(jì),下列分析中正確的是 (　　) A.根據(jù)牛頓第二定律,這種設(shè)計(jì)能使小車運(yùn)行 B.根據(jù)牛頓第三定律,這種設(shè)計(jì)能使小車運(yùn)行 C.這種設(shè)計(jì)不能使小車運(yùn)行,因?yàn)樗`反了牛頓第二定律 D.這種設(shè)計(jì)不能使小車運(yùn)行,因?yàn)樗`反了牛頓第三定律 【解析】選D。風(fēng)扇將風(fēng)往前吹時(shí),風(fēng)同時(shí)將風(fēng)扇及車體往后推,結(jié)果風(fēng)力成了內(nèi)力,不可能使車前進(jìn)。 【易錯(cuò)提醒】本題容易忽視空氣對風(fēng)扇的作用力而錯(cuò)選A。 二、非選擇題(本題共2小題,共20分) 7.(10分)如圖所示,質(zhì)量M=60kg的人通過光滑的定滑輪拉著m=20kg的物體,當(dāng)物體以加速度a=5m/s2上升時(shí),人對地面的壓力多大?(g取10m/s2) 【解題指南】解答本題時(shí)應(yīng)把握以下三點(diǎn): (1)以物體為研究對象,求出繩的拉力大小。 (2)以人為研究對象,根據(jù)平衡條件求出地面對人的支持力。 (3)由牛頓第三定律得出人對地面的壓力大小。 【解析】設(shè)繩子拉物體的力為F,對物體m受力分析如圖甲,由牛頓第二定律可得:F-mg=ma。 繩的拉力F=m(g+a)=20(10+5)N=300N。 對人受力分析如圖乙,人靜止,由受力平衡得Mg=FN+F,則地面對人的支持力FN=Mg-F=(6010-300)N=300N。 由牛頓第三定律得,人對地面的壓力為300N。 答案:300N 【延伸探究】當(dāng)人對地面的壓力恰好為零時(shí),物體以多大的加速度上升? 提示:當(dāng)人對地面的壓力恰為零時(shí),由牛頓第三定律知,地面對人的支持力為零,則對人:F′=Mg 對物體:F′-mg=ma′ 解得:a′=20m/s2 答案:20m/s2 8.(10分)如圖所示,甲船及人的總質(zhì)量為m1,乙船及人的總質(zhì)量為m2,已知m1=2m2,甲、乙兩船上的人各拉著水平輕繩的一端對繩施力,設(shè)甲船上的人施力為F1,乙船上的人施力為F2。甲、乙兩船原來相對靜止在水面上,不考慮水面對船的阻力,甲船產(chǎn)生的加速度大小為a1,乙船產(chǎn)生的加速度大小為a2,則F1∶F2、a1∶a2各是多少? 【解析】以繩為研究對象,它受甲船上的人所施加的力F1和乙船上的人所施加的力F2,由于繩子的質(zhì)量可忽略不計(jì),故由牛頓第三定律得F1=F2。而繩對甲船上人的力F1′和F1,繩對乙船上的人的力F2′和F2均分別為作用力和反作用力,因此,由牛頓第三定律得F1′=F1,F2′=F2,所以F1′=F2′ 分別對甲、乙船應(yīng)用牛頓第二定律得a1=,a2= 由于m1=2m2,所以a1∶a2=1∶2, 故F1∶F2=1∶1,a1∶a2=1∶2。 答案:1∶1　1∶2