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第四章　5 牛頓第三定律 基礎夯實 一、選擇題(1～4題為單選題，5、6題為多選題) 1．(北京市大興區(qū)2016～2017學年高一上學期期末)關于作用力和反作用力，下列說法中正確的是(　C　) A．物體相互作用時，先有作用力而后才有反作用力 B．作用力和反作用力大小相等、方向相反，作用在一條直線上，因此它們的合力為零 C．物體間的壓力和支持力總是互為作用力和反作用力，兩者大小總是相等，方向相反的 D．馬能將車拉動，是因為馬拉車的力大于車拉馬的力 解析：物體相互作用時，它們間的作用力與反作用力同時產生，同時變化，同時消失，故A錯誤；作用力和反作用力作用在不同的物體上，作用效果不能抵消，不能合成，故B錯誤；物體間的壓力和支持力總是互為作用力和反作用力，兩者大小總是相等，方向相反的，故C正確；馬能將車拉動，是因為馬拉車的力大于馬受到的摩擦阻力，故D錯誤，故選C。 2．(吉林省實驗中學2017～2018學年高一上學期期中)如圖所示，壁虎在豎直玻璃面上斜向上勻速爬行，關于它在此平面內的受力分析，下列圖示中正確的是(　A　) 解析：由二力平衡可知選項A正確。 3．(湖南省六校聯(lián)盟2016～2017學年高一上學期期末)如圖所示是一支旅行用的“兩面針”牙膏，該牙膏的外殼是由鋁薄皮做的，根據(jù)你的觀察和生活經驗，下列說法正確的是 (　C　) A．該牙膏皮被擠壓后發(fā)生的形變?yōu)閺椥孕巫? B．牙膏被擠出來是因為牙膏受到手的作用力 C．牙膏蓋上的條紋是為了增大摩擦 D．擠牙膏時手對牙膏皮的作用力大于牙膏皮對手的作用力 解析：該牙膏被擠壓后發(fā)生形變，因沒有恢復原狀，則為非彈性形變，故A錯誤；牙膏受到牙膏皮的作用力，發(fā)生形變，從而將牙膏擠出來，故B錯誤；牙膏蓋上的條紋是為了增大摩擦，故C正確；擠牙膏時手對牙膏皮的作用力與牙膏皮對手的作用力屬于作用力與反作用力，大小總相等，故D錯誤。 4．(河北省正定中學2016～2017學年高一上學期期末)現(xiàn)有一臺落地電風扇放在水平地面上，該電風扇運行時，調節(jié)它的“搖頭”旋鈕可改變風向，但風向一直水平，若電風扇在地面上不發(fā)生移動，下列說法正確的是(　C　) A．電風扇受到5個力的作用 B．地面對電風扇的摩擦力的大小和方向都不變 C．空氣對風扇的作用力與地面對風扇的摩擦力大小相等 D．風扇對空氣的作用力與地面對風扇的摩擦力互相平衡 解析：電風扇受重力、支持力、風的反沖力及靜摩擦力，共4個力，故A錯誤；由于風扇平衡，故風的反沖力(空氣對風扇的作用力)與靜摩擦力大小相等，而風的方向是改變的，故靜摩擦力的方向是改變的，故B錯誤，C正確；風扇對空氣的作用力與地面對風扇的摩擦力不是平衡力，故D錯誤，故選C。 5．(北京二中2017～2018學年高一上學期段考)木塊沿粗糙斜面運動，下列對木塊的受力分析正確的是(　BC　) 解析：當木塊向上滑行時，木塊受到重力、彈力、沿著斜面向下的滑動摩擦力，故A錯誤，B正確； 當木塊向下滑行時 ，木塊受到重力、彈力、沿著斜面向上的滑動摩擦力，所以C選項正確，D錯誤。故選BC。 6．(湖南省湘潭一中、雙峰一中、邵東一中2016～2017學年高一上學期聯(lián)賽)如圖所示，中國三一重工的一臺62米長的泵車，參與某次消防救火冷卻作業(yè)，對泵車在水平面路面上以加速度a做勻加速運動的過程，下列分析正確的是(　BD　) A．泵車受到的重力和泵車對地面的壓力是一對平衡力 B．輪胎上凹凸不平的花紋是為了增加車對地面的摩擦力 C．開車時要求系安全帶是為了減小司機的慣性 D．若泵車發(fā)動機的牽引力增為原來的2倍時，泵車的加速度將大于2a 解析：泵車受到的重力和泵車對地面的壓力的受力物體不同，不可能是一對平衡力，故A錯誤；輪胎上凹凸不平的花紋是為了增加摩擦力，故B正確；慣性的量度是質量，系安全帶不會改變司機的質量，故C錯誤；牽引力增為原來的2倍，阻力不變，所以加速度大于2a，故D正確。 二、非選擇題 7.如圖所示為雜技“頂竿”表演的示意圖，一人站在地上，肩上扛一質量為M的豎直竹竿，當竿上一質量為m的人以加速度a加速下滑時，竿對“底人”的壓力大小是多少？ 答案：(M＋m)g－ma 解析：對竿上的人分析：受重力mg、摩擦力Ff，有mg－Ff＝ma、Ff＝m(g－a)，竿對人有摩擦力，人對竿也有反作用力——摩擦力，且大小相等，方向相反，對竿分析：受重力Mg、竿上的人對竿向下的摩擦力Ff′、頂竿的人對竿的支持力FN，有Mg＋Ff′＝FN，又因為竿對“底人”的壓力和“底人”對竿的支持力是一種作用力與反作用力，由牛頓第三定律，得到FN′＝Mg＋Ff′＝(M＋m)g－ma。 能力提升 一、選擇題(1、2題為單選題，3～5題為多選題) 1．(遼寧省丹東市2017～2018學年高一上學期期中)用一輕繩將小球P系于光滑墻壁上的O點，在墻壁和球P之間夾有一矩形物塊Q，如圖所示。P、Q均處于靜止狀態(tài)，則小球P受力個數(shù)說法正確的是(　D　) A．可能3個力 B．一定3個力 C．可能4個力 D．一定4個力 解析：小球P受到重力，繩子拉力，Q給P的彈力和摩擦力，共4個力，故選D。 2．(內蒙古鄂爾多斯一中2016～2017學年高一上學期期末)如圖所示，光滑的水平面上有一小車，以向右的加速度a做勻加速運動，車內兩物體A、B質量之比為21，A、B間用彈簧相連并放在光滑桌面上，B通過質量不計的輕繩與車相連，剪斷輕繩的瞬間，A、B的加速度大小分別為(　C　) A．a、0 B．a、a C．a、2a D．0、2a 解析：在未剪斷輕繩時，由牛頓第二定律可知 對A：F彈＝2ma， 對B：T－F彈＝ma，解得T＝3ma 當剪斷輕繩時，繩的拉力變?yōu)榱?，彈簧的彈力不能發(fā)生突變，還是F彈， 此時由牛頓第二定律可知 對A：F彈＝2ma′，解得a′＝a， 對B，F(xiàn)彈＝ma″，解得a″＝2a，故C正確。 3．機場常用傳送帶為顧客運送行李或貨物，在傳送帶運送貨物過程中主要有水平運送和沿斜面運送兩種形式，如圖所示，a為水平傳送帶，b為傾斜傳送帶。當行李隨傳送帶一起勻速運動時，下列幾種判斷中正確的是(　AC　) A．a情形中的物體受到重力、支持力 B．a情形中的物體受到重力、支持力和摩擦力作用 C．b情景中的物體受到重力、支持力和摩擦力作用 D．b情形中的物體所受支持力與重力是一對平衡力 解析：因為貨物勻速運動，所以a情形中貨物只受重力和支持力，A正確B錯誤；b情形中除受重力和支持力外還必須受到一個沿斜面向上的靜摩擦力作用，C正確；顯然D也錯誤。 4.我國有一種傳統(tǒng)的民族體育項目叫作“押加”，實際上相當于兩個人拔河，如果甲、乙兩人在押加比賽中，甲獲勝，則下列說法中正確的是(　BD　) A．甲對乙的拉力大于乙對甲的拉力，所以甲獲勝 B．當甲把乙拉過去時，甲對乙的拉力大小等于乙對甲的拉力大小 C．當甲把乙加速拉過去時，甲對乙的拉力大于乙對甲的拉力 D．甲對乙的拉力大小始終等于乙對甲的拉力大小，只是地面對甲的摩擦力大于地面對乙的摩擦力，所以甲獲勝 解析：物體的運動狀態(tài)是由其自身的受力情況決定的，只有當物體所受的合外力不為零時，物體的運動狀態(tài)才會改變，不論物體處于何種狀態(tài)，物體間的作用力與反作用力總是大小相等，方向相反，由于它們作用在不同的物體上，其效果可以不同。甲加速前進的原因是甲受到的地面的摩擦力大于繩子對甲的拉力；乙加速后退的原因是繩子對乙的拉力大于乙受到的地面的摩擦力；但是，根據(jù)牛頓第三定律，甲對乙的拉力大小始終等于乙對甲的拉力大小。B、D正確。 5．(天津市一中2016～2017學年高一上學期期末)如圖所示，A、B、C、D是四個完全相同的木塊，在圖甲中，水平力F作用于B上，A、B處于靜止狀態(tài)，圖乙中，豎直彈簧作用于D上，C、D處于靜止狀態(tài)，則關于A、B、C、D的受力情況，下列說法正確的是(　ACD　) A．圖甲中A受五個力，圖乙中C受三個力 B．圖乙中墻對C可能有摩擦力 C．圖甲中墻對A一定有向上的摩擦力 D．圖乙中D對C一定有向右上方的摩擦力 解析：圖甲中整體受重力、支持力、壓力和摩擦力而處于靜止，故C正確；對A分析可知，A受重力、支持力、墻對A的摩擦力、B對A的彈力，AB間一定有摩擦力，共5個力；而乙中整體受重力、彈力的作用而平衡，故C與墻之間沒有摩擦力，則C只受重力、D的支持力及D對C的摩擦力的作用，共受三個力，故A正確，B錯誤；因C有向下的運動趨勢，DC間一定有壓力，故D對C一定有向右上方的摩擦力，故D正確，故選A、C、D。 二、非選擇題 6.如圖所示，一根不可伸縮的輕繩跨過輕質的定滑輪，一端掛一吊椅，另一端被坐在吊椅上的運動員拉住。設運動員的質量為65kg，吊椅的質量為15kg，不計定滑輪與繩子間的摩擦，重力加速度g取10m/s2。當運動員與吊椅一起以加速度a＝1m/s2上升時，試求： (1)運動員豎直向下拉繩的力； (2)運動員對吊椅的壓力大小。 答案：(1)440N　(2)275N 解析：(1)設運動員豎直向下拉繩的力為FT，則由牛頓第三定律可知，繩子對運動員豎直向上的拉力大小為FT，繩對吊椅豎直向上的拉力大小也為FT，選取運動員和吊椅整體為研究對象，則有 2FT－(M＋m)g＝(M＋m)a， 所以FT＝＝N＝440N (2)設吊椅對運動員的支持力為F，以運動員為研究對象，由牛頓第二定律得FT＋F－Mg＝Ma 所以F＝M(g＋a)－FT＝6511N－440N＝275N 據(jù)牛頓第三定律知，運動員對吊椅的壓力大小為275N。