1、4.牛顿第三定律课时过关能力提升一、基础巩固1.人走路时,人和地球间的作用力和反作用力的对数有()A.一对B.二对C.三对D.四对解析:人走路时受到三个力的作用,即重力、地面的支持力和地面对人的摩擦力,力的作用总是相互的,这三个力的反作用力分别是人对地球的吸引作用、人对地面的压力和人对地面的摩擦力,所以人走路时与地球间有三对作用力和反作用力.选项C正确.答案:C2.(多选)关于作用力和反作用力,下列说法正确的是()A.物体发生力的作用时,先有作用力,后产生反作用力B.作用力与反作用力大小相等、方向相反C.作用力与反作用力的作用效果相互抵消D.作用力与反作用力性质相同解析:作用力和反作用力总是同
2、时产生,同时变化,同时消失,无先后之分,故选项A错误;在任何情况下,作用力和反作用力都必定大小相等且方向相反,故选项B正确;作用力和反作用力在两个物体上的作用效果不同,不能相互抵消,故选项C错误;作用力和反作用力的性质一定相同,故选项D正确.答案:BD3.一根轻绳的上端悬挂在天花板上,下端挂一灯泡,则()A.灯泡受的重力和灯泡对绳的拉力是一对平衡力B.灯泡受的重力和绳对灯泡的拉力是一对作用力和反作用力C.灯泡对绳的拉力和绳对灯泡的拉力是一对作用力和反作用力D.绳对天花板的拉力和天花板对绳的拉力是一对平衡力解析:灯泡受的重力和绳对灯泡的拉力是一对平衡力,选项A、B错误;灯泡对绳的拉力和绳对灯泡的
3、拉力是一对作用力和反作用力,绳对天花板的拉力和天花板对绳的拉力是一对作用力和反作用力,选项C正确,选项D错误.答案:C4.(多选)在如图所示的情形中,涉及牛顿第三定律原理的有()A.气垫船靠旋转的螺旋桨获得动力B.战斗机在行进途中抛弃副油箱C.喷水龙头自动旋转使喷水均匀D.火箭靠喷出燃气飞上天空解析:战斗机在行进途中抛弃副油箱是为了减小惯性,提高灵活性,选项B不符合题意,其余选项均符合题意.答案:ACD5.踢足球是青少年最喜爱的运动项目之一,足球运动中包含有丰富的物理常识.如图所示,某学生踢球时()A.脚对球的作用力大于球对脚的作用力B.脚对球的作用力与球对脚的作用力大小相等C.脚对球的作用力
4、与球的重力是一对平衡力D.脚对球的作用力与球对脚的作用力是一对平衡力答案:B6.粗糙的水平地面上有一只木箱,现用一水平力拉木箱匀速前进,则()A.拉力与地面对木箱的摩擦力是一对作用力与反作用力B.木箱对地面的压力与地面对木箱的支持力是一对平衡力C.木箱对地面的压力与地面对木箱的支持力是一对作用力与反作用力D.木箱对地面的压力与木箱受到的重力是一对平衡力解析:拉力与地面对木箱的摩擦力是一对平衡力,选项A错误;木箱对地面的压力和地面对木箱的支持力是作用力、反作用力,选项B错误,选项C正确;木箱对地面的压力和木箱受到的重力既不是一对平衡力,也不是作用力、反作用力,选项D错误.答案:C7.(多选)跳高
5、运动员从地面上起跳的瞬间,下列说法正确的是()A.运动员给地面的压力大于运动员受到的重力B.地面对运动员的支持力大于运动员受到的重力C.地面对运动员的支持力大于运动员对地面的压力D.地面对运动员的支持力等于运动员对地面的压力解析:地面对运动员的支持力和运动员对地面的压力是一对作用力和反作用力,大小相等、方向相反,作用在一条直线上,与运动员的运动状态无关,所以选项C错误,选项D正确;跳高运动员从地面起跳瞬间,必有向上的加速度,这是因为地面对运动员的支持力大于运动员受到的重力,运动员所受合力竖直向上的结果,所以选项B正确;依据牛顿第三定律可知,选项A正确.答案:ABD8.如图所示,一个箱子放在水平
6、地面上,箱内有一固定的竖直杆,在杆上套一个环.箱和杆的质量为M,环的质量为m.已知环沿着杆加速下滑,环与杆的摩擦力大小为f,则此时箱对地面的压力为多大?解析:取箱子和杆为研究对象,其受力情况是重力Mg、地面对箱子的支持力N,环对杆向下的摩擦力f,因木箱静止,由牛顿第二定律得N-(Mg+f)=0,故N=Mg+f由牛顿第三定律箱子对地面的压力N=N=Mg+f.答案:Mg+f二、能力提升1.(多选)在排球比赛中,运动员用手掌将排球奋力击出.关于排球与运动员手掌之间的作用力,下列说法正确的是()A.排球对运动员手掌的作用力大于运动员手掌对排球的作用力B.排球对运动员手掌的作用力和运动员手掌对排球的作用
7、力大小相等C.排球对运动员手掌的作用力比运动员手掌对排球的作用力产生稍晚D.排球对运动员手掌的作用力和运动员手掌对排球的作用力同时消失解析:排球对运动员手掌的作用力与运动员手掌对排球的作用力是一对作用力和反作用力,大小相等,同时产生,同时消失,故B、D正确.答案:BD2.如图所示,物体放在水平桌面上,受到一个水平向右的拉力F作用,却仍然保持静止,则下列说法正确的是()A.物体受三个力作用,其中有一对平衡力B.物体受三个力作用,其中有一对作用力和反作用力C.物体受四个力作用,其中有两对作用力和反作用力D.物体受四个力作用,其中有两对平衡力解析:物体受重力、桌面的支持力、水平向右的拉力F,根据物体
8、处于静止状态知,物体所受合力为零,所以物体在水平方向除受水平向右的拉力F外,还必须受水平向左的摩擦力f,所以物体共受四个力的作用,选项A、B错误;由于作用力与反作用力是分别作用在两个不同物体上的,所以物体所受的四个力中不可能构成作用力与反作用力,因此选项C错误;物体水平方向上受向右的拉力和向左的摩擦力,其合力为零,为一对平衡力,竖直方向受重力和支持力,也为一对平衡力,所以选项D正确.答案:D3.(多选)如图所示,P和Q叠在一起,静止在水平桌面上.在下列各对力中属于作用力与反作用力的是()A.P所受的重力和Q对P的支持力B.Q所受的重力和Q对P的支持力C.P对Q的压力和Q对P的支持力D.Q对桌面
9、的压力和桌面对Q的支持力解析:作用力和反作用力应是存在于相互作用的两个物体之间.P受到的重力的反作用力应该是P对地球的吸引力,故选项A错误;Q受到的重力的反作用力是Q对地球的吸引力,选项B错误;P对Q的压力和Q对P的支持力是作用在P和Q之间的力,是一对作用力和反作用力,选项C正确;Q对桌面的压力和桌面对Q的支持力是作用在Q和桌面之间的力,选项D正确.答案:CD4.(多选)两位同学穿旱冰鞋面对面站立不动,互推后分别向相反的方向运动,不计摩擦阻力,下列判断正确的是()A.互推过程质量大的同学对质量小的同学作用力大B.互推过程两同学间的作用力一样大C.互推过程质量大的同学的加速度小一些D.互推过程中
10、质量小的同学先受力解析:两同学互推的力是作用力与反作用力的关系,大小相等,A错误,B正确;根据牛顿第二定律知互推过程质量大的同学加速度小,故C正确;作用力与反作用力同时产生,D错误.答案:BC5.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,地面对甲队的摩擦力为f甲;乙队对绳的拉力为F乙,地面对乙队的摩擦力为f乙,绳的质量不计,则有F甲F乙,f甲f乙.(均选填“”“=”或“6.马戏团中猴子爬竿的装置如图所示.已知底座连同直竿总质量为20 kg,猴子质量为5 kg.现让猴子沿竿以1 m/s2的加速度从竿底部向上爬,设猴子与竿之间的作用力为恒力,求底座对水平面的压力大小.(g取 10
11、 m/s2)解析:设猴子向上加速爬时受到竿向上的力为F,猴子质量为m,竿及底座质量为M,则对猴子由牛顿第二定律得F-mg=ma,得F=m(g+a)=55 N,根据牛顿第三定律,知猴子对竿向下的力F=F=55 N,所以底座对水平面的压力为N=F+Mg=255 N.答案:255 N7.我国“神舟”十号飞船由“长征-2F”运载火箭成功发射升空,若“长征-2F”运载火箭和飞船起飞时的总质量为1.0105 kg,火箭起飞推力为3.0106 N,运载火箭发射塔高160 m(g取10 m/s2).则:(1)假如运载火箭起飞时推力不变,忽略空气阻力和火箭质量的变化,运载火箭经多长时间飞离发射塔?(2)这段时间
12、内飞船中质量为65 kg的航天员对座椅的压力为多大?解析:(1)以运载火箭和飞船整体为研究对象,它们所受的合力F合=F-G,根据牛顿第二定律得起飞时的加速度为a=F合M=F-MgM=3.0106-1.0105101.0105 m/s2=20 m/s2.运载火箭飞离发射塔的时间t=2ha=216020 s=4.0 s.(2)以宇航员为研究对象,设宇航员质量为m,这段时间内受座椅的支持力为N,所受合力为F人合,由牛顿第二定律:F人合=N-mg=ma得N=mg+ma=65(10+20) N=1.95103 N.根据牛顿第三定律,座椅受到的压力为1.95103 N.答案:(1)4.0 s(2)1.95103 N