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粤教版 (2019)必修 第一册第四节 牛顿第三定律习题
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这是一份粤教版 (2019)必修 第一册第四节 牛顿第三定律习题，共5页。
A. (m0+m)g-maB. m0(g-a)-ma
C. (m0-m)g+maD. m0g-ma
2. 如图所示,小明撑杆使船离岸,则下列说法正确的是( )
A. 小明与船之间存在摩擦力
B. 杆的弯曲是由于受到杆对小明的力
C. 杆对岸的力大于岸对杆的力
D. 小明对杆的力和岸对杆的力是一对相互作用力
3. 如图所示为杂技“顶竿”表演,一人站在地上,肩上为一质量为m0的竖直竹竿,当竿上一质量为m的人以加速度a加速下滑时,竿对“底人”的压力大小为( )
A. (m0+m)gB. (m0+m)g-ma
C. (m0+m)g+maD. (m0-m)g
4. (多选)冬奥会上,张丹和张昊一起以完美的表演赢得了双人滑冰比赛的银牌。在滑冰表演刚开始时他们静止不动,随着优美的音乐响起在相互猛推一下之后他们分别向相反方向运动。假定两人与冰面间的动摩擦因数相同。已知张丹在冰上滑行的距离比张昊远,这是由于( )
A. 在推的过程中, 张丹推张昊的力小于张昊推张丹的力
B. 在推的过程中, 张丹推张昊的时间等于张昊推张丹的时间
C. 在刚分开时, 张丹的初速度大于张昊的初速度
D. 在刚分开时, 张丹的加速度小于张昊的加速度
5. (多选)如图所示,质量均为m的两木块a、b叠放在水平面上,a、b分别受到两个水平拉力的作用,两个力的大小均为F,两木块保持静止状态,则( )
A. a、b之间一定存在静摩擦力
B. b与地面之间一定存在静摩擦力
C. b与地面之间一定不存在静摩擦力
D. 地面对b的支持力一定大于2mg
6. 为探究作用力与反作用力的关系,某同学把两只力传感器同时连在计算机上,其中一只系在墙上,另一只握在手中,将两只力传感器的挂钩钩在一起,用力拉另一只传感器,如图甲所示,在计算机显示屏上观察到了这对拉力随时间变化的曲线,如图乙所示。将一个力传感器固定在滑块上,另一个力传感器钩住它向右变速拉动滑块,如图丙所示,观察到这对拉力随时间变化的曲线,如图丁所示。
分析两图线可以看出:
(1)作用力与反作用力有怎样的关系?
(2)此规律适用于怎样运动的物体之间?
7. 一个质量为75 kg的人,站立在水平地面上,某一瞬间突然竖直跳起,已知刚跳起时速度为3.0 m/s,起跳时间为0.5 s,求此人在起跳瞬间对地面的压力的平均值。(人的运动近似看作匀加速运动,g取10 m/s2)
8. 一条不可伸长的轻绳跨过质量可忽略不计的定滑轮,绳的一端系一质量m=15 kg的重物,重物静止于地面上,有一质量m1=10 kg 的猴子,从绳子的另一端沿绳向上爬,如图所示。不计滑轮摩擦,在重物不离开地面的条件下,猴子向上爬的最大加速度是多少?(g取 10 m/s2)
参考答案
1. C
解析：对重物,设绳的拉力为FT,由牛顿第二定律知:mg-FT=ma,所以,绳的拉力为FT=mg-ma。对人受力分析,受重力、绳的拉力及地面的支持力而平衡,则m0g=FN+FT,所以FN=m0g-FT=(m0-m)g+ma。根据牛顿第三定律知,人对地面的压力大小也为(m0-m)g+ma。
2. A
解析：小明撑杆使船离岸,小明通过脚对船施加水平方向的摩擦力,使船做变速运动,A正确;杆的弯曲是小明对杆施加的力造成的,杆的弯曲是因为受力,而不是施力,B错误;杆对岸的力与岸对杆的力,施力物体与受力物体互换,是一对相互作用力,两者大小相等,C错误;杆对岸的力与小明对杆的力,施力物体与受力物体没有互换,不是一对相互作用力,D错误。
3. B
解析：设竿上的人与竿的相互作用力为Ff,则底下的人受到的压力为FN=m0g+Ff,对质量为m的人有:mg-Ff=ma。解得:FN=(m+m0)g-ma。
4. BC
解析：根据牛顿第三定律,在推的过程中,作用力和反作用力总是等大、反向、共线的,它们总是同时产生、同时消失、同时变化的,所以推力相等,作用时间相同。由于两人与冰面间的动摩擦因数相同,根据牛顿第二定律求得两人的加速度相同(均为μg),由运动学公式v2=2ax可知,加速度相同,张丹在冰上滑行的距离比张昊远,说明在刚分开时,张丹的初速度大于张昊的初速度,故选项B、C正确,选项A、D错误。
5. AC
解析：由于两木块保持静止,对a进行受力分析可知a、b之间一定存在静摩擦力,A正确;对a、b整体进行受力分析可知b与地面之间一定不存在静摩擦力,且地面对b的支持力等于2mg,B、D错误,C正确。
6. 解析：分析题图可得:(1)作用力与反作用力等大反向。(2)此规律在任何运动情况下都适用,作用力与反作用力的关系与物体运动情况无关。
7. 解：以人为研究对象,人在起跳瞬间只受到重力和支持力,如图所示。
起跳瞬间,人的运动可等效成初速度为零的匀加速运动,其加速度为
a=vt=3.00.5 m/s2=6 m/s2
据牛顿第二定律得
FN-mg=ma
故
FN=m(g+a)=75×(10+6) N=1 200 N
据牛顿第三定律知,人对地面的平均压力为1 200 N,方向与FN相反,竖直向下。
8. 解：重物刚好要离开地面时,猴子有最大加速度a。此时,对于重物有FT=mg,对于猴子有
FT'-m1g=m1a
由牛顿第三定律知
FT=FT'
所以a=(m-m1)gm1=5 m/s2。
A. (m0+m)g-maB. m0(g-a)-ma
C. (m0-m)g+maD. m0g-ma
2. 如图所示,小明撑杆使船离岸,则下列说法正确的是( )
A. 小明与船之间存在摩擦力
B. 杆的弯曲是由于受到杆对小明的力
C. 杆对岸的力大于岸对杆的力
D. 小明对杆的力和岸对杆的力是一对相互作用力
3. 如图所示为杂技“顶竿”表演,一人站在地上,肩上为一质量为m0的竖直竹竿,当竿上一质量为m的人以加速度a加速下滑时,竿对“底人”的压力大小为( )
A. (m0+m)gB. (m0+m)g-ma
C. (m0+m)g+maD. (m0-m)g
4. (多选)冬奥会上,张丹和张昊一起以完美的表演赢得了双人滑冰比赛的银牌。在滑冰表演刚开始时他们静止不动,随着优美的音乐响起在相互猛推一下之后他们分别向相反方向运动。假定两人与冰面间的动摩擦因数相同。已知张丹在冰上滑行的距离比张昊远,这是由于( )
A. 在推的过程中, 张丹推张昊的力小于张昊推张丹的力
B. 在推的过程中, 张丹推张昊的时间等于张昊推张丹的时间
C. 在刚分开时, 张丹的初速度大于张昊的初速度
D. 在刚分开时, 张丹的加速度小于张昊的加速度
5. (多选)如图所示,质量均为m的两木块a、b叠放在水平面上,a、b分别受到两个水平拉力的作用,两个力的大小均为F,两木块保持静止状态,则( )
A. a、b之间一定存在静摩擦力
B. b与地面之间一定存在静摩擦力
C. b与地面之间一定不存在静摩擦力
D. 地面对b的支持力一定大于2mg
6. 为探究作用力与反作用力的关系,某同学把两只力传感器同时连在计算机上,其中一只系在墙上,另一只握在手中,将两只力传感器的挂钩钩在一起,用力拉另一只传感器,如图甲所示,在计算机显示屏上观察到了这对拉力随时间变化的曲线,如图乙所示。将一个力传感器固定在滑块上,另一个力传感器钩住它向右变速拉动滑块,如图丙所示,观察到这对拉力随时间变化的曲线,如图丁所示。
分析两图线可以看出:
(1)作用力与反作用力有怎样的关系?
(2)此规律适用于怎样运动的物体之间?
7. 一个质量为75 kg的人,站立在水平地面上,某一瞬间突然竖直跳起,已知刚跳起时速度为3.0 m/s,起跳时间为0.5 s,求此人在起跳瞬间对地面的压力的平均值。(人的运动近似看作匀加速运动,g取10 m/s2)
8. 一条不可伸长的轻绳跨过质量可忽略不计的定滑轮,绳的一端系一质量m=15 kg的重物,重物静止于地面上,有一质量m1=10 kg 的猴子,从绳子的另一端沿绳向上爬,如图所示。不计滑轮摩擦,在重物不离开地面的条件下,猴子向上爬的最大加速度是多少?(g取 10 m/s2)
参考答案
1. C
解析：对重物,设绳的拉力为FT,由牛顿第二定律知:mg-FT=ma,所以,绳的拉力为FT=mg-ma。对人受力分析,受重力、绳的拉力及地面的支持力而平衡,则m0g=FN+FT,所以FN=m0g-FT=(m0-m)g+ma。根据牛顿第三定律知,人对地面的压力大小也为(m0-m)g+ma。
2. A
解析：小明撑杆使船离岸,小明通过脚对船施加水平方向的摩擦力,使船做变速运动,A正确;杆的弯曲是小明对杆施加的力造成的,杆的弯曲是因为受力,而不是施力,B错误;杆对岸的力与岸对杆的力,施力物体与受力物体互换,是一对相互作用力,两者大小相等,C错误;杆对岸的力与小明对杆的力,施力物体与受力物体没有互换,不是一对相互作用力,D错误。
3. B
解析：设竿上的人与竿的相互作用力为Ff,则底下的人受到的压力为FN=m0g+Ff,对质量为m的人有:mg-Ff=ma。解得:FN=(m+m0)g-ma。
4. BC
解析：根据牛顿第三定律,在推的过程中,作用力和反作用力总是等大、反向、共线的,它们总是同时产生、同时消失、同时变化的,所以推力相等,作用时间相同。由于两人与冰面间的动摩擦因数相同,根据牛顿第二定律求得两人的加速度相同(均为μg),由运动学公式v2=2ax可知,加速度相同,张丹在冰上滑行的距离比张昊远,说明在刚分开时,张丹的初速度大于张昊的初速度,故选项B、C正确,选项A、D错误。
5. AC
解析：由于两木块保持静止,对a进行受力分析可知a、b之间一定存在静摩擦力,A正确;对a、b整体进行受力分析可知b与地面之间一定不存在静摩擦力,且地面对b的支持力等于2mg,B、D错误,C正确。
6. 解析：分析题图可得:(1)作用力与反作用力等大反向。(2)此规律在任何运动情况下都适用,作用力与反作用力的关系与物体运动情况无关。
7. 解：以人为研究对象,人在起跳瞬间只受到重力和支持力,如图所示。
起跳瞬间,人的运动可等效成初速度为零的匀加速运动,其加速度为
a=vt=3.00.5 m/s2=6 m/s2
据牛顿第二定律得
FN-mg=ma
故
FN=m(g+a)=75×(10+6) N=1 200 N
据牛顿第三定律知,人对地面的平均压力为1 200 N,方向与FN相反,竖直向下。
8. 解：重物刚好要离开地面时,猴子有最大加速度a。此时,对于重物有FT=mg,对于猴子有
FT'-m1g=m1a
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