高中物理鲁科版 (2019)必修 第一册第5章 牛顿运动定律第4节 牛顿第三运动定律测试题

这是一份高中物理鲁科版 (2019)必修 第一册第5章 牛顿运动定律第4节 牛顿第三运动定律测试题，共6页。试卷主要包含了以下说法中正确的是等内容，欢迎下载使用。

题组一 作用力与反作用力
1．(2020·江苏如皋高一上调研)第24届冬季奥林匹克运动会将在2022年由北京市和张家口市联合举办。越野滑雪是比赛项目之一，如图所示为中国运动员在训练中的照片，运动员在赛道上滑行时( )
A．滑雪板对赛道的作用力大于赛道对滑雪板的作用力
B．滑雪板对赛道的作用力小于赛道对滑雪板的作用力
C．滑雪板对赛道的作用力与赛道对滑雪板的作用力方向相同
D．滑雪板对赛道的作用力与赛道对滑雪板的作用力是同一性质的力
D [滑雪板对赛道的作用力与赛道对滑雪板的作用力是一对作用力与反作用力，二者大小相等，方向相反，是同一性质的力，故D正确。]
2．(2020·安徽合肥六校高一上期末)以下说法中正确的是( )
A．地球吸引物体、物体吸引地球，这是一对作用力和反作用力
B．甲物体对乙物体施加作用力，乙物体受到作用后，才产生反作用力，所以先有作用力，后有反作用力
C．甲、乙两队拔河，甲队取胜，说明甲队的拉力大于乙队的拉力
D．“鸡蛋碰石头”时，鸡蛋对石头的作用力小于石头对鸡蛋的作用力
A [地球吸引物体、物体吸引地球，这是一对作用力和反作用力，A正确；作用力与反作用力同时产生，同时消失，B错误；甲队对绳子的拉力和绳子对甲队的拉力为相互作用力，等大反向，同理乙队对绳子的拉力和绳子对乙队的拉力等大反向，所以甲队的拉力等于乙队的拉力，C错误；鸡蛋和石头受到的是一对相互作用力，相互作用力的大小是相等的，鸡蛋能承受的力小，所以鸡蛋容易破，故D错误。]
3．用一根轻质弹簧竖直悬挂一小球，小球和弹簧的受力如图所示，下列说法正确的是 ( )
A．F1的施力物体是弹簧 B．F2的反作用力是F3
C．F3的施力物体是地球 D．F4的反作用力是F1
B [F1的施力物体是地球，F2的反作用力是F3，F3的施力物体是小球，F4的反作用力是弹簧对天花板向下的拉力，B正确．]
题组二 相互作用力与平衡力的比较
4．(2019·浙江选考物理4月，6)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
A [若小明与船之间没有摩擦力，小明将与船之间产生相对滑动，所以小明和船之间肯定存在摩擦力，A正确；杆的弯曲是由于杆受到了小明和岸施加的力，B错误；杆对岸的力与岸对杆的力是一对相互作用力，根据牛顿第三定律，两者大小相等，C错误；小明对杆的力和岸对杆的力，受力物体都是杆，是同一物体受到的力，不是一对相互作用力，D错误。]
5．(2019·河北石家庄高一上期末)如图所示，重力为G的扫地机器人在水平地板上行驶，地板对机器人的支持力为FN，机器人对地板的压力为F′N，下列说法正确的是( )
A．当扫地机器人加速行驶时，FN大于F′N
B．当扫地机器人减速行驶时，FN大于F′N
C．当扫地机器人匀速行驶时，G与F′N是一对平衡力
D．无论扫地机器人如何运动，FN的大小和F′N的大小总相等
D [扫地机器人在水平地板上行驶，地板对扫地机器人的支持力和机器人对地板的压力分别作用在两个不同的物体上，是一对相互作用力，根据牛顿第三定律，可知作用力与反作用力总是大小相等、方向相反、作用在同一条直线上，与机器人如何运动无关；当扫地机器人匀速行驶时，G与FN是一对平衡力，故A、B、C错误，D正确。]
6．(2019·青海西宁第四高级中学高一上月考)将一铁块A放在水平放置的磁板B上，A被B吸住并处于静止状态(如图所示)，关于铁块A的受力情况，下列叙述正确的是 ( )
A．铁块共受三个力的作用，其中有两个力的施力物体是磁板
B．铁块所受的重力与铁块所受磁板的支持力是一对平衡力
C．磁板所受铁块的压力等于铁块的重力
D．磁板对铁块的吸引力与铁块对磁板的吸引力大小相等、方向相反，是一对平衡力
A [铁块受重力、支持力、吸引力，三力平衡，其中支持力、吸引力的施力物体是磁板，故A正确；铁块受重力、支持力、吸引力，三力平衡，FN＝G＋F引，故重力小于支持力，故B错误；根据牛顿第三定律，磁板所受铁块的压力等于磁板对铁块的支持力，故磁板所受铁块的压力大于铁块的重力，故C错误；磁板对铁块的吸引力与铁块对磁板的吸引力是相互作用力，故D错误。]
题组三 牛顿第三定律的综合应用
7．物块A和B的质量分别为m1和m2，并叠放在质量为m的水平桌面上，如图所示。下列说法中正确的是( )
A．桌子受到A和B的作用力，它们的合力等于(m1＋m2)g
B．桌子受到B对它的作用，作用力的大小等于m2g
C．地面对桌子的作用力的大小等于(m1＋m2＋m)g
D．桌子受到重力作用，大小等于(m1＋m2＋m)g
C [以桌子为研究对象，它受到三个力作用，分别是重力mg，地面对桌子的支持力N1，物体B对桌面的压力N2。由于桌子静止，所以N1＝mg＋N2。
再以A、B作为一个整体进行受力分析，受到两个力的作用，分别是重力(m1＋m2)g和桌面的支持力N2′，又因为N2＝(m1＋m2)g，根据牛顿第三定律知N2′＝N2＝(m1＋m2)g，所以N1＝(m＋m1＋m2)g，故C对，A、B、D错。]
8．将重均为G的两个磁环A、B，先后套在光滑的木支架上，并使两磁环N极相对，此时可以看到上方的磁环A“悬浮”在空中，如图所示。设磁环B对木支架底座的压力为F1，B对A的排斥力为F2，关于这些力的大小关系正确的是( )
A．F1＞2G，F2＝G B．F1＝2G，F2＞G
C．F1＝2G，F2＝G D．F1＞2G，F2＞G
C [对于磁环A，受到重力G和磁环B对磁环A的排斥力F2，根据平衡条件可知，F2＝G；对于磁环B，受到重力G、磁环A对磁环B的排斥力F2′及木支架底座对磁环B的支持力F1′的作用，根据平衡条件得，F1′＝F2′＋G，根据作用力与反作用力的关系知F1＝F2＋G，则有F1＝2G，选项C正确。]
9．一质量为50 kg的人，站在电梯底板上随同电梯一起由静止开始匀加速竖直上升，经时间3 s速度达到6 m/s。取g＝10 m/s2，求运动过程中：
(1)电梯加速度的大小；
(2)人对电梯底板压力的大小。
[解析] (1)根据运动学公式v＝at
电梯的加速度a＝eq \f(v,t)＝eq \f(6,3) m/s2＝2 m/s2。
(2)设电梯对人的支持力为F，由牛顿第二定律得
F－mg＝ma
解得F＝m(g＋a)＝600 N
由牛顿第三定律可知：在电梯上升过程中人对电梯底板压力的大小为600 N。
[答案] (1)2 m/s2 (2)600 N
10．(多选)(2020·福建泉州五校高三联考)2019年12月27日20时45分，“长江五号”遥三运载火箭在海南文昌发射中心点火升空，成功将“实践二十号”卫星送入预定轨道，下列关于卫星与火箭升空的情形叙述正确的是( )
A．火箭尾部向下喷气，喷出的气体反过来对火箭产生一个反作用力，从而让火箭获得了向上的推力
B．火箭尾部喷出的气体对空气产生一个作用力，空气的反作用力使火箭获得飞行的动力
C．火箭飞出大气层后，由于没有了空气，火箭虽然向后喷气，但也无法获得前进的动力
D．卫星进入运行轨道之后，与地球之间仍然存在一对作用力与反作用力
AD [火箭尾部向下喷气，喷出的气体反过来对火箭产生一个反作用力，从而让火箭获得了向上的推力，故A正确，B错误；火箭获得的飞行动力是火箭受到的喷出气体的反作用力，与是否存在空气无关，故C错误；卫星进入运行轨道之后，与地球之间仍然存在相互的吸引力，故D正确。]
11．(多选)(2019·四川攀枝花高一上质量检测)如图所示，质量分别为m1、m2的甲、乙两木块之间压缩一轻弹簧，用细线拉紧，竖直放置在水平地面上。当整个装置处于静止状态时，弹簧竖直，细线的拉力大小为F。将细线剪断的瞬间，下列说法中正确的是( )
A．甲的加速度大小为a＝eq \f(F,m1)
B．甲的加速度大小为a＝eq \f(F－m1g,m1)
C．乙对地面的压力大小为(m1＋m2)g＋F
D．地面对乙的支持力大小为(m1＋m2)g
AC [开始系统处于静止状态，对甲分析，有F＋m1g＝F弹，剪断细线的瞬间，弹簧弹力不变，对甲由牛顿第二定律得F合甲＝F弹－m1g＝m1a，联立得a＝eq \f(F,m1)，故A正确，B错误；对乙分析可知，剪断细线后均处于静止状态，则FN＝m2g＋F弹，联立F＋m1g＝F弹，可知FN＝m2g＋m1g＋F，由牛顿第三定律可知乙对地面的压力大小F′N＝FN＝m2g＋m1g＋F，故C正确，D错误。]
12．超市中小张用水平方向的推力推着质量为m的购物车乘匀速上升的自动扶梯上楼，如图所示。假设小张、购物车、自动扶梯间保持相对静止，自动扶梯的倾角为30°，小张的质量为M，小张与扶梯间的动摩擦因数为μ，购物车与扶梯间的摩擦忽略不计。则( )
A．小张对扶梯的压力大小为Mgcs 30°，方向垂直于斜面向下
B．小张对扶梯的摩擦力大小为(M＋m)gsin 30°，方向沿斜面向下
C．扶梯对小张的摩擦力大小为μ(M＋m)gcs 30°，方向沿斜面向上
D．小张对车的推力和车对小张的推力大小必相等，这是因为人和车均处于平衡状态
B [分别对小张和购物车受力分析，并正交分解如图甲、乙所示。
甲 乙
由受力平衡可知，N1＝Mgcs 30°－Fsin 30°，f＝Mgsin 30°＋Fcs 30°，Fcs 30°＝mgsin 30°，结合牛顿第三定律可知，A、C错误，B正确；小张对车的推力和车对小张的推力是一对作用力与反作用力，大小必相等，D错误。]
13．如图所示的装置叫阿特伍德机，是阿特伍德创造的一种著名力学实验装置，可以用来研究匀变速直线运动的规律。绳子两端的物体下落(或上升)的加速度大小总是小于重力加速度g，同自由落体运动相比，物体下落相同的高度，所花费的时间更长，这使得实验者有足够的时间观测、研究实验现象。已知物体A、B的质量均为M，物体C的质量为m，轻绳与轻滑轮间的摩擦不计，绳子不可伸长。如果m＝eq \f(1,4)M，求：
(1)物体B从静止开始下落一段距离所用的时间与其做自由落体运动下落同样的距离所用时间的比值；
(2)系统由静止释放后，运动过程中物体C对物体B的拉力。
[解析] (1)设物体的加速度大小为a，绳子的张力大小为F，对物体A有F－Mg＝Ma，
对物体B、C组成的整体有(M＋m)g－F＝(M＋m)a，
解得a＝eq \f(m,2M＋m)g，代入m＝eq \f(1,4)M得a＝eq \f(g,9)。
设物体B从静止开始下落一段距离h历时t，则h＝eq \f(1,2)at2，
设物体B做自由落体运动下落相同距离历时t0，则h＝eq \f(1,2)gteq \\al(2,0)，
解得eq \f(t,t0)＝eq \r(\f(g,a))＝3。
(2)设物体B对物体C的拉力为FT，对物体C有mg－FT＝ma，解得FT＝eq \f(8,9)mg。
由牛顿第三定律可知，物体C对物体B的拉力大小为eq \f(8,9)mg，方向竖直向下。
[答案] (1)3 (2)eq \f(8,9)mg，方向竖直向下