高中物理人教版 (2019)必修 第一册第三章 相互作用——力3 牛顿第三定律精品达标测试

3.3   牛顿第三定律

夯实基础

1．关于作用力和反作用力，下列说法正确的是(　　)

A．作用力和反作用力作用在不同物体上

B．作用力和反作用力的大小有时相等，有时不相等

C．只有两物体处于平衡状态时，作用力和反作用力才大小相等

D．只有两个物体质量相同时，作用力和反作用力才大小相等

【答案】A

【解析】

根据牛顿第三定律，作用力与反作用力同时产生，同时变化，同时消失，大小相等，方向相反，作用在同一条直线上且是作用在两物体上的同一性质的力，

故选A．

2．如图所示，大人很轻松地就能将小孩拉过来，如果用两个力传感器与计算机相连，就很容易地显示两个拉力随时间变化的图象．由图象可以得出的正确结论是(　　)

A．作用力与反作用力的大小总是相等

B．作用力与反作用力的大小不相等

C．作用力与反作用力的作用时间不相等

D．作用力与反作用力的方向相同

【答案】A

【解析】

由图象可以看出作用力与反作用力总是大小相等方向相反，同时产生同时消失，故选A．

3．对于牛顿第三定律的理解，下列说法中正确的是(　　)

A．当作用力产生后，再产生反作用力；当作用力消失后，反作用力才慢慢消失

B．弹力和摩擦力都有反作用力，而重力无反作用力

C．甲物体对乙物体的作用力是弹力，乙物体对甲物体的作用力可以是摩擦力

D．作用力和反作用力，这两个力在任何情况下都不会平衡

【答案】D

【解析】

根据牛顿第三定律知，两个物体之间的相互作用力，大小相等，方向相反，性质相同，同时产生，同时消失，故可判定A、B、C错误，D正确．

故选D

4．如图所示，击球员用棒球棍回击飞过来的棒球时，球棒击棒球的力(　　)

A．比球撞击球棒的力更早产生

B．与球撞击球棒的力同时产生

C．大于球撞击球棒的力

D．小于球撞击球棒的力

【答案】B

【解析】

根据牛顿第三定律可知作用力和反作用力总是等大、反向，同时产生，同时消失，

故选B.

5.关于车拉马、马拉车的问题，下列说法中正确的是(　　)

A．马拉车不动，是因为马拉车的力小于车拉马的力

B．马拉车前进，是因为马拉车的力大于车拉马的力

C．马拉车，不论车动还是不动，马拉车的力的大小总是等于车拉马的力的大小

D．马拉车不动或车匀速前进时，马拉车的力与车拉马的力才大小相等

【答案】C

【解析】

由牛顿第三定律可知，马拉车与车拉马的力是一对作用力和反作用力，大小始终相等．而车的运动状态的变化，是由车受到的合力决定的．当马拉车的力较小时，拉力与车受到的地面的摩擦力大小相等，车保持静止；当马拉车的力大于车所受到的地面的摩擦力时，车就开始运动并加速前进．只有C项正确．

故选C

6.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，则下列说法中正确的是(　　)

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，其中有一对作用力与反作用力

C．物体受四个力作用，其中有两对作用力与反作用力

D．物体受四个力作用，其中有两对平衡力

【答案】D

【解析】

物体受重力、桌面的支持力、水平向右的拉力F作用，根据物体处于静止状态，物体所受合外力为零，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Ff，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．

故选D

7. (多选)如图所示，把一本书放在水平桌面上保持静止，下列说法中正确的是(　　)

A．书对桌面的压力是弹力，是由于桌面发生形变而产生的

B．书对桌面的压力在数值上等于书受到的重力

C．书保持静止是由于书对桌面的压力与桌面对书的支持力是一对平衡力

D．书对桌面的压力与桌面对书的支持力是一对作用力和反作用力

【答案】BD

【解析】

书对桌面的压力是弹力，是由于书发生形变而产生的，选项A错误；书对桌面的压力在数值上等于书受到的重力，选项B正确；书保持静止是由于书的重力与桌面对书的支持力是一对平衡力，选项C错误；书对桌面的压力与桌面对书的支持力是一对作用力和反作用力，选项D正确．

故选BD

8.扎比瓦卡（俄语意为“进球者”）是2018年俄罗斯世界杯足球赛吉祥物，该吉祥物以西伯利亚平原狼为蓝本，如图所示．若足球被“扎比瓦卡”踢到空中，足球飞行时受到的力有（    ）

A．脚对球的作用力

B．重力、脚对球的作用力

C．重力、空气对球的作用力

D．重力、脚对球的作用力、空气对球的作用力

【答案】C

【解析】

踢到空中的足球受到竖直向下的重力作用和空气对球的阻力作用，

故选C

提能增效

9．(多选)如图所示，P和Q叠放在一起，静止在水平桌面上．下列给出的各对力属于作用力和反作用力的是(　　)

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对桌面的压力和桌面对Q的支持力

【答案】CD

【解析】

P受到的重力和支撑力是一对平衡力。A错；

P所受重力的反作用力是P吸引地球的力．B错；

Q所受重力的反作用力是Q吸引地球的力．C对；

P对Q的压力的反作用力是Q对P的支持力．D对：

Q对桌面的压力的反作用力是桌面对Q的支持力．

故选CD

10.如图所示，木质半球体A在竖直向上的拉力F的作用下能静止在斜面B上，斜面B是固定在地面上的，则关于半球体A的受力的个数，下列说法中正确的是(　　)

A．半球体A一定是受两个力作用

B．半球体A一定是受四个力作用

C．半球体A不是受两个力作用就是受四个力作用

D．半球体A可能受三个力作用

【答案】C

【解析】

半球体A静止在斜面上，当拉力F与重力平衡时，只受两个力：重力和拉力．当拉力F与重力不平衡时，半球体A受到重力、拉力、斜面的支持力和静摩擦力，共四个力作用，选项C正确．

故选C

11．如图所示，家用吊扇对悬挂点有拉力作用，正常转动时吊扇对悬挂点的拉力与它不转动时相比(　　)

A．变大　　　　　　　　 B．变小

C．不变  D．无法判断

【答案】B

【解析】

吊扇不转动时，吊扇对悬点的拉力等于吊扇的重力，吊扇旋转时要向下扑风，即对空气有向下的压力，根据牛顿第三定律，空气也对吊扇有一个向上的反作用力，使得吊扇对悬点的拉力减小，

故选B．

12.如图所示，物体A、B叠放在水平粗糙桌面上，用水平力F拉物体B，使A随B一起向右做匀速直线运动，则与物体B发生作用与反作用的力有(　　)

A．三对  B．四对

C．五对  D．六对

【答案】C

【解析】

对B进行受力分析可知，B受到重力、地面支持力、A对B的压力、地面对B向后的滑动摩擦力、水平拉力五个力的作用，故与物体B发生作用与反作用的力有五对，选项C正确．

故选C

13.现有一台落地电风扇放在水平地面上，该电风扇运行时，调节它的“摇头”旋钮可改变风向，但风向一直水平，若电风扇在地面上不发生移动，下列说法正确的是(　　)

A．电风扇受到5个力的作用

B．地面对电风扇的摩擦力的大小和方向都不变

C．空气对风扇的作用力与地面对风扇的摩擦力大小相等

D．风扇对空气的作用力与地面对风扇的摩擦力互相平衡

【答案】C

【解析】

电风扇受重力、支持力、风的反冲力及静摩擦力，共4个力，故A错误；由于风扇平衡，故风的反冲力(空气对风扇的作用力)与静摩擦力大小相等，而风的方向是改变的，故静摩擦力的方向是改变的，故B错误，C正确；风扇对空气的作用力与地面对风扇的摩擦力不是平衡力，故D错误．

故选C

14．如图所示，甲、乙两人在冰面上“拔河”．两人中间位置处有一分界线，约定先使对方过分界线者为赢．若绳子质量不计，冰面可看成光滑，则下列说法正确的是(　　)

A．甲对绳的拉力与绳对甲的拉力是一对平衡力

B．甲对绳的拉力与乙对绳的拉力是作用力与反作用力

C．若甲的质量比乙大，则甲能赢得“拔河”比赛的胜利

D．若乙收绳的速度比甲快，则乙能赢得“拔河”比赛的胜利

【答案】C

【解析】

甲对绳的拉力与绳对甲的拉力是一对作用力与反作用力，选项A、B错误；因绳子对甲、乙的拉力是相等的，若甲的质量比乙大，则甲的加速度较小，所以甲能赢得“拔河”比赛的胜利，选项C正确；拔河的胜负与收绳的速度无关，选项D错误．

故选C

15.如图所示，两块小磁铁质量均为0.5 kg，A磁铁用轻质弹簧吊在天花板上，B磁铁在A正下方的地板上，弹簧的原长L0＝10 cm，劲度系数k＝100 N/m.当A、B均处于静止状态时，弹簧的长度为L＝11 cm.不计地磁场对磁铁的作用和磁铁与弹簧间相互作用的磁力，求B对地面的压力大小．(g取10 m/s2)

【答案】9 N

【解析】

A受力如图所示，

由平衡条件得：k(L－L0)－mg－F＝0

解得F＝－4 N

故B对A的作用力大小为4 N，方向竖直向上．

由牛顿第三定律得A对B的作用力F′＝－F＝4 N，方向竖直向下，

B受力如图所示，

由平衡条件得：FN－mg－F′＝0，

解得FN＝9 N.

由牛顿第三定律得B对地面的压力大小为9 N.

16．如图所示，在台秤上放半杯水，台秤示数为G′＝50 N，另用挂在支架上的弹簧秤悬挂一边长a＝10 cm的正方体金属块，金属块的密度ρ＝3×103 kg/m3，当把弹簧秤下的金属块平稳地浸入水中深b＝4 cm时，弹簧秤和台秤的示数分别是多少？水的密度是ρ水＝103 kg/m3，g取10 m/s2.

【答案】26 N　54 N

【解析】

设弹簧秤示数为F，弹簧秤示数减小是由于金属块受到水向上的浮力作用．浮力的反作用力作用于水，从而使台秤的示数增大．金属块的受力分析如图所示，

因金属块静止，故有F＝G－F浮

又因G＝ρ a3g＝30 N

F浮＝ρ水gV排＝ρ水ga2b＝4 N

故F＝30 N－4 N＝26 N

由牛顿第三定律F浮′＝F浮

台秤示数F′＝G′＋F浮′＝54 N.