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高中物理鲁科版 (2019)必修 第一册第4节 牛顿第三运动定律优秀课时练习
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考点1：作用力与反作用力
1．作用力与反作用力
eq \(\a\al(作用力与,反作用力,的同与异))eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(四同\b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(同大：两力大小相同,同线：作用在同一直线上,同性：力的性质相同,同时：同时产生、变化与消失)),三异\b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(异向：两力方向相反,异体\b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(作用在不同物体上,不能合成，不会平衡)),异效：作用效果不同))))
2．作用力、反作用力与平衡力之间最直观的不同就是受力物体不同．
【例1】 (多选)如图所示，水平力F把一个物体紧压在竖直的墙壁上静止不动，下列说法中正确的是( )
A．作用力F跟墙壁对物体的支持力是一对作用力与反作用力
B．作用力F与物体对墙壁的压力是一对平衡力
C．物体的重力跟墙壁对物体的静摩擦力是一对平衡力
D．物体对墙壁的压力与墙壁对物体的支持力是一对作用力与反作用力
【分析】先对物体受力分析，找出相互平衡的力，然后找出每个力的施力物体，对施力物体的作用力是反作用力．
【解析】CD 作用力F跟墙壁对物体的支持力作用在同一物体上，大小相等、方向相反，在一条直线上，是一对平衡力，A错．作用力F作用在物体上而物体对墙壁的压力作用在墙壁上，这两个力不能成为平衡力，也不是作用力和反作用力，B错．物体在竖直方向上，受竖直向下的重力和墙壁对物体竖直向上的静摩擦力，因物体处于静止，故这两个力是一对平衡力，C对．物体对墙壁的压力与墙壁对物体的支持力，是两个物体之间的相互作用力，是一对作用力和反作用力，D对．
【技巧与方法】
辨别作用力、反作用力与平衡力的方法
【针对训练】
1．下列关于作用力、反作用力和一对平衡力的认识，正确的是( )
A．一对平衡力的合力为零，作用效果相互抵消，一对作用力与反作用力的合力也为零，作用效果也相互抵消
B．作用力和反作用力同时产生、同时变化、同时消失，且性质相同，一对平衡力的性质不一定相同
C．作用力和反作用力同时产生、同时变化、同时消失，一对平衡力也是如此
D．先有作用力，接着才有反作用力，一对平衡力却是同时作用在同一个物体上的
【解析】B 作用力与反作用力是分别作用在两个不同物体上的，作用效果不能抵消，选项A错误；作用力与反作用力具有同时性、同性质的特点，而一对平衡力不一定具有这些特点，选项B正确，C、D错误．
2.如图所示，物体处于静止状态，下列说法中正确的是( )
A．绳对物体的拉力和物体对绳的拉力是一对作用力与反作用力
B．物体的重力和物体对绳的拉力是一对平衡力
C．物体的重力和绳对物体的拉力是一对作用力与反作用力
D．物体的重力的反作用力作用在绳上
【解析】A 绳对物体的拉力和物体对绳的拉力作用在相互作用的两个物体上，且大小相等、方向相反，符合作用力与反作用力的条件，故选项A正确；物体的重力作用在物体上，物体对绳的拉力作用在绳上，作用对象不同，不是一对平衡力，故选项B错误；物体的重力与绳对物体的拉力是一对平衡力，故选项C错误；物体的重力的反作用力作用在地球上，而非作用在绳上，故选项D错误．
考点2：牛顿第三定律
1．牛顿第三定律的公式表达：F＝－F′.负号表示两者方向相反，等号表示两者大小相等．
2．牛顿第三定律的物理意义：揭示了物体之间相互作用的规律，反映了作用力和反作用力的大小、方向特点，揭示了相互作用的物体间的联系．
3．应用牛顿第三定律应注意的问题
（1）定律中的“总是”说明对于任何物体，在任何条件下牛顿第三定律都是成立的．
（2）牛顿第三定律说明了作用力和反作用力中，若一个产生或消失，则另一个必然同时产生或消失，否则就违背了“相互关系”．
【例2】 质量为M的人站在地面上，用轻绳通过光滑定滑轮将质量为m的重物从高处放下，如图所示，若重物以加速度a下降(a＜g)，则人对地面的压力为( )
A．(M＋m)g－ma
B．M(g－a)－ma
C．(M－m)g＋ma
D．Mg－ma
【解析】C
甲 乙
以重物为研究对象，受力分析如图甲所示．
由牛顿第二定律得mg－F＝ma，
所以绳子上的拉力F＝mg－ma.
以人为研究对象，受力分析如图乙所示．
由平衡条件得F＋N＝Mg
所以N＝Mg－F＝Mg＋ma－mg
由牛顿第三定律知，人对地面的压力等于地面对人的支持力
所以N′＝N＝(M－m)g＋ma
【技巧与方法】
牛顿第三定律的适用范围
牛顿第三定律不仅适用于固体间的相互作用，也同样适用于气体和液体间的相互作用，而且与作用力的性质、作用方式(接触或不接触)、物体的质量大小、运动状态及参考系的选择均无关．
【针对训练】
3．如图所示，滑杆和底座静止在水平地面上，质量为M，一质量为m的猴子沿杆以0.4g的加速度加速下滑，则底座对地面的压力为( )
A．Mg＋0.4mg B．Mg＋0.6mg
C．(M＋m)g D．Mg
【解析】B 以猴子为研究对象，分析猴子的受力如图甲所示：竖直方向受重力mg和杆对猴子的摩擦力Ff，则有mg－Ff＝ma①
滑杆和底座受力如图乙所示，
受重力Mg、支持力FN，猴子对杆的摩擦力Ff′
三力平衡：FN＝Mg＋Ff′②
由牛顿第三定律得Ff′＝Ff③
由①②③解得FN＝Mg＋0.6mg
由牛顿第三定律得底座对地面的压力大小为
FN′＝FN＝Mg＋0.6mg，方向竖直向下．故选B.
4.如图所示，底座A上装有0.5 m长的直立杆，底座和杆的总质量为M＝0.2 kg，杆上套有质量为0.05 kg的小环B，它与杆之间有摩擦．当环从底座上以4 m/s的初速度飞起时，刚好能到达杆顶而没有脱离直立杆，取g＝10 m/s2.求在环升起的过程中底座对水平面的压力为多大？
【解析】对小环上升的过程进行受力分析，小环受重力mg和直立杆对其产生的滑动摩擦力f的作用，设小环的加速度大小为a，由牛顿第二定律得f＋mg＝ma，
又小环的初速度v＝4 m/s，直立杆长度为s＝0.5 m，
小环向上做匀减速运动，由运动学公式得0－v2＝－2as，
联立解得a＝16 m/s2，f＝0.3 N.
根据牛顿第三定律可知，小环给直立杆一个竖直向上的滑动摩擦力f′.
因为杆和底座整体受力平衡，受力分析得N＋f′＝Mg，所以N＝1.7 N.
根据牛顿第三定律知，底座对水平面的压力大小为1.7 N.
考点达标
一、选择题
1．下列判断正确的是( )
A．人行走时向后蹬地，给地面向后的摩擦力，地面给人的摩擦力是人向前的动力
B．人匀速游泳时，人对水向前用力，水给人的力是阻力，方向向后
C．放在桌面上的物体，因有重力，才有对桌面的压力，才有桌面的支持力出现，即压力先产生，支持力后产生
D．作用力与反作用力，应是先有作用力，再有反作用力，作用力先变化，反作用力随后跟着做相应变化
【解析】A 人走路或游泳时，对地或对水都施加向后的力，另一方给人施加动力，故A对，B错；作用力与反作用力总是同时产生，同时变化的，不存在谁先谁后，故C、D均错．
2．春天，河边上的湿地很松软，人在湿地上行走时容易下陷，在人下陷时( )
A．人对湿地地面的压力就是他受的重力
B．人对湿地地面的压力大于湿地地面对他的支持力
C．人对湿地地面的压力等于湿地地面对他的支持力
D．人对湿地地面的压力小于湿地地面对他的支持力
【解析】C 人对湿地地面的压力，是弹力且受力物体是地面，人受到的重力与弹力性质不同，且受力物体是人，所以不能说人对湿地地面的压力就是他受的重力，A错；人对湿地地面的压力和湿地地面对他的支持力是一对作用力和反作用力，故大小相等，B、D错，C对．
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
【解析】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．
4.(多选)如图所示，物体A静止于水平地面上，下列说法中正确的是 ( )
A．物体对地面的压力和受到的重力是一对平衡力
B．物体对地面的压力和地面对物体的支持力是一对作用力和反作用力
C．物体受到的重力和地面对它的支持力是一对平衡力
D．物体受到的重力和地面对它的支持力是一对作用力和反作用力
【解析】BC 物体对地面的压力和受到的重力等大同向，不是一对平衡力；物体对地面的压力和地面对物体的支持力是一对作用力和反作用力；物体受到的重力和地面对物体的支持力是一对平衡力．
5.如图所示，电灯吊在天花板上，设悬线对电灯的拉力为F1，电灯对悬线的拉力为F2，电灯的重力为F3.下列说法正确的是( )
A．F1、F2是一对平衡力
B．F1、F3是一对平衡力
C．F1、F3是一对作用力和反作用力
D．F2、F3是一对作用力和反作用力
【解析】B 悬线对电灯的拉力为F1，电灯对悬线的拉力为F2，符合一对相互作用力的特点，是一对作用力和反作用力，故A错误；悬线对电灯的拉力F1和电灯的重力F3，作用在一个物体上，大小相等，方向相反，是一对平衡力，故B正确，C错误；电灯对悬线的拉力F2和电灯的重力F3，不是两个物体间的相互作用，不是一对作用力和反作用力，故D错误．
6．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
【解析】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FN1，物体B对桌面的压力FN2.由于桌子静止，所以FN1＝mg＋FN2.
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F′N2，又因为FN2＝(m1＋m2)g，根据牛顿第三定律知F′N2＝FN2′＝(m1＋m2)g，所以FN1＝(m＋m1＋m2)g，故C对，A、B、D都错．
二、非选择题
7．如图所示，质量M＝60 kg的人通过光滑的定滑轮用绳拉着m＝20 kg的物体．当物体以加速度a＝5 m/s2上升时，人对地面的压力为多少？(g取10 m/s2)
【解析】对物体由牛顿第二定律得：F－mg＝ma，解得
F＝m(g＋a)＝20×(10＋5) N＝300 N
由于人静止，则：Mg＝N＋F
解得地面对人的支持力为N＝Mg－F＝60×10 N－300 N＝300 N
由牛顿第三定律得人对地面的压力为N′＝N＝300 N.
巩固提升
一、选择题
1．当人站立在体重计上称重时，下列说法正确的是( )
A．人对体重计的压力和体重计对人的支持力是一对平衡力
B．人对体重计的压力和体重计对人的支持力是一对作用力和反作用力
C．人所受的重力和人对体重计的压力是一对平衡力
D．人所受的重力和人对体重计的压力是一对作用力和反作用力
【解析】B 人对体重计的压力与体重计对人的支持力是一对相互作用力，A错误，B正确；人所受的重力与人对体重计的压力方向相同，既不是相互作用力，也不是平衡力，C、D错误．
2．物体静放于水平桌面上，如图所示，则( )
A．桌面对物体的支持力大小等于物体的重力，这两个力是一对平衡力
B．物体所受的重力和桌面对它的支持力是一对作用力与反作用力
C．物体对桌面的压力就是物体的重力，这两个力是同一种性质的力
D．物体对桌面的压力和桌面对物体的支持力是一对平衡力
【解析】A [物体和桌面的受力情况如图所示．因物体处于平衡状态，且N与G作用于同一物体，因此N和G是一对平衡力，故A项对．因作用力和反作用力应分别作用在两个物体上，故B项错．因压力是弹力，而弹力与重力是性质不同的两种力，故C项错．支持力和压力是物体与桌面相互作用(挤压)而产生的，因此N与N′是一对作用力和反作用力，故D项错．
3．(多选)如图所示，一个箱子放在水平地面上，箱内有一固定的竖直杆，在杆上套着一个环．箱和杆质量是M，环的质量为m，已知环沿着杆以加速度a下滑，环受杆的摩擦阻力大小为F，则此时箱对地面的压力为( )
A．Mg＋F B．(M＋m)g－F
C．(M＋m)g D．(M＋m)g－ma
【解析】AD 由牛顿第三定律可知，环对杆的摩擦力大小为F，方向向下，箱对地面的压力为Mg＋F，故A正确；对环由牛顿第二定律得：mg－F＝ma，解得F＝m(g－a)，代入A项中得压力为(M＋m)g－ma，故D正确．
4．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
【解析】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．
二、非选择题
5．一质量为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.
6．如图所示，质量为M的木板放在倾角为θ的光滑斜面上，一个质量为m的人站在木板上，若人相对于木板静止，木板的加速度为多大？人对木板的摩擦力多大？
【解析】先以M、m为一整体，受力分析如图甲所示，取沿斜面向下为正方向，由牛顿第二定律得：
(M＋m)gsin θ＝(M＋m)a，解得a＝gsin θ
甲 乙
再以人为研究对象，设木板对人的摩擦力为F人，方向沿斜面向下，受力分析如图乙所示．
由牛顿第二定律得：mgsin θ＋F人＝ma
且a＝gsin θ
可得F人＝0，由牛顿第三定律得：人对木板的摩擦力也为零．
作用力和反作用力
平衡力
相同点
大小相等、方向相反、作用在同一直线上
不同点
受力物体
作用在不同物体上
作用在同一物体上
性质
相同
不一定相同
依存关系
同时产生、同时变化、同时消失，相互依存，不可单独存在
无依存关系，撤销其中一个，另一个仍可存在，只是不再平衡
叠加性
不可叠加求合力，两力作用效果不会抵消
可以叠加求合力，合力为零，两力作用效果相互抵消
考点1：作用力与反作用力
1．作用力与反作用力
eq \(\a\al(作用力与,反作用力,的同与异))eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(四同\b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(同大：两力大小相同,同线：作用在同一直线上,同性：力的性质相同,同时：同时产生、变化与消失)),三异\b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(异向：两力方向相反,异体\b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(作用在不同物体上,不能合成，不会平衡)),异效：作用效果不同))))
2．作用力、反作用力与平衡力之间最直观的不同就是受力物体不同．
【例1】 (多选)如图所示，水平力F把一个物体紧压在竖直的墙壁上静止不动，下列说法中正确的是( )
A．作用力F跟墙壁对物体的支持力是一对作用力与反作用力
B．作用力F与物体对墙壁的压力是一对平衡力
C．物体的重力跟墙壁对物体的静摩擦力是一对平衡力
D．物体对墙壁的压力与墙壁对物体的支持力是一对作用力与反作用力
【分析】先对物体受力分析，找出相互平衡的力，然后找出每个力的施力物体，对施力物体的作用力是反作用力．
【解析】CD 作用力F跟墙壁对物体的支持力作用在同一物体上，大小相等、方向相反，在一条直线上，是一对平衡力，A错．作用力F作用在物体上而物体对墙壁的压力作用在墙壁上，这两个力不能成为平衡力，也不是作用力和反作用力，B错．物体在竖直方向上，受竖直向下的重力和墙壁对物体竖直向上的静摩擦力，因物体处于静止，故这两个力是一对平衡力，C对．物体对墙壁的压力与墙壁对物体的支持力，是两个物体之间的相互作用力，是一对作用力和反作用力，D对．
【技巧与方法】
辨别作用力、反作用力与平衡力的方法
【针对训练】
1．下列关于作用力、反作用力和一对平衡力的认识，正确的是( )
A．一对平衡力的合力为零，作用效果相互抵消，一对作用力与反作用力的合力也为零，作用效果也相互抵消
B．作用力和反作用力同时产生、同时变化、同时消失，且性质相同，一对平衡力的性质不一定相同
C．作用力和反作用力同时产生、同时变化、同时消失，一对平衡力也是如此
D．先有作用力，接着才有反作用力，一对平衡力却是同时作用在同一个物体上的
【解析】B 作用力与反作用力是分别作用在两个不同物体上的，作用效果不能抵消，选项A错误；作用力与反作用力具有同时性、同性质的特点，而一对平衡力不一定具有这些特点，选项B正确，C、D错误．
2.如图所示，物体处于静止状态，下列说法中正确的是( )
A．绳对物体的拉力和物体对绳的拉力是一对作用力与反作用力
B．物体的重力和物体对绳的拉力是一对平衡力
C．物体的重力和绳对物体的拉力是一对作用力与反作用力
D．物体的重力的反作用力作用在绳上
【解析】A 绳对物体的拉力和物体对绳的拉力作用在相互作用的两个物体上，且大小相等、方向相反，符合作用力与反作用力的条件，故选项A正确；物体的重力作用在物体上，物体对绳的拉力作用在绳上，作用对象不同，不是一对平衡力，故选项B错误；物体的重力与绳对物体的拉力是一对平衡力，故选项C错误；物体的重力的反作用力作用在地球上，而非作用在绳上，故选项D错误．
考点2：牛顿第三定律
1．牛顿第三定律的公式表达：F＝－F′.负号表示两者方向相反，等号表示两者大小相等．
2．牛顿第三定律的物理意义：揭示了物体之间相互作用的规律，反映了作用力和反作用力的大小、方向特点，揭示了相互作用的物体间的联系．
3．应用牛顿第三定律应注意的问题
（1）定律中的“总是”说明对于任何物体，在任何条件下牛顿第三定律都是成立的．
（2）牛顿第三定律说明了作用力和反作用力中，若一个产生或消失，则另一个必然同时产生或消失，否则就违背了“相互关系”．
【例2】 质量为M的人站在地面上，用轻绳通过光滑定滑轮将质量为m的重物从高处放下，如图所示，若重物以加速度a下降(a＜g)，则人对地面的压力为( )
A．(M＋m)g－ma
B．M(g－a)－ma
C．(M－m)g＋ma
D．Mg－ma
【解析】C
甲 乙
以重物为研究对象，受力分析如图甲所示．
由牛顿第二定律得mg－F＝ma，
所以绳子上的拉力F＝mg－ma.
以人为研究对象，受力分析如图乙所示．
由平衡条件得F＋N＝Mg
所以N＝Mg－F＝Mg＋ma－mg
由牛顿第三定律知，人对地面的压力等于地面对人的支持力
所以N′＝N＝(M－m)g＋ma
【技巧与方法】
牛顿第三定律的适用范围
牛顿第三定律不仅适用于固体间的相互作用，也同样适用于气体和液体间的相互作用，而且与作用力的性质、作用方式(接触或不接触)、物体的质量大小、运动状态及参考系的选择均无关．
【针对训练】
3．如图所示，滑杆和底座静止在水平地面上，质量为M，一质量为m的猴子沿杆以0.4g的加速度加速下滑，则底座对地面的压力为( )
A．Mg＋0.4mg B．Mg＋0.6mg
C．(M＋m)g D．Mg
【解析】B 以猴子为研究对象，分析猴子的受力如图甲所示：竖直方向受重力mg和杆对猴子的摩擦力Ff，则有mg－Ff＝ma①
滑杆和底座受力如图乙所示，
受重力Mg、支持力FN，猴子对杆的摩擦力Ff′
三力平衡：FN＝Mg＋Ff′②
由牛顿第三定律得Ff′＝Ff③
由①②③解得FN＝Mg＋0.6mg
由牛顿第三定律得底座对地面的压力大小为
FN′＝FN＝Mg＋0.6mg，方向竖直向下．故选B.
4.如图所示，底座A上装有0.5 m长的直立杆，底座和杆的总质量为M＝0.2 kg，杆上套有质量为0.05 kg的小环B，它与杆之间有摩擦．当环从底座上以4 m/s的初速度飞起时，刚好能到达杆顶而没有脱离直立杆，取g＝10 m/s2.求在环升起的过程中底座对水平面的压力为多大？
【解析】对小环上升的过程进行受力分析，小环受重力mg和直立杆对其产生的滑动摩擦力f的作用，设小环的加速度大小为a，由牛顿第二定律得f＋mg＝ma，
又小环的初速度v＝4 m/s，直立杆长度为s＝0.5 m，
小环向上做匀减速运动，由运动学公式得0－v2＝－2as，
联立解得a＝16 m/s2，f＝0.3 N.
根据牛顿第三定律可知，小环给直立杆一个竖直向上的滑动摩擦力f′.
因为杆和底座整体受力平衡，受力分析得N＋f′＝Mg，所以N＝1.7 N.
根据牛顿第三定律知，底座对水平面的压力大小为1.7 N.
考点达标
一、选择题
1．下列判断正确的是( )
A．人行走时向后蹬地，给地面向后的摩擦力，地面给人的摩擦力是人向前的动力
B．人匀速游泳时，人对水向前用力，水给人的力是阻力，方向向后
C．放在桌面上的物体，因有重力，才有对桌面的压力，才有桌面的支持力出现，即压力先产生，支持力后产生
D．作用力与反作用力，应是先有作用力，再有反作用力，作用力先变化，反作用力随后跟着做相应变化
【解析】A 人走路或游泳时，对地或对水都施加向后的力，另一方给人施加动力，故A对，B错；作用力与反作用力总是同时产生，同时变化的，不存在谁先谁后，故C、D均错．
2．春天，河边上的湿地很松软，人在湿地上行走时容易下陷，在人下陷时( )
A．人对湿地地面的压力就是他受的重力
B．人对湿地地面的压力大于湿地地面对他的支持力
C．人对湿地地面的压力等于湿地地面对他的支持力
D．人对湿地地面的压力小于湿地地面对他的支持力
【解析】C 人对湿地地面的压力，是弹力且受力物体是地面，人受到的重力与弹力性质不同，且受力物体是人，所以不能说人对湿地地面的压力就是他受的重力，A错；人对湿地地面的压力和湿地地面对他的支持力是一对作用力和反作用力，故大小相等，B、D错，C对．
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
【解析】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．
4.(多选)如图所示，物体A静止于水平地面上，下列说法中正确的是 ( )
A．物体对地面的压力和受到的重力是一对平衡力
B．物体对地面的压力和地面对物体的支持力是一对作用力和反作用力
C．物体受到的重力和地面对它的支持力是一对平衡力
D．物体受到的重力和地面对它的支持力是一对作用力和反作用力
【解析】BC 物体对地面的压力和受到的重力等大同向，不是一对平衡力；物体对地面的压力和地面对物体的支持力是一对作用力和反作用力；物体受到的重力和地面对物体的支持力是一对平衡力．
5.如图所示，电灯吊在天花板上，设悬线对电灯的拉力为F1，电灯对悬线的拉力为F2，电灯的重力为F3.下列说法正确的是( )
A．F1、F2是一对平衡力
B．F1、F3是一对平衡力
C．F1、F3是一对作用力和反作用力
D．F2、F3是一对作用力和反作用力
【解析】B 悬线对电灯的拉力为F1，电灯对悬线的拉力为F2，符合一对相互作用力的特点，是一对作用力和反作用力，故A错误；悬线对电灯的拉力F1和电灯的重力F3，作用在一个物体上，大小相等，方向相反，是一对平衡力，故B正确，C错误；电灯对悬线的拉力F2和电灯的重力F3，不是两个物体间的相互作用，不是一对作用力和反作用力，故D错误．
6．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
【解析】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FN1，物体B对桌面的压力FN2.由于桌子静止，所以FN1＝mg＋FN2.
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F′N2，又因为FN2＝(m1＋m2)g，根据牛顿第三定律知F′N2＝FN2′＝(m1＋m2)g，所以FN1＝(m＋m1＋m2)g，故C对，A、B、D都错．
二、非选择题
7．如图所示，质量M＝60 kg的人通过光滑的定滑轮用绳拉着m＝20 kg的物体．当物体以加速度a＝5 m/s2上升时，人对地面的压力为多少？(g取10 m/s2)
【解析】对物体由牛顿第二定律得：F－mg＝ma，解得
F＝m(g＋a)＝20×(10＋5) N＝300 N
由于人静止，则：Mg＝N＋F
解得地面对人的支持力为N＝Mg－F＝60×10 N－300 N＝300 N
由牛顿第三定律得人对地面的压力为N′＝N＝300 N.
巩固提升
一、选择题
1．当人站立在体重计上称重时，下列说法正确的是( )
A．人对体重计的压力和体重计对人的支持力是一对平衡力
B．人对体重计的压力和体重计对人的支持力是一对作用力和反作用力
C．人所受的重力和人对体重计的压力是一对平衡力
D．人所受的重力和人对体重计的压力是一对作用力和反作用力
【解析】B 人对体重计的压力与体重计对人的支持力是一对相互作用力，A错误，B正确；人所受的重力与人对体重计的压力方向相同，既不是相互作用力，也不是平衡力，C、D错误．
2．物体静放于水平桌面上，如图所示，则( )
A．桌面对物体的支持力大小等于物体的重力，这两个力是一对平衡力
B．物体所受的重力和桌面对它的支持力是一对作用力与反作用力
C．物体对桌面的压力就是物体的重力，这两个力是同一种性质的力
D．物体对桌面的压力和桌面对物体的支持力是一对平衡力
【解析】A [物体和桌面的受力情况如图所示．因物体处于平衡状态，且N与G作用于同一物体，因此N和G是一对平衡力，故A项对．因作用力和反作用力应分别作用在两个物体上，故B项错．因压力是弹力，而弹力与重力是性质不同的两种力，故C项错．支持力和压力是物体与桌面相互作用(挤压)而产生的，因此N与N′是一对作用力和反作用力，故D项错．
3．(多选)如图所示，一个箱子放在水平地面上，箱内有一固定的竖直杆，在杆上套着一个环．箱和杆质量是M，环的质量为m，已知环沿着杆以加速度a下滑，环受杆的摩擦阻力大小为F，则此时箱对地面的压力为( )
A．Mg＋F B．(M＋m)g－F
C．(M＋m)g D．(M＋m)g－ma
【解析】AD 由牛顿第三定律可知，环对杆的摩擦力大小为F，方向向下，箱对地面的压力为Mg＋F，故A正确；对环由牛顿第二定律得：mg－F＝ma，解得F＝m(g－a)，代入A项中得压力为(M＋m)g－ma，故D正确．
4．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
【解析】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．
二、非选择题
5．一质量为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.
6．如图所示，质量为M的木板放在倾角为θ的光滑斜面上，一个质量为m的人站在木板上，若人相对于木板静止，木板的加速度为多大？人对木板的摩擦力多大？
【解析】先以M、m为一整体，受力分析如图甲所示，取沿斜面向下为正方向，由牛顿第二定律得：
(M＋m)gsin θ＝(M＋m)a，解得a＝gsin θ
甲 乙
再以人为研究对象，设木板对人的摩擦力为F人，方向沿斜面向下，受力分析如图乙所示．
由牛顿第二定律得：mgsin θ＋F人＝ma
且a＝gsin θ
可得F人＝0，由牛顿第三定律得：人对木板的摩擦力也为零．
作用力和反作用力
平衡力
相同点
大小相等、方向相反、作用在同一直线上
不同点
受力物体
作用在不同物体上
作用在同一物体上
性质
相同
不一定相同
依存关系
同时产生、同时变化、同时消失，相互依存，不可单独存在
无依存关系，撤销其中一个，另一个仍可存在，只是不再平衡
叠加性
不可叠加求合力，两力作用效果不会抵消
可以叠加求合力，合力为零，两力作用效果相互抵消
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