3.3 牛顿第三定律 高中物理必修一同步讲义(人教版2019)原卷版+解析版

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3.3 牛顿第三定律 高中物理必修一同步讲义(人教版2019)原卷版+解析版

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第三章
第3节 牛顿第三定律
题型1 作用力与反作用力 题型2 牛顿第三定律的理解与应用
题型3 相互作用力与平衡力的区别和联系
题型1 作用力与反作用力
解|题|知|识 1.定义:(1)力是物体对物体的作用,每个力一定同时存在着受力物体和施力物体。 (2)两个物体之间的作用总是用相互的,物体间相互作的这一对力称为的作用力和反作用力。 (3)作用力和反作用力总是等大、反向的,可以把其中任何一个力叫作作用力,另一个力叫作反作用力。 2.性质: 3.特征
【典例1】关于如图四幅图片的说法,不正确的是(  )
A.甲图中足球对球网的作用力是足球发生形变产生的
B.乙图中重力的分力G1就是物块对斜面的压力
C.丙图中桌面对书的支持力与书对桌子的压力大小相等,方向相反
D.丁图中轮胎上的花纹是为了增大接触面的粗糙程度
【变式1】马拉车在水平路面上做直线运动,下列说法正确的是(  )
A.马能够拉动车是因为马拉车的力大于车拉马的力
B.先产生马拉车的力,后产生车拉马的力
C.无论如何前进,马拉车的力大小总等于车拉马的力
D.匀速前进时,马向前拉车的力大小等于车向后拉马的力;加速前进时,马向前拉车的力大于车向后拉马的力
【变式2】有句俗语叫“鸡蛋碰石头——自不量力”。在鸡蛋碰石头的过程中,以下说法正确的是(  )
A.石头对鸡蛋的作用力和鸡蛋对石头的作用力是一对平衡力
B.鸡蛋破了,而石头丝毫无损,说明石头对鸡蛋的作用力大
C.虽然鸡蛋破了,但是鸡蛋对石头的作用力和石头对鸡蛋的作用力一样大
D.虽然鸡蛋破了,但是鸡蛋对石头的作用力比石头对鸡蛋的作用力大
【变式3】2025年9月22日前,歼﹣35等三型舰载机成功完成在福建舰上的首次弹射起飞和降落。无风环境中,某次降落训练,舰载机要降落在静止的航母上,若舰载机着舰后钩住阻拦索时的速度是75m/s,后经3s停下,该过程视为匀减速直线运动,下列说法正确的是(  )
A.舰载机钩住阻拦索时,阻拦索对舰载机的作用力和舰载机对阻拦索的作用力是一对平衡力
B.该过程,舰载机的平均速度大小为35m/s
C.该过程,舰载机的加速度大小为20m/s2
D.该过程,舰载机滑行的距离为112.5m
题型2 牛顿第三定律的理解与应用
解|题|知|识 1.内容:两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等,方向相反,作用在同一条直线上. 2.作用力与反作用力的“四同”和“三不同”:
【典例1】如图所示,水平面上有一上表面粗糙的斜面体,一小物块沿其上表面匀速下滑,此过程中斜面体始终保持静止,下列说法正确的是(  )
A.斜面体受到地面的摩擦力水平向左
B.斜面体受到地面的摩擦力为零
C.斜面体对地面的压力小于斜面体与物块的重力之和
D.斜面体对地面的压力大于斜面体与物块的重力之和
【变式1】如图甲,趣味运动会上有一种“背夹球”游戏,A、B两个运动员在水平地面上背夹球完成各种动作。其过程可以简化为图乙,假设两运动员背部给球的压力均在同一竖直面内,不计A、B与球之间的摩擦,现保持A背部竖直,B背部倾斜且其与竖直方向的夹角α缓慢增大,而球保持静止,在此过程中(  )
A.A对球的弹力增大
B.B对球的支持力增大
C.B对地面的摩擦力不变
D.B对地面的压力不变
【变式2】如图所示,物块A放置在粗糙的水平地面上,受到斜向右下方的力F,缓慢增大力F,物块A始终处于静止状态,下列说法正确的是(  )
A.物块A可能只受到三个力的作用
B.物块A受到的摩擦力先增大后不变
C.物块A受到的合力逐渐变大
D.物块A对水平地面的压力逐渐增大
【变式3】2022年卡塔尔足球世界杯赛场上,下列说法正确的是(  )
A.运动员将球踢出时,脚对球的作用力大于球对脚的作用力
B.运动员踢出“香蕉球”,记录“香蕉球”的轨迹时,可将足球看成质点
C.踢出后的足球在空中受到重力、支持力、阻力和推力
D.头球射门时,足球受到的弹力源于足球的形变
题型3 相互作用力与平衡力的区别和联系
解|题|知|识 比较作用力和反作用力与平衡力的异同点: 一对作用力与反作用力一对平衡力相 同 点大小相等相等方向相反相反是否共线共线共线不 同 点性质一定相同不一定相同作用时间同时产生、同时消失不一定同时产生、同时消失作用对象不同(异体)相同(同体作用效果两个力在不同物体产生不同效果,不能抵消两个力在同一物体上使物体达到平衡的效果
【典例1】如图所示,当高铁车厢匀速直线运动时,硬币能竖直立在高铁车厢的水平窗台上相对高铁车厢静止。下列说法正确的是(  )
A.窗台对硬币的支持力是由硬币的形变产生的
B.窗台对硬币的摩擦力指向高铁前进方向
C.窗台对硬币的摩擦力指向高铁前进反方向
D.硬币的重力和窗台对硬币的支持力是一对平衡力
【变式1】如图所示,人在划船时若某时刻船桨与水平方向的夹角为α,水对船桨的作用力大小为F(方向斜向右上方与水平方向的夹角为θ),方向垂直于船桨,则(  )
A.F在水平方向的分力大小为Fcosθ
B.F在竖直方向的分力大小为Fsinα
C.船桨对水的作用力大小小于F
D.水对船桨的力与船桨对水的力是一对平衡力
【变式2】周末小明整理书房时,把一本厚字典A放在倾斜的书立B上,书立稳稳摆放在水平桌面上,如图所示,整个系统处于静止状态。下列关于字典和书立说法正确的是(  )
A.字典受到4个力作用,分别是重力、摩擦力、书立的支持力、下滑力
B.字典对书立的压力与书立对字典的支持力,是一对平衡力
C.书立对字典的支持力,是因为书立发生了弹性形变
D.因字典和书立都静止,故字典和书立之间不存在摩擦力
【变式3】如图所示,硬纸板在物理课本与水平桌面之间,现用水平拉力将硬纸板从课本底下向右迅速抽出(物理课本未滑离桌面)的过程中,下列说法正确的是(  )
A.硬纸板对物理课本的摩擦力方向水平向左
B.硬纸板对桌面的摩擦力方向水平向左
C.硬纸板受到的重力与桌面对硬纸板的支持力是一对平衡力
D.物理课本对硬纸板的压力与硬纸板对物理课本的支持力大小相等
1.如图所示,卡车车厢水平,油桶放在卡车上,卡车向左匀速运动时,油桶相对卡车保持静止。下列说法正确的是(  )
A.油桶受到的摩擦力方向水平向左
B.油桶受到的摩擦力方向水平向右
C.卡车对油桶的支持力和油桶对卡车的压力是一对平衡力
D.卡车对油桶的支持力和油桶对卡车的压力是一对相互作用力
2.下列说法正确的是(  )
A.物体的重力就是地球对物体的吸引力,它的方向总是竖直向下
B.桌面上的木块受到桌面对它的支持力,是由于桌面发生微小形变而产生
C.只有运动的物体才能受到滑动摩擦力,且方向一定与物体运动方向相反
D.运动员能踢动足球,说明运动员对足球的力大于足球对运动员的力
3.如图是小明锻炼身体用的滑板车的结构示意图,关于小明骑行滑板车的过程中的相关物理知识,下列说法中不正确的是(  )
A.小明单脚蹬地滑板车会前进,说明力是改变物体运动状态的原因
B.小明骑行时转动车把拐弯,此时车把是省力杠杆
C.小明双脚站在滑板车上滑行时,滑板车水平方向受力平衡
D.小明站在滑板车上,滑板车对地面的压力和地面对滑板车的支持力是一对相互作用力
4.为了增强中学生的身体素质,某学校的体育测试增设了铅球项目,在某次投掷铅球的过程中,下列说法正确的是(  )
A.铅球一直受到平衡力的作用
B.手对铅球的力大于铅球对手的力
C.铅球离开后会继续向前运动,是因为铅球具有惯性;铅球最终停下来,惯性消失
D.铅球在空中运动时,如果受到的力全部消失,它将做匀速直线运动
5.人乘电梯匀速上升,在此过程中人受到的重力为G,电梯对人的支持力为FN,人对电梯的压力为F′N,则(  )
A.G 与FN是一对平衡力
B.G 与F′N是一对平衡力
C.G 与FN是一对相互作用力
D.G 与F′N是一对相互作用力
(多选)6.如图所示为一艘邮轮静止在海面上,假设该邮轮从赤道出发,经过一个月到达上海,不考虑行驶过程中邮轮质量的变化。下列说法正确的是(  )
A.邮轮静止在海面时,邮轮的重力和浮力是一对相互作用力
B.邮轮行驶时,水对邮轮的作用力与邮轮对水的作用力大小相等
C.从赤道到上海,邮轮受到的重力大小会发生改变
D.“一个月”指的是时刻
7.一条轻绳承受的拉力达到1000N时就会拉断,若用此绳进行拔河比赛,两边的拉力大小都是600N时,则绳子(  )
A.一定会断 B.一定不会断
C.可能断,也可能不断 D.无法确定
8.下列说法正确的是(  )
A.人走路时,只有地对脚的作用力大于脚蹬地的作用力,人才能前进
B.以卵击石,石头无恙而鸡蛋碎了,说明石头对鸡蛋的作用力更大
C.甲、乙两人拔河,甲获胜,说明甲对乙的拉力大于乙对甲的拉力
D.运动员从地面上竖直跳起,说明地面对运动员的支持力大于运动员自身重力
(多选)9.下列说法正确的是(  )
A.在欣赏舞蹈节目时,可以将舞蹈演员当成质点
B.交通事故中,交警可以利用刹车痕迹来判断汽车是否超速
C.鸡蛋碰石头,蛋更容易破,说明石头对鸡蛋作用力大,鸡蛋对石头作用力小
D.某同学在推箱子时发现推动后更省力,是因为最大静摩擦力大于滑动摩擦力
(多选)10.如图甲所示为古代榨油场景,图乙是简化原理图,快速撞击木楔便可将油榨出。若木楔可看作顶角为θ的等腰三角形,撞击木楔的力为F,忽略木楔与木块间的摩擦力,则下列说法正确的是(  )
A.为了提高榨油的效率,θ通常设计得较大
B.木楔对单侧木块的压力大小为
C.木楔对单侧木块的压力大小为
D.当θ一定时,F越大,木楔对单侧木块的压力越大
(多选)11.如图所示,在粗糙水平地面上放着一个截面为四分之一圆弧的柱状物体A,A的左端紧靠竖直墙,A与竖直墙之间放一光滑圆球B,整个装置处于静止状态,若把A向右移动少许后,它们仍处于静止状态,则下列说法正确的是(  )
A.物体B对墙的压力减小
B.物体A与物体B之间的作用力增大
C.地面对物体A的摩擦力增大
D.物体A对地面的压力不变
12.“竹蜻蜓”是一种中国传统的民间儿童玩具,流传甚广。如图所示,“竹蜻蜓”由竹柄和“翅膀”两部分组成。玩的时候,双手一搓竹柄,然后双手松开,“竹蜻蜓”就会旋转着飞上天空,过一会落下来。松手后,在“竹蜻蜓”上升的过程中,关于“竹蜻蜓”和空气间的相互作用力,下列说法正确的是(  )
A.“竹蜻蜓”对空气的作用力大于空气对“竹蜻蜓”的作用力
B.“竹蜻蜓”对空气的作用力小于空气对“竹蜻蜓”的作用力
C.“竹蜻蜓”对空气的作用力大小和空气对“竹蜻蜓”的作用力大小相等
D.“竹蜻蜓”对空气的作用力与空气对“竹蜻蜓”的作用力是一对平衡力
13.如图所示,一个磁吸冰箱贴贴在冰箱的竖直表面上静止不动,可认为磁力垂直于接触面。关于冰箱贴受力的情况,下列说法正确的是(  )
A.冰箱贴受到的磁力大于弹力
B.冰箱贴受到的重力和摩擦力是一对平衡力
C.冰箱贴受到的磁力和弹力是一对作用力与反作用力
D.冰箱贴受到的弹力是由于冰箱贴发生形变之后要恢复原状而产生的
14.电动平衡车是时下热门的一种代步工具。如图,人笔直站在电动平衡车上,车在水平地面上沿直线匀速前进,下列说法正确的是(  )
A.地面对平衡车的支持力是因平衡车发生形变而产生的
B.在行驶过程中突然刹车,平衡车受到地面的摩擦力向前
C.平衡车及人受到的重力和车对地面的压力是一对相互作用力
D.平衡车及人受到的重力和地面对车的支持力是一对平衡力
15.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
(多选)16.如图甲所示,一名登山爱好者正沿着竖直崖壁向上攀爬,在人向上攀爬的过程中可以把人简化为如图乙所示的物理模型:脚与崖壁接触点为O点,人的重力全部集中在C点,O到C点可简化为轻杆,轻绳的一端固定在较高处的A点,另一端拴在人的腰间C点(重心处)。已知OC长度不变,在人向上攀爬的过程中,某时刻AOC恰好构成等边三角形,下列说法正确的是(  )
A.轻绳对人的拉力与人对轻绳的拉力是一对平衡力
B.在此时刻,OC段承受的压力等于人的重力
C.从实线位置到虚线位置,轻绳AC的拉力变小
D.从实线位置到虚线位置,OC段承受的压力大小不变第三章
第3节 牛顿第三定律
题型1 作用力与反作用力 题型2 牛顿第三定律的理解与应用
题型3 相互作用力与平衡力的区别和联系
题型1 作用力与反作用力
解|题|知|识 1.定义:(1)力是物体对物体的作用,每个力一定同时存在着受力物体和施力物体。 (2)两个物体之间的作用总是用相互的,物体间相互作的这一对力称为的作用力和反作用力。 (3)作用力和反作用力总是等大、反向的,可以把其中任何一个力叫作作用力,另一个力叫作反作用力。 2.性质: 3.特征
【典例1】关于如图四幅图片的说法,不正确的是(  )
A.甲图中足球对球网的作用力是足球发生形变产生的
B.乙图中重力的分力G1就是物块对斜面的压力
C.丙图中桌面对书的支持力与书对桌子的压力大小相等,方向相反
D.丁图中轮胎上的花纹是为了增大接触面的粗糙程度
【答案】B
【解答】解:A.甲图中足球对球网的作用力是足球发生形变产生的,故A正确;
B.乙图中重力的分力G1的大小等于物块对斜面的压力大小,但不是压力,两力性质不一样,故B错误;
C.丙图中桌面对书的支持力与书对桌子的压力是一对相互作用力,大小相等,方向相反,故C正确;
D.丁图中轮胎上的花纹是为了增大接触面的粗糙程度,故D正确。
本题选错误的,故选:B。
【变式1】马拉车在水平路面上做直线运动,下列说法正确的是(  )
A.马能够拉动车是因为马拉车的力大于车拉马的力
B.先产生马拉车的力,后产生车拉马的力
C.无论如何前进,马拉车的力大小总等于车拉马的力
D.匀速前进时,马向前拉车的力大小等于车向后拉马的力;加速前进时,马向前拉车的力大于车向后拉马的力
【答案】C
【解答】解:根据牛顿第三定律,无论马车运动还是静止,无论马车速度增加、减小还是匀速过程,作用力和反作用力都是同时出现,同时消失,作用力和反作用力大小相等,方向相反。而题目中ABCD选项中,马拉车的力和车拉马的力是一对相互作用力,故ABD错误,C正确。
故选:C。
【变式2】有句俗语叫“鸡蛋碰石头——自不量力”。在鸡蛋碰石头的过程中,以下说法正确的是(  )
A.石头对鸡蛋的作用力和鸡蛋对石头的作用力是一对平衡力
B.鸡蛋破了,而石头丝毫无损,说明石头对鸡蛋的作用力大
C.虽然鸡蛋破了,但是鸡蛋对石头的作用力和石头对鸡蛋的作用力一样大
D.虽然鸡蛋破了,但是鸡蛋对石头的作用力比石头对鸡蛋的作用力大
【答案】C
【解答】解:根据牛顿第三定律,石头对鸡蛋的作用力和鸡蛋对石头的作用力是作用力和反作用力的关系,大小相等,方向相反,至于鸡蛋破裂的原因,是因为鸡蛋蛋壳能承受的最大冲击力小于二者的相互作用力大小,故ABD错误,C正确。
故选:C。
【变式3】2025年9月22日前,歼﹣35等三型舰载机成功完成在福建舰上的首次弹射起飞和降落。无风环境中,某次降落训练,舰载机要降落在静止的航母上,若舰载机着舰后钩住阻拦索时的速度是75m/s,后经3s停下,该过程视为匀减速直线运动,下列说法正确的是(  )
A.舰载机钩住阻拦索时,阻拦索对舰载机的作用力和舰载机对阻拦索的作用力是一对平衡力
B.该过程,舰载机的平均速度大小为35m/s
C.该过程,舰载机的加速度大小为20m/s2
D.该过程,舰载机滑行的距离为112.5m
【答案】D
【解答】解:A、舰载机钩住阻拦索时,阻拦索对舰载机的作用力和舰载机对阻拦索的作用力是一对作用力与反作用力,故A错误;
BCD、若舰载机着舰后钩住阻拦索时的速度是75m/s,后经3s停下,
该过程,舰载机的平均速度大小为=m/s=37.5m/s,
利用加速度的定义式可得加速度大小为a==m/s2=25m/s2,
滑行的距离为x=t=37.5×3m=112.5m,故BC错误,D正确。
故选:D。
题型2 牛顿第三定律的理解与应用
解|题|知|识 1.内容:两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等,方向相反,作用在同一条直线上. 2.作用力与反作用力的“四同”和“三不同”:
【典例1】如图所示,水平面上有一上表面粗糙的斜面体,一小物块沿其上表面匀速下滑,此过程中斜面体始终保持静止,下列说法正确的是(  )
A.斜面体受到地面的摩擦力水平向左
B.斜面体受到地面的摩擦力为零
C.斜面体对地面的压力小于斜面体与物块的重力之和
D.斜面体对地面的压力大于斜面体与物块的重力之和
【答案】B
【解答】解:物块匀速下滑、斜面体静止,二者均处于平衡状态,将其视为整体分析。
CD.对整体分析,竖直方向受总重力G总=G物+G斜面、地面的支持力N;竖直方向合力为0,故N=G总,根据牛顿第三定律斜面体对地面的压力等于支持力,所以斜面体对地面的压力等于斜面体与物块的重力之和,故CD错误;
AB.对整体分析,水平方向若受地面摩擦力,则无其他力平衡(整体合力会不为0),因此地面摩擦力为0;故A错误,B正确。
故选:B。
【变式1】如图甲,趣味运动会上有一种“背夹球”游戏,A、B两个运动员在水平地面上背夹球完成各种动作。其过程可以简化为图乙,假设两运动员背部给球的压力均在同一竖直面内,不计A、B与球之间的摩擦,现保持A背部竖直,B背部倾斜且其与竖直方向的夹角α缓慢增大,而球保持静止,在此过程中(  )
A.A对球的弹力增大
B.B对球的支持力增大
C.B对地面的摩擦力不变
D.B对地面的压力不变
【答案】D
【解答】解:AB.设篮球的重力为mg,利用图解法,作出对应的矢量三角形
可得在α角增大的过程中,FB与竖直方向的夹角越来越小,可知A、B对篮球的压力FA、FB均减少,故AB错误;
C.对B运动员,FB沿水平方向的分力大小等于FA,而B处于静止状态,可知地面对B的静摩擦力也减小,由牛顿第三定律可知,B对地面的摩擦力减小,故C错误;
D.FB沿竖直方向的分力大小等于mg,而B处于静止状态,可知地面对B的支持力大小等于B的重力与FB的竖直分力之和且保持不变,由牛顿第三定律可知,B对地面的压力保持不变,故D正确。
故选:D。
【变式2】如图所示,物块A放置在粗糙的水平地面上,受到斜向右下方的力F,缓慢增大力F,物块A始终处于静止状态,下列说法正确的是(  )
A.物块A可能只受到三个力的作用
B.物块A受到的摩擦力先增大后不变
C.物块A受到的合力逐渐变大
D.物块A对水平地面的压力逐渐增大
【答案】D
【解答】解:A.对物块A受力分析,物块A受到竖直向下的重力,竖直向上的支持力,向下偏右的力F,水平向左的摩擦力,共四个力的作用,故A错误;
BCD.增大力F,但物块A始终处于静止状态,受到的合力始终为零;物块A受到的摩擦力f=Fcosθ,逐渐增大;物块A对水平地面的压力FN=mg+Fsinθ,逐渐增大,故BC错误,D正确;
故选:D。
【变式3】2022年卡塔尔足球世界杯赛场上,下列说法正确的是(  )
A.运动员将球踢出时,脚对球的作用力大于球对脚的作用力
B.运动员踢出“香蕉球”,记录“香蕉球”的轨迹时,可将足球看成质点
C.踢出后的足球在空中受到重力、支持力、阻力和推力
D.头球射门时,足球受到的弹力源于足球的形变
【答案】B
【解答】解:A、运动员将球踢出时,脚对球的作用力与球对脚的作用力是一对相互作用力,二者总是大小相等,故A错误;
B、研究足球运动员踢出的“香蕉球”的轨迹时,足球的大小和形状可以忽略,可看成质点,故B正确;
C、踢出后的足球在空中受到重力和阻力,故C错误;
D、头球射门时,足球受到的弹力是由球网形变产生的,故D错误。
故选:B。
题型3 相互作用力与平衡力的区别和联系
解|题|知|识 比较作用力和反作用力与平衡力的异同点: 一对作用力与反作用力一对平衡力相 同 点大小相等相等方向相反相反是否共线共线共线不 同 点性质一定相同不一定相同作用时间同时产生、同时消失不一定同时产生、同时消失作用对象不同(异体)相同(同体作用效果两个力在不同物体产生不同效果,不能抵消两个力在同一物体上使物体达到平衡的效果
【典例1】如图所示,当高铁车厢匀速直线运动时,硬币能竖直立在高铁车厢的水平窗台上相对高铁车厢静止。下列说法正确的是(  )
A.窗台对硬币的支持力是由硬币的形变产生的
B.窗台对硬币的摩擦力指向高铁前进方向
C.窗台对硬币的摩擦力指向高铁前进反方向
D.硬币的重力和窗台对硬币的支持力是一对平衡力
【答案】D
【解答】解:A、根据题意分析可知,窗台对硬币的支持力是由窗台的形变产生的,故A错误;
BC、根据题意分析可知,由于硬币随高铁做匀速直线运动,根据平衡条件可知,窗台对硬币的摩擦力为0,故BC错误;
D、根据题意分析可知,由于硬币随高铁做匀速直线运动,根据平衡条件可知,硬币的重力和窗台对硬币的支持力是一对平衡力,故D正确。
故选:D。
【变式1】如图所示,人在划船时若某时刻船桨与水平方向的夹角为α,水对船桨的作用力大小为F(方向斜向右上方与水平方向的夹角为θ),方向垂直于船桨,则(  )
A.F在水平方向的分力大小为Fcosθ
B.F在竖直方向的分力大小为Fsinα
C.船桨对水的作用力大小小于F
D.水对船桨的力与船桨对水的力是一对平衡力
【答案】A
【解答】解:AB.把水对船桨的作用力大小为F,进行分解如图所示
根据几何知识,F在水平方向的分力大小
在竖直方向的分力大小,故A正确,B错误;
CD.根据牛顿第三定律知水对船桨的力与船桨对水的力是一对相互作用力,这两个力大小相等、方向相反、分别作用于水和船桨上,作用在两个物体上的力不能求合力,故CD错误。
故选:A。
【变式2】周末小明整理书房时,把一本厚字典A放在倾斜的书立B上,书立稳稳摆放在水平桌面上,如图所示,整个系统处于静止状态。下列关于字典和书立说法正确的是(  )
A.字典受到4个力作用,分别是重力、摩擦力、书立的支持力、下滑力
B.字典对书立的压力与书立对字典的支持力,是一对平衡力
C.书立对字典的支持力,是因为书立发生了弹性形变
D.因字典和书立都静止,故字典和书立之间不存在摩擦力
【答案】C
【解答】解:A、字典静止在倾斜书立上,对其受力分析:受竖直向下的重力、书立对字典垂直于接触面的支持力、沿接触面向上的静摩擦力,故A错误;
B、字典对书立的压力作用在书立上,书立对字典的支持力作用在字典上,这两个力分别作用在两个物体上,属于相互作用力;而平衡力要求作用在同一物体上,所以它们不是一对平衡力,故B错误;
C、弹力是由施力物体发生弹性形变后,要恢复原状对受力物体产生的力。书立对字典的支持力,施力物体是书立,因此是书立发生弹性形变产生的,故C正确;
D、字典静止在倾斜书立上,有沿书立向下滑动的趋势,根据静摩擦力的产生条件(两物体间有相对运动趋势),可知字典和书立之间存在静摩擦力,故D错误。
故选:C。
【变式3】如图所示,硬纸板在物理课本与水平桌面之间,现用水平拉力将硬纸板从课本底下向右迅速抽出(物理课本未滑离桌面)的过程中,下列说法正确的是(  )
A.硬纸板对物理课本的摩擦力方向水平向左
B.硬纸板对桌面的摩擦力方向水平向左
C.硬纸板受到的重力与桌面对硬纸板的支持力是一对平衡力
D.物理课本对硬纸板的压力与硬纸板对物理课本的支持力大小相等
【答案】D
【解答】解:AB.物理课本和水平桌面相对于硬纸向左运动,受到硬纸板的摩擦力方向都是水平向右,故AB错误;
C.未拉动硬纸板时,硬纸板受到的重力和课本对硬纸板的压力的合力与桌面对硬纸板的支持力大小相等方向相反,处于平衡状态,故C错误;
D.根据牛顿第三定律可知,未拉动硬纸板时,物理课本对硬纸板的压力与硬纸板对物理课本的支持力是一对相互作用力,大小相等,方向相反,故D正确。
故选:D。
7.如图所示,卡车车厢水平,油桶放在卡车上,卡车向左匀速运动时,油桶相对卡车保持静止。下列说法正确的是(  )
A.油桶受到的摩擦力方向水平向左
B.油桶受到的摩擦力方向水平向右
C.卡车对油桶的支持力和油桶对卡车的压力是一对平衡力
D.卡车对油桶的支持力和油桶对卡车的压力是一对相互作用力
【答案】D
【解答】解:AB、由题意可知,油桶处于平衡状态,设其所受重力为G、支持力为N,
结合平衡条件,对油桶受力分析,可得下图:
若油桶与卡车间有摩擦力,则油桶不会处于平衡状态,所以油桶与卡车之间无摩擦力,在重力G、支持力N两个力的作用下,处于平衡状态,故AB错误;
CD、由作用力与反作用力的特征可知,卡车对油桶的支持力和油桶对卡车的压力是一对相互作用力,故C错误,D正确;
故选:D。
8.下列说法正确的是(  )
A.物体的重力就是地球对物体的吸引力,它的方向总是竖直向下
B.桌面上的木块受到桌面对它的支持力,是由于桌面发生微小形变而产生
C.只有运动的物体才能受到滑动摩擦力,且方向一定与物体运动方向相反
D.运动员能踢动足球,说明运动员对足球的力大于足球对运动员的力
【答案】B
【解答】解:A.物体的重力是地球的吸引而使物体受到的力,是地球对物体的吸引力的一个分力,方向竖直向下,故A错误;
B.桌面上的木块受到桌面对它的支持力,是由于桌面发生微小形变而产生的,故B正确;
C.静止物体也可能受到滑动摩擦力,例如:擦黑板时黑板受到滑动摩擦力,而滑动摩擦力的方向总是与物体的相对运动方向相反,故C错误;
D.运动员对足球的力和足球对运动员的力是作用力与反作用力,大小相等,故D错误。
故选:B。
9.如图是小明锻炼身体用的滑板车的结构示意图,关于小明骑行滑板车的过程中的相关物理知识,下列说法中不正确的是(  )
A.小明单脚蹬地滑板车会前进,说明力是改变物体运动状态的原因
B.小明骑行时转动车把拐弯,此时车把是省力杠杆
C.小明双脚站在滑板车上滑行时,滑板车水平方向受力平衡
D.小明站在滑板车上,滑板车对地面的压力和地面对滑板车的支持力是一对相互作用力
【答案】C
【解答】解:A.单脚蹬地给滑板车施力,此时滑板车运动状态发生改变,说明力是改变物体运动状态的原因,故A正确;
B.在转动车把拐弯的过程中,动力臂大于阻力臂,根据杠杆平衡原理F1l1=F2l2,可知此时动力小于阻力,属于省力杠杆,故B正确;
C.小明双脚站在滑板车上滑行时,还会受到空气阻力,地面对其的摩擦力等,速度会原来越慢,不是平衡状态,滑板车水平方向受力不平衡,故C错误;
D.滑板车对地面的压力和地面对滑板车的支持力作用在两个物体上,等大反向作用在一条直线上,即是一对相互作用力,故D正确。
本题选错误的,故选:C。
10.为了增强中学生的身体素质,某学校的体育测试增设了铅球项目,在某次投掷铅球的过程中,下列说法正确的是(  )
A.铅球一直受到平衡力的作用
B.手对铅球的力大于铅球对手的力
C.铅球离开后会继续向前运动,是因为铅球具有惯性;铅球最终停下来,惯性消失
D.铅球在空中运动时,如果受到的力全部消失,它将做匀速直线运动
【答案】D
【解答】解:A、掷铅球的过程中,铅球运动的速度和方向不断发生变化,受非平衡力的作用,故A错误;
B、手对铅球的力等于铅球对手的力;
C、投掷铅球时,铅球离开手后继续向前运动是由于铅球具有惯性,铅球最终停下来,仍然具有惯性,故C错误;
D、根据牛顿第一定律可知,铅球在空中运动时,如果受到的力全部消失,它将做匀速直线运动,故D正确。
故选:D。
11.人乘电梯匀速上升,在此过程中人受到的重力为G,电梯对人的支持力为FN,人对电梯的压力为F′N,则(  )
A.G 与FN是一对平衡力
B.G 与F′N是一对平衡力
C.G 与FN是一对相互作用力
D.G 与F′N是一对相互作用力
【答案】A
【解答】解:A、人站在匀速上升的电梯中,随电梯匀速上升,所以其受到的重力与电梯对他的支持力是一对平衡力。故A正确,B错误;
C、该人对电梯存在压力,同时电梯会给人一个反作用力。所以他对电梯的压力和电梯对他的支持力是相互作用力。所以FN和F′N是一对相互作用力,故C、D错误;
故选:A。
(多选)12.如图所示为一艘邮轮静止在海面上,假设该邮轮从赤道出发,经过一个月到达上海,不考虑行驶过程中邮轮质量的变化。下列说法正确的是(  )
A.邮轮静止在海面时,邮轮的重力和浮力是一对相互作用力
B.邮轮行驶时,水对邮轮的作用力与邮轮对水的作用力大小相等
C.从赤道到上海,邮轮受到的重力大小会发生改变
D.“一个月”指的是时刻
【答案】BC
【解答】解:A、邮轮静止在海面时,合力为零,处于平衡状态,邮轮的重力和浮力是一对平衡力,故A错误;
B、邮轮行驶时,水对邮轮的作用力与邮轮对水的作用力是一对作用力与反作用力,大小相等,方向相反,故B正确;
C、从赤道到上海,纬度变高,重力加速度变大,根据重力G=mg得邮轮受到的重力大小会发生改变,故C正确;
D、“一个月”指的是时间间隔,在时间轴上对应时间段,故D错误。
故选:BC。
17.一条轻绳承受的拉力达到1000N时就会拉断,若用此绳进行拔河比赛,两边的拉力大小都是600N时,则绳子(  )
A.一定会断 B.一定不会断
C.可能断,也可能不断 D.无法确定
【答案】B
【解答】解:绳子的最大承受拉力为1000N,所以两队都用600N的拉力拉时,绳子将不会被拉断;
两队之间的力是一对作用力和反作用力,大小相等,方向相反,所以两队对绳子的拉力总相等,
之所以某队获胜,是因为这队的摩擦力较大;
故选:B。
请阅读下述文字,完成第18﹣18小题。
牛顿运动定律包括牛顿第一定律、牛顿第二定律和牛顿第三定律,由牛顿在1687年于《自然哲学的数学原理》一书中总结提出。牛顿运动定律在力学乃至整个物理学中占有重要的地位,它是经典力学的基础。
18.下列说法正确的是(  )
A.人走路时,只有地对脚的作用力大于脚蹬地的作用力,人才能前进
B.以卵击石,石头无恙而鸡蛋碎了,说明石头对鸡蛋的作用力更大
C.甲、乙两人拔河,甲获胜,说明甲对乙的拉力大于乙对甲的拉力
D.运动员从地面上竖直跳起,说明地面对运动员的支持力大于运动员自身重力
【答案】D
【解答】解:A.地对脚的力和脚蹬地的力是一对相互作用力,其大小相等,方向相反,故A错误;
B.鸡蛋对石头的力和石头对鸡蛋的力是相互作用力,大小相等,但鸡蛋壳的抗撞击力较差,所以鸡蛋碎了,故B错误;
C.甲、乙两队拔河比赛,甲对乙的力和乙对甲的力是相互作用力,大小相等,但甲队胜是因为甲队受到地面的摩擦力大于乙队受到地面的摩擦力,故C错误;
D.运动员能够从地面跳起是因为地面给运动员的力大于运动员自身的重力,故D正确。
故选:D。
(多选)19.下列说法正确的是(  )
A.在欣赏舞蹈节目时,可以将舞蹈演员当成质点
B.交通事故中,交警可以利用刹车痕迹来判断汽车是否超速
C.鸡蛋碰石头,蛋更容易破,说明石头对鸡蛋作用力大,鸡蛋对石头作用力小
D.某同学在推箱子时发现推动后更省力,是因为最大静摩擦力大于滑动摩擦力
【答案】BD
【解答】解:A.在欣赏舞蹈节目时,演员的大小和形状不能忽略,不可以将舞蹈演员当成质点,故A错误;
B.根据运动学公式v2=+2as,其中v为末速度,v0为初速度,a为加速度,s为位移,在汽车刹车过程中,末速度v=0,加速度a可由a=μg,μ为动摩擦因数,g为重力加速度。交警通过测量刹车痕迹长度s,结合已知的加速度a,可以计算出汽车刹车前的初速度v0,从而判断汽车是否超速,故B正确;
C.根据牛顿第三定律,鸡蛋对石头的作用力和石头对鸡蛋的作用力大小相等,方向相反,作用在两个不同的物体上,故C错误;
D.最大静摩擦力是物体即将开始运动时所受的静摩擦力的最大值,滑动摩擦力是物体在滑动过程中所受的摩擦力。通常情况下,最大静摩擦力略大于滑动摩擦力。推箱子时,刚开始推动箱子需要克服最大静摩擦力,推动后箱子滑动,此时只需克服滑动摩擦力,由于最大静摩擦力大于滑动摩擦力,所以推动后感觉更省力,故D正确。
故选:BD。
(多选)20.如图甲所示为古代榨油场景,图乙是简化原理图,快速撞击木楔便可将油榨出。若木楔可看作顶角为θ的等腰三角形,撞击木楔的力为F,忽略木楔与木块间的摩擦力,则下列说法正确的是(  )
A.为了提高榨油的效率,θ通常设计得较大
B.木楔对单侧木块的压力大小为
C.木楔对单侧木块的压力大小为
D.当θ一定时,F越大,木楔对单侧木块的压力越大
【答案】BD
【解答】解:ABC.如图所示,由力的分解可知
木楔对单侧木块的压力为,可知当θ越大,越大,FN越小,故AC错误,B正确;
D.当θ一定时,F越大,木楔对单侧木块的压力越大,故D正确。
故选:BD。
(多选)21.如图所示,在粗糙水平地面上放着一个截面为四分之一圆弧的柱状物体A,A的左端紧靠竖直墙,A与竖直墙之间放一光滑圆球B,整个装置处于静止状态,若把A向右移动少许后,它们仍处于静止状态,则下列说法正确的是(  )
A.物体B对墙的压力减小
B.物体A与物体B之间的作用力增大
C.地面对物体A的摩擦力增大
D.物体A对地面的压力不变
【答案】AD
【解答】解:A、小球B受重力、A的支持力F1和墙壁的压力F2如下图所示:
将重力G分解为G1和G2,则根据平衡可知,F1=,F2=G2=Gtanθ当A向右移动少许,根据题意可知,A对小球B的作用力F1与竖直方向的夹角θ将减小,根据力图分析可知:
因θ减小;故cosθ增大,tanθ减小即墙壁对小球B的作用力将减小,A对小球B的支持力减小。根据牛顿第三定律可知,球B对墙壁的压力将减小,球B对A的压力亦减小,故A正确,B错误;
C.再对A进行受力分析知:由于A的平衡,所以A受地面摩擦力f=FBsinθ,根据题意知,B对A的压力FB减小且FB与竖直方向的夹角θ减小,故A所受地面的摩擦力f减小。再根据牛顿第三定律,地面所受A的摩擦力减小,故C错误;
D.对整体分析可知,整体受重力和支持力的作用,由于竖直方向受力不变,故受地面的支持力不变,由牛顿第三定律可知,A对地面的压力不变,故D正确。
故选:AD。
26.“竹蜻蜓”是一种中国传统的民间儿童玩具,流传甚广。如图所示,“竹蜻蜓”由竹柄和“翅膀”两部分组成。玩的时候,双手一搓竹柄,然后双手松开,“竹蜻蜓”就会旋转着飞上天空,过一会落下来。松手后,在“竹蜻蜓”上升的过程中,关于“竹蜻蜓”和空气间的相互作用力,下列说法正确的是(  )
A.“竹蜻蜓”对空气的作用力大于空气对“竹蜻蜓”的作用力
B.“竹蜻蜓”对空气的作用力小于空气对“竹蜻蜓”的作用力
C.“竹蜻蜓”对空气的作用力大小和空气对“竹蜻蜓”的作用力大小相等
D.“竹蜻蜓”对空气的作用力与空气对“竹蜻蜓”的作用力是一对平衡力
【答案】C
【解答】解:“竹蜻蜓”对空气的作用力和空气对“竹蜻蜓”的作用力作用在两个相互作用的物体上,所以是一对作用力与反作用力,不是平衡力,根据牛顿第三定律可知,“竹蜻蜓”对空气的作用力大小和空气对“竹蜻蜓”的作用力大小相等,二者方向相反。故C正确,ABD错误;
故选:C。
27.如图所示,一个磁吸冰箱贴贴在冰箱的竖直表面上静止不动,可认为磁力垂直于接触面。关于冰箱贴受力的情况,下列说法正确的是(  )
A.冰箱贴受到的磁力大于弹力
B.冰箱贴受到的重力和摩擦力是一对平衡力
C.冰箱贴受到的磁力和弹力是一对作用力与反作用力
D.冰箱贴受到的弹力是由于冰箱贴发生形变之后要恢复原状而产生的
【答案】B
【解答】解:AC、冰箱贴静止不动,受力平衡,它受到的磁力和受到的弹力是一对平衡力,大小相等,故AC错误;
B、冰箱贴与冰箱保持相对静止,它受到的静摩擦力与重力是一对平衡力,故B正确;
D、冰箱贴受到的弹力是由于冰箱发生形变之后要恢复原状而产生的,故D错误;
故选:B。
28.电动平衡车是时下热门的一种代步工具。如图,人笔直站在电动平衡车上,车在水平地面上沿直线匀速前进,下列说法正确的是(  )
A.地面对平衡车的支持力是因平衡车发生形变而产生的
B.在行驶过程中突然刹车,平衡车受到地面的摩擦力向前
C.平衡车及人受到的重力和车对地面的压力是一对相互作用力
D.平衡车及人受到的重力和地面对车的支持力是一对平衡力
【答案】D
【解答】解:作用力和反作用力作用在不同物体上,而一对平衡力作用在同一个物体上。
A、地面对平衡车的支持力是因地面发生形变要恢复原状而产生的,故A错误;
B、在行驶过程中突然刹车,平衡车相对地面向前运动,受到地面的摩擦力向后,故B错误;
C、平衡车及人受到的重力施力物体是地球,车对地面的压力,施力物体是车,这两个力不是相互作用力,故C错误;
D、平衡车及人受到的重力和地面对车的支持力是一对平衡力,故D正确。
故选:D。
29.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
【答案】C
【解答】解:A、木箱在水平方向上受到水平拉力和地面的摩擦力,这两个力是一对平衡力,故A错误。
B、木箱对地面的压力,受力物体是地面,施力物体是木箱;地面对木箱的支持力,受力物体是木箱,施力物体是地面,这是一对作用力和反作用力,故B错误。
C、木箱对地面的压力与地面对木箱的支持力等大、反向、作用在两个不同的物体上,是一对作用力与反作用力,故C正确。
D、木箱对地面的压力受力物体是地面,施力物体木箱;木箱所受的重力受力物体是木箱,施力物体是地球,这两个力涉及到木箱、地球、地面,方向都向下,不是一对作用力和反作用力,也不是一对平衡力,故D错误。
故选:C。
(多选)30.如图甲所示,一名登山爱好者正沿着竖直崖壁向上攀爬,在人向上攀爬的过程中可以把人简化为如图乙所示的物理模型:脚与崖壁接触点为O点,人的重力全部集中在C点,O到C点可简化为轻杆,轻绳的一端固定在较高处的A点,另一端拴在人的腰间C点(重心处)。已知OC长度不变,在人向上攀爬的过程中,某时刻AOC恰好构成等边三角形,下列说法正确的是(  )
A.轻绳对人的拉力与人对轻绳的拉力是一对平衡力
B.在此时刻,OC段承受的压力等于人的重力
C.从实线位置到虚线位置,轻绳AC的拉力变小
D.从实线位置到虚线位置,OC段承受的压力大小不变
【答案】BD
【解答】解:A.轻绳对人的拉力与人对轻绳的拉力是一对相互作用力,故A错误;
B.对C点受力分析,根据相似三角形,可知此时,OC段承受的压力等于人的重力,故B正确;
CD.对C点受力分析,根据相似三角形,有
从实线位置到虚线位置,AC长度变长,OC长度不变,可知轻绳AC的拉力变大,OC段承受的压力大小不变,故C错误,D正确。
故选:BD。

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