高中物理人教版必修1 第四章第5节牛顿第三定律 作业4
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教科书练习与习题答案第一章 运动的描述一、质点 参考系和坐标系 1.能,不能2.江水相对江岸向东运动,地球相对太阳转动,时针相对钟转动,太阳相对地面升降.3.诗中描述了花、云和我的运动;花相对岸飞、云相对我不动、云和我相对岸(榆堤)向东;运动是相对的,同一物体选择不同的参考系,描述的运动可以不同,例如:云和我相对岸(榆堤)一起向东,而以我为参考系,岸(榆堤)是向西运动的.4.-0.42m, 0.34m解析: 用刻度尺测得图中桌高1.90cm 、AO 为1.00cm 、BO 为0.8cm ,则 AO 的实际距离是m cm cmm42.000.190.18.0=⨯BO 的实际距离是m cm cmm34.08.090.18.0=⨯所以,A 、B 两点的坐标分别是-0.42m 、0.34m . 二、时间和位移1.指时间的说法有:“停车8分”、“等了很久”、“前3秒钟”、“最后3秒钟”、“第3秒钟”;指时刻的说法有:“8点42分到站”、“这么早就来啦”、“3秒末”. 2.路程3.(1)100m ,100m (2)路程相同,位移不同.因为里外跑道的长度不同,800m 跑中不同道次的运动员起跑点不同,但他们的终点是一致的. 4.三、运动快慢的描述——速度 1.9.46×1015m, 1.3×108s解析:(1)光在真空中传播速度C=3.0×108m/s ,一年以365天计,全年有∆t = 365×24×3600s = 31536000s ,则光在一年中传播∆x=C ·∆t =3.0×108×31536000 m = 9.46×1015m(2)光到地球需时间s C x t 88313103.1100.310100.4⨯=⨯⨯⨯=∆=∆ 约3.7×104h, 即约1540天,也即约4.22年.2.(1)9m/s 、8m/s 、7m/s 、6m/s 和5m/s ;前1s 内的平均速度最接近汽车关闭油门时的瞬时速度;它比这个瞬时速度略小. (2)1m/s ,03.89.7km/h ,130.2km/h ,0 四、实验:用打点计时器测速度1.电磁打点计时器误差较大.电磁打点计时器对运动纸带的摩擦较大. 2.(1)左(2)用刻度尺测出A 左右相邻两点间的距离x ∆,根据电源的频率,求出打点的周期,得到A 左右相邻两点间隔的时间t ∆,由txv ∆∆=求得A 左右相邻两点间隔的平均速度,粗略表示A 点的瞬时速度,即打A 点时重物的瞬时速度. 3.甲物体一直做速度恒定的匀速直线运动;乙物体先做初速度为零的匀加速直线运动,再做一段时间的匀速直线运动,最后做匀减速直线运动至速度为零. 4.牵引纸带的速度越大,相邻两点的距离越大;相邻两点所表示的时间由人打点的快慢决定,牵动纸带的快慢只影响相邻两点的距离. 五、速度变化快慢的描述——加速度 1.2.46m/s 2,2.10m/s 2,1.79m/s 2.2.A :匀速直线运动的物体加速度为0,速度不为0B :加速度较小的物体,经长时间加速,它的速度变化量很大C :向西行驶的汽车在刹车过程中,加速度向东D :火箭在开始阶段速度较小,但加速度很大,随着速度越来越大,其加速度比原来小.3.a 物体的加速度最大,因为描述a 直线的倾斜程度最大.a 物体的加速度为0.625m/s 2,方向与正方向相同b 物体的加速度为0.083m/s 2,方向与正方向相同c 物体的加速度为0.25m/s 2,方向与正方向相反 4.4.74cm/s 2解析:滑块开始遮住光电门时的瞬时速度,可认为等于滑块通过光电门时的平均速度.则开始遮住第一个光电门时滑块速度s cm s cm t x v /2930029.00.311==∆∆=遮住第二个光电门时滑块速度s cm s cm t x v /1130011.00.322==∆∆= 滑块的加速度为212/74.4s cm tv v a =∆-=第二章 匀变速直线运动的研究一.实验:探究小车速度随时间变化的规律 1.解析 (1)(2)v-t 图如图1所示(3)v-t 图反映的是一条匀加速度运动的曲线,所以列车是在做匀加速直线运动. 2.A 物体以v A =15m/s 的速度做匀速直线运动; B 物体从静止开始做匀加速直线运动,加速度为1.75m/s 2; C 物体以v 0=4m/s 的初速度做匀减速直线运动,经过6s 停止运动.3. 将纸条上端中心连起来得到的v-t 图象如图2所示. 这样做有道理,每条纸带的宽度代表相等的时间,每条纸带的长度代表这段时间内的位移,而相等时间内的位移就表示这段时间内的平均速度.由于每段时间较短,所以这段时间中点的速度就是这段时间内的平均速度.取每段纸带上边的中点,然后过这些点画出v-t 图象,如图2所示.此图线的斜率就等于加速度a 的大小.图1图24.粘贴纸带的方法见上题.二.匀变速直线运动的速度与时间的关系 1.25s解析: v t =54km/h=15m/s, v 0=36km/h=10m/s 由速度公式:v t =v 0+at 得s s a v v t t 252.010150=-=-= 2. 8 m/s解析: v 0=72km/h=20m/s,t =2min=120s,以v 0为正方向,a=-0.1m/s 2 由速度公式:v t =v 0+at =20 m/s -0.1×120 m/s =8 m/s3.(1)由图象得,1s 末的速度v 1=1.5 m/s, 4s 末的速度v 4=2 m/s, 7s 末的速度v 7=1 m/s,因此: 4s 末的速度最大, 7s 末的速度最小.(2)它在1s 末、4s 末、7s 末三个时刻的速度都是正值,所以方向相同,都是沿规定的正方向运动. (3)由图可知:2201/5.0/212s m s m t v v a t =-=-=,04=a , 2207/1/6820s m s m t v v a t -=--=-=,因此, 它在1s 末、4s 末、7s 末三个时刻的加速度是7s 末最大, 4s 末的最小(4) 它在1s 末的加速度是正值, 7s 末的加速度为负值,所以方向相反.4.由题意知, v 0=0m/s,4s 末的速度v 4= at =1×4 m/s =4 m/s, 8s 末的速度v 8=v 4+at =4 m/s +0.5×4 m/s=6 m/s.物体在8s 内的v-t 图象如图3所示.三.匀变速直线运动的位移与时间的关系 1. 390m,16 m/s解析:v 0=36km/h=10m/s, a =0.2m/s 2坡路的长度:m m m at t v x 390302.030102212210=⨯⨯+⨯=+= 列车到达坡底的速度:v t =v 0+at =10 m/s +0.2×30 m/s =16 m/s 2.-4m/s 20 图3解析:由2210at t v x +=得 22220/4/3)31836(2)(2s m s m t t v x a -=⨯-⨯=-=3.约0.6m/s 2解析:运动过程如图4所示, 解法一:列车加速时间为s s s t 210)30450(211=-= 列车加速的末速度为v t =430km/h ≈120m/s 列车加速度为220/57.0/210120s m s m t v v a t =-=-= 解法二:加速阶段的位移m x 14700)301201033(321=⨯-⨯= 加速时间为s s s t 210)30450(211=-= 由公式222221/67.0/2101470022s m s m t x a at x =⨯===得 解法三:加速阶段的位移m x 14700)301201033(321=⨯-⨯⨯= 列车加速的末速度为v t =430km/h ≈120m/s 由速度与位移的关系22222/49.0/14700212022s m s m x v a ax v t t=⨯===得4.-41.7 m/s 2解析:由题意知v 0=10 m/s,v t =0 m/s,s=1.2m 由速度与位移的关系22220202/7.41/2.121022s m s m s v a ax v v t-=⨯=-==-得5.不能,38.7 m/s解析: 由s m s m s m v ax v v t t /50/5.31/100522202<=⨯⨯==-得高速行驶阶段加速阶段 加速阶段t 1t 2t 3图4所以飞机不能靠自身的发动机从舰上起飞. 又由s m s m ax v v ax v v t t /7.38/100525022220202=⨯⨯-=-==-得四.自由落体运动1.把一张纸片和一块文具橡皮同时释放, 文具橡皮下落得快.再把纸片捏成一个很紧的小纸团,和文具橡皮同时释放,两者下落得差不多快.这是因为纸片没有捏成小纸团时,受到的空气阻力较大.2. 悬崖有44.1m 高; 悬崖的实际高度比计算值小些解析:由m m gt x 1.440.38.9221221=⨯⨯==得悬崖有44.1m 高. 由于有空气阻力,实际的加速度要比g 小,所以悬崖的实际高度比计算值小些. 3. 30.6m. 石块下落的时间比2.5s 小,所以估算结果偏大解析: 由m m gt x 6.305.28.9221221=⨯⨯==得井口到水面的距离有30.6m. 考虑到声音传播的时间,石块下落的时间比2.5s 小,所以估算结果偏大.4.如图5所示,可以采用四种方法,第一种是运用速度公式求解, 第二种是运用位移公式求解,第三种是运用逐差法求解,第四种是运用v-t 图象求解. 解析:解法一: 运用速度公式求解 E 点的瞬时速度为s m s cm v E /98.1/08.05.124.28=-=所以22/9.9/504.098.1s m s m t v g E =⨯==解法二. 运用位移公式求解 由221gt x =得 222/8.9/02.06.192s m s cm t x g ===解法三:运用逐差法求解 x EF =28.4-19.6cm=8.8cm x BC =7.1-3.2cm=3.9cm22221/2.10/04.039.38.83s m s cm T x x a BC EF =⨯-=-=B CDE F图5同理 : 22222/8.9/04.034.21.73s m s cm T x x a AB DE =⨯-=-=22223/6.9/04.038.04.53s m s cm T x x a OA CD =⨯-=-=所以2321/9.93s m a a a a =++=解法四. 运用v-t 图象求解.s m s cm v E /98.1/08.05.124.28=-=s m s cm v D /56.1/08.01.76.19=-=s m s cm v C /16.1/08.02.35.12=-=s m s cm v B /79.0/08.08.01.7=-=s m s cm v A /40.0/08.02.3==由图6求得22/75.9/2.095.1s m s m a ==第三章 相互作用一、力 基本相互作用1.(1)从高处释放的小球在重力作用下,速度越来越快;乒乓球在球拍的作用下不断改变速度的大小和方向;在粗糙水平面上滚动的足球,运动越来越慢.弹簧在外力作用下,长度变长或缩短;钢尺在外力作用下发生弯曲;冲气的气球在用手施加的外力作用下发生形状变化.(2) 从高处释放的小球受到的重力, 施力物体是地球, 受力物体是小球;冲气的气球在用手施加的外力作用下发生形状变化,气球受到弹力的施力物体是手, 受力物体是气球.2.物体所受重力的图示如所示.图64.9×10398N 9.8N3.均匀的三角形薄板的重心与几何学上的重心在同一点上. 二、弹力 1.(略)2.钢管受到三个力的作用:重力、绳子对钢管的拉力、地面给钢管的弹力.受力示意图如图11.3. 锅铲受力的示意图如图12.4. (1)图象如图13(2)弹簧的劲度系数K 约为30N/m三、摩擦力1.手压着桌面向前移动时手受到桌面的滑动摩擦力作用, 滑动摩擦力方向和手指运动方向相反,阻碍手的运动. 滑动摩擦力的大小与压力成正比,手对桌面的G F 1F 2图11cm图13F 1F 2压力越大, 滑动摩擦力越大, 对手的阻碍作用越大.2. (1)瓶子静止在粗糙水平桌面上,不受摩擦力的作用;(2)瓶子静止在倾斜的桌面上, 瓶子受到沿斜面向上的静摩擦力作用;(3)瓶子被握在手中,瓶口朝上, 瓶子受到手的竖直向上的静摩擦力作用;(4)瓶子压着一纸条,挡住瓶子把纸条抽出时,瓶子受到纸施加的滑动摩擦力作用,方向是纸带抽动方向.3. F ma x =40N F =30N μ=0.3 20N. 四、力的合成1.它们的合力能等于5N 、10N,不能等于15N ;两个力的合力的最大值是12N ,最小值是8N.2.它们的合力大小为,方向为西南方向.3.选1cm 的线段表示30N 的力, 作出力的平行四边形图示如图14,即可根据比例关系求出合力大小,用量角器可量出合力的方向.两个力的夹角为30°时,量得对角线长为6.8cm,根据比例关系,合力大小为204N,量得F 和F 1的夹角为17°.两力夹角为150°时,解答略.4. (1)、(3)正确,(2)错误. 五、力的分解 1.300N, 53°解析:由图15运用直角三角形知识可得:2300F N == tan φ=143F F =, φ=530.2.如图16所示.其中(1)(2)的解是惟一的, (3)的解不是惟一的,有两解.1F图14FF 1F 2图153.41m解析: 如图17所示.根据三角形知识,位移)x m ===方向与水平方向夹角为θ,tanθ=1.25.第四章 牛顿运动定律一、牛顿第一定律1.(1)不能,从飞机上投下的炸弹由于惯性,在下落过程中还要向前飞行一段距离,炸弹将越过目标.(2)人向上跳起时,由于惯性,将保持与地球同步的速度运动,将落回到原处.2.防止汽车紧急刹车时,坐在前排的人由于惯性会以很大的速度撞上档风玻璃,造成人身伤害.3.这位同学犯了“力是维持物体运动的原因”的错误.4.在一辆汽车内的光滑水平桌面上静止有一小球,当汽车突然加速向前运动时,小球相对于桌面加速向后运动.若以汽车为参考系,小球在水平方向没有受力,却做加速运动,显然这时惯性定律不成立.三、牛顿第二定律图161x 11.没有矛盾.因为决定物体加速度(能否由静止开始运动)的是物体受到的合力,箱子除受到人的拉力外,还受重力及地面的支持力,且合力为零,所以物体不会动.2.12N 解析: 根据2211a F a F m ==,得)(124261122N F a a F =⨯== 3.3解析: 根据得乙乙甲甲,a m a m F ==35.15.4===乙甲乙甲a a m m 4.214N, 方向沿两力的角平分线解析:如图18所示,得2142==F F 合(N ) 由)/(2722142s m mF a ===合 方向沿两力的角平分线 5.0.5m/s 2, 方向与推力方向相反 解析: 由ma f F =-得 )(154560N ma F f =-=-= 若撤去推力 'ma f = 得)/(5.030152's m a == 方向与推力方向相反.四、力学单位制 1.20N 解析: 根据ax v v t2202=- 得)/(2.02s m a -=又根据)(20)2.0(100N ma f -=-⨯== 2.27m解析: 根据得合,ma f F =-= )/(62000102.124s m m F a -=⨯-==合又根据ax v v t2202=- 得).(27m x =3.根据FL W = 得:./11/1111222s m Kg m s m Kg m N J ⋅=⨯⨯=⨯= 4.证明: 因为2/1s m Kg N ⋅=合图18又根据mFa = 得22/1/11s m Kg s m Kg Kg N =⋅=五、牛顿第三定律1.涉及木箱和地球的作用力与反作用力有两对,木箱受地面的支持力和地球的吸引力;地球受木箱的压力和木箱的吸引力.2.证明: 如图19所示,对物体研究:受两力平衡G F =支 由牛顿第三定律得:压支F F = 结合两式得:G F =压3.在推石时:巨石加速向前运动,自己加速后退;在推石后:巨石匀速向前运动,自己匀速后退.若静止在地面上,情况不一样.因为人和巨石均对地面有压力,而推动时,物体均有相对运动(或趋势),因而人和巨石均受摩擦力,若推力不够大现两物体可能保持静止,也可能一个运动一个静止,或两个物体均运动后再做减速运动直到停止.4.如图20所示.(1)A 拉B 匀速运动时,阻F F AB =,方向相反,因为它们是一对平衡力.BA AB F F =,方向相反,因为它们是一对作用力与反作用力.(2)A 拉B 加速运动时,阻F F AB >,方向相反.BA AB F F =,方向相反,因为它们仍是一对作用力与反作用力.ma F F AB =-阻,N F AB 3102.3⨯=,N F BA 3102.3⨯=,方向如图20所示.5.小强的说法是错误的.平衡力作用效果能抵消,是因为它们作用在同一物体上;而作用力与反作用力是作用在不同物体上的两个力其作用效果不能抵消.六、用牛顿定律解决问题(一) 1.753m/s,32135m 解析: 如图21所示,物体所受的合力为:)(3503N F F ==合图19v图20F合图21由)/(32523502s m mF a ===合 又)/(3753325s m at v =⨯==)(321353325212122m at x =⨯⨯==2.6.0×103N解析: 根据at v v t =-0 得)/(5.12s m a -=又根据)(100.6)5.1(100.433N ma F ⨯-=-⨯⨯==合 3.26m/s解析: 如图22所示, ma f G =-θsin 且8.042.3sin ==θ 得)/(0.62s m a =再根据ax v v t 2202=- 得)/(62s m v = 4.超速解析: 汽车受地面的摩擦力做匀减速运动,其加速度)/(72s m g a -=-=μ 又由于ax v v t 2202=- 得 )/(30)/(1.37)/(3.106.7720h km h km s m v >==⨯⨯=可判断该车超速.七、用牛顿定律解决问题(二) 1.拉力为αcos G, 支持力为αtan ⋅G 解析: 如图23所示,物体受三力作用平衡 且有:αt an ⋅=G F N图22αcos GT =2.合力大小为F 1,方向与F 1方向相反3.水不会从瓶中漏出,因为饮料瓶与水均处于完全失重状态,瓶下方不受水的压强.4.(1)ma mg F T =- 得mg F T 7= (2)ma F mg T =- 则0<T F ,绳子松驰,拉力为零.5.(1)座舱离地面50m 时,仍处于完全失重状态,手上没有感觉. (2)N 7950解析: 座舱离地面15m 时,处于超重状态 )(2212h h g v -= 及222ah v = 得)/(71202s m a = 又ma mg F N =- 得)(7950)712010(5)(N a g m F N =+⨯=+=。
高中物理目录新课标教材•必修1第一章运动的描述1 质点参考系和坐标系2 时间和位移3 运动快慢的描述──速度4 实验:用打点计时器测速度5 速度变化快慢的描述──加速度第二章匀变速直线运动的研究1 实验:探究小车速度随时间变化的规律2 匀变速直线运动的速度与时间的关系3 匀变速直线运动的位移与时间的关系4 自由落体运动5 伽利略对自由落体运动的研究第三章相互作用1 重力基本相互作用2 弹力3 摩擦力3 摩擦力4 力的合成5 力的分解第四章牛顿运动定律1 牛顿第一定律2 实验:探究加速度与力、质量的关系3 牛顿第二定律4 力学单位制5 牛顿第三定律6 用牛顿定律解决问题(一)7 用牛顿定律解决问题(二)高中物理目录新课标教材•必修2第五章机械能及其守恒定律1 追寻守恒量2 功3 功率4 重力势能5 探究弹性势能的表达式6 探究功与物体速度变化的关系7 动能和动能定理8 机械能守恒定律9 实验:验证机械能守恒定律10 能量守恒定律与能源第六章曲线运动1 曲线运动2 运动的合成与分解3 探究平抛运动的规律4 抛体运动的规律5 圆周运动6 向心加速度7 向心力8 生活中的圆周运动第七章万有引力与航天1 行星的运动2 太阳与行星间的引力3 万有引力定律4 万有引力理论的成就5 宇宙航行6 经典力学的局限性高中物理目录新课标教材•选修1-1 第一章电流1、电荷库仑定律2、电场3、生活中的静电现象4、电流和电源5、电流的热效应第二章磁场1、指南针与远洋航海2、电流的磁场3、磁场对通电导线的作用4、磁声对运动电荷的作用5、磁性材料第三章电磁感应1、电磁感应现象2、法拉第电磁感应定律3、交变电流4、变压器5、高压输电6、自感现象涡流7、课题研究:电在我家中第四章电磁波及其应用1、电磁波的发现2、电磁光谱3、电磁波的发射和接收4、信息化社会5、课题研究:社会生活中的电磁波高中物理目录新课标教材•选修1-2 第一章分子动理论内能1、分子及其热运动2、物体的内能3、固体和液体4、气体第二章能量的守恒与耗散1、能量守恒定律2、热力学第一定律3、热机的工作原理4、热力学第二定律5、有序、无序和熵6、课题研究:家庭中的热机第三章核能1、放射性的发现2、原子核的结构3、放射性的衰变4、裂变和聚变5、核能的利用第四章能源的开发与利用1、热机的发展和应用2、电力和电信的发展与应用3、新能源的开发4、能源与可持续发展5、课题研究:太阳能综合利用的研究高中物理目录新课标教材•选修2-1 第一章电场直流电路1、电场2、电源3、多用电表4、闭合电路的欧姆定律5、电容器第二章磁场1、磁场磁性材料2、安培力与磁电式仪表3、洛伦兹力和显像管第三章电磁感应1、电磁感应现象2、感应电动势3、电磁感应现象在技术中的应用第四章交变电流电机1、交变电流的产生和描述2、变压器3、三相交变电流第五章电磁波通信技术1、电磁场电磁波2、无线电波的发射、接收和传播3、电视移动电话4、电磁波谱第六章集成电路传感器1、晶体管2、集成电路3、电子计算机4、传感器高中物理目录新课标教材•选修2-2 第一章物体的平衡1、共点力平衡条件的应用2、平动和传动3、力矩和力偶4、力矩的平衡条件5、刚体平衡的条件6、物体平衡的稳定性第二章材料与结构1、物体的形变2、弹性形变与范性形变3、常见承重结构第三章机械与传动装置1、常见的传动装置2、能自锁的传动装置3、液压传动4、常用机构5、机械第四章热机1、热机原理热机效率2、活塞式内燃机3、蒸汽轮机燃气轮机4、喷气发动机第五章制冷机1、制冷机的原理2、电冰箱3、空调器高中物理目录新课标教材•选修2-3 第一章光的折射1、光的折射折射率2、全反射光导纤维3、棱镜和透镜4、透镜成像规律5、透镜成像公式第二章常用光学仪器1、眼睛2、显微镜和望远镜。
第五节牛顿第三定律对应学生用书P57(建议用时:30分钟)一、选择题1.(牛顿第三定律的理解)跳水一直是我国的优势项目,如图所示,一运动员站在3 m跳板上,图中F1表示人对跳板的弹力,F2表示跳板对人的弹力,则() A.先有F1后有F2B.一旦人离开跳板,F2立即消失,F1依旧存在C.因人离开跳板前具有向上的加速度,所以F2大于F1D.F1和F2大小相等,方向相反,是一对相互作用力☆答案☆ D解析F1和F2是一对相互作用力,作用力和反作用力同时产生、同时变化、同时消失,所以只有D正确。
2.(牛顿第三定律的应用)如图所示的情形中,没有涉及牛顿第三定律的有()A.气垫船旋转的螺旋桨获得动力B.战斗机在行进途中抛弃副油箱C.喷水龙头自动旋转使喷水均匀D.玩具火箭靠喷出火药飞上天空☆答案☆ B解析气垫船旋转的螺旋桨推动水的作用力与水推动螺旋桨的作用力(动力)是一对作用力和反作用力;战斗机在行进途中抛弃副油箱是为了减小惯性,提高灵活性;喷水龙头向外喷水的力与水对水龙头的力是一对作用力和反作用力;玩具火箭喷出火药的力与火药对玩具火箭的力是一对作用力与反作用力。
综上所述,没有涉及牛顿第三定律的选项是B。
3.(牛顿第三定律的应用)人走路时(如图所示),人和地球间的作用力和反作用力的对数有()A.一对B.二对C.三对D.四对☆答案☆ C解析物体间的作用力和反作用力是相互的,总是成对出现的。
人走路时受到三个力的作用即重力、地面的支持力和地面对人的摩擦力,力的作用总是相互的,这三个力的反作用力分别是人对地球的吸引作用,人对地面的压力和人对地面的摩擦力,所以人走路时与地球间有三对作用力和反作用力,故C正确。
4.(受力分析)(多选)将一物块分成相等的A、B两部分靠在一起,下端放置在地面上,上端用绳子拴在天花板上,绳子处于竖直伸直状态,整个装置静止,则()A.绳子上拉力可能为零B.地面受的压力可能为零C.地面与物体间可能存在摩擦力D.A、B之间可能存在摩擦力☆答案☆AD解析经分析,因绳子处于竖直伸直状态,对A可能有拉力,也可能无拉力,绳子上拉力可能为零,A正确;B放置在地面上,故地面受的压力不可能为零,B错误;由于绳子处于竖直伸直状态,绳子中拉力只可能竖直向上,A、B 水平方向不受力,所以地面与物体B间不可能存在摩擦力,而A、B之间可能存在摩擦力,C错误,D正确。
牛顿第三定律课后篇巩固提升合格考达标练1.(2020山西运城高一月考)如图所示,一跳水运动员站在跳板上,图中F1表示人对跳板的弹力,F2表示跳板对人的弹力,则()A.先有F1后有F2B.一旦人离开跳板,F2立即消失,F1依旧存在C.F1和F2大小相等、方向相反,是一对相互作用力D.因人离开跳板前具有向上的加速度,所以F2大于F1F1和跳板对人的弹力F2是一对作用力和反作用力,它们大小相等,方向相反,作用在不同物体上,同时产生,同时消失,故选C。
2.(2020甘肃白银高一期末)如图所示,一个大人(甲)跟一个小孩(乙)站在水平地面上手拉手比力气,结果大人把小孩拉过来了。
对这个过程中作用于双方的力的关系,下列说法正确的是()A.大人拉小孩的力比小孩拉大人的力大B.大人与小孩间的拉力是一对平衡力C.大人拉小孩的力与小孩拉大人的力大小可能不相等D.大人与小孩之间的拉力是作用力和反作用力,大人拉小孩的力与小孩拉大人的力大小一定相等,选项A错误,C错误;大人拉小孩的力与小孩拉大人的力是一对作用力和反作用力,选项B错误,D正确。
3.(2021广西百色高一期末)2020年7月23日,搭载着中国首颗火星探测器天问一号的长征五号重型运载火箭在海南文昌发射场顺利发射升空。
火箭点火升空时,喷出的燃气以很大的速度从火箭喷口喷出,火箭获得推力而升空,如图所示,则()A.火箭获得的推力来自空气B.火箭对喷出燃气的作用力与喷出燃气对火箭的作用力是一对作用力和反作用力C.喷出的燃气对火箭的作用力与火箭的重力是一对作用力和反作用力D.喷出的燃气对火箭的作用力与火箭的重力是一对平衡力,燃气对火箭的反作用力:施力物体是喷出的燃气,受力物体是火箭,使火箭获得的推力,A错误;火箭对喷出燃气的作用力与喷出燃气对火箭的作用力是两个物体之间的相互作用,是一对作用力和反作用力,B正确;火箭喷出的燃气对火箭的作用力与火箭的重力都作用在火箭上,不是一对作用力和反作用力,C错误;火箭能加速上升,说明火箭喷出的燃气对火箭的作用力大于火箭的重力,D错误。
人教版高一物理必修第一册课堂同步精选练习4.6超重和失重(解析版)一、选择题(本题共8小题,每小题6分,满分48分。
在每小题给出的四个选项中,有一个或一个以上选项符合题目要求,全部选对的得3分,选不全的得3分,有选错或不答的得0分。
)1. 如图所示,A、B两物体叠放在一起,以相同的初速度上抛(不计空气阻力),下列说法正确的是()A.在上升和下降过程中A对B的压力一定为零B.上升过程中A对B的压力大于A物体受到的重力C.下降过程中A对B的压力小于A物体受到的重力D.在上升和下降过程中A对B的压力都等于A物体受到的重力【答案】A【解析】不计空气阻力,则A、B均处于完全失重状态,在上升和下降过程中,A对B的压力一定都为零,A正确。
2.原来做匀速运动的升降机内有一被伸长弹簧拉住的具有一定质量的物体A静止在地板上,如图所示,现发现A突然被弹簧拉向右方。
由此可判断,此时升降机的运动可能是()A.加速上升B.减速上升C.加速下降D.减速下降【答案】BC【解析】当升降机匀速运动时,地板给物体的静摩擦力与弹簧的弹力平衡,且该静摩擦力小于或等于最大静摩擦力。
当升降机有向下的加速度时,必然会减小物体对地板的正压力,也就减小了最大静摩擦力,这时的最大静摩擦力小于升降机匀速运动时的静摩擦力,而弹簧的弹力又未改变,故只有在这种情况下A才可能被拉向右方。
四个选项中B、C两种情况升降机的加速度是向下的。
故选B、C。
3.高跷运动是一项新型运动,图甲为弹簧高跷。
当人抓住扶手用力蹬踏板压缩弹簧后,人就向上弹起,进而带动高跷跳跃,如图乙。
则下列说法正确的是()A.弹簧压缩到最低点时,高跷对人的作用力大于人的重力B.弹簧压缩到最低点时,高跷对人的作用力等于人的重力C.弹簧压缩到最低点时,人处于超重状态D.弹簧压缩到最低点时,人处于失重状态【答案】AC【解析】弹簧压缩到最低点后,人向上弹起,加速度的方向向上,人处于超重状态,高跷对人的作用力大于人的重力,故A、C正确,B、D错误。
人教版高中物理(必修一)第四章牛顿运动定律重、难点梳理第一节牛顿第一定律一、教学要求:1、知道伽利略和亚里士多德对力和运动的关系的不同认识,知道伽利略的理想实验及其推理过程和结论,知道理想实验法是科学研究的重要方法。
2、理解牛顿第一定律的内容和意义。
3、了解生活实例,知道什么是惯性,知道惯性大小与质量有关,并正确解释有关惯性的现象。
二、重点、难点、疑点、易错点1、重点:惯性是物体的固有属性,质量是物体惯性大小的量度运用惯性概念,解释有关实际问题2、难点:理想实验的推理过程;对牛顿第一定律的理解3、疑点:牛顿第一定律是否是牛顿第二定律的特殊情形4、易错点:力和运动关系实际应用三、教学资源:1、教材中值得重视的题目:P75问题与练习第4题2、教材中的思想方法:理想实验的方法第二节实验:探究加速度与力、质量的关系一、教学要求:1、通过实验探究和具体实例的分析,理解加速度与力的关系,理解加速度与质量的关系。
2、经历实验方案的制定和实验数据处理的过程,形成正确的思维方法,养成良好的科学态度。
二、重点、难点、疑点、易错点1、重点:探究加速度与力、质量的关系:通过实验测量加速度、力、质量,分别作出加速度与力、加速度与质量的关系图像根据图像写出加速度与力、质量的关系式体会“控制变量法”对研究问题的意义2、难点:实验方案的确立、实验数据的分析,包括:体验实验探究过程:明确实验目的、分析实验思路、制定实验方案、得出实验结论认识数据处理时变换坐标轴的技巧了解将”不易测量的物理量转化为可测物理量”的实验方法会对实验误差作初步分析3、疑点:为什么要作a-1/m图像4、易错点:实验的方法与步骤三、教学资源:1、教材中值得重视的题目:2、教材中的思想方法:控制变量法、图像法处理数据第三节牛顿第二定律一、教学要求:1、通过实验归纳,理解牛顿第二定律的内容,知道牛顿第二定律表达式的含义2、知道力的单位“牛顿”的定义方法3、根据牛顿第二定律进一步理解G=mg4、运用牛顿第二定律,解决简单的动力学问题二、重点、难点、疑点、易错点1、重点:理解牛顿第二定律的内容会用正交分解法和牛顿第二定律解决实际问题2、难点:认识加速度与物体所受的合力之间的关系(正比性、同体性、瞬时性和矢量性)3、疑点:牛顿第二定律与牛顿第一定律的关系4、易错点:受力分析三、教学资源:1、教材中值得重视的题目:P82 动力学方法测量质量P82 问题与练习12、教材中的思想方法:正交分解法进行力的计算第四节力学单位制一、教学要求:1、知道单位制的意义,知道国际单位制中力学的基本单位。
人教版物理必修1第四章:牛顿第三定律一、多选题。
1. 下列说法正确的是()A. 有的物体只对别的物体施力而本身不受力B. 牛顿第三定律对各种性质的力都适用C. 当相互作用的两个物体做加速运动时,牛顿第三定律不适用D. 当相互作用的两个物体没有直接接触时,牛顿第三定律也适用2. 用计算机辅助实验系统做验证牛顿第三定律的实验,点击实验菜单中“力的相互作用”.把两个力探头的挂钩钩在一起,向相反方向拉动,观察显示器屏幕上出现的结果如图所示.观察分析两个力传感器的相互作用力随时间变化的曲线,可以得到以下实验结论()A. 作用力与反作用力是同时存在B.作用力与反作用力作用在同一物体上C.作用力与反作用力大小相等D.作用力与反作用力方向相反3. 如图所示,小车放在水平地面上,甲、乙二人用力向相反方向拉小车,不计小车与地面之间的摩擦力,下面说法正确的是()A.甲拉小车的力和乙拉小车的力是一对作用力和反作用力B.小车静止时甲拉小车的力和乙拉小车的力是一对平衡力C.若小车加速向右运动表明小车拉甲的力大于甲拉小车的力D. 无论小车怎样运动,乙拉小车的力都等于小车拉乙的力4.手托一物体加速向上运动,则()A. 手对物体的托力和物体的重力是一对平衡力B. 手对物体的托力和物体对手的压力是作用力与反作用力C. 物体对手的压力大于物体的重力D. 手对物体托力大于物体对手的压力二、选择题。
关于作用力和反作用力,下列说法错误的是()A. 大小相等B. 作用在同一个物体上C. 方向相反D. 作用在同一条直线上在交通不便的地区,马车运输依然十分普遍,如图所示,马拉着车在水平路面上加速前进,下列说法正确的是()A.马对车的拉力大于车对马的拉力B.马对车的拉力小于车对马的拉力C.马对车的拉力等于车对马的拉力D.只有当马车匀速前进时,马对车的拉力才等于车对马的拉力如图所示,小球用一根轻弹簧悬于天花板下,已画出重物和弹簧的受力图.关于这四个力的以下说法错误的是()A. F1与F4是一对平衡力B.F2与F3是一对作用力与反作用力C. F2的施力物体是弹簧D.F3的施力物体是小球如图所示,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放在水平桌面上的物体受到桌面对它的支持力,对支持力的反作用力的说法正确的是()A.反作用力是物体受到的重力,作用在地球上B.反作用力是物体对桌面的压力,作用在桌面上C.反作用力是物体对地球的引力,作用在物体上D.支持力没有反作用力人在沼泽地行走时容易下陷,下陷时()A. 人对沼泽地地面的压力大于沼泽地地面对人的支持力B. 人对沼泽地地面的压力等于沼泽地地面对人的支持力C. 人对沼泽地地面的压力小于沼泽地地面对人的支持力D.无法确定一架飞机起飞后不久遭到鸟击,致使飞机发生故障.下列说法正确的是()A.飞机和鸟主动撞击的一方施加的作用力大B.鸟对飞机的作用力等于飞机对鸟的作用力C.撞击后鸟亡,说明鸟对飞机的作用力小于飞机对鸟的作用力D.撞击后机损,说明鸟对飞机的作用力大于飞机对鸟的作用力如图所示,一同学在水平桌面上将三个形状不规则的石块成功叠放在一起,保持平衡.下列说法正确的是()A.石块b对a的支持力与a受到的重力是一对相互作用力B.石块b对a的支持力一定等于a受到的重力C.石块c受到水平桌面向左的摩擦力D.石块c对b的作用力一定竖直向上甲、乙两人发生口角,甲打了乙的胸口一拳致使乙受伤.法院判决甲应支付乙的医药费.甲狡辩说:我打了乙一拳,根据牛顿第三定律“作用力和反作用力大小相等”,乙对我也有相同大小的作用力,所以,乙并没有吃亏.那么法官对这一事件判决的依据在哪里()A. 甲打乙的力大于乙对甲的作用力,判决甲支付乙的医药费B. 由于是甲用拳打乙的胸,所以甲对乙的力远大于乙胸对甲拳的作用力,故判决甲支付乙的医药费C.甲打乙的力等于乙对甲的作用力,但甲的拳能承受的力大于乙的胸能承受的力,所以乙受伤而甲未受伤,且从主观上说甲主动打乙,故判决甲支付乙的医药费D.甲对乙的力在先,乙对甲的力在后,所以判决甲给乙付医药费如图所示,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”比赛的胜利冬天的北方,人们常用狗拉雪橇,如图所示,一条狗用水平拉力拉着雪橇在雪面上加速前进.关于狗拉雪橇的力与雪橇拉狗的力,下列说法正确的是()A.狗拉雪橇的力与雪橇拉狗的力是一对相互作用力,大小始终相等B.狗拉雪橇加速前进,狗拉雪橇的力大于雪橇拉狗的力C.狗拉雪橇的力与雪橇拉狗的力是一对平衡力,大小始终相等D.只有狗拉雪橇匀速前进,狗拉雪橇的力才等于雪橇拉狗的力如图所示为阿特伍德设计的装置,不考虑绳与滑轮的质量,不计轴承摩擦、绳与滑轮间的摩擦.初始时两人均站在水平地面上,当位于左侧的甲用力向上攀爬时,位于右侧的乙始终用力抓住绳子,最终至少一人能到达滑轮.下列说法正确的是()A.若甲的质量较大,则乙先到达滑轮B.若甲的质量较大,则甲、乙同时到达滑轮C.若甲、乙质量相同,则乙先到达滑轮D.若甲、乙质量相同,则甲先到达滑轮关于相互作用力及平衡力的说法正确的是()A. 平衡力同时产生、同时消失B.平衡力就是相互作用力C. 任何时刻相互作用力大小相等,方向相反,分别作用在两个物体上D.相互作用力同时产生但不一定同时消失三、解答题。
(10为球所受支持力,是一对作用力和反作用力是一对作用力和反作用力都作用在球上,且它们使球平衡,是一对平衡力,故选项作用在不同物体上,且它们满足牛顿第三定律,是一对作用力和反作用力,故选项.“掰手腕”是比较臂力大小的一种常见比赛.在一次“掰手腕”比赛中,甲轻松地战胜了乙.对于这一过程的描述,以下说法正确的是(.在“掰手腕”比赛中,甲轻松地战胜了乙说明甲对乙的作用力大.在“掰手腕”比赛中,甲轻松地战胜了乙说明乙对甲的作用力小.在“掰手腕”比赛中,甲对乙的作用力与乙对甲的作用力大小相等.在“掰手腕”比赛中,甲轻松地战胜了乙是因为甲手腕能承受的力大于乙手腕能承两手间的作用力为作用力与反作用力,根据牛顿第三定律可知,相等,甲之所以胜了乙,那是因为甲手腕能承受的力大于乙手腕能承受的力.所以.甲、乙两人穿上溜冰鞋后,每人的总质量均为轻绳两端拉力相等,隔离其中一人分析得(20知识点一1.关于牛顿第三定律,以下说法正确的是()A.作用力与反作用力作用在同一物体上B.作用力与反作用力大小相等、方向相反、作用在不同物体上C.因作用力与反作用力大小相等、方向相反,故此二力作用效果可以抵消D.作用力与反作用力的性质可以不同【答案】B【解析】根据牛顿第三定律可知,作用力与反作用力一定等值、反向、共线、同质、异体、同时产生、同时消失,所以B对,ACD错.2.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,乙物体对甲物体的反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.3.如图所示,P和Q叠在一起,静止在水平桌面上.在下列各对力中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】A中P所受重力和Q对P的支持力是一对平衡力;B中不是一对相互作用力.4.把两个弹簧测力计A和B如图所示连接在一起,用手拉A.结果发现两个弹簧测力计的示数是相等的.改变拉力,弹簧测力计的示数也都随之改变,但两个示数总相等.分析两个弹簧测力计的相互作用之间的关系,以下结论中正确的是()A.作用力与反作用力大小相等,方向相反B.作用力与反作用力的性质不同C.作用力与反作用力作用在不同物体上D.作用力与反作用力同时产生,同时消失【答案】ACD【解析】根据实验现象可知,两个物体之间的相互作用力,大小相等,方向相反,作用在不同物体上,性质相同,同时产生,同时消失,故可判定B错误,ACD正确.5.如图所示,是利用传感器记录的两个物体间的作用力和反作用力变化图线,根据图线可以得出的结论是()A.作用力大时,反作用力小B.作用力和反作用力的方向总是相反的C.作用力和反作用力是作用在同一个物体上的D.此图线一定是在两个物体都处于静止状态下显示出来的【答案】B【解析】由图线关于t轴对称可以得出:作用力与反作用力一定大小相等、方向相反,故A错误,B正确;作用力与反作用力一定作用在两个物体上,且其大小和方向的关系与物体所处的状态无关,所以C、D均错误.6.建筑工人用如图所示的定滑轮装置运送建筑材料.质量为70.0 kg的工人站在地面上,通过定滑轮将20.0 kg的建筑材料以0.500 m/s2的加速度拉升,忽略绳子和定滑轮的质量及定滑轮的摩擦,则工人对地面的压力大小为多少?(g=10 m/s2)【答案】490 N【解析】拉力F T=mg+ma=20(10+0.500) N=210 N.地面对人的支持力也就等于工人对地面的压力大小F N=Mg-F T=700 N-210 N=490 N.知识点二作用力与反作用力平衡力7.人静止在水平地面上时,人和地球间的作用力和反作用力有()A.1对B.2对C.3对D.4对【答案】B【解析】人静止在地面上时,受到地球对人的万有引力、支持力.人对地球的吸引力与地球对人的吸引力是一对作用力和反作用力;人对水平地面的压力和水平地面对人的支持力是一对作用力和反作用力,共有2对,故B正确.8.关于一对平衡力、作用力和反作用力,下列叙述正确的是()A.平衡力应是分别作用在两个不同物体上的力B.平衡力可以是同一种性质的力,也可以是不同性质的力C.作用力和反作用力可以不是同一种性质的力D.作用力施加之后才会产生反作用力,即反作用力总比作用力落后一些【答案】B【解析】平衡力作用在同一物体上,可以是同种性质的力,也可以是不同种性质的力,故A错误,B正确;作用力和反作用力一定是性质相同的力,且同时产生,同时变化、同时消失,所以CD均错误.9.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.关于马拉车,下列说法正确的是().马拉车不动,是因为马拉车的力小于车拉马的力.马拉车前进是因为马拉车的力大于车拉马的力把一物体紧压在竖直墙壁上静止不动,下列说法中正确的是与墙壁对物体的弹力是一对作用力与反作用力越大,墙壁对物体的静摩擦力就越大与物体对墙壁的压力是一对平衡力.物体的重力与墙壁对物体的静摩擦力是一对平衡力与墙壁对物体的弹力是一对平衡力,的静摩擦力是一对平衡力,二力大小相等,与作用力但由于是作用在不同物体上,,中间用轻弹簧连接,并用细绳悬挂于天花板上,如图所示,下列四对的拉力【解析】平衡力应满足大小相等,方向相反,且作用在同一个物体上.课后作业时间:45分钟满分:80分班级________姓名________分数________一、选择题1.关于两个物体间作用力与反作用力的下列说法中,正确的是()A.有作用力才有反作用力,即先产生作用力后产生反作用力B.若作用力是摩擦力,则反作用力可能是弹力C.作用力与反作用力只存在于相互接触的两个物体之间D.作用力与反作用力一定是同时产生、同时消失【答案】D【解析】作用力与反作用力一定同时产生,同时消失,且同性质,所以AB错,D对.力分为接触力和非接触力,所以C错.2.如图所示,用质量不计的轻绳L1和L2将M、N两重物悬挂起来,则下列说法正确的是()A.L1对M的拉力和L2对M的拉力是一对平衡力B.L2对M的拉力和L2对N的拉力是一对作用力与反作用力C.L1对M的拉力和M对L1的拉力是一对平衡力D.L2对N的拉力和N对L2的拉力是一对作用力和反作用力【答案】D【解析】对M受力分析,它受到重力、L1的拉力、L2的拉力作用.因此,L1对M的拉力和L2对M的拉力并不是一对平衡力,A错误;作用力和反作用力作用在相互作用的两个物体之间,而B选项中有三个物体:M、N、L2,B错误;平衡力必须作用在同一个物体上,L1对M的拉力和M对L1的拉力分别作用在M和L1上,显然不是平衡力,C错误;D项中的一对力是作用力和反作用力,D正确.3.如图所示,吊在大厅天花板上的电扇所受重力为G,静止时固定杆对它的拉力为F,扇叶水平转动起来后,杆对它的拉力为F′,则()A.F=G,F′=F B.F=G,F′>FC.F=G,F′<F D.F′=G,F′>F【答案】C【解析】电扇转动时,对空气产生向下的力,则电扇受到向上的力F″,电扇静止时,重力与拉力平衡,则F=G;电扇转动时,三力平衡,即G=F′+F″,可知F>F′.4.将一木箱置于粗糙的水平地面上,现用一水平力拉着木箱匀速前进,则()A.木箱所受到的拉力和水平地面对木箱的摩擦力是一对作用力与反作用力B.木箱对水平地面的压力和水平地面对木箱的支持力是一对作用力与反作用力C.木箱所受的重力和水平地面对木箱的支持力是一对平衡力D.木箱对水平地面的压力和水平地面对木箱的支持力是一对平衡力【答案】BC【解析】木箱匀速前进,木箱所受到的拉力和水平地面对木箱的摩擦力是一对平衡力;木箱所受的重力和水平地面对木箱的支持力是一对平衡力.木箱对水平地面的压力和水平地面对木箱的支持力是一对作用力与反作用力.所以选项BC正确,AD错误.5.一个重400 N的木箱放在大磅秤上,木箱内有一个质量为60 kg的人站在小磅秤上,如图所示,如果人用力推木箱顶板,那么小磅秤和大磅秤上的示数F1、F2的变化情况是()A.F1增大,F2减少B.F1减少,F2不变C.F1增大,F2增大D.F1增大,F2不变【答案】D【解析】当人用力推木箱顶时,人受到重力和顶板给人竖直向下的弹力,小磅秤给人竖直向上的支持力,支持力等于那两个力之和,故F1增大;当人用力推木箱顶板时,人同时向下压小磅秤,小磅秤向下压木箱,推力和由推力引起的压力都属于内力,大磅秤示数不变,故选D.6.人站在地面上,先将两腿弯曲,再用力蹬地,就能跳离地面,人能跳起离开地面的原因是()A.人对地球的作用力大于地球对人的引力B.地面对人的作用力大于人对地面的作用力C.地面对人的作用力大于地球对人的引力D.人除受地面的弹力外,还受到一个向上的力【答案】C【解析】对人受力分析:人受到地面给人的弹力和重力,因为弹力大于重力所以人跳起.7.以下判断正确的是()A.跳高运动员起跳时,地面对他的支持力大于他对地面的压力B.拔河比赛时,若甲胜乙负,则甲队对乙队的拉力大于乙队对甲队的拉力C.起重机用钢丝绳吊着货物加速上升时,钢丝绳对货物的拉力等于货物对钢丝绳的拉力D.汽车拉着拖车在水平道路上沿直线运动,只有它们做匀速运动时,汽车拉拖车的力才等于拖车拉汽车的力【答案】C【解析】根据牛顿第三定律,作用力与反作用力总是等大反向的,与物体的运动状态、是否受其他力无关,所以只有C正确.8.一个物体受绳的拉力作用由静止开始前进,先做加速运动,然后改做匀速运动,再改做减速运动,则下列说法中正确的是()A.加速前进时,绳拉物体的力大于物体拉绳的力B.减速前进时,绳拉物体的力小于物体拉绳的力C.只有匀速前进时,绳拉物体的力与物体拉绳的力大小才相等D.不管物体如何前进,绳拉物体的力与物体拉绳的力大小总相等【答案】D【解析】绳拉物体的力与物体拉绳的力是一对作用力与反作用力,不管物体间的相互作用力性质如何,物体的运动状态如何,物体间的相互作用都应遵循牛顿第三定律,即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.故选D.9.关于反作用力在日常生活和生产技术中的应用,下列说法中错误的是()A.在平静的水面上,静止着一只小船,小船上有一人,人从静止开始从小船的一端走向另一端时,小船向相反方向运动B.汽车行驶时,通过排气筒向后排出燃气,从而获得向前的反作用力即动力C.农田灌溉用自动喷水器,当水从弯管的喷嘴里喷射出来时,弯管会自动转向D.软体动物乌贼在水中经过体侧的孔将水吸入鳃腔,然后用力把水挤出体外,乌贼就会向相反方向游去【答案】B【解析】人从小船的一端走向另一端时,要受到小船给人的摩擦力,方向与人行走的方向相同.根据牛顿第三定律知,人对小船也有一个摩擦力,其方向与人行走的方向相反,因此小船将在这个摩擦力的作用下改变运动状态,向人行走的相反方向运动,所以A正确.汽车行驶时,通过排气筒向后排出燃气,虽然燃气对排气筒有反作用力,但毕竟反作用力很小,并不是汽车动力的来源,B错误.农业灌溉用的自动喷水器,当水从弯管的喷嘴里喷射出来时,弯管在水的反作用力的推动下会自动旋转,大大增加了喷水的面积,C正确.乌贼经过身体侧面的孔把水吸入鳃腔,然后用力把水挤出体外,根据牛顿第三定律可知,乌贼就获得了方向相反的反作用力,从而向排水的相反方向游去,D正确.故选B.10.利用牛顿第三定律,有人设计了一种交通工具,在平板车上装了一个电风扇,电风扇运转时吹出的风全部打到竖直固定在小车中间的风帆上,靠风帆受力而向前运动,如图所示.对于这种设计,下列分析中正确的是()A.根据牛顿第二定律,这种设计能使小车向前运动B.根据牛顿第三定律,这种设计能使小车向前运动C.这种设计不能使小车向前运动,因为它违反了牛顿第二定律D.这种设计不能使小车向前运动,因为它违反了牛顿第三定律【答案】C【解析】电风扇吹出的风吹到风帆上时,根据牛顿第三定律,风会给风扇一个反作用力,因此对于整个装置而言,小车所受合外力不可能指向小车前方,小车不会向前运动,故选C.二、非选择题11.探究作用力与反作用力关系的实验装置如图甲所示,其中A、B是两个力传感器,B固定在木块C上,固定木块,用A拉B,传感器显示两钩子受力随时间变化的图象如图乙所示.根据图象得出的结论是:①________________________________________________________________________②________________________________________________________________________③________________________________________________________________________【答案】①作用力与反作用力大小相等②作用力与反作用力方向相反③作用力与反作用力同时产生同时消失12.甲、乙两队举行拔河比赛,甲队获胜,如果甲队对绳的拉力为F甲,地面对甲队的最大静摩擦力为f甲;乙队对绳的拉力为F乙,地面对乙队的最大静摩擦力为f乙,绳的质量不计,则有F甲________F乙,f甲________f乙(此两空选填“>”、“=”或“<”).【答案】=>台秤读数为G′=的立方体金属块,金属块的密度时,弹簧秤和台秤的读数分别为多少?、B叠放在一个直立着的劲度系数为,弹簧又缩短了的压力为多大?时弹簧的压缩量为x,对A整体的静止状态有整体,因重力和弹力不变,其合力向上,加速度向上,Δl2,的压力大小也为mg+。
牛顿第三定律1.关于作用力和反作用力,下列说法中正确的是()A.物体相互作用时,先有作用力而后才有反作用力B.作用力和反作用力大小相等、方向相反、在一条直线上,因此它们的合力为零C.弹力的反作用力一定是弹力D.马能将车拉动,是因为马拉车的力大于车拉马的力【解析】作用力和反作用力是同时产生、同时变化、同时消失的,没有先后之分,A 错误;作用力和反作用力大小相等、方向相反,在一条直线上,作用在两个相互作用的物体上,不能求合力,B错误;作用力和反作用力是同一性质的力,C正确;马拉车的力和车拉马的力是一对作用力和反作用力,它们大小相等,D错误.【★答案★】 C2.汽车拉着拖车在水平道路上沿直线加速行驶.根据牛顿运动定律可知()A.汽车拉拖车的力大于拖车拉汽车的力B.汽车拉拖车的力等于拖车拉汽车的力C.汽车拉拖车的力小于拖车受到的阻力D.汽车拉拖车的力等于拖车受到的阻力【解析】汽车拉拖车的力与拖车拉汽车的力是一对作用力和反作用力,它们始终等大反向,故A错误,B正确;由于拖车加速前进,故汽车拉拖车的力大于拖车受到的阻力,C、D错误.【★答案★】 B3.如图4-5-9所示,一黑板擦吸咐在竖直磁性黑板上静止不动,则该黑板擦受力个数为()图4-5-9A.2个B.3个C.4个D.5个【解析】对黑板擦受力分析可知,该黑板擦受到重力、磁性黑板的吸引力、磁性黑板的支持力和静摩擦力.故选项C正确.【★答案★】 C4.(2016·上海理工大学附中高一检测)马车在我国古代是主要交通工具,在现在还有一些地方还在使用.如图4-5-10所示,已知拖车的质量为500 kg ,马匹的质量为400 kg ,拖车受到马的拉力为1 000 N 、阻力为500 N ,则马匹的加速度和拖车对马匹的拉力各为( )图4-5-10A .1.25 m/s 2、1 000 NB .1.25 m/s 2、500 NC .1.00 m/s 2、1 000 ND .1.00 m/s 2、500 N【解析】 根据牛顿第二定律得:a =F -f m =1000-500500m/s 2=1 m/s 2 拖车对马匹的拉力与马对拖车的拉力是一对作用力与反作用力关系,大小相等,所以拖车对马匹的拉力为1000 N故选C.【★答案★】 C5.(多选)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4-5-11所示),关于铁块A 的受力情况,下列叙述正确的是( )图4-5-11A .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【解析】 铁块A 受重力、B 对A 的支持力、B 对A 的吸引力,支持力与吸引力的施力物体都是磁板B ,故A 正确;铁块A 的重力与其所受磁板的支持力大小不相等,不是一对平衡力,B 错误;磁板所受的压力等于A 所受的支持力,大于铁块的重力,C 错误;B 对A 的吸引力与A 对B 的吸引力是相互作用力,大小相等、方向相反,D 正确.【★答案★】 AD6.我国计划在未来几年将人类送上月球,其中用到火箭和载人航天飞船,下面关于飞船与火箭上天的情形,其中正确的叙述是( )A .火箭尾部向外喷气,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作用力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.以上说法均不对【解析】火箭升空时,其尾部向下喷气,火箭箭体与被喷出的气体是一对相互作用的物体.火箭向下喷气时,喷出的气体同时对火箭产生向上的反作用力,即为火箭上升的推动力,此动力并不是由周围的空气对火箭的反作用力提供的,因而与是否飞出大气层、是否存在空气无关,故B、C错误,A正确;综上,D错误.【★答案★】 A7.(2016·上海六校高一期末)如图4-5-12所示,两车厢的质量相同,其中一个车厢内有一人拉动绳子使两车厢相互靠近.若不计绳子质量及车厢与轨道间的摩擦,下列对于哪个车厢里有人的判断是正确的()图4-5-12A.绳子的拉力较大的那一端车厢里有人B.先开始运动的车厢里有人C.后到达两车中点的车厢里有人D.不去称量质量无法确定哪个车厢有人【解析】根据牛顿第三定律,两车之间的拉力大小相等,故A错误.有拉力后,两车同时受到拉力,同时开始运动,故B错误.两车之间的拉力大小相等,根据牛顿第二定律,总质量大,加速度小,由x=12,相同时间内位移小,后到达中点.即后到达两车中2at点的车厢里有人,故C正确.无需称质量,可用C项办法确定哪个车厢有人,故D错误.故选C.【★答案★】 C8.一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4-5-13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?(取g=10 m/s2)图4-5-13【解析】 重物刚好要离开地面时,猴子有最大加速度,设此加速度为a .此时,对于重物有F T =mg ,对于猴子有F T ′-m 1g =m 1a ,由牛顿第三定律知F T =F T ′,所以a =m -m 1gm 1=5 m/s 2.【★答案★】 5 m/s 2[能力提升]9.如图4-5-14所示,一只质量为m 的猫,抓住用绳吊在天花板上的一根质量为M 的竖直杆.当悬绳突然断裂时,小猫急速沿杆竖直向上爬,以保持它离地面的高度不变.则杆下降的加速度为 ( )图4-5-14A .gB.M +m M gC.m Mg D.M -m Mg 【解析】设猫急速上爬时,对杆的作用力为F f ,方向向下,则杆对猫的作用力的大小也为F f ,方向向上.绳断裂后,猫和杆的受力情况如图所示.由于猫急速上爬,保持对地面的高度不变,意味着这个过程中,猫对地无加速度,处于平衡状态,所以F f =mg .杆仅受两个竖直向下的力的作用,由牛顿第三定律知F f =F f ′,根据牛顿第二定律知,杆的加速度大小为a M =Mg +F f ′M =M +m Mg ,其方向竖直向下.故B 正确. 【★答案★】 B10.(多选)如图4-5-15所示,木块A、B在外力F的作用下处于静止状态,其中木块A 的上表面和天花板接触,下面关于木块A、B受力分析正确的是()图4-5-15A.木块A可能受3个力,木块B一定受3个力B.木块A可能受3个力,木块B一定受4个力C.木块A可能受4个力,木块B一定受3个力D.木块A可能受4个力,木块B一定受4个力【解析】设A的重力为G2,B的重力为G1,对A、B系统整体受力分析,设天花板对A的弹力为N0,如图甲所示.则天花板对A无摩擦力.隔离A受力分析如图乙、丙所示,A受竖直向下的重力G2、B对A的弹力F2,A、B接触面的静摩擦力F f2,天花板对A的弹力N0.若F=G1+G2,则N0=0,则A受3个力的作用;如F足够大,则N0不为零,则A受4个力的作用.B受重力G1,受A对B的弹力为F1,受A、B接触面的静摩擦力为F f1,因A、B接触且外力F通过接触面作用到A使得A处于平衡状态,故受A的弹力F1一定存在,假设A、B接触面的静摩擦力F f1不存在,则此时B受3个力,其合力不可能为零,故不可能平衡,故A、B接触面的静摩擦力F f1一定存在,此时B受4个力,如图丁、戊所示.综上分析可知,A可能受3个力,也可能受4个力的作用,B一定受4个力的作用,选项B、D正确.甲乙丙丁戊【★答案★】BD11.如图4-5-16所示,一个质量为m=2 kg的均匀小球,放在倾角θ=37°的光滑斜面上.若球被与斜面垂直的光滑挡板挡住,处于平衡状态.求小球对挡板和斜面的压力.(g =10 m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8)图4-5-16【解析】对小球进行受力分析,挡板和斜面对小球有支持力F N1=mg sin θ=12 NF N2=mg cos θ=16 N根据牛顿第三定律可知挡板和斜面对小球的支持力与小球对挡板和斜面的压力大小相等、方向相反,则F′N1=F N1=12 N,方向垂直于挡板向下,F′N2=F N2=16 N,方向垂直于斜面向下.【★答案★】12 N,垂直于挡板向下16 N,垂直于斜面向下12.如图4-5-17所示,圆环的质量为M,经过环心的竖直钢丝AB上套有一个质量为m 的小球,今让小球沿钢丝AB(质量不计)以初速度v0竖直向上运动,要使圆环对地面无压力,则小球的加速度和小球能达到的最大高度是多少?(设小球不会到达A点)图4-5-17【解析】由牛顿第三定律知圆环对地面无压力,则地面对圆环无支持力,取小球为研究对象,受重力mg和钢丝对小球竖直向下的摩擦力F f.由牛顿第二定律得:mg+F f=ma,由牛顿第三定律可知小球对钢丝竖直向上的摩擦力F f′=F f.对圆环受力分析可知,圆环受重力Mg和竖直向上的摩擦力F f′作用,则:Mg=F f′,由以上各式解得:a=M+mm g.小球沿钢丝做匀减速运动,由运动公式可得上升的最大高度x=v20 2a =mv202M+m g.【★答案★】M+mm gmv202M+m g重点强化卷(二)受力分析(建议用时:60分钟)一、选择题1.如图1所示,将吹足气的气球由静止释放,气球内气体向后喷出,气球会向前运动,这是因为气球受到()图1A.重力B.手的推力C.空气的浮力D.喷出气体对气球的作用力【解析】气球内气体向后喷出时,气球对气体有向后的作用力,气体对气球有向前的反作用力使气球向前运动,D项正确.【★答案★】 D2.如图2所示,质量为m的AB杆靠在平台的拐角上处于静止状态,拐角处光滑,则地面对杆A端施加的作用力为()图2A.支持力和摩擦力B.支持力C.摩擦力D.无法确定受几个力作用【解析】AB杆靠在平台的拐角上处于静止状态,拐角处光滑,则地面对杆A端施加的作用力为支持力和摩擦力,故A正确.【★答案★】 A3.将重力均为G的两个磁环A、B先后套在光滑的木支架上,并使两磁环相对面的极性相同,此时可以看到上方的磁环A“悬浮”在空中,如图3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()图3A.F1>2G F2=G B.F1=2G F2=GC.F1>2G F2>G D.F1=2G F2>G【解析】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F′2及木支架底座对磁环B 的支持力F′1的作用,根据平衡条件得,F′1=F′2+G,根据作用力与反作用力关系知F1=F2+G,则有F1=2G,选项B正确.【★答案★】 B4.如图4所示为杂技“顶杆”表演,一人站在地上,肩上为一质量为M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()图4A.(M+m)gB.(M+m)g-maC.(M+m)g+maD.(M-m)g【解析】竿上的人与竿的相互作用力为F f,则底下的人受到的压力为F N=Mg+F f,对质量为m的人有:mg-F f=ma.解得:F N=(m+M)g-ma.【★答案★】 B5.(2016·重庆万州区高一期末)如图5所示,自动卸货车始终静止在水平地面上,车厢在液压机的作用下改变与水平面间的倾角,用以卸下车厢中的货物.假设货物相对于车厢匀加速下滑,则在下滑过程中()图5A.地面对货车有向右的摩擦力B.货物对车厢的作用力水平向右C.地面对货车的支持力逐渐增大D.货车对地面的压力小于货车和货物的总重力【解析】当货物相对于车厢加速下滑时,货物受重力、支持力及滑动摩擦力;因加速度沿斜面向下,则将加速度分解为水平和竖直向下两个方向;则在水平方向有向左的合外力;则由作用力与反作用力可知,货物对车厢有向右的作用力,货车受到向左的摩擦力,故A 错误;货物对车厢有平行斜面向下的滑动摩擦力和垂直于斜面的压力,故滑动摩擦力与和压力的合力不是水平的,故B错误;在竖直方向进行分析,可知竖直方向整体有向下的加速度,故处于失重状态,整体对地面的压力小于货车和货物的总重力;由于是匀加速,故支持力是保持不变的,故C错误,D正确.【★答案★】 D6.在机场和港口,常用输送带运送旅客的行李、货物.如图6所示,图甲为水平输送带,图乙为倾斜输送带,当一个行李箱随输送带一起做匀速直线运动时,下列判断中正确的是()甲乙图6A.甲、乙两种情况中的行李箱都受到两个力作用B.甲、乙两种情况中的行李箱都受到三个力作用C.情况甲中的行李箱受到三个力作用,情况乙中的行李箱受到四个力作用D.情况甲中的行李箱受到两个力作用,情况乙中的行李箱受到三个力作用【解析】以行李箱为研究对象,它受到重力作用,两种情况中,行李箱都只与输送带有联系,由于行李箱对输送带的压力作用,输送带对行李箱产生弹力,其方向垂直输送带向上.在图甲中,行李箱随输送带一起做匀速直线运动,两者没有相对运动或相对运动趋势,输送带对行李箱不会产生摩擦力.因此,如图1所示,图甲中的行李箱仅受两个力作用.在图乙中,行李箱虽然同样随输送带一起做匀速直线运动,但它时刻都有沿输送带下滑的趋势,只是由于输送带对行李箱的静摩擦力的阻碍作用才没有下滑.因此,如图2所示,行李箱受三个力作用,D正确.图1图2【★答案★】 D7.(多选)如图7所示,水平地面上的物体在斜向上的拉力F的作用下,向右做匀速直线运动,拉力F与水平面夹角为θ.下列说法中正确的是()图7A.物体一定受到四个力的作用B.物体受到的摩擦力大小为F sin θC.拉力F与物体受到的摩擦力的合力方向一定是竖直向上D.物体受到的重力和地面对物体的支持力是一对平衡力【解析】对物体受力分析如图所示,物体受到拉力F,重力G,摩擦力F f和支持力F N四个力的作用,选项A正确;物体在水平方向和竖直方向合外力为0,则F f=F cos θ,F N+F sin θ=G,则选项B、D错误;由力的合成可知,F与F f的合力方向竖直向上,选项C正确.【★答案★】AC8.(多选)(2016·绵阳高一检测)物体C置于水平地面上,A、B由轻绳通过固定在C上的光滑定滑轮相连,C的上表面水平,连接B的轻绳水平,整个系统处于静止状态,如图8所示.下列说法正确的是()图8A.B与C之间的接触面一定是粗糙的B.B与C之间的接触面可以是光滑的C.C与地面之间的接触面一定是粗糙的D.C与地面之间的接触面可以是光滑的【解析】B受到C对它向右的静摩擦力作用,故B、C之间一定是粗糙的,A对,B 错;整体考虑,系统无运动趋势,C与地面间无摩擦力作用,故不能确定C与地面间粗糙与否,C错,D对.【★答案★】AD9.(多选)(2016·宜昌高一检测)如图9所示,C是水平地面,A、B是两块长方形物块,F是作用在物块B上沿水平方向的力,物块A和B以相同的速度做匀速直线运动.由此可知,A、B间的动摩擦因数μ1和B、C间的动摩擦因数μ2有可能是()图9A.μ1=0,μ2=0 B.μ1=0,μ2≠0C.μ1≠0,μ2=0 D.μ1≠0,μ2≠0【解析】先以A为研究对象,A不受摩擦力,否则它不可能做匀速直线运动,则知A、B间的动摩擦因数μ1可能为零,也可能不为零;再以整体为研究对象,由平衡条件分析可知,地面对B一定有摩擦力,则B与地面之间的动摩擦因数μ2一定不为零,故选B、D.【★答案★】BD10.如图10所示,有一辆汽车满载西瓜在水平路面上匀速前进.突然发生意外情况,紧急刹车做匀减速运动,加速度大小为a,则中间一质量为m的西瓜A受到其他西瓜对它的作用力的大小是()图10A.m g2-a2B.maC.m g2+a2D.m(g+a)【解析】西瓜与汽车具有相同的加速度a,对西瓜A受力分析如图,F表示周围西瓜对A的作用力,则由牛顿第二定律得:F2-mg2=ma,解得:F=m g2+a2,故C对,A、B、D 错.【★答案★】 C二、计算题11.如图11所示,物体A、B的质量分别为m A=10 kg,m B=20 kg,A与B、B与水平桌面间的动摩擦因数都等于0.3,且最大静摩擦力等于滑动摩擦力.当用水平力F=80 N向右拉轻滑轮时,B对A的摩擦力和桌面对B的摩擦力为多大?(g取10 m/s2)图11【解析】A与B、B与水平桌面间的最大静摩擦力分别为:F m A=μm A g=30 NF m B=μ(m A g+m B g)=90 N由于绳子对物体A的拉力F A=F=40 N>F m A2故B对A的摩擦力为滑动摩擦力,大小为30 N,方向向左.物体B受到向右的拉力F=40 N和A施加给它的大小为30 N的摩擦力,2F B=40 N+30 N<F m B故桌面对B的摩擦力为静摩擦力,大小为F B=70 N,方向向左.【★答案★】30 N70 N12.(2016·长春高一检测)如图12所示,物块的质量m=30 kg,细绳一端与物块相连,另一端绕过光滑的轻质定滑轮,当人用100 N的力斜向下拉绳子时,滑轮两侧细绳与水平方向的夹角均为30°,物块在水平面上保持静止,滑轮上端的悬绳竖直(取g=10 m/s2).求:图12(1)地面对物体的弹力大小和摩擦力大小;(2)滑轮上方竖直悬绳的拉力大小.【解析】(1)如图甲所示,对物体受力分析并正交分解有F sin 30°+F N=mg①F cos 30°=F f②由①②得F N=250 N,F f=50 3 N.甲乙(2)如图乙所示,对悬绳上一点受力分析有F T=2F cos 60°解得F T=100 N.【★答案★】(1)250 N50 3 N(2)100 N感谢您的下载!快乐分享,知识无限!由Ruize收集整理!。