最新精编高中人教版必修一高中物理重点习题力学单位制、牛顿第三定律doc及解析
- 格式:doc
- 大小:238.00 KB
- 文档页数:7
第3章力与相互作用3.1牛顿第三定律1.关于一对作用力和反作用力,下列说法中正确的是A.它们的大小相等,方向相同B.它们的大小不等,方向相同C.它们的大小不等,方向相反D.它们的大小相等,方向相反2.鸡蛋碰石头,鸡蛋破而石头完好,则它们在相碰时产生的作用力的说法正确的是A.对鸡蛋和石头一样大B.对鸡蛋大些C.对石头大些D.对谁大、对谁小不能确定3.人在走路时,人和地球之间的作用力和反作用力的对数为A.一对B.两对C.三对D.四对4.如果两个力彼此平衡,则它们A.一定是作用力和反作用力B.一定不是作用力和反作用力C.可能是作用力和反作用力D.一定是性质相同的力5.(2010江苏盐城高一期末)粗糙的水平地面上有一木箱,现用一水平力拉着木箱匀速前进,则A.木箱所受的拉力和地面对木箱的摩擦力是一对作用力和反作用力B.木箱对地面的压力和地面对木箱的支持力是一对作用力和反作用力C.木箱所受的重力和地面对木箱的支持力是一对平衡力D.木箱对地面的压力和地面对木箱的支持力是一对平衡力6.一对作用力、反作用力和一对平衡力有相同点,更有不同点,根据它们的关系完成下表:7.如图所示,蛙泳时,双脚向后蹬水,水受到向后的作用力,则人体受到向前的反作用力,这就是人体获得的推进力.但是,在自由泳时,下肢是上下打水,为什么也能获得向前的推进力呢?8.一本书静置于水平桌面上,则A.桌面对书的支持力大小等于书的重力,这两个力是一对平衡力B.书对桌面的压力就是书的重力,这两个力是同一种性质的力C.书所受的重力与桌面的支持力是一对作用力和反作用力D.书所受的重力与它对地球的吸引力是一对平衡力9.(2009山东济南高一检测)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.汽车拉拖车的力与拖车拉汽车的力大小相等C.汽车拉拖车的力小于拖车拉汽车的力D.汽车拉拖车的力与拖车受到的阻力大小相等10.关于大人拉小孩,下列说法中正确的是A.当小孩被大人拉走时,大人的拉力大于小孩的拉力B.当小孩赖着不动时,大人的拉力总是小于小孩的拉力C.不管什么情况下,大人的拉力总大于小孩的拉力,因为大人的力气总比小孩大D.不管什么情况下,大人的拉力与小孩的拉力总大小相等11.如图所示,用弹簧秤悬挂一个重力G=10 N的金属块,使金属块部分浸在台秤上的水杯中(水不会溢出),若弹簧秤的示数变为F′=6 N,则台秤的示数A.保持不变B.增加10 NC.增加6 N D.增加4 N12.如图所示,将一台电视机静止放在水平桌面上,则下列说法正确的是A.桌面对它支持力的大小等于它所受的重力,这两个力是一对平衡力B.它所受的重力和桌面对它的支持力是一对作用力和反作用力C.它对桌面的压力就是它所受的重力,这两个力是同一性质的力D.它对桌面的压力和桌面对它的支持力是一对作用力和反作用力13.甲、乙两物体相互靠着放在水平桌面上,分别受到水平推力F1和F2作用,如图所示,两物体都保持静止.设甲对乙的压力为F3,乙对甲的压力为F4,则A.F1和F4是一对作用力和反作用力B.F1和F2是一对作用力和反作用力C.F2和F3是一对作用力和反作用力D.F3和F4是一对作用力和反作用力14.(2010上海高一期末)一起交通事故,一辆汽车与行人相撞,结果行人受重伤,而汽车几乎没有任何损伤,对此现象,以下解释正确的是A.由于汽车的质量比行人的质量大,所以汽车对行人的作用力大于行人对汽车的作用力B.由于汽车的速度比行人的速度大,所以汽车对行人的作用力大于行人对汽车的作用力C.汽车的表面坚硬,所以汽车对行人的作用力大于行人对汽车的作用力D.汽车对行人的作用力与行人对汽车的作用力大小是相等的,此作用力足以使行人受伤15.(2009山东临沂高一期末)为探究作用力和反作用力的关系,阿芳同学把两只力传感器同时连在计算机上,其中一只系在墙上,一只握在手中,将两只力传感器的挂钩钩在一起,用力拉一只传感器〔如图(a)所示〕,在计算机显示屏观察到了这对拉力随时间变化的曲线如图(b)所示.阿芳同学还做了另一个实验:将一个力传感器固定在一个滑块上,另一个力传感器钩住它向右变速拉动滑块〔如图(c)所示〕,观察到这对拉力随时间变化的曲线如图(d)所示.由曲线(b)和曲线(d)可以看出:由牛顿第三定律所阐述的作用力和反作用力总是________________________________________________________________________的关系,不仅适用于________的物体之间,也适用于______的物体之间.16.1920年,国外一份著名的报纸就T.H歌达德所做的第一个火箭实验发表评论,否定了歌达德关于火箭能在真空中飞行的见解,该评论说:“他不知道作用与反作用的关系,不了解需要有一种比真空更好的东西作为反作用对象”——这就是说该评论认为歌达德的实验是荒谬的.试用牛顿第三定律重新分析一下,并指出这个评论错在哪里.答案与解析基础巩固1.D 2.A3.C人在走路时,人和地球之间的作用力和反作用力有三对:人对地球的压力和地球对人的支持力;人对地球的摩擦力和地球对人的摩擦力;人和地球间的相互引力.故C 正确.4.B作用力和反作用力分别作用在不同的两个物体上,但两个力如果彼此平衡,这两个力一定作用在同一个物体(或同一点)上,所以这两个力一定不是作用力和反作用力,它们的性质也不一定相同,B正确.5.BC木箱受的拉力与地面对木箱的摩擦力作用在同一个物体上,大小相等、方向相反,是一对平衡力,A错.木箱对地面的压力和地面对木箱的支持力是两个相互作用的物体之间的相互作用力,是一对作用力和反作用力,B正确,D错误.木箱受的重力和地面对木箱的支持力都作用在木箱上,大小相等、方向相反,是一对平衡力,C正确.6.7.解析:自由泳时人的双腿总是交替上下打水,在此过程中双脚与水的作用力是倾斜的,如图所示.某时刻右脚向下打水,左脚向上打水,就会受到水的反作用力F1、F2,将F1、F2沿水平方向和竖直方向分解,得F1′和F2′,则F1′+F2′就是人获得的向前的推进力.能力提升8.A桌面对书本的支持力等于书本的重力,这两个力是一对平衡力,A对.书对桌面的压力等于书的重力,但不是重力,压力是弹力,这两个力的性质不同,B错.书所受的重力与桌面的支持力是一对平衡力,不是一对作用力和反作用力,C错.书所受的重力与它对地球的吸引力是一对作用力和反作用力,不是平衡力,D错.9.B汽车拉拖车的力与拖车拉汽车的力是一对相互作用力,无论汽车拉着拖车做什么样的运动,它们总是大小相等,A、C错误,B正确.拖车加速运动,汽车拉拖车的力大于拖车受到的阻力,D错误.10.D大人的拉力与小孩的拉力是一对作用力与反作用力,大小永远相等,小孩能否被拉动,取决于大人的力能否克服小孩脚底的摩擦力.11.D金属块浸入水中后,水对金属块产生浮力F.由弹簧秤的示数知,浮力的大小为F=G-F′=10 N-6 N=4 N.根据牛顿第三定律,金属块对水也施加一个反作用力F″,其大小F″=F=4 N,通过水和杯的传递,对台秤产生附加压力.所以,台秤的示数增加4 N.12.AD桌面对电视机的支持力等于电视机所受的重力,这两个力是一对平衡力,A 对,B错.电视机对桌面的压力和桌面对电视机的支持力是一对作用力和反作用力,D对.电视机对桌面的压力等于它所受的重力,但这两个力不是同一性质的力,故C错.13.D作用力与反作用力必然是相互的.故本题中F1与F2肯定不是作用力与反作用力,它们没有相互性,但甲对乙的压力F3与乙对甲的压力F4却是一对作用力与反作用力,故D正确.14.D汽车和行人相撞时,他们之间的相互作用力是一对作用力与反作用力,不管汽车与行人的质量、速度、坚硬程度如何,他们之间的作用力与反作用力总是大小相等,只是力的大小超过了行人的承受能力而使行人受伤,故只有D正确.15.答案:大小相等、方向相反静止运动拓展探究16.答案:火箭的飞行是靠火箭喷射出的高速气流对火箭产生向前的推力,使火箭向前飞行的,它是靠火箭自身产生的气体对火箭本身的反作用力来加速火箭飞行.虽然喷出的气体和火箭之间的作用力和反作用力是内力,它不会改变整个火箭系统总的运动状态,但对火箭和喷出的气体单独来说,这一对作用力就是外力,它们分别改变火箭和喷出气体的运动状态,即气体被向后高速喷出,火箭获得向前的反作用力,从而产生向前的加速度使火箭的运动状态发生改变.综上所述,火箭的飞行不需要外界其他物质作为反作用对象,因而火箭能在真空中飞行,报纸的评论是错误的.。
牛顿第三定律知识点 1 作用力和反作用力1、力的作用是相互的①引力的作用是相互的:物体受到重力,是由于地球对物体的吸引,同时地球也受到物体对它的力的作用。
②弹力的作用是相互的:用手拉弹簧,弹簧受到手的拉力F,同时弹簧发生形变,手也就受到弹簧的拉力F’。
③摩擦力的作用是相互的:放在粗糙斜面上的木块沿斜面向下运动时,受到斜面给它的沿斜面向上的摩擦力F f2,由于运动的相对性,斜面相对木块向右运动,从而受到木块给它的沿斜面向下的摩擦力F f1。
大量实例说明,物体间力的作用是相互的。
2、作用力和反作用力两个物体之间的作用总是相互的。
当一个物体对另一个物体球施加了力,后一个物体一定同时对前一个物体也施加了力。
物体间相球互作用的这一对力,通常叫作作用力和反作用力。
作用力和反作用力总是互相依赖、同时存在的。
【注意】作用力和反作用力分别作用在不同的物体上,施力物体同时也是受力物体,受力物体同时也是施力物体。
知识点 2 牛顿第三定律1、实验:用弹簧测力计探究作用力和反作用力的关系把A、B两个弹簧测力计连接在一起,B的一端固定,用手拉测力计A。
从实验中可以发现,两个弹簧测力计的示数是相等的,方向相反。
2、牛顿第三定律(1【注意】牛顿第三定律中的“总是”是强调对于任何物体,无论在何种条件下,两个力等大、反向、共线的关系都成立,与物体的质量、形状、运动状态及参考系的选取等因素均无关。
(2)作用力与反作用力具有“四同”和“三异”的关系“四同”:①同大小:大小相等。
②同直线:作用在同一条直线上。
③同存亡:同时产生、同时消失、同时变化。
④同性质:作用力是引力,反作用力也是引力;作用力是弹力,反作用力也是弹力;作用力是摩擦力,反作用力也是摩擦力。
“三异”:①异向:方向相反。
②异体:作用在不同的物体上。
③异效:在不同的物体上分别产生不同的作用效果,不能相互抵消,因此,不能认为作用力和反作用力的合力为零。
知识点 3 物体受力的初步分析1、分析物体受力的思路①根据物体运动状态的变化来分析和判断其受力情况。
第三章相互作用——力3.牛顿第三定律【课程标准】1.理解牛顿第三定律。
2.能用牛顿第三定律解释生产生活中的有关现象、解决有关问题。
【知识导图】情境引入如图1所示,某人用力去推墙壁;如图2所示,某次校运动会上,A、B两队进行拔河比赛;如图3所示,手拿一磁铁靠近水平桌面上一安装有磁铁的小车,小车在磁铁的作用下发生运动。
三种情况下无论物体是否接触、运动,当一个物体给另一个物体施加作用力时,另外一个物体是否给这个物体施加作用力?通过分析,我们可以得出作用力和反作用力有怎样的关系?必备知识·认知导学一、作用力和反作用力1.力是物体对物体的作用。
任何力一定存在施力物体和受力物体。
2.两物体之间的作用总是相互的。
一个物体对另一个物体施加力的同时,另一个物体一定对这个物体也施加了力。
物体间相互作用的这一对力,把其中一个力称为作用力,另一个力称为反作用力。
二、牛顿第三定律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.表达式F=-F'负号表示方向相反3.应用举例(1)划船时,桨向后推水,水给桨一个反作用力,从而推动船前进。
(2)汽车的发动机驱动车轮转动,由于轮胎和地面之间的摩擦,车轮向后推地面,地面给车轮一个向前的反作用力,使汽车前进。
三、物体受力的初步分析内容把指定物体(研究对象)受到的所有力找出来,并画出受力示意图顺序重力、弹力、摩擦力思路根据物体运动状态的变化分析和判断其受力情况根据各种力的特点,从相互作用的角度来分析物体的受力探索求真找到两个小磁针,其中一个小磁针绕着另外一个小磁针旋转,另外一个小磁针将会跟着旋转,请你动手做一下,这是真的吗?提示:这是真的,小磁针之间存在相互作用力,如果同名磁极相对来做这个实验将会排斥转动,如果是异名磁极,会出现吸引转动。
明辨是非1.由于地球的质量远远大于人的质量,因此地球对人的吸引力比人对地球的吸引力大得多。
(×)提示:二者大小相等,属于作用力与反作用力。
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。
力学单位制、牛顿第三定律【学习目标】1. 明确国际单位制及七个基本物理量和力学中的三个基本物理量2. 清楚力的作用是相互的,清楚作用力和反作用力的概念3. 理解牛顿第三定律的确切含义,会用它解决简单的问题4. 会区分平衡力与作用力和反作用力【要点梳理】要点一、单位制与国际单位制1.单位制(1)基本单位:所选定的基本物理量的单位.①物理学中,共有七个物理量的单位被选定为基本单位.②在力学中,选定长度、质量和时间这三个物理量的单位为基本单位.长度的单位有:厘米(cm)、米(m)、千米(km)等.质量的单位有:克(g)、千克(kg)等.时间的单位有:秒(s)、分(min)、小时(h)等.(2)导出单位:根据物理公式中其他物理量和基本物理量的关系,推导出的物理量单位.从根本上说,所有的物理量都是由基本物理量构成的,在力学范围内,所有的力学量都是由长度、质量和时间这三个基本物理量组成的,因此基本物理量的单位选定也就决定了其他导出物理量的单位.(3)单位制:基本单位和导出单位的总和叫做单位制.由于基本单位的选择不同,历史上力学中出现了厘米、克、秒制和米、千克、秒制两种不同的单位制,工程技术领域还有英尺、秒、磅制等单位制.2.国际单位制(1)国际单位制:1960年第11届国际计量大会制订了一种国际通用的、包括一切计量领域的单位制,叫做国际单位制,其法文简称为SI.以下是国际单位制中的七个基本物理量和相应的国际单位制中的基本单位.要点二、牛顿第三定律(1)定律内容:两个物体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)这里的“总是”是强调对于任何物体,在任何条件下,这两个相等的关系都成立.对此,可以从以下几个方面理解:①不管物体大小形状如何,例如大物体与大物体之间,或大物体与小物体之间,还是任何形状的物体之间,其相互作用力总是大小相等.②不管物体的运动状态如何.例如静止的物体之间,运动的物体之间或静止的物体与运动的物体之间的相互作用力总是大小相等的.③作用力与反作用力的产生和消失是同时的.因为两者中若有一个产生或消失,则另一个必须同时产生或消失.否则其间的相等关系就不成立了.认为作用力与反作用力的产生有先后的说法是不对的.(3)平衡力与作用力和反作用力的区别是:①一个力与它的反作用力一定是同种性质的力,例如作用力若是弹力,则反作用力也一定是弹力;若作用力是摩擦力,则反作用力也一定是摩擦力等.而一个力与它的平衡力可以是相同性质的力,也可以是不同性质的力.②一个力与它的反作用力分别作用在发生相互作用的两个物体上,即受力物体不同;而一个力与它的平衡力必须同时作用在同一个物体上,即受力物体相同.③一个力必有其反作用力,作用力与反作用力是同时产生、同时存在、同时消失的;而一对平衡力可以是其中一个力消失,另一个力仍存在.④作用力与反作用力所产生的效果不能相互抵消;而一对平衡力作用在同一物体上产生的效果恰好是相互抵消的.(4)牛顿第三定律揭示了力的作用的相互性,即两个物体间只要有力的作用,就必然成对出现作用力和反作用力.同学们在学习中应注意体会甲对乙、乙对甲的这种对应的相互作用关系.求解某力的大小与方向时,可以通过转换研究对象分析该力的反作用力来求解.要点三、作用力、反作用力与平衡力的比较定义:如果作用在同一个物体上的两个力的大小相等、方向相反并作用在同一条直线上且其合力为零,则此二力即为一对平衡力.而作用力与反作用力则是指发生在两个相互作用的物体之间的相互作用力.作用力、反作用力与一对平衡力的比较表.内容作用力和反作用力二力平衡受力物体作用在两个相互作用的物体上作用在同一物体上依赖关系相互依赖,不可单独存在,同时产生,同时变化,同时消失无依赖关系,撤除一个,另一个可依然存在,只是不再平衡叠加性两力作用效果不可叠加,不可求合力两力作用效果可相互抵消,可叠加,可求合力,合力为零力的性质一定是同性质的力可以是同性质的力,也可以不是同性质的力大小方向大小相等、方向相反、作用在一条直线上大小相等、方向相反、作用在一条直线上要点四、应用牛顿第三定律解释现象①如图所示,瘦弱的男子与一个大力士“掰手腕”,两手之间的作用力和反作用力一样大吗?若两者一样大,大力士怎么会赢呢?分析:一样大,瘦弱男子与大力士“掰手腕”时,两手之间的相互作用力是一对作用力和反作用力,根据牛顿第三定律,两手之间的这对力是大小相等的,但是为什么大力士会赢,是因为两人手腕能承受的力不同,大力士手腕能承受的力大于瘦弱男子能承受的力,所以在大小相等的力的作用下大力士的手腕还能承受,而瘦弱男子的手腕已经承受不了,所以败下阵来.“掰手腕”比的是手腕能承受的力的大小,所以“山东体育频道”的“掰手腕”比赛称为“腕力王挑战赛”.因此同学们不要尝试与大力士角力,因为手腕能承受的力如果差距太大,很容易造成承受能力差的手腕受到伤害,甚至骨折.②以卵击石,鸡蛋“粉身碎骨”,但石头却“安然无恙”,是不是鸡蛋对石头的力小,而石头对鸡蛋的力大呢?分析:不是的,鸡蛋与石头相撞击时,它们之间的相互作用力是一对作用力和反作用力,据牛顿第三定律知,应是大小相等的,而之所以出现“蛋碎”而“石全”的结果,是因为蛋壳所能承受的力远小于石头所能承受的力.③你知道鸟是如何飞行的吗?鸟翅膀的形状上表层凸、下表层凹,当窄气流过时就会产生升力.当鸟的肌肉牵动翅膀上下扇动时,空气的反作用力就为鸟的飞行提供了向上的升力和向前的推动力.如图所示.④拔河中物理学原理.拔河是一项常见的集体性体育活动,其两队胜负的结果深含着物理学原理当然,围绕两队的胜负原因分析也存在不少的模糊认识.其实,决定拔河胜负的原因是多方面的,如地面的摩擦力、队员的体重、个人的力量、集体的合作等.甲、乙两队拔河的时候,其中力的关系比较复杂.如图所示,在分析甲队拉乙队与乙队拉甲队的力的大小时,必须运用牛顿第三定律——因为甲、乙两队是一对相互作用的物体;在分析两队的胜负原因时,必须运用牛顿第二定律——因为要分别以甲、乙两队为研究对象.对甲队而言,如果F F =地甲地乙,则两队胜负未定;如果F F >地甲地乙,则甲队胜而乙队负;如果F F <地甲地乙,则甲队负而乙队胜.同理,对乙队而言也存在相同的关系.当然,无论是甲队还是乙队,要想获得地面对本队的尽可能大的力,就必须尽可能地用力蹬地,这就要选用体重较大的队员,且穿鞋底粗糙的鞋子.此外,身体后倾、重心放低、齐心合力更是必不可少的条件. 要点五、牛顿三个运动定律的区别与联系牛顿第一定律牛顿第二定律牛顿第三定律区别公式F ma =合 F F '=-意义 加深了对力的认识,指出了力是物体运动状态发生改变的原因,即力是产生加速度的原因 揭示了加速度是力作用的结果,揭示了力、质量、加速度的定量关系 揭示了物体间力的作用的相互性,明确了相互作用力的关系研究 方法 根据理想实验归纳总结得出,不能直接用实验验证用控制变量法研究F 、m 、a 之间的关系,可用实验验证 由实验现象归纳总结得出,可用实验验证联系牛顿三个定律是一个整体,是动力学的基础,牛顿第二定律以牛顿第一定律为基础,由实验总结得出 【说明】牛顿第三定律建立的物理意义:牛顿第一、第二定律是对单个物体(质点)而言的,只解决了一个物体运动规律的问题.但自然界中物体是相互联系、相互影响、相互作用的,一个物体在受其他物体力的作用的同时也会对其他物体有力的作用,不讨论物体间的相互作用就不能较全面地认识物体的运动规律,也就无法解决现实中的许多问题.因此,只有牛顿第一、第二定律还不够,必须加上牛顿第三定律才能构成比较全面地反映机械运动的一套定律.【典型例题】类型一、力学单位制【高清课程:力学单位制、牛顿第三定律 例2】例1、声音在空气中的传播速度v 与空气的密度p 、压强p 有关,下列速度的表达式(k 为比例系数,无单位)中正确的是( ) A .Pv kρ= B .kpv ρ=C ./v k p ρ=D .v kp ρ=【答案】B【解析】由各物理量的单位之间的关系确定表达式是否正确.压强p 可由公式p =F/s 求得,则其单位为222kg m /s kg /(m s )m=kg/(m ·s 2).密度ρ可由公式ρ=m/V ,求得,则ρ的单位为kg/m 3.由于题中k 无单位,则pkρ的单位为m 2/s 2,显然不是速度的单位,A 错.而kpρ的单位为m/s ,B 正确.又/k pρ的单位为s/m ,也不是速度的单位,C 错.kp ρ的单位为kg/(m 2·s),不是速度的单位,D 错误.综上所述,正确选项应为B .【总结升华】采用国际单位制,为我们提供了一种比较简便的验证法.例2、现有以下一些物理量和单位,按下面的要求选择填空.(填写字母的代号)A .密度B .米/秒C .牛顿D .加速度E .质量F .秒G .厘米H .长度I .时间J .千克 (1)属于物理量的是________________.(2)在国际单位制中,作为基本单位的物理量有________________.(3)在国际单位制中的基本单位是________________,属于导出单位的是________________. 【答案】(1)A 、D 、E 、H 、I (2)E 、H 、I (3)F 、J B 、C【解析】(1)题中所有各项中,属于物理量的是:密度、加速度、质量、长度、时间,故此空填“A 、D 、E 、H 、I ”.(2)在国际单位制中,作为基本单位的物理量有质量、长度、时间.故此空填“E 、H 、I ”. (3)此题中给定的选项内是国际单位制的基本单位的有:“千克、秒”;属于导出单位的是:“米/秒、牛顿”.故第一个空填“F 、J ”,第二个空填“B 、C ”.【总结升华】只有理解题意,明确物理量和单位的基本特征,才能作出正确判断.同时,必须把物理量与物理量的单位严格区分开来,不能混淆.例3、一辆质量为4×103kg 的汽车在水平地面上匀速行驶.某个时刻关闭发动机,经过20 s 滑行40 m 而停下来,求汽车所受阻力为多大? 【答案】 800N【解析】根据题意可判断汽车关闭发动机后在阻力作用下做匀减速运动,结合运动学公式求出汽车运动的加速度,再根据牛顿第二定律求出阻力F .选汽车为研究对象,则根据速度公式和位移公式可得:0=v 0-at .根据位移公式,得 2012x v t at =-. 由以上两式解得 22x a t =,02xv t=.这时,只要正确确定已知量单位(要统一),可以不把各量单位代入: 222240m /s 0.2m /s (20)a ⨯==,0240m /s 4m /s 20v ⨯==. 根据牛顿第二定律知汽车所受阻力:F =ma =4×103×0.2N =800 N .【总结升华】在物理计算中,为了使计算过程简洁、清晰,所有的已知量都用国际单位制的单位来表示,那么只要正确地应用物理公式,计算结果必定是用国际单位制的单位来表示的.举一反三【变式】下列有关力学单位制的说法中,正确的是( )A .在力学的分析计算中,只能采用国际单位,不能采用其他单位B .力学单位制中,选为基本单位的物理量有:长度、时间、质量C .力学单位制中,采用国际单位制的基本单位有:千克、米、秒D .单位制中的导出单位可以用基本单位来表示 【答案】B 、C 、D【解析】在国际单位制中共有七个物理量的单位被作为基本单位,其中力学部分的有长度的单位:m ;质量的单位:kg ;时间的单位:s .而其余物理量的单位都在这些基本物理量的基础上应用公式推导而得出,即其他物理量的单位(导出单位)由基本单位来表达.国际单位制只是诸多单位制中的一种,在实际生活中还存在有其他的单位制.在分析和计算时可采用其他单位,A 错.B 、C 、D 正确.类型二、作用力、反作用力的特点 例4、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,不正确的说法是( )A .大人拉小孩的力一定比小孩拉大人的力大B .大人与小孩间的拉力是一对作用力与反作用力C .大人拉小孩的力与小孩拉大人的力一定相等D .只有在大人把小孩拉动的过程中,大人的力才比小孩的力大,在可能出现的短暂相持过程中,两人的拉力一样大 【答案】A 、D【解析】作用力与反作用力总是大小相等的.大人与小孩手拉手比力气时,无论是在相持阶段还是在小孩被大人拉过来的过程中,大人拉小孩的力与小孩拉大人的力的大小总是相等的,所以B 、C 正确.【总结升华】既然大人拉小孩与小孩拉大人的力一样大,大人为什么能把小孩拉过来呢?关键在于地面对两者的最大静摩擦力不同,如图所示,分别画出两者在水平方向上的受力情况.显然,只有当F F''>乙甲时,小孩才会被大人拉过来,如果让大人穿上溜冰鞋站在水泥地上,两人再比力气时,小孩就可以轻而易举地把大人拉过来.例5、2003年10月15日9时50分,地处我国西北戈壁荒滩的酒泉卫星发射中心,用“长征”Ⅱ号F 型火箭发射了“神舟”五号载人航天飞船,杨利伟代表中国人民成功地登上太空,下面关于飞船与火箭上天的情形叙述正确的是( ).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 .飞船进入运行轨道之后,与地球之间仍然存在一对作用力与反作用力 【答案】A 、D【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.因此选项B 、C 错误,选项A 正确.火箭运载飞船进入轨道之后,飞船与地球之间依然存在相互吸引力,即地球吸引飞船,飞船吸引地球,这就是一对作用力与反作用力,故选项D正确.【总结升华】(1)分析作用力与反作用力时,必须找准发生“相互作用”的一对物体.(2)飞船在轨道上运行时虽未与地球接触,但仍存在着相互的引力作用.举一反三【变式1】如图甲为传感器显示变速运动中两物体的作用力与反作用力的实验装置,图乙为两个钩子的受力情况,横坐标是时间,纵坐标是力的大小,假设桌面是光滑的.则从图象上可以获得的信息有( )A.任何时刻作用力与反作用力大小相等,方向相反B.任何时刻作用力与反作用力大小相等,方向相同C.作用力与反作用力同时产生但不同时消失D.作用力与反作用力同时产生同时消失【答案】A、D【解析】从图乙两力的图象可发现两钩子的拉力总是大小相等,方向相反,同时产生,同时变化,同时消失.故选项A、D正确.【变式2】马拉车由静止开始做直线运动,先加速前进,后匀速前进. 以下说法正确的是()A.加速前进时,马向前拉车的力,大于车向后拉马的力B.只有匀速前进时,马向前拉车和车向后拉马的力大小相等C.无论加速或匀速前进,马向前拉车与车向后拉马的力大小都是相等的D.车或马是匀速前进还是加速前进,不取决于马拉车和车拉马这一对力【答案】CD【解析】作用力和反作用力永远大小相等、方向相反,与物体所处的状态没有关系。
3.4 牛顿第三定律考点精讲考点1:对牛顿第三定律的理解1.牛顿第三定律表达式:F=-F′,式中的“-”号表示作用力与反作用力方向相反。
2.作用力与反作用力的“四同”“三异”很轻松地就能将小孩拉过来。
如果两个力传感器与计算机相连,就能很容易地显示出两个拉力随时间变化的图像,如图乙所示。
由图像可以得出的正确结论是()甲乙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【分析】根据题中图像得到作用力和反作用力的关系:(1)作用力和反作用力一正一负,表明它们的方向始终相反。
(2)图线关于t轴对称,表明作用力和反作用力的大小始终相等。
(3)作用力与反作用力同时产生、同时消失,表明它们具有同时性。
【解析】A[观察Ft图像,图线关于t轴对称,表明作用力和反作用力的大小始终相等,方向始终相反,变化的情况完全相同,故A正确,B、D错误;从图像中可看出,作用力与反作用力同时产生、同时消失,作用时间相同,C错误。
【针对训练】1.(对作用力与反作用力的理解)关于马拉车的下列说法正确的是()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.不论车如何运动,马拉车的力大小总等于车拉马的力D.只有当马拉车不动或马拉车匀速前进时,马拉车的力大小才等于车拉马的力【解析】C马拉车时,不论车如何运动,马拉车的力与车拉马的力都是一对相互作用力,二者总是大小相等的,故C正确,A、B、D错误。
2.(对牛顿第三定律的理解)关于牛顿第三定律,下面说法中正确的是()A.两物体间先有作用力,后有反作用力B.作用力与反作用力可以是不同性质的力C.作用力与反作用力同时产生,同时消失D.作用力与反作用力的合力等于零【解析】C作用力和反作用力具有同时性,同时产生,同时变化,同时消失,故A错误,C正确;作用力和反作用力必须是同一种性质的力,故B错误;作用力与反作用力大小相等,方向相反,作用在同一条直线上,作用在两个物体上,故其效果不能相互抵消,也不能进行力的合成,故D错误。
高一物理牛顿第三定律试题答案及解析1.在某次游戏中,两位同学对面站立、手掌相对并用力推对方,关于这两个人的推力下列理解正确的是()A.力气大的一方给对方的推力大于对方给他的推力B.由于作用力和反作用力总是大小相等的,所以谁也推不动对方C.两人的推力同时出现,同时增大,同时消失D.两人的推力大小相等,方向相反,作用在同一条直线上,因此是一对平衡力【答案】C【解析】两位同学对面站立、手掌相对并用力推对方,这两个人的推力属于作用力和反作用力(不是平衡力),总是大小相等的,同时变化的,A、D错误,C正确;每个人受到多个力的作用,无法判定谁能够推动谁,B错误.【考点】本题考查了牛顿第三定律。
2.如图所示,一个质量为M的人,站在台秤上,一长为R的悬线一端系一个质量为m的小球,手拿悬线另一端,小球绕悬线另一端点在竖直平面内做圆周运动,不计空气阻力,重力加速度为g,求:(1)若小球恰能通过圆轨道最高点,求小球通过最低点时对绳子拉力的大小。
(2)若小球恰能在竖直平面内做圆周运动,求台秤示数的最小值。
【答案】(1)6mg(2)【解析】(1)恰好圆周时,在最高点:从最低点到最高点,由动能定理:在最低点:得:由牛顿第三定律:(2)设小球经过图示位置Q点的速度为v,与竖直方向夹角为θ,则从P到Q:在Q点:得:其竖直方向的分量为:由数学关系可知,当,最小则台秤示数的最小值为:【考点】圆周运动点评:本题考查了圆周运动相关的向心力方程的列式求解过程。
通过受力分析便能找到向心力来源。
3.吊在大厅天花板上的吊扇的总重力为G,静止时固定杆对吊环的拉力大小为F,当接通电源,让扇叶转动起来后,吊杆对吊环的拉力大小为F′,则有()A.F=G,F′=F B.F=G,F′>FC.F=G,F′<G D.F′=G,F′>F【答案】C【解析】吊在大厅天花板上的吊扇的总重力为G,静止时固定杆对吊环的拉力大小为F,两个力属于二力平衡,所以F=G,由于向下有风,根据反作用力的知识可求F′<G,答案为C【考点】作用力与反作用力点评:本题考查了相互作用力和平衡力之间的区别和联系。
4力学单位制5牛顿第三定律对点检测学问点一基本物理量和基本单位的推断1.下列各组属于国际单位制的基本单位的是()A.质量、长度、时间B.千克、米、秒C.力、时间、位移D.牛顿、克、米2.(多选)关于国际单位制,下列说法正确的是()A.国际单位制是世界各国统一使用的一种通用的单位制B.各国均有不同的单位制,国际单位制是为了沟通便利而接受的一种单位制C.国际单位制是一种基本的单位制,只要在物理运算中各物理量均接受国际单位制中的单位,则最终得出的结果必定是国际单位制中的单位D.国际单位制中的基本物理量是长度、能量、时间3.关于物理量和物理量的单位,下列说法中正确的是()A.在力学范围内,国际单位制规定长度、质量、力为三个基本物理量B.后人为了纪念牛顿,把“牛顿”作为力学中的基本单位C.1 N=1 kg·m·s-2D.“秒”“克”“摄氏度”都属于国际单位制中的单位学问点二单位制的应用4.关于力的单位“牛顿”,下列说法正确的是()A.使质量是2 kg的物体产生2 m/s2的加速度的力,叫作1 NB.使质量是0.5 kg的物体产生1.5 m/s2的加速度的力,叫作1 NC.使质量是1 kg的物体产生1 m/s2的加速度的力,叫作1 ND.使质量是2 kg的物体产生1 m/s2的加速度的力,叫作1 N5.声音在空气中的传播速度v与空气的密度ρ、压强p有关.依据单位制,下列关于空气中声速的表达式(k为比例系数,无单位)正确的是()A.v=kpρB.v=kpρC.v=kρp D.v=kpρ学问点三对作用力和反作用力的理解6.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.弹力的反作用力确定是弹力D.马能将车拉动,是由于马拉车的力大于车拉马的力7.如图L4-5-1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,这是由于气球受到()图L4-5-1A.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8.一物体受绳的拉力作用由静止开头前进,先做加速运动,然后改为做匀速运动,最终改为做减速运动,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9.如图L4-5-2所示,两个小球A和B用弹簧连接,并用细绳悬挂于天花板上,下面四对力中属于平衡力的是()。
牛顿第三定律1.以下关于作用力和反作用力的说法中正确的选项是( )A.先有作用力,后有反作用力B.只有物体处于静止状态时,物体间才存在作用力和反作用力C.只有物体接触时,物体间才存在作用力和反作用力D.两物体间的作用力和反作用力一定是一样种类的力答案 D解析作用力和反作用力同时产生、同时消失,是一样种类的力,A错误,D正确;作用力和反作用力存在于相互作用的物体之间,与物体处于什么状态,是否接触无关,B、C错误。
2.如下图,两个小球A和B,中间用弹簧连接,并用细绳悬挂于天花板上,下面四对力中属于平衡力的是( )A.绳对A的拉力和弹簧对A的拉力B.弹簧对A的拉力和弹簧对B的拉力C.弹簧对B的拉力和B对弹簧的拉力D.B的重力和弹簧对B的拉力答案 D解析对A、B受力分析如下图,平衡力是作用在同一物体上的一对力,它们大小相等、方向相反、作用在同一条直线上。
A球受三个力作用而处于静止状态,所以绳对A的拉力F和弹簧对A的拉力F1不是一对平衡力,A错误;弹簧对A的拉力F1和弹簧对B的拉力F1′作用在两个物体上,不是一对平衡力,B错误;弹簧对B的拉力和B对弹簧的拉力是一对作用力和反作用力,C错误;B的重力和弹簧对B的拉力都是B受到的力,是一对平衡力,D正确。
3.鸡蛋与桌面相碰,蛋壳破裂。
关于鸡蛋与桌面间的相互作用力,以下说法中正确的选项是( )A.桌面对鸡蛋的力的大小大于鸡蛋对桌面的力的大小B.桌面对鸡蛋的力的大小小于鸡蛋对桌面的力的大小C.桌面对鸡蛋的力的大小与鸡蛋对桌面的力的大小相等D.桌面对鸡蛋的力的方向与鸡蛋对桌面的力的方向一样答案 C解析桌面对鸡蛋的力与鸡蛋对桌面的力是一对作用力和反作用力,二者总是大小相等、方向相反,C正确,A、B、D错误。
4.在“鸟巢欢乐冰雪季〞期间,把戏滑冰中的男运发动稳稳地托举着女运发动一起滑行。
对于此情境,以下说法中正确的选项是( )A.由于男运发动稳稳地托举着女运发动一起滑行,所以男运发动对女运发动的支持力大于女运发动受到的重力B.男运发动受到的重力和冰面对他的支持力是一对平衡力C.女运发动对男运发动的压力与冰面对男运发动的支持力是一对作用力和反作用力D.男运发动对冰面的压力与冰面对他的支持力是一对作用力和反作用力答案 D解析男运发动稳稳地托举着女运发动一起滑行,女运发动在竖直方向受力平衡,男运发动对女运发动的支持力等于女运发动受到的重力,A错误;在竖直方向,男运发动受到重力、冰面对他的支持力和女运发动对他的压力,这三个力平衡,B错误;女运发动对男运发动的压力与男运发动对女运发动的支持力是一对作用力和反作用力,C错误;男运发动对冰面的压力与冰面对他的支持力是一对作用力和反作用力,D正确。
3 牛顿第三定律课后·训练提升合格考过关检验一、选择题(第1~5题为单选题,第6~7题为多选题)1.关于反作用力在日常生活和生产技术中的应用,下列说法错误的是( )A.在平静的水面上,静止着一只小船,船上有一人,人从静止开始从小船的一端走向另一端时,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通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2.如图所示,用网球拍打击飞过来的网球时,球拍打击网球的力的大小( )A.大于球撞击球拍的力B.等于球撞击球拍的力C.小于球撞击球拍的力D.比球撞击球拍的力稍晚产生,网球拍打击网球的力与球撞击球拍的力是一对作用力与反作用力,根据牛顿第三定律得知,两个力是同时产生的,大小相等、方向相反,选项B正确,A、C、D错误。
3.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。
双手一搓竹柄,然后松开,竹蜻蜓就会旋转着飞上天空,过一会儿再落下来。
松手后,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等于空气对竹蜻蜓的作用力D.竹蜻蜓对空气的作用力与空气对竹蜻蜓的作用力方向相同作用力,根据牛顿第三定律,它们大小相等、方向相反,故选项C正确。
4.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,其中有一对作用力和反作用力C.物体受四个力作用,其中有两对作用力和反作用力D.物体受四个力作用,其中有两对平衡力F和摩擦力、重力和支持力两对平衡力作用而处于平衡状态,选项A错误,D正确;由于作用力和反作用力分别作用在两个不同物体上,所以物体所受四个力中,不可能构成作用力和反作用力,选项B、C错误。
重点习题
一、选择题:
1.关于物量的单位,下列说法中正确的是( )
A .任何一个物量和物概念都具有相对应的单位
B .物公式中的物量也可能没有单位,这样的量也没有值
.物量之间单位关系的确定离不开描述各种规律的物公式
D .物量的单位均可以互相导出
2.下列关于单位制及其应用的说法中,错误的是( )
A .基本单位和导出单位一起组成了单位制
B .选用的基本单位不同,构成的单位制也不同
.在物计算中,如果所有已知量都用同一单位制中的单位表示,只要正确应用物公式,其结果就一定是用这个单位制中的单位表示的
D .一般说,物公式主要确定各物量间的量关系,并不一定同时确定单位关系
3.关于牛顿第二定律,以下说法中正确的是( )
A .物体的质量不变,正比于F ,对F 和的单位没有限制
B .对于相同的合外力,反比于,对和的单位没有任何限制
.在公式F =中,F 、和可以取不同单位制中的单位
D .在公式F =中,当和分别用g 和/2作单位时,F 必须用N 作单位
4.在解一道文字计算题中(由字母表达结果的计算题),一个同解得12()2F s t t m
=
+,用单位制的方法检查,这个结果( )
A .可能是正确的
B .一定是错误的
.如果用国际单位制,结果可能正确
D .用国际单位制,结果错误,如果用其他单位制,结果可能正确
5.如图所示,A和B叠放在一起静止在水平桌面上,在下面各对力中属于一对作用力和反作用力的是( )
A.A所受的重力和B对A的支持力
B.B所受的重力和B对A的支持力
.A对B的压力和B对A的支持力
D.A所受重力和A对B的压力
6.下列关于力的说法正确的是( )
A.作用力和反作用力作用在同一物体上
B.太阳系中的行星均受到太阳的引力作用
.运行的人造地球卫星所受引力的方向不变
D.伽利略的想实验说明了力不是维持物体运动的原因
7.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跟墙壁对物体的压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
.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压力是一对作用力与反作用力
8.下列说法正确的是( )
A.走路时,只有地对脚的作用力大于脚蹬地的力时,人才能往前走
B.走路时,地对脚的作用力与脚蹬地的力总是大小相等,方向相反的
.物体A静止在物体B上,A的质量是B的质量韵10倍,则A对B的作用力大于B对A的作用力D.以卵击石,石头没有损伤而鸡蛋破了,是因为鸡蛋对石头的作用力小于石头对鸡蛋的作用力
9.利用牛顿第三定律,有人设计了一种交通工具,在平车上装了一个电风扇,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,这种设计能使小车运行
B .根据牛顿第三定律,这种设计能使小车运行
.这种设计不能使小车运行,因为它违反了牛顿第二定律
D .这种设计不能使小车运行,因为它违反了牛顿第三定律
10.身高和质量完全相同的两人穿同样的鞋在同一水平面上通过一轻杆进行顶牛比赛,企图迫使对方后退.设甲、乙两人对杆的推力分别是F 1、F 2,甲、乙两人身体因前倾而偏离竖直方向的夹角分别为1α、2α,倾角α越大,此刻人手和杆的端点位置就越低,如图所示,若甲获胜,则( )
A .F 1=F 2,12αα>
B .F 1>F 2,12αα=
.F 1=F 2,12αα< D .F 1>F 2,12αα>
11.一航天探测器完成对月球的探测任务后,在离开月球的过程中,由静止开始沿着与月球表面成一倾斜角的直线飞行,先加速运动,再匀速运动,探测器通过喷气而获得推动力.以下关于喷气方向的描述中正确的是( )
A .探测器加速运动时,沿直线向后喷气
B .探测器加速运动时,竖直向下喷气
.探测器匀速运动时,竖直向下喷气 D .探测器匀速运动时,不需要喷气
二、计算题:
1.如图所示,圆环的质量为M ,经过环心的竖直钢丝AB 上套有一个质量为的小球,今让小球沿钢丝
AB(质量不计)以初速度v
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)
2在2008年北京残奥会开幕式上,运动员手拉绳索向上攀登,最终点燃了主火炬,体现了残疾运动员坚韧不拔的意志和自强不息的精神.为了探求上升过程中运动员与绳索和吊椅间的作用,可将过程简.一根不可伸缩的轻绳跨过轻质的定滑轮,一端挂一吊椅,另一端被坐在吊椅上的运动员拉住,如图所示.设运动员的质量为65 g,吊椅的质量为15 g,不计定滑轮与绳子间的摩擦,重力加速度取g=10/2.当运动员与吊椅一起以加速度=1/2上升时,试求
(1)运动员竖直向下拉绳的力;
(2)运动员对吊椅的压力.
【答案与解析】
一、选择题:
1.
解析:任何物量都有单位,但单位并不一定唯一,物量单位之间的关系可以通过物公式导出.
2.D
解析:物公式不仅可以确定各物量间的量关系,还可以同时确定单位关系.
解析:公式中的单位一般要统一,例如公式中物量的单位一般取国际单位制.
4.B 解析:由12()2F s t t m =+可知的单位为:2
N kg m /s s m /s kg kg
==g g ,此为速度的单位,而位移的单位为,所以结果错误.
5.
解析:由作用力与反作用力性质易判断.
6.B 、D
解析:作用力与反作用力作用在两个物体上,A 错误;由万有引力定律可知,B 项正确;引力方向总指向地球,错误.
7.、D
解析:作用力F 跟墙壁对物体的压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,因此选项A 错误;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(且由于不是两个物体问的相互作用力,因此也不是作用力与反作用力),选项B 错误;在竖直方向上物体受重力,方向竖直向下,还受墙壁对物体的静摩擦力,方向竖直向上,由于物体处于平衡状态,因此这两个力是一对平衡力,选项正确:物体对墙壁的压力与墙壁对物体的压力是两个物体间的相互作用力,因此是一对作用力与反作用力,选项D 正确.
8.B
解析:地对脚的作用力与脚蹬地的力是作用力和反作用力,由牛顿第三定律知,这两个力总是大小相等、方向相反的,A 不正确,B 正确;物体A 对B 的作用力总是等于B 对A 的作用力,与A 、B 两物体的质量无关,不正确;以卵击石时,鸡蛋对石头的作用力等于石头对鸡蛋的作用力,但鸡蛋的承受能力较小,所以鸡蛋会破,D 不正确.
9.D
解析:风扇将风往前吹时,风同时将风扇及车体往后推,结果风力成了内力,不可能使车前进.
解析:由于杆是轻杆,把杆当作甲或乙的一部分,由牛顿第三定律,F 1=F 2,故B 、D 错误;甲获胜是由于甲所受地面的最大静摩擦力大于乙,故甲端杆的端点位置较低,由受力分析和几何关系可知,12αα>,故A 对.
11.
解析:选项A 中,探测器向后喷气,可获得一个向前的反冲力,该力与重力的合力方向偏离原运动方向,探测器不可能沿直线运动,选项A 错误;同可判断B 错误;选项中,探测器向下喷气,当向上的反冲力等于向下的重力时,探测器所受合外力为零,做匀速直线运动,正确;D 选项中,探测器不喷气,没有反冲力,探测器在重力作用下做平抛运动,D 错误.
二、计算题:
1.M m a g m +=220022()v mv x a M m g
==+ 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g 和钢丝对小球竖直向下的摩擦力f F .
由牛顿第二定律得:g+f F =. ①
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 '=. ②
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:f Mg F '= . ③ 由①②③式解得M m a g m
+=. 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
220022()v mv x a M m g
==+. 2 运动员拉绳的力大小为440 N ,方向竖直向下 运动员对吊椅压力大小为275 N ,方向竖直向下 解析:解法一:(1)设运动员和吊椅的质量分别为M 和,绳拉运动员的力为F .以运动员和吊椅整体为研究对象,受到重力的大小为(M+)g ,向上的拉力为2F ,根据牛顿第二定律2F-(M+)g =(M+),F =440 N . 根据牛顿第三定律,运动员拉绳的力大小为440 N ,方向竖直向下.
(2)以运动员为研究对象,运动员受到三个力的作用,重力大小Mg ,绳的拉力F ,吊椅对运动员的
支持力F
N .根据牛顿第二定律F+F
N
-Mg=M,F
N
=275 N.
根据牛顿第三定律,运动员对吊椅压力大小为275 N,方向竖直向下.
解法二:设运动员和吊椅的质量分别为M和,运动员竖直向下的拉力大小为F,对吊椅的压力大小
为F
N
.
根据牛顿第三定律,绳对运动员的拉力大小为F,吊椅对运动员的支持力大小为F
N
.分别以运动员和吊椅为研究对象,根据牛顿第二定律
F+F
N
-Mg=M,①
F-F
N
-g=,②
由①②得F=440 N,F
N
=275 N.。