【金版新学案】人教版必修1 第四章 第5节 牛顿第三定律
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[课时提升作业]
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一、选择题(1~4题只有一个选项符合题目要求,5~7题有多个选项符合题目要求)
1.(2016·绵阳高一检测)以卵击石,鸡蛋破碎而石头完好,在这一过程中()
A.鸡蛋对石头的作用力比石头对鸡蛋的作用力小
B.鸡蛋对石头的作用力比石头对鸡蛋的作用力大
C.鸡蛋对石头的作用力与石头对鸡蛋的作用力大小相等
D.鸡蛋对石头的作用力与石头对鸡蛋的作用力方向相同
答案: C
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:物体和桌面的受力情况如图所示。
因物体处于平衡状态,且F N与G作用于同一物体,因此F 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F N与F N′是一对作用力和反作用力,故D项错。
答案: A
3.跳高运动员从地面跳起,这是由于()
A.运动员给地面的压力等于运动员受的重力
B.地面给运动员的支持力大于运动员给地面的压力
C.地面给运动员的支持力大于运动员受的重力
D.地面给运动员的支持力小于运动员给地面的压力
解析:跳高运动员要从地面跳起,必须具有竖直向上的加速度,根据牛顿第二定律可以理解,运动员必定受到向上的合外力;运动员在地面上时,受到本身的重力和地面对他的支持力的作用,因为合外力向上,则地面给运动员的支持力必定大于运动员的重力;地面给
运动员的支持力与运动员给地面的压力是一对作用力与反作用力,必定大小相等、方向相反。
根据以上分析,选项C正确。
答案: C
4.如图所示,斜面、小车M静止在光滑水平面上,一边紧贴墙壁。
若再在斜面上加一物体m,且M、m相对静止,小车后来受力个数为()
A.3B.4
C.5 D.6
解析:对M和m整体,它们必受到重力和地面支持力,因小车静止,由水平方向上二力平衡可知墙面对小车必无作用力。
以小车为研究对象,如图所示,它受四个力:重力Mg、地面的支持力F N1、m对它的压力F N2和静摩擦力F f。
因m静止,可知F f和F N2的合力必竖直向下。
故B项正确。
答案: B
5.在图中,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大小一定相等
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
解析:大人拉小孩与小孩拉大人的力是一对相互作用力,它们之间的关系满足牛顿第三定律,所以二者永远大小相等,方向相反,两力作用在不同的人身上,不能求合力,小孩被拉动是因为她受到的拉力大于她与地面的最大静摩擦力。
答案:AD
6.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”。
如图甲所示,把两个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乙所示。
观察分析两个相互作用力随时间变化的曲线,可以得到以下实验结论:
A.作用力与反作用力时刻相同
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
解析:根据题图可知,作用力和反作用力的图线关于t轴对称,说明作用力和反作用力的大小始终相等,即同时增大,同时减小,变化完全一样,由于图象中的正、负表示方向,所以作用力和反作用力方向相反。
A、B两项错误,C、D两项正确。
答案:CD
7.(2016·南昌高一检测)如图,A、B两物体通过跨过光滑定滑轮的细线连在一起,它们均处于静止状态,有关两物体的受力情况正确的是()
A.A受4个力作用,其中弹力有1个
B.A受4个力作用,其中弹力有2个
C.B受2个力作用,其中弹力有2个
D.B受2个力作用,其中弹力有1个
答案:BD
二、非选择题
8.如图所示,甲船及人的总质量为m1,乙船及人的总质量为m2,已知m1=2m2,甲、乙两船上的人各拉着水平轻绳的一端对绳施力,设甲船上的人施力为F1,乙船上的人施力为F2。
甲、乙两船原来都静止在水面上,不考虑水对船的阻力,甲船产生的加速度大小为a1,乙船产生的加速度大小为a2,求:
(1)F1∶F2;
(2)a1∶a2。
解析: (1)以绳为研究对象,它受甲船上的人所施的力F 1和乙船上的人所施的力F 2,由于绳的质量为零(轻绳),所以F 1∶F 2=1∶1。
(2)由于绳对甲船上的人所施的力F 1′与F 1和绳对乙船上的人所施的力F 2′与F 2分别为作用力与反作用力,由牛顿第三定律可知F 1′=F 2′。
由牛顿第二定律得:
a 1=F 1′m 1,a 2=F 2′m 2
所以a ∶a 2=m 2m 1=12。
答案: (1)1∶1 (2)1∶2
9.一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m 1=10 kg 的猴子,从绳子的另一端沿绳向上爬,如图所示。
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?(g 取10 m/s 2)
解析: 重物刚好要离开地面时,猴子有最大加速度,设为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 1)g m 1
=5 m/s 2。
答案: 5 m/s 2。