2021-2022高中物理人教版必修1作業(yè)：第四章第5節(jié)牛頓第三定律4Word版含解析

牛頓第三定律1．關(guān)于作用力和反作用力，下列說(shuō)法中正確的是()A．物體相互作用時(shí)，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、在一條直線上，因此它們的合力為零C．彈力的反作用力一定是彈力D．馬能將車(chē)?yán)瓌?dòng)，是因?yàn)轳R拉車(chē)的力大于車(chē)?yán)R的力【解析】作用力和反作用力是同時(shí)產(chǎn)生、同時(shí)變化、同時(shí)消失的，沒(méi)有先后之分，A錯(cuò)誤；作用力和反作用力大小相等、方向相反，在一條直線上，作用在兩個(gè)相互作用的物體上，不能求合力，B錯(cuò)誤；作用力和反作用力是同一性質(zhì)的力，C正確；馬拉車(chē)的力和車(chē)?yán)R的力是一對(duì)作用力和反作用力，它們大小相等，D錯(cuò)誤．【答案】C2．汽車(chē)?yán)宪?chē)在水平道路上沿直線加速行駛．根據(jù)牛頓運(yùn)動(dòng)定律可知()A．汽車(chē)?yán)宪?chē)的力大于拖車(chē)?yán)?chē)的力B．汽車(chē)?yán)宪?chē)的力等于拖車(chē)?yán)?chē)的力C．汽車(chē)?yán)宪?chē)的力小于拖車(chē)受到的阻力D．汽車(chē)?yán)宪?chē)的力等于拖車(chē)受到的阻力【解析】汽車(chē)?yán)宪?chē)的力與拖車(chē)?yán)?chē)的力是一對(duì)作用力和反作用力，它們始終等大反向，故A錯(cuò)誤，B正確；由于拖車(chē)加速前進(jìn)，故汽車(chē)?yán)宪?chē)的力大于拖車(chē)受到的阻力，C、D錯(cuò)誤．【答案】B3．如圖4-5-9所示，一黑板擦吸咐在豎直磁性黑板上靜止不動(dòng)，則該黑板擦受力個(gè)數(shù)為()圖4-5-9A．2個(gè) B．3個(gè)C．4個(gè) D．5個(gè)【解析】對(duì)黑板擦受力分析可知，該黑板擦受到重力、磁性黑板的吸引力、磁性黑板的支持力和靜摩擦力．故選項(xiàng)C正確．【答案】C4．馬車(chē)在我國(guó)古代是主要交通工具，在現(xiàn)在還有一些地方還在使用．如圖4-5-10所示，已知拖車(chē)的質(zhì)量為500kg，馬匹的質(zhì)量為400kg，拖車(chē)受到馬的拉力為1000N、阻力為500N，則馬匹的加速度和拖車(chē)對(duì)馬匹的拉力各為()圖4-5-10A．1.25m/s2、1000N B．1.25m/s2、500NC．1.00m/s2、1000N D．1.00m/s2、500N【解析】根據(jù)牛頓第二定律得：a＝eq\f(F－f,m)＝eq\f(1000－500,500)m/s2＝1m/s2拖車(chē)對(duì)馬匹的拉力與馬對(duì)拖車(chē)的拉力是一對(duì)作用力與反作用力關(guān)系，大小相等，所以拖車(chē)對(duì)馬匹的拉力為1000N故選C.【答案】C5．(多選)將一鐵塊A放在水平放置的磁板B上，A被B吸住并處于靜止?fàn)顟B(tài)(如圖4-5-11所示)，關(guān)于鐵塊A的受力情況，下列敘述正確的是()圖4-5-11A．鐵塊共受三個(gè)力的作用，其中有兩個(gè)力的施力物體是磁板B．鐵塊所受的重力與鐵塊所受磁板的支持力是一對(duì)平衡力C．磁板所受鐵塊的壓力等于鐵塊的重力D．磁板對(duì)鐵塊的吸引力與鐵塊對(duì)磁板的吸引力大小相等、方向相反【解析】鐵塊A受重力、B對(duì)A的支持力、B對(duì)A的吸引力，支持力與吸引力的施力物體都是磁板B，故A正確；鐵塊A的重力與其所受磁板的支持力大小不相等，不是一對(duì)平衡力，B錯(cuò)誤；磁板所受的壓力等于A所受的支持力，大于鐵塊的重力，C錯(cuò)誤；B對(duì)A的吸引力與A對(duì)B的吸引力是相互作用力，大小相等、方向相反，D正確．【答案】AD6．我國(guó)計(jì)劃在未來(lái)幾年將人類(lèi)送上月球，其中用到火箭和載人航天飛船，下面關(guān)于飛船與火箭上天的情形，其中正確的敘述是()A．火箭尾部向外噴氣，噴出的氣體反過(guò)來(lái)對(duì)火箭產(chǎn)生一個(gè)反作用力，從而讓火箭獲得了向上的作用力B．火箭尾部噴出的氣體對(duì)空氣產(chǎn)生一個(gè)作用力，空氣的反作用力使火箭獲得飛行的動(dòng)力C．火箭飛出大氣層后，由于沒(méi)有了空氣，火箭雖然向后噴氣，但也無(wú)法獲得前進(jìn)的動(dòng)力D．以上說(shuō)法均不對(duì)【解析】火箭升空時(shí)，其尾部向下噴氣，火箭箭體與被噴出的氣體是一對(duì)相互作用的物體．火箭向下噴氣時(shí)，噴出的氣體同時(shí)對(duì)火箭產(chǎn)生向上的反作用力，即為火箭上升的推動(dòng)力，此動(dòng)力并不是由周?chē)目諝鈱?duì)火箭的反作用力提供的，因而與是否飛出大氣層、是否存在空氣無(wú)關(guān)，故B、C錯(cuò)誤，A正確；綜上，D錯(cuò)誤．【答案】A7．如圖4-5-12所示，兩車(chē)廂的質(zhì)量相同，其中一個(gè)車(chē)廂內(nèi)有一人拉動(dòng)繩子使兩車(chē)廂相互靠近．若不計(jì)繩子質(zhì)量及車(chē)廂與軌道間的摩擦，下列對(duì)于哪個(gè)車(chē)廂里有人的判斷是正確的()圖4-5-12A．繩子的拉力較大的那一端車(chē)廂里有人B．先開(kāi)始運(yùn)動(dòng)的車(chē)廂里有人C．后到達(dá)兩車(chē)中點(diǎn)的車(chē)廂里有人D．不去稱量質(zhì)量無(wú)法確定哪個(gè)車(chē)廂有人【解析】根據(jù)牛頓第三定律，兩車(chē)之間的拉力大小相等，故A錯(cuò)誤．有拉力后，兩車(chē)同時(shí)受到拉力，同時(shí)開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，故B錯(cuò)誤．兩車(chē)之間的拉力大小相等，根據(jù)牛頓第二定律，總質(zhì)量大，加速度小，由x＝eq\f(1,2)at2，相同時(shí)間內(nèi)位移小，后到達(dá)中點(diǎn)．即后到達(dá)兩車(chē)中點(diǎn)的車(chē)廂里有人，故C正確．無(wú)需稱質(zhì)量，可用C項(xiàng)辦法確定哪個(gè)車(chē)廂有人，故D錯(cuò)誤．故選C.【答案】C8．一條不可伸長(zhǎng)的輕繩跨過(guò)質(zhì)量可忽略不計(jì)的定滑輪，繩的一端系一質(zhì)量m＝15kg的重物，重物靜止于地面上，有一質(zhì)量m1＝10kg的猴子，從繩子的另一端沿繩向上爬，如圖4-5-13所示．不計(jì)滑輪摩擦，在重物不離開(kāi)地面的條件下，猴子向上爬的最大加速度是多少？(取g＝10m/s2)圖4-5-13【解析】重物剛好要離開(kāi)地面時(shí)，猴子有最大加速度，設(shè)此加速度為a.此時(shí)，對(duì)于重物有FT＝mg，對(duì)于猴子有FT′－m1g＝m1a，由牛頓第三定律知FT＝FT′，所以a＝eq\f(m－m1g,m1)＝5m/s2.【答案】5m/s2[能力提升]9．如圖4-5-14所示，一只質(zhì)量為m的貓，抓住用繩吊在天花板上的一根質(zhì)量為M的豎直桿．當(dāng)懸繩突然斷裂時(shí)，小貓急速沿桿豎直向上爬，以保持它離地面的高度不變．則桿下降的加速度為()圖4-5-14A．g B.eq\f(M＋m,M)gC.eq\f(m,M)g D.eq\f(M－m,M)g【解析】設(shè)貓急速上爬時(shí)，對(duì)桿的作用力為Ff，方向向下，則桿對(duì)貓的作用力的大小也為Ff，方向向上．繩斷裂后，貓和桿的受力情況如圖所示．由于貓急速上爬，保持對(duì)地面的高度不變，意味著這個(gè)過(guò)程中，貓對(duì)地?zé)o加速度，處于平衡狀態(tài)，所以Ff＝mg.桿僅受兩個(gè)豎直向下的力的作用，由牛頓第三定律知Ff＝Ff′，根據(jù)牛頓第二定律知，桿的加速度大小為aM＝eq\f(Mg＋Ff′,M)＝eq\f(M＋m,M)g，其方向豎直向下．故B正確．【答案】B10．(多選)如圖4-5-15所示，木塊A、B在外力F的作用下處于靜止?fàn)顟B(tài)，其中木塊A的上表面和天花板接觸，下面關(guān)于木塊A、B受力分析正確的是()圖4-5-15A．木塊A可能受3個(gè)力，木塊B一定受3個(gè)力B．木塊A可能受3個(gè)力，木塊B一定受4個(gè)力C．木塊A可能受4個(gè)力，木塊B一定受3個(gè)力D．木塊A可能受4個(gè)力，木塊B一定受4個(gè)力【解析】設(shè)A的重力為G2，B的重力為G1，對(duì)A、B系統(tǒng)整體受力分析，設(shè)天花板對(duì)A的彈力為N0，如圖甲所示．則天花板對(duì)A無(wú)摩擦力．隔離A受力分析如圖乙、丙所示，A受豎直向下的重力G2、B對(duì)A的彈力F2，A、B接觸面的靜摩擦力Ff2，天花板對(duì)A的彈力N0.若F＝G1＋G2，則N0＝0，則A受3個(gè)力的作用；如F足夠大，則N0不為零，則A受4個(gè)力的作用．B受重力G1，受A對(duì)B的彈力為F1，受A、B接觸面的靜摩擦力為Ff1，因A、B接觸且外力F通過(guò)接觸面作用到A使得A處于平衡狀態(tài)，故受A的彈力F1一定存在，假設(shè)A、B接觸面的靜摩擦力Ff1不存在，則此時(shí)B受3個(gè)力，其合力不可能為零，故不可能平衡，故A、B接觸面的靜摩擦力Ff1一定存在，此時(shí)B受4個(gè)力，如圖丁、戊所示．綜上分析可知，A可能受3個(gè)力，也可能受4個(gè)力的作用，B一定受4個(gè)力的作用，選項(xiàng)B、D正確．甲乙丙丁戊【答案】BD11．如圖4-5-16所示，一個(gè)質(zhì)量為m＝2kg的均勻小球，放在傾角θ＝37°的光滑斜面上．若球被與斜面垂直的光滑擋板擋住，處于平衡狀態(tài)．求小球?qū)醢搴托泵娴膲毫Γ?g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)圖4-5-16【解析】對(duì)小球進(jìn)行受力分析，擋板和斜面對(duì)小球有支持力FN1＝mgsinθ＝12NFN2＝mgcosθ＝16N根據(jù)牛頓第三定律可知擋板和斜面對(duì)小球的支持力與小球?qū)醢搴托泵娴膲毫Υ笮∠嗟取⒎较蛳喾?，則F′N(xiāo)1＝FN1＝12N，方向垂直于擋板向下，F(xiàn)′N(xiāo)2＝FN2＝16N，方向垂直于斜面向下．【答案】12N，垂直于擋板向下16N，垂直于斜面向下12．如圖4-5-17所示，圓環(huán)的質(zhì)量為M，經(jīng)過(guò)環(huán)心的豎直鋼絲AB上套有一個(gè)質(zhì)量為m的小球，今讓小球沿鋼絲AB(質(zhì)量不計(jì))以初速度v0豎直向上運(yùn)動(dòng)，要使圓環(huán)對(duì)地面無(wú)壓力，則小球的加速度和小球能達(dá)到的最大高度是多少？(設(shè)小球不會(huì)到達(dá)A點(diǎn))圖4-5-17【解析】由牛頓第三定律知圓環(huán)對(duì)地面無(wú)壓力，則地面對(duì)圓環(huán)無(wú)支持力，取小球?yàn)檠芯繉?duì)象，受重力mg和鋼絲對(duì)小球豎直向下的摩擦力Ff.由牛頓第二定律得：mg＋Ff＝ma，由牛頓第三定律可知小球?qū)︿摻z豎直向上的摩