高中物理 第3章 力與相互作用 3_1 牛頓第三定律學業(yè)分層測評 滬科版必修1

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3.1 牛頓第三定律 (建議用時：45分鐘) [學業(yè)達標] 1．下列說法中正確的是(　　) 【導學號：69370115】 A．一對作用力與反作用力和一對平衡力都是等大反向且作用于同一條直線上，因此它們的作用效果一定相同 B．一對作用力與反作用力涉及兩個物體，它們互為施力物體和受力物體；一對平衡力只是處于平衡狀態(tài)的那一個物體所受的力 C．一對作用力與反作用力的性質(zhì)一定相同，一對平衡力的性質(zhì)也一定相同 D．一對平衡力跟一對作用力與反作用力一樣，都是同時產(chǎn)生、同時變化、同時消失 【解析】　一對作用力與反作用力是兩個物體受到的不能相抵消的兩個力，而一對平衡力是一個物體受到的兩個力，可以抵消，故選項A錯誤．一對作用力與反作用力，性質(zhì)相同，同時產(chǎn)生、同時變化、同時消失，而一對平衡力的性質(zhì)不一定相同，當一個力發(fā)生變化時，另一個力也未必發(fā)生變化，如掛在豎直的彈簧下面靜止的物體，彈力與重力不是同一性質(zhì)的力，當彈力發(fā)生變化或消失時，重力不變，故選項C、D錯誤． 【答案】　B 2．一物體受水平繩的拉力作用在水平地面上由靜止開始前進，先做加速運動，然后做勻速運動，最后又做減速運動，則下列說法中正確的是 (　　) 【導學號：69370116】 A．加速前進時，繩拉物體的力大于物體拉繩的力 B．減速前進時，繩拉物體的力小于物體拉繩的力 C．只有在勻速前進時，繩拉物體的力與物體拉繩的力大小才相等 D．不管物體如何前進，繩拉物體的力與物體拉繩的力大小總相等 【解析】　繩與物體是一對相互作用的物體，繩與物體之間的作用力與反作用力遵守牛頓第三定律，與相互作用的性質(zhì)、物體的運動狀態(tài)均無關(guān)系，總是等大、反向、作用在不同物體上且在一條直線上，D正確． 【答案】　D 3．(2015福建四地六校聯(lián)考)用一根輕質(zhì)彈簧豎直懸掛一小球，小球和彈簧的受力如圖313所示，下列說法正確的是 (　　) 圖313 A．F1的施力物體是彈簧 B．F2的反作用力是F3 C．F3的施力物體是地球 D．F4的反作用力是F1 【解析】　F1的施力物體是地球，F(xiàn)2的反作用力是F3，F(xiàn)3的施力物體是小球，F(xiàn)4的反作用力是彈簧對天花板向下的拉力，B正確． 【答案】　B 4．(多選)如圖314所示，物體A靜止于水平地面上，下列說法中正確的是 (　　) 圖314 A．物體對地面的壓力和受到的重力是一對平衡力 B．物體對地面的壓力和地面對物體的支持力是一對作用力和反作用力 C．物體受到的重力和地面對它的支持力是一對平衡力 D．物體受到的重力和地面對它的支持力是一對作用力和反作用力 【解析】　物體對地面的壓力和受到的重力雖然等大但不是一對平衡力；物體對地面的壓力和地面對物體的支持力是一對作用力和反作用力；物體受到的重力和地面對物體的支持力是一對平衡力． 【答案】　BC 5．春天，河邊上的濕地很松軟，人在濕地上行走時容易下陷，在人下陷時 (　　) 【導學號：69370117】 A．人對濕地地面的壓力就是他受的重力 B．人對濕地地面的壓力大于濕地地面對他的支持力 C．人對濕地地面的壓力等于濕地地面對他的支持力 D．人對濕地地面的壓力小于濕地地面對他的支持力 【解析】　人對濕地地面的壓力，是彈力且受力物體是地面，人受到的重力與彈力性質(zhì)不同，且受力物體是人，所以不能說人對濕地地面的壓力就是他受的重力，A錯；人對濕地地面的壓力和濕地地面對他的支持力是一對作用力和反作用力，故大小相等，B、D錯，C對． 【答案】　C 6．“神州十號”與“天宮一號”，二者對接時要發(fā)生微弱的碰撞，在碰撞過程中(　　) 【導學號：69370118】 A．“神州十號”對“天宮一號”的力大于“天宮一號”對“神州十號”的力 B．“神州十號”對“天宮一號”的力小于“天宮一號”對“神州十號”的力 C．二者之間的力的合力為零 D．二者之間的力等大、反向 【解析】　“神州十號”與“天宮一號”間的力為作用力和反作用力間的關(guān)系，大小相等，方向相反、作用在兩物體上，不能求合力，故D項正確，A、B、C錯． 【答案】　D 7．某同學用傳感器探究作用力與反作用力的關(guān)系，實驗時他把兩只力傳感器同時連接在計算機上．如圖315是他記錄的兩個物體間作用力和反作用力的變化圖線．根據(jù)圖線可以得出的結(jié)論是(　　) 【導學號：69370119】 圖315 A．作用力大時反作用力小 B．作用力和反作用力的方向總是相反的 C．作用力變化在先，反作用力變化在后 D．兩個物體一定都處于平衡狀態(tài) 【解析】　從與傳感器連接在一起的計算機所描繪出的作用力與反作用力隨時間的變化規(guī)律圖線不難看出：在任意時刻，作用力都與反作用力大小相等、方向相反．二者的大小變化規(guī)律完全相同，只是方向相反．因此，選項A錯誤，選項B正確．圖線顯示作用力與反作用力的變化具有同時性，不分先后，選項C錯誤．圖線只反映了相互作用的兩個物體之間的作用力等大、反向關(guān)系，并不能反映每個物體總的受力情況，選項D錯誤． 【答案】　B 8．如圖316所示，一個大人甲跟一個小孩乙站在水平地面上手拉手比力氣，結(jié)果大人把小孩拉過來了．對這個過程中作用于雙方的力的關(guān)系，正確的說法是(　　) 甲乙 圖316 A．大人拉小孩的力一定比小孩拉大人的力大 B．大人與小孩間的拉力是一對作用力與反作用力 C．大人拉小孩的力與小孩拉大人的合力一定為零 D．只有在大人把小孩拉動的過程中，大人的力才比小孩的力大，有可能出現(xiàn)的短暫相持過程中，兩人的拉力一樣大 【解析】　大人拉小孩的力與小孩拉大人的力構(gòu)成一對作用力和反作用力，它們之間的關(guān)系滿足牛頓第三定律，所以二者永遠大小相等，方向相反，兩力作用在不同的人體上，不能求合力，小孩被拉動是因為他受的拉力大于摩擦力，故B正確． 【答案】　B [能力提升] 9．(多選)將一鐵塊A放在水平放置的磁板B上，A被B吸住并處于靜止狀態(tài)(如圖317所示)，關(guān)于鐵塊A的受力情況，下列敘述正確的是(　　) 【導學號：69370120】 圖317 A．鐵塊共受三個力的作用，其中有兩個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平衡力 C．磁板所受鐵塊的壓力等于鐵塊的重力 D．磁板對鐵塊的吸引力與鐵塊對磁板的吸引力大小相等、方向相反 【解析】　鐵塊A受重力、B對A的支持力、B對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，不是一對平衡力，B錯誤；磁板所受的壓力等于A所受的支持力，大于鐵塊的重力，C錯誤；B對A的吸引力與A對B的吸引力是相互作用力，大小相等、方向相反，D正確． 【答案】　AD 10．如圖318所示，用彈簧測力計懸掛一個重G＝10 N的金屬塊，使金屬塊部分地浸在臺秤上的水杯中(水不會溢出)．若彈簧測力計的示數(shù)變?yōu)镕T′＝6 N，則臺秤的示數(shù)(　　) 圖318 A．保持不變 B．增加10 N C．增加6 N D．增加4 N 【解析】　金屬塊浸入水中后，水對金屬塊產(chǎn)生浮力F，由彈簧測力計的示數(shù)知，浮力的大小為F＝G－FT′＝(10－6) N＝4 N．根據(jù)牛頓第三定律，金屬塊對水也施加一個反作用力F′，其大小F′＝F＝4 N，通過水和杯的傳遞，對臺秤產(chǎn)生附加壓力，所以，臺秤的示數(shù)增加4 N. 【答案】　D 11．如圖319所示，天平左盤中有一個木質(zhì)框架，框架的上部固定著一個電磁鐵A，框架的下面有一塊小鐵片B，天平的右盤放上適當?shù)捻来a，使天平處于平衡狀態(tài)．現(xiàn)用遙控的方法使電磁鐵A的電路接通，鐵片B將被A吸上去．試分析回答下列問題： 【導學號：69370121】 圖319 (1)在B向上運動的過程中，天平是什么狀態(tài)？ (2)B被A吸住不動時，天平是什么狀態(tài)？ (3)用遙控器切斷A的電路，在B下落過程中，天平是什么狀態(tài)？ 【答案】　(1)天平右邊向上翹起　(2)天平處于平衡狀態(tài)　(3)天平左邊向上翹起 12．1920年，國外一份著名的報紙就T.H歌達德所做的第一個火箭實驗發(fā)表評論，否定了歌達德關(guān)于火箭能在真空中飛行的見解，該評論說：“他不知道作用與反作用的關(guān)系，不了解需要有一種比真空更好的東西作為反作用對象”——這就是說該評論認為歌達德的實驗是荒謬的．試用牛頓第三定律重新分析一下，并指出這個評論錯在哪里． 圖3110 【解析】　火箭的飛行是靠火箭噴射出的高速氣流對火箭產(chǎn)生向前的推力，使火箭向前飛行的，它是靠火 箭自身產(chǎn)生的氣體對火箭本身的反作用力來加速火箭飛行．雖然噴出的氣體和火箭之間的作用力和反作用力是內(nèi)力，它不會改變整個火箭系統(tǒng)總的運動狀態(tài)，但對火箭和噴出的氣體單獨來說，這一對作用力就是外力，它們分別改變火箭和噴出氣體的運動狀態(tài)，即氣體被向后高速噴出，火箭獲得向前的反作用力，從而產(chǎn)生向前的加速度使火箭的運動狀態(tài)發(fā)生改變．綜上所述，火箭的飛行不需要外界其他物體作為反作用對象，因而火箭能在真空中飛行，報紙的評論是錯誤的． 【答案】　見解析