人教版 (2019)必修 第一册牛顿第三定律优秀课后测评

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一、核心知识点梳理
知识点1：牛顿第三定律内容
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。
表达式：FAB =- FBA
关键点：
作用力与反作用力同时产生、同时消失；
二者性质相同（如都是弹力、摩擦力等）；
作用在不同物体上，不能合成（无抵消效果）。
【题型1：定律理解与应用】
例1.如图，人和牛都处在同一水平地面上，人沿水平方向拉牛，但没有拉动。下列说法正确的是（ ）
A．绳拉牛的力与牛拉绳的力是一对平衡力
B．绳拉牛的力与地面对牛的摩擦力是一对平衡力
C．绳拉牛的力小于牛拉绳的力
D．绳拉牛的力小于地面对牛的摩擦力
【答案】B
【详解】AC．绳拉牛的力与牛拉绳的力是一对作用与反作用力，绳拉牛的力等于牛拉绳的力，选项AC错误；
BD．绳拉牛的力与地面对牛的摩擦力是一对平衡力，大小相等，方向相反，选项B正确，D错误；
【举一反三】：
1.关于作用力与反作用力的关系是 （ ）
A．先有作用力后有反作用力
B．作用力与反作用力大小与运动状态有关
C．作用力和反作用力才大小与两个物体质量有关
D．作用力和反作用力是性质相同的力
【答案】D
【详解】A．作用力与反作用力总是同时产生、同时变化、同时消失，故A错误；
B．作用力与反作用力与运动状态无关，故B错误；
C．由牛顿第三定律可知，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，大小与两个物体质量无关，故C错误；
D．作用力与反作用力性质相同，故D正确。
2.如图所示，质量为m的物体静止在倾角为θ的斜面上，为了说明它对斜面的摩擦力大小等于mgsinθ，应涉及到下列哪些知识（ ）
①力的合成与分解；②物体平衡条件；③牛顿第三定律；④牛顿第一定律
A．①②B．①③C．②③④D．①②③
【答案】D
【详解】物块在斜面上处于静止状态，由平衡知识可知，斜面对物块的摩擦力等于重力沿斜面向下的分力mgsinθ，方向沿斜面向上；由牛顿第三定律可知，物体对斜面的摩擦力也等于mgsinθ，方向沿斜面向下；故在此问题的推导过程中，需用到力的合成与分解、物体平衡条件和牛顿第三定律；
3.下列说法中正确的是（ ）
A．书放在桌面上要受到一个向上的弹力，是由于书发生微小的形变而产生的
B．拿一根细竹竿拨动水中的木头，木头受到竹竿的弹力，这是由于木头发生形变而产生的
C．一本书静止置于水平桌面上，桌面对书的支持力与书所受的重力是一对平衡力
D．一本书静止置于水平桌面上，书对桌面的压力与书所受重力是同一性质力
【答案】C
【详解】A．书放在桌面上要受到一个向上的弹力，是由于桌面发生形变而产生的，A错误；
B．拿一根细竹竿拨动水中的木头，木头受到竹竿的弹力，这是由于细竹竿发生形变而产生，B错误；
C．一本书静止置于水平桌面上，书本受到竖直向下的重力和桌面对书的竖直向上支持力的作用，在二者的作用下书保持静止，二者是一对平衡力，C正确；
D．重力和压力是不同性质的力，D错误。
知识点2：作用力与反作用力的特点
【题型2：受力分析与相互作用力】
例2.一个球形物体静止放在光滑的水平地面上，并与竖直墙壁相接触，如图所示，A、B两点分别是球与墙、地面的接触点，则下列说法正确的是（ ）
A．物体受到重力、地面的支持力和墙壁的弹力三个力作用
B．物体受到重力、地面的支持力两个力作用
C．物体受到重力、地面的支持力和墙壁的摩擦力三个力作用
D．物体受到重力、地球的引力和地面的支持力三个力作用
【答案】B
【详解】物体在竖直方向上受重力和支持力平衡，在水平方向上虽然与墙壁接触，但不挤压，不受墙壁的弹力，B正确，ACD错误。
【举一反三】：
1.“电动平衡车”是青少年非常喜欢的一种代步工具。如图所示，人站在“电动平衡车”上在某水平地面上沿直线前进，不计空气阻力，下列说法中正确的是（ ）。
A．“电动平衡车”加速行驶时，车对人的作用力等于人的重力
B．“电动平衡车”匀速行驶时，车对人的作用力大小等于人对车的压力大小
C．“电动平衡车”加速行驶时，车对人的作用力方向竖直向上
D．“电动平衡车”匀速行驶时，平衡车受到的重力和地面对平衡车的支持力是一对平衡力
【答案】B
【详解】AC．“电动平衡车”加速行驶时，车对人在竖直方向的作用力等于人的重力，，车对人在水平方向的作用力提供人的加速度，故车对人的作用力大于人的重力，车对人的作用力方向斜向上，故AC错误；
BD．“电动平衡车”匀速行驶时，车对人的作用力只有竖直方向的支持力，故车对人的作用力大小等于人对车的压力大小；根据受力平衡可得，平衡车和人的总重力等于地面对平衡车的支持力，故B正确，D错误。
2.根据如图所示，下列描述正确的是（ ）
A．甲图中跳远起跳时地对人的作用力大于人对地的作用力
B．乙图中背越式跳高过栏杆时人体的重心可能低于杆的高度
C．丙图中铅球被抛出后空气阻力可以忽略，仅受重力和冲力的作用
D．丁图中大桥的引桥造得很长，是为了减小汽车对桥面的压力
【答案】B
【详解】A．甲图中跳远起跳时地对人的作用力与人对地的作用力为一对相互作用力。大小相等，反向相反，故A错误；
B．人的弹跳把重心跳起高度一定的，背越式通过调整姿势使重心低于横杆，则同样高度重心过杆高度背越式更高，背越式跳高过栏杆时人体的重心可能低于杆的高度，故B正确；
C．铅球被抛出后空气阻力可以忽略，仅受重力作用，故C错误；
D．大桥的引桥造得很长，坡度变缓，汽车对桥面的压力变大，故D错误。
3.如图所示，体重计能显示人的体重，利用了“人静止时对体重计的压力等于人的重力”这一结论。对这一结论，以下推理证明哪个正确（ ）
A．人静止时，压力与重力是同一个力，所以，压力等于重力
B．人静止时，压力与重力是平衡力，所以，压力与重力大小相等
C．人静止时，支持力与重力是作用力与反作用力，故等大反向；又支持力与压力是平衡力，故等大反向；所以，压力等于重力
D．人静止时，支持力与压力是作用力与反作用力，故等大反向；又支持力与重力是平衡力，故等大反向；所以，压力等于重力
【答案】D
【详解】A．压力是人对体重计的力，重力是地球对人的力，不是同一个力，故A错误；
B．平衡力是作用在同一物体上，大小相等，方向相反的一对力，人对体重计的压力和重力大小相等方向相同，它们不是平衡力也不是相互作用力，故B错误；
CD．人对体重计的压力和体重计对人的支持力是一对相互作用力，故等大反向，体重计对人的支持力和重力是一对平衡力，故等大反向，故压力的大小等于重力，故D正确，C错误。
知识点3：与平衡力的区别
例：静止在桌面的物体，重力与支持力是平衡力；物体对桌面的压力与桌面对物体的支持力是作用力与反作用力。
【题型3：综合应用（斜面、滑轮等）】
例3.如图所示，圆柱体B放在水平地面上，它与竖直墙面之间放着一个斜面体A，斜面体A未接触地面，整个装置在水平推力F作用下处于静止状态，所有接触面均光滑。现推动物体B缓慢向左移动一小段距离，在此过程中，下列说法正确的是（ ）
水平推力F逐渐减小
B．地面对圆柱体B的支持力逐渐增大
斜面体A对圆柱体B的压力逐渐增大
D．墙面对斜面体A的支持力保持不变
【答案】D
【详解】D．设斜面体A的斜面与竖直面的夹角为，以A为研究对象，由平衡条件可知，墙面对A的支持力
圆柱体B对斜面体A的支持力
现缓慢向左推动圆柱体B，保持不变，所以F1、F2保持不变，故D正确；
A．以整体为研究对象，水平推力F的大小等于墙面对A的支持力F1的大小，则F保持不变，故A错误；
B．以整体为研究对象，地面对圆柱体B的支持力等于A、B重力之和，保持不变，故B错误；
C．根据牛顿第三定律，可知斜面体A对圆柱体B的压力等于圆柱体B对斜面体A的支持力F2，保持不变，故C错误。
【举一反三】：
1.如图所示，竖直轻弹簧两端分别与物块A、B相连，物块A、B所受重力均为mg，物块B放在固定于水平面上的压力传感器上，物块A在初始位置处于平衡状态．现对物块A施以大小为的力将其下压一段距离x保持静止，然后撤去力F，当物块A向上运动到初始位置上方距离也是x时（ ）
A．压力传感器的读数是零
B．压力传感器的读数是
C．压力传感器的读数是2mg
D．压力传感器的读数是mg
【答案】D
【详解】根据，对物块A施以大小为的力将其下压一段距离x，弹簧弹力的改变量为
根据，撤去力F，当物块A向上运动到初始位置上方距离也是x时，弹簧长度的改变量为2x，弹簧弹力的改变量为
解得
撤去F时弹簧的弹力为
所以，当物块A向上运动到初始位置上方距离也是x时弹簧的弹力为0，弹簧处于原长，根据平衡条件和牛顿第三定律，压力传感器的读数等于mg。
2.如图所示，光滑水平面上静止着一辆小车，酒精灯及试管固定在小车支架上构成小车整体，在酒精灯燃烧一段时间后塞子喷出．下列说法正确的是 ( )
A．由于塞子的质量小于小车的质量，喷出时塞子受到的冲击力将大于小车受到的冲击力
B．由于塞子的质量小于小车的质量，喷出时塞子受到的冲击力将小于小车受到的冲击力
C．塞子喷出瞬间，小车对水平面的压力大于小车整体的重力
D．若增大试管内水的质量，则小车整体惯性不变
【答案】C
【详解】AB.根据牛顿第三定律可知，喷出时塞子受到的冲击力和小车受到的冲击力大小相等，方向相反，故AB错误；
C. 塞子喷出瞬间，试管内的气体对小车有斜向左下的作用力，所以小车对水平面的压力大于小车自身的重力，故C正确；
D. 若增大试管内水的质量，则小车整体惯性增大，因为惯性只与质量有关，故D错误．
3.如图所示，一倾角为θ斜劈A静止于粗糙的水平地面上，在其斜面上放一滑块B，A、B之间的动摩擦因数为，在竖直向下的力作用下B匀速下滑。欲使B下滑过程中，地面对A有向右的摩擦力， 以下方法可行的是（ ）
仅增大F1
B．仅增大
仅增大
D．将替换为水平向右的力
【答案】C
【详解】A．由题意可得
所以仅增大F1，物体B仍匀速下滑，对整体受力分析得，地面对A没有摩擦力的作用，故A错误；
B．仅增大时，满足
即物体沿斜面向下匀加速，则斜劈A对滑块B的合力为左上方，则由牛顿第三定律可得，滑块B对斜劈A的合力为右下方，即斜劈相对于地面有向右的运动趋势，则此时地面对A有向左的摩擦力，故B错误；
C．仅增大时，满足
则物体沿斜面向下匀减速，则斜劈A对滑块B的合力为右上方，则由牛顿第三定律可得，滑块B对斜劈A的合力为左下方，即斜劈相对于地面有向左的运动趋势，则此时地面对A有向右的摩擦力，故C正确；
D．将F1替换为水平向右的力F2时，斜劈A对滑块B的合力仍为竖直向上，则滑块B对斜劈A的合力为竖直向下，即斜劈相对于地面没有运动趋势，则此时地面对A没有摩擦力，故D错误。
学习建议：
1. 画受力图时，务必区分作用力与反作用力（用双向箭头标注）；
2. 解综合题时，先分析物体受力，再结合牛顿第二、第三定律列方程；
3. 通过对比平衡力和相互作用力，深化对“异体性”的理解。
特点
说明
等大反向
大小相等，方向相反，作用线共线。
同生同灭
同时产生、同时变化、同时消失。
同性质
若作用力是弹力，反作用力也是弹力。
异体性
用在不同物体上，因此效果不能抵消。
对比项
作用力与反作用力
平衡力
作用对象
两个不同物体
同一物体
性质
一定相同
可以不同
依存关系
相互依存，同生同灭
无依存关系
效果
效果体现在不同物体，不能抵消
合力为零，使物体保持平衡