高中物理人教版 (2019)必修 第一册3 牛顿第三定律精品复习练习题

3.4牛顿第三定律同步练习-高中物理人教版（新课标）必修一

一、单选题（本大题共10小题，共40.0分）

1. 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，则下列说法中正确的是

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

2. 如图所示，羽毛球运动员在比赛过程中用球拍回击飞过来的羽毛球，下列说法正确的是

A. 球拍击羽毛球的力大于羽毛球撞击球拍的力
B. 羽毛球先对球拍有力的作用，球拍才对羽毛球有力的作用
C. 羽毛球撞击球拍的力是由羽毛球发生形变引起的
D. 羽毛球对球拍的力和球拍对羽毛球的力是一对平衡力
 

3. 一物体静止在水平桌面上，则

A. 物体所受重力和桌面对它的支持力是一对作用力与反作用力
B. 物体对桌面的压力就是重力，这两个力实质上是一个力
C. 物体所受重力的反作用力作用在桌面上
D. 桌面对物体支持力的大小等于物体的重力，这两个力是一对平衡力

4. 一块铁被竖直悬挂着的磁性黑板紧紧吸住不动，如图所示，下列说法是错误的

A. 铁块受到四个力作用，其中有三个力的施力物体均是黑板
B. 铁块与黑板间在水平方向有两对相互作用力，互相吸引的磁力和互相推斥的弹力
C. 铁块所受磁力和支持力是一对平衡力
D. 磁力大于弹力，黑板才能吸住铁块不动
 

5. 2019年12月1日，乒乓球男子世界杯决赛中，中国选手樊振东以击败张本智和，成功卫冕世界杯冠军在樊振东击球的瞬间，下列说法正确的是

A.   球拍对乒乓球的作用力大于乒乓球对球拍的作用力
B.   球拍对乒乓球的作用力与乒乓球对球拍的作用力大小相等
C.   球拍对乒乓球的作用力与乒乓球所受到的重力是一对平衡力
D.   球拍对乒乓球的作用力与乒乓球对球拍的作用力是一对平衡力
 

6. 一个物体静止在水平面上，与物体有关的力有物体受到的重力G，物体对水平面的压力，水平面对物体的支持力，物体对地球的吸引力。下列说法错误的是     

A. G与是一对平衡力 B. G与是一对平衡力
C. G与是一对作用力和反作用力 D. 与是一对作用力和反作用力

7. 如图所示，一物体静止在固定粗糙斜面上，下列说法正确的是

A. 物体受重力、支持力、摩擦力、下滑力4个力
B. 物体受到的支持力和重力是一对平衡力
C. 物体受到的支持力是由于物体发生形变而产生的
D. 物体对斜面的压力和斜面对物体的支持力是一对作用力和反作用力
 

8. 教室里的磁性白板上通常粘有一些小磁铁，可用于“粘”挂纸张．关于小磁铁，下列说法中正确的是 

A. 磁铁受到五个力的作用
B. 磁铁受到的磁吸引力大于受到的弹力才能被吸住
C. 磁铁受到的支持力与白板受到的压力是一对平衡力
D. 磁铁受到的支持力与白板受到的压力是一对相互作用力
 

9. 关于一对作用力与反作用力，下列说法正确的是

A. 作用力和反作用力的合力为零
B. 作用力和反作用力就是一对平衡力
C. 物体间先有作用力，后有反作用力
D. 作用力和反作用力的性质相同

10. 在红军长征途中，战士在沼泽表面行走时容易下陷，若竖直下陷过程先加速后匀速运动，则可以判断

A. 加速运动过程中，战士对沼泽地向下的压力大于战士的重力
B. 匀速运动过程中，战士对沼泽地向下的压力就是战士的重力
C. 匀速运动过程中，战士对沼泽地向下的压力小于沼泽地对战士向上的支持力
D. 加速运动过程中，战士对沼泽地向下的压力等于沼泽地对战士向上的支持力

二、填空题（本大题共5小题，共20.0分）

11. 重力为G的物体放在倾角为的固定斜面上，现对物块施加一个与斜面垂直的压力F，如图所示，则物体对斜面的压力的大小为______．
     

12. 如图甲所示为一拉力传感器，某实验小组在用拉力传感器探究作用力与反作用力关系的实验中，获得了如图乙所示的图像。根据这个图像，你可以得出的结论是                。
     

如果实验时保持一只手不动，另一只手拉动，与两只手同时对拉得到的结论有没有变化          填“有”或“没有”。

13. 如图所示，用不可伸长的轻绳连接A、B、C三个物体，已知A物体重80N，B物体重40N，C物体重物体静止于光滑的水平面上，B、C两物体通过轻绳挂在滑轮两边，滑轮摩擦不计，则物体A受到          个力的作用，它对地面的压力大小为          
     

14. 三个物体叠放起来，在如图所示的F力作用下沿水平面向右匀速运动，则B对A的摩擦力大小为          ，B对C的摩擦力大小为          ，方向          。
     

15. 两个物体之间的作用总是相互的，作用力与反作用力的大小          ，方向          ，作用在同一直线上，作用力与反作用力的性质          ，并且同时存在，同时消失，作用力与反作用力分别作用在两个不同物体上。

三、作图题（本大题共1小题，共2.0分）

16. 三块形状不规则的石块叠放在水平桌面上并保持平衡，a、b之间、b、c之间的接触面均不在水平面上。请分别对a、b、c做出受力分析请画在力的作用点上。

四、实验题（本大题共2小题，共18.0分）

17. 如图1所示，用传感器研究两钩子间的作用力与反作用力其中左侧传感器固定于木块上，两个钩子拉力的情况由计算机屏幕显示如图并所示。
    
    关于图象2的相关说法，正确的是______。
    A.可能是木块静止时得到的
    B.可能是木块匀速运动时得到的
    C.可能是木块加速运动时得到的
    D.木块的速度一定变化
    根据图2可知，一对作用力和反作用力之间存在的关系是______至少写出两点。
18. 某同学想粗略测量一木块与长木板之间的动摩擦因数，而手头测量工具只有一把直尺。他设计的方案为：将木板一端垫高倾斜放置于水平桌面上，不断调整木板的倾斜程度，直到轻推一下放置在木板上的木块，刚好使木块沿斜面向下做匀速直线运动，此时测出木板上较远两点间的距离l和高度差h，则该木块与木板之间的动摩擦因数________。如图是做匀减速直线运动的物体通过打点计时器打出的一条纸带，已知打点周期为T，计数点2、4到0点的距离为、，则纸带的加速度大小为___________。
     

五、计算题（本大题共2小题，共20.0分）

19. 如图所示，倾角为的粗糙斜面上放着一个重为G的物体，斜面置于粗糙的水平地面上。用大小为F、方向与斜面成角的恒力斜向上拉着物体，物体沿斜面匀速上滑，斜面始终保持静止状态。求：
     

物体对斜面的压力大小；

物体受到的摩擦力大小；

地面对斜面的摩擦力f。






 

20. 如图所示，轻杆BC的C点用光滑铰链与墙壁固定，杆的B点通过水平细绳AB使杆与竖直墙壁保持的夹角．若在B点悬挂一个定滑轮不计重力，某人用它匀速地提起重物．已知重物的质量，人的质量，g取，求此时人对地面的压力大小．

答案和解析

1.【答案】D
 

【解析】

【分析】本题主要考查物体受力分析、平衡力和作用力与反作用力的区别。
根据力产生的条件和物体所处的状态，可以分析出物体的受力情况，根据作用力与反作用力与和平衡力的特点可以区分是平衡力还是作用力与反作用力。
【解答】物体受重力、桌面的支持力、水平向右的拉力F，根据物体处于静止状态知，物体在水平方向还必须受水平向左的摩擦力，所以物体共受四个力的作用，A、B错误；
C.由于作用力与反作用力是分别作用在两个不同物体上的，所以物体所受的四个力中不可能构成作用力与反作用力，C错误；
D.物体水平方向上受向右的拉力和向左的摩擦力，为一对平衡力，竖直方向受重力和支持力，也为一对平衡力，D正确。  

2.【答案】C
 

【解析】解：A、根据牛顿第三定律可知，球拍击羽毛球的力等于羽毛球撞击球拍的力。故A错误；
B、球拍和羽毛球之间的相互作用是同时的。故B错误；
C、根据弹力的特点可知，羽毛球撞击球拍的力是由羽毛球发生形变引起的。故C正确；
D、羽毛球对球拍的力和球拍对羽毛球的力是一对作用力与反作用力。故D错误。
故选：C。
力的作用是相互的，一对相互作用力分别作用在两个物体上，二者大小相等，方向相反，具有同时性；
力的作用效果有二：改变物体的运动状态，改变物体的形状；
该题考查对作用力与反作用力的理解，理解力的作用是相互的，理解牛顿第一定律是解答的关键。
 

3.【答案】D
 

【解析】

【分析】
本题考查了牛顿第三定律、共点力平衡的条件及其应用。
利用二力平衡的条件判定两个力是否是平衡力，是否作用在同一个物体上；
两个力是否是一对作用力和反作用力，要看它们是否是互为施力物体和受力物体。
【解答】

A.桌面对物体的支持力和物体所受重力是一对平衡力，选项A错误；

B.压力不是重力，它们的施力物体、受力物体、作用点都不相同，选项B错误；
C.物体所受重力的反作用力作用在地球上，选项C错误；

D.桌面对物体支持力的大小等于物体的重力，这两个力是一对平衡力，选项D正确；

故选D。

4.【答案】D
 

【解析】【试题解析】

解：

A、铁块受到四个力：重力，施力物体是地球；支持力N、摩擦力f、磁力T，这三个力的施力物体都是磁性黑板，故A正确。
B、黑板对铁块有支持力，则铁块对黑板有压力，这两个力是一对相互作用力；黑板对铁块有磁力，反过来，铁块对黑板有大小相等的磁力，这两个力是一对相互作用力；所以水平方向有两对相互作用力；黑板对物块有摩擦力，则物块对黑板也有摩擦力作用，这两个力是一对作用力和反作用力，但这两个力在竖直方向；故B正确。
CD、铁块所受的磁力和支持力是一对平衡力，大小相等，但不是相互作用力，故C正确、D错误。
本题选错误的，故选：D。
首先对铁块进行受力分析，作出受力示意图．铁块静止受到平衡力，受力物体都是铁块；一对相互作用力作用在两个不同物体上，一定是同种性质的力，同时产生、同时消失．掌握力的三要素，物体平衡的条件，正确区分平衡力和相互作用力是解决此题的关键．

5.【答案】B
 

【解析】

【分析】
作用力与反作用力，大小相等，方向相反，作用在两个物体上，一对平衡力大小相等，方向相反，作用在同一个物体上，作用效果可以抵消。
本题重点掌握平衡力与作用力和反作用力的相同和不同，注意等大反向作用在两个物体上的不一定是作用力和反作用力，记住平衡力的特征是两个力的作用效果能够相互抵消。
【解答】
球拍对乒乓球的作用力和乒乓球对球拍作用力是一对作用力和反作用力，大小相等，故AD错误，B正确；
球拍对乒乓球的作用力与乒乓球的重力方向不在同一直线上，不可能是一对平衡力，故C错误。
故选B。  

6.【答案】A
 

【解析】

【分析】
该题考查对平衡力和作用力与反作用力的理解，是初学者常犯错误的地方，要加深对这一概念的理解。
对物体进行受力分析可知，物体受到重力和支持力的作用而处于平衡状态，根据作用力与反作用力的特点分析即可。
【解答】
A.重力的受力物体的物块，而物体对水平面的压力的受力物体是地面，两个力作用在两个不同的物体上，不是平衡力，故A错误；
B.重力的受力物体的物块，水平面对物体的支持力也作用在物块上，二者大小相等，方向相反，是一对平衡力。故B正确，
C.重力是由于地球的吸引而产生的，施力物体是地球，所以重力G的反作用力是物体对地球的吸引力，故C正确；
D.物体对水平面的压力和水平面对物体的支持力是发生在物体与地面之间的相互作用力，是一对作用力和反作用力，故D正确。
本题选错误的，故选A。  

7.【答案】D
 

【解析】

【分析】
结合物体的运动状态进行受力分析；根据一对平衡力与一对相互作用力的特点进行分析；根据弹力产生的原理进行分析。
本题考查受力分析、相互作用及平衡力、弹力的产生等基础知识，考查学生的理解能力。
【解答】
A.物体处于静止状态，合外力为零，物体受重力、支持力及摩擦力三个力的作用，故A错误；
B.物体受到的重力竖直向下，支持力垂直斜面向上，这两个力不是一对平衡力，故B错误；
C.物体受到的支持力是由于斜面发生形变而产生的，故C错误；
D.物体对斜面的压力和斜面对物体的支持力是一对作用力和反作用力，故D正确。
故选D。  

8.【答案】D
 

【解析】

【分析】
解决本题的关键掌握作用力与反作用力和平衡力的区别，作用力和反作用力作用在不同的物体上，平衡力作用在同一个物体上。
相互作用力的条件：大小相等，方向相反，作用在同一条直线上，但是两个力的作用点在不同的物体上；二力平衡的条件：大小相等，方向相反，作用在同一条直线上，两个力作用在同一个物体上。
【解答】
A.小磁铁受到四个力的作用，竖直方向重力和摩擦力，水平方向白板对小磁铁的吸引力和白板对小磁铁的弹力，故A正确；
B.磁铁被吸在白板上，小磁铁受到的磁力与受到的弹力大小相等，是一对平衡力，磁铁受到的磁吸引力等于受到的弹力，故B错误；
C.磁铁受到的支持力与白板受到的压力是一对相互作用力，不是平衡力，故C错误；
D.小磁铁与白板间在水平方向存在两对作用力与反作用力，白板对磁铁的吸引力与磁铁对白板的吸引力；白板对磁铁的弹力与磁铁对白板的弹力，故D正确。
故选D。  

9.【答案】D
 

【解析】

【分析】
本题考查了牛顿第三定律及其理解．理解牛顿第三定律与平衡力的区别。
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，作用在两个物体上，力的性质相同，它们同时产生，同时变化，同时消失。
【解答】
A.作用力和反作用力作用在不同的物体上，作用效果不能抵消，不能合成，故A错误；
B.作用力和反作用力作用在不同的物体上，作用效果不能抵消，所以两个力不是一对平衡力，故B错误；
C.作用力和反作用力没有主次、先后之分。同时产生、同时消失，故C错误；
D.作用力和反作用力必须是同一性质的力，故D正确。
故选D。  

10.【答案】D
 

【解析】

【分析】
红军战士在沼泽地中下陷的过程中，受重力和沼泽地的支持力。根据牛顿第二定律和牛顿第三定律分析红军战士下陷过程中力的变化情况。
【解答】
A.加速运动过程中，沼泽地对战士的支持力小于战士的重力，根据牛顿第三定律，战士对沼泽地向下的压力小于战士的重力，故A错误；
B.匀速运动过程中，战士对沼泽地向下的压力大小等于战士的重力，但战士对沼泽地向下的压力和战士的重力是两种性质不同的力，故B错误；
C.匀速运动过程中，战士对沼泽地向下的压力等于沼泽地对战士向上的支持力，故C错误；
D.加速运动过程中，战士对沼泽地向下的压力等于沼泽地对战士向上的支持力，故D正确。
故选D。  

11.【答案】
 

【解析】

【试题解析】

【分析】
对物块受力分析后，在垂直于斜面方向处于平衡状态，再根据平衡条件得到斜面对物体的支持力，最后根据牛顿第三定律得到物块对斜面的压力。
【解答】
物体在垂直斜面方向处于平衡状态，合力为零，即斜面对物体的支持力
根据牛顿第三定律得到物块对斜面的压力大小等于物块受到的支持力，即。
故答案为：。

12.【答案】作用力与反作用力总是大小相等方向相反，同时产生同时消失；
没有
 

【解析】

【分析】
本题考查了作用力与反作用力的特点。
作用力与反作用力总是等大反向作用在一条直线上，作用在两个物体上且同时产生同时消失．
【解答】
解：由乙图知作用力与反作用力总是大小相等方向相反，同时产生同时消失．
两只手对拉与一只手拉另一只手不动，对传感器的力是相同的，所以图线没有变化．
故答案为：作用力与反作用力总是大小相等方向相反，同时产生同时消失；
没有。  

13.【答案】3；30
 

【解析】

【分析】
本题考查受力分析以及正交分解的应用，当物体受三个以上的作用力时通常用正交分解法，要求同学们能选取合适的研究对象，进行正确的受力分析，并能结合几何关系求解，难度适中．
B、C都处于静止状态，对B、C受力分析，根据平衡条件求出绳子对B和C的拉力，对三段绳子的结点受力分析，根据平衡条件求出A对绳子的拉力，即绳子对A的拉力；A处于静止状态，受力平衡，对A受力分析，根据平衡条件结合牛顿第三定律即可求解。
【解答】
对B、C受力分析，根据平衡条件得：绳子对B的拉力，绳子对C的拉力，
对三段绳子的结点受力分析，设A对绳子的拉力为，根据平衡条件可知，

A处于静止状态，受力平衡，对A受力分析，受重力、支持力、拉力，根据平衡条件得：

解得：
根据牛顿第三定律可知A物对地面压力为30N。
故答案为：3；30。  

14.【答案】0；F；向右
 

【解析】

【分析】
对于共点力平衡或处于静止状态的物体，可用共点力平衡的条件分析、判断静摩擦力的方向，计算其大小。
先后隔离物体A及AB整体进行受力分析，结合共点力平衡条件分析。
【解答】
对A受力分析，受重力和支持力，不受摩擦力作用，则B对A的摩擦力大小为0；
对AB整体受力分析，水平方向受拉力和C对B向左的摩擦力，根据平衡条件，C对B向左的摩擦力大小为F；由牛顿第三定律，B对C的摩擦力大小为F，方向水平向右。
故答案为：0；F；向右。  

15.【答案】相等；相反；相同
 

【解析】

【分析】
本题主要考查牛顿第三定律及作用力与反作用力。
根据牛顿第三定律及作用力与反作用力的特点解答即可。
【解答】
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，作用在两个物体上，力的性质相同，它们同时产生，同时变化，同时消失，作用力与反作用力分别作用在两个不同物体上。
故答案为：相等；相反；相同。  

16.【答案】
 

【解析】本题考查物体的受力分析、整体法与隔离法、平衡条件的应用，注意b对a的作用力是支持力与摩擦力的合力，分析a与b的接触面不水平，对a受力分析，根据作用力与反作用力及平衡条件判断b受到力的个数，对abc整体受力分析判断地面给C的力。
 

17.【答案】ABC  大小相等、方向相反
 

【解析】解：两弹簧秤之间的相互作用始终是大小相等，方向相反，与物体的运动状态无关，故ABC均有可能，故ABC正确D错误。
由图2可知，作用力和反作用力大小相等，方向相反；
故答案为：；大小相等，方向相反。
作用力和反作用力是同种性质的力，它们大小相等，方向相反，同时产生同时消失，同时发生变化，互为施力物体和受力物体。
本题重点考查了相互作用力的特点，知道作用力和反作用力特点在任何情况下都是成立的。
 

18.【答案】 ；

 

【解析】

【分析】
本题是测量动摩擦因数实验题，主要考查平衡条件的应用及滑动摩擦力。
根据题意，刚好使木块沿斜面向下做匀速直线运动，由平衡条件得出该木块与木板之间的动摩擦因数。
本题主要考查平衡条件的应用及滑动摩擦力。
【解答】
根据题意，刚好使木块沿斜面向下做匀速直线运动，设木板倾角为，由平衡条件得：，解得 。
故答案为： 。

【分析】
根据匀变速直线运动的位移差公式即可求出纸带的加速度大小。
本题是处理纸带问题，主要考查匀变速直线运动的位移差公式。
【解答】
因打点周期为T，则相邻计数点间的时间间隔为2T，计数点2、4到0点的距离为、，根据匀变速直线运动的位移差公式，得
纸带的加速度大小为。
故答案为：。  

19.【答案】解：以物体为研究对象，受到重力、支持力、拉力和摩擦力，如图所示。

对物体在垂直于斜面方向根据平衡条件可得：
根据牛顿第三定律可得物体对斜面的压力大小为：
对物体沿斜面方向根据平衡条件可得：
以物体和斜面组成的整体为研究对象，分析受力情况：总重力、拉力F、地面的支持力和摩擦力f，如图所示，

根据平衡条件得：
水平方向：，方向水平向左。
 

【解析】对物体在垂直于斜面方向根据平衡条件结合牛顿第三定律可得箱子对斜面的压力大小；
对物体沿斜面方向根据平衡条件求解摩擦力；
斜面保持静止，所受的合力也为零，将物体和斜面看成整体，分析受力情况，由平衡条件求解地面对斜面的摩擦力大小和方向。。
 

20.【答案】解：因匀速提起重物，则。
即绳对人的拉力为mg，所以地面对人的支持力为
，
根据牛顿第三定律，人对地面的压力大小为。
答：人对地面的压力大小为。
 

【解析】对人进行受力分析，根据人所受的合力为零，求出地面的支持力，由牛顿第三定律得到此时人对地面的压力大小；  
解决本题的关键能够正确地进行受力分析，基础题目。