2025届高考物理一轮总复习第2单元相互作用作业5牛顿第三定律力的合成与分解课件新人教版

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微练一　牛顿第三定律1.(2023浙江丽水青田中学高三模拟)千峡湖,位于浙江省丽水市景宁县和青田县境内,是浙江省最大的峡湾型人工湖,有着罕见的高山峡湾风光和生态美景。在湖中人用撑杆撑船前行的情境如图所示,则(　　)
A.船对人的力小于人对船的力B.船对水的力大于水对船的力C.人对撑杆的力与撑杆对人的力大小相等D.撑杆对河底的力大于河底对撑杆的力
解析 船对人的力与人对船的力和船对水的力与水对船的力都是一对作用力与反作用力,大小相等,方向相反,选项A、B错误;人对撑杆的力与撑杆对人的力是一对作用力与反作用力,大小相等,选项C正确;撑杆对河底的力与河底对撑杆的力是一对作用力与反作用力,大小相等,选项D错误。
2.如图所示,一只美丽的小鸟正站在一根倾斜的树枝上鸣叫(可以认为小鸟的整个身体处于静止状态)。关于小鸟对树枝的作用力,下列说法正确的是(　　)A.等于小鸟的重力B.大于小鸟的重力C.方向竖直向上偏左D.方向竖直向下偏左
解析 小鸟的整个身体处于静止状态,可知小鸟受力平衡,小鸟受到的重力等于树枝对小鸟的作用力,故A正确,B错误;树枝对小鸟的作用力竖直向上,根据牛顿第三定律可知,小鸟对树枝的作用力竖直向下,故C、D错误。
3.非物质文化遗产“高杆船技”的表演情境(非专业人员禁止模仿)如图所示,表演时利用表演者的重力、竹子天然的柔性与韧性,使竹子的上半部分自然弯曲,形成类似于单杠的表演区域。下列说法正确的是(　　)
A.表演者对竹子的力和竹子对表演者的力是一对平衡力B.竹子对表演者的弹力方向始终沿着竹子C.当表演者分别做双手倒立和单手悬挂两个静态姿势时,竹子对表演者的作用力相同D.当表演者越靠近竹尖摆静态姿势时,竹子弯曲越厉害,对表演者的作用力也越大
解析 表演者对竹子的力和竹子对表演者的力作用在两个物体上,是一对作用力和反作用力,A错误;竹子对表演者的弹力垂直于表演者与竹子接触的方向,不始终沿着竹子,B错误;对表演者,根据平衡条件可知,当表演者分别做双手倒立和单手悬挂两个静态姿势时,竹子对表演者的作用力相同,等于表演者的重力大小,C正确;对表演者,根据平衡条件可知,当表演者越靠近竹尖摆静态姿势时,对表演者的作用力始终相等,D错误。
微练二　力的合成4.(2023浙江宁波高三质量监测)下列几组共点力分别作用于同一物体上,都能够使物体恰好处于平衡状态,则哪组中F1与F3的合力最大(　　)A.F1=4 N、F2=5 N、F3=3 NB.F1=5 N、F2=10 N、F3=8 NC.F1=6 N、F2=7 N、F3=11 ND.F1=9 N、F2=4 N、F3=12 N
解析 根据平衡条件可知,三个力平衡,任意一个力与其余两个力的合力等大反向,所以F1与F3的合力大小与F2大小相等,F1与F3的合力最大,即F2的力最大。故选B。
5.(2023浙江宁波慈溪中学高三模拟)如图所示,桌上果盘中共有4个大致相同的苹果,下层放置3个苹果,下层的每个苹果与盘子的接触面均水平,苹果A放置在最上层。已知每个苹果的质量均为m,重力加速度为g,下列说法正确的是(　　)A.其他苹果对苹果A的作用力的合力方向竖直向上B.其他苹果与苹果A之间的弹力大小均为 mgC.下层的每个苹果受到果盘的支持力大小均为mgD.下层的每个苹果受到果盘的作用力均竖直向上
解析 苹果A受到自身重力以及其他苹果对A的作用力,由共点力平衡条件可知,其他苹果对苹果A的作用力的合力与苹果A的重力大小相等、方向相反,A正确;其他苹果与苹果A之间的作用力在竖直方向上的分力之和等于苹果A重力的大小,则其他苹果与苹果A之间的弹力大小大于 mg,B错误;将4个苹果看成一个整体,盘子对整体的支持力大小为4mg,则下层每个苹果受到盘子的支持力均大于mg,C错误;下层的每个苹果受到盘面的支持力和摩擦力,盘子对下层每个苹果的作用力斜向上,D错误。
微练三　力的分解6.如图所示,倾角不同的光滑斜面固定于水平地面上,挡板垂直固定于斜面。四个相同的小球靠着挡板静止在斜面上,则小球对挡板压力最大的是(　　)
解析 设斜面的倾斜角为θ,将小球的重力分解为垂直于斜面和沿斜面向下的两个力,则小球对挡板的压力等于重力沿斜面向下的分力F=mgsin θ,则倾斜角越大,小球对挡板的压力越大,故选D。
7.(2023浙江高三模拟)一名健身者正在拉绳锻炼,如图所示,已知健身者质量为50 kg,双手对绳的拉力均为100 N,两绳间夹角θ=60°,两绳关于上方连接的总绳对称且跟总绳处于同一平面,总绳与竖直方向的夹角为30°。若健身者处于静止状态,健身者与地面的动摩擦因数为0.5,绳的质量忽略不计,则健身者受地面的支持力FN和摩擦力Ff分别为(　　)A.350 N,25 ND.350 N,175 N
8.(2023浙江杭州高三二模)挂钩在生活中随处可见,家中挂钩悬空挂一斜挎手提包的情境如图所示,下列说法正确的是(　　)A.背带对手提包的拉力与手提包的重力是一对相互作用力B.手提包的背带越长,背带所受的拉力越大C.挂钩对背带的支持力与背带对挂钩的拉力是一对平衡力D.缩短背带的长度,背带对挂钩的拉力不变
解析 背带对手提包的拉力与手提包的重力是一对平衡力,选项A错误。手提包的背带越长,背带与竖直方向的夹角越小,故背带所受的拉力越小,选项B错误。挂钩对背带的支持力与背带对挂钩的拉力是一对相互作用力,选项C错误。背带对挂钩的拉力等于手提包的重力大小,大小不变,方向竖直向下,即缩短背带的长度,背带对挂钩的拉力不变,选项D正确。
9.解放军战士在水平地面上拉着轮胎做匀速直线运动进行负荷训练,运动过程中保持双肩及两绳的端点A、B等高。两绳间的夹角为θ=60°,所构成的平面与水平面间的夹角恒为α=53°,轮胎重为G,地面对轮胎的摩擦阻力大小恒为Ff,如图所示,则每根绳的拉力大小为(　　)
10.如图所示,V形对接的绝缘斜面M、N固定在水平面上,两斜面与水平面夹角均为α=60°,其中斜面N光滑。两个质量相同的带电小滑块P、Q分别静止在M、N上,P、Q连线垂直于斜面M,已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力。则P与M间的动摩擦因数至少为(　　)
解析 Q能静止在光滑斜面N上,可知P与Q间库仑力为斥力,设为F,受力分析如图所示。对Q沿斜面方向有mgcs 30°=Fcs 30°。对P,动摩擦因数最小时有FN2=F+mgsin 30°,Ff=μFN2,Ff=mgcs 30°,联立解得μ= ,故D正确,A、B、C错误。
11.(2023浙江嘉兴高三一模)制作豆腐的石磨装置如图所示,质量为m的“T”形木柄ABC水平静止时,连接AB的绳子处于绷紧状态,O点是三根绳子的结点。若不计绳子所受的重力,OA=OB,∠AOB=60°,F、F1和F2分别表示三根绳的拉力大小,则(　　)
A.F=F1=F2B.F= F1C.F=mgD.F= mg
解析 O点所受三个力的关系如图所示,因为OA=OB,∠AOB=60°,故△OAB是等边三角形,则F1=F2,F=2F1cs 30°= F1,故A错误,B正确;因为“T”形木柄还受到重力和石磨的支持力,故F与mg的关系未知,故C、D错误。
12.如图所示,PQ是固定的水平导轨,两端是定滑轮,滑轮摩擦不计,导轨上物体A两端分别用细绳通过滑轮与物体B相连。系统处于静止状态时,细绳PB与导轨平面的夹角为α,细绳QB与导轨平面的夹角为β,则下列说法正确的是(　　)
A.若α≠β,则物体A所受摩擦力的大小与物体A的重力成正比B.若α≠β,则物体A所受摩擦力的大小与物体B的重力成正比C.若α+β=90°,则物体A所受摩擦力是物体B所受重力的|ct α-ct β|倍D.若α+β=90°,则物体A所受摩擦力是物体B所受重力的|tan α-tan β|倍
13.如图所示,OA、OB是两根光滑的金属杆,两杆垂直,OA杆与水平方向成60°角。小球a、b分别套在OA和OB两杆上,其质量均为m,某位置时系统处于平衡状态,弹簧与OB杆成60°角。已知重力加速度为g,弹簧的劲度系数为k。下列说法错误的是(　　)
解析 对小球a受力分析如图甲所示,设弹簧对小球a的弹力大小为FN,OA杆对小球a的弹力大小为FNA,设FN与水平方向的夹角为θ1,FNA与水平方向的夹角为θ2,由几何关系有θ1=θ2=30°,根据平衡条件有FNcs θ1=FNAcs θ2, FNsin θ1+FNAsin θ2=mg,得FN=FNA=mg,根据胡克定律得弹簧的压缩量为