课后素养落实(十八)　牛顿第三定律

(建议用时：40分钟)

题组一　作用力与反作用力和一对平衡力的比较

1．某学校教室里的磁性黑板上通常粘挂一些小磁铁，小磁铁被吸在黑板上可以用于“贴”挂图或试题答案，如图所示．关于小磁铁，下列说法中正确的是(　　)

A．磁铁受到的吸引力大于受到的弹力才能被吸在黑板上

B．磁铁与黑板间在水平方向上存在两对作用力与反作用力

C．磁铁受到五个力的作用

D．磁铁受到的支持力与黑板受到的压力是一对平衡力

B　[磁铁受到的吸引力与黑板对它的弹力大小相等，A错；磁铁与黑板之间在水平方向上有一对吸引力和一对弹力，共两对作用力与反作用力，B对；磁铁受到重力、弹力、摩擦力和吸引力四个力作用，C错；磁铁受到的支持力和黑板受到的压力是一对作用力与反作用力，D错．]

2．(新情境题)复兴号高铁平稳运行时硬币可以在直立的笔上不倒．当高铁、硬币和笔一起做匀速运动时，下列说法正确的是(　　)

A．笔受到自身重力、硬币的重力和桌面对笔的支持力作用

B．笔受到自身重力、硬币的压力、桌面的支持力和静摩擦力作用

C．桌面对笔的支持力与硬币对笔的压力是一对平衡力

D．笔对桌面的压力和桌面对笔的支持力是一对相互作用力

D　[当高铁、硬币和笔一起做匀速运动时，笔受到重力、硬币的压力、桌面的支持力，故A、B错误；根据平衡条件可得桌面对笔的支持力等于硬币对笔的压力与笔的重力之和，所以桌面对笔的支持力与硬币对笔的压力不是一对平衡力，故C错误；笔对桌面的压力和桌面对笔的支持力，大小相等、方向相反、作用在不同的物体上、作用在一条直线上，是一对相互作用力，故D正确．]

3．(多选)如图所示，放在水平地面上的物体M上叠放着物体m，m与M之间有一处于压缩状态的弹簧，整个装置处于静止状态，则下列关于m和M的受力情况分析正确的是(　　)

A．m给M向左的摩擦力　  B．M给m向左的摩擦力

C．地面对M的摩擦力向右  D．地面对M无摩擦力作用

AD　[对m受力分析，m受到重力、支持力、水平向左的弹力，根据平衡条件可知M对m的摩擦力向右，根据作用力与反作用力的关系，则m对M的摩擦力向左，A正确，B错误；对整体受力分析，在竖直方向上受到重力和支持力平衡，若地面对M有摩擦力，则整体不能平衡，故地面对M无摩擦力作用，C错误，D正确．故选A、D．]

4．(多选)物体静止在斜面上，如图所示，下列说法正确的是(　　)

A．物体对斜面的压力和斜面对物体的支持力是一对平衡力

B．物体对斜面的摩擦力和斜面对物体的摩擦力是一对作用力和反作用力

C．物体所受重力和斜面对物体的作用力是一对平衡力

D．物体所受重力可以分解为沿斜面向下的力和对斜面的压力

BC　[作用力与反作用力分别作用在不同的物体上，平衡力作用在同一物体上，选项A错误，选项B、C正确；物体的分力和合力应是针对同一物体，效果相同，故选项D错误．]

题组二　牛顿第三定律

5．(多选)关于作用力与反作用力之间的关系，下列说法中正确的是(　　)

A．作用力与反作用力作用在两个不同物体上

B．作用力与反作用力的作用效果可以相互抵消

C．作用力与反作用力总是大小相等、方向相反

D．两物体必须处于静止状态，否则它们之间的相互作用力不再遵从牛顿第三定律

AC　[作用力与反作用力作用在两个不同物体上，大小相等、方向相反，作用效果不可以相互抵消，选项A、C正确，B错误；无论两物体处在什么状态，它们之间的相互作用力总遵从牛顿第三定律，选项D错误．故选A、C．]

6．(新情境题)如图所示，重力为G的扫地机器人在水平地板上行驶，地板对机器人的支持力为FN，机器人对地板的压力为FN′，下列说法正确的是(　　)

A．当扫地机器人加速行驶时，FN大于FN′

B．当扫地机器人减速行驶时，FN大于FN′

C．当扫地机器人匀速行驶时，G与FN′是一对平衡力

D．无论扫地机器人如何运动，FN的大小和FN′的大小总相等

D　[机器人在水平地面上行驶，地面对机器人的支持力和机器人对地面的压力分别作用在两个不同的物体上，是地面与机器人的相互作用力，根据牛顿第三定律知，总是大小相等、方向相反、作用在同一条直线上，与机器人如何运动无关；当扫地机器人匀速行驶时，G与FN是一对平衡力，故选项A、B、C错误，D正确．]

7．(多选)有很多运动项目都与物理规律有着密切的联系，在学校运动会跳高比赛上，某同学成功地跳过了1.28 m的高度，若忽略空气阻力，下列说法正确的是(　　)

A．从地面向上起跳的过程中，地面对该同学的支持力等于该同学的重力

B．从地面向上起跳的过程中，地面对该同学的支持力等于该同学对地面的压力

C．落到垫子上后，该同学对垫子的压力始终等于垫子对该同学的支持力

D．落到垫子上后，该同学对垫子的压力始终等于该同学的重力

BC　[从地面向上起跳的过程中，地面给该同学向上的支持力的大小要大于该同学的重力的大小，该同学才能够有向上的加速度，才能向上运动，A错误；从地面向上起跳的过程中，地面对该同学的支持力与该同学对地面的压力是一对作用力和反作用力，B正确；落到垫子上后，该同学对垫子的压力始终与垫子对该同学的支持力是一对作用力和反作用力，C正确；落到垫子上后，该同学先向下减速，加速度向上，故支持力大于重力，根据牛顿第三定律可知，此时该同学对垫子的压力大于该同学的重力；当该同学静止时，支持力等于重力，根据牛顿第三定律可知，此时该同学对垫子的压力等于该同学的重力，故D错误．]

8．质量为M的人站在地面上，用绳通过光滑定滑轮将质量为m的重物从高处放下，如图所示，若重物以加速度a下降(a<g)，则人对地面的压力大小为(　　)

A．(M＋m)g－ma

B．M(g－a)－ma

C．(M－m)g＋ma

D．Mg－ma

C　[设绳的拉力为F，对重物，由牛顿第二定律可得

mg－F＝ma，  ①

绳的拉力F＝mg－ma，  ②

人所受重力、绳向上的拉力及地面的支持力FN的合力为零，所以有Mg＝FN＋F                            ③

由②③得FN＝Mg－F＝(M－m)g＋ma

人对地面的压力FN′和地面对人的支持力FN是一对作用力和反作用力，由牛顿第三定律可得

FN′＝(M－m)g＋ma，方向竖直向下．]

9．如图所示，三角形灯架的横梁AO在水平方向和绳子BO的夹角为30°，横梁重力忽略不计，若灯的重力为20 N，求绳子BO所受的拉力和横梁AO所受的压力的大小各是多少？

[解析]　以O点为研究对象，那么该点必然受到三个力的作用，即竖直绳的拉力大小等于灯的重力大小G，BO段绳对O点的拉力F1，横梁对O点的弹力F2，如图所示．

根据共点力平衡的特点可知，F1和F2的合力大小必然与重力G大小相等、方向相反．作出平行四边形，由分析可知F＝G．

F1＝＝ N＝40 N，F2＝＝ N≈34.6 N．

根据牛顿第三定律可知，绳OB所受的拉力与F1大小相等、方向相反；横梁所受的压力与F2大小相等、方向相反．

[答案]　40 N　34.6 N