高中物理人教版必修1第四章第5节牛顿第三定律同步练习
一、选择题
1．如图所示，电灯吊在天花板上，设悬线对电灯的拉力为F1，电灯对悬线的拉力为F2，电灯的重力为F3。下列说法正确的是（ ）
A．F1、F2是一对平衡力
B．F1、F3是一对平衡力
C．F1、F3是一对作用力和反作用力
D．F2、F3是一对作用力和反作用力
【答案】B
【知识点】牛顿第三定律
【解析】【解答】悬线对电灯的拉力为F1，电灯对悬线的拉力为F2，符合一对相互作用力的特点，是一对作用力和反作用力，故A不合题意；悬线对电灯的拉力为F1和电灯的重力为F3，作用在一个物体上，大小相等，方向相反，是一对平衡力，故B符合题意，C不符合题意，；电灯对悬线的拉力为F2和电灯的重力为F3，不是两个物体间的相互作用，不是一对作用力和反作用力，故不合题意。
【分析】二力平衡条件是：作用在同一物体上的两个力，大小相等，方向相反，在同一条直线上。而相互作用力特点：等值、方向，同线但不同体。
2．据中国政府网消息，2016年6月25日晚，长征七号运载火箭在海南文昌成功发射，如图是火箭加速上升时的照片，此时喷出气体对火箭作用力的大小（ ）
A．等于火箭的重力 B．等于火箭对喷出气体的作用力
C．小于火箭对喷出气体的作用力 D．大于火箭对喷出气体的作用力
【答案】B
【知识点】牛顿第三定律
【解析】【解答】火箭加速上升，则合力方向向上，所以喷出气体对火箭作用力的大小大于重力，故A不合题意；喷出气体对火箭作用力与火箭对喷出气体的作用力是一对作用力与反作用力，大小相等，故B合题意，C、D不合题意。
故答案为B【分析】物体处于匀速直线运动或静止状态时，受到平衡力的作用。火箭加速上升，不是平衡状态。相互作用力等值，反向，同线，但不同体。喷出气体对火箭作用力与火箭对喷出气体的作用力是一对作用力与反作用力，故大小相等。
3．利用如图所示的器材探究作用力与反作用力的关系。A、B两个弹簧测力计连接在一起，B的一端固定，用手拉弹簧测力计A，可以看到两个弹簧测力计的指针同时移动。设弹簧测力计A受到B的拉力为F′，弹簧测力计B受到A的拉力为F，则实验观察到F与F′的大小关系是（ ）
A．F＞F′ B．F＜F′
C．F增大时，F′增大 D．F增大时，F′减小
【答案】C
【知识点】牛顿第三定律
【解析】【解答】根据实验得出的牛顿第三定律的特点可知：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，作用在一条直线上。则实验观察到F与F′的大小关系是F增大时，F′增大，故A、B、D不合题意，C合题意。
故答案为C【分析】相互作用力的特点两个物体之间的作用力大小相等，方向相反，作用在一条直线上，
4．跳高运动员从地面跳起时（ ）
A．运动员对地面的压力等于运动员受的重力
B．地面对运动员的支持力大于运动员对地面的压力
C．地面对运动员的支持力小于运动员受到的重力
D．地面对于运动员的支持力与运动员对地面的压力大小相等
【答案】D
【知识点】牛顿第三定律
【解析】【解答】运动员在起跳过程中运动员的加速度方向竖直向上，根据牛顿第二定律可知运动员所受合力方向竖直向上，故地面对运动员的支持力大于运动员的重力，所以运动员对地面的压力大于运动员受的重力。故A、C不合题意；地面对运动员的支持力和运动员对地面的压力是一对作用力和反作用力，大小相等，方向相反，故B不合题意，D符合。
答案为D【分析】运动员能够跳起的原因是地面对运动员的支持力大于运动员的重力，因为合力向上使运动员能够跳起。地面对运动员的支持力和运动员对地面的压力是一对相互作用力，大小相等，方向相反。
5．为了丰富中学生课余时间的文化生活，同学们组织了掰手腕游戏，如图所示，甲、乙两同学正在进行“掰手腕”游戏，关于他们的手之间的力，下列说法正确的是（ ）
A．甲掰赢了乙，是因为甲手对乙手的作用力大于乙手对甲手的作用力
B．只有当甲乙僵持不分胜负时，甲手对乙手的作用力才等于乙手对甲手的作用力
C．甲、乙比赛对抗时，无法比较甲手对乙手的作用力和乙手对甲手的作用力的大小关系
D．无论谁胜谁负，甲手对乙手的作用力大小等于乙手对甲手的作用力大小
【答案】D
【知识点】牛顿第三定律
【解析】【解答】甲、乙之间的相互作用力总是大小相等，方向相反，作用在一条直线上，只有选项D符合题意。
答案为D【分析】相互作用力，它们总是大小相等，方向相反，作用在同一条直线上，与其输赢无关。
6．（2017高一上·昌平期末）如图所示，马拉车在水平路面上前进，下列说法正确的是（ ）
A．马对车的拉力大于车对马的拉力
B．马对车的拉力小于车对马的拉力
C．马对车的拉力等于车对马的拉力
D．只有当马车匀速前进时，马对车的拉力才等于车对马的拉力
【答案】C
【知识点】牛顿第三定律
【解析】【解答】解：马向前拉车的力和车向后拉马的力是一对作用力与反作用力，它们总是大小相等、方向相反，加速运动时，马向前拉车的力等于车向后拉马的力，故ABD不合题意，C符合题意。
故答案为C【分析】马向前拉车的力和车向后拉马的力是一对相互作用力，它们总是大小相等、方向相反、作用在同一条直线上，与运动状态无关．
二、多选题
7．均匀长杆一端搁在地面上，另一端用细线系在天花板上，如图所示的受力分析示意图中，正确的是( )
A． B．
C． D．
【答案】A,C,D
【知识点】牛顿第三定律
【解析】【解答】因为重力mg和地面支持力FN的方向都在竖直方向上，若拉力F在竖直方向上，则地面对木棒就没有摩擦力作用(木棒对地面无相对运动趋势)，所以A符合题意；若拉力F的方向与竖直方向有夹角，则必然在水平方向上有分力，使得木棒相对地面有运动趋势，则木棒将受到地面的静摩擦力Ff，且方向与F的水平分力方向相反，才能使木棒在水平方向上所受合力为零，故C、D符合题意，B不合题意。
答案为ACD【分析】均匀长木棒处于静止状态，属平衡状态，抓住合力为零做受力分析，确定受力图的正误。
8．如图所示，竖直放置的轻质弹簧一端固定在地面上，另一端与斜面体P连接，P与斜放其上的固定档板MN接触且处于静止状态。则斜面体P此刻所受力的个数有可能为（ ）
A．2个 B．3个 C．4个 D．5个
【答案】A,C
【知识点】牛顿第三定律
【解析】【解答】若斜面体P受到的弹簧弹力F等于其重力mg，则MN对P没有力的作用，如图(a)所示，P受到2个力，故A合题意；若弹簧弹力大于P的重力，则MN对P有压力FN，只有压力FN则P不能平衡，一定存在向右或有向右分量的力，只能是MN对P的摩擦力Ff，因此P此时受到4个力，如图(b)所示，C合题意。
答案为AC【分析】受力分析一般按重力、弹力、摩擦力的顺序进行分析，当弹力和摩擦力无法确定时可以按假设法分情况分析判断。
三、填空题
9．静止在粗糙的水平桌面上的物体，受到木棒的水平推力后仍保持静止。
（1）物体的重力和桌面对它的支持力是一对 。
（2）物体对桌面的压力和桌面对物体的支持力是一对 。
（3）木棒对物体的推力和 是一对作用力和反作用力。
【答案】（1）平衡力
（2）作用力和反作用力
（3）物体对木棒的推力
【知识点】牛顿第三定律
【解析】【解答】（1）物体受到的支持力和物体本身的重力，两者等值、反向，作用在同一直线上的同一物体是一对平衡力；（2）物体对桌面的压力和桌面对物体的支持力是作用力和反作用力；（3）木棒对物体的推力和物体对木棒的推力是一对作用力和反作用力。
【分析】压力和支持力都是弹力，作用力和反作用力是属于同一性质的力，等值、反向、同线但不同体，所以是一对相互作用力。
10．在“DIS验证牛顿第三定律”实验中，把两个 ▲ 传感器的挂钩钩在一起，向相反方向拉动，得到如图乙所示的图线。
（1）请在上述空格填上传感器名称 。
（2）（多选题）根据图线能得出的结论是 。
A．作用力和反作用力性质相同
B．作用力和反作用力同时存在同时消失
C．作用力和反作用力大小相等方向相反
D．作用力和反作用力分别作用在两个物体上
【答案】（1）力
（2）B；C
【知识点】牛顿第三定律
【解析】【解答】（1）在“DIS验证牛顿第三定律”实验中，把两个力传感器的挂钩钩在一起，向相反方向拉动，得到如图乙所示的图线．（2）观察分析两个力传感器的相互作用力随时间变化的曲线，可以看出作用力与反作用力一定大小相等，方向相反，作用力与反作用力大小一定同时变化，故BC正确。
【分析】相互作用力即作用力和反作用力是同种性质的力，两个力大小相等，方向相反，在同一条直线上，互为施力物体和受力物体，同时产生，也同时消失。
四、计算题
11．溜冰是一项非常好的健体，时尚运动，深受青少年小朋友的喜爱，质量分别为40 kg和50 kg的甲、乙两个小孩都穿着冰鞋站在溜冰场的冰面上，其中甲小孩用100 N的水平力推乙小孩，则两个小孩各得到怎样的加速度？
【答案】解：甲、乙的质量分别为m1＝40 kg、m2＝50 kg。甲对乙的水平推力F1＝100 N，根据牛顿第三定律可知乙对甲的推力F2＝100 N，方向与F1相反。据牛顿第二定律，甲、乙小孩的加速度大小。
a1＝ ＝ m/s2＝2.5 m/s2
a2＝ ＝ m/s2＝2 m/s2，两人的加速度方向相反。
【知识点】牛顿第三定律
【解析】【分析】这是考察牛顿运动定律应用的题目，熟练掌握牛顿运动定律是关键；甲推乙的力和乙推甲的力是一对作用力和反作用力，大小都为100N；再根据牛顿第二定律求出各自的加速度。
12．如图所示，两个质量均为m的物块A、B叠放在一个直立着的劲度系数为k的轻弹簧上面而静止。今用一竖直向下的力压物块A，弹簧又缩短了Δl(仍在弹性限度内)而静止。若突然撤去此力，则在撤去此力的瞬间A对B的压力为多大？
【答案】解：设未用力压A时弹簧的压缩量为x，对A、B整体，根据二力平衡条件和胡克定律有2mg＝kx
设用力F向下压A时，对A、B整体的静止状态有
F＋2mg＝k(x＋Δl)
突然撤去F的瞬间，对A、B整体，因重力和弹力不变，其合力向上，加速度向上，有k(x＋Δl)－2mg＝2ma
对物体A有FN－mg＝ma
联立解得B对A的支持力FN＝mg＋
根据牛顿第三定律，A对B的压力大小也为mg＋ ，方向竖直向下。
【知识点】牛顿第三定律
【解析】【分析】先根据受力平衡求出弹簧的弹力，撤去F后，把A、B看作一个整体运用牛顿第二定律求出加速度，再把A隔离出来，运用牛顿第二定律求出B对A的作用力，它和A对B的压力是相互作用力，所以数值相等。
高中物理人教版必修1第四章第5节牛顿第三定律同步练习
一、选择题
1．如图所示，电灯吊在天花板上，设悬线对电灯的拉力为F1，电灯对悬线的拉力为F2，电灯的重力为F3。下列说法正确的是（ ）
A．F1、F2是一对平衡力
B．F1、F3是一对平衡力
C．F1、F3是一对作用力和反作用力
D．F2、F3是一对作用力和反作用力
2．据中国政府网消息，2016年6月25日晚，长征七号运载火箭在海南文昌成功发射，如图是火箭加速上升时的照片，此时喷出气体对火箭作用力的大小（ ）
A．等于火箭的重力 B．等于火箭对喷出气体的作用力
C．小于火箭对喷出气体的作用力 D．大于火箭对喷出气体的作用力
3．利用如图所示的器材探究作用力与反作用力的关系。A、B两个弹簧测力计连接在一起，B的一端固定，用手拉弹簧测力计A，可以看到两个弹簧测力计的指针同时移动。设弹簧测力计A受到B的拉力为F′，弹簧测力计B受到A的拉力为F，则实验观察到F与F′的大小关系是（ ）
A．F＞F′ B．F＜F′
C．F增大时，F′增大 D．F增大时，F′减小
4．跳高运动员从地面跳起时（ ）
A．运动员对地面的压力等于运动员受的重力
B．地面对运动员的支持力大于运动员对地面的压力
C．地面对运动员的支持力小于运动员受到的重力
D．地面对于运动员的支持力与运动员对地面的压力大小相等
5．为了丰富中学生课余时间的文化生活，同学们组织了掰手腕游戏，如图所示，甲、乙两同学正在进行“掰手腕”游戏，关于他们的手之间的力，下列说法正确的是（ ）
A．甲掰赢了乙，是因为甲手对乙手的作用力大于乙手对甲手的作用力
B．只有当甲乙僵持不分胜负时，甲手对乙手的作用力才等于乙手对甲手的作用力
C．甲、乙比赛对抗时，无法比较甲手对乙手的作用力和乙手对甲手的作用力的大小关系
D．无论谁胜谁负，甲手对乙手的作用力大小等于乙手对甲手的作用力大小
6．（2017高一上·昌平期末）如图所示，马拉车在水平路面上前进，下列说法正确的是（ ）
A．马对车的拉力大于车对马的拉力
B．马对车的拉力小于车对马的拉力
C．马对车的拉力等于车对马的拉力
D．只有当马车匀速前进时，马对车的拉力才等于车对马的拉力
二、多选题
7．均匀长杆一端搁在地面上，另一端用细线系在天花板上，如图所示的受力分析示意图中，正确的是( )
A． B．
C． D．
8．如图所示，竖直放置的轻质弹簧一端固定在地面上，另一端与斜面体P连接，P与斜放其上的固定档板MN接触且处于静止状态。则斜面体P此刻所受力的个数有可能为（ ）
A．2个 B．3个 C．4个 D．5个
三、填空题
9．静止在粗糙的水平桌面上的物体，受到木棒的水平推力后仍保持静止。
（1）物体的重力和桌面对它的支持力是一对 。
（2）物体对桌面的压力和桌面对物体的支持力是一对 。
（3）木棒对物体的推力和 是一对作用力和反作用力。
10．在“DIS验证牛顿第三定律”实验中，把两个 ▲ 传感器的挂钩钩在一起，向相反方向拉动，得到如图乙所示的图线。
（1）请在上述空格填上传感器名称 。
（2）（多选题）根据图线能得出的结论是 。
A．作用力和反作用力性质相同
B．作用力和反作用力同时存在同时消失
C．作用力和反作用力大小相等方向相反
D．作用力和反作用力分别作用在两个物体上
四、计算题
11．溜冰是一项非常好的健体，时尚运动，深受青少年小朋友的喜爱，质量分别为40 kg和50 kg的甲、乙两个小孩都穿着冰鞋站在溜冰场的冰面上，其中甲小孩用100 N的水平力推乙小孩，则两个小孩各得到怎样的加速度？
12．如图所示，两个质量均为m的物块A、B叠放在一个直立着的劲度系数为k的轻弹簧上面而静止。今用一竖直向下的力压物块A，弹簧又缩短了Δl(仍在弹性限度内)而静止。若突然撤去此力，则在撤去此力的瞬间A对B的压力为多大？
答案解析部分
1．【答案】B
【知识点】牛顿第三定律
【解析】【解答】悬线对电灯的拉力为F1，电灯对悬线的拉力为F2，符合一对相互作用力的特点，是一对作用力和反作用力，故A不合题意；悬线对电灯的拉力为F1和电灯的重力为F3，作用在一个物体上，大小相等，方向相反，是一对平衡力，故B符合题意，C不符合题意，；电灯对悬线的拉力为F2和电灯的重力为F3，不是两个物体间的相互作用，不是一对作用力和反作用力，故不合题意。
【分析】二力平衡条件是：作用在同一物体上的两个力，大小相等，方向相反，在同一条直线上。而相互作用力特点：等值、方向，同线但不同体。
2．【答案】B
【知识点】牛顿第三定律
【解析】【解答】火箭加速上升，则合力方向向上，所以喷出气体对火箭作用力的大小大于重力，故A不合题意；喷出气体对火箭作用力与火箭对喷出气体的作用力是一对作用力与反作用力，大小相等，故B合题意，C、D不合题意。
故答案为B【分析】物体处于匀速直线运动或静止状态时，受到平衡力的作用。火箭加速上升，不是平衡状态。相互作用力等值，反向，同线，但不同体。喷出气体对火箭作用力与火箭对喷出气体的作用力是一对作用力与反作用力，故大小相等。
3．【答案】C
【知识点】牛顿第三定律
【解析】【解答】根据实验得出的牛顿第三定律的特点可知：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，作用在一条直线上。则实验观察到F与F′的大小关系是F增大时，F′增大，故A、B、D不合题意，C合题意。
故答案为C【分析】相互作用力的特点两个物体之间的作用力大小相等，方向相反，作用在一条直线上，
4．【答案】D
【知识点】牛顿第三定律
【解析】【解答】运动员在起跳过程中运动员的加速度方向竖直向上，根据牛顿第二定律可知运动员所受合力方向竖直向上，故地面对运动员的支持力大于运动员的重力，所以运动员对地面的压力大于运动员受的重力。故A、C不合题意；地面对运动员的支持力和运动员对地面的压力是一对作用力和反作用力，大小相等，方向相反，故B不合题意，D符合。
答案为D【分析】运动员能够跳起的原因是地面对运动员的支持力大于运动员的重力，因为合力向上使运动员能够跳起。地面对运动员的支持力和运动员对地面的压力是一对相互作用力，大小相等，方向相反。
5．【答案】D
【知识点】牛顿第三定律
【解析】【解答】甲、乙之间的相互作用力总是大小相等，方向相反，作用在一条直线上，只有选项D符合题意。
答案为D【分析】相互作用力，它们总是大小相等，方向相反，作用在同一条直线上，与其输赢无关。
6．【答案】C
【知识点】牛顿第三定律
【解析】【解答】解：马向前拉车的力和车向后拉马的力是一对作用力与反作用力，它们总是大小相等、方向相反，加速运动时，马向前拉车的力等于车向后拉马的力，故ABD不合题意，C符合题意。
故答案为C【分析】马向前拉车的力和车向后拉马的力是一对相互作用力，它们总是大小相等、方向相反、作用在同一条直线上，与运动状态无关．
7．【答案】A,C,D
【知识点】牛顿第三定律
【解析】【解答】因为重力mg和地面支持力FN的方向都在竖直方向上，若拉力F在竖直方向上，则地面对木棒就没有摩擦力作用(木棒对地面无相对运动趋势)，所以A符合题意；若拉力F的方向与竖直方向有夹角，则必然在水平方向上有分力，使得木棒相对地面有运动趋势，则木棒将受到地面的静摩擦力Ff，且方向与F的水平分力方向相反，才能使木棒在水平方向上所受合力为零，故C、D符合题意，B不合题意。
答案为ACD【分析】均匀长木棒处于静止状态，属平衡状态，抓住合力为零做受力分析，确定受力图的正误。
8．【答案】A,C
【知识点】牛顿第三定律
【解析】【解答】若斜面体P受到的弹簧弹力F等于其重力mg，则MN对P没有力的作用，如图(a)所示，P受到2个力，故A合题意；若弹簧弹力大于P的重力，则MN对P有压力FN，只有压力FN则P不能平衡，一定存在向右或有向右分量的力，只能是MN对P的摩擦力Ff，因此P此时受到4个力，如图(b)所示，C合题意。
答案为AC【分析】受力分析一般按重力、弹力、摩擦力的顺序进行分析，当弹力和摩擦力无法确定时可以按假设法分情况分析判断。
9．【答案】（1）平衡力
（2）作用力和反作用力
（3）物体对木棒的推力
【知识点】牛顿第三定律
【解析】【解答】（1）物体受到的支持力和物体本身的重力，两者等值、反向，作用在同一直线上的同一物体是一对平衡力；（2）物体对桌面的压力和桌面对物体的支持力是作用力和反作用力；（3）木棒对物体的推力和物体对木棒的推力是一对作用力和反作用力。
【分析】压力和支持力都是弹力，作用力和反作用力是属于同一性质的力，等值、反向、同线但不同体，所以是一对相互作用力。
10．【答案】（1）力
（2）B；C
【知识点】牛顿第三定律
【解析】【解答】（1）在“DIS验证牛顿第三定律”实验中，把两个力传感器的挂钩钩在一起，向相反方向拉动，得到如图乙所示的图线．（2）观察分析两个力传感器的相互作用力随时间变化的曲线，可以看出作用力与反作用力一定大小相等，方向相反，作用力与反作用力大小一定同时变化，故BC正确。
【分析】相互作用力即作用力和反作用力是同种性质的力，两个力大小相等，方向相反，在同一条直线上，互为施力物体和受力物体，同时产生，也同时消失。
11．【答案】解：甲、乙的质量分别为m1＝40 kg、m2＝50 kg。甲对乙的水平推力F1＝100 N，根据牛顿第三定律可知乙对甲的推力F2＝100 N，方向与F1相反。据牛顿第二定律，甲、乙小孩的加速度大小。
a1＝ ＝ m/s2＝2.5 m/s2
a2＝ ＝ m/s2＝2 m/s2，两人的加速度方向相反。
【知识点】牛顿第三定律
【解析】【分析】这是考察牛顿运动定律应用的题目，熟练掌握牛顿运动定律是关键；甲推乙的力和乙推甲的力是一对作用力和反作用力，大小都为100N；再根据牛顿第二定律求出各自的加速度。
12．【答案】解：设未用力压A时弹簧的压缩量为x，对A、B整体，根据二力平衡条件和胡克定律有2mg＝kx
设用力F向下压A时，对A、B整体的静止状态有
F＋2mg＝k(x＋Δl)
突然撤去F的瞬间，对A、B整体，因重力和弹力不变，其合力向上，加速度向上，有k(x＋Δl)－2mg＝2ma
对物体A有FN－mg＝ma
联立解得B对A的支持力FN＝mg＋
根据牛顿第三定律，A对B的压力大小也为mg＋ ，方向竖直向下。
【知识点】牛顿第三定律
【解析】【分析】先根据受力平衡求出弹簧的弹力，撤去F后，把A、B看作一个整体运用牛顿第二定律求出加速度，再把A隔离出来，运用牛顿第二定律求出B对A的作用力，它和A对B的压力是相互作用力，所以数值相等。
