資源簡介

課時分層作業(十六)　牛頓第三運動定律
說明：單選題每小題4分，雙選題每小題6分，本試卷總分72分
?題組一　作用力與反作用力
1．越野滑雪是比賽項目之一，運動員在賽道上滑行時(　　)
A．滑雪板對賽道的作用力大于賽道對滑雪板的作用力
B．滑雪板對賽道的作用力小于賽道對滑雪板的作用力
C．滑雪板對賽道的作用力與賽道對滑雪板的作用力方向相同
D．滑雪板對賽道的作用力與賽道對滑雪板的作用力是同一性質的力
2．由自然資源部組織的中國南極考察隊從上海出發遠赴南極，由“雪龍號”“雪龍2號”共同執行科考任務。如圖所示為靜止在海面上的“雪龍2號”的簡化示意圖，不考慮其旅行中質量的變化。關于“雪龍2號”，下列說法正確的是(　　)
A．重力只作用在“雪龍2號”的重心處，其余部分不受重力作用
B．重力與浮力是一對作用力與反作用力
C．在南極受到的重力比在上海受到的重力大
D．圖中碎冰塊對船體的彈力方向垂直于冰塊表面向上
3．用一根輕質彈簧豎直懸掛一小球，小球和彈簧的受力如圖所示，下列說法正確的是 (　　)
A．F1的施力物體是彈簧
B．F2的反作用力是F3
C．F3的施力物體是地球
D．F4的反作用力是F1
?題組二　相互作用力與平衡力的比較
4．若無人機在空中處于懸停狀態進行拍攝，在無風無雨的理想情況下，下列說法正確的是(　　)
A．無人機所受重力和空氣對無人機向上的推力為一對平衡力
B．無人機所受重力和無人機對空氣向下推力為一對平衡力
C．無人機所受重力和空氣對無人機向上的推力為一對作用力與反作用力
D．無人機對空氣向下的推力小于空氣對無人機向上的推力
5．重力為G的掃地機器人在水平地板上行駛，地板對機器人的支持力為FN，機器人對地板的壓力為FN′，下列說法正確的是(　　)
A．當掃地機器人加速行駛時，FN大于FN′
B．當掃地機器人減速行駛時，FN大于FN′
C．當掃地機器人勻速行駛時，G與FN′是一對平衡力
D．無論掃地機器人如何運動，FN的大小和FN′的大小總相等
6．電動滑板車是繼傳統滑板之后的又一滑板運動的新型產品形式，深受年輕人的喜愛。電動滑板車置于水平地面上，下列說法正確的是(　　)
A．人站在滑板車上保持靜止時，人所受的重力和地面對滑板車的支持力是一對平衡力
B．人站在滑板車上保持靜止時，滑板車對人的支持力與滑板車對地面的壓力是一對作用力和反作用力
C．人向上起跳的加速階段，滑板車對人的支持力等于人對滑板車的壓力
D．人向上起跳的加速階段，人所受的重力與人對滑板車的壓力大小相等
?題組三　牛頓第三定律的綜合應用
7．在各地機場，旅客可以使用自動取票機直接刷二代身份證獲取機票。為了防止旅客忘記身份證，識別感應區一般設計為斜面。如圖所示，斜面的傾角小于45°，當身份證放在感應區上處于靜止狀態時，下列說法正確的是(　　)
A．身份證對感應區的靜摩擦力方向沿斜面向上
B．感應區對身份證的支持力大于對身份證的摩擦力
C．感應區對身份證的作用力大于身份證所受的重力
D．感應區對身份證的作用力小于身份證所受的重力
8．將重均為G的兩個磁環A、B，先后套在光滑的木支架上，并使兩磁環N極相對，此時可以看到上方的磁環A“懸浮”在空中，如圖所示。設磁環B對木支架底座的壓力為F1，B對A的排斥力為F2，關于這些力的大小關系正確的是(　　)
A．F1＞2G，F2＝G　　　 B．F1＝2G，F2＞G
C．F1＝2G，F2＝G D．F1＞2G，F2＞G
9．一質量為50 kg的人，站在電梯底板上隨同電梯一起由靜止開始勻加速豎直上升，經時間3 s速度達到6 m/s。取g＝10 m/s2，求運動過程中：
(1)電梯加速度的大小；
(2)人對電梯底板壓力的大小。
10．(雙選)如圖所示，一個箱子放在水平地面上，箱內有一固定的豎直桿，在桿上套著一個環。箱和桿質量是M，環的質量為m，已知環沿著桿以加速度a下滑，環受桿的摩擦阻力大小為F，則此時箱對地面的壓力為(　　)
A．Mg＋F B．(M＋m)g－F
C．(M＋m)g D．(M＋m)g－ma
11．(雙選)如圖所示，質量分別為m1、m2的甲、乙兩木塊之間壓縮一輕彈簧，用細線拉緊，豎直放置在水平地面上。當整個裝置處于靜止狀態時，彈簧豎直，細線的拉力大小為F。將細線剪斷的瞬間，下列說法中正確的是(　　)
A．甲的加速度大小為a＝
B．甲的加速度大小為a＝
C．乙對地面的壓力大小為(m1＋m 2)g＋F
D．地面對乙的支持力大小為(m 1＋m 2)g
12．超市中小張用水平方向的推力推著質量為m的購物車乘勻速上升的自動扶梯上樓，如圖所示。假設小張、購物車、自動扶梯間保持相對靜止，自動扶梯的傾角為30°，小張的質量為M，小張與扶梯間的動摩擦因數為μ，購物車與扶梯間的摩擦忽略不計。則(　　)
A．小張對扶梯的壓力大小為Mg cos 30°，方向垂直于斜面向下
B．小張對扶梯的摩擦力大小為(M＋m)·g sin 30°，方向沿斜面向下
C．扶梯對小張的摩擦力大小為μ(M＋m)·g cos 30°，方向沿斜面向上
D．小張對車的推力和車對小張的推力大小必相等，這是因為人和車均處于平衡狀態
13．(12分)如圖所示的裝置叫阿特伍德機，是阿特伍德創造的一種著名力學實驗裝置，可以用來研究勻變速直線運動的規律。繩子兩端的物體下落(或上升)的加速度大小總是小于重力加速度g，同自由落體運動相比，物體下落相同的高度，所花費的時間更長，這使得實驗者有足夠的時間觀測、研究實驗現象。已知物體A、B的質量均為M，物體C的質量為m，輕繩與輕滑輪間的摩擦不計，繩子不可伸長。如果m＝M，求：
(1)物體B從靜止開始下落一段距離所用的時間與其做自由落體運動下落同樣的距離所用時間的比值；
(2)系統由靜止釋放后，運動過程中物體C對物體B的拉力。
5 / 5課時分層作業(十六)
1．D　[滑雪板對賽道的作用力與賽道對滑雪板的作用力是一對作用力與反作用力，二者大小相等，方向相反，是同一性質的力，故D正確。]
2．C　[物體的各部分都受重力作用，不是只作用在“雪龍2號”的重心處，A錯誤；“雪龍2號”受到的重力和浮力是一對平衡力，故B錯誤；由于地球自轉，上海的重力加速度小于南極的重力加速度，故“雪龍2號”在南極受到的重力大于在上海受到的重力，故C正確；碎冰塊對船體的彈力方向垂直于接觸面的切面，不是垂直于冰塊表面，故D錯誤。故選C。]
3．B　[F1的施力物體是地球，F2的反作用力是F3，F3的施力物體是小球，F4的反作用力是彈簧對天花板向下的拉力，B正確。]
4．A　[無人機所受重力和空氣對無人機向上的推力作用在同一物體，大小相等，方向相反，故無人機所受重力和空氣對無人機向上的推力為一對平衡力，故A正確，C錯誤；無人機所受重力和無人機對空氣向下推力受力物體不同，不是一對平衡力，故B錯誤；根據牛頓第三定律可知無人機對空氣向下的推力等于空氣對無人機向上的推力，故D錯誤。故選A。]
5．D　[掃地機器人在水平地板上行駛，地板對掃地機器人的支持力和機器人對地板的壓力分別作用在兩個不同的物體上，是一對相互作用力，根據牛頓第三定律，可知作用力與反作用力總是大小相等、方向相反、作用在同一條直線上，與機器人如何運動無關；當掃地機器人勻速行駛時，G與FN是一對平衡力，故A、B、C錯誤，D正確。]
6．C　[人站在滑板車上保持靜止時，人所受的重力與滑板車對人的支持力是一對平衡力，人所受的重力和地面對滑板車的支持力分別作用在兩個不同的物體上，選項A錯誤；人站在滑板車上保持靜止時，滑板車對人的支持力與人對滑板車的壓力是一對作用力和反作用力，選項B錯誤；滑板車對人的支持力與人對滑板車的壓力是一對作用力和反作用力，總是大小相等，方向相反，與人的運動狀態無關，選項C正確；人向上起跳時，加速度向上，合力向上，人所受的重力小于滑板車對人的支持力，所以人所受的重力小于人對滑板車的壓力，選項D錯誤。]
7．B　[感應區對身份證的靜摩擦力沿斜面向上，由牛頓第三定律可知，身份證對感應區的靜摩擦力方向沿斜面向下，故A錯誤；感應區對身份證的支持力垂直斜面向上，對身份證的摩擦力沿斜面向上，設斜面的傾角為θ，由平衡條件可得FN＝G cos θ，f＝G sin θ，由于θ<45°，可知感應區對身份證的支持力大于對身份證的摩擦力，故B正確；身份證受向下的重力與感應區對身份證的作用力，二力的合力為零，則感應區對身份證的作用力與身份證所受重力等大反向，故C、D錯誤。故選B。]
8．C　[對于磁環A，受到重力G和磁環B對磁環A的排斥力F2，根據平衡條件可知，F2＝G；對于磁環B，受到重力G、磁環A對磁環B的排斥力F2′及木支架底座對磁環B的支持力F1′的作用，根據平衡條件得，F1′＝F2′＋G，根據作用力與反作用力的關系知F1＝F2＋G，則有F1＝2G，選項C正確。]
9．解析：(1)根據運動學公式v＝at
電梯的加速度a＝＝ m/s2＝2 m/s2。
(2)設電梯對人的支持力為F，由牛頓第二定律得
F－mg＝ma
解得F＝m(g＋a)＝600 N
由牛頓第三定律可知：在電梯上升過程中人對電梯底板壓力的大小為600 N。
答案：(1)2 m/s2　(2)600 N
10．AD　[由牛頓第三定律可知，環對桿的摩擦力大小為F，方向向下，箱對地面的壓力為Mg＋F，故A正確；對環由牛頓第二定律得：mg－F＝ma，解得F＝m(g－a)，代入A項中得壓力為(M＋m)g－ma，故D正確。]
11．AC　[開始系統處于靜止狀態，對甲分析，有F＋m1g＝F彈，剪斷細線的瞬間，彈簧彈力不變，對甲由牛頓第二定律得F合甲＝F彈－m1g＝m1a，聯立得a＝，故A正確，B錯誤；對乙分析可知，剪斷細線后均處于靜止狀態，則FN＝m2g＋F彈，聯立F＋m1g＝F彈，可知FN＝m2g＋m1g＋F，由牛頓第三定律可知乙對地面的壓力大小F′N＝FN＝m2g＋m1g＋F，故C正確，D錯誤。]
12．B　[分別對小張和購物車受力分析，并正交分解如圖甲、乙所示。
甲　　　　　　　　　　　乙
由受力平衡可知，N1＝Mg cos 30°－F sin 30°，f＝Mg sin 30°＋F cos 30°，F cos 30°＝mg sin 30°，結合牛頓第三定律可知，A、C錯誤，B正確；小張對車的推力和車對小張的推力是一對作用力與反作用力，大小必相等，D錯誤。]
13．解析：(1)設物體的加速度大小為a，繩子的拉力大小為F，對物體A有F－Mg＝Ma
對物體B、C組成的整體有(M＋m)g－F＝(M＋m)a
解得a＝g，
代入m＝M得a＝
設物體B從靜止開始下落一段距離h歷時t，則h＝at2
設物體B做自由落體運動下落相同距離歷時t0，則h＝
解得＝＝3。
(2)設物體B對物體C的拉力為FT，對物體C有mg－FT＝ma，解得FT＝mg
由牛頓第三定律可知，物體C對物體B的拉力大小為mg，方向豎直向下。
答案：(1)3　(2)mg，方向豎直向下
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