第3节 牛顿第三定律

一、刷基础

1.两位同学用力传感器做“探究作用力与反作用力的关系”实验,计算机屏幕显示如图所示,由此可得出结论(      )

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A.作用力与反作用力的大小总是相等

B.作用力和反作用力的方向总是相同

C.作用力变化在先,反作用力变化在后

D.只有力传感器静止时,作用力与反作用力的大小才相等

答案:A
解析:

由题图可知,作用力与反作用力等大反向,且同时产生、同时变化、同时消失.故选 $ \mathrm{A} $ .


2.小华乘坐无人驾驶轨道交通,观察轨道交通列车的运行情况.如图所示,小华的手紧靠车厢玻璃前壁观赏风景,列车经历进站、出站和在平直轨道上匀速行驶三个阶段.此过程中小华对车厢壁施加的水平推力为 $ F $ ,车厢壁对小华的支持力为 $ {F}_{\mathrm{N}} $ ,车厢底受到的摩擦力为 $ {F}_{\mathrm{f}} $ ,则(      )

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A.推力 $ F $ 和支持力 $ {F}_{\mathrm{N}} $ 是一对平衡力

B.当列车进站时,摩擦力 $ {F}_{\mathrm{f}} $ 大于支持力 $ {F}_{\mathrm{N}} $

C.当列车出站时,摩擦力 $ {F}_{\mathrm{f}} $ 大于支持力 $ {F}_{\mathrm{N}} $

D.当列车沿平直轨道匀速行驶时,摩擦力 $ {F}_{\mathrm{f}} $ 大于支持力 $ {F}_{\mathrm{N}} $

答案:C
解析:

推力 $ F $ 和支持力 $ {F}_{\mathrm{N}} $ 是一对相互作用力, $ \mathrm{A} $ 错误;以小华为研究对象进行受力分析,水平方向上,小华受到水平向左的支持力 $ {F}_{\mathrm{N}} $ 、车厢底对其水平向右的摩擦力 $ F{\prime }_{\mathrm{f}} $ ,根据牛顿第三定律可得 $ {F}_{\mathrm{f}} $ 与 $ F{\prime }_{\mathrm{f}} $ 大小相等,所以列车减速进站时 $ {F}_{\mathrm{f}} $ 小于 $ {F}_{\mathrm{N}} $ ,列车加速出站时 $ {F}_{\mathrm{f}} $ 大于 $ {F}_{\mathrm{N}} $ ,列车匀速行驶时 $ {F}_{\mathrm{f}} $ 等于 $ {F}_{\mathrm{N}} $ , $ \mathrm{B} $ 、 $ \mathrm{D} $ 错误, $ \mathrm{C} $ 正确.


3.如图所示,一盆景放在水平的小方桌上保持静止状态,则(      )

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A.盆景所受重力和对小方桌的压力是一对平衡力

B.盆景所受的支持力是小方桌的形变产生的

C.盆景所受重力和小方桌对盆景的支持力是作用力与反作用力

D.由于松树重心不在盆景中心正上方,盆景受到水平方向的摩擦力

答案:B
解析:

盆景处于平衡状态,盆景所受的重力与桌面对盆景的支持力是一对平衡力, $ \mathrm{A} $ 、 $ \mathrm{C} $ 错误;盆景所受的支持力是施力物体小方桌的形变产生的, $ \mathrm{B} $ 正确;盆景水平方向不受摩擦力,如果存在摩擦力,则盆景无法平衡, $ \mathrm{D} $ 错误.


4.某实验中学高一两个班同学分成甲、乙队参加了拔河比赛,如图所示,如果绳质量不计,且保持水平,在甲、乙两队的拔河比赛中,甲队获胜,则(      )

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A.甲对乙的拉力大小始终等于乙对甲的拉力大小,甲获胜只是地面对甲的最大静摩擦力大于地面对乙的最大静摩擦力

B.甲把乙加速拉过去时,甲对乙的拉力大于乙对甲的拉力

C.只有当甲把乙匀速拉过去时,甲对乙的拉力大小才等于乙对甲的拉力大小

D.甲对乙的拉力始终小于乙对甲的拉力

答案:A
解析:

在拔河比赛中,甲对乙的拉力与乙对甲的拉力为一对相互作用力,始终大小相等,方向相反,甲获胜只是地面对甲的最大静摩擦力大于地面对乙的最大静摩擦力.故 $ \mathrm{A} $ 正确.


5.如图所示,小巧美观的冰箱贴利用磁性可以贴在冰箱的竖直壁上,是一种很别致的装饰.冰箱贴静止不动时,下列说法正确的是(      )

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A.冰箱贴对冰箱的摩擦力方向竖直向上

B.冰箱对冰箱贴的摩擦力与冰箱贴受到的重力是一对平衡力

C.冰箱贴受到的磁力与冰箱对它的弹力是一对作用力与反作用力

D.若冰箱壁光滑,无论冰箱贴磁性多强,它都不能够静止贴在冰箱上

答案:BD
解析:

冰箱贴有向下的运动趋势,因此冰箱对冰箱贴的摩擦力方向竖直向上,根据牛顿第三定律可知,冰箱贴对冰箱的摩擦力方向竖直向下,故 $ \mathrm{A} $ 错误;冰箱贴与冰箱保持相对静止,它受到的竖直向上的静摩擦力与竖直向下的重力是一对平衡力,故 $ \mathrm{B} $ 正确;冰箱贴受到的磁力与冰箱对它的弹力是不同性质的力,而且这两个力作用在同一物体上,不是一对作用力与反作用力,故 $ \mathrm{C} $ 错误;如果冰箱壁是光滑的,无论冰箱贴的磁性有多强,冰箱贴和冰箱之间没有摩擦力,竖直方向只受重力,所以冰箱贴不能够静止贴在冰箱上,故 $ \mathrm{D} $ 正确.