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-1-牛顿第三定律(25分钟·60分)一、选择题(本题共6小题,每题6分,共36分)1.如图,水平力F把一个物体紧压在竖直的墙壁上静止不动,下列说法中正确的是()A.作用力F跟墙壁对物体的压力不是一对平衡力B.作用力F与物体对墙壁的压力是一对平衡力C.物体的重力跟墙壁对物体的静摩擦力是一对作用力与反作用力D.物体对墙壁的压力与墙壁对物体的压力是一对作用力与反作用力【解析】选D。物体在水平方向受到作用力F跟墙壁对物体的压力两个力,它们是一对平衡力,故选项A错误;作用力F与物体对墙壁的压力不是作用在同一个物体上,不是平衡力,故选项B错误;物体竖直方向受到重力和墙壁对物体的静摩擦力两个作用力,物体处于静止状态,则这两个力是一对平衡力,故选项C错误;物体对墙壁的压力与墙壁对物体的压力是一对作用力与反作用力,故选项D正确。2.(2020·广州高一检测)第24届冬季奥林匹克运动会将在2022年由北京市和张家口市联合举办。越野滑雪是比赛项目之一,如图为中国运动员在训练中的照片,运动员在赛道上滑行时()A.滑雪板对赛道的作用力大于赛道对滑雪板的作用力B.滑雪板对赛道的作用力小于赛道对滑雪板的作用力C.滑雪板对赛道的作用力与赛道对滑雪板的作用力方向相同D.滑雪板对赛道的作用力与赛道对滑雪板的作用力是同一性质的力【解析】选D。滑雪板对赛道的作用力和赛道对滑雪板的作用力是一对相互作用力,大小相等,方向相反,性质相同,故A、B、C错误,D正确。-2-3.如图所示,重为G的花瓶置于水平桌面上,桌面对花瓶的支持力为F1,花瓶对桌面的压力为F2,下列说法正确的是()A.F1大于F2B.G与F2是一对平衡力C.G与F1是一对作用力与反作用力D.F1与F2是一对作用力与反作用力【解析】选D。花瓶对桌面的压力和桌面对花瓶的支持力是一对作用力与反作用力,所以F1与F2是一对相互作用力,所以二者大小相等,A错误,D正确;G是花瓶的重力,而F2是桌面的受力,二力作用在两个不同的物体上,不可能平衡,B错误;F1与G都作用在花瓶上,大小相等,方向相反,是一对平衡力,C错误。4.(2020·临沂高一检测)如图所示,人沿水平方向拉牛,但没有拉动,下列说法正确的是()A.绳拉牛的力与牛拉绳的力是一对平衡力B.绳拉牛的力小于牛拉绳的力C.绳拉牛的力与地面对牛的摩擦力是一对平衡力D.绳拉牛的力与地面对牛的摩擦力是一对作用力和反作用力【解析】选C。绳拉牛的力与牛拉绳的力是一对作用力和反作用力,大小相等,选项A、B错误;绳拉牛的力与地面对牛的摩擦力大小相等,方向相反,作用在同一个物体上,是一对平衡力,故选项C正确,D错误。5.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()-3-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【解析】选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。6.如图为一竖直放置的棋盘,该棋盘具有磁性,每个棋子均可视为能被棋盘吸引的相同质量的小磁体。对于静止在棋盘上的棋子,下列说法正确的是()A.棋子受三个力作用B.棋子所受的摩擦力是个定值C.棋盘对棋子的作用力大于棋子对棋盘的作用力D.只要磁力足够大,即使棋盘光滑,棋子也能静止在棋盘上【解析】选B。棋子受重力、棋盘面的吸引力、弹力和摩擦力四个力,故选项A错误;竖直方向上棋子的重力和受到的静摩擦力平衡,棋子所受的摩擦力大小与重力大小相等,是个定值,故选项B正确;棋盘对棋子的作用力与棋子对棋盘的作用力是一对相互作用力,它们大小相等,故选项C错误;若棋盘光滑,则棋子不受摩擦力,故棋子不能静止在棋盘上,故选项D错误。二、计算题(本题共2小题,共24分。要有必要的文字说明和解题步骤,有数值计算的要标明单位)7.(10分)如图所示,有位同学搞了一项小发明,他在自制的小车上安装了一个风帆和一台由电-4-池作电源的电风扇。他设想让电风扇的风吹在风帆上,从而推动风帆并带动小车向前运动。他还设想做进一步改进,将电池改用太阳能电池,这样他也许能在暑假阶段乘着自制的小车外出周游各省的名胜风景呢。你认为他的愿望能实现吗?你能帮助他实现这一愿望吗?【解析】不能实现。用电风扇的风吹固定在小车的风帆上,风对电风扇的反作用力向后,风对风帆的作用力向前,这两个力几乎等大反向,所以小车不会向前加速运动;如果将电风扇向车后吹风,利用风对小车的反作用力可以使小车向前加速运动。答案:见解析8.(14分)如图所示,物体A重GA=40N,物体B重GB=20N,A与B、B与地面之间的动摩擦因数相同。用水平绳将物体A系在竖直墙壁上,水平力F向右拉物体B,当F=30N时,才能将B匀速拉出。则接触面间的动摩擦因数μ多大?【解析】设接触面间的动摩擦因数为μ,物体A与B间的滑动摩擦力为f1=μGA,物体B与地面间的滑动摩擦力为f2=μ(GA+GB),将B匀速拉出,拉力大小与两个摩擦力的合力大小应相等,有F=f1+f2=μ(2GA+GB),解得:μ=0.30。答案:0.30(15分钟·40分)9.(6分)《水浒传》第七回“花和尚倒拔垂杨柳”中有这样一个情节:“众泼皮嫌一株绿杨树上的乌鸦叫。鲁智深相了一相,走到树前,把直裰脱了,用右手向下,把身倒缴着,却把左手拔住上截,把腰只一趁,将那株绿杨树带根拔起。”对这段话中描述的力学知识,理解正确的是()A.鲁智深对绿杨树施加了力,而绿杨树对鲁智深没有力的作用B.鲁智深对绿杨树施加的力大于绿杨树对鲁智深施加的力C.鲁智深对绿杨树施加的力等于绿杨树对鲁智深施加的力D.条件不足,不能判断出鲁智深对绿杨树的力与绿杨树对鲁智深的力之间的关系-5-【解析】选C。鲁智深对绿杨树施加的力与绿杨树对鲁智深施加的力是作用力与反作用力,大小始终相等,故选项C正确,选项A、B、D错误。10.(6分)如图所示,不光滑的水平面上并列放置两物块A和B。已知水平面对A的最大静摩擦力为4N,水平面对B的最大静摩擦力为2N,当用F=3N的水平力从左侧推A时,物体A、B受的摩擦力分别为FfA、FfB,则()A.FfA=1N,FfB=2NB.FfA=3N,FfB=0C.FfA=4N,FfB=2ND.因动摩擦因数和A、B的质量未知,故无法计算【解析】选B。对A:水平方向受到3N向右的推力和3N向左的静摩擦力,没有超过A的最大静摩擦力4N,所以A和B接触而没有挤压,B对A的作用力FBA=0。对B:没有相对水平面滑动的趋势,水平面对B没有摩擦力,FfB=0。故选B。11.(6分)(多选)均匀木棒一端搁在地面上,另一端用细线系在天花板上,如图受力分析示意图中,正确的是()【解析】选A、C、D。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正确;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B错误,C、D正确。12.(22分)如图,将完全相同的、质量均为4kg的木块A和B叠放在水平桌面上,各接触面动摩擦因数相同均为μ=0.2,最大静摩擦力等于滑动摩擦力(g取10N/kg)。-6-(1)若在14N的水平拉力F1作用下,求桌面对B的摩擦力f2多大?B对A的摩擦力f1多大?(2)若将A、B紧靠着放在水平桌面上,用水平推力F2推A使它们一起匀速运动,则F2多大?这时,A对B的弹力有多大?【解析】(1)桌面对B的最大静摩擦力为:fmax=μN=μ·2mg=0.2×2×40N=16N,因为F1=14N16N,所以A、B均处于静止状态,B受到的是静摩擦力。根据二力平衡可得:桌面对B的摩擦力f2=14N。根据平衡条件A受摩擦力为零,即B对A的摩擦力为:f1=0。(2)A、B一起匀速运动,把AB看成一个整体,根据二力平衡可得:F2=fA+fB=μNA+μNB=μ·2mg=0.2×2×40N=16N,因为匀速运动,所以A对B的弹力为:NAB=fB=μmg=0.2×40N=8N。答案:(1)14N0(2)16N8N【加固训练】(多选)将一物块分成相等的A、B两部分靠在一起,下端放置在地面上,上端用绳子拴在天花板上,绳子处于竖直伸直状态,整个装置静止。则()A.绳子上拉力可能为零B.地面受的压力可能为零C.地面与物块间可能存在摩擦力D.A、B之间可能存在摩擦力【解析】选A、D。若A受到重力、支持力和摩擦力而平衡,则绳子拉力为零,A、D对。地面肯定对B有支持力,即B一定对地面有压力,B错。绳子竖直,A、B相对地面无运动趋势,B与地面间无摩擦力,C错。