方法02牛頓第三定律在受力分析中的妙用（原卷版）

思想方法02牛頓第三定律在受力分析中的妙用一、方法概述1.方法概述在對物體進(jìn)行受力分析時(shí)，如果不便于分析物體受到的某些力，則可以通過分析其反作用力來解決問題，牛頓第三定律將起到非常重要的轉(zhuǎn)換研究對象的作用，使得我們對問題的分析思路更靈活、更寬闊。2.常見類型物體與地面(或其他受力未知的物體)相互作用，求物體對地面(或其他物體)的作用力。3.解題技巧(1)根據(jù)所求問題應(yīng)用整體法或隔離法選擇研究對象。(2)根據(jù)牛頓第三定律轉(zhuǎn)換研究對象，進(jìn)行受力分析。二、高考真題例證【例證1】（2022·海南·高考真題）在冰上接力比賽時(shí)，甲推乙的作用力是，乙對甲的作用力是，則這兩個(gè)力（）A．大小相等，方向相反 B．大小相等，方向相同C．的沖量大于的沖量 D．的沖量小于的沖量2．（2022·浙江·統(tǒng)考高考真題）如圖所示，魚兒擺尾擊水躍出水面，吞食荷花花瓣的過程中，下列說法正確的是（）A．魚兒吞食花瓣時(shí)魚兒受力平衡B．魚兒擺尾出水時(shí)浮力大于重力C．魚兒擺尾擊水時(shí)受到水的作用力D．研究魚兒擺尾擊水躍出水面的動(dòng)作可把魚兒視為質(zhì)點(diǎn)【例證3】（2021·浙江·統(tǒng)考高考真題）如圖所示，電動(dòng)遙控小車放在水平長木板上面，當(dāng)它在長木板上水平向左加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，長木板保持靜止，此時(shí)（）A．小車只受重力、支持力作用B．木板對小車的作用力方向水平向左C．木板對小車的作用力大于小車對木板的作用力D．木板對小車的作用力與小車對木板的作用力大小一定相等【注意】題中箱對地面的壓力作用在地面上，因不能以地面為研究對象，這時(shí)必須轉(zhuǎn)換研究對象，先以箱為研究對象，求地面對箱的支持力，再通過牛頓第三定律求箱對地面的壓力。而求地面對箱的支持力時(shí)，要先分析箱的受力；求環(huán)對桿的摩擦力時(shí)，也要轉(zhuǎn)換研究對象，先以環(huán)為研究對象，求桿對環(huán)的摩擦力，再通過牛頓第三定律求環(huán)對桿的摩擦力。三、強(qiáng)化訓(xùn)練過關(guān)一、單選題1．（2023·江蘇·模擬預(yù)測）據(jù)歷史文獻(xiàn)和出土文物證明，踢毽子起源于中國漢代，盛行于朝、隋唐。毽子由羽毛、金屬片和膠墊組成。如圖是同學(xué)練習(xí)踢毽子，毽子離開腳后，恰好沿豎直方向運(yùn)動(dòng)，下列說法正確的是（??）A．腳對毽子的作用力大于毽子對腳的作用力，所以才能把毽子踢起來B．因?yàn)榭諝庾枇Υ嬖?，毽子在空中運(yùn)動(dòng)時(shí)加速度總是小于重力加速度gC．毽子上升過程機(jī)械能減少，下落過程機(jī)械能增加D．圖中毽子被踢上去的漫畫，符合物理規(guī)律的是圖a2．（2023·浙江·模擬預(yù)測）如圖所示，外層覆蓋鋅的納米機(jī)器人可攜帶藥物進(jìn)入老鼠體內(nèi)，到達(dá)老鼠的胃部之后，外層的鋅與消化液中的酸發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生氫氣氣泡作為推進(jìn)動(dòng)力，機(jī)器人的速度可達(dá)。若不計(jì)重力和浮力，則下列說法正確的是（）A．胃液中的納米機(jī)器人由電池驅(qū)動(dòng)B．機(jī)器人前進(jìn)時(shí)對胃液的作用力比胃液對機(jī)器人的作用力大C．機(jī)器人在胃液中勻速前進(jìn)時(shí)，氫氣氣泡對機(jī)器人的作用力等于胃液對機(jī)器人的阻力D．機(jī)器人在胃液中加速前進(jìn)時(shí)，氫氣氣泡對機(jī)器人做的功等于機(jī)器人動(dòng)能的增加量3．（2023·廣東·校聯(lián)考模擬預(yù)測）機(jī)器人服務(wù)人類的場景正步入現(xiàn)實(shí)生活中，例如餐廳中使用機(jī)器人來送餐，就越來越常見。如圖甲所示為某餐廳的送餐機(jī)器人，將其結(jié)構(gòu)簡化為如圖乙所示的示意圖，機(jī)器人的上表面保持水平。則下列說法中正確的是（）A．菜品隨著機(jī)器人一起做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，菜品受到與運(yùn)動(dòng)方向一致的摩擦力作用B．菜品隨著機(jī)器人一起做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，菜品對機(jī)器人的壓力和機(jī)器人對菜品的支持力是一對平衡力C．菜品隨著機(jī)器人一起做勻加速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，菜品的慣性逐漸增大D．菜品隨著機(jī)器人一起做勻減速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，機(jī)器人對菜品的作用力大于菜品的重力4．（2023·上?！ひ荒＃┤鐖D所示，家用吊扇對懸掛點(diǎn)有拉力作用，正常轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)吊扇對懸掛點(diǎn)的拉力與它不轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)相比()A．變大B．變小C．不變D．無法判斷5．（2023·上海·一模）如圖所示，甲、已兩人在冰面上“拔河”．兩人中間位置處有一分界線，約定先使對方過分界線者為贏．若繩子質(zhì)量不計(jì)，冰面可看成光滑，則下列說法正確的是A．甲對繩的拉力與繩對甲的拉力是一對平衡力B．甲對繩的拉力與乙對繩的拉力是作用力與反作用力C．若甲的質(zhì)量比乙大，則甲能贏得“拔河”比賽的勝利D．若乙對繩的速度比甲快，則乙能贏得“拔河”比賽的勝利6．（2023·全國·模擬預(yù)測）輕繩一端系在質(zhì)量為m的物體A上，另一端系在一個(gè)套在傾斜粗糙桿的圓環(huán)上?，F(xiàn)用平行于桿的力F拉住繩子上一點(diǎn)O，使物體A從圖中實(shí)線位置緩慢上升到虛線位置，并且圓環(huán)仍保持在原來位置不動(dòng)。則在這一過程中，環(huán)對桿的摩擦力和環(huán)對桿的壓力的變化情況是（）A．逐漸增大，保持不變 B．保持不變，逐漸減小C．逐漸減小，保持不變 D．保持不變，逐漸增大二、多選題7．（2022·云南·模擬預(yù)測）如圖所示，餐廳服務(wù)員托舉菜盤給顧客上菜。若服務(wù)員托舉菜盤快到餐桌前，使菜盤水平向左減速運(yùn)動(dòng)，則（）A．手對菜盤的摩擦力方向向右B．手對菜盤的摩擦力方向向左C．菜盤對手的作用力方向斜向左下方D．菜盤對手的作用力方向斜向右下方8．（2022·海南省直轄縣級單位·一模）下列說法正確的有（????）A．平拋運(yùn)動(dòng)是勻變速曲線運(yùn)動(dòng)B．勻速圓周運(yùn)動(dòng)的線速度、角速度、周期都是不變的C．牛頓第三定律在物體處于非平衡狀態(tài)時(shí)也一樣適用D．物體沿光滑斜面下滑，由于慣性物體的速度不斷增大9．（2022·河南南陽·南陽中學(xué)模擬預(yù)測）某同學(xué)在衛(wèi)生大掃除中用拖把拖地，如圖所示，沿推桿方向?qū)ν习咽┘油屏，此時(shí)推力與水平方向的夾角為θ，且拖把剛好做勻速直線運(yùn)動(dòng)，則（???）A．拖把所受地面的摩擦力為FsinθB．地面對拖把作用力的方向與豎直方向的夾角小于C．從某時(shí)刻開始保持力F的大小不變，減小F與水平方向的夾角θ，地面對拖把的支持力FN將變小D．同學(xué)對推桿的作用力與推桿對拖把的作用力是一對作用力與反作用力10．（2022·重慶北碚·西南大學(xué)附中模擬預(yù)測）如圖，水平飛向球棒的壘球被擊打后，動(dòng)量變化量為，則（）A．球的動(dòng)能可能不變B．球的動(dòng)量大小一定增加C．球?qū)Π舻淖饔昧εc棒對球的作用力大小一定相等D．球受到棒的沖量方向可能與球被擊打前的速度方向相同11．（2022·海南省直轄縣級單位·模擬預(yù)測）如圖，質(zhì)量為的三角形木塊A靜止在水平面上。一質(zhì)量為的物體B正沿A的斜面下滑，三角形木塊A仍然保持靜止。則下列說法中正確的是（）A．A對地面的壓力可能小于B．水平面對A的靜摩擦力可能水平向左C．水平面對A的靜摩擦力不可能為零D．B沿A的斜面下滑時(shí)突然受到一沿斜面向上的力的作用，如果力的大小滿足一定條件時(shí)，三角形木塊A可能會(huì)立刻開始滑動(dòng)12．（2022·安徽滁州·模擬預(yù)測）如圖所示，物體A、B通過輕質(zhì)細(xì)繩及輕質(zhì)彈簧連接在輕滑輪兩側(cè)，物體A、B的質(zhì)量分別為、。開始時(shí)細(xì)繩伸直，用手托著物體A使彈簧處于原長且A與地面的距離為h，物體B靜止在地面上。放手后物體A下落，與地面即將接觸時(shí)速度大小為，此時(shí)物體B對地面恰好無壓力，不計(jì)一切摩擦及空氣阻力，重力加速度大小為g，則下列說法中正確的是（）A．物體A在下落過程中機(jī)械能減少B．物體A與地面即將接觸時(shí)彈簧的彈性勢能為C．物體A對細(xì)繩的拉力大于細(xì)繩對物體A的拉力D．彈簧的勁度系數(shù)為三、解答題13．（2022·江蘇揚(yáng)州·模擬預(yù)測）如圖所示，一雜技運(yùn)動(dòng)員騎摩托車沿一豎直圓軌道做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。摩托車運(yùn)動(dòng)的速率恒為v=10m/s，人和車的總質(zhì)量為m=200kg，摩托車受到的阻力是摩托車對軌道壓力的k倍，且k=0.5，摩托車通過與圓心O在同一水平面上的B點(diǎn)向下運(yùn)動(dòng)時(shí)牽引力恰好為零，摩托車車身的長度不計(jì)，g取10m/s2，π取3.14，試求：（1）運(yùn)動(dòng)員完成一次圓周運(yùn)動(dòng)所需的時(shí)間；（2）車在最低點(diǎn)對軌道的壓力大小。14．（2022·浙江麗水·模擬預(yù)測）跳樓機(jī)可以使人體驗(yàn)失重和超重如圖所示?，F(xiàn)讓升降機(jī)將座艙送到距地面的高處，然后讓座艙自由下落，落到距地面的位置時(shí)開始制動(dòng)，使座艙均勻減速，座艙落到地面時(shí)剛好停下，在該體驗(yàn)中，小明將質(zhì)量的書包平放在大腿上（不計(jì)空氣阻力，g取10m/s2）。（1）當(dāng)座艙靜止時(shí)，請用所學(xué)知識證明書包的重力與書包對小明大腿的壓力大小相等。（2）當(dāng)座艙落到距地面的位置時(shí)，求小明對書包的作用力大小；（3）求跳樓機(jī)從開始制動(dòng)后（勻減速階段）加速度的大?。唬?）當(dāng)座艙落到距地面的位置時(shí)，求小明對書包的作用力大小。15．（2023·天津·模擬預(yù)測）進(jìn)入21世紀(jì)以來，航空航天技術(shù)得到了突飛猛進(jìn)的發(fā)展，實(shí)現(xiàn)火箭回收利用，是一項(xiàng)前沿技術(shù)和熱點(diǎn)技術(shù)?；鸺龑Φ嘏鲎擦艽?，為了減緩回收時(shí)碰撞，一種方案是在返回火箭的底盤安裝了電磁緩沖裝置。該裝置的主要部件有兩部分：①緩沖滑塊，由高強(qiáng)絕緣材料制成，其內(nèi)部邊緣繞有閉合單匝矩形線圈；②火箭主體包括絕緣光滑緩沖軌道、和超導(dǎo)線圈（圖中未畫出），超導(dǎo)線圈能產(chǎn)生方向垂直于整個(gè)緩沖軌道平面的勻強(qiáng)磁場。當(dāng)緩沖滑塊接觸地面時(shí)，滑塊立即停止運(yùn)動(dòng)，此后線圈與火箭主體中的磁場相互作用，火箭主體一直做減速運(yùn)動(dòng)直至達(dá)到軟著陸要求的速