高中物理与名师对话答案

题组1　对惯性和牛顿第一定律的理解
1．(多选)我国《道路交通安全法》中规定：各种小型车辆前排乘坐的人(包括司机)必须系好安全带，这是因为(　　)
A．系好安全带可以减小惯性
B．是否系好安全带对人和车的惯性没有影响
C．系好安全带可以防止因车的惯性而造成的伤害
D．系好安全带可以防止因人的惯性而造成的伤害
解析：根据惯性的定义知：安全带与人和车的惯性无关，A错、B对，系好安全带主要是防止因刹车时人具有向前的惯性而造成伤害事故，C错，D对．
答案：BD
2．(多选)如图所示，

在匀速前进的磁悬浮列车里，小明将一小球放在水平桌面上，且小球相对桌面静止．关于小球与列车的运动，下列说法正确的是(　　)
A．若小球向前滚动，则磁悬浮列车在加速前进
B．若小球向后滚动，则磁悬浮列车在加速前进
C．磁悬浮列车急刹车时，小球向前滚动
D．磁悬浮列车急刹车时，小球向后滚动
解析：列车加(减)速时，小球由于惯性保持原来的运动状态不变，相对于车向后(前)滚动，选项B、C正确．
答案：BC
题组2　作用力、反作用力与一对平衡力的区别
3．物体静止于一斜面上，如图

所示，则下列说法正确的是(　　)
A．物体对斜面的压力和斜面对物体的支持力是一对平衡力
B．物体对斜面的摩擦力和斜面对物体的摩擦力是一对作用力和反作用力
C．物体所受的重力和斜面对物体的作用力是一对作用力和反作用力
D．物体所受的重力可以分解为沿斜面向下的力和对斜面的压力
解析：根据作用力和反作用力及平衡力的特点可知物体对斜面的压力和斜面对物体的支持力及物体对斜面的摩擦力和斜面对物体的摩擦力，分别作用在斜面和物体上，因此它们是两对作用力和反作用力，故A错，B对．物体的重力是地球施加的，它的反作用力应作用在地球上，由此可知C错．对重力分解，其分力也是作用在物体上的，不可能分解为斜面上的压力，D错．
答案：B
4．某学校教室里的磁性黑板上通常粘挂一些小磁铁，小磁铁被吸在黑板上可以用于“贴”挂图或试题答案．关于小磁铁，下列说法中正确的是(　　)
A．磁铁受到的电磁吸引力大于受到的弹力才能被吸在黑板上
B．磁铁与黑板间在水平方向上存在两对作用力与反作用力
C．磁铁受到五个力的作用
D．磁铁受到的支持力与黑板受到的压力是一对平衡力
解析：磁铁受到重力、电磁吸引力、黑板的弹力和静摩擦力共四个力的作用，其中重力与静摩擦力、电磁吸引力与弹力分别是一对平衡力，它们大小相等，方向相反，故A、C错；磁铁与黑板间在水平方向上存在着相互的电磁吸引力和弹力这样两对作用力与反作用力，故B正确；磁铁受到的支持力和黑板受到的压力都是弹力，施力物质与受力物体互换，是一对作用力与反作用力，而不是一对平衡力，一对平衡力必须是同一个物体受到的两个力，故D错．
答案：B
题组3　应用牛顿第三定律定性分析生活现象
5．跳高运动员从地面起跳的瞬间和跳起后，下列说法正确的是(　　)
A．跳高运动员从地面起跳的瞬间，地面先给运动员一个大于运动员受到的重力的支持力，运动员再给地面一个压力
B．跳高运动员从地面起跳的瞬间，地面给运动员的支持力和运动员对地面的压力是同时产生的
C．跳高运动员从地面起跳起后，地面给运动员的支持力等于运动员的重力
D．跳高运动员从地面起跳起后，运动员给地面的压力等于地面给人的支持力
解析：地面给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，是同时产生的．所以选项A错误，选项B正确．跳高运动员从地面起跳的瞬间，必有向上的加速度，这是因为地面给运动员的支持力大于运动员受到的重力，运动员所受合外力竖直向上的结果．跳高运动员从地面起跳后，运动员给地面的压力和地面给运动员的支持力同时消失了，所以C、D错误．
答案：B
6．2013年12月2日，我国“嫦娥三号”月球探测器在长征号火箭的推动下顺利升空．“嫦娥三号”携带的“玉兔号”月球车首次实现了软着路和月面巡视勘察，下面关于“嫦娥三号”和火箭起飞的情形，叙述正确的是(　　)
A．火箭尾部向下喷气，喷出的气体反过来对火箭产生一个反作用力，从而让火箭获得了向上的推力
B．火箭尾部喷出的气体对空气产生一个作用力，空气的反作用力使火箭获得飞行的动力
C．火箭飞出大气层，由于没有空气，火箭虽然向下喷气，但也无法获得前进的动力
D．“嫦娥三号”绕月球飞行时，月球对其引力提供向心力，此时“嫦娥三号”对月球没有引力作用
解析：气体能够从火箭尾部向下喷出，说明气体受到了火箭尾部的向下力，根据牛顿第三定律，气体给火箭一竖直向上的反作用力，施力物体分别是火箭的尾部与气体，与空气有无无关，因此本题选A.
答案：A
题组4　牛顿第三定律的应用
7．(多选)如图所示，

人重600 N，木板重400 N，人与木板间、木板与地面间的动摩擦因数均为0.2，绳与滑轮的质量及它们之间的摩擦不计，现在人用水平拉力拉绳，使他与木板一起向右匀速运动，则(　　)
A．人拉绳的力是200 N
B．人拉绳的力是100 N
C．人的脚给木板的摩擦力方向水平向右
D．人的脚给木板的摩擦力方向水平向左
解析：先运用整体法，选取人和木板组成的系统为研究对象，设绳中弹力大小为FT，则2FT＝μ(G人＋G木板)＝0.2×(600＋400)N＝200 N，所以FT＝100 N，选项A错误，B正确；再运用隔离法，选取人为研究对象，水平方向上，人共受到两个力的作用：绳子水平向右的弹力和木板对人的脚的摩擦力，因为二力平衡，所以该摩擦力与弹力等大反向，即摩擦力方向水平向左，根据牛顿第三定律，人的脚给木板的摩擦力方向水平向右，选项C正确，D错误．本题答案为B、C.
答案：BC
8．如图所示，

在台秤上放半杯水，台秤示数为G′＝50 N，另用挂在支架上的弹簧测力计悬挂一边长均为a＝10 cm的金属块，该金属块的密度ρ＝3×103 kg/m3，当把弹簧测力计下的金属块平衡地浸入水中深b＝4 cm处时，弹簧测力计和台秤示数分别为多少？
(水的密度是ρ水＝103 kg/m3，g取10 m/s2)
解析：金属块的受力如图所示，

因金属块静止，所以弹簧测力计对金属块的拉力大小为
FT＝G－F浮．
又因G＝ρa3g＝30 N
F浮＝ρ水gV排＝ρ水ga2b＝4 N
则FT＝G－F浮＝30 N－4 N＝26 N
所以弹簧测力计的示数为26 N.
由牛顿第三定律知，水对金属块的力与金属块对水的力大小都为4 N，台秤的示数由于浮力的作用力增加了F′＝4 N，所以台秤的示数为FN＝G′＋F′＝54 N.
答案：26 N　54 N