人教版高中物理专项练习：牛顿第三定律（人教版必修第一册）解析版

【题型1作用力与反作用力的关系】

［例1］如图所示，大人跟小孩掰手腕，很容易把小孩的手压到桌面上。若大人刈小孩的力

记为尸1，小孩对大人的力记为尸2，则（）

A.F1>F2B.F1和々大小相等

CE先于产2产生D.B后于产2产生

答案B

解析大人对小孩的作用力与小孩对大人的作用力是作用力与反作用力，大小相等，方向相

反，选项A错误，B正确；由牛顿第三定律知Fi和巳同时产生，选项C、D错误。

【变式1-1】牛顿在总结C.雷恩、J.沃利斯和C.惠更斯等人的研究结果后，提出了著名的牛

顿第三定律，阐述了作用力和反作用力的关系，从而与牛顿第一定律和牛顿第二定律形成了

完整的牛顿力学体系。下列关于作用力和反作用力的说法正确的是（）

A.物体先对地面产生压力，然后地面才对物体产生支持力

B.物体对地面的压力和地面对物体的支持力互相平衡

C.人推车加速前进，人对车的作用力的大小等于车对人的作用力的大小

D.物体在地面上滑行，物体对地面的摩擦力大于地面对物体的摩擦力

解析：选C物体对地面的压力和地面对物体的支持力是一对作用力与反作用力，是同时产

生的，所以选项A错误；物体对地面的压力和地面对物体的支持力分别作用在地面和物体

上，是一对作用力与反作用力，不是平衡力，选项B错误；人对车的作用力与车对人的作

用力是一对作用力与反作用力，大小相等，选项C正确：物体对地面的摩擦力与地面对物

体的摩擦力是一对作用力与反作用力，大小相等，选项D错误。

【变式1-2］下列说法正确的是（）

A.凡是大小相等、方向相反、分别作用在两个物体上的两个力，必定是一对作用力和反作

用力

B.凡是大小相等、方向相反、作用在同一个物体上的两个力，必定是一对作用力和反作用

力

C.凡是大小相等、方向相反、作用在同一直线上且分别作用在两个物体上的两个力，才是

一对作用力和反作用力

D.相互作用的一对力中，作用力和反作用力的命名是任意的

解析：选D作用力和反作用力是分别作用在两个物体上的相互作用力，即两个物体互为施

力物体和受力物体。其中的任一个力叫作用力时，另一个力叫反作用力，故只有D选项正

确。

【变式1-3］如图甲所示，将一个力传感黯固定在滑块上，另一个力传感器钩仕它向右拉滑

块，观察到这对拉力随时诃变化的曲线如图乙所示，下列说法正确的是（）

乙

A.作用力大时，反作用力小

B.作用力和反作用力的大小总是相等

C.反作用力总是在作用力出现后才产生的

D.图乙所示的曲线，只有在滑块静止或做匀速运动时才能得到

解析：选B观察分析两个力传感器的相互作用力随时间变化的曲线，可以看出作用力与反

作用力总是大小相等、方向相反、同时变化，A、C错误，B正确；作用力与反作用力总是

等大、反向、共线的关系，与物体的运动状态无关，D错误。

【题型2一对相互作用力与一对平衡力的区别】

【例2】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.绳拉牛的力小于牛拉绳的力

B.绳拉牛的力与牛拉绳的力是一对平衡力

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相互作用力

解析：选C绳拉牛的力和牛拉绳的力是作用力与反作用力，大小相等，方向相反，故A、

B错误；由于没有拉动牛，可知绳拉牛的力与地面对牛的摩擦力是一对平衡力，故C正确,

故D错误。

【变式2-1】如图所示，一根轻绳的上端悬挂在天花板上，下端挂一灯泡，则（）

A.灯泡受的重力和灯泡对绳的拉力是一对平衡力

B.灯泡受的重力和绳对灯泡的拉力是一对作用力和反作用力

C.灯泡对绳的拉力和绳对灯泡的拉力是一对•作用力和反作用力

D.绳对天花板的拉力和天花板对绳的拉力是一对平衡力

答案C

解析灯泡受的重力与灯泡对绳6勺拉力既不是F衡力也不是相互作用力，灯泡受的重力和绳

对灯泡的拉力是一对平衡力，选项A、B错误；灯泡对绳的拉力和绳对灯泡的拉力是一对作

用力和反作用力，绳对天花板的拉力和天花板对绳的拉力是一对作用力和反作用力，选项C

正确，D错误.

【变式2-21（多选汝I图所示，用水平力尸把一个物体紧压在竖直墙壁上静止，下列说法中

正确的是（）

A.水平力F与墙壁对物体的弹力是一对作用力与反作用力

B.物体的重力与墙壁对物为的静摩擦力是一对平衡力

C.水平力广与物体对墙壁的压力是一对作用力与反作用力

D.物体而墙壁的压力与墙壁对物体的弹力是一对作用力与反作用力

答案BD

解析水平力尸与墙壁对物体的弹力作用在同一物体上，大小相等、方向相反，且作用在

同一条直线上，是一对平衡力，选项A错误；物体在竖直方向上受竖直向下的重力以及墙

壁对物体竖直向上的静摩擦力的作用，因物体处于静止状态，这两个力是一对平衡力，选项

B正确：水平力尸作用在物体上，而物体对墙壁的压力作用在墙壁上，这两个力不是平衡力，

也不是相互作用力，选项C错误；物体对墙壁的压力与墙壁对物体的弹力是两个物体间的

相互作用力，是一对作用力与反作用力，选项D正确.

【变式2-3】物体静止于水平桌面上，则（）

A.物体对桌面的压力和桌面对物体的支持力是一对相互平衡的力

B.物体的重力和桌面对它的支持力是一对作用力与反作用力

C.物体对桌面的压力就是物体的重力，这两个力是同性质的力

D.桌面对物体的支持力大小等于物体的重力大小，这两个力是一对平衡力

解析：选D物体对桌面的压力和桌面对物体的支持力是一对作用力与反作用力，故A错

误；物体的重力和物体对地球的吸引力是一对作用力与反作用力，故B错误；压力不是重

力，它们的施力物体、受力物体、作用点都不相同，故C错误：物体的重力是作用在物体

上的力，支持力也是作用在这个物体上的力，这两个力大小相等、方向相反且作用在同一直

线上，所以这两个力是一对平衡力，故D正确。

【题型3利用牛顿第三定律转化研究对象】

【例3】如图所示，吊在大厅天花板上的吊扇的总重力为G,静止时固定杆对电扇吊环的拉

力大小为F，当接通电源，让扇叶转动起来后，吊杆对电扇吊环的拉力大小为尸，则有（）

A.F=G,F'=FB.F=G,F'>F

C.F=G,F'VGD.F'=G,F'>F

答案：C

【变式3-1］如图所示，质量为m的木块在质量为M的长木板上以加速度a水平向右加速

滑行，长木板与地面间的动摩擦因数为四，木块与长木板间的动摩擦因数为42,重力加速

度为g，若长木板仍处于静止状态，则长木板对地面摩擦力的大小和方向一定为（）

/〃I〃〃〃〃M/力一〃L

向左

B/zmg,向右

C."2〃1g+〃也，向右

D."i〃?g+//2Mg，向左

答案B

解析对木块分析可知，长木板对它水干向左的摩擦力大小为吊1=〃2"吆，由牛顿第三定律

可知，木块对长木板的摩擦力向右，大小也为Fn；由于长木板仍处于静止状态，对长木板

受力分析可知，地面对它妁静摩擦力方向向左，大小为Ff2=Ff|="2/〃g,由牛顿第三定律可

知，长木板对地面的摩擦力大小为"2〃吆，方向向右，故B正确.

【变式3-2】如图所示，用弹簧测力计悬挂一个重G=10N的金属块，使金属块一部分浸在

台秤上的水杯中（水不会溢出）。若弹簧测力计的示数变为FT=6N,则台秤的示数比金属

块没有浸入水前（）

A.保持不变B.增力LHON

C.增力口6ND.增加4N

解析：选D对金属块受力分析，由平衡条件可知，水对金属块的浮力为尸=G-"r=4N,

方向竖直向上，则由牛顿第三定律可得，金属块对水的作用力大小为尸=F=4N,方向竖

直向下，所以台轩的示数比金属块没有浸入水前增加了4N,选项D正确。

【变式3-3】如图所示，在粗糙的水平面上叠放着物体4和B,A和8间的接触面也是粗糙

的，如果用水平拉力F施于A,而4、3仍保持静止，则下面的说法中正确的是（）

A.物体4与地面间的静摩擦力的大小等于2b

B.物体4与地面间的静摩擦力的大小等于零

C.物体A与B间的静摩擦力的大小等于零

D.物体A与8间的静摩擦力的大小等于广

答案：C

【题型4体育运动中的牛顿第三定律】

【例4】高山滑雪是2022年北京冬奥会的重要比赛项E，如图所示为某高山滑雪运动员在

倾斜赛道上高速卜滑时的情景，以下说法正确的是（）

A.赛道对运动员的弹力竖直向上

B.运动员时赛道的摩擦力方向沿赛道斜向下

C.赛道对运动员的弹力与运动员受到的重力是一对作用力和反作用力

D.运动员受到的摩擦力与赛道受到的摩擦力是一对平衡力

解析：选B赛道对运动员的弹力垂直于倾斜赛道向上，A错误：运动员相对赛道沿赛道下

滑，因此赛道对运动员的滑动摩擦力方向沿赛道向上，由牛顿第三定律知，运动员对赛道的

摩擦力方向沿赛道向下，B正确；赛道对运动员的弹力与运动员受到的重力的受力物体都是

运动员，因此不可能是一对作用力和反作用力，C错误：运动员受到的摩擦力与赛道受到的

摩擦力，是一对作用力和反作用力，D错误。

【变式4-1】引体向上是同学们经常做的一项健身运动.该运动的规范动作是：两手正握单杠,

由悬垂开始，上拉时，卜颗需超过单杠面.卜放时，两臂放直，不能曲臂，如图所不，这样

上拉下放，重复动作，达到锻炼臂力和腹肌的目的.关于做引体向上动作时人的受力，以下

判断正确的是（）

A.加速上拉过程中，单杠给人的作用力大于人给单杠的作用力

B.在加速卜放过程中，单杠对人的作用力大小等于人对单杠的作用力大小

C悬垂静止时，单杠对人的作用力与人对单杠的作用力是一对平衡力

D.加速卜放过程中，在某瞬间人可能不受力的作用

答案B

解析无论是上拉过程、下放过程，还是悬垂静止时，单杠对人的作用力总等于人对单杠的

作用力，是一对相互作用力，与人的运动状态无关，选项A、C错误，B正确；加速下放过

程中，人受到的合外力向下，故D错误.

【变式4-2］在2020年的春节晚会上，杂技《绽放》表演了花样飞天，如图是女演员举起

男演员的一个场景，两位杂技演员处于静止状态。下列说法正确的是（）

A.水平地面对女演员的支持力等于两演员的重力之和

B.水平地面对女演员的摩擦力水平向右

C女演员对男演员的作用力大于男演员对女演员的作用力

D.女演员对男演员的作用力小于男演员对女演员的作用力

答案A

解析由题可知，男、女演员处于静止状态，二者与地面之间没有相对运动的趋势，即地面

对女演员没有摩擦力作用，二者整体受到重力和地面对其的支持力作用，根据共点力的平衡

条件可知，水平地面对女演员的支持力等于两演员的重力之和，故A正确，B错误；女演

员对男演员的作用力与男演员对女演员的作用力是一对相互作用力，根据牛顿第三定律可

知，二者大小相等、方向相反，故C、D错误。

【变式4-3］（多选）如图所示，体育项目“押加”实际上相当于两个人拔河，如果甲、乙两

人在“押加”比赛中，甲获胜，则下列说法中正确的是（）

A.甲对乙的拉力大于乙对甲的拉力，所以甲获胜

B.当甲把乙匀速拉过去时，甲对乙的拉力等于乙对甲的拉力

C.当甲把乙加速拉过去时，甲对乙的拉力大于乙对甲的拉力

D.甲对乙的拉力大小始终等于乙对甲的拉力大小，只是地面对甲的摩擦力大于地面对乙的摩

擦力，所以甲获胜

答案BD

解析甲拉乙的力与乙拉甲的力是一对作用力与反作用力，大小相等，与二者的运动状态无

关，即不管哪个获胜，甲对乙的拉力大小始终等于乙对甲的拉力大小，只是当地面对甲的摩

擦力大于地面对乙的摩擦力，甲才能获胜，故A、C错误，B、D正确.

【题型5受力分析】

【例5】（多选）如图，在斜血上木块人与B的接触的是水平的，绳子呈水平状态，两木块均

保持静止.则木块A和木块B受力个数可能为（）

A.2个和4个

B.3个和4个

C.4个和4个

D.4个和5个

答案ACD

解析B至少受到重力、4对8的压力、斜面的支持力三个力，A对8可能有摩擦力，可能

无摩擦力，斜面对物体8可能有辞摩擦力，也有可能没有静摩擦力，8力争止，则这两个摩擦

力至少有一个，因此8受到4个力或5个力；而A除受到支持力与重力外，还可能受到拉

力及R对4的摩擦力，因此A可能受到2个力或4个力.当R对人没有摩擦力时，A、R受

力个数分别为2个和4个：当8对A有摩擦力时，斜面对物体8可能有静摩擦力，也可能

没有静摩擦力，A、6受力个数可能为4个和4个或4个和5个.故选A、C、D.

【变式5-1］（多选）如图所示，两个相似的斜面体4、B在竖直向上的力厂的作用下静止靠

在竖直粗糙墙壁上.关于斜面体A和B的受力情况，下列说法正确的是（）

A.A一定受到四个力

B.3可能受到四个力

C.B与墙壁之间一定有弹力和摩擦力

D.A与8之间一定有摩擦力

答案AD

解析对A、8整体受力分析，如图甲所示，受到向下的重力和向上的推力F,由平衡条件

可知B与墙壁之间不可能有弹力，因此也不可能有摩擦力，故C错误；对B受力分析如图

乙所示，其受到重力、A对8的弹力及摩擦力而处于平衡状态，故8受到三个力，B错误；

对A受力分析，如图丙所示，受到重力、推力、4对A妁弹力和摩擦力，共四个力，A、D

正确.

【变式5-2】矢量发动机是喷口可向不同方向偏转以产生不同方向推力的一种发动机.当“歼

一20”隐形战斗机以速度〃斜向上飞行时，其矢量发动机的喷口如图所示.已知飞机受到重

力G、发动机推力尸卜与速度方向垂直的升力B和与速度方向相反的空气阻力尺下列受力

分析示意图可能正确的是］)

答案A

解析由题意可知，战斗机所受重力竖直向下，出方向与速度方向垂直，a方向与速度方

向相反，故选项A正确.

【变式5-3］我国的高铁技术在世界处于领先地位，高铁（如图甲所示）在行驶过程中非常平

稳，放在桌上的水杯几乎感觉不到晃动。图乙为高铁车厢示意图，A、B两物块相互接触地

放在车厢里的水平桌面上，物块与桌面间的动摩擦因数相同，A的质量比8的质量大，车厢

在平直的铁轨上向右做匀速直线运动，A、8相对于桌面始终保持静止，下列说法正碓的是

（）

।鸣

甲乙

A.A受到2个力的作用

B.8受到3个力的作用

C.八受到桌面对它向右的摩擦力

D.B受到A对它向右的弹力

解析：选A车厢做匀速直线运动时,A、8受到的合外力均为零，因此分别只受到重力和

桌面的支持力的作用，因此A正确，B、C、D错误。

【题型6牛顿第三定律的实际应用】

【例6】2021年11月27日0时40分，我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭，

成功将“中星1D”卫星发射升空。关于这次卫星与火簌上天的情形叙述正确的是（）

A.火箭尾部向外喷气，喷出的气体对火箭产生一个反作用力，从而让火箭获得了向前的推

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.火箭飞出大气层后，由于没有了空气，火箭虽然向后喷气，但也无法获得前进的动力

D.卫星进入预定轨道之后，与地球之间不存在相互作用

解析：选A火箭升空时，其尾部向下喷气，火箭箭体与被喷出的气体是一对相互作用的物

体，火箭向下喷气时，喷出的气体同时对火箭产生向上的反作用力，即为火留上升的推动力，

此动力并不是由周围的空气提供的，因而与是否飞出大毛层、是否存在空气无关，B、C错

误，A正确；卫星进入轨道之后，卫星与地球之间依然存在相互吸引力，即卫星吸引地球，

地球吸引卫星，这是一对作用力与反作用力，D错误。

【变式6-1】2016年8月16日1时40分，我国在酒泉卫星发射中心用“长征二号丁”运载

火箭，成功将“墨子号”卫星发射升空并送入预定轨道。关于这次卫星与火箭上天的情形叙

述正确的是（）

L1J

A.火箭尾部向外喷气，喷出的气体反过来对火筋产生一个反作用力，从而让火箭获得了向

前的推力

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.火箭飞出大气层后，由于没有了空气，火箭虽然向后喷气，但也无法获得前进的动力

D.卫星进入预定轨道之后，与地球之间不存在相互作用

解析：选A火箭升空时，其尾部向下喷气，火箭箭体与被喷出的气体是一对相互作用的物

体，火箭向下喷气时，喷出的气体同时对火箭产生向上的反作用力，即为火箭上升的推动力，

此动力并不是由周围的空气提供的，因而与是否飞出大气层、是否存在空气无关，因而选项

B、C错误，选项