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第6 讲 牛顿第一定律 牛顿第三定律
1.理解牛顿第一定律的内容和惯性，会分析实际问题.
2.理解牛顿第三定律的内容，会区分相互作用力和平衡力．
考点一 牛顿第一定律的理解与应用
1．内容
一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态．
2．意义
(1)指出力不是维持物体运动的原因，而是改变物体运动状态的原因，即力是产生加速度的原因．
(2)指出了一切物体都有惯性，因此牛顿第一定律又称为惯性定律．
(3)牛顿第一定律描述的只是一种理想状态，而实际中不受力作用的物体是不存在的，当物体受外
力但所受合力为零时，其运动效果跟不受外力作用时相同，物体将保持静止或匀速直线运动状态．
3．惯性
(1)定义：物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质．
(2)量度：质量是物体惯性大小的唯一量度，质量大的物体惯性大，质量小的物体惯性小．
(3)普遍性：惯性是物体的固有属性，一切物体都有惯性，与物体的运动情况和受力情况无关．
考点二 牛顿第三定律的理解与应用
1．牛顿第三定律的内容
两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等、方向相反、作用在同一条直线上．
2．作用力与反作用力的“三同、三异、三无关”
(1)“三同”：①大小相同；②性质相同；③变化情况相同．
(2)“三异”：①方向不同；②受力物体不同；③产生的效果不同．
(3)“三无关”：①与物体的种类无关；②与物体的运动状态无关；③与物体是否和其他物体存在
相互作用无关．
3．相互作用力与平衡力的比较
1
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对应名称
比较内容
作用力和反作用力
一对平衡力
不同点
作用在两个相互作用的物体上
作用在同一物体上
同时产生、同时消失
不一定同时产生、同时消失
两力作用效果不可抵消，不可叠
加，不可求合力
两力作用效果可相互抵消，可叠
加，可求合力，合力为零
一定是同性质的力
性质不一定相同
相同点
大小相等、方向相反、作用在同
一条直线上
考点三 “转移研究对象法”在受力分析中的应用
作用力与反作用力，二者一定等大反向，分别作用在两个物体上．当待求的某个力不容易求时，可
先求它的反作用力，再反过来求待求力．如求压力时，可先求支持力．在许多问题中，摩擦力的求
解亦是如此．
[例题1] 蹦床是一项运动员利用从蹦床反弹中表现杂技技巧的竞技运动，它属于体操运动
的一种，蹦床有“空中芭蕾”之称。在运动员进行蹦床比赛过程中（ ）
A．评委给运动员评分时可以把运动员看出质点
B．蹦床对运动员的弹力是由于蹦床的形变引起
C．运动员静止在蹦床上时，运动员对蹦床的压力就是运动受到的重力
D．从蹦床上弹起过程中蹦床对运动员的弹力大于运动员对蹦床的弹力
【答案】B
【来源】专题02 牛顿运动定律-【好题汇编】2025 年高考物理一模试题分类汇编（上海专用）
【详解】A．评委要根据运动员动作的完成度给运动员评分，故不能将运动员看做质点，A 错误；
B．蹦床对运动员的弹力是由于蹦床的形变引起的，B 正确；
2
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C．运动员静止在蹦床上时，运动员对蹦床的压力大小等于运动员自身的重力大小，运动员对蹦床
的压力和运动员的重力是两种性质力，不能说压力就是重力，C 错误；
D．蹦床对运动员的弹力与运动员对蹦床的弹力属于作用力与反作用力，由牛顿第三定律可知作用
力与反作用力始终等大，D 错误。
故选B。
[例题2] 2025 年2 月哈尔滨亚冬会上，中国运动员在速度滑冰男子500 米决赛中，以34
秒95 的成绩夺得冠军。如图所示，比赛中运动员正沿圆弧形弯道滑行，则下列说法正确的是
（ ）
A．比赛中运动员的位移大小是500m
B．运动员全程的平均速度是14.3m/s
C．研究运动员的冲线技巧时，不可以把运动员看作质点
D．运动员在弯道滑行时，冰面对运动员的作用力大于运动员对冰面的作用力
【答案】C
【来源】2025 届浙江省温州市高三下学期5 月三模物理试题
【详解】A．位移大小由始末位置的直线距离决定，500 米是运动员运动轨迹的长度，即路程，而
不是位移大小。在速度滑冰男子500 米比赛中，运动员沿圆弧形弯道滑行，初末位置不同，位移大
小小于500 米，故A 错误；
B．平均速度为v = x
t
由A 选项分析可知位移小于500 米，时间t =34.95s，则平均速度v < 500
34.95 ≈14.3 m/s
故B 错误；
C．当物体的开关、大小对所研究的问题没有影响时，才可以把物体看作质点。研究运动员的冲线
技巧时，运动员的肢体动作等对研究冲线技巧有重要影响，不能忽略其形状和大小，所以不可以把
运动员看作质点，故C 正确；
D．冰面对运动员的作用力与运动员对冰面的作用力是一对相互作用力，根据牛顿第三定律，相互
作用力大小相等、方向相反、作用在同一条直线上，所以冰面对运动员的作用力等于运动员对冰面
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的作用力，故D 错误。
故选C。
[例题3] 如图所示为翻斗车卸货时的场景，卸货时货厢可绕尾部的转轴在纸面内顺时针转
动，在货厢从水平位置缓慢转到货物刚要开始滑动的过程中，可把货物看作处于平衡状态，下
列说法正确的是（ ）
A．货物受到的合力逐渐增大
B．货厢底面对货物的弹力逐渐增大
C．货厢底面对货物的摩擦力逐渐增大
D．货厢对货物的作用力大于货物对货厢的作用力
【答案】C
【来源】2025 届四川省南充市高三下学期第三次诊断考试物理试题
【详解】A．货物一直处于平衡状态，所受合力为0，保持不变，故A 错误；
BC．设货箱与水平方向夹角为θ，对货物受力分析，受重力mg、货厢底面对货物的弹力FN和货厢
底面对货物的摩擦力f ，由平衡条件有f =mgsinθ，FN=mgcosθ
货厢从水平位置缓慢转到货物刚要开始滑动的过程中，θ逐渐增大，则f 增大，FN减小，故B 错误，
C 正确；
D．货厢对货物的作用力与货物对货厢的作用力是一对相互作用力，大小相等，方向相反，故D 错
误。
故选C。
[例题4] 蛇年春晚中的人形机器人与真人舞蹈演员一同表演了一场精彩的“AI 机器秧
歌”舞。下列说法正确的是（ ）
A．机器人下蹲过程中，总是处于失重状态
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B．在研究机器人的舞蹈动作时可将其视为质点
C．机器人手中匀速转动的手绢边缘上的一点始终处于受力平衡状态
D．机器人静止站立时对地面的压力与地面对它的支持力是一对相互作用力
【答案】D
【来源】2025 届浙江省金华市高三下学期三模物理试题
【详解】A．机器人下蹲过程中，先向下加速后向下减速，则先失重后超重，选项A 错误；
B．在研究机器人的舞蹈动作时，机器人的大小形状不能忽略不计，不可将其视为质点，选项B 错
误；
C．机器人手中匀速转动的手绢边缘上的一点做圆周运动，不是处于受力平衡状态，选项C 错误；
D．机器人静止站立时对地面的压力与地面对它的支持力是一对相互作用力，选项D 正确。
故选D。
[例题5] 如图是电影《哪吒之魔童闹海》中哪吒大战土拨鼠时的场景，下列说法中正确的
是（ ）
A．哪吒的手指对土拨鼠的弹力作用是因为哪吒的手指发生了形变
B．哪吒对土拨鼠的作用力与土拨鼠对哪吒的作用力是一对平衡力
C．土拨鼠静止不动是因为哪吒对它的作用力小于它所受地面的摩擦力
D．哪吒所受地面的作用力方向竖直向上
【答案】A
【来源】2025 届江西省鹰潭市高三下学期一模物理试题
【详解】A．哪吒的手指对土拨鼠的弹力作用是因为施力物体发生形变，即哪吒的手指发生了形变，
故A 正确；
B．哪吒对土拨鼠的作用力与土拨鼠对哪吒的作用力是一对作用力与反作用力，故B 错误；
C．土拨鼠静止不动是因为哪吒对它的作用力小于它所受地面的最大静摩擦力，故C 错误；
D．哪吒所受地面的支持力和摩擦力，合力方向斜向上，故D 错误。
故选A。
[例题6] 《中华人民共和国道路交通安全法》第五十一条中规定：机动车行驶时驾驶人、
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乘坐人员应当按规定使用安全带。这是因为系好安全带（ ）
A．可以减小人的惯性
B．可以减小车的惯性
C．可以减少因人的惯性而造成的伤害
D．可以减少因车的惯性而造成的伤害
【答案】C
【来源】2025 届上海市宝山区高三下学期二模物理试卷
【详解】由题意，系好安全带可以减少因人的惯性而造成的伤害，但不能减小人的惯性，且与车的
惯性无关，故只有C 项正确。
故选C。
[例题7] 2024 年8 月在巴黎奥运会网球女子单打决赛中，中国选手郑钦文获得冠军。如图
所示为郑钦文击球瞬间，则下列说法正确的是（ ）
A．任何情况下均可以将网球视为质点
B．网球在击打时和飞行过程中惯性不变
C．网球在飞行过程中受到重力和球拍的作用力
D．网球受到的弹力是由于网球的形变引起的
【答案】B
【来源】2025 届浙江省Z20 名校联盟（浙江省名校新高考研究联盟）高三上学期第二次联考物理
试题
【详解】A．研究运动员击球时球的旋转情况，不能将网球看成质点，故A 错误；
B．网球的质量不变，惯性不变，故B 正确；
C．网球在飞行过程中已经离开球拍，受到重力和空气阻力，不受球拍的作用力，故C 错误；
D．网球受到的弹力是因为球拍发生了形变产生的，故D 错误。
故选B。
[例题8] 2024 年8 月，运动员潘展乐在长为50 米的泳池中，以46 秒40 的成绩获得巴黎
奥运会男子100 米自由泳冠军，并打破世界纪录，下列说法正确的是（ ）
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A．“100 米”指的是位移大小
B．“46 秒40”指的是时间间隔
C．运动员在加速冲刺过程中惯性增大
D．运动员比赛的平均速度大小约为2.16 m/s
【答案】B
【来源】2025 届浙江省温州市高三上学期一模（11 月）物理试题
【详解】A．位移指的是从起始位置指向终止位置有向线段的长度，这里的“100 米”指的是路程，
不是位移，A 错误
B．“46 秒40”指的是时间间隔，B 正确；
C．惯性的大小只与物体的质量有关，与速度无关，则惯性不变，C 错误；
D．100 米刚好是在泳池内一个往返，位移为0，平均速度为0，D 错误。
故选B。
题型1 对牛顿第一定律的理解
[例题9] (24-25 高三上·广东广州华南师范大学附属中学·月考)在刚结束的巴黎奥运会，郑
钦文获得女单网球冠军，创造历史性的一刻。如图所示，郑钦文把飞来的网球击打回去，落到
了对方场内，则下列说法正确的是（ ）
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A．飞来的网球速度越大，惯性越大
B．球被打飞回去，是因为力是维持物体运动状态的原因
C．若球拍没有击打球，则球会保持原来的运动状态不变
D．球拍对球的弹力，是因为球拍发生弹性形变而产生的
【答案】D
【来源】广东省广州市华南师范大学附属中学2024-2025 学年高三上学期综合测试（月考）物理试
题
【详解】A．物体的惯性只由质量决定，与物体的速度无关，故A 错误；
B．球被打飞回去，是因为力是改变物体运动状态的原因，故B 错误；
C．若球拍没有击打球，由于球仍受重力作用，所以球不会保持原来的运动状态不变，故C 错误；
D．球拍对球的弹力，是因为球拍发生弹性形变而产生的，故D 正确。
故选D。
[例题10] “天宫课堂”第四课于2023 年9 月21 日15 时45 分开课，神舟十六号航天员景
海鹏、朱杨柱、桂海潮在中国空间站梦天实验舱面向全国青少年进行太空科普授课。在奇妙
“乒乓球”实验中，航天员朱杨柱用水袋做了一颗水球，桂海潮用白毛巾包好的球拍击球，水
球被弹开。对于该实验下列说法正确的是（ ）
A．梦天实验舱内，水球体积越小其惯性越大
B．击球过程中，水球对“球拍”的作用力与“球拍”对水球的作用力是一对相互作用力
C．击球过程中，水球所受弹力是由于水球发生形变产生的
D．梦天实验舱内可进行牛顿第一定律的实验验证
【答案】B
【来源】2024 年河北省普通高中学业水平选择性考试压轴（一）物理试卷
【详解】A．梦天实验舱内，水球体积越小，水球质量越小，其惯性越小，故A 项错误；
B．击球过程中、水球对“球拍”的作用力与“球拍”对水球的作用力是作用力与反作用力，故B
项正确；
C．击球过程中，水球所受弹力是由于球拍发生形变产生的，故C 项错误；
D．牛顿第一定律是理想情况，不可用实验直接验证，故D 项错误。
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故选B。
[例题11] 在东汉王充所著的《论衡•状留篇》中提到“是故湍濑之流，沙石转而大石不移。
何者？大石重而沙石轻也。”从物理学的角度对文中所描述现象的解释，下列说法正确的是（
）
A．水冲沙石，沙石才能运动，因为力是产生运动的原因
B．“沙石转而大石不移”是因为物体运动状态改变的难易程度与质量有关
C．只有在水的持续冲力作用下沙石才能一直运动，是因为运动需要力来维持
D．“大石不移”是因为大石受到的阻力大于水的冲力
【答案】B
【来源】2024 届甘肃省兰州市高三下学期诊断考试物理试卷
【详解】A．水冲沙石，沙石才能运动，因为水的冲击力克服了阻力，故力是改变运动的原因，故
A 错误；
B．物体总有保持原有运动状态的性质即为惯性，其大小只与质量有关，质量越大惯性越大，力是
改变物体运动状态的原因，重的大石由于质量太大，惯性太大，所以运动状态不容易被水流改变，
故B 正确；
C．物体的运动不需要力来维持，如沙石不受力的作用时，可以做匀速直线运动状态，故C 错误；
D．“大石不移”是因为水的冲力等于大石受到的阻力，大石所受的合外力为零，故D 错误。
故选B。
[例题12] “天宫课堂”第四课于2023 年9 月21 日下午开课，神舟十六号航天员景海鹏、
朱杨柱、桂海潮在中国空间站梦天实验舱面向全国青少年进行太空科普授课。在奇妙“乒乓
球”实验中，航天员朱杨柱用水袋做了一颗水球，桂海潮用白毛巾包好的球拍击球，水球被弹
开。对于该实验说法正确的是（ ）
A．击球过程中，水球所受弹力是由于水球发生形变产生的
B．击球过程中，水球对“球拍”的作用力与“球拍”对水球的作用力是一对平衡力
C．梦天实验舱内可进行牛顿第一定律的实验验证
D．梦天实验舱内，水球质量越大其惯性越大
【答案】D
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【来源】2024 届山东省潍坊市高三上学期模拟预测物理试题
【详解】A．击球的过程中，水球所受弹力是由于球拍发生形变产生的，故A 错误；
B．击球的过程中，水球对“球拍”的作用力与“球拍”对水球的作用力，二者大小相等、方向相
反，作用在两个物体是，故二者为作用力与反作用力，故 B 错误；
C．牛顿第一定律是理想的情况，并不能通过实验直接验证，故C 错误；
D．梦天实验舱内，水球的质量越大，其惯性就越大，故D 正确。
故选D。
[例题13] 如图所示，楔形物体M的各表面光滑，上表面水平，放在固定的斜面上。在M
的水平上表面放一光滑小球m，后释放M，则小球在碰到斜面前的运动轨迹是（ ）
A．沿斜面向下的直线
B．竖直向下的直线
C．无规则的曲线
D．抛物线
【答案】B
【来源】2010 年吉林省长春二中高二下学期期末测试物理
【详解】楔形物体释放前，小球受到重力和支持力，两力平衡；楔形物体释放后，由于小球是光滑
的，则小球水平方向不受力，根据牛顿第一定律知道，小球在水平方向的状态不改变，即仍保持静
止状态，水平方向不发生位移。而竖直方向：楔形物体的支持力将小于小球的重力，小球将沿竖直
方向做加速运动，所以其运动轨迹为竖直向下的直线。
故选B。
题型2 惯性与质量
[例题14] (24-25 高三上·辽宁点石联考·开学考)北京时间2024 年8 月5 日，在巴黎奥运会游
泳男子4×100米混合泳接力决赛中，由徐嘉余、覃海洋、孙佳俊、潘展乐组成的中国队以3
分27 秒46 的成绩夺得金牌，打破了美国队在该项目长达40 年的垄断。下列说法中正确的是
（ ）
A．3 分27 秒46 表示时刻
B．各队中中国队的平均速率最大
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C．潘展乐在加速冲刺过程中惯性增大
D．研究潘展乐的入水动作时可以将其看成质点
【答案】B
【来源】辽宁省点石联考2024-2025 学年高三上学期开学考试物理试题
【详解】A．中国队以3 分27 秒46 的成绩，夺得巴黎奥运会游泳男子4×100米混合泳接力决赛金
牌，可知3 分27 秒46 表示一段时间间隔，A 错误；
B．4×100米混合泳的总路程不变，中国队游全程所用时间最小， 由平均速率公式v = s
t 可知，中
国队的平均速率最大，B 正确；
C．质量是物体惯性的量度，潘展乐在加速冲刺过程中质量不变，因此其惯性不变，C 错误；
D．研究潘展乐的入水动作时，潘展乐的形体和大小不能忽略，因此不可以将其看成质点，D 错误。
故选B。
[例题15] 2023 年 10 月 30 日，中国队在男子短道速滑5000 米接力赛中，以7 分04 秒412
的成绩夺冠。下列说法正确的是（ ）
A．题中“7 分04 秒412”表示时刻
B．题中“5000 米”表示位移大小
C．运动员在接力过程中，惯性不变
D．研究队员冲线细节时，可以将其看成质点
【答案】C
【来源】2024 届浙江省温州市高三下学期5 月三模物理试题
【详解】A．题中“7 分04 秒412”表示时间，选项A 错误；
B．题中“5000 米”表示路程，选项B 错误；
C．运动员在接力过程中，质量不变，则惯性不变，选项C 正确；
D．研究队员冲线细节时，队员大小形状不可忽略，不可以将其看成质点，选项D 错误。
故选C。
[例题16] 闽江河口龙舟竞渡历史可追溯到秦汉，那时河口居有一支闽越王无诸氏族，他们
擅长划舟，喜赛龙舟，留下了龙舟竞渡传统。《福州地方志》记载：“福州龙舟竞渡，台江、
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西湖皆有之。”图为龙舟比赛的照片，下列说法正确的是（ ）
A．龙舟的速度越大，惯性也越大
B．获得冠军的龙舟，其平均速度一定最大
C．龙舟齐头并进时，相对于河岸是静止的
D．龙舟能前进是因为水对船桨的作用力大于船桨对水的作用力
【答案】B
【来源】2024 届福建省福州市高三下学期4 月末质量检测物理试题
【详解】A．物体的惯性只与质量有关，故龙舟的速度越大，惯性不变，故A 错误；
B．龙舟比赛位移相同，获得冠军的龙舟，所用时间最短，故获得冠军的龙舟，其平均速度一定最
大，故B 正确；
C．龙舟齐头并进时，相对于河岸是运动的，故C 错误；
D．根据牛顿第三定律，水对船桨的作用力等于船桨对水的作用力，故D 错误。
故选B。
[例题17] (23-24 高一下·浙江91 高中联盟·期中)2023 年12 月29 日晚19：35，CBA 传奇球
星易建联的球衣退役仪式在东莞篮球中心举行，同时安排了一场退役表演赛。如图为易建联在
比赛中的某张照片，下列说法正确的是（ ）
A．篮球刚被投出后受到重力、手的推力和空气阻力作用
B．篮球对手产生弹力是因为篮球发生了形变
C．篮球离开手后，速率增大，惯性变小
D．研究易建联的投篮动作时可以把篮球当成质点
【答案】B
【来源】浙江省9 1 高中联盟2023-2024 学年高一下学期4 月期中考试物理试题
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【详解】A．篮球刚被投出后受到重力和空气阻力作用，故A 错误；
B．篮球对手产生弹力是因为篮球发生了形变，故B 正确；
C．篮球离开手后，篮球质量不变，惯性不变，故C 错误；
D．研究易建联的投篮动作时，篮球的形状大小不能忽略不计，不可以把篮球当成质点，故D 错误。
故选B。
[例题18] 杭州第19 届亚运会，在赛艇项目女子轻量级双人双桨决赛中，中国选手邹佳琪
和邱秀萍以7 分06 秒78 的成绩斩获本届亚运会首金。下列说法正确的是（ ）
A．在比赛中，赛艇能加速前进是由于水推桨的力大于桨推水的力
B．要研究比赛中运动员的划桨技术技巧，可以将运动员视为质点
C．赛艇到达终点后，虽然运动员停止划水，但由于惯性，赛艇仍会继续向前运动
D．赛艇比赛全程的平均速度一定等于冲刺终点时瞬时速度的一半
【答案】C
【来源】2024 届浙江省金丽衢十二校高三上学期第一次联考物理试卷
【详解】A．在比赛中，赛艇能加速前进是由于水推桨的力大于赛艇受到的阻力。水推桨的力和桨
推水的力是作用力与反作用力，大小相等。故A 错误；
B．要研究比赛中运动员的划桨技术技巧，运动员的大小和形状对问题研究的影响不能忽略，不能
将运动员视为质点。故B 错误；
C．赛艇到达终点后，虽然运动员停止划水，但由于惯性，赛艇仍会继续向前运动，故C 正确；
D．比赛过程，赛艇的运动不一定是初速度为零的匀加速直线运动，故赛艇比赛全程的平均速度不
一定等于冲刺终点时瞬时速度的一半。故D 错误。
故选C。
题型3 牛顿第三定律应用
[例题19] 小红在社会实践活动中帮妈妈做家务时，为了清扫沙发下的地面，用水平向右的
力推着沙发缓慢移动，下列说法正确的是（ ）
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A．脚对地面的摩擦力方向向左
B．地面对沙发的摩擦力方向向右
C．人推沙发的力大于沙发对人的力
D．若改用斜向下推，更容易推动
【答案】A
【来源】2025 届甘肃省高三下学期第一次诊断考试（一模）物理试题
【详解】A．由题知，对人的脚进行分析，可知此时脚相对地面有向左的运动趋势方向，故地面对
脚有向右的静摩擦力，根据牛顿第三定律，可知脚对地面的静摩擦力方向向左，故A 正确；
B．对沙发进行分析，可知人对沙发的推力向右，因沙发缓慢移动，根据平衡条件，可知地面对沙
发的摩擦力方向向左，故B 错误；
C．人推沙发的力和沙发对人的力，是一对作用力反作用力，大小相等，方向相反，故C 错误；
D．若改用斜向下推，根据正交分解，可以将推力分解水平向右的分力和垂直地面向下的分力，可
知增大了沙发对地面的压力，则最大静摩擦力也增大，更难推，故D 错误。
故选A。
[例题20] 如图所示，负重的机器狗静立在水平地面上，总重力为G。下列说法不正确的是
（ ）
A．机器狗所受的合力为零
B．机器狗每条腿受到地面的支持力大小为G
4
C．货物对机器狗的作用力小于机器狗对货物的作用力
D．货物对机器狗的作用力等于机器狗对货物的作用力
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【答案】C
【来源】2025 届江苏省连云港市高三上学期一模物理试题
【详解】A．机器狗处于静止状态，所受的合力为零，故A 正确，不满足题意要求；
B．以机器狗为对象，根据平衡条件可得4 N =G
解得机器狗每条腿受到地面的支持力大小为N = G
4
故B 正确，不满足题意要求；
CD．货物对机器狗的作用力与机器狗对货物的作用力是一对相互作用力，大小总是相等，故C 错
误，满足题意要求；D 正确，不满足题意要求。
故选C。
[例题21] 如图甲所示，“张弦梁”是新型自平衡空间结构体系，被广泛应用于建筑当中。
图乙是该结构的简化模型，质量分布均匀的水平横梁架在两根立柱上，两根等长的柔性拉索的
一端分别连接横梁的两端，拉索的另一端连接竖直支撑杆的下端，支撑杆的上端顶在横梁的中
央处。设水平横梁的质量为M，竖直支撑杆的质量为m，两根柔性拉索形成的夹角为120
∘，两
根拉索的张力均为F（拉索的质量忽略不计），重力加速度为g，下列说法正确的是（ ）
A．横梁对支撑杆的作用力大于支撑杆对横梁的作用力
B．横梁受到立柱沿水平指向横梁中央的摩擦力作用
C．横梁一端受立柱的支持力大小为1
2 ( M +m)g
D．支撑杆对横梁的作用力大小为F +mg
【答案】C
【来源】2025 届广东衡水金卷高三下学期2 月大联考物理试卷
【详解】A．根据牛顿第三定律可知横梁对支撑杆的作用力等于支撑杆对横梁的作用力，故A 错误；
B．把横梁和支撑杆作为整体研究，拉索的力视为该整体的内力，可知该整体在水平方向不受立柱
的摩擦力作用，故B 错误；
C．把横梁和支撑杆作为整体研究，该整体在竖直方向上所受的支持力与重力平衡，根据对称性可
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知横梁一端受立柱的支持力大小为该整体重力的一半，即为1
2 ( M +m)g，故C 正确；
D．对支撑杆进行受力分析，根据力的平衡关系可得F 压=2 F cos60
∘−mg = F −mg
根据牛顿第三定律可知支撑杆对横梁的作用力大小为F −mg，故D 错误。
故选C。
[例题22] (24-25 高三上·吉林吉林普通中学·调研)为保护中国天眼（FAST）的反射面板，
巡检维护工作需采用“微重力蜘蛛人”系统，如图所示，“微重力”是通过氦气球的浮力“减
轻人的重量”实现的。某次作业过程中工作人员处于静止状态，其与氦气球连接的轻绳保持竖
直，下列说法正确的是（ ）
A．人对面板的压力和面板对人的支持力是一对平衡力
B．绳对气球的力和绳对人的力是一对相互作用力
C．人对面板的作用力大小等于面板对人的作用力大小
D．气球对人的作用力大小等于人的重力大小
【答案】C
【来源】吉林省吉林市普通中学2024-2025 学年高三上学期第二次调研考试物理试题
【详解】A．人对面板的压力和面板对人的支持力是一对相互作用力，故A 错误；
B．绳对气球的力和绳对人的力是同一根轻绳施加的等大的两个力，即不是一对平衡力，也不是一
对相互作用力，故B 错误；
C．人对面板的作用力与面板对人的作用力是一对相互作用力，大小相等，故C 正确；
D．由于工作人员需要在面板上巡检，所以与面板间一定存在作用力，根据平衡条件可知氦气球和
面板对人的作用力的合力与重力平衡，且易知氦气球和面板对人的作用力都为竖直向上，所以二者
都小于人的重力大小，故D 错误。
故选C。
[例题23] 校园运动会是学校体育运动竞赛的一种重要形式，具有振奋师生精神，丰富校园
生活等作用，下列关于各运动项目的说法正确的是（ ）
A．在标准田径场举行的男子1000 m 比赛中，运动员的平均速度相等
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B．在铅球项目中，运动员的成绩是铅球抛出后的位移
C．在跳高比赛中，运动员背越式跳高过栏杆时人体的重心可能低于杆的高度
D．在跳远比赛中，起跳时地对人的作用力大于人对地的作用力
【答案】C
【来源】2025 届湖南名校教育联盟高三上学期12 月大联考物理试题
【详解】A．在标准田径场上的内外圈长度不同，所以运动员跑1000 m 不一定回到原点，位移不都
为0，运动时间也可能不相等，则平均速度可以不相等，选项A 错误；
B．在铅球项目中，运动员的成绩是铅球抛出后的水平位移，选项B 错误；
C．人的弹跳把重心跳起一定的高度，背越式通过调整姿势使重心低于横杆，则同样高度重心过杆
高度背越式更高，背越式跳高过栏杆时人体的重心可能低于杆的高度，选项C 正确；
D．跳远起跳时地对人的作用力与人对地的作用力为一对相互作用力，大小相等，方向相反，选项
D 错误。
故选C。
题型4 作用力和反作用力与一对平衡力的区别
[例题24] (24-25 高一上·河南部分学校·)如图甲所示是风筝在空中悬停的情景，图乙是其简
化图。若风筝的重力为G，在牵线的拉力T 和垂直于风筝面的恒定风力F 的作用下处于平衡状
态，则下列说法错误的是（ ）
A．风筝在空中所受合力为零
B．风力和牵线的拉力的关系满足F >T
C．风对风筝的作用力与风筝对风的作用力大小相等
D．F 沿竖直方向的分力与T 沿竖直方向的分力大小相等
【答案】D
【来源】河南省部分学校2024-2025 学年高一上学期12 月联考物理试题
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【详解】A．风筝在空中处于平衡状态，由平衡条件可知，风筝所受合力为零，故A 正确，不满足
题意要求；
B．对风筝受力分析，如图所示
由平衡条件可知，拉力T 和风力F 的合力大小等于重力，由几何关系可知，风力F 与合力的夹角小
于拉力T 与合力的夹角，由力的合成规律可知F >T，故B 正确，不满足题意要求；
C．根据牛顿第三定律可知，风对风筝的作用力与风筝对风的作用力等大，故C 正确，不满足题意
要求；
D．由力的平衡条件可知，F 沿竖直方向的分力大小等于T 沿竖直方向上的分力大小与重力G 的大
小之和，故D 错误，满足题意要求。
故选D。
[例题25] 现代人经常低头玩手机，这会使颈椎长期受压，容易引发颈椎病。人低头时，可
粗略认为头受到重力、肌肉拉力和颈椎支持力。如图所示，某同学低头看手机时，头颈弯曲与
竖直方向所成角度约为60°，该同学头部所受重力为G，此时肌肉对头部的拉力为F1，颈椎对
头部的支持力为F2。下列判断正确的是（ ）
A．颈椎受到的压力大于头部的重力G
B．颈椎受到的压力小于头部的重力G
C．颈椎受到的压力等于头部的重力G
D．头部对颈椎的压力不等于颈椎对头部的支持力
【答案】A
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【来源】2025 届贵州省黔南布依族苗族自治州都匀市等2 地高三上学期一模物理试题
【详解】ABC．受力分析如图所示
由平行四边形定则可知颈椎对头部的支持力 F2大于头部受到的重力G，故A 正确，BC 错误；
D．根据牛顿第三定律，头部对颈椎的压力等于颈椎对头部的支持力，故D 错误。
故选A。
[例题26] 如图所示为某同学设计的手机支架，挡板上AB⊥BC，AB 与水平方向夹角为θ
且保持不变，已知质量为m的手机与AB 部分间的动摩擦因数为μ，BC 部分光滑，重力加速度
为g，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，下列说法正确的是（ ）
A．手机所受的静摩擦力一定等于mgsinθ
B．手机对AB 部分的弹力一定等于mgcosθ
C．若μ>tanθ，则BC 部分对手机一定无弹力
D．若μ>tanθ，手机所受的静摩擦力一定不为零
【答案】B
【来源】2025 届浙江省精诚联盟高三上学期适应性联考物理试题
【详解】ACD．由题意，对手机受力分析，若满足μmgcosθ≥mgsinθ
即μ≥tanθ
时，手机受到BC 部分的弹力N可能为零，此时手机受到的静摩擦力为f =mgsinθ
也可能不为零，此时有N + f
' =mgsinθ
若满足μmgcosθ<mgsinθ
即μ<tanθ
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时，手机受到BC 部分的弹力N一定不为零，根据平衡条件知，此时手机受到的静摩擦力
f =mgsinθ−N
故ACD 错误；
B．手机在垂直AB 方向上，根据平衡条件有F N =mgcosθ
所以，根据牛顿第三定律可知手机对AB 部分的弹力一定等于mgcosθ，故B 正确。
故选B。
[例题27] (24-25 高三上·浙江县域教研联盟·模拟)某瑜伽运动员在水平地面上以如图所示的
姿势保持身体平衡，则下列说法正确的是（ ）
A．运动员对地面的压力就是重力
B．运动员受到的支持力和重力是一对平衡力
C．运动员受到的支持力是由于手掌形变产生的
D．运动员受到的重力和地面受到的压力是一对相互作用力
【答案】B
【来源】浙江省县域教研联盟2024-2025 学年高三上学期12 月学考模拟考试物理试题
【详解】A．压力和重力是不同性质的力，只能说运动员对地面的压力大小等于重力大小，选项A
错误；
B．运动员受到的支持力和重力是一对平衡力，选项B 正确；
C．运动员受到的支持力是由于地面形变产生的，选项C 错误；
D．运动员受到的支持力和地面受到的压力是一对相互作用力，选项D 错误。
故选B。
[例题28] 如图为两个同等重量级队伍的拔河比赛场景，两支队伍通过一根水平且质量不计
的绳子相互对抗。当双方相持不下时，下列说法正确的是（ ）
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A．队员受到绳的拉力小于受到地面的摩擦力
B．拔河绳对双方队伍的拉力是一对相互作用力
C．每队受到绳的拉力与受到地面的摩擦力是一对平衡力
D．当一支队伍突然增加力时，另一支队伍会立即被拉动
【答案】C
【来源】2025 届浙江省台州市高三上学期一模物理试题
【详解】A．队员静止，处于平衡状态，故队员受到绳的拉力等于受到地面的摩擦力，故A 错误；
B．拔河绳对双方队伍的拉力与双方队伍对绳的拉力是一对相互作用力，故B 错误；
C．每支队伍都保持静止，受力平衡，且只受绳的拉力和地面的摩擦力，故每队受到绳的拉力与受
到地面的摩擦力是一对平衡力，故C 正确；
D．当一支队伍突然增加力时，另一支队伍受到绳的拉力立刻变大，若增加力前，静摩擦力达到最
大静摩擦力，另一支队伍会被拉动；若增大力之前，静摩擦力未达到最大静摩擦力，则另一只队伍
不一定会被拉动，故D 错误。
故选C。
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