作用力和反作用力：練習題

在深太空中，若一名太空人用力推動一個與他質量相等的漂浮補給箱。根據作用力和反作用力的定律，下列哪一項描述是正確的？

兩塊磁鐵 A 和 B 互相吸引，磁鐵 A 對磁鐵 B 施加了一個大小為 \(5\, \text{N}\) 的吸引力。根據牛頓第三運動定律，關於磁鐵 B 對磁鐵 A 的作用力，下列敘述何者正確？

下列關於作用力和反作用力（Action and reaction forces）的敘述，哪一項是正確的？

下列關於作用力和反作用力對的敘述，哪一項是正確的？

當你踢一顆足球時，腳對球施加作用力，球也會對腳施加反作用力。這兩個力分別作用在：

小志認為：「一對平衡力與一對作用力和反作用力都是大小相等、方向相反的力，因此它們是完全相同的概念。」試指出小志觀點中的一項錯誤，並從受力物體的角度解釋平衡力與作用力／反作用力的主要分別。

小明站在靜止的滑板上並用力水平推牆。根據作用力和反作用力的原理，請分析並回答以下問題：
(1) 指出作用在小明手上的反作用力是由哪個物體提供的？
(2) 從力的角度解釋小明為何會向後滑動。
(3) 若小明改為直接站在粗糙地面推牆而保持靜止，這是否代表反作用力消失了？請結合力的平衡（balanced forces）概念簡要解釋其原因。

一個人從靜止的小船跳到岸邊。請描述這個過程中，作用在人、小船和水之間的作用力與反作用力對，並解釋小船為何會向後移動。

牛頓第三定律指出，每一個作用力都有一個大小相等、方向相反的反作用力。請利用這個定律解釋以下情境。

a) 一位太空人正在太空艙外進行太空漫步。當他用手輕輕推動太空艙時：
i) 請列出所涉及的作用力與反作用力對。

ii) 描述太空人與太空艙各自的運動狀態將如何變化，並解釋原因。

b) 地球上的火箭發射是一個宏偉的物理現象。
i) 描述火箭發射升空時，所涉及的作用力與反作用力對。

ii) 解釋為什麼火箭能夠克服地球的重力加速升空。

c) 一個質量為 $$M$$ 的人，手持一個質量為 $$m$$ 的球。當這個人將球以速度 $$v$$ 水平向前拋出時，人會向後移動。
i) 請列出人拋球時涉及的作用力與反作用力對，並說明每個力施加在哪個物體上。

ii) 忽略摩擦力，定性解釋人向後移動的原理（無需計算具體速度或加速度），這與哪個物理定律有關？

一個人站立在地面上，用力推動一面堅固的牆壁。

a) 請列出當此人推動牆壁時，所有涉及的作用力與反作用力對。請清楚指出每個力是由哪個物體施加在哪個物體上。

b) 儘管此人對牆壁施加了力，但牆壁仍然保持靜止。請解釋為什麼牆壁沒有移動。

c) 假設現在有兩個人，甲（質量 $$m_A$$）和乙（質量 $$m_B$$），他們都站在一個摩擦力可以忽略不計的冰面上。甲用力推動乙。

i) 請寫出甲推動乙時所涉及的作用力與反作用力對。

ii) 如果甲對乙施加了 $$100 \text{ N}$$ 的力，已知甲的質量為 $$60 \text{ kg}$$，乙的質量為 $$80 \text{ kg}$$。請計算在甲推動乙後，甲和乙各自的加速度。