1、5 5牛顿第三定律牛顿第三定律自主阅读自我检测一、作用力和反作用力1.力是物体对物体的作用。只要谈到力,就一定存在受力物体和施力物体。2.两个物体之间的作用总是相互的。施力物体同时也一定是 受力物体。物体间相互作用的这一对力叫作作用力和反作用力。3.作用力和反作用力总是相互依存、同时存在的,我们可以把其中的任何一个力叫作作用力,另一个力叫作反作用力。自主阅读自我检测二、牛顿第三定律1.如图所示,两个弹簧测力计A和B连接在一起,用手拉A,两弹簧测力计的示数有什么特点?这作用力与反作用力有什么特点?提示:结果发现两个弹簧测力计的示数是相等的。改变拉力,弹簧测力计的示数也随着改变,但两个弹簧测力计的
2、示数总是相等,这说明作用力和反作用力大小相等,方向相反。2.牛顿第三定律内容: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。3.表达式:F=-F,负号表示两力的方向相反。自主阅读自我检测三、物体的受力分析1.为什么要对物体进行受力分析?提示:物体的加速度是由它所受各个力的合力决定的,要了解物体的运动,必须对物体受力分析。2.受力分析:把指定物体(研究对象)在特定的物理环境中受到的所有力找出来,并画出受力示意图,这就是受力分析。3.对物体进行受力分析时,画出物体受的力还是施加给其他物体的力?提示:只画出物体所受的力。4.“一对相互平衡的力”和“一对作用力与反作用力”是
3、否都是相同性质的力?提示:一对相互平衡的力不一定是性质相同的力,而一对作用力与反作用力的性质一定相同。自主阅读自我检测1.正误辨析(1)先有作用力,然后有反作用力。()解析:物体间的作用力与反作用力总是相互依存、同时产生、同时消失。答案:(2)作用力与反作用力大小相等,方向相反,合力为零。()解析:作用力与反作用力不是作用在同一物体上,不能求合力。答案:(3)物体间的作用力可能与反作用力垂直。()解析:物体间的作用力与反作用力一定在一条直线上,不可能垂直。答案:自主阅读自我检测(4)只有两物体接触时,才会产生作用力与反作用力。()解析:非接触力如重力、电荷间的作用力等力也一定存在反作用力。答案
4、:(5)物体间的作用力与反作用力一定是同性质的力。()解析:如摩擦力的反作用力还是摩擦力,弹力的反作用力还是弹力,故二者性质相同。答案:2.一个物体受到几个力作用就一定存在几个反作用力吗?答案:任何一个力都有一个反作用力,所以一个物体受到几个力作用就一定存在几个反作用力。自主阅读自我检测3.如图所示,一个物体静止在粗糙斜面上,请画出物体的受力图。答案:知识点一知识点二知识点三正确理解牛顿第三定律正确理解牛顿第三定律问题导引“掰腕子”是比较臂力大小的一种常见比赛。在一次“掰腕子”比赛中,甲轻松地胜了乙,是否是因为甲对乙的作用力大于乙对甲的作用力?要点提示:不是。甲、乙两手间的力为作用力与反作用力
5、,根据牛顿第三定律可知,这两个力大小相等,甲之所以胜了乙,那是因为甲手腕能承受的力大于乙手腕能承受的力。知识点一知识点二知识点三知识归纳1.作用力和反作用力的理解(1)三个性质(2)四个特征 知识点一知识点二知识点三2.牛顿第三定律的适用范围牛顿第三定律是个普遍定律。所阐明的作用力与反作用力的关系不仅适用于静止的物体之间,也适用于相对运动的物体之间,这种关系与作用力性质、物体质量大小、作用方式(接触还是不接触)、物体运动状态及参考系的选择均无关。知识点一知识点二知识点三典例剖析【例1】关于车拉马、马拉车的问题,下列说法正确的是()A.马拉车不动,是因为马拉车的力小于车拉马的力B.马拉车前进,是
6、因为马拉车的力大于车拉马的力C.马拉车,不论车动还是不动,马拉车的力的大小总是等于车拉马的力的大小D.马拉车不动或车匀速前进时,马拉车的力与车拉马的力才大小相等知识点一知识点二知识点三解析:车的运动状态的变化,是由车受到的合力决定的。当马拉车的力较小时,拉力与车受到地面的摩擦力大小相等,车保持静止;当马拉车的力大于车所受到的地面摩擦力时,车就开始启动并加速前进。根据牛顿第三定律作出判断,马拉车的力和车拉马的力是一对作用力和反作用力,大小始终相等,C正确。答案:C规律方法牛顿第三定律的特点牛顿第三定律是个普遍规律,它的成立不受条件限制,作用力与反作用力的关系与物体运动状态、参考系的选取均无关。知
7、识点一知识点二知识点三变式训练变式训练1一小车受绳的拉力作用由静止开始前进,先做加速运动,然后改为匀速运动,再改为减速运动,则下列说法正确的是()A.加速前进时,绳拉小车的力大于小车拉绳的力B.减速前进时,绳拉小车的力大于小车拉绳的力C.只有匀速前进时,绳拉小车的力与小车拉绳的力大小才相等D.不管小车如何前进,绳拉小车的力与小车拉绳的力大小总相等解析:绳拉小车的力与小车拉绳的力是一对作用力与反作用力,不论小车加速、减速还是匀速运动,两力大小始终相等,方向相反,选项D正确,A、B、C错误。答案:D知识点一知识点二知识点三一对相互作用力与一对平衡力之间的比较一对相互作用力与一对平衡力之间的比较问题
8、导引如图所示,在水平桌面上放置一个重为G的茶杯,试分析茶杯受到哪几个力的作用?这个力的反作用力分别是什么力?这几个力的平衡力又分别是什么力?知识点一知识点二知识点三要点提示:如图所示,茶杯受到重力G和桌面对它的支持力FN这两个力的作用,重力G的反作用力是茶杯对地球的吸引力,支持力FN的反作用力是茶杯对桌面的压力,茶杯受到的重力G和桌面对茶杯的支持力FN正好是一对平衡力。知识点一知识点二知识点三知识归纳一对相互作用力与一对平衡力之间的比较知识点一知识点二知识点三两对力的关注对象的差异 知识点一知识点二知识点三典例剖析【例2】(多选)如图所示,用绳把桶悬挂在天花板上时,下列说法正确的是()A.桶受
9、到的重力和绳受到的拉力是一对平衡力B.桶受到的重力和桶受到的拉力是一对平衡力C.桶受到的重力和桶受到的拉力是一对作用力与反作用力D.桶受到绳的拉力和绳受到桶的拉力是一对作用力与反作用力知识点一知识点二知识点三解析:桶受到的重力和绳受到的拉力分别作用在桶和绳上,不是一对平衡力,也不是一对作用力和反作用力,选项A错误;桶受到的重力和桶受到的拉力均作用在桶上,等大反向,是一对平衡力,选项B正确,C错误;桶受到绳的拉力和绳受到桶的拉力是桶和绳间的相互作用,选项D正确。答案:BD规律方法区别作用力与反作用力和平衡力的方法区别作用力与反作用力和平衡力最简单的方法是看作用点,一对平衡力的作用点一定作用在同一
10、个物体上,而作用力与反作用力的作用点一定分别作用在两个物体上,但作用在两个物体上的力也不一定是作用力与反作用力,还必须是因为相互作用而产生。知识点一知识点二知识点三变式训练变式训练2如图所示,将一台电视机静止放在水平桌面上,则以下说法正确的是()A.水平桌面对电视机的支持力的大小等于电视机的重力,这两个力是一对平衡力B.电视机所受的重力和桌面对它的支持力是一对作用力与反作用力C.电视机对桌面的压力就是电视机所受的重力,这两个力是同一种性质的力D.电视机对桌面的压力和桌面对电视机的支持力是一对平衡力知识点一知识点二知识点三解析:电视机和桌面受力情况如图所示。对A选项,因电视机处于平衡状态,且FN
11、与G作用于同一物体。因此,FN和G是一对平衡力,故选项A正确。对B选项,因作用力和反作用力分别作用在两个物体上,故选项B错误。对C选项,因压力是弹力,而弹力与重力是性质不同的两种力,故选项C错误。对D选项,由于支持力和压力是电视机与桌面相互作用(挤压)而产生的,因此FN与FN是一对作用力和反作用力,故选项D错误。答案:A知识点一知识点二知识点三对物体受力分析的理解对物体受力分析的理解问题导引如图所示,滑雪运动员沿斜坡下滑。有人说运动员受到了下滑力的作用,你认为这种说法对吗?要点提示:这种说法不对。运动员沿斜坡下滑时受到竖直向下的重力、垂直于斜坡向上的支持力和沿斜坡向上的摩擦力的作用。重力沿斜坡
12、向下的分力的作用效果就是使运动员沿斜坡向下运动,并不存在其他的下滑力。知识点一知识点二知识点三知识归纳1.受力分析的一般步骤(1)确定研究对象。(2)按重力、弹力、摩擦力的顺序进行分析。(3)画出力的示意图。知识点一知识点二知识点三2.判断力是否存在的方法(1)依据力的产生条件:根据各种性质的力产生的条件进行判断,如弹力产生的条件是相互接触且发生弹性形变;摩擦力产生的条件是相互接触、有弹力且有相对运动或相对运动趋势。(2)依据作用力和反作用力的关系:利用作用力和反作用力的关系来检验力是否存在,因为研究对象所受的每个力都有施力物体或反作用力,找不到施力物体或没有反作用力的力是不存在的。(3)依据
13、物体所处的运动状态:力的作用效果与物体的运动状态之间有着相互制约的关系。当有些力是否存在或力的方向难以确定时,可依据物体所处的运动状态,运用物体的平衡条件或牛顿运动定律来判断。知识点一知识点二知识点三典例剖析【例3】如图所示,两个等大、反向的水平力F分别作用在物体A和B上,A、B两物体均处于静止状态。若各接触面与水平地面平行,则A、B两物体各受几个力(假设水平地面光滑)()A.3个,4个B.4个,4个C.4个,5个D.4个,6个解析:对物体A进行受力分析,竖直方向上受两个力:重力和支持力,水平方向受两个力:水平力F和B对A的摩擦力,即物体A共受4个力作用;对物体B进行受力分析,竖直方向上受3个
14、力作用:重力、地面的支持力、A对B的压力,水平方向受两个力作用:水平力F和A对B向右的摩擦力,即物体B共受5个力的作用,故选项C正确。答案:C知识点一知识点二知识点三规律方法受力分析易错点(1)易漏力。受力分析时漏掉一些力,防止漏力的措施是按顺序分析受力。(2)易添力。受力分析时添加了多余的力,防止添力的措施是寻找它们的施力物体,找不到施力物体的力不存在。知识点一知识点二知识点三变式训练变式训练3(多选)如图所示,位于斜面上的物体M在沿斜面向上的力F作用下而处于静止状态,对M的受力情况,下列说法正确的是()A.可能受三个力作用B.可能受四个力作用C.一定受三个力作用D.一定受四个力作用解析:对
15、M进行受力分析,M受重力、斜面的支持力,F推M,与斜面挤压处是否有摩擦,是沿斜面向上还是沿斜面向下,由F与重力沿斜面方向的分力大小mgsin 决定,所以A、B正确,C、D错误。答案:AB12341.关于作用力和反作用力,下列说法正确的是()A.凡是大小相等、方向相反,作用在同一直线上的两力,一定是一对作用力和反作用力B.弹力和摩擦力总有其反作用力,重力没有反作用力C.作用力和反作用力总是同时产生、同时消失D.先出现作用力,后出现反作用力解析: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且分别作用于两个物体上,但反过来不一定成立,故选项A错误;任何力的作用都有反作用力,故选项B错误
16、;力是物体间的相互作用,作用力和反作用力如果一个存在而另一个消失,则说明这种作用不是相互的,故选项C正确,D错误。答案:C12342.以卵击石,鸡蛋破碎。在这一过程中()A.鸡蛋对石头的作用力比石头对鸡蛋的作用力小B.鸡蛋对石头的作用力比石头对鸡蛋的作用力大C.鸡蛋对石头的作用力与石头对鸡蛋的作用力大小相等D.鸡蛋对石头的作用力与石头对鸡蛋的作用力互相平衡解析:鸡蛋与石头间的作用是相互的,故鸡蛋对石头的作用力与石头对鸡蛋的作用力大小相等,C正确。鸡蛋之所以破碎是因为同样的力产生了不同的作用效果。鸡蛋没有石头坚固,其承受能力弱。答案:C12343.(多选)如图所示,水平力F把一个物体紧压在竖直的
17、墙壁上静止不动,下列说法正确的是()A.作用力F跟墙壁对物体的支持力是一对作用力与反作用力B.作用力F与物体对墙壁的压力是一对平衡力C.物体的重力跟墙壁对物体的静摩擦力是一对平衡力D.物体对墙壁的压力与墙壁对物体的支持力是一对作用力与反作用力1234解析:作用力F跟墙壁对物体的支持力作用在同一物体上,大小相等、方向相反,在一条直线上,是一对平衡力,A错。作用力F作用在物体上而物体对墙壁的压力作用在墙壁上,这两个力不能成为平衡力,也不是作用力与反作用力,B错。物体在竖直方向上,受竖直向下的重力和墙壁对物体竖直向上的静摩擦力,因物体处于静止状态,故这两个力是一对平衡力,C对。物体对墙壁的压力与墙壁对物体的支持力,是两个物体之间的相互作用力,是一对作用力与反作用力,D对。答案:CD12344.如图所示,物体M在竖直向上的拉力F的作用下能静止在斜面上。关于M受力的个数,下列说法正确的是()A.M一定受两个力作用B.M一定受四个力作用C.M可能受三个力作用D.M不是受两个力作用就是受四个力作用解析:若拉力F大小等于物体的重力,则物体与斜面间没有相互作用力,此时物体受两个力作用;若拉力F大小小于物体的重力,则斜面对物体产生支持力和静摩擦力,此时物体受四个力作用。答案:D
