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1、5 5 牛顿第三定律 学 习 目 标 知 识 脉 络 1.知道力的作用是相互的，知道作用力和反作 用力的概念(重点) 2理解牛顿第三定律的含义，并能用它解释生 活中的现象(重点) 3知道作用力、反作用力与平衡力的区别(难 点) 4会正确进行受力分析(难点) 牛 顿 第 三 定 律 先填空 1力是物体对物体的作用，一个力一定存在着受力物体和施力物体 2力的作用总是相互的，物体间相互作用的这一对力互称作用力和反作用力 3实验探究 如图 451 所示，把两个弹簧测力计 A和 B连接在一起，用手拉 A.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都随之改变，但两个示数总相等，这说
2、 明作用力和反作用力大小相等，方向相反 图 451 4牛顿第三定律 (1)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)表达式：FF.(负号表示方向相反) 再判断 1相互作用的一对力中，称哪一个力为作用力是任意的() 2作用力和反作用力的合力为零() 3一个人在用力打拳，可见一个力可以只有施力物体没有受力物体() 4作用力与反作用力一定是同性质的力() 后思考 1 “”火箭为什么能将 神舟十一号 推向天空？ 【提示】 火箭内的燃料燃烧时，向下喷出大量气体，根据作用力和反作用力的关系，气 体将对火箭产生向上的推力 合作探讨 如图 452 “所示， 掰腕子
3、”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？ 图 452 【提示】 不是甲、乙两手间的力为作用力与反作用力，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 核心点击 1对作用力和反作用力的理解 (1)三个特征： 等值，即大小总是相等的 反向，即方向总是相反的 共线，即二者总是在同一直线上 (2)四种性质： 异体性，即作用力和反作用力是分别作用在彼此相互作用的两个物体上 同时性，即作用力和反作用力同时产生，同时变化，同时消失 相互性，即作用力和反作用力总是相互的、成对出
4、现的 同性性，即二者性质总是相同的 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 3作用力和反作用力与平衡力的区别 作用力与反作用力 二力平衡 共同点 大小相等、方向相反、且作用在同一条直线上 不 作用对象 两个力分别作用在两个物体上 两个力作用在同一个物体上 同 点 作用时间 同时产生，同时变化，同时消失， 不可单独存在 不一定同时产生或消失 2 力的性质 一定是同性质的力 不一定是同性质的力 因为一对作
5、用力与反作用力作用在 一对平衡力的作用效果是使物 作用效果 两个物体上，各自产生作用效果， 体处于平衡状态，合力为零 故不能求合力 1关于作用力和反作用力，下列说法正确的是( ) A当作用力产生后，再产生反作用力；当作用力消失后，反作用力才慢慢的消失 B弹力与摩擦力都有反作用力，而重力无反作用力 C作用力与反作用力的合力为零 D作用力与反作用力一定是性质相同的一对力 【解析】 作用力和反作用力同时产生，同时变化，同时消失，故 A 错误；力的作用是相 互的，有作用力就有反作用力，故 B 错误；作用力与反作用力，作用在两个物体上，效果不能 抵消，故 C 错误作用力与反作用力一定是性质相同的一对力，
6、故 D 正确 【答案】 D 2(多选)如图 453 所示，物体 P用水平作用力 F压在竖直的墙上，沿墙匀速下滑，物 体的重力为 G，墙对物体的弹力为 FN、摩擦力为 Ff，物体对墙的压力 FN、摩擦力为 Ff.下 列说法正确的有( ) 图 453 AG和 Ff是一对平衡力 BFN和 F是一对平衡力 CFf和 Ff是一对作用力和反作用力 DFN和 F是一对作用力和反作用力 【解析】 由题分析可知，物体沿墙壁匀速下滑，竖直方向受到重力和向上的滑动摩擦力， 由平衡条件得知，滑动摩擦力大小 FfG.即 G和 Ff是一对平衡力，故 A 正确；FN和 F的大小 相同，方向相反，作用在一个物体上，是一对平衡
7、力，故 B 正确；Ff和 Ff是一对作用力和 反作用力，故 C 正确；FN和 F的方向相同，不是一对作用力和反作用力，故 D 错误 【答案】 ABC 3如图 454 所示，一个大人甲跟一个小孩乙站在水平地面上手拉手比力气，结果大人 把小孩拉过来了对这个过程中作用于双方的力的关系，正确的说法是( ) 甲 乙 3 图 454 A大人拉小孩的力一定比小孩拉大人的力大 B大人与小孩间的拉力是一对作用力与反作用力 C大人拉小孩的力与小孩拉大人的合力一定为零 D只有在大人把小孩拉动的过程中，大人的力才比小孩的力大，有可能出现的短暂相持 过程中，两人的拉力一样大 【解析】 大人拉小孩的力与小孩拉大人的力构成
8、一对作用力和反作用力，它们之间的关 系满足牛顿第三定律，所以二者永远大小相等，方向相反，两力作用在不同的人体上，不能求 合力，小孩被拉动是因为他受的拉力大于摩擦力，故 B 正确 【答案】 B “”牛顿第三定律中 总是 的含义 “”总是 是强调对于任何物体，在任何情况下，作用力与反作用力的关系都成立 物 体 的 受 力 分 析 先填空 1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 就是受力分析受力分析时只分析物体受到的力，而不分析它对其他物体施加的力，但可以通 过分析施力情况而确定受力情况 2力学中三种常见作用力 (1)重力：任何物体都受重力，方向
9、竖直向下 (2)弹力：两个相互接触的物体相互挤压，就会产生弹力，其方向与接触面垂直 (3)摩擦力：当接触面粗糙且发生相对运动或具有相对运动趋势时，接触面处就会产生滑 动摩擦力或静摩擦力，其方向与接触面相切 再判断 1地球附近任何物体都受重力() 2两个相互接触的物体，均受弹力的作用() 3物体的运动状态发生改变，它所受力的合力一定不为零() 后思考 如图 455 所示是滑雪运动员沿斜坡下滑的过程，有人说运动员受到了下滑力的作用，你 4 认为这种说法对吗？ 图 455 【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向下的分力
10、的作用效果就是使运动员沿斜坡向 下运动，并不存在所谓的下滑力 合作探讨 探讨 1：运动员将铅球斜向上推出，铅球飞向远处，在铅球运动的过程中除受到重力(不 计空气阻力)“外还会受到推力、 冲力”“”、 惯力 等的作用吗？ 【提示】 由于铅球已离开手，与手之间不存在作用，因此不受推力；力是物体间的相互 作用，不存在“冲力”、“惯力”，铅球之所以向前运动，是由于惯性的原因，但惯性不是“惯 力” 探讨 2：百米决赛中运动员通过终点后到停下来的过程中，受到哪些力的作用？ 【提示】 运动员受到重力作用；由于和地面之间挤压，地面对运动员有一向上的支持力； 因为运动员的脚相对于地面有向前运动的趋势，地面对运动
11、员还有向后的静摩擦力 核心点击 1受力分析的一般顺序 一般先分析重力；再分析弹力，环绕物体一周，找出跟研究对象接触的物体，并逐个分析 这些物体对研究对象是否有弹力作用；然后分析摩擦力，对凡有弹力作用处逐一进行分析；最 后是其他力 2受力分析常用的方法 (1)整体法与隔离法 整体法 隔离法 将加速度相同的几个物体作为一个整体来 将研究对象与周围物体分隔开分析的 概念 分析的方法 方法 选用 研究系统外的物体对系统整体的作用力或 研究系统内物体之间的相互作用力 原则 系统整体的加速度 注意 受力分析时不要再考虑系统内物体间的相 一般隔离受力较少的物体 问题 互作用力 (2)假设法：在受力分析时，若
12、不能确定某力是否存在，可先对其作出存在或不存在的情 5 况假设，然后再就该力存在与否对物体运动状态影响的不同来判断该力是否存在 3受力分析的步骤 4如图 456 所示，甲、乙两物体叠放在水平面上，用水平力 F 拉物体乙，它们仍保持 静止状态，甲、乙接触面也为水平，则乙物体受力的个数为( ) 图 456 A3 个 B4 个 C5 个 D6 个 【解析】 与物体发生相互作用的有地球、水平桌面及甲物体；则乙物体受重力、桌面的 支持力、甲对乙的压力及水平力 F；因在拉力作用下，物体乙相对于地面有相对运动的趋势， 故乙受地面对物体乙的摩擦力；而甲与乙相对静止，故甲对乙没有摩擦力；故乙受五个力；故 选 C
13、. 【答案】 C 5如图 457 所示，质量 mAmB 的两物体 A、B 叠放在一起，靠着竖直墙面让它们由静 止释放，在沿粗糙墙面下落过程中，物体 B 的受力示意图是图中的( ) 图 457 6 【解析】 两物体 A、B 叠放在一起，在沿粗糙墙面下落过程中，由于物体与竖直墙面之 间没有压力，因此没有摩擦力；二者一起做自由落体运动，A、B 之间没有弹力作用，物体 B 的受力示意图是选项 A. 【答案】 A 6如图 458 所示，一箱苹果沿着倾角为 的斜面，以速度 v 匀速下滑在箱子的中央 有一个质量为 m 的苹果，它受到周围苹果对它作用力的方向( ) 图 458 A沿斜面向上 B沿斜面向下 C竖直向上 D垂直斜面向上 【解析】 苹果随箱子一起沿斜面匀速下滑，故其所受合力一定为零，由于苹果所受重力 方向竖直向下，故箱子中央质量为 m 的苹果受到周围苹果对它作用力的方向一定竖直向上，选 项 C 对，选项 A、B、D 错 【答案】 C 判断力是否存在的方法 1根据各种性质的力产生的条件进行判断 2依据作用力和反作用力的关系：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依据物体所处的运动状态：对有些力是否存在，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 7