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1、第4节 牛顿第三运动定律 一、作用力和反作用力一、作用力和反作用力 1.1.定义：物体间的一对相互作用力，叫作定义：物体间的一对相互作用力，叫作_和和 _。可以把其中的任意一个力叫作作用力，则。可以把其中的任意一个力叫作作用力，则 另一个力就叫作另一个力就叫作_。 作用力作用力 反作用力反作用力 反作用力反作用力 2.2.特点：力的作用总是特点：力的作用总是_。相互的作用力和反作。相互的作用力和反作 用力既可以存在于相互用力既可以存在于相互_的物体之间，也可以存在的物体之间，也可以存在 于于_的物体之间。的物体之间。 相互的相互的 接触接触 不接触不接触 二、牛顿第三定律二、牛顿第三定律 1.
2、1.内容：两个物体之间的作用力和反作用力总是大小内容：两个物体之间的作用力和反作用力总是大小 _，方向，方向_，作用在，作用在_； 相等相等相反相反一条直线上一条直线上 2.2.光滑桌面上放两块条形磁铁光滑桌面上放两块条形磁铁A A和和B B，A A对对B B 有力的作有力的作 用，用， B B对对A A也有力的作用，则也有力的作用，则A A对对B B的力和的力和B B对对A A的力具备的力具备 的特点：的特点： (1)(1)大小：大小：A A对对B B的力和的力和B B对对A A 的力，大小的力，大小_； (2)(2)作用线：作用线：A A对对B B的力和的力和B B对对A A 的力，作用在
3、的力，作用在_ 上；上； (3)(3)存亡：当存亡：当A A对对B B的力消失时，的力消失时，B B对对A A的力的力_(_(选填选填 “消失消失”或或“不消失不消失”) )，当，当A A对对B B的力大小变化时，的力大小变化时，B B 对对A A的力大小的力大小_(_(选填选填“变化变化”或或“不变化不变化”) )； 相等相等 一条直线一条直线 消失消失 变化变化 (4)(4)性质：性质：A A对对B B的力是引力，的力是引力，B B对对A A的力是的力是_；A A对对B B的的 力是弹力，则力是弹力，则B B对对A A的力是的力是_； (5)(5)方向：方向：A A对对B B 的力的方向和
4、的力的方向和B B对对A A的力的方向的力的方向_； (6)(6)作用物体：作用物体：A A对对B B 的力和的力和B B对对A A的力作用在的力作用在_(_(选填选填 “相同相同”或或“不同不同”) )的物体上。的物体上。 引力引力 弹力弹力 相反相反 不同不同 一 认识牛顿第三定律一 认识牛顿第三定律 1.1.一对作用力与反作用力的关系：一对作用力与反作用力的关系： 相同点相同点 同大小同大小大小相同大小相同 同直线同直线作用在一条直线上作用在一条直线上 同时性同时性同时产生，同时变化，同时消失同时产生，同时变化，同时消失 相相 同同 点点 同性质同性质 作用力是引力，反作用力也是引力；作
5、作用力是引力，反作用力也是引力；作 用力是弹力，反作用力也是弹力；作用用力是弹力，反作用力也是弹力；作用 力是摩擦力，反作用力也是摩擦力力是摩擦力，反作用力也是摩擦力 不不 同同 点点 异向异向方向相反方向相反 异体异体作用在不同的物体上作用在不同的物体上 异效异效 在不同的物体上分别产生不同的作用效在不同的物体上分别产生不同的作用效 果，不能相互抵消，因此不能认为作用果，不能相互抵消，因此不能认为作用 力和反作用力的合力为零力和反作用力的合力为零 2.2.作用力与反作用力的普适性：作用力与反作用力的普适性： 作用力和反作用力的关系适用于任何物体之间，与物作用力和反作用力的关系适用于任何物体之
6、间，与物 体的运动状态无关，与参考系的选择也无关。体的运动状态无关，与参考系的选择也无关。 【思考思考讨论讨论】 马拉车在公路上前进，马给车一个作马拉车在公路上前进，马给车一个作 用力的同时，车也给马一个反作用力，用力的同时，车也给马一个反作用力， 两力一样大，为什么是车向前走而不两力一样大，为什么是车向前走而不 是马向后退呢？是马向后退呢？ ( (物理观念物理观念) ) 提示：提示：物体运动状态由物体所受合力决定，马和车各物体运动状态由物体所受合力决定，马和车各 自所受的合力不同。自所受的合力不同。 【典例示范典例示范】 ( (多选多选) )如图所示是在我国的广西地区盛行的一种民族如图所示是
7、在我国的广西地区盛行的一种民族 体育项目体育项目“押加押加”，实际上相当于两个人拔河，实际上相当于两个人拔河， 所以又称所以又称“大象拔河大象拔河”，如果甲、乙两人在押加比赛，如果甲、乙两人在押加比赛 中，甲获胜，则下列说法正确的是中，甲获胜，则下列说法正确的是 世纪金榜导学号世纪金榜导学号 ( ( ) ) A.A.甲对乙的拉力大于乙对甲的拉力，所以甲获胜甲对乙的拉力大于乙对甲的拉力，所以甲获胜 B.B.当甲把乙匀速拉过去时，甲对乙的拉力大小等于乙当甲把乙匀速拉过去时，甲对乙的拉力大小等于乙 对甲的拉力大小对甲的拉力大小 C.C.当甲把乙加速拉过去时，甲对乙的拉力大于乙对甲当甲把乙加速拉过去时
8、，甲对乙的拉力大于乙对甲 的拉力的大小的拉力的大小 D.D.甲对乙的拉力的大小始终等于乙对甲的拉力的大小甲对乙的拉力的大小始终等于乙对甲的拉力的大小 ，只是地面对甲的摩擦力大于地面对乙的摩擦力，所，只是地面对甲的摩擦力大于地面对乙的摩擦力，所 以甲获胜以甲获胜 【解析解析】选选B B、D D。根据作用力和反作用力的概念可判。根据作用力和反作用力的概念可判 断，甲对乙的力和乙对甲的力是作用力和反作用力，断，甲对乙的力和乙对甲的力是作用力和反作用力， 根据牛顿第三定律可知，二力始终大小相等，与物体根据牛顿第三定律可知，二力始终大小相等，与物体 所处状态无关，甲获胜的原因是甲受的摩擦力大于乙所处状态
9、无关，甲获胜的原因是甲受的摩擦力大于乙 所受摩擦力，从而合力不同。所受摩擦力，从而合力不同。 【规律方法规律方法】判断作用力和反作用力的方法判断作用力和反作用力的方法 (1)(1)看作用点：作用力和反作用力作用在两个物体上；看作用点：作用力和反作用力作用在两个物体上； (2)(2)看力的性质：作用力和反作用力是由于相互作用而看力的性质：作用力和反作用力是由于相互作用而 产生的，一定是同一性质的力；产生的，一定是同一性质的力； (3)(3)看受力物体数量：作用力和反作用力这两个力的施看受力物体数量：作用力和反作用力这两个力的施 力物体和受力物体一共只有两个。力物体和受力物体一共只有两个。 【素养
10、训练素养训练】 如图所示为棒球运动员击球的一瞬间如图所示为棒球运动员击球的一瞬间 ，击球员用棒球，击球员用棒球 棍回击飞过来的棒球时，球棒击棒球的力棍回击飞过来的棒球时，球棒击棒球的力( ( ) ) A.A.球先对球棒有了力的作用，球棒才对球有力的作用球先对球棒有了力的作用，球棒才对球有力的作用 B.B.与球对球棒的力同时产生与球对球棒的力同时产生 C.C.大于球撞击球棒的力大于球撞击球棒的力 D.D.小于球撞击球棒的力小于球撞击球棒的力 【解析解析】选选B B。球撞击球棒的力和球棒击球的力是作用。球撞击球棒的力和球棒击球的力是作用 力和反作用力，二者同时产生，且大小相等，方向相力和反作用力，
11、二者同时产生，且大小相等，方向相 反，故反，故B B正确。正确。 【补偿训练补偿训练】 一物体受绳拉力的作用，由静止开始前进，先做加速一物体受绳拉力的作用，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，下列说运动，然后改为匀速运动，再改为减速运动，下列说 法正确的是法正确的是( ( ) ) A.A.加速前进时，绳拉物体的力大于物体拉绳的力加速前进时，绳拉物体的力大于物体拉绳的力 B.B.减速前进时，绳拉物体的力小于物体拉绳的力减速前进时，绳拉物体的力小于物体拉绳的力 C.C.只有匀速前进时，绳拉物体的力才与物体拉绳的力只有匀速前进时，绳拉物体的力才与物体拉绳的力 大小相等大
12、小相等 D.D.不管物体如何前进，绳拉物体的力与物体拉绳的力不管物体如何前进，绳拉物体的力与物体拉绳的力 大小总相等大小总相等 【解析解析】选选D D。绳拉物体的力与物体拉绳的力是一对作。绳拉物体的力与物体拉绳的力是一对作 用力和反作用力，由牛顿第三定律可知作用力、反作用力和反作用力，由牛顿第三定律可知作用力、反作 用力总是大小相等，与相互作用的物体所处的状态没用力总是大小相等，与相互作用的物体所处的状态没 有关系，则有关系，则D D正确，正确，A A、B B、C C错误。错误。 二 一对相互作用力和一对平衡力的区别二 一对相互作用力和一对平衡力的区别 一对作用力和一对作用力和 反作用力反作用
13、力 一对平衡力一对平衡力 共同点共同点 大小相等、方向相反，且作用在同一条直大小相等、方向相反，且作用在同一条直 线上线上 不不 同同 点点 作用作用 对象对象 作用在两个物体上作用在两个物体上作用在同一个物体上作用在同一个物体上 一对作用力和一对作用力和 反作用力反作用力 一对平衡力一对平衡力 不不 同同 点点 力的力的 性质性质 一定是同性质的力一定是同性质的力不一定是同性质的力不一定是同性质的力 作用作用 效果效果 作用在两个物体上，作用在两个物体上， 各自产生作用效果，各自产生作用效果， 故不能作为使物体故不能作为使物体 平衡的条件平衡的条件 一对平衡力的作用效一对平衡力的作用效 果是
14、使物体处于平衡果是使物体处于平衡 状态，合力为零状态，合力为零 一对作用力和一对作用力和 反作用力反作用力 一对平衡力一对平衡力 不不 同同 点点 依赖依赖 关系关系 两个力一定同时产两个力一定同时产 生、同时变化、同生、同时变化、同 时消失，不可能单时消失，不可能单 独存在独存在 不存在依赖关系，撤不存在依赖关系，撤 除一个力时另一个力除一个力时另一个力 可依然存在，只是不可依然存在，只是不 再平衡再平衡 【思考思考讨论讨论】 情境：小男孩手牵不计质量的氢气球，情境：小男孩手牵不计质量的氢气球， 使之静止于空中。使之静止于空中。 讨论：讨论：(1)(1)哪个力是用来平衡绳子的拉力哪个力是用来
15、平衡绳子的拉力 的？的？ ( (科学探究科学探究) ) 提示：提示：气球受到的浮力。气球受到的浮力。 (2)(2)绳子对气球的拉力是哪个物体对哪个物体的作用力绳子对气球的拉力是哪个物体对哪个物体的作用力 ？( (科学探究科学探究) ) 提示：提示：绳子对气球的作用力。绳子对气球的作用力。 【典例示范典例示范】 “减肥减肥”变成了当前的时尚话题，为了保变成了当前的时尚话题，为了保 持一个持一个“苗条苗条”的身材，称量体重就变成的身材，称量体重就变成 了一项日常必不可少的活动，如图所示是了一项日常必不可少的活动，如图所示是 某女孩在测量体重，则下列说法正确的是某女孩在测量体重，则下列说法正确的是世
16、纪金世纪金 榜导学号榜导学号( ( ) ) A.A.人对体重计的压力和体重计对人的支持力是一对平人对体重计的压力和体重计对人的支持力是一对平 衡力衡力 B.B.人所受的重力和人对体重计的压力是一对平衡力人所受的重力和人对体重计的压力是一对平衡力 C.C.人所受的重力和人对体重计的压力是一对作用力和人所受的重力和人对体重计的压力是一对作用力和 反作用力反作用力 D.D.人对体重计的压力和体重计对人的支持力是一对作人对体重计的压力和体重计对人的支持力是一对作 用力和反作用力用力和反作用力 【解析解析】选选D D。根据作用力和反作用力及平衡力的特点。根据作用力和反作用力及平衡力的特点 可以判断：人对
17、体重计的压力和体重计对人的支持力可以判断：人对体重计的压力和体重计对人的支持力 是一对作用力和反作用力，是一对作用力和反作用力，A A错误，错误，D D正确；人所受的正确；人所受的 重力和人对体重计的压力既不是作用力和反作用力也重力和人对体重计的压力既不是作用力和反作用力也 不是平衡力，不是平衡力，B B、C C都错误。都错误。 【总结提升总结提升】 区分作用力、反作用力和平衡力的方法区分作用力、反作用力和平衡力的方法 区别作用力、反作用力和平衡力，最简单的方法是看区别作用力、反作用力和平衡力，最简单的方法是看 涉及的物体个数，作用力和反作用力只涉及两个相互涉及的物体个数，作用力和反作用力只涉
18、及两个相互 作用的物体，是甲物体对乙物体和乙物体对甲物体的作用的物体，是甲物体对乙物体和乙物体对甲物体的 关系，平衡的一对力涉及三个物体，即两个施力物体关系，平衡的一对力涉及三个物体，即两个施力物体 同时作用于平衡的物体上。同时作用于平衡的物体上。 【素养训练素养训练】 1.1.北京时间北京时间20192019年年3 3月月7 7日到日到9 9日，国际泳日，国际泳 联系列跳水赛在北京水立方进行。中国联系列跳水赛在北京水立方进行。中国 跳水梦之队，发挥出色，如图所示为中跳水梦之队，发挥出色，如图所示为中 国选手在比赛中，关于选手能跳起离开跳台的说法正国选手在比赛中，关于选手能跳起离开跳台的说法正
19、 确的是确的是( ( ) ) A.A.他对跳台的作用力大于他的重力他对跳台的作用力大于他的重力 B.B.跳台对他的作用力大于他对跳台的作用力跳台对他的作用力大于他对跳台的作用力 C.C.跳台对他的作用力大于他的重力跳台对他的作用力大于他的重力 D.D.跳台对他的作用力对他做了正功跳台对他的作用力对他做了正功 【解析解析】选选C C。选手能离开跳台的原因是跳台对他的作。选手能离开跳台的原因是跳台对他的作 用力大于他的重力，故选项用力大于他的重力，故选项A A错误，错误，C C正确；他对跳台正确；他对跳台 的作用力与跳台对他的作用力是一对作用力和反作用的作用力与跳台对他的作用力是一对作用力和反作用
20、 力，大小相等，方向相反，故选项力，大小相等，方向相反，故选项B B错误；跳台对他的错误；跳台对他的 作用力的作用点没有产生位移，故对他不做功，故选作用力的作用点没有产生位移，故对他不做功，故选 项项D D错误。错误。 2.(2.(多选多选) )如图所示，某人用手托着苹果处于静止状态如图所示，某人用手托着苹果处于静止状态 ，则，则 ( ( ) ) A.A.手所受压力是由苹果的形变而产生的手所受压力是由苹果的形变而产生的 B.B.手所受压力和手对苹果的支持力是一对平衡力手所受压力和手对苹果的支持力是一对平衡力 C.C.苹果所受重力和手对苹果的支持力是一对平衡力苹果所受重力和手对苹果的支持力是一对
21、平衡力 D.D.苹果所受重力和苹果对手的压力是作用力和反作用苹果所受重力和苹果对手的压力是作用力和反作用 力力 【解析解析】选选A A、C C。苹果对手的压力是由苹果发生形变。苹果对手的压力是由苹果发生形变 而产生的，选项而产生的，选项A A正确；手所受压力和手对苹果的支持正确；手所受压力和手对苹果的支持 力是一对作用力与反作用力，选项力是一对作用力与反作用力，选项B B错误；苹果所受重错误；苹果所受重 力和手对苹果的支持力都作用在苹果上，大小相等，力和手对苹果的支持力都作用在苹果上，大小相等， 方向相反，是一对平衡力，选项方向相反，是一对平衡力，选项C C正确；苹果对手的压正确；苹果对手的压
22、 力是由形变而产生的，是苹果与手之间的作用，而重力是由形变而产生的，是苹果与手之间的作用，而重 力是由地球的吸引而产生的，是苹果与地球的相互作力是由地球的吸引而产生的，是苹果与地球的相互作 用，选项用，选项D D错误。错误。 【补偿训练补偿训练】 1.(1.(多选多选) )如图所示，吊于电梯天花板上的物体处于静如图所示，吊于电梯天花板上的物体处于静 止状态，下列说法中正确的是止状态，下列说法中正确的是( ( ) ) A.A.绳对物体的拉力和物体对绳的拉力是作用力与反作绳对物体的拉力和物体对绳的拉力是作用力与反作 用力用力 B.B.物体的重力和物体对绳的拉力是一对平衡力物体的重力和物体对绳的拉力
23、是一对平衡力 C.C.物体的重力与绳对物体的拉力是一对平衡力物体的重力与绳对物体的拉力是一对平衡力 D.D.物体的重力的反作用力作用在绳上物体的重力的反作用力作用在绳上 【解析解析】选选A A、C C。绳对物体的拉力和物体对绳的拉力。绳对物体的拉力和物体对绳的拉力 是物体和绳直接相互作用而产生的，是作用力与反作是物体和绳直接相互作用而产生的，是作用力与反作 用力的关系，用力的关系，A A对。物体的重力和物体对绳的拉力其受对。物体的重力和物体对绳的拉力其受 力物体不一致，不是一对平衡力，力物体不一致，不是一对平衡力，B B错。物体的重力与错。物体的重力与 绳对物体的拉力均作用在物体上，二力为平衡
24、力，绳对物体的拉力均作用在物体上，二力为平衡力，C C对对 。物体重力的反作用力作用在地球上，。物体重力的反作用力作用在地球上，D D错。错。 2.2.一斜面固定在水平地面上，一物体静止在斜面上，一斜面固定在水平地面上，一物体静止在斜面上， 如图所示，下列说法正确的是如图所示，下列说法正确的是( ( ) ) A.A.物体对斜面的压力和斜面对物体的支持力是一对平物体对斜面的压力和斜面对物体的支持力是一对平 衡力衡力 B.B.物体对斜面的摩擦力和斜面对物体的摩擦力是一对物体对斜面的摩擦力和斜面对物体的摩擦力是一对 作用力和反作用力作用力和反作用力 C.C.物体所受的重力和斜面对物体的作用力是一对作
25、用物体所受的重力和斜面对物体的作用力是一对作用 力和反作用力力和反作用力 D.D.物体所受的重力可分解为沿斜面的力和对斜面的压物体所受的重力可分解为沿斜面的力和对斜面的压 力力 【解析解析】选选B B。物体和斜面均处于平衡状态，即合力为。物体和斜面均处于平衡状态，即合力为 零。对物体和斜面受力分析如图甲、乙所示。零。对物体和斜面受力分析如图甲、乙所示。 物体对斜面的压力物体对斜面的压力N N2 2和斜面对物体的支持力和斜面对物体的支持力N N及物体对及物体对 斜面的摩擦力斜面的摩擦力ff和斜面对物体的摩擦力和斜面对物体的摩擦力f f同属物体和同属物体和 斜面间的相互作用力，分别作用在斜面和物体
26、上，因斜面间的相互作用力，分别作用在斜面和物体上，因 此它们是两对作用力与反作用力，选项此它们是两对作用力与反作用力，选项A A错误，选项错误，选项B B 正确；物体所受的重力是地球施加的，其反作用力是正确；物体所受的重力是地球施加的，其反作用力是 物体对地球的吸引力，应作用在地球上，选项物体对地球的吸引力，应作用在地球上，选项C C错误；错误； 重力可以沿斜面方向和垂直于斜面方向分解，任何一重力可以沿斜面方向和垂直于斜面方向分解，任何一 个分力都作用在该物体上，而物体对斜面的压力个分力都作用在该物体上，而物体对斜面的压力N N2 2作作 用在斜面上，选项用在斜面上，选项D D错误。错误。 【
27、拓展例题拓展例题】考查内容：牛顿第三定律的应用考查内容：牛顿第三定律的应用 【典例典例】如图所示，在台秤上放半杯水，台秤的示数如图所示，在台秤上放半杯水，台秤的示数 G=50 NG=50 N；另用挂在支架上的弹簧测力计悬挂一边长；另用挂在支架上的弹簧测力计悬挂一边长 a=10 cm a=10 cm 的金属块，金属块的密度的金属块，金属块的密度=3=310103 3 kg/m kg/m3 3。 当弹簧测力计下的金属块平稳地浸入水中的深度当弹簧测力计下的金属块平稳地浸入水中的深度b=b= 4 cm4 cm时，弹簧测力计和台秤的示数分别为多少？时，弹簧测力计和台秤的示数分别为多少？( (水的水的 密
28、度密度水 水=10 =103 3 kg/m kg/m3 3，g g取取10 m/s10 m/s2 2) ) 【正确解答正确解答】由于金属块受到向上的浮力作用，弹簧由于金属块受到向上的浮力作用，弹簧 测力计的示数减小。浮力的反作用力作用于水，从而测力计的示数减小。浮力的反作用力作用于水，从而 使台秤的示数增大。金属块的受力情况如图所示，因使台秤的示数增大。金属块的受力情况如图所示，因 金属块静止，根据受力平衡有：金属块静止，根据受力平衡有： T=G-FT=G-F浮 浮， ， 又因又因G=aG=a3 3g=30 Ng=30 N F F浮 浮= =水 水gV gV排 排= =水 水ga ga2 2b=4 Nb=4 N 故故T=30 N-4 N=26 NT=30 N-4 N=26 N 即弹簧测力计的示数为即弹簧测力计的示数为26 N26 N， 台秤的示数由于浮力的反作用力增加了台秤的示数由于浮力的反作用力增加了F=4 NF=4 N， 所以台秤的示数为：所以台秤的示数为： N=G+F=54 NN=G+F=54 N。 答案：答案：26 N26 N 54 N54 N 【课堂回眸课堂回眸】