3 1 牛顿第三定律 第3章 力与相互作用 目标定位 1 知道力的作用是相互的 并了解作用力 反作用力的概念 2 理解牛顿第三定律的含义 3 会用牛顿第三定律解决简单问题 4 会区分平衡力和作用力与反作用力 内容索引 知识探究 新知探究 点点落实 达标检测 当堂检测 巩固反馈 知识探究 在光滑的冰面上 两人相对而立 当一人用力去推另一个人时 两人同时 向相反方向运动 两个小车上粘有磁铁 让两小车停在水平桌面上距离 适当的位置 放手后两小车同时运动 相吸或相斥 1 上面事例或实验中 当一个物体 设为甲 对另一个物体 设为乙 施力 时 乙对甲有作用力吗 一 作用力和反作用力 答案 甲对乙施力时 乙对甲也同时产生了作用力 答案 问题设计 2 上面两个例子中相互作用力各是什么性质的力 答案 前者相互作用力都是弹力 后者相互作用力都是引力或都是斥力 答案 3 物体间相互作用的一对力作用在几个物体上 答案 两个 1 作用力和反作用力 力总是 出现的 物体间相互作用的这一对力 通常叫做 和 2 判断作用力和反作用力的方法 主要看两个方面 一是看作用点 作 用力和反作用力应作用在 填 一个 或 两个 物体上 二是 看产生原因 作用力和反作用力总是相互的且一定是 填 同一 或 不同 性质的力 若作用力是 甲对乙的力 则反作用力一定是 乙对甲的力 要点提炼 成对 作用力反作用力 两个 同一 两组同学对拉弹簧测力计 拉力大小可以是任意的 两弹簧测力计示数 存在什么关系 两弹簧测力计间相互作用力作用在几个物体上 方向如 何 画出两弹簧测力计的受力示意图 二 牛顿第三定律 答案 两弹簧测力计示数总是相等 两个物体 方向相反 两弹簧测力 计受力示意图如图所示 答案 问题设计 1 牛顿第三定律 物体之间的作用力和反作用力总是大小 方向 作用在 2 公式 F甲对乙 F乙对甲 表示方向 的意思 3 作用力与反作用力具有 四同 和 三异 的关系 四同 表示 1 同大小 大小 2 同直线 作用在 上 3 同存亡 同时 同时 同时变化 要点提炼 两个相等 相反同一条直线上 相反 相等 同一条直线 产生消失 4 同性质 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 作用力是摩擦力 反作用力也是摩擦力 三异 表示 异向 方向 异体 作用在 的物体上 异效 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 不能认为作用力和反作用力的合力为零 相反 不同 让小刚和小强比比谁的力气大 他俩手拉手 侧身而立 以讲台中线为 界 把对方拉过线者为胜 结果小刚胜了 是不是小刚对小强的拉力大于 小强对小刚的拉力 为什么 答案 不是 小刚获胜 不是因为小刚对小强的拉力大 两人之间的力互 为作用力和反作用力 大小总是相等的 小刚获胜是因为地面对小刚的摩 擦力大于小强对小刚的拉力 答案 延伸思考 如图1所示 一本书放在水平桌面上 处于静止状态 三 一对相互作用力和一对平衡力的区别 问题设计 图1 1 画出书本的受力示意图 2 这个情景中出现的作用力 反作用力有哪些 3 此情景中平衡力有哪些 答案 受力分析如图 作用力和反作用力共有两对 桌子对书的支持力和书对桌子的压力 书受到的重力和 书对地球的引力 有一对平衡力 书受到的重力和桌子对书的支持力 答案 一对作用力与反作用力和一对平衡力的相同点和不同点 要点提炼 作用力与反作用力一对平衡力 相同点大小相等 方向相反 作用在同一条直线上 不 同 点 作用对象 物体上 物体上 作用时间 产生 变化 消失 不可单独存在 产生或消失 同时同时同时 同一个两个 不一定同时 不 同 点 力的性质 填 一定 或 不一 定 是同性质的力 填 一定 或 不一定 是同性质的力 作用效果 因为一对作用力与反作用力 作用在两个物体上 各自产 生作用效果 故 填 能 或 不能 求合力 一对平衡力的作用效果是 使物体处于平衡状态 合 力为零 一定不一定 不能 一 对牛顿第三定律的理解与应用 例1 如图2所示 甲 乙两人在冰面上 拔河 两人中间位置处有一分 界线 约定先使对方过分界线者为赢 若绳子质量不计 冰面可看成光滑 则下列说法正确的是 A 甲对绳的拉力与绳对甲的拉力是一对平衡力 B 甲对绳的拉力与乙对绳的拉力是作用力与反作用力 C 若甲的质量比乙大 则甲能赢得 拔河 比赛的胜利 D 若乙收绳的速度比甲快 则乙能赢得 拔河 比赛的胜利 图2 答案 解析 典例精析 解析 甲对绳的拉力与绳对甲的拉力是一对作用力与反作用力 故选项 A错误 甲对绳的拉力与乙对绳的拉力作用在同一物体上 是一对平衡力 故选 项B错误 收绳速度与 拔河 比赛胜负无关 故选项D错误 针对训练1 一起交通事故中 一辆汽车与行人相撞 结果行人受重伤 而汽车几乎没有任何损伤 对此现象 以下解释正确的是 A 由于汽车的质量比行人的质量大 所以汽车对行人的作用力大于行人 对汽车的作用力 B 由于汽车的速度比行人的速度大 所以汽车对行人的作用力大于行人 对汽车的作用力 C 汽车的表面坚硬 所以汽车对行人的作用力大于行人对汽车的作用力 D 汽车对行人的作用力与行人对汽车的作用力大小是相等的 但此作用 力足以使行人受伤 答案 解析 解析 汽车对行人的作用力和行人对汽车的作用力是一对作用力和反作 用力 由牛顿第三定律知 两力大小相等 之所以出现行人受重伤而汽车 几乎没有任何损伤的结果 是因为人所能承受的撞击力远小于车所能承 受的撞击力 二 一对相互作用力和一对平衡力的区别 例2 多选 物体静止在斜面上 如图3所示 下列说法正确的是 A 物体对斜面的压力和斜面对物体的支持力是一对平衡力 B 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 C 物体所受重力和斜面对物体的作用力是一对平衡力 D 物体所受重力可以分解为沿斜面向下的力和对斜面的压力 答案 图3 针对训练2 如图4所示 物体放在水平桌面上 受到一个水平向右的拉 力F作用 却仍然保持静止 则下列说法中正确的是 A 物体受三个力作用 其中有一对平衡力 B 物体受三个力作用 其中有一对作用力和反作用力 C 物体受四个力作用 其中有两对作用力和反作用力 D 物体受四个力作用 其中有两对平衡力 答案 解析 图4 解析 物体受重力 桌面的支持力 水平向右的拉力F 根据物体处于 静止状态知 物体所受合力为零 所以物体在水平方向除受水平向右的 拉力F外 还必须受水平向左的摩擦力f 所以物体共受四个力的作用 选项A B错误 由于作用力与反作用力是分别作用在两个不同物体上的 所以物体所受 的四个力中不可能构成作用力与反作用力 因此选项C错误 物体水平方向上受向右的拉力和向左的摩擦力 其合力为零 为一对平 衡力 竖直方向受重力和支持力 也为一对平衡力 所以选项D正确 课堂要点小结 牛顿第 三定律 内容 作用力和反作 用力的关系 同值 同线 同时 同性 四同 异向 异体 异效 三异 达标检测 1 作用力和反作用力 多选 如图5所示是利用计算机记录的卫星发射时火 箭和卫星之间的作用力和反作用力的变化图线 根据图线可以得出的结 论是 A 作用力大时 反作用力小 B 作用力和反作用力的大小总是相等的 C 作用力和反作用力的方向总是相反的 D 作用力和反作用力是作用在同一个物体上的 答案 1234 图5 解析 解析 图像中的两条图线对应的纵坐标大小相等 符号相反 故A错误 B C正确 作用力与反作用力作用在两个相互作用的物体上 D错误 1234 2 作用力和反作用力 如图6所示 击球员用棒球棍回击飞过来的棒球时 球棒击棒球的力 A 比球撞击球棒的力更早产生 B 与球撞击球棒的力同时产生 C 大于球撞击球棒的力 D 小于球撞击球棒的力 答案 图6 1234 解析 解析 根据牛顿第三定律可知作用力和反作用力总是等大 反向 同时 产生 同时消失 故选B 3 对牛顿第三定律的理解 下列判断正确的是 A 人行走时向后蹬地 给地面向后的摩擦力 地面给人的摩擦力是人向 前的动力 B 人匀速游泳时 人对水向前用力 水给人方向向后的作用力 这个力 是阻力 C 放在桌面上的物体 因有重力 才有对桌面的压力 才有桌面的支持 力出现 即压力先产生 支持力后出现 D 作用力与反作用力 应是先有作用力 再有反作用力 作用力先变化 反作用力随后跟着做相应变化 答案 1234 解析 解析 人走路或游泳时 对地或对水都施加向后的力 另一方给人施加 动力 故A对 B错 作用力与反作用力总是同时产生 同时变化的 不存在谁先谁后 故C D均错 1234 4 一对相互作用力与一对平衡力的区别 多选 关于作用力与反作用力以 及相互平衡的两个力的下列说法中 正确的是 A 作用力与反作用力一定是同一性质的力 B 作用力与反作用力大小相等 方向相反 因而可以互相抵消 C 相互平衡的两个力的性质 可以相同 也可以不同 D 相互平衡的两个力大小相等 方向相反 同时出现 同时消失 1234 答案