5 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: (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 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,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。,知识点一,知识点二,知识点三,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 问题导引 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 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:AB,1,2,3,4,1.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;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:C,1,2,3,4,2.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:C,1,2,3,4,3.(多选)如图所示,水平力F把一个物体紧压在竖直的