人教版高中物理必修一讲义45牛顿第三定律含答案.docx
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人教版高中物理必修一讲义45牛顿第三定律含答案
5．牛顿第三定律
知识纲要导引
核心素养目标
（1）知道力的作用是相互的，理解作用力和反作用力的概念．
（2）会区分一对平衡力与一对相互作用力．
（3）探究作用力和反作用力的关系．
（4）理解牛顿第三定律的确切含义，会用它解决简单的实际问题.
知识点一 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．
相互作用的物体不一定接触．（像图中的这种情况靠“场”传递力的作用就不需要接触，以后学习）．
知识点二 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：
F＝－F′，负号表示两力的方向相反．
3．意义：
揭示了物体间力的作用的相互性，明确了相互作用力的关系.
思考
甲、乙两同学想通过对方弹簧测力计的示数来比出谁的力气大，这可能吗？
提示：
不可能，两个弹簧测力计的示数相等．
知识点三 物体的受力分析
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．
2．受力分析中常见的三种力：
（1）重力：
任何物体都受重力，其方向竖直向下．
（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、相互挤压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，其方向与接触面平行．
受力分析的顺序
先画重力
再画弹力
再画摩擦力
核心一 牛顿第三定律的理解
1．牛顿第三定律中“总是”的含义：
（1）不管物体大小形状如何，例如大物体与大物体之间，或者大物体与小物体之间，还是任何形状的物体之间，其相互作用力总是大小相等、方向相反的．
（2）不管物体的运动状态如何，例如静止的物体之间，运动的物体与静止的物体之间，其相互作用力总是大小相等、方向相反的．
（3）作用力和反作用力的产生、变化和消失总是同时的．
2．作用力与反作用力的特征与性质
特征
等值：
大小总是相等的
反向：
方向总是相反的
共线：
二者总是在同一条直线上
性质
异体性：
F与F′作用在两个物体上，产生效果不能抵消
同时性：
F与F′同时产生、同时变化、同时消失
相互性：
F与F′总是成对出现的
同质性：
F与F′性质相同
普遍性：
适用于任何物体，与运动状态无关
例1 下列说法中正确的是（ ）
A．当作用力产生后，再产生反作用力；当作用力消失后，反作用力才慢慢消失
B．弹力和摩擦力都有反作用力，而重力无反作用力
C．甲物体对乙物体的作用力是弹力，乙物体对甲物体的作用力可以是摩擦力
D．作用力和反作用力在任何情况下都不会平衡
【解析】 可通过以下表格对各选项逐一分析
选项
过程分析
结论
A
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，它们同时产生，同时变化，同时消失
×
B
×
C
作用力和反作用力必然是同种性质的力，甲物体对乙物体的作用力是弹力．乙物体对甲物体的作用力也是弹力
×
D
作用力与反作用力大小相等，方向相反，作用在同一条直线上，作用在两个物体上，在任何情况下都不会平衡
√
【答案】 D
（1）只要有力产生，一定是成对的．
（2）相互作用的物体不一定接触，如电荷间的作用、磁极间的作用．
（3）作用力与反作用力作用在相互作用的两个物体上．
训练1 [2019·唐山高一检测]足球运动是一项校园传统体育项目，如图所示．某同学踢球时（ ）
A．脚对球的作用力大于球对脚的作用力
B．脚对球的作用力小于球对脚的作用力
C．脚对球的作用力与球对脚的作用力是一对作用力与反作用力
D．脚对球的作用力与球对脚的作用力是一对平衡力
答案：
C
核心二 一对相互作用力与一对平衡力的比较
一对作用力和反作用力与一对平衡力的异同比较.
一对作用力和反作用力
一对平衡力
作用对象
分别作用在不同物体上
作用在同一物体上
叠加特点
不可以求合力，力的作用效果不可抵消
可以求合力，且合力一定为零
力的性质
两个力的性质一定相同
两个力的性质不一定相同
作用效果
作用在两个物体上，各自独立产生作用效果
两个力共同作用的效果是使物体处于平衡状态
依赖关系
同时产生，同时变化、同时消失，不会单独存在
不存在依赖关系，撤去一个力时另一个力依然可存在
共同点
大小相等、方向相反、作用在同一条直线上
区别一对作用力和反作用力与一对平衡力应把握以下三点：
（1）一对平衡力是作用在同一个物体上的．
（2）一对作用力与反作用力是作用在两个相互作用的物体上的．
（3）作用力与反作用力的性质一定相同．
例2
[2019·杭州高一检测]如图所示，用弹簧测力计水平拉桌面上的物块，下列说法正确的是（ ）
A．物块一定受到2个力的作用
B．弹簧测力计对手和对物块的力是一对作用力和反作用力
C．若物块静止，是因为弹簧测力计的拉力小于桌面对物块的摩擦力
D．若物块加速运动，物块拉弹簧测力计的力与弹簧测力计拉物块的力大小相等
【解析】 物块受重力、支持力、弹簧的拉力、摩擦力共4个力作用，选项A错误；作用力与反作用力为甲对乙和乙对甲的作用，选项B错误；根据平衡条件可知，物块静止，是因为弹簧测力计对物块的拉力小于桌面对物块的最大静摩擦力，选项C错误；物块拉弹簧测力计的力与弹簧测力计拉物块的力是一对作用力与反作用力，所以大小相等，与物块的运动状态无关，选项D正确．
【答案】 D
训练2
[2019·咸阳高一检测]2017年国际排联女排大冠军杯收官日，中国女排击败日本，以五战全胜的成绩夺得冠军．如图是朱婷用手掌奋力将球击出时的情景，下列说法正确的是（ ）
A．手掌对排球作用力的大小大于排球对手掌作用力的大小
B．手掌对排球作用力的大小等于排球对手掌作用力的大小
C．排球对手掌的作用力晚于手掌对排球的作用力
D．手掌对排球的作用力与排球对手掌的作用力是平衡力
解析：
可通过以下表格对各选项逐一分析
选项
过程分析
结论
A
排球对运动员手掌的作用力和运动员手掌对排球的作用力是一对作用力与反作用力，大小相等，方向相反
×
B
√
C
一对作用力与反作用力同时产生、同时消失，所以排球对运动员手掌的作用力和运动员手掌对排球的作用力同时消失
×
D
排球对运动员手掌的作用力和运动员手掌对排球的作用力是一对作用力与反作用力，不是平衡力
×
答案：
B
核心三 物体的受力分析
1．受力分析的意义
在力学中，决定物体运动状态变化与否的唯一因素是物体的受力情况，受力分析是求解“静力学”的依据，是分析“动力学”的基本方法，对学好物理至关重要．
物体受力分析小口诀
物体分析靠受力，
认准对象找重力．
绕物一周找接触，
挤压才会有弹力．
假设状态相联系，
判断有无摩擦力．
施力不画画受力，
不多不少要精析．
2．受力分析的步骤
整体法和隔离法
概念
选用原则
整体法
将加速度相同的几个物体作为一个整体来分析
研究系统整体所受的作用力或系统整体的加速度
隔离法
将研究对象与周围物体分隔开，单独分析
研究系统内物体之间的相互作用力
例3 （多选）如图所示，质量均为m的两木块a与b叠放在水平地面上，a、b分别受到两个水平拉力的作用，两力大小均为F，两木块保持静止状态，则（ ）
A．a、b之间一定存在静摩擦力
B．b与地面之间一定存在静摩擦力
C．b与地面之间一定不存在静摩擦力
D．地面对b的支持力一定大于2mg
【解析】 由于两木块静止，对a进行受力分析可知，a受向右的拉力作用而有向右的运动趋势，故a一定受到b对a的静摩擦力作用，选项A正确；对a、b整体分析可知，整体受水平方向上的拉力的合力为零，故b与地面间没有摩擦力，选项B错误，C正确；对a、b整体分析可知，竖直方向不受外力，故地面对b的支持力一定等于2mg，选项D错误．
【答案】 AC
训练3 一建筑塔吊如图所示向右上方匀速提升建筑物料，若忽略空气阻力，则下列有关物料的受力图正确的是（ ）
解析：
由题意可知，物料匀速运动，合力为零，则受力分析，即有：
拉力FT与重力mg平衡，故A、B、C错误，D正确．
答案：
D
1．[2019·长春高一检测]下列关于作用力和反作用力的说法正确的是（ ）
A．先有作用力，后有反作用力
B．作用力和反作用力的合力为零
C．鸡蛋碰石头时，鸡蛋对石头的作用力小于石头对鸡蛋的作用力
D．马拉车加速前进时，马拉车的力与车拉马的力大小相等
答案：
D
2.
[2019·浙江台州质量评估]如图所示，在短道速滑接力项目的交接过程中，甲运动员从后面将乙运动员使劲推出过程中（ ）
A．甲对乙有作用力，乙对甲没有作用力
B．甲对乙的作用时间与乙对甲的作用时间一定相等
C．甲、乙之间的作用力是一对平衡力
D．甲、乙之间的作用力大小相等，方向相反，合力为零
解析：
甲、乙之间的力为作用力与反作用力的关系，作用在两运动员身上，不能求合力．
答案：
B
3．如图所示，水平地面上的物体A在斜向上的拉力F的作用下，向右做匀速运动，则下列说法中正确的是（ ）
A．物体A可能只受到两个力的作用
B．物体A一定只受到三个力的作用
C．物体A一定受到了四个力的作用
D．物体A可能受到了四个力的作用
解析：
物体一定受重力，拉力F产生两个作用效果，水平向右拉物体，竖直向上拉物体，由于物体做匀速直线运动，受力平衡，水平方向必有摩擦力与拉力的水平分量平衡，即一定有摩擦力，结合摩擦力的产生条件可知，必有支持力，因而物体一定受到四个力的作用，选项C正确．
答案：
C
4.
（多选）如图所示，水平力F把一个物体紧压在竖直墙壁上静止．下列说法正确的是（ ）
A．作用力F跟墙壁对物体的压力是一对作用力与反作用力
B．物体受到的重力跟墙壁对物体的静摩擦力是一对平衡力
C．作用力F与物体对墙壁的压力是一对作用力与反作用力
D．物体对墙壁的压力与墙壁对物体的压力是一对作用力与反作用力
解析：
A错，B对：
取物体为研究对象，它的受力如图所示，可知作用力F跟墙壁对物体的压力是一对平衡力，物体受到的重力跟墙壁对物体的静摩擦力是一对平衡力．C错、D对：
由作用力与反作用力的定义可知墙壁对物体的压力与物体对墙壁的压力是一对作用力与反作用力．
答案：
BD
5.
如图所示，将吹足气的气球由静止释放，气球内气体向后喷出，气球会向前运动，这是因为气球受到（ ）
A．重力 B．手的推力
C．空气的浮力D．喷出气体对气球的作用力
解析：
气球内气体向后喷出时，气球对气体有向后的作用力，气体对气球有向前的反作用力使气球向前运动，D项正确．
答案：
D
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