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題目 4.5 牛頓第三定律 學習目標 1. 知道力的作用是相互的，并了解作用力和反作用力的概念。 2.理解牛頓第三定律的含義，并能用它來解釋生活中的現(xiàn)象。 3.能夠區(qū)分作用力、反作用力和平衡力。 4.學會正確分析力。 一、牛頓第三定律的理解 1、重要意義：牛頓第三定律獨立地體現(xiàn)了力學定律的一個重要方面，是對牛頓第一、第二定律的重要補充，定量地反映了物體之間的相互作用。 規(guī)則遵循，相互施加力量。 2、適用范圍：牛頓第三定律是普遍定律。 所解釋的作用力和反作用力的關系不僅適用于靜止物體之間，也適用于相對運動的物體之間。 這種關系與作用力的性質(zhì)、物體的質(zhì)量、作用方式（接觸或非接觸）有關，與物體的運動狀態(tài)和參考系的選擇無關。 3、作用力與反作用力的關系：【演示題】（單選題）（2017年南開中學新生測試）隨著計算機技術的發(fā)展和傳感器技術的有機結(jié)合，看不見、摸不著的效應可以是力和反作用力顯示在計算機屏幕上。 現(xiàn)在將兩個相互作用的彈簧鉤和傳感器連接到計算機屏幕上，結(jié)果將如圖所示。 通過觀察和分析兩個力傳感器的變化曲線，我們可以得出結(jié)論（）A、作用力和反作用力的大小始終相等。 ，所以作用在物體上的力是平衡的 B. 作用力和反作用力總是大小相等，方向相反，作用在一條直線上 C. 作用力和反作用力總是作用在物體上，并且合力為 0D。 牛頓第三定律研究的是物體之間的相互作用，因此無論物體如何運動，物體之間的相互作用都具有相同的關系。 【標準答案】選B或D。
作用力和反作用力是物體之間的相互作用。 它們同時出現(xiàn)和消失。 它們具有相同的性質(zhì)，與物體是否運動無關。 作用力和反作用力分別作用在兩個物體上，作用在同一條直線上。 兩個物體上的力不能合并。 因此選項B、D正確，選項A、C錯誤。 1. 關于作用力和反作用力，下列說法正確的是： () 作用力和反作用力總是大小相等、方向相反，因此合力為零。 作用力和反作用力是性質(zhì)相同的力，因為地球的質(zhì)量大于物體的質(zhì)量。 因此，地球?qū)ξ矬w的作用力大于物體對地球的反作用力。 力和反作用力同時產(chǎn)生和消失ABCD2。 （多選）我國用“長征二號”運載火箭成功將“神舟十號”載人飛船發(fā)射升空，完成首次航天教學。 關于航天器和火箭起飛的情況，下列描述正確的是：（）A.火箭尾部向下吹氣，噴出的氣體又對火箭產(chǎn)生反作用力，使火箭獲得向上的推力。 B、火箭尾部噴出的氣體對空氣施加一個力，空氣的反作用力使火箭獲得飛行的動力。 C、火箭飛出大氣層后，由于沒有空氣，火箭雖然向下噴射，但無法獲得前進的動力。 D、航天器進入軌道后，它與地球之間仍然存在一對作用力和反作用力 【分析】選A、D。火箭起飛時，尾部向下吹。 火箭體和噴射氣體是一對相互作用的物體。 當火箭向下吹時，噴射的氣體同時對火箭產(chǎn)生向上的反作用力，這就是火箭。 上升的推力不是由周圍空氣對火箭的反作用力提供的，因此與是否飛出大氣層或是否在空中飛行無關。 因此選項B、C錯誤，選項A正確； 當航天器進入軌道時，航天器與地球之間仍然存在相互吸引力，即地球吸引航天器，航天器也吸引地球。 這是一對作用力和反作用力，故選項D正確。
【變式訓練】 1、用錘子敲擊一塊玻璃，將玻璃打碎。 關于這種現(xiàn)象，下列說法正確的是：（）A、錘子對玻璃的作用力大于玻璃對錘子的作用力，所以玻璃破裂。 B、錘子所受的力與玻璃所受的力相等，只是因為玻璃能承受。 C、錘子完好，但玻璃破碎，說明錘子與玻璃之間的作用力和反作用力不相等。 D、由于尚不清楚玻璃和錘子上的其他力如何，因此無法判斷它們之間相互作用力的大小。 2、汽車拉動掛車，在平坦路面上直線加速。 根據(jù)牛頓運動定律，可知（）A.汽車拉動拖車的力大于拖車拉動汽車的力。 B、汽車拉動拖車的力等于拖車拉動汽車的力。 C、汽車拉動拖車的力小于拖車的阻力。 D、汽車拉動拖車的力等于拖車的阻力。 【分析】選B。汽車拉動拖車的力和拖車拉動汽車的力是一對作用力和反作用力。 它們的大小總是相等且方向相反，因此 A 是錯誤的，B 是正確的。 由于拖車向前加速，汽車拉動拖車的力大于拖車的阻力。 ,C,D 錯誤。 2、相互作用力與平衡力的比較。 作用力和反作用力的比較。 平衡力的不同點。 這些對象作用于兩個相互作用的對象。 它們作用于同一個對象。 它們是相互依存的，不能單獨存在。 它們是同時生產(chǎn)的。 變化同時消失。 沒有依賴性。 如果其中一個被刪除，另一個仍然可以存在于不同的點。 兩個力的作用不能疊加英語作文，合力無法計算。 兩種力的作用可以相互抵消，也可以疊加。 可以計算出合力，合力為零。 力的性質(zhì)必須是相同的性質(zhì)。 可以是同性質(zhì)的力，也可以是點大小相同、方向相等、方向相反、作用在一條直線上的不同性質(zhì)的力【演示題】（2017年巴蜀中學高中1考試）一根燈繩的上端懸掛在天花板上，下端掛著一個燈泡。 則 () A. 燈泡的重力和燈泡對繩子的拉力是一對平衡力。 B、燈泡的重力和繩子對燈泡的拉力。 拉力是一對作用力和反作用力。 C、燈泡對繩子的拉力和繩子對燈泡的拉力是一對作用力和反作用力。 D、繩索對天花板的拉力和天花板對繩索的拉力是一對平衡力。 1.（多選）（2014年南京市高中一年級測試）物體靜止在斜面上，如圖所示。 下列說法正確的是： ( ) A. 物體對斜面的壓力和斜面對物體的支撐力是一對平衡力 B. 物體在斜面上的摩擦力和摩擦力傾斜作用在物體上的力是一對作用力和反作用力。 C、物體的重力和斜面對物體的作用是一對平衡力。 D、物體的重力可以分解為沿斜面的一對力。 向下的力和斜面上的壓力【分析】選B、C。
作用力和反作用力作用在不同的物體上，而平衡力作用在同一物體上。 選項A錯誤，選項B、C正確。 物體的分力和合力應指向同一物體，且作用相同，故D選項錯誤。 2.如圖所示，P和Q疊在一起并放在水平桌子上。 下列成對的力中，屬于作用力和反作用力的是（） AP 的重力和 Q 對 P 的支撐力，BQ 的重力和 Q 對 P 的支撐力， CP 對 Q 的壓力以及 Q 對 P 的壓力。 支撐力 DQ 對桌面的壓力以及 Q 對 P 的支撐力 【變化訓練】 1.（多選）將鐵塊 A 放置在水平磁力板 B 上。A 被B 處于靜止狀態(tài)（如圖所示），關于鐵塊 A 所受的力，下列說法正確的是： () A. 鐵塊受到三個力的作用，其中兩個力是磁力施加的盤子。 B、鐵塊 鐵塊上的重力和磁板對鐵塊的支撐力是一對平衡力。 C、鐵塊對磁板的壓力等于鐵塊的重力。 D、磁板對鐵塊的吸引力和鐵塊對磁板的吸引力 吸引力大小相等，方向相反 【分析】選A或D。鐵塊A受重力，B有重力A上有支撐力，B對A有吸引力。施加支撐力和吸引力的物體都是磁板B高中物理牛頓第三定律，所以A是正確的； 鐵塊A的重力與磁板的力有關。 支撐力大小不等，也不是一對平衡力。 B錯了。 磁板上的壓力等于A上的支撐力，大于鐵塊的重力。 C 是錯誤的。 B對A的吸引力與A對B的吸引力相同。該力是相互作用力，大小相等，方向相反，D正確。
2、當馬水平方向拉動大車，且小車勻速前進時，下列說法正確的是：（）A、馬拉車的力和馬拉車的力車是一對平衡的力 B. 馬車的力和車的拉力 馬的力是一對性質(zhì)不同的力。 C、馬車的力和地面對車的阻力是一對平衡力。 D、馬車的力和地面對車的阻力是一對作用力和反作用力。 三、如何對物體進行受力分析 1、受力分析的一般順序：一般先分析重力，再分析彈力，繞物體一圈，找出與研究對象接觸的物體，一一分析這些物體對研究對象是否有影響。 有彈力； 然后分析摩擦力，最后分析其他力。 2. 受力分析常用方法：整體法和隔離法：整體法的概念、隔離法、將幾個加速度相同的物體作為一個整體進行分析的方法、將研究對象與研究對象分開的方法周圍物體、分析方法的選擇原則、研究系統(tǒng)外部物體對系統(tǒng)整體施加的力或系統(tǒng)整體的加速度。 研究系統(tǒng)中對象之間的相互作用力。 注意：進行力分析時，不要考慮系統(tǒng)中物體之間的相互作用力。 通常用較小的力隔離物體。 3、受力分析步驟：【演示題】（2017年重慶十一中一年級考試）如圖所示，給物體m一個初速度后，物體沿著粗糙的斜坡向上滑動。 在向上滑動的過程中，關于物體所受的力，下列說法正確的是： () A.受重力作用，沿斜坡向上的動量，以及斜坡的支撐力 B.受重力作用，沿斜坡向上的動量斜面，沿斜面向上的力 向下的滑動摩擦力 C. 由于重力，斜面的支撐力，沿斜面向下的滑動摩擦力 D. 由于重力，沿斜面的支撐力，向上的沖力沿斜面，沿斜面向下滑動摩擦力 1.氣球 從底部懸掛重物，與水平方向成60度角以等速斜向上上升高中物理牛頓第三定律，如圖所示。 在不考慮空氣阻力的情況下，關于氣球和重物所受的總應力，下列說法正確的是： () A. 受重力、浮力和水平風力的影響 B. 僅受重力和浮力的影響 C. 受重力的影響、浮力、斜向上沖量 D．受重力、浮力、水平風力、斜向上沖量影響 【分析】選 B 。
氣球和重物作為一個整體不能受到斜向上的動量，因為我們找不到相應的施力物體。 選項C、D錯誤； 如果氣球和重物作為一個整體受到重力、浮力和水平風力的影響，就不會有勻速運動的可能，所以選項A不正確，選項B正確。 2、如圖所示，黑板擦吸附在垂直磁性黑板上，處于靜止狀態(tài)。 那么受力的黑板擦數(shù)量為（） A. 2 塊 B. 3 塊 C. 4 塊 D. 5 塊 【分析】選 C。黑板擦的受力分析表明，黑板擦受到重力的影響、磁性黑板的吸引力、磁性黑板的支撐力和靜摩擦力。 因此選項C是正確的。 3.（2017年渝北區(qū)高中巡視）如圖所示，一箱蘋果沿著傾斜角為的斜坡以勻速v滑落。 盒子中央有一個質(zhì)量為m的蘋果。 周圍蘋果對其施加的力的方向為（） A. 沿斜坡向上 B. 沿斜坡向下 C. 垂直向上 D. 沿垂直斜坡向上 【變化訓練】（多選）如圖圖中，斜面上的物體M在沿斜面向上的力F的作用下處于靜止狀態(tài)。 關于 M 上的力，下列說法正確的是： () A. 可能受到三個力的作用 B. 可能受到四個力的作用 C. 肯定受到三個力的作用 D. 肯定受到四個力的作用 [分析]選擇A或B，對M進行受力分析。M受重力和斜面支撐力的作用。 F推動M，擠壓點與斜面有摩擦嗎？ 是沿著斜面上升還是下降？ 確定F與重力沿斜面的分力的大小。 mgsin 決定，因此 A 和 B 正確，C 和 D 錯誤。
【案例分析】（2017年南開中學一年級考試）如圖所示為雜技《撐桿頂》表演示意圖：一個人站在地上，肩上扛一根質(zhì)量為M的垂直竹竿。 當桿上有質(zhì)量 m 的人以加速度 a 向下加速時，桿對“底下的人”施加的壓力為 () A.(M+m)gB.(M+m)g-maC .(M+m)g+ma D.(Mm)g 【自測】如圖所示，質(zhì)量為M=60kg的人用一根繩子通過光滑的定滑輪拉動一個m=20kg的物體。 當物體以加速度a=5m/s2上升時，人對地面的壓力是多少？ （g為10m/s2） 【分析】對于物體m，根據(jù)牛頓第二定律：F-mg=ma 解：F =m(g+a)=20(10+5)N=300N 由于人是靜止的，則Mg=FN+F求解人所面對地面的支撐力為FN=Mg-F=6010N-300N=300N。 牛頓第三定律規(guī)定，人對地面施加的壓力為300N。 答案：300N 一只小貓?zhí)饋恚プ∫桓鶓覓煸谔旎ò迳系拇怪蹦緱U。 如圖所示，此時懸掛的繩子斷裂了。 假設木桿足夠長。 因為小貓不斷往上爬，小貓離地高度保持不變，求木桿下落的加速度。 （假設小貓的質(zhì)量為m，木桿的質(zhì)量為M）答案：g，方向垂直向下