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教科版 (2019)必修 第一册5 牛顿第三定律获奖ppt课件
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这是一份教科版 (2019)必修 第一册5 牛顿第三定律获奖ppt课件,文件包含第四章5牛顿第三定律pptx、第四章5牛顿第三定律专练docx、第四章5牛顿第三定律教师版docx、第四章5牛顿第三定律学习笔记docx等4份课件配套教学资源,其中PPT共47页, 欢迎下载使用。
1.理解作用力和反作用力的概念,知道一对作用力与反作用力与一对平衡力的区别。2.理解牛顿第三定律,并会用其解决简单问题。
1.两个物体之间力的作用总是 的,物体间相互作用的这一对力,通常叫作 和 。2.作用力和反作用力分别作用在 个不同的物体上,它们总是性质____的两个力,且同时 ,同时 ,同时 。
牛顿第三定律:两个物体之间的作用力和反作用力总是大小 ,方向 ,作用在 。用公式表示为 ,式中负号表示作用力与反作用力方向 。
判断下列说法的正误。(1)物体间可能只有作用力,而没有反作用力。( )(2)两个物体只有接触才存在作用力和反作用力。( )(3)物体间先有作用力,然后才有反作用力。( )(4)物体间的作用力和反作用力等大、反向,可以抵消。( )(5)物块静止放在水平桌面上,物块所受重力和桌面对物块的支持力是一对平衡力。( )(6)物体对桌面的压力与桌面对物体的支持力是一对平衡力。( )
1.鸡蛋去碰石头,鸡蛋会“粉身碎骨”,而石头却“安然无恙”,是不是就可以认为鸡蛋对石头的力小,而石头对鸡蛋的力大呢?
一、对牛顿第三定律的理解
答案 不是。鸡蛋去碰石头,鸡蛋会“粉身碎骨”,是因为鸡蛋比较脆弱,在作用力大小相同的情况下,鸡蛋更容易破。
2.如图所示,一个物体在粗糙水平地面上以初速度v0向右做匀减速运动,请找出物体受到的支持力与摩擦力的反作用力,一对作用力和反作用力作用在几个物体上?这两对作用力和反作用力各是什么性质的力?
答案 物体受到的支持力的反作用力是物体对地面的压力,地面对物体的摩擦力的反作用力是物体对地面的摩擦力,一对作用力与反作用力作用在两个物体上,支持力与压力是弹力;后一对则都是摩擦力。
1.作用力和反作用力的三个性质
2.作用力和反作用力的四个特征
(2022·沈阳市高一教学质量检测)关于作用力与反作用力,下列说法中正确的是A.物体相互作用时,先产生作用力,然后才产生反作用力B.作用力和反作用力的合力为零C.作用力和反作用力总是同时产生,同时消失,分别作用在两个物体上D.放在水平桌面上的书,所受重力和桌面对书的支持力为一对作用力与 反作用力
由牛顿第三定律可知,作用力和反作用力大小相等,方向相反,作用在同一条直线上,作用在两个物体上,力的性质相同,它们同时产生,同时变化,同时消失,故A错误,C正确;作用力和反作用力大小相等,方向相反,在同一条直线上,但作用在不同的物体上,故不能合成,故B错误;放在水平桌面上的书所受重力和桌面对书的支持力为一对平衡力,故D错误。
如图所示,一匹马拉着车前行,关于马拉车的力和车拉马的力的大小关系,下列说法中正确的是A.马拉车的力总是大于车拉马的力B.马拉车的力总是等于车拉马的力C.加速运动时,马拉车的力大于车拉马的力D.减速运动时,马拉车的力小于车拉马的力
马向前拉车的力和车向后拉马的力是一对作用力和反作用力,它们总是大小相等、方向相反、作用在同一条直线上,与运动状态无关.加速运动或者减速运动时,马向前拉车的力都等于车向后拉马的力,故A、C、D错误,B正确。
如图所示,木块静止在水平面上。
二、一对作用力和反作用力与一对平衡力的比较
答案 如图所示。重力和支持力属于一对平衡力;作用在一个物体上;一个是重力,一个是弹力,不是同一性质的力。
(1)在图中画出木块受到的重力G和支持力N的示意图。重力G和支持力N属于一对什么力?作用在几个物体上?是同一性质的力吗?
(2)在图中,画出水平面对木块的支持力N和木块对水平面的压力N′。
支持力N和压力N′属于一对什么力?分别作用在什么物体上?是同一性质的力吗?
支持力N和压力N′属于一对作用力和反作用力;支持力N作用在木块上,压力N′作用在水平面上;两者都是弹力,是同一性质的力。
一对作用力和反作用力与一对平衡力的比较
如图所示,物体静止于水平桌面上,则A.桌面对物体的支持力的大小等于物体的重力,这两个力是一对平衡力B.物体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.物体对桌面的压力就是物体的重力,这两个力是同一种力D.物体对桌面的压力和桌面对物体的支持力是一对平衡力
物体的重力是作用在物体上的力,支持力也是作用在这个物体上的力,这两个力大小相等、方向相反,且作用在同一直线上,所以这两个力是一对平衡力,故A正确,B错误;压力不是重力,它们的施力物体、受力物体、作用点都不相同,故C错误;物体对桌面的压力和桌面对物体的支持力为作用力与反作用力,不是平衡力,故D错误。
如图所示,人沿水平方向拉牛(可视为质点),但没有拉动。下列说法正确的是A.绳拉牛的力小于牛拉绳的力B.绳拉牛的力与牛拉绳的力是一对平衡力C.绳拉牛的力与地面对牛的摩擦力是一对平衡力D.绳拉牛的力与地面对牛的摩擦力是作用力与反作用力
绳拉牛的力和牛拉绳的力是作用力与反作用力,大小相等、方向相反,故A、B错误;绳拉牛的力与地面对牛的摩擦力是一对平衡力,故C正确,D错误。
牛顿第三定律是转换研究对象的桥梁。牛顿第三定律在受力分析、处理连接体问题中都有广泛的应用。当某个力不方便直接分析或求解时,可利用牛顿第三定律转换研究对象,通过分析或求解其反作用力,从而快捷地解决问题。
三、牛顿第三定律的应用
如图为马戏团中猴子爬杆的装置,已知底座连同竖直杆总质量为20 kg,猴子质量为5 kg,现让猴子沿杆以1 m/s2的加速度从杆底加速向上爬,设猴子与杆之间的作用力为恒力,则底座对水平面的压力为多大?(g取10 m/s2)
设猴子质量为m,杆及底座总质量为M,猴子向上加速爬时受到沿杆向上的力为F,对猴子由牛顿第二定律得F-mg=ma,得F=m(g+a)=55 N,根据牛顿第三定律知,猴子对杆向下的力F′=F=55 N,所以水平面对底座的支持力为N=F′+Mg=255 N,由牛顿第三定律知底座对水平面的压力N′=N=255 N。
考点一 对牛顿第三定律的理解1.(多选)关于作用力和反作用力,下列说法正确的是A.作用力是摩擦力,反作用力可能是弹力B.作用力是弹力,反作用力可能是摩擦力C.作用力是摩擦力,反作用力一定是摩擦力D.作用力是弹力,反作用力一定是弹力
作用力和反作用力的性质相同,摩擦力的反作用力一定是摩擦力,弹力的反作用力一定是弹力,故C、D正确,A、B错误。
2.下列情景中,关于力的大小关系,说法正确的是A.跳高运动员起跳时,地面对运动员的支持力大于运动员对地面的压力B.钢丝绳吊起货物加速上升时,钢丝绳对货物的拉力大于货物对钢丝绳 的拉力C.鸡蛋撞击石头,鸡蛋破碎,石头对鸡蛋的作用力大于鸡蛋对石头的作 用力D.汽车受到地面的支持力大小始终等于地面受到车的压力大小,与汽车 的运动状态无关
运动员对地面的压力和地面对运动员的支持力是一对作用力与反作用力,二者大小相等,A错误;钢丝绳对货物的拉力与货物对钢丝绳的拉力为一对作用力与反作用力,不管货物处于哪种状态二者大小都相等,B错误;鸡蛋对石头的力和石头对鸡蛋的力是一对作用力与反作用力,二者大小相等,C错误;汽车受到的地面的支持力和地面受到的车的压力是一对作用力和反作用力,它们大小相等,方向相反,与运动状态无关,D正确。
3.(多选)如图所示,我国有一种传统的民族体育项目叫作“押加”,实际上相当于两个人拔河,如果甲、乙两人在“押加”比赛中,甲获胜,则下列说法正确的是(不计绳子质量)A.甲对乙的拉力大于乙对甲的拉力,所以甲获胜B.当甲把乙匀速拉过去时,甲对乙的拉力等于乙 对甲的拉力C.当甲把乙加速拉过去时,甲对乙的拉力大于乙对甲的拉力D.甲对乙的拉力始终等于乙对甲的拉力,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
无论物体处于何种状态,物体间的作用力与反作用力总是大小相等,方向相反,由于它们作用在不同的物体上,其效果可以不同。甲获胜的原因是地面对甲的摩擦力大于地面对乙的摩
擦力,根据牛顿第三定律,甲对乙的拉力大小始终等于乙对甲的拉力大小,选项B、D正确。
4.(多选)(2022·东莞市高一期末)如图所示,某同学把A、B两个弹簧测力计连接在一起,B的一端固定,用10 N的拉力拉测力计A。两弹簧测力计读数准确,且均未超出量程,下列说法正确的是A.若A、B两测力计完全相同,则A、B的 示数均为5 NB.若A、B两测力计的弹簧劲度系数不同,则可能A的示数为6 N,B的示 数为4 NC.无论A、B两测力计是否相同,A、B的示数都为10 ND.A、B之间的拉力一直大小相等,方向相反,是一对作用力和反作用力
A、B挂钩之间的力是一对作用力和反作用力,根据牛顿第三定律,一定大小相等,方向相反,无论A、B两测力计是否相同,A、B的示数都为10 N,选项C、D正确。
考点二 一对平衡力与一对作用力和反作用力的比较5.(2022·浙江高二学业考试)如图所示,运动爱好者在无风时借助绳子缓慢下降,下列说法正确的是A.运动爱好者对绳子的力和绳子对他的力是一对平衡力B.绳子和岩石对运动爱好者的作用力的合力大于他的重力C.绳子和岩石对运动爱好者的作用力的合力方向竖直向上D.绳子对运动爱好者的力和岩石对他的力是一对作用力和 反作用力
运动爱好者对绳子的力和绳子对他的力是一对相互作用力,A错误;运动爱好者缓慢下降,受力平衡,绳子和岩石对运动爱好者的作用力的合力与他的重力平衡,故合力方向竖直向上,大小等于重力,B错误,C正确;
绳子对运动爱好者的力和岩石对他的力不是一对作用力和反作用力,D错误。
6.(多选)如图所示,用水平力F把一个物体紧压在竖直墙壁上,使其保持静止,下列说法中正确的是A.水平力F与墙壁对物体的弹力是一对作用力与反作用力B.物体的重力与墙壁对物体的静摩擦力是一对平衡力C.水平力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弹力是一对作用力与反作用力
水平力F与墙壁对物体的弹力是一对平衡力,A错误;物体在竖直方向上受竖直向下的重力以及墙壁对物体竖直向上的静摩擦力,这两个力是一对平衡力,B正确;水平力F作用在物体上,而物体对墙壁的压力作用在墙壁上,这两个力既不是平衡力,也不是相互作用力,C错误;物体对墙壁的压力与墙壁对物体的弹力是一对作用力与反作用力,D正确。
7.电动滑板车是继传统滑板之后的又一滑板运动的新型产品形式,深受年轻人的喜爱。如图所示,电动滑板车置于水平地面上,下列说法正确的是A.人站在滑板车上保持静止时,人所受的重力和地面 对滑板车的支持力是一对平衡力B.人站在滑板车上保持静止时,滑板车对人的支持力 与滑板车对地的压力是一对作用力和反作用力C.人向上起跳时,滑板车对人的支持力等于人对滑板车的压力D.人向上起跳时,人所受的重力等于人对滑板车的压力
人站在滑板车上保持静止时,人所受的重力与滑板车对人的支持力是一对平衡力,滑板车对人的支持力与人对滑板车的压力是一对作用力和反作用力,A、B错误;人向上起跳时,滑板车对人的支持力与人对滑板车的压力是一对作用力和反作用力,大小相等,方向相反,C正确;人向上起跳时具有向上的加速度,所以滑板车对人的支持力大于人的重力,根据牛顿第三定律,人对滑板车的压力也大于人的重力,D错误。
8.质量为M的人站在地面上,用绳通过光滑轻质定滑轮将质量为m的重物从高处放下,如图所示,若重物以加速度a下降(a
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