人教版 (2019)必修 第一册第三章 相互作用——力3 牛顿第三定律学案

这是一份人教版 (2019)必修 第一册第三章 相互作用——力3 牛顿第三定律学案，共9页。




1．作用力和反作用力


两个物体之间的作用总是相互的。一个物体是施力物体，同时它也是eq \(□,\s\up4(01))受力物体。相互作用的一对力，我们把其中任何一个力叫作eq \(□,\s\up4(02))作用力，另一个力叫作反作用力。它们总是相互依赖、eq \(□,\s\up4(03))同时存在的。


2．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：eq \(□,\s\up4(01))F＝－F′。


(3)特点：①大小eq \(□,\s\up4(02))相等、方向eq \(□,\s\up4(03))相反、作用在eq \(□,\s\up4(04))同一条直线上的eq \(□,\s\up4(05))两个物体上。


②eq \(□,\s\up4(06))同时产生、eq \(□,\s\up4(07))同时变化、eq \(□,\s\up4(08))同时消失的两个种类eq \(□,\s\up4(09))相同的力。


③与物体的运动状态eq \(□,\s\up4(10))没有关系。


3．物体受力的初步分析


(1)分析物体的受力，有两条思路：一是根据物体运动状态的变化来分析和判定其受力情况；二是根据各种力的特点，从相互作用的角度来分析物体的受力。


(2)受力分析一般步骤：首先必须明确eq \(□,\s\up4(01))研究对象，然后按eq \(□,\s\up4(02))重力、eq \(□,\s\up4(03))弹力和eq \(□,\s\up4(04))摩擦力的顺序来分析它的受力情况，要注意画的是物体eq \(□,\s\up4(05))受到的力，而不是施加的力，不要把某个力的反作用力和这个力的平衡力混淆。


(3)一对相互平衡的力：大小相等、方向相反，作用在同一直线的eq \(□,\s\up4(06))同一物体上，eq \(□,\s\up4(07))不一定(填“一定”或“不一定”)是同一种类的力。





典型考点一 作用力和反作用力


1．(多选)如图所示，物块P、Q叠放在一起，静止在水平面上，在下列各对力中，属于作用力和反作用力的有( )





A．P所受的重力和Q对P的支持力


B．P所受的重力和P对Q的压力


C．P对Q的压力和Q对P的支持力


D．Q对桌面的压力和桌面对Q的支持力


答案 CD


解析 P所受的重力和Q对P的支持力，受力物体都是P，它们是一对平衡力，A错误；P对Q压力的施力物体是P，受力物体是Q，P所受的重力和P对Q的压力大小相等、方向相同，不是同一种类的力，它们不是一对作用力和反作用力，B错误；P对Q的压力的施力物体是P，受力物体是Q，Q对P的支持力的受力物体是P，施力物体是Q，它们是一对相互作用力，C正确；Q对桌面的压力的施力物体是Q，受力物体是桌面，桌面对Q的支持力的受力物体是Q，施力物体是桌面，它们是一对相互作用力，D正确。


2．汽车拉着拖车在平直的公路上运动，下列说法中正确的是( )


A．汽车能拉着拖车前进是因为汽车对拖车的拉力大于拖车对汽车的拉力


B．汽车先对拖车施加拉力，然后才产生拖车对汽车的拉力


C．匀速前进时，汽车对拖车的拉力等于拖车向后拉汽车的力；加速前进时，汽车对拖车的拉力大于拖车向后拉汽车的力


D．拖车加速前进，是因为汽车对拖车的拉力大于地面对拖车的摩擦阻力；汽车加速前进是因为汽车受到的向前的作用力大于受到的阻力


答案 D


解析 汽车对拖车的拉力与拖车对汽车的拉力是一对作用力和反作用力，作用力和反作用力总是大小相等、同时产生、同时存在，A、B、C错误；拖车加速前进是因为汽车对拖车的拉力大于地面对拖车的摩擦阻力，汽车加速前进是因为汽车受到的向前的作用力大于其受到的阻力，D正确。


典型考点二 相互作用力与平衡力的区别


3.如图所示，人沿水平方向拉牛，但没有拉动，下列说法中正确的是( )





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相互作用力


答案 C


解析 绳拉牛的力和牛拉绳的力是一对作用力与反作用力，大小相等、方向相反，A、B错误；由于牛没有被拉动，所以绳拉牛的力与地面对牛的摩擦力是一对平衡力，C正确，D错误。


典型考点三 受力分析初步


4．如图所示，一物体在粗糙水平地面上受斜向上的恒定拉力F作用而做匀速直线运动，则下列说法正确的是( )





A．物体可能只受两个力作用


B．物体可能受三个力作用


C．物体可能不受摩擦力作用


D．物体一定受四个力作用


答案 D


解析 物体在粗糙水平地面上做匀速直线运动，由于拉力F斜向上，物体一定受到地面的支持力、重力、拉力和向左的滑动摩擦力作用，D正确。


5.如图所示，将两个相同的条形磁铁吸合在一起并置于水平桌面上，下列说法中正确的是( )





A．甲对乙的压力大小小于甲的重力大小


B．甲对乙的压力大小等于甲的重力大小


C．乙对桌面的压力大小等于甲、乙的总重力大小


D．乙对桌面的压力大小小于甲、乙的总重力大小


答案 C


解析 以甲为研究对象，甲受重力、乙的支持力及乙的吸引力而处于静止状态，乙对甲的支持力大小等于甲受到的重力和吸引力的大小之和，大于甲的重力大小，由牛顿第三定律可知，甲对乙的压力大小大于甲的重力大小，A、B错误；以甲、乙组成的整体为研究对象，整体受重力、支持力而处于静止状态，故桌面对乙的支持力大小等于甲、乙的总重力大小，由牛顿第三定律可知乙对桌面的压力大小等于甲、乙的总重力大小，故C正确，D错误。





1．下列关于作用力和反作用力的说法中正确的是( )


A．先有作用力，后有反作用力


B．只有物体处于静止状态时，物体间才存在作用力和反作用力


C．只有物体接触时，物体间才存在作用力和反作用力


D．两物体间的作用力和反作用力一定是相同种类的力


答案 D


解析 作用力和反作用力同时产生、同时消失，是相同种类的力，A错误，D正确；作用力和反作用力存在于相互作用的物体之间，与物体处于什么状态，是否接触无关，B、C错误。


2.如图所示，两个小球A和B，中间用弹簧连接，并用细绳悬挂于天花板上，下面四对力中属于平衡力的是( )





A．绳对A的拉力和弹簧对A的拉力


B．弹簧对A的拉力和弹簧对B的拉力


C．弹簧对B的拉力和B对弹簧的拉力


D．B的重力和弹簧对B的拉力


答案 D


解析 对A、B受力分析如图所示，平衡力是作用在同一物体上的一对力，它们大小相等、方向相反、作用在同一条直线上。A球受三个力作用而处于静止状态，所以绳对A的拉力F和弹簧对A的拉力F1不是一对平衡力，A错误；弹簧对A的拉力F1和弹簧对B的拉力F1′作用在两个物体上，不是一对平衡力，B错误；弹簧对B的拉力和B对弹簧的拉力是一对作用力和反作用力，C错误；B的重力和弹簧对B的拉力都是B受到的力，是一对平衡力，D正确。





3．鸡蛋与桌面相碰，蛋壳破裂。关于鸡蛋与桌面间的相互作用力，下列说法中正确的是( )


A．桌面对鸡蛋的力的大小大于鸡蛋对桌面的力的大小


B．桌面对鸡蛋的力的大小小于鸡蛋对桌面的力的大小


C．桌面对鸡蛋的力的大小与鸡蛋对桌面的力的大小相等


D．桌面对鸡蛋的力的方向与鸡蛋对桌面的力的方向相同


答案 C


解析 桌面对鸡蛋的力与鸡蛋对桌面的力是一对作用力和反作用力，二者总是大小相等、方向相反，C正确，A、B、D错误。


4．在“鸟巢欢乐冰雪季”期间，花样滑冰中的男运动员稳稳地托举着女运动员一起滑行。对于此情境，下列说法中正确的是( )


A．由于男运动员稳稳地托举着女运动员一起滑行，所以男运动员对女运动员的支持力大于女运动员受到的重力


B．男运动员受到的重力和冰面对他的支持力是一对平衡力


C．女运动员对男运动员的压力与冰面对男运动员的支持力是一对作用力和反作用力


D．男运动员对冰面的压力与冰面对他的支持力是一对作用力和反作用力


答案 D


解析 男运动员稳稳地托举着女运动员一起滑行，女运动员在竖直方向受力平衡，男运动员对女运动员的支持力等于女运动员受到的重力，A错误；在竖直方向，男运动员受到重力、冰面对他的支持力和女运动员对他的压力，这三个力平衡，B错误；女运动员对男运动员的压力与男运动员对女运动员的支持力是一对作用力和反作用力，C错误；男运动员对冰面的压力与冰面对他的支持力是一对作用力和反作用力，D正确。


5．如图所示，有两个穿着溜冰鞋的人站在冰面上，当其中一个人A从背后轻轻推另一个人B时，两个人会向相反方向运动。当A推B时，下列说法中正确的是( )





A．A与B之间有相互作用力


B．A对B的作用在先，B对A的作用在后


C．B对A的作用力小于A对B的作用力


D．A对B的作用力和B对A的作用力是一对平衡力


答案 A


解析 A推B时，A与B之间有相互作用力，一对作用力与反作用力总是同时产生的，且大小相等、方向相反，A正确，B、C、D错误。


6.(多选)如图所示，不计悬绳的质量，把P和Q两物体悬吊在天花板上。当两物体静止后，下列说法正确的是( )





A．天花板对上段绳的拉力和P对上段绳的拉力是一对平衡力


B．上段绳对P的拉力和下段绳对P的拉力是一对平衡力


C．下段绳对Q的拉力和Q的重力是一对平衡力


D．下段绳对P的拉力和下段绳对Q的拉力是一对作用力与反作用力


答案 AC


解析 天花板对上段绳的拉力和P对上段绳的拉力，大小相等，方向相反，作用在同一个物体上，是一对平衡力，A正确；上段绳对P的拉力和下段绳对P的拉力大小不相等，不是一对作用力和反作用力，也不是平衡力，B错误；下段绳对Q的拉力和Q的重力大小相等、方向相反、作用在同一物体上，是一对平衡力，C正确；下段绳对P的拉力和下段绳对Q的拉力大小相等、方向相反，但不是一对平衡力，也不是一对作用力与反作用力，D错误。


7.(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，则下列说法中正确的是( )





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


答案 BD


解析 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，即任何情况下，甲对乙的拉力都等于乙对甲的拉力，A、C错误，B正确；甲获胜的原因是甲与地面间的摩擦力大于绳子对甲的拉力，绳子对乙的拉力大于乙受到地面的摩擦力，D正确。


8．下列各图中物体A均处于静止状态，画出各图中物体A所受的力的示意图。(球面是光滑的，其他物体的表面是粗糙的)





答案





解析 首先分析物体A的受力情况，再作出力的示意图。受力分析时，先分析重力，再分析接触力；分析接触力时，先分析弹力，再分析摩擦力。甲图中物体A受到重力、斜面的支持力和静摩擦力；乙图中物体A受到重力、地面的支持力、绳的拉力和向左的静摩擦力；丙图中物体A受到重力、半球的支持力和绳的拉力；丁图中物体A受到重力、挡板的支持力和斜面的支持力。分别作出受力图如答案图所示。