牛頓第三定律理解和應(yīng)用

1、牛頓第三定律理解和應(yīng)用摘要：牛頓第三定律是研究物體間相互作用力的規(guī) 律，利用牛頓第三定律將研究對(duì)象轉(zhuǎn)化，起到了承前啟后的 至關(guān)重要的作用。關(guān)鍵詞：牛頓第三定律；研究對(duì)象；相互作用力 中圖分類號(hào)：g633. 7文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：a文章編號(hào)： 1006-3315 (2012) 12-032-001牛頓第三定律不僅揭示兩物體相互作用的規(guī)律，而且為 解決力學(xué)問(wèn)題，轉(zhuǎn)換研究對(duì)象提供了理論基礎(chǔ)，拓寬了牛頓 第二定律的適用范圍，是牛頓物理學(xué)中不可分割的重要組成 部分。1. 內(nèi)容：兩個(gè)物體間的作用力和反作用力總是大小相 等，方向相反，作用在同一條直線上。2. 對(duì)牛頓第三定律的深層次理解2.1牛頓第三定律中包含了作用

2、力和反作用力的四個(gè)特 征，三個(gè)性質(zhì)。四個(gè)特征是：等大；反向；共線；同種性質(zhì)力。三個(gè)性質(zhì)是：相互性，即兩者總是相互的，成對(duì)出現(xiàn) 的。異體性，即兩者作用在彼此相互作用的兩個(gè)不同物體 上，這是與一對(duì)平衡力的最主要、最明顯的區(qū)別。同時(shí)性, 即兩者同時(shí)產(chǎn)生、同時(shí)變化、同時(shí)消失。2.2區(qū)別作用力、反作用力和一對(duì)平衡力。內(nèi)容：作用 力與反作用力一對(duì)平衡力受力物體 作用在兩個(gè)相互作用的物體上 作用在同一 物體上依賴關(guān)系相互依賴，不可單獨(dú)存在，同時(shí)產(chǎn)生，同時(shí) 消失無(wú)依賴關(guān)系，撤去一個(gè)力，另一個(gè)可單獨(dú)存在，只是不再平衡疊加性 兩者的作用效果不可抵消，不可疊加，不可求合力 兩力的作用效果可以抵消，可疊加，可求合力，

3、合力 為零力的性質(zhì)一定是同種性質(zhì)的力可以是同種性質(zhì)的力,也可以是不同種性質(zhì)的力牛頓第三定律的應(yīng)用:1在日常生活中例1.日常生活中打雞蛋時(shí)總是用雞蛋與較硬物體的一條棱相碰，將雞蛋打碎，而高級(jí)廚師在打雞蛋時(shí)，總是用一 個(gè)雞蛋去打擊另一個(gè)雞蛋，假若兩雞蛋的抗破強(qiáng)度是相同 的，以下觀點(diǎn)最合理的是：（）a. 主動(dòng)打擊的雞蛋更易破b. 被打擊的雞蛋更易破c. 兩個(gè)雞蛋一樣容易破d. 無(wú)法確定哪個(gè)雞蛋更易破解析：如圖1 （甲）所示，假設(shè)右側(cè)的雞蛋以一定的速 度v向左運(yùn)動(dòng)并與另一雞蛋相碰，則它們間必存在相互作用 的一對(duì)作用力和反作用力；對(duì)左側(cè)雞蛋而言，它在右側(cè)雞蛋 的打擊下受到一個(gè)向左的作用力f',若

4、該力大于其抗破強(qiáng) 度，就會(huì)被擊破；而右側(cè)的雞蛋，由于整體向左運(yùn)動(dòng)，受到 打擊而突然停下時(shí)，其中的液體蛋清由于慣性而繼續(xù)向左運(yùn) 動(dòng)，給蛋壁一個(gè)向左的作用力f1,同時(shí)左側(cè)蛋殼還給它一個(gè) 向右的撞擊力f,如圖1 （乙）所示，由于f和f1兩個(gè)力的 方向相反，其合力就較小，當(dāng)合力小于雞蛋的抗破強(qiáng)度時(shí)就 完好不碎，故在作用力不是太大的情況下應(yīng)選b答案。點(diǎn)評(píng)：本題以學(xué)生比較熟悉的打雞蛋為背景，考查慣性 的概念和牛頓第三定律的應(yīng)用。2.在生產(chǎn)中例2在高空工作時(shí)，作業(yè)人員站在墻邊的高架窄板上， 必須面壁站立，而不能背對(duì)墻站立，否則在彎腰時(shí)很容易從 架板上摔下來(lái)，這里包含的物理知識(shí)是：（）a. 面向外很容易眼暈，

5、導(dǎo)致恐高癥b. 萬(wàn)一摔倒可以扶著墻壁c. 防止彎腰時(shí)臀部碰墻，受到墻的反作用力，而向外摔 去d. 下面有保護(hù)網(wǎng)，這種要求是不必要的解析：只有c符合作用力與反作用力關(guān)系的物理原理， 人在彎腰時(shí)，臀迅速后移，很容易對(duì)墻產(chǎn)生一個(gè)較大作用力, 而墻的反作用力使人向外摔去。所以c項(xiàng)對(duì)。點(diǎn)評(píng)：本題通過(guò)高空建筑的作業(yè)人員，考查作用力與反 作用力的特點(diǎn)及學(xué)以致用的能力。3. 在體育中例3第十四屆國(guó)際泳聯(lián)世界錦標(biāo)賽會(huì)徽和吉祥物發(fā)布 儀式于2009年3月24日在上海國(guó)際網(wǎng)球中心舉行。大家知 道蛙泳時(shí)雙腳向后蹬水，水受到向后的作用力，則人體受到 向前的反作用力，這就是人體獲得的推進(jìn)力。但在自由泳時(shí), 下肢是上下打水

6、，為什么卻獲得向前的推進(jìn)力呢？解析：如圖2表示人在自由泳時(shí)，下肢在某一時(shí)刻的動(dòng) 作：右腳向下打水，左腳向上打水。由于雙腳與水的作用面 是傾斜的，雙腳對(duì)水的作用力是斜向后的，根據(jù)牛頓第三定 律可知雙腳所受水的反作用力p和q是斜向前的。p的分力 為p1和p2,而q的分力為q1和q2,其中p1和q1都是向 前的分力，也就是下肢獲得的推進(jìn)力。點(diǎn)評(píng)：本題圍繞游泳比賽項(xiàng)目“自由泳”進(jìn)行命題，立 意新穎，涉及受力分析和牛頓第三定律，正確的分解雙腳受 到水的作用力是解題的關(guān)鍵。4. 在現(xiàn)代科技中例4. 2009年4月15日零時(shí)16分，我國(guó)在西昌衛(wèi)星發(fā) 射中心用“長(zhǎng)征三號(hào)丙”運(yùn)載火箭，成功將第二顆北斗導(dǎo)航 衛(wèi)星

7、送入預(yù)定軌道。下面關(guān)于衛(wèi)星與火箭升空情形的敘述中 正確的是：（）a.火箭尾部向外噴氣，噴出的氣體對(duì)火箭產(chǎn)生一個(gè)反作 用力，從而讓火箭獲得了向上的推力氏火箭尾部噴出的氣體對(duì)空氣產(chǎn)生一個(gè)作用力，空氣的 反作用力使火箭獲得飛行的動(dòng)力c. 火箭飛出大氣層后，由于沒(méi)有空氣，火箭雖然向后噴 氣，但也無(wú)法獲得前進(jìn)的動(dòng)力d. 衛(wèi)星進(jìn)入運(yùn)行軌道之后，與地球之間仍然存在一對(duì)作 用力與反作用力解析：火箭升空時(shí)，其尾部向下噴氣，火箭箭體與被噴 出的氣體是一對(duì)相互作用的物體，火箭向下噴氣時(shí)，噴出的 氣體同時(shí)對(duì)火箭產(chǎn)生向上的反作用力，即為火箭上升的推動(dòng) 力，此動(dòng)力并不是由周圍的空氣對(duì)火箭的反作用力提供的， 因而與是否飛出大氣層、是否存在空氣無(wú)關(guān)，因而b、c錯(cuò) 誤，a項(xiàng)正確；當(dāng)火箭運(yùn)載衛(wèi)星進(jìn)