第11課牛頓第三定律（學(xué)生版）-高一物理講義（人教2019）

第3課牛頓第三定律目標(biāo)導(dǎo)航目標(biāo)導(dǎo)航課程標(biāo)準(zhǔn)課標(biāo)解讀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．理解牛頓第三定律，并能應(yīng)用該定律解決相關(guān)問(wèn)題。3．會(huì)對(duì)物體進(jìn)行初步的受力分析，掌握分析物體受力的一般方法。1、知道力的作用是相互的，了解作用力和反作用力的概念。2、能把一個(gè)力的反作用力和這個(gè)力的平衡力區(qū)分開(kāi)。3、通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究，了解兩個(gè)物體間作用力與反作用力大小和方向的關(guān)系。4、會(huì)對(duì)物體進(jìn)行初步的受力分析，并解釋物理現(xiàn)象或者解決實(shí)際問(wèn)題。5、能正確表述牛頓第三定律，并應(yīng)用牛頓第三定律分析和解決實(shí)際問(wèn)題。知識(shí)精講知識(shí)精講知識(shí)點(diǎn)01作用力和反作用力1.作用力和反作用力：兩個(gè)物體之間的作用總是的，一個(gè)物體對(duì)另一個(gè)物體施加了力，后一個(gè)物體同時(shí)對(duì)前一個(gè)物體也施加力.2.相互作用力的特點(diǎn)(1)三同eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(同大小,同時(shí)產(chǎn)生、變化、消失,同性質(zhì)))(2)三異eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(反向,異體，即作用力、反作用力作用在不同物體上,不同效果))(3)二無(wú)關(guān)eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(與相互作用的兩物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無(wú)關(guān),與是否和其他物體相互作用無(wú)關(guān)))3.一對(duì)平衡力與作用力和反作用力的比較名稱項(xiàng)目一對(duì)平衡力作用力和反作用力作用對(duì)象同一個(gè)物體兩個(gè)相互作用的不同物體作用時(shí)間不一定同時(shí)產(chǎn)生、同時(shí)消失一定同時(shí)產(chǎn)生、同時(shí)消失力的性質(zhì)不一定相同一定相同作用效果可相互抵消不可抵消【即學(xué)即練1】引體向上是同學(xué)們經(jīng)常做的一項(xiàng)健身運(yùn)動(dòng).該運(yùn)動(dòng)的規(guī)范動(dòng)作是：兩手正握單杠，由懸垂開(kāi)始，上拉時(shí)，下顎需超過(guò)單杠面.下放時(shí)，兩臂放直，不能曲臂，如圖所示，這樣上拉下放，重復(fù)動(dòng)作，達(dá)到鍛煉臂力和腹肌的目的.關(guān)于做引體向上動(dòng)作時(shí)人的受力，以下判斷正確的是()A.加速上拉過(guò)程中，單杠給人的作用力大于人給單杠的作用力B.在加速下放過(guò)程中，單杠對(duì)人的作用力大小等于人對(duì)單杠的作用力大小C.懸垂靜止時(shí)，單杠對(duì)人的作用力與人對(duì)單杠的作用力是一對(duì)平衡力D.加速下放過(guò)程中，在某瞬間人可能不受力的作用知識(shí)點(diǎn)02牛頓第三定律1.內(nèi)容：兩個(gè)物體之間的作用力和反作用力總是大小相等、方向、作用在.2.表達(dá)式：F＝－F′.【即學(xué)即練2】(牛頓第三定律之轉(zhuǎn)換研究對(duì)象)如圖所示，質(zhì)量為m的木塊在質(zhì)量為M的長(zhǎng)木板上以加速度a水平向右加速滑行，長(zhǎng)木板與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ1，木塊與長(zhǎng)木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ2，重力加速度為g，若長(zhǎng)木板仍處于靜止?fàn)顟B(tài)，則長(zhǎng)木板對(duì)地面摩擦力的大小和方向一定為()A.μ1(m＋M)g，向左B.μ2mg，向右C.μ2mg＋ma，向右D.μ1mg＋μ2Mg，向左知識(shí)點(diǎn)03物體受力的初步分析1.整體法與隔離法整體法隔離法概念將加速度相同的幾個(gè)物體作為一個(gè)整體來(lái)分析的方法將研究對(duì)象與周?chē)矬w分隔開(kāi)來(lái)分析的方法選用原則研究系統(tǒng)外的物體對(duì)系統(tǒng)整體的作用力研究系統(tǒng)內(nèi)物體之間的相互作用力2.受力分析的一般步驟3.受力分析的兩個(gè)技巧(1)除了根據(jù)力的性質(zhì)和特點(diǎn)進(jìn)行判斷，假設(shè)法是判斷彈力、摩擦力有無(wú)及方向的常用方法.(2)善于轉(zhuǎn)換研究對(duì)象，尤其是彈力、摩擦力的方向不易判定的情形，可以分析與其接觸物體的受力，再應(yīng)用牛頓第三定律判定.(3)受力物體與周?chē)矬w的每個(gè)接觸處最多有兩個(gè)接觸力——彈力、摩擦力【即學(xué)即練3】(多選)如圖所示，兩個(gè)相似的斜面體A、B在豎直向上的力F的作用下靜止靠在豎直粗糙墻壁上.關(guān)于斜面體A和B的受力情況，下列說(shuō)法正確的是()A.A一定受到四個(gè)力B.B可能受到四個(gè)力C.B與墻壁之間一定有彈力和摩擦力D.A與B之間一定有摩擦力能力拓展能力拓展考法01區(qū)分相互作用力與平衡力【典例1】如圖所示，一根輕繩的上端懸掛在天花板上，下端掛一燈泡，則()A.燈泡受的重力和燈泡對(duì)繩的拉力是一對(duì)平衡力B.燈泡受的重力和繩對(duì)燈泡的拉力是一對(duì)作用力和反作用力C.燈泡對(duì)繩的拉力和繩對(duì)燈泡的拉力是一對(duì)作用力和反作用力D.繩對(duì)天花板的拉力和天花板對(duì)繩的拉力是一對(duì)平衡力考法02受力分析1．受力分析的四個(gè)方法方法解讀假設(shè)法在未知某力是否存在時(shí)，先對(duì)其做出存在的假設(shè)，然后根據(jù)該力存在對(duì)物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的影響來(lái)判斷該力是否存在整體法將加速度相同的幾個(gè)相互關(guān)聯(lián)的物體作為一個(gè)整體進(jìn)行受力分析的方法隔離法將所研究的對(duì)象從周?chē)奈矬w中分離出來(lái)，單獨(dú)進(jìn)行受力分析的方法動(dòng)力學(xué)分析法對(duì)加速運(yùn)動(dòng)的物體進(jìn)行受力分析時(shí)，應(yīng)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律進(jìn)行分析求解的方法2．受力分析的四個(gè)步驟【典例2】矢量發(fā)動(dòng)機(jī)是噴口可向不同方向偏轉(zhuǎn)以產(chǎn)生不同方向推力的一種發(fā)動(dòng)機(jī).當(dāng)“殲－20”隱形戰(zhàn)斗機(jī)以速度v斜向上飛行時(shí)，其矢量發(fā)動(dòng)機(jī)的噴口如圖所示.已知飛機(jī)受到重力G、發(fā)動(dòng)機(jī)推力F1、與速度方向垂直的升力F2和與速度方向相反的空氣阻力Ff.下列受力分析示意圖可能正確的是()分層提分分層提分題組A基礎(chǔ)過(guò)關(guān)練1．我國(guó)的高鐵技術(shù)在世界處于領(lǐng)先地位，高鐵(如圖甲所示)在行駛過(guò)程中非常平穩(wěn)，放在桌上的水杯幾乎感覺(jué)不到晃動(dòng)。圖乙為高鐵車(chē)廂示意圖，A、B兩物塊相互接觸地放在車(chē)廂里的水平桌面上，物塊與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同，A的質(zhì)量比B的質(zhì)量大，車(chē)廂在平直的鐵軌上向右做勻速直線運(yùn)動(dòng)，A、B相對(duì)于桌面始終保持靜止，下列說(shuō)法正確的是()A．A受到2個(gè)力的作用B．B受到3個(gè)力的作用C．A受到桌面對(duì)它向右的摩擦力D．B受到A對(duì)它向右的彈力2.(多選)如圖所示，用水平力F把一個(gè)物體緊壓在豎直墻壁上靜止，下列說(shuō)法中正確的是()A.水平力F與墻壁對(duì)物體的彈力是一對(duì)作用力與反作用力B.物體的重力與墻壁對(duì)物體的靜摩擦力是一對(duì)平衡力C.水平力F與物體對(duì)墻壁的壓力是一對(duì)作用力與反作用力D.物體對(duì)墻壁的壓力與墻壁對(duì)物體的彈力是一對(duì)作用力與反作用力3.判斷正誤：(1)對(duì)物體受力分析時(shí)，只能畫(huà)該物體受到的力，其他物體受到的力不能畫(huà)在該物體上。()(2)物體沿光滑斜面下滑時(shí)，受到重力、支持力和下滑力的作用。()(3)物體的速度為零即處于平衡狀態(tài)。()4.判斷正誤：(1)作用力與反作用力可以作用在同一物體上。()(2)作用力與反作用力的作用效果不能抵消。()5.物體靜止于水平桌面上，則()A．物體對(duì)桌面的壓力和桌面對(duì)物體的支持力是一對(duì)相互平衡的力B．物體的重力和桌面對(duì)它的支持力是一對(duì)作用力與反作用力C．物體對(duì)桌面的壓力就是物體的重力，這兩個(gè)力是同性質(zhì)的力D．桌面對(duì)物體的支持力大小等于物體的重力大小，這兩個(gè)力是一對(duì)平衡力6.下列說(shuō)法正確的是()A．凡是大小相等、方向相反、分別作用在兩個(gè)物體上的兩個(gè)力，必定是一對(duì)作用力和反作用力B．凡是大小相等、方向相反、作用在同一個(gè)物體上的兩個(gè)力，必定是一對(duì)作用力和反作用力C．凡是大小相等、方向相反、作用在同一直線上且分別作用在兩個(gè)物體上的兩個(gè)力，才是一對(duì)作用力和反作用力D．相互作用的一對(duì)力中，作用力和反作用力的命名是任意的7.如圖所示，人沿水平方向拉牛，但沒(méi)有拉動(dòng)，下列說(shuō)法正確的是()A．繩拉牛的力小于牛拉繩的力B．繩拉牛的力與牛拉繩的力是一對(duì)平衡力C．繩拉牛的力與地面對(duì)牛的摩擦力是一對(duì)平衡力D．繩拉牛的力與地面對(duì)牛的摩擦力是相互作用力題組B能力提升練1.(多選)如圖所示，體育項(xiàng)目“押加”實(shí)際上相當(dāng)于兩個(gè)人拔河，如果甲、乙兩人在“押加”比賽中，甲獲勝，則下列說(shuō)法中正確的是()A.甲對(duì)乙的拉力大于乙對(duì)甲的拉力，所以甲獲勝B.當(dāng)甲把乙勻速拉過(guò)去時(shí)，甲對(duì)乙的拉力等于乙對(duì)甲的拉力C.當(dāng)甲把乙加速拉過(guò)去時(shí)，甲對(duì)乙的拉力大于乙對(duì)甲的拉力D.甲對(duì)乙的拉力大小始終等于乙對(duì)甲的拉力大小，只是地面對(duì)甲的摩擦力大于地面對(duì)乙的摩擦力，所以甲獲勝2.(多選)如圖，在斜面上木塊A與B的接觸面是水平的，繩子呈水平狀態(tài)，兩木塊均保持靜止.則木塊A和木塊B受力個(gè)數(shù)可能為()A.2個(gè)和4個(gè)B.3個(gè)和4個(gè)C.4個(gè)和4個(gè)D.4個(gè)和5個(gè)3.如圖所示是一支旅行用的“兩面針”牙膏,該牙膏的外殼是由鋁薄皮做的,根據(jù)你的觀察和生活經(jīng)驗(yàn),下列說(shuō)法正確的是()A.該牙膏皮被擠壓后發(fā)生的形變?yōu)閺椥孕巫傿.牙膏被擠出是因?yàn)檠栏嗍艿绞值淖饔昧.牙膏蓋上的條紋是為了增大摩擦D.擠牙膏時(shí)手對(duì)牙膏皮的作用力大于牙膏皮對(duì)手的作用力4.牛頓在總結(jié)C.雷恩、J.沃利斯和C.惠更斯等人的研究結(jié)果后，提出了著名的牛頓第三定律，闡述了作用力和反作用力的關(guān)系，從而與牛頓第一定律和牛頓第二定律形成了完整的牛頓力學(xué)體系。下列關(guān)于作用力和反作用力的說(shuō)法正確的是()A．物體先對(duì)地面產(chǎn)生壓力，然后地面才對(duì)物體產(chǎn)生支持力B．物體對(duì)地面的壓力和地面對(duì)物體的支持力互相平衡C．人推車(chē)加速前進(jìn)，人對(duì)車(chē)的作用力的大小等于車(chē)對(duì)人的作用力的大小D．物體在地面上滑行，物體對(duì)地面的摩擦力大于地面對(duì)物體的摩擦力5.汽車(chē)?yán)宪?chē)在平直的公路上運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法中正確的是()A．汽車(chē)能拉著拖車(chē)前進(jìn)是因?yàn)槠?chē)對(duì)拖車(chē)的拉力大于拖車(chē)對(duì)汽車(chē)的拉力B．汽車(chē)先對(duì)拖車(chē)施加拉力，然后才產(chǎn)生拖車(chē)對(duì)汽車(chē)的拉力C．勻速前進(jìn)時(shí)，汽車(chē)對(duì)拖車(chē)的拉力等于拖車(chē)向后拉汽車(chē)的力；加速前進(jìn)時(shí)，汽車(chē)對(duì)拖車(chē)的拉力大于拖車(chē)向后拉汽車(chē)的力D．拖車(chē)加速前進(jìn)，是因?yàn)槠?chē)對(duì)拖車(chē)的拉力大于地面對(duì)拖車(chē)的摩擦阻力；汽車(chē)加速前進(jìn)是因?yàn)榈孛鎸?duì)汽車(chē)向前的作用力大于拖車(chē)對(duì)它的拉力6．2016年8月16日1時(shí)40分，我國(guó)在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心用“長(zhǎng)征二號(hào)丁”運(yùn)載火箭，成功將“墨子號(hào)”衛(wèi)星發(fā)射升空并送入預(yù)定軌道。關(guān)于這次衛(wèi)星與火箭上天的情形敘述正確的是()A．火箭尾部向外噴氣，噴出的氣體反過(guò)來(lái)對(duì)火箭產(chǎn)生一個(gè)反作用力，從而讓火箭獲得了向前的推力B．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)有了空氣，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)入預(yù)定軌道之后，與地球之間不存在相互作用題組C培優(yōu)拔尖練1.如圖所示，用彈簧測(cè)力計(jì)懸掛一個(gè)重G＝10N的金屬塊，使金屬塊一部分浸在臺(tái)秤上的水杯中(水不會(huì)溢出)。若彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)變?yōu)镕T＝6N，則臺(tái)秤的示數(shù)比金屬塊沒(méi)有浸入水前()A．保持不變 B．增加10NC．增加6N D．增加4N2.日本石頭平衡大師Kokei

Mikuni能不可思議地將石頭堆疊在一起保持靜止，下列說(shuō)法正確的是（

）A.

B石頭對(duì)A石頭的支持力大于A石頭對(duì)B石頭的壓力

B.

B石頭對(duì)A石頭的作用力就是A石頭的重力

C.

B石頭與A石頭之間一定沒(méi)有摩擦力D.

B石頭對(duì)A石頭的作用力一定經(jīng)過(guò)A石頭的重心3.如圖所示，在粗糙的水平面上疊放著物體A和B，A和B間的接觸面也是粗糙的，如果用水平拉力F施于A，而A、B仍保持靜止，則下面的說(shuō)法中正確的是()A．物體A與地面間的靜摩擦力的大小等于2FB．物體A與地面間的靜摩擦力的大小等于零C．物體A與B間的靜摩擦力的大小等于零D．物體A與B間的靜摩擦力的大小等于F4.如圖所示，吊在大廳天花板上的吊扇的總重力為G，靜止時(shí)固定桿對(duì)電扇吊環(huán)的拉力大小為F，當(dāng)接通電源，讓扇葉轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)后，吊桿對(duì)電扇吊環(huán)的拉力大小為F’，則有（）A．F=G，F(xiàn)’=FB．F=G，F(xiàn)’＞FC．F=G，F(xiàn)’＜GD．F’=G，F(xiàn)’＞F

參考答案知識(shí)精講知識(shí)精講知識(shí)點(diǎn)01作用力和反作用力1.作用力和反作用力：兩個(gè)物體之間的作用總是相互的，一個(gè)物體對(duì)另一個(gè)物體施加了力，后一個(gè)物體同時(shí)對(duì)前一個(gè)物體也施加力.【即學(xué)即練1】答案B解析無(wú)論是上拉過(guò)程、下放過(guò)程，還是懸垂靜止時(shí)，單杠對(duì)人的作用力總等于人對(duì)單杠的作用力，是一對(duì)相互作用力，與人的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無(wú)關(guān)，選項(xiàng)A、C錯(cuò)誤，B正確；加速下放過(guò)程中，人受到的合外力向下，故D錯(cuò)誤.知識(shí)點(diǎn)02牛頓第三定律1.內(nèi)容：兩個(gè)物體之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.表達(dá)式：F＝－F′.【即學(xué)即練2】答案B解析對(duì)木塊分析可知，長(zhǎng)木板對(duì)它水平向左的摩擦力大小為Ff1＝μ2mg，由牛頓第三定律可知，木塊對(duì)長(zhǎng)木板的摩擦力向右，大小也為Ff1；由于長(zhǎng)木板仍處于靜止?fàn)顟B(tài)，對(duì)長(zhǎng)木板受力分析可知，地面對(duì)它的靜摩擦力方向向左，大小為Ff2＝Ff1＝μ2mg，由牛頓第三定律可知，長(zhǎng)木板對(duì)地面的摩擦力大小為μ2mg，方向向右，故B正確.知識(shí)點(diǎn)03物體受力的初步分析【即學(xué)即練3】答案AD解析對(duì)A、B整體受力分析，如圖甲所示，受到向下的重力和向上的推力F，由平衡條件可知B與墻壁之間不可能有彈力，因此也不可能有摩擦力，故C錯(cuò)誤；對(duì)B受力分析如圖乙所示，其受到重力、A對(duì)B的彈力及摩擦力而處于平衡狀態(tài)，故B受到三個(gè)力，B錯(cuò)誤；對(duì)A受力分析，如圖丙所示，受到重力、推力、B對(duì)A的彈力和摩擦力，共四個(gè)力，A、D正確.能力拓展能力拓展考法01區(qū)分相互作用力與平衡力【典例1】答案C解析燈泡受的重力與燈泡對(duì)繩的拉力既不是平衡力也不是相互作用力，燈泡受的重力和繩對(duì)燈泡的拉力是一對(duì)平衡力，選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤；燈泡對(duì)繩的拉力和繩對(duì)燈泡的拉力是一對(duì)作用力和反作用力，繩對(duì)天花板的拉力和天花板對(duì)繩的拉力是一對(duì)作用力和反作用力，選項(xiàng)C正確，D錯(cuò)誤.考法02受力分析【典例2】答案A解析由題意可知，戰(zhàn)斗機(jī)所受重力豎直向下，F(xiàn)2方向與速度方向垂直，F(xiàn)f方向與速度方向相反，故選項(xiàng)A正確.分層提分分層提分題組A基礎(chǔ)過(guò)關(guān)練1．解析：選A車(chē)廂做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，A、B受到的合外力均為零，因此分別只受到重力和桌面的支持力的作用，因此A正確，B、C、D錯(cuò)誤。2.答案BD解析水平力F與墻壁對(duì)物體的彈力作用在同一物體上，大小相等、方向相反，且作用在同一條直線上，是一對(duì)平衡力，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；物體在豎直方向上受豎直向下的重力以及墻壁對(duì)物體豎直向上的靜摩擦力的作用，因物體處于靜止?fàn)顟B(tài)，這兩個(gè)力是一對(duì)平衡力，選項(xiàng)B正確；水平力F作用在物體上，而物體對(duì)墻壁的壓力作用在墻壁上，這兩個(gè)力不是平衡力，也不是相互作用力，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；物體對(duì)墻壁的壓力與墻壁對(duì)物體的彈力是兩個(gè)物體間的相互作用力，是一對(duì)作用力與反作用力，選項(xiàng)D正確.3.判斷正誤：(1)對(duì)物體受力分析時(shí)，只能畫(huà)該物體受到的力，其他物體受到的力不能畫(huà)在該物體上。(√)(2)物體沿光滑斜面下滑時(shí)，受到重力、支持力和下滑力的作用。(×)(3)物體的速度為零即處于平衡狀態(tài)。(×)4.判斷正誤：(1)作用力與反作用力可以作用在同一物體上。(×)(2)作用力與反作用力的作用效果不能抵消。(√)5.解析：選D物體對(duì)桌面的壓力和桌面對(duì)物體的支持力是一對(duì)作用力與反作用力，故A錯(cuò)誤；物體的重力和物體對(duì)地球的吸引力是一對(duì)作用力與反作用力，故B錯(cuò)誤；壓力不是重力，它們的施力物體、受力物體、作用點(diǎn)都不相同，故C錯(cuò)誤；物體的重力是作用在物體上的力，支持力也是作用在這個(gè)物體上的力，這兩個(gè)力大小相等、方向相反且作用在同一直線上，所以這兩個(gè)力是一對(duì)平衡力，故D正確。6.解析：選D作用力和反作用力是分別作用在兩個(gè)物體上的相互作用力，即兩個(gè)物體互為施力物體和受力物體。其中的任一個(gè)力叫作用力時(shí)，另一個(gè)力叫反作用力，故只有D選項(xiàng)正確。7.解析：選C繩拉牛的力和牛拉繩的力是作用力與反作用力，大小相等，方向相反，故A、B錯(cuò)誤；由于沒(méi)有拉動(dòng)牛，可知繩拉牛的力與地面對(duì)牛的摩擦力是一對(duì)平衡力，故C正確，故D錯(cuò)誤。題組B能力提升練1.答案BD解析甲拉乙的力與乙拉甲的力是一對(duì)作用力與反作用力，大小相等，與二者的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無(wú)關(guān)，即不管哪個(gè)獲勝，甲對(duì)乙的拉力大小始終等于乙對(duì)甲的拉力大小，只是當(dāng)?shù)孛鎸?duì)甲的摩擦力大于地面對(duì)乙的摩擦力，甲才能獲勝，故A、C錯(cuò)誤，B、D正確.2.答案ACD解析B至少受到重力、A對(duì)B的壓力、斜面的支持力三個(gè)力，A對(duì)B可能有摩擦力，可能無(wú)摩擦力，斜面對(duì)物體B可能有靜摩擦力，也有可能沒(méi)有靜摩擦力，B靜止，則這兩個(gè)摩擦力至少有一個(gè)，因此B受到4個(gè)力或5個(gè)力；而A除受到支持力與重力外，還可能受到拉力及B對(duì)A的摩擦力，因此A可能受到2個(gè)力或4個(gè)力.當(dāng)B對(duì)A沒(méi)有摩擦力時(shí)，A、B受力個(gè)數(shù)分別為2個(gè)和4個(gè)；