必修一第3章 4. 牛顿第三定律

[后思考] 1．两个物体间的作用力和反作用力一定是同性质的力吗？
【提示】 一定．
2．作用力和反作用力的效果可以相互抵消吗？
【提示】 不能，因为作用在两个不同的物体上．
上一页
返回首页
下一页
[合作探讨] “叶落归根”这一自然现象说明了树叶受到了地球的吸引力作用． 探讨 1：树叶对地球有没有反作用力？
上一页
返回首页
下一页
3．应用牛顿第三定律应注意的问题： (1)定律中的“总是”说明对于任何物体，在任何条件下牛顿第三定律都是 成立的． (2)牛顿第三定律说明了作用力和反作用力中，若一个产生或消失，则另一 个必然同时产生或消失，否则就违背了“相互关系”．
上一页
返回首页
下一页
如图 343 所示，滑杆和底座静止在水平地面上，质量为 M.一质 量为 m 的猴子沿杆以 0.4g 的加速度加速下滑，则底座对地面的压力为多少？
【答案】 C
上一页
返回首页
下一页
[迁移 4]
如图 345 所示，质量 mA>mB 的两物体 A、B 叠放在一起，靠着
竖直墙面．让它们由静止释放，在沿粗糙墙面下落过程中，物体 B 的受力示意 图是图中的( )
图 345
上一页
返回首页
下一页
【解析】 两物体 A、B 叠放在一起，在沿粗糙墙面下落过程中，由于物体 与竖直墙面之间没有压力，因此没有摩擦力；二者一起做自由落体运动， A、B 之间没有弹力作用，物体 B 的受力示意图是选项 A.
知 识 脉 络
上一页
返回首页
下一页
作用力与 反作用力
[先填空] 1． 力是物体对物体的作用． 只要谈到力就一定存在着受力 ____物体和施力 ____物体．
受力物体． 2． 两个物体之间的作用力总是相互的， 施力物体同时也一定是____ 物
相互作用 的这一对力叫做作用力和反作用力． 体间_________
上一页
返回首页
下一页
【解析】
人走路时，受到重力、摩擦力和支持力．人对地球的万有引力
和地球对人的万有引力是一对作用力和反作用力；人对地面的摩擦力和地面对 人的摩擦力是一对作用力和反作用力；人对地面的压力和地面对人的支持力是 一对作用力和反作用力，共有 3 对力，故 C 正确．
【答案】 C
上一页
返回首页
返回首页 下一页
【解析】
F 对 A、B 整体分析，有 F＝(m1＋m2)a，解得 a＝ .设 A、B m1＋m2
m2 间的弹力为 N，以 B 为研究对象，则有 N＝m2a＝ F，B 正确． m1＋m2
【答案】 B
上一页
返回首页
下一页
判断力是否存在的方法 1．依据力的产生条件：如弹力产生的条件是相互接触且发生弹性形变；摩 擦力产生的条件是相互接触、有弹力且有相对运动或相对运动趋势． 2．依据作用力和反作用力的关系：因为研究对象所受的每个力都有施力物 体或反作用力，找不到施力物体或没有反作用力的力是不存在的． 3．依据物体所处的运动状态：力的作用效果与物体的运动状态之间有着相 互制约的关系．可依据物体所处的运动状态，运用物体的平衡条件或牛顿运动 定律来判断．
是物体间的相互作用，不存在“冲力”、“惯力”，铅球之所以向前运动，是 由于惯性的原因，但惯性不是力．
上一页 返回首页 下一页
[核心点击] 1．受力分析的一般顺序 一般先分析重力；再分析弹力，环绕物体一周，找出跟研究对象接触的物 体，并逐个分析这些物体对研究对象是否有弹力作用；然后分析摩擦力，对凡 有弹力作用处逐一进行分析；最后是其他力．
【提示】 有．作用力和反作用力总是相互的，成对出现．
探讨 2：一对大小相等，方向相来自，作用在同一直线上的力一定是作用力和 反作用力吗？
【提示】 不一定，平衡力也具有以上特点．
上一页 返回首页 下一页
[核心点击] 作用力反作用力与平衡力的对比 作用力与反作用力 作用对象 两个力分别作用在两个物体上 不同点 作用时间 同时产生，同时变化，同时消失， 不可单独存在 二力平衡 两个力作用在同一个物 体上 不一定同时产生或消失
图 344
上一页 返回首页 下一页
A．3 个 C．5 个
【解析】
B．4 个 D．6 个
与乙物体发生相互作用的有地球、水平桌面及甲物体；则乙物
体受重力、桌面的支持力、甲对乙的压力及水平力 F；因在拉力作用下，物体乙 相对于地面有相对运动的趋势，故乙受地面对物体乙的摩擦力；而甲与乙相对 静止，故甲对乙没有摩擦力；故乙受五个力；故选 C.
【答案】 A
上一页 返回首页 下一页
[迁移 5]
两个物体 A 和 B，质量分别为 m1 和 m2，互相接触地放在光滑水
平面上，如图 346 所示，对物体 A 施以水平的推力 F，则物体 A 对物体 B 的作 用力等于 ( )
图 346 m1 A. F m1＋m2 C．F
上一页
m2 B. F m1＋m2 m1 D.m F 2
上一页
返回首页
下一页
牛顿第三定律反冲现象
[先填空] 1．内容 ____，且作 ____、方向相反 两个物体之间的作用力(F)和反作用力(F′)总是大小相等
同一条直线 上． 用在___________
2．表达式
－F′ ，负号表示两个力方向相反 ________． F＝____
上一页
返回首页
下一页
3．反冲现象
下一页
[迁移 1]
下列关于作用力与反作用力的说法中正确的是
(
)
A．先有作用力，然后才有反作用力 B．作用力和反作用力的大小相等、方向相反，合力为零 C．物体间的作用力和反作用力一定同时产生、同时消失 D．只有两物体接触时，才会产生作用力和反作用力
上一页
返回首页
下一页
【解析】 作用力和反作用力是同时产生、同时消失的，所以 A 错误，C 正确．由于作用力和反作用力分别作用于两个不同的物体，因此这两个力不能 互相抵消，也不能进行合成运算，所以 B 错误．只要两个物体间能发生力的作 用，就存在相互作用力，而两个不接触的物体间也可以产生力的作用，如两块 磁铁发生相互作用时就不需要接触，所以 D 错误．
上一页
返回首页
下一页
[后思考] “以卵击石”，鸡蛋“粉身碎骨”，而石头却“安然无恙”，鸡蛋与石头 之间的相互作用力等大吗？
【提示】 等大．
上一页
返回首页
下一页
[合作探讨] 把 A、B 两个弹簧测力计连接在一起，B 的一端固定．用手拉弹簧测力计， 如图所示．
图 342
上一页
返回首页
下一页
探讨 1：两个弹簧测力计的读数有什么关系？
【答案】 A
上一页
返回首页
下一页
牛顿第三定律的应用思路 (1)要正确认识物体间的相互作用． (2)选取合适的研究对象． (3)明确作用力和反作用力的方向． (4)作规范的受力分析图．
上一页
返回首页
下一页
物体受力 分析
[合作探讨] 探讨：运动员将铅球斜向上推出，铅球飞向远处，在铅球运动的过程中除 受到重力(不计空气阻力)外还会受到推力、“冲力”、“惯力”等的作用吗？ 【提示】 由于铅球已离开手，与手之间不存在作用，因此不受推力；力
【提示】
可以看到两弹簧测力计指针同时移动．这说明弹簧测力计 A 受
到 B 的拉力 F；同时，弹簧测力计 B 受到 A 的拉力 F′，作用力与反作用力大 小总是相等．
探讨 2：它们受力的方向有什么关系？
【提示】 方向总是相反．
上一页
返回首页
下一页
[核心点击] 1．牛顿第三定律的公式表达：F＝－F′.负号表示两者方向相反，等号表示 两者大小相等． 2．牛顿第三定律的物理意义：揭示了物体之间相互作用的规律．反映了作 用力和反作用力的大小、方向特点，揭示了相互作用的物体间的联系．
【答案】 Mg＋0.6mg
上一页
返回首页
下一页
[迁移 3]
我国计划在未来几年将人类送上月球，其中用到火箭和载人航天 )
飞船，下面关于飞船与火箭上天的情形，其中正确的叙述是(
A．火箭尾部向外喷气，喷出的气体反过来对火箭产生一个反作用力，从而 让火箭获得了向上的作用力 B．火箭尾部喷出的气体对空气产生一个作用力，空气的反作用力使火箭获 得飞行的动力 C．火箭飞出大气层后，由于没有了空气，火箭虽然向后喷气，但也无法获 得前进的动力 D．以上说法均不对
【答案】 C
上一页
返回首页
下一页
[迁移 2] ( )
如图 341 所示为运动员跳水前的起跳动作．下列说法正确的是
图 341
上一页 返回首页 下一页
A．运动员蹬板的作用力大小大于板对她们的支持力大小 B．运动员蹬板的作用力大小小于板对她们的支持力大小 C．运动员所受的支持力和重力相平衡 D．运动员所受的合外力一定向上
上一页
返回首页
下一页
2．受力分析的步骤
上一页
返回首页
下一页
3．受力分析常用的方法 (1)整体法与隔离法 整体法 概念 隔离法
将加速度相同的几个物体作为 将研究对象与周围物体 一个整体来分析的方法 分隔开分析的方法
选用 研究系统外的物体对系统整体 研究系统内物体之间的 原则 的作用力或系统整体的加速度 相互作用力
上一页
返回首页
下一页
【解析】 运动员蹬板的作用力与板对她们的支持力是作用力和反作用力， 大小相等、方向相反，A、B 错误；运动员起跳过程，是由静止获得速度的过程， 因而有竖直向上的加速度，合外力竖直向上，运动员所受的支持力大于重力，C 错、D 对．
【答案】 D
上一页
返回首页
下一页
判断作用力和反作用力的方法 (1)看作用点：作用力和反作用力应作用在两个物体上． (2)看产生的原因：作用力和反作用力是由于相互作用而产生的． (3)看力的性质：作用力与反作用力一定是同一性质的力．