牛顿第三定律知识点和经典习题

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牛顿第三定律、受力分析(解析版)

牛顿第三定律、受力分析(解析版)

牛顿第三定律、受力分析一、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,作用在同一直线上。

2.表达式:F=-F′(负号表示方向相反)3.对作用力和反作用力的理解(三个特征、四种性质)三个特征:(1)等值,即大小总是相等的。

(2)反向,即方向总是相反的。

(3)共线,即二者总是在同一直线上。

四种性质:(1)异体性:即作用力和反作用力是分别作用在彼此相互作用的两个物体上。

(2)同时性:即作用力和反作用力同时产生,同时变化,同时消失。

(3)相互性:即作用力和反作用力总是相互的、成对出现的。

(4)同性性,即二者性质总是相同的。

4.作用力和反作用力分别作用在两个物体上,其作用效果分别体现在各自的受力物体上,所以作用力和反作用力产生的效果不一定相同。

小试牛刀:例:关于牛顿第三定律,下列说法中正确的是()A. 作用力和反作用力总是大小相等B. 作用力和反作用力是一对平衡力C. 作用力和反作用力作用在同一物体上D. 作用力和反作用力可以独立存在【答案】A【解析】【解答】两个物体之间的作用力和反作用力,总是作用在同一条直线上,大小相等,A符合题意;两个物体之间的作用力和反作用力,作用在两个物体上,作用的效果不可能相互抵消,不是平衡力,B不符合题意;作用力和反作用力作用在两个物体上,C不符合题意;力的作用是相互的。

同时出现,同时消失,不可以独立存在,D不符合题意。

所以A符合题意,BCD不符合题意。

故答案为:A二、作用力与反作用力1.力的作用总是相互的,物体间相互作用的这一对力称为作用力和反作用力。

作用力和反作用力总是相互依存,同时存在的。

2.重点解读:(1)物体间的作用是相互的,这种相互性决定了力总是成对出现的。

(2)作用力和反作用力是相对的,其中一个力是作用力,另一个力就是反作用力。

(3)一对作用力与反作用力的性质总是相同的,即作用力是弹力,其反作用力也一定是弹力;作用力是摩擦力,其反作用力也一定是摩擦力。

牛顿第三定律(4大题型)(解析版)—2024-2025学年高一物理同步题型分类(人教版必修第一册)

牛顿第三定律(4大题型)(解析版)—2024-2025学年高一物理同步题型分类(人教版必修第一册)

牛顿第三定律知识点 1 作用力和反作用力1、力的作用是相互的①引力的作用是相互的:物体受到重力,是由于地球对物体的吸引,同时地球也受到物体对它的力的作用。

②弹力的作用是相互的:用手拉弹簧,弹簧受到手的拉力F,同时弹簧发生形变,手也就受到弹簧的拉力F’。

③摩擦力的作用是相互的:放在粗糙斜面上的木块沿斜面向下运动时,受到斜面给它的沿斜面向上的摩擦力F f2,由于运动的相对性,斜面相对木块向右运动,从而受到木块给它的沿斜面向下的摩擦力F f1。

大量实例说明,物体间力的作用是相互的。

2、作用力和反作用力两个物体之间的作用总是相互的。

当一个物体对另一个物体球施加了力,后一个物体一定同时对前一个物体也施加了力。

物体间相球互作用的这一对力,通常叫作作用力和反作用力。

作用力和反作用力总是互相依赖、同时存在的。

【注意】作用力和反作用力分别作用在不同的物体上,施力物体同时也是受力物体,受力物体同时也是施力物体。

知识点 2 牛顿第三定律1、实验:用弹簧测力计探究作用力和反作用力的关系把A、B两个弹簧测力计连接在一起,B的一端固定,用手拉测力计A。

从实验中可以发现,两个弹簧测力计的示数是相等的,方向相反。

2、牛顿第三定律(1【注意】牛顿第三定律中的“总是”是强调对于任何物体,无论在何种条件下,两个力等大、反向、共线的关系都成立,与物体的质量、形状、运动状态及参考系的选取等因素均无关。

(2)作用力与反作用力具有“四同”和“三异”的关系“四同”:①同大小:大小相等。

②同直线:作用在同一条直线上。

③同存亡:同时产生、同时消失、同时变化。

④同性质:作用力是引力,反作用力也是引力;作用力是弹力,反作用力也是弹力;作用力是摩擦力,反作用力也是摩擦力。

“三异”:①异向:方向相反。

②异体:作用在不同的物体上。

③异效:在不同的物体上分别产生不同的作用效果,不能相互抵消,因此,不能认为作用力和反作用力的合力为零。

知识点 3 物体受力的初步分析1、分析物体受力的思路①根据物体运动状态的变化来分析和判断其受力情况。

物理必修一牛顿第三定律知识点

物理必修一牛顿第三定律知识点

物理必修一牛顿第三定律知识点
1.【问题】物理必修一牛顿第三定律知识点
【答案】物理必修一牛顿第三定律知识点整理如下,供大家学习参考。

牛顿第三定律:两个物体之间的作用力与反作用力总是大小相等,方向相反,作用在同一直线上。

理解要点:
(1)作用力和反作用力相互依赖,它们是相互依存,互以对方作为自已存在的前提;
(2)作用力和反作用力的同时,它们是同时产生、同时消失,同时变化,不是先有作用力后有反作用力;
(3)作用力和反作用力是同一性质的力;
(4)作用力和反作用力是不可叠加的,作用力和反作用力分别作用在两个不同的物体上,各产生其效果,不可求它们的合力,两个力的作用效果不能相互抵消,这应注意同二力平衡加以区别。

(5)区分一对作用力反作用力和一对平衡力:一对作用力反作用力和一对平衡力的共同点有:大小相等、方向相反、作用在同一条直线上。

不同点有:作用力反作用力作用在两个不同物体上,而平衡力作用在同一个物体上;作用力反作用力一定是同种性质的力。

5-4 牛顿第三运动定律(解析版)

5-4  牛顿第三运动定律(解析版)

5.4 牛顿第三运动定律考点精讲考点1:作用力与反作用力1.作用力与反作用力作用力与反作用力的同与异⎩⎪⎪⎨⎪⎪⎧四同⎩⎪⎨⎪⎧ 同大:两力大小相同同线:作用在同一直线上同性:力的性质相同同时:同时产生、变化与消失三异⎩⎪⎨⎪⎧异向:两力方向相反异体⎩⎪⎨⎪⎧ 作用在不同物体上不能合成,不会平衡异效:作用效果不同2.作用力、反作用力与平衡力之间最直观的不同就是受力物体不同.作用力和反作用力平衡力相同点 大小相等、方向相反、作用在同一直线上不同点受力物体 作用在不同物体上作用在同一物体上 性质相同不一定相同依存关系同时产生、同时变化、同时消失,相互依存,不可单独存在无依存关系,撤销其中一个,另一个仍可存在,只是不再平衡叠加性不可叠加求合力,两力作用效果不会抵消可以叠加求合力,合力为零,两力作用效果相互抵消【例1】 (多选)如图所示,水平力F 把一个物体紧压在竖直的墙壁上静止不动,下列说法中正确的是( )A .作用力F 跟墙壁对物体的支持力是一对作用力与反作用力B .作用力F 与物体对墙壁的压力是一对平衡力C .物体的重力跟墙壁对物体的静摩擦力是一对平衡力D .物体对墙壁的压力与墙壁对物体的支持力是一对作用力与反作用力【分析】先对物体受力分析,找出相互平衡的力,然后找出每个力的施力物体,对施力物体的作用力是反作用力.【解析】CD 作用力F 跟墙壁对物体的支持力作用在同一物体上,大小相等、方向相反,在一条直线上,是一对平衡力,A 错.作用力F 作用在物体上而物体对墙壁的压力作用在墙壁上,这两个力不能成为平衡力,也不是作用力和反作用力,B错.物体在竖直方向上,受竖直向下的重力和墙壁对物体竖直向上的静摩擦力,因物体处于静止,故这两个力是一对平衡力,C对.物体对墙壁的压力与墙壁对物体的支持力,是两个物体之间的相互作用力,是一对作用力和反作用力,D对.【技巧与方法】辨别作用力、反作用力与平衡力的方法【针对训练】1.下列关于作用力、反作用力和一对平衡力的认识,正确的是()A.一对平衡力的合力为零,作用效果相互抵消,一对作用力与反作用力的合力也为零,作用效果也相互抵消B.作用力和反作用力同时产生、同时变化、同时消失,且性质相同,一对平衡力的性质不一定相同C.作用力和反作用力同时产生、同时变化、同时消失,一对平衡力也是如此D.先有作用力,接着才有反作用力,一对平衡力却是同时作用在同一个物体上的【解析】B作用力与反作用力是分别作用在两个不同物体上的,作用效果不能抵消,选项A错误;作用力与反作用力具有同时性、同性质的特点,而一对平衡力不一定具有这些特点,选项B正确,C、D错误.2.如图所示,物体处于静止状态,下列说法中正确的是()A.绳对物体的拉力和物体对绳的拉力是一对作用力与反作用力B.物体的重力和物体对绳的拉力是一对平衡力C.物体的重力和绳对物体的拉力是一对作用力与反作用力D.物体的重力的反作用力作用在绳上【解析】A绳对物体的拉力和物体对绳的拉力作用在相互作用的两个物体上,且大小相等、方向相反,符合作用力与反作用力的条件,故选项A正确;物体的重力作用在物体上,物体对绳的拉力作用在绳上,作用对象不同,不是一对平衡力,故选项B错误;物体的重力与绳对物体的拉力是一对平衡力,故选项C 错误;物体的重力的反作用力作用在地球上,而非作用在绳上,故选项D错误.考点2:牛顿第三定律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.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”.【例2】质量为M的人站在地面上,用轻绳通过光滑定滑轮将质量为m的重物从高处放下,如图所示,若重物以加速度a下降(a<g),则人对地面的压力为()A.(M+m)g-maB.M(g-a)-maC.(M-m)g+maD.Mg-ma【解析】C甲乙以重物为研究对象,受力分析如图甲所示.由牛顿第二定律得mg-F=ma,所以绳子上的拉力F=mg-ma.以人为研究对象,受力分析如图乙所示.由平衡条件得F+N=Mg所以N=Mg-F=Mg+ma-mg由牛顿第三定律知,人对地面的压力等于地面对人的支持力所以N′=N=(M-m)g+ma【技巧与方法】牛顿第三定律的适用范围牛顿第三定律不仅适用于固体间的相互作用,也同样适用于气体和液体间的相互作用,而且与作用力的性质、作用方式(接触或不接触)、物体的质量大小、运动状态及参考系的选择均无关.【针对训练】3.如图所示,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()A.Mg+0.4mg B.Mg+0.6mgC.(M+m)g D.Mg【解析】B以猴子为研究对象,分析猴子的受力如图甲所示:竖直方向受重力mg和杆对猴子的摩擦力F f,则有mg-F f=ma①滑杆和底座受力如图乙所示,受重力Mg、支持力F N,猴子对杆的摩擦力F f′三力平衡:F N=Mg+F f′①由牛顿第三定律得F f′=F f①由①①①解得F N=Mg+0.6mg由牛顿第三定律得底座对地面的压力大小为F N′=F N=Mg+0.6mg,方向竖直向下.故选B.4.如图所示,底座A上装有0.5 m长的直立杆,底座和杆的总质量为M=0.2 kg,杆上套有质量为0.05 kg 的小环B,它与杆之间有摩擦.当环从底座上以4 m/s的初速度飞起时,刚好能到达杆顶而没有脱离直立杆,取g=10 m/s2.求在环升起的过程中底座对水平面的压力为多大?【解析】对小环上升的过程进行受力分析,小环受重力mg和直立杆对其产生的滑动摩擦力f的作用,设小环的加速度大小为a,由牛顿第二定律得f+mg=ma,又小环的初速度v=4 m/s,直立杆长度为s=0.5 m,小环向上做匀减速运动,由运动学公式得0-v2=-2as,联立解得a=16 m/s2,f=0.3 N.根据牛顿第三定律可知,小环给直立杆一个竖直向上的滑动摩擦力f′.因为杆和底座整体受力平衡,受力分析得N+f′=Mg,所以N=1.7 N.根据牛顿第三定律知,底座对水平面的压力大小为1.7 N.考点达标一、选择题1.下列判断正确的是()A.人行走时向后蹬地,给地面向后的摩擦力,地面给人的摩擦力是人向前的动力B.人匀速游泳时,人对水向前用力,水给人的力是阻力,方向向后C.放在桌面上的物体,因有重力,才有对桌面的压力,才有桌面的支持力出现,即压力先产生,支持力后产生D.作用力与反作用力,应是先有作用力,再有反作用力,作用力先变化,反作用力随后跟着做相应变化【解析】A人走路或游泳时,对地或对水都施加向后的力,另一方给人施加动力,故A对,B错;作用力与反作用力总是同时产生,同时变化的,不存在谁先谁后,故C、D均错.2.春天,河边上的湿地很松软,人在湿地上行走时容易下陷,在人下陷时()A.人对湿地地面的压力就是他受的重力B.人对湿地地面的压力大于湿地地面对他的支持力C.人对湿地地面的压力等于湿地地面对他的支持力D.人对湿地地面的压力小于湿地地面对他的支持力【解析】C人对湿地地面的压力,是弹力且受力物体是地面,人受到的重力与弹力性质不同,且受力物体是人,所以不能说人对湿地地面的压力就是他受的重力,A错;人对湿地地面的压力和湿地地面对他的支持力是一对作用力和反作用力,故大小相等,B、D错,C对.3.用一根轻质弹簧竖直悬挂一小球,小球和弹簧的受力如图所示,下列说法正确的是()A.F1的施力物体是弹簧B.F2的反作用力是F3C.F3的施力物体是地球D.F4的反作用力是F1【解析】B F1的施力物体是地球,F2的反作用力是F3,F3的施力物体是小球,F4的反作用力是弹簧对天花板向下的拉力,B正确.4.(多选)如图所示,物体A静止于水平地面上,下列说法中正确的是()A.物体对地面的压力和受到的重力是一对平衡力B.物体对地面的压力和地面对物体的支持力是一对作用力和反作用力C.物体受到的重力和地面对它的支持力是一对平衡力D.物体受到的重力和地面对它的支持力是一对作用力和反作用力【解析】BC物体对地面的压力和受到的重力等大同向,不是一对平衡力;物体对地面的压力和地面对物体的支持力是一对作用力和反作用力;物体受到的重力和地面对物体的支持力是一对平衡力.5.如图所示,电灯吊在天花板上,设悬线对电灯的拉力为F1,电灯对悬线的拉力为F2,电灯的重力为F3.下列说法正确的是()A.F1、F2是一对平衡力B.F1、F3是一对平衡力C.F1、F3是一对作用力和反作用力D.F2、F3是一对作用力和反作用力【解析】B悬线对电灯的拉力为F1,电灯对悬线的拉力为F2,符合一对相互作用力的特点,是一对作用力和反作用力,故A错误;悬线对电灯的拉力F1和电灯的重力F3,作用在一个物体上,大小相等,方向相反,是一对平衡力,故B正确,C错误;电灯对悬线的拉力F2和电灯的重力F3,不是两个物体间的相互作用,不是一对作用力和反作用力,故D错误.6.物块A和B的质量分别为m1和m2,并叠放在质量为m的水平桌面上,如图所示.下列说法中正确的是()A.桌子受到A和B的作用力,它们的合力等于(m1+m2)gB.桌子受到B对它的作用,作用力的大小等于m2gC.地面对桌子的作用力的大小等于(m1+m2+m)gD.桌子受到重力作用,大小等于(m1+m2+m)g【解析】C以桌子为研究对象,它受到三个力作用,分别是重力mg,地面对桌子的支持力F N1,物体B对桌面的压力F N2.由于桌子静止,所以F N1=mg+F N2.再以A、B作为一个整体进行受力分析,受到两个力的作用,分别是重力(m1+m2)g和桌面的支持力F′N2,又因为F N2=(m1+m2)g,根据牛顿第三定律知F′N2=F N2′=(m1+m2)g,所以F N1=(m+m1+m2)g,故C对,A、B、D都错.二、非选择题7.如图所示,质量M=60 kg的人通过光滑的定滑轮用绳拉着m=20 kg的物体.当物体以加速度a=5 m/s2上升时,人对地面的压力为多少?(g取10 m/s2)【解析】对物体由牛顿第二定律得:F-mg=ma,解得F=m(g+a)=20×(10+5) N=300 N由于人静止,则:Mg=N+F解得地面对人的支持力为N=Mg-F=60×10 N-300 N=300 N由牛顿第三定律得人对地面的压力为N′=N=300 N.巩固提升一、选择题1.当人站立在体重计上称重时,下列说法正确的是()A.人对体重计的压力和体重计对人的支持力是一对平衡力B.人对体重计的压力和体重计对人的支持力是一对作用力和反作用力C.人所受的重力和人对体重计的压力是一对平衡力D.人所受的重力和人对体重计的压力是一对作用力和反作用力【解析】B人对体重计的压力与体重计对人的支持力是一对相互作用力,A错误,B正确;人所受的重力与人对体重计的压力方向相同,既不是相互作用力,也不是平衡力,C、D错误.2.物体静放于水平桌面上,如图所示,则()A.桌面对物体的支持力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,这两个力是同一种性质的力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【解析】A[物体和桌面的受力情况如图所示.因物体处于平衡状态,且N与G作用于同一物体,因此N和G是一对平衡力,故A项对.因作用力和反作用力应分别作用在两个物体上,故B项错.因压力是弹力,而弹力与重力是性质不同的两种力,故C项错.支持力和压力是物体与桌面相互作用(挤压)而产生的,因此N与N′是一对作用力和反作用力,故D项错.3.(多选)如图所示,一个箱子放在水平地面上,箱内有一固定的竖直杆,在杆上套着一个环.箱和杆质量是M,环的质量为m,已知环沿着杆以加速度a下滑,环受杆的摩擦阻力大小为F,则此时箱对地面的压力为()A .Mg +FB .(M +m )g -FC .(M +m )gD .(M +m )g -ma【解析】AD 由牛顿第三定律可知,环对杆的摩擦力大小为F ,方向向下,箱对地面的压力为Mg +F ,故A 正确;对环由牛顿第二定律得:mg -F =ma ,解得F =m (g -a ),代入A 项中得压力为(M +m )g -ma ,故D 正确.4.将重均为G 的两个磁环A 、B ,先后套在光滑的木支架上,并使两磁环N 极相对,此时可以看到上方的磁环A “悬浮”在空中,如图所示.设磁环B 对木支架底座的压力为F 1,B 对A 的排斥力为F 2,关于这些力的大小关系正确的是( )A .F 1>2G ,F 2=GB .F 1=2G ,F 2>GC .F 1=2G ,F 2=GD .F 1>2G ,F 2>G【解析】C 对于磁环A ,受到重力G 和磁环B 对磁环A 的排斥力F 2,根据平衡条件可知,F 2=G ;对于磁环B ,受到重力G 、磁环A 对磁环B 的排斥力F 2′及木支架底座对磁环B 的支持力F 1′的作用,根据平衡条件得,F 1′=F 2′+G ,根据作用力与反作用力的关系知F 1=F 2+G ,则有F 1=2G ,选项C 正确.二、非选择题5.一质量为50 kg 的人,站在电梯底板上随同电梯一起由静止开始匀加速竖直上升,经时间3 s 速度达到6 m/s.取g =10 m/s 2,求运动过程中:(1)电梯加速度的大小; (2)人对电梯底板压力的大小. 【解析】 (1)根据运动学公式v =at 电梯的加速度a =v t =63m/s 2=2 m/s 2.(2)设电梯对人的支持力为F ,由牛顿第二定律得 F -mg =ma解得F =m (g +a )=600 N由牛顿第三定律可知:在电梯上升过程中人对电梯底板压力的大小为600 N.6.如图所示,质量为M 的木板放在倾角为θ的光滑斜面上,一个质量为m 的人站在木板上,若人相对于木板静止,木板的加速度为多大?人对木板的摩擦力多大?【解析】先以M、m为一整体,受力分析如图甲所示,取沿斜面向下为正方向,由牛顿第二定律得:(M+m)g sin θ=(M+m)a,解得a=g sin θ甲乙再以人为研究对象,设木板对人的摩擦力为F人,方向沿斜面向下,受力分析如图乙所示.由牛顿第二定律得:mg sin θ+F人=ma且a=g sin θ可得F人=0,由牛顿第三定律得:人对木板的摩擦力也为零.。

牛顿第三定律、受力分析(解析版)

牛顿第三定律、受力分析(解析版)

牛顿第三定律、受力分析【高中】一、作用力与反作用力1.力的作用总是相互的,物体间相互作用的这一对力称为作用力和反作用力。

作用力和反作用力总是相互依存,同时存在的。

2.重点解读:(1)物体间的作用是相互的,这种相互性决定了力总是成对出现的。

(2)作用力和反作用力是相对的,其中一个力是作用力,另一个力就是反作用力。

(3)一对作用力与反作用力的性质总是相同的,即作用力是弹力,其反作用力也一定是弹力;作用力是摩擦力,其反作用力也一定是摩擦力。

小试牛刀:例:一小球用一细绳悬挂于天花板上,以下几种说法中正确的是()A.小球所受的重力和细绳对它的拉力是一对作用力和反作用力B.小球对细绳的拉力就是小球所受的重力C.小球所受重力的反作用力作用在地球上D.小球所受重力的反作用力作用在细绳上二、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,作用在同一直线上。

2.表达式:F=-F′(负号表示方向相反)3.对作用力和反作用力的理解(三个特征、四种性质)三个特征:(1)等值,即大小总是相等的。

(2)反向,即方向总是相反的。

(3)共线,即二者总是在同一直线上。

四种性质:(1)异体性:即作用力和反作用力是分别作用在彼此相互作用的两个物体上。

(2)同时性:即作用力和反作用力同时产生,同时变化,同时消失。

(3)相互性:即作用力和反作用力总是相互的、成对出现的。

(4)同性性,即二者性质总是相同的。

4.作用力和反作用力分别作用在两个物体上,其作用效果分别体现在各自的受力物体上,所以作用力和反作用力产生的效果不一定相同。

小试牛刀:例:关于牛顿第三定律,下列说法中正确的是()A. 作用力和反作用力总是大小相等B. 作用力和反作用力是一对平衡力C. 作用力和反作用力作用在同一物体上D. 作用力和反作用力可以独立存在三、一对作用力与反作用力和一对平衡力的区别与联系一对平衡力一对作用力与反作用力不同点两个力作用在同一物体上两个力作用在相互作用的两个物体上两个力性质不一定相同两个力性质一定相同一个力的产生、变化、消失不一定影响另一个力两个力同时产生、同时变化、同时消失两个力共同作用,效果是使物体处于平衡状态且所受合力为零两个力各有各的作用效果,故对其中任一物体不能说是合力相同点大小相等、方向相反、作用在同一条直线上小试牛刀:例:物体静止放置于水平桌面上,则()A.桌面对物体的支持力的大小等于物体的重力,这两个力是一对相互平衡的力B.物体所受的重力和桌面对它的支持力是一对作用力和反作用力C.物体对桌面的压力就是物体的重力,这两个力是同一种性质的力D.物体对桌面的压力和桌面对物体的支持力是一对相互平衡的力四、物体的受力分析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。

牛顿第三定律(解析版)

牛顿第三定律(解析版)

牛顿第三定律模块一思维导图串知识模块二基础知识全梳理(吃透教材)模块三教材习题学解题模块四核心考点精准练(7大考点)模块五小试牛刀过关测1.作用力与反作用力;2.牛顿第三定律;3.受力的初步分析。

■知识点一:作用力和反作用力(1)力的物质性:力是物体对的作用,只要谈到力,就一定存在着物体和物体。

(2)力的相互性:观察和实验的结果表明,两个物体之间的作用总是相互的。

当一个物体对另一个物体施加了力,后一个物体一定同时对前一个物体也施加了力。

物体间相互作用的这一对力,通常叫作和。

我们可以把其中任何一个力叫作作用力,另一个力叫作。

它们总是互相依赖、的。

■知识点二: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,方向,作用在。

(2)表达式:F=-F′。

■知识点三: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断其受力情况;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,然后按、和的顺序来分析它的受力情况,要注意分析的是物体,而不是施加的力,不要把某个力的反作用力跟这个力的平衡力混淆。

(3)平衡力与作用力和反作用力①一对相互平衡的力:大小相等、方向相反,作用在同一条直线上,作用在物体上。

②一对作用力和反作用力:大小相等、方向相反,作用在同一条直线上,分别作用在物体上。

③一对作用力和反作用力是同一种类的力,而一对相互平衡的力则是同一种类的力。

(1)不要把研究对象所受的力与其他物体所受的力混淆。

(2)在分析各力的过程中,一定要找到它的施力物体,没有施力物体的力是不存在的,这样可以防止“多力”。

(3)对于多个物体组成的系统进行受力分析时,可根据问题对整体或将其中一个物体隔离进行受力分析,称为整体法和隔离法。

两种方法经常综合运用。

(4)对于多物体系统,如果其中一个物体A的受力情况难以分析,可根据牛顿第三定律转换研究对象,先分析A的一个受力较少的施力物体B的受力情况,进而间接得到物体A的受力情况。

3.3牛顿第三定律(解析版)

3.3牛顿第三定律(解析版)

3.3牛顿第三定律1.知道力的作用是相互的,知道作用力和反作用力的概念。

2.理解牛顿第三定律的含义,并能用它解释生活中的现象。

3.知道作用力、反作用力与平衡力的区别。

一、作用力与反作用力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.2.力的作用是相互的,物体间相互作用的这一对力称为作用力和反作用力.3.作用力与反作用力总是互相依存、同时存在的.把它们中的一个力叫做作用力,另一个力叫做反作用力.二、牛顿第三定律实验探究:如图所示,把两个弹簧测力计A 和 B 连接在一起,B 的一端固定,用手拉A,结果发现两个弹簧测力计的示数是相等的.改变拉力,弹簧测力计的示数也随着改变,但两个弹簧测力计的示数总是相等,这说明作用力和反作用力大小相等,方向相反.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相等,方向相反,作用在同一条直线上.对牛顿第三定律的理解(1)牛顿第三定律表达式:F=-F′ ,式中的“-”号表示作用力与反作用力方向相反.(2)作用力与反作用力的理解①三个性质②四个特征等值作用力和反作用力大小总是相等的反向作用力和反作用力方向总是相反的共线作用力和反作用力总是作用在同一条直线上同性质作用力和反作用力的性质总是相同的③正确理解牛顿第三定律中“ 总是” 的含义“总是”是强调对于任何物体,在任何情况下,作用力与反作用力的关系都成立.对此,我们可以从以下几个方面理解.1、不管物体的大小、形状如何,例如,大物体与大物体之间,大物体与小物体之间,任何形状的物体之间,其作用力与反作用力总是大小相等、方向相反的.2、不管物体的运动状态如何,例如,静止的物体之间,运动的物体之间,静止与运动的物体之间,其作用力与反作用力总是大小相等、方向相反的三、物体受力的初步分析1.整体法与隔离法整体法隔离法概念将加速度相同的几个物体作为一个整体来分析的方法将研究对象与周围物体分隔开来分析的方法选用原则研究系统外的物体对系统整体的作用力研究系统内物体之间的相互作用力2.受力分析的一般步骤3.受力分析的两个技巧(1)除了根据力的性质和特点进行判断,假设法是判断弹力、摩擦力有无及方向的常用方法.(2)善于转换研究对象,尤其是弹力、摩擦力的方向不易判定的情形,可以分析与其接触物体的受力,再应用牛顿第三定律判定.(3)受力物体与周围物体的每个接触处最多有两个接触力——弹力、摩擦力题型1作用力与反作用力[例题1](2023秋•碑林区校级期末)某学校教室里的竖直磁性黑板上通常粘挂一些小磁铁,小磁铁被吸在黑板上可以用于“贴”挂图或试题答案。

牛顿第三定律分析及应用

牛顿第三定律分析及应用

牛顿第三定律分析及应用第4讲(一)力的作用是相互的、同时发生的1.大量实验事实表明,自然界中一切力的现象,总是表现为物体之间的相互作用,只要有力发生,就一定有受力物体和施力物体。

甲物体施给乙物体一个力的同时,甲物体也受到乙物体施给的一个力,施力物体同时也是受力物体,受力物体同时也是施力物体。

2.物体间相互作用的这一对力,通常叫做作用力和反作用力。

①把相互作用的一对力中的一个叫做作用力(或反作用力),另个就叫做反作用力(或作用力)。

②作用力和反作用力是同时发生的。

(二)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,作用在一条直线上。

2.表达式:(作用力)F = F′(反作用力),式中的“-”号表示方向相反。

3.理解:①牛顿第三定律独立地反映了力学规律的一个重要侧面,是牛顿第一、第二定律的重要补充,定量地反映出物体间相互作用时彼此施力所遵循的规律,即作用力和反作用力定律。

②全面揭示了作用力和反作用力的关系,可归纳为三个性质和四个特征。

三个性质是:A.异体性:作用力和反作用力分别作用在彼此相互作用的两个不同的物体上,各自产生各自的作用效果;B.同时性:作用力和反作用力总是同时产生、同时变化、同时消失,不分先后;C.相互性:作用力和反作用力总是相互的,成对出现的。

四个特征是:A.等值:大小总是相等的;B.反向:方向总是相反的;C.共线:总是在同一直线上;D.同性:力的性质总是相同的。

③牛顿第三定律揭示了力作用的相互性,兼顾施力、受力两个方面,是正确分析物体受力的基础.定律说明物体间力的作用是相互的,因而物体运动状态的改变也必然相互关联,借助定律可以从一个物体的受力分析过渡到另一个物体的受力分析。

④牛顿第三定律所阐明的作用力与反作用力的关系,不仅适用于静止的物体之间,也适用于相对运动的物体之间,这种关系与作用力性质、物体质量大小、作用方式(接触还是不接触)、物体运动状态及参考系的选择均无关.⑤牛顿第三定律是牛顿及其前人通过大量实验得出的一条普遍规律,广泛应用于生产、生活和科学技术中,所以要把所学知识与实际问题联系起来,用以解决各种实际问题.(三)平衡力与作用力和反作用力的关系一对平衡力 不 作用在同一个物体上 同 力的性质不一定相同 之 不一定同时产生,同时消失 点 两个力的作用效果相互抵消 一对作用力与反作用力分别作用在两个相互作用的物体上 两个力的性质一定相同 一定同时产生,同时消失 各有各的作用效果,不能相互抵消 相同点 大小相等,方向相反,作用在同一条直线上二、典型例题例1.一个大汉(甲)跟一个女孩(乙)站在水平地面上手拉手比力气,结果大汉把女孩拉过来了,对这个过程中作用于双方的力的关系,不正确的说法是( ) A .大汉拉女孩的力一定比女孩拉大汉的力大。

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牛顿第三定律知识点和经典例习题一,必过知识点梳理知识点:1、牛顿第三定律:两个物体之间的作用力与反作用力总是大小相等,方向相反,作用在同一直线上。

理解要点:(1)作用力和反作用力相互依赖性,它们是相互依存,互以对方作为自已存在的前提;(2)作用力和反作用力的同时性,它们是同时产生、同时消失,同时变化,不是先有作用力后有反作用力;(3)作用力和反作用力是同一性质的力;(4)作用力和反作用力是不可叠加的,作用力和反作用力分别作用在两个不同的物体上,各产生其效果,不可求它们的合力,两个力的作用效果不能相互抵消,这应注意同二力平衡加以区别。

(5)区分一对作用力反作用力和一对平衡力:一对作用力反作用力和一对平衡力的共同点有:大小相等、方向相反、作用在同一条直线上。

不同点有:作用力反作用力作用在两个不同物体上,而平衡力作用在同一个物体上;作用力反作用力一定是同种性质的力,而平衡力可能是不同性质的力;作用力反作用力一定是同时产生同时消失的,而平衡力中的一个消失后,另一个可能仍然存在。

2.物体受力分析的基本程序:(1)确定研究对象;(2)采用隔离法分析其他物体对研究对象的作用力;(3)按照先重力,然后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的弹力和摩擦力(4)画物体受力图,没有特别要求,则画示意图即可。

3.超重和失重:(1)超重:物体具有竖直向上的加速度称物体处于超重。

处于超重状态的物体对支持面的压力F(或对悬挂物的拉力)大于物体的重力,即F=mg+ma.;(2)失重:物体具有竖直向下的加速度称物体处于失重。

处于失重状态的物体对支持面的压力F N(或对悬挂物的拉力)小于物体的重力mg,即F N=mg-ma,当a=g时,F N=0,即物体处于完全失重。

4、牛顿定律的适用范围:(1)只适用于研究惯性系中运动与力的关系,不能用于非惯性系;(2)只适用于解决宏观物体的低速运动问题,不能用来处理高速运动问题;(3)只适用于宏观物体,一般不适用微观粒子。

5、牛顿第三定律讲述的是两个物体之间相互作用的这一对力必须遵循的规律。

这对力叫作用力和反作用力,实验结论是: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。

对牛顿第三定律的理解应注意以下几点:(1)作用与反作用是相对而言的,总是成对出现的,具有四同:即同时发生、存在、消失、同性质。

(如果作用力是摩擦力反作用力也是摩擦力,绝不会是弹力或重力。

)(2)一对作用力和反作用力,分别作用于两个相互作用的物体上,不能抵消各自产生各自的效果,(F = m1a1, F = m2a2)不存在相互平衡问题。

而平衡力可以抵消也可以是不同性质的力。

(3)作用力与反作用力与相互作用的物体的运动状态无关,无论物体处于静止、作匀速运动,或变速运动,此定律总是成立的。

(4)必须弄清:拔河、跳高或马拉车。

如果拔河:甲队能占胜乙队是由于甲队对乙队的拉力大于乙队受到的摩擦力,而甲队对乙队的拉力和乙队对甲队的拉力是一对作用反作用力。

同理跳高是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,人只所以能跳起来,是地对人的支持力大于人受到的重力。

(5)应指出的是应用牛顿第三定律解释问题最易出错。

二,典型例题精讲例1.跳高运动员从地面上起跳的瞬间,下列说法正确的有()A.运动员对地面的压力大小等于运动员受到的重力B.地面对运动员的支持力大于运动员受到的重力C.地面对运动员的支持力大于运动员对地面的压力D.运动员与地球作用过程中只有一对作用力与反作用力作用【解析】运动员起跳瞬间受力如右图所示,运动员要跳起,则地面对运动员的支持力FN 将大于运动员本身的重力mg,运动员对地面的压力F′N与地面对人的支持力FN是作用力与反作用力的关系,两力大小相等,故选B,排除A、C.运动员在与地球作用过程中,除了地面对人的支持力FN和人对地面的压力F′N是一对作用力与反作用力之外,人和地球也相互作用,人的重力和人对地球的吸引力也是一对作用力与反作用力,故D也错误.误选A、C的原因在于不能正确分析运动员所受作用力与反作用力之间的关系,把同一方向上的力认为是同一个力,错选D的原因在于误认为重力没有反作用力.【答案】 B例2.如右图所示,两物体A 、B 受的重力分别为200 N 和150 N ,定滑轮光滑,各物体均处于静止,试求:(1)物体A 对地面的压力FN ;(2)弹簧产生的弹力.【解析】 (1)由于物体B 处于静止状态,对绳拉力大小为FT B =150 N ,物体A 受到向上的拉力FT B =150 N ,重力G A =200 N ,支持力F′N ,由于A 处于平衡状态,则满足G A -FT B -F′N =0.所以F′N =G A -FT B =200 N -150 N =50 N.由牛顿第三定律可知,物体A 对地面的压力FN =50 N.(2)由于弹簧受到B 物体的拉力,而FT B =150 N ,弹簧处于静止状态,弹簧产生的弹力为150N.【答案】 (1)50 N (2)150 N例3.一质量为m 的人站在电梯中,电梯加速上升,加速度大小为13g ,g 为重力加速度.求人对电梯底部的压力大小.【解析】 以人为研究对象,电梯对人的支持力为FN ,则由牛顿第二定律得FN -mg =ma ,把a =13g 代入得FN =43mg ,由于人对电梯底部的压力F′N 与FN 互为相互作用力,由牛顿第三定律得:F′N =FN =43mg.【答案】 43mg例4.如右图所示,两物体A 、B 受的重力分别为200 N 和150 N ,定滑轮光滑,各物体均处于静止,试求:(1)物体A对地面的压力FN;(2)弹簧产生的弹力.【解析】(1)由于物体B处于静止状态,对绳拉力大小为FT B=150 N,物体A受到向上的拉力FT B=150 N,重力G A=200 N,支持力F′N,由于A处于平衡状态,则满足G A-FT B-F′N=0.所以F′N=G A-FT B=200 N-150 N=50 N.由牛顿第三定律可知,物体A对地面的压力FN=50 N.(2)由于弹簧受到B物体的拉力,而FT B=150 N,弹簧处于静止状态,弹簧产生的弹力为150 N.【答案】(1)50 N(2)150 N三,课堂练习一、选择题1.下列的各对力中,是相互作用力的是[ ] A.悬绳对电灯的拉力和电灯的重力B.电灯拉悬绳的力和悬绳拉电灯的力C.悬绳拉天花板的力和电灯拉悬绳的力D.悬绳拉天花板的力和电灯的重力2.下面说法正确的是[ ] A.物体的质量不变,a正比于F,对F、a的单位不限B.对于相同的合外力,a反比于m,对m、a的单位不限C.在公式F=ma中,F、m、a三个量可以取不同单位制中的单位D.在公式F=ma中,当m和a分别用千克、米每二次方秒做单位时,F 必须用牛顿做单位3.下列说法正确的是[ ] A.在国际单位制中,质量的单位是基本单位;B.在国际单位制中,力的单位是基本单位;C.在国际单位制中,长度的单位是导出单位;D.在国际单位单位制中,速度的单位是导出单位4.关于两个物体间作用力与反作用力的下列说法中,正确的是[ ] A.有作用力才有反作用力,因此先有作用力后产生反作用力B.只有两个物体处于平衡状态中,作用力与反作用才大小相等C.作用力与反作用力只存在于相互接触的两个物体之间D.作用力与反作用力的性质一定相同5.关于反作用力在日常生活和生产技术中应用的例子,下列说法中错误的是[ ] A.运动员在跳高时总是要用力蹬地面,他才能向上弹起B.大炮发射炮弹时,炮身会向后倒退C.农田灌溉用的自动喷水器,当水从弯管的喷嘴里喷射出来时,弯管会自动旋转D.软体动物乌贼在水中经过体侧的孔将水吸入鳃腔,然后用力把水挤出体外,乌贼就会向相反方向游去6.关于牛顿第三定律,以下说法中正确的是[ ]A.作用力与反作用力作用在同一物体上。

B.作用力与反作用力的大小相等,方向相同,作用在不同物体上。

C.作用力与反作用力大小相等,方向相反,因此作用效果可以相互抵消。

D.作用力与反作用力一定作用在不同的物体上,且二力的性质一定是相同的。

7.如右图所示,P和Q叠放在一起,静止在水平桌面上。

在下列各对力中属于作用力和反作用力的是[ ] A.P所受的重力和Q对P的支持力B.Q所受的重力和Q对P的支持力C.P对Q的压力和Q对P的支持力D.Q对桌面的压力和Q对P的支持力8.物体静止于一斜面上,如图所示,则下述说法正确的是[ ]A. 物体对斜面的压力和斜面对物体的支持力是一对平衡力B. 物体对斜面的摩擦力和斜面对物体的摩擦力是一对作用力和反作用力C .物体所受重力和斜面对物体的作用力是一对作用力和反作用力D. 物体所受的重力可以分解为沿斜面向下的力和对斜面的压力.9.关于作用力与反作用力,下列说法正确的是[ ]①作用力与反作用力总是大小相等,方向相反,因而合力为零②作用力与反作用力是同一性质的力③因为地球质量大于物体质量,所以地球对物体的作用力大于物体对地球的反作用力④作用力与反作用力是同时产生,同时消失A.①②B.③④C.②④D.①③10.关于作用力与反作用力的关系是[ ]A. 先有作用力后有反作用力B .作用力与反作用力大小与运动状态有关C.作用力和反作用力才大小与两个物体质量有关D. 作用力和反作用力是性质相同的力11.关于作用力与反作用力,正确的说法是[ ]A.一对作用力和反作用力的合力为零B.某物体若只受一个力的作用,说明可以只有作用力,而没有反作用力C.凡是大小相等、方向相反、作用在同一物体上的两个力必定是一对作用力和反作用力D.一对作用力和反作用力性质相同,总是同时产生、同时变化、同时消失12.下列说法中正确的是[ ] A.以卵击鸡蛋,蛋破而石头没损伤,是因为石头对鸡蛋的作用力大于鸡蛋对石头的作用力B.物A静止在物B上,A质量小于B质量,所以A作用于B的力小于B作用于A的力C.一本书静止在水平桌面上,书对桌面压力和桌面对书支持力是一对作用力与反作用力D.一本书静止在水平桌面上,书对桌面的压力和桌面对书的支持力是一对平衡力13.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,后有反作用力B.只有物体静止时,才存在作用力与反作用力C.只有物体接触时,物体间才存在作用力与反作用力D.物体间的作用力与反作用力一定是同性质的力14.一小球用一细绳悬挂于天花板上,以下几种说法中正确的是[ ] A.小球所受的重力和细绳对它的拉力是一对作用力和反作用力B.小球对细绳的拉力就是小球所受的重力C.小球所受重力的反作用力作用在地球上D.小球所受重力的反作用力作用在细绳上15.关于作用力、反作用力和一对平衡力的认识,正确的是[ ]A.一对平衡力的合力为零,作用效果相互抵消,一对作用力与反作用力的合力也为零,作用效果也相互抵消B.作用力和反作用力同时产生、同时变化、同时消失,且性质相同,平衡力的性质却不一定相同C.作用力和反作用力同时产生、同时变化、同时消失,且一对平衡力也是如此D.先有作用力,接着才有反作用力,一对平衡力却是同时作用在同一个物体上16.甲、乙两人发生口角,甲打了乙的胸口一拳致使乙受伤。

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