牛顿运动定律5

牛顿第三定律
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. 知道牛顿第三定律的内容，能用它解决简单的问题
3．能区分平衡力与作用力和反作用力
[读教材·填要点]
牛顿第三定律
物体间的力是相互的
相互作用的一对力，任选其中一个力称为作用力，另一个力就是反作用力．一对作用力与反作用力的性质总是相同的，作用力与反作用力总是作用在不同的物体上．（1）重力的作用是相互的
物体受到重力作用，施力者是地球，同时，地球也受到了物体对它的力的作
用．对这个力而言，地球是受力者．
（2）弹力的作用是相互的，如右图所示．
放在水平桌面上的木块，由于桌面发生形变，给木块一向上的支持
力N F ．同时由于木块发生形变，对桌面产生一个向下的压力N
F ． （3）摩擦力的作用是相互的
放在粗糙木板上的木块相对木板向右运动时受到木板给它向左的摩擦
力．由于运动的相对性，木板相对木块向左运动，从而受到木块给它向右的
摩擦力．如图所示．
大量的实例表明，力的作用都是相互的，也就是说，任何物体是施力物体的同时，也是受力物体．两个物体间相互作用的这一对力，叫做作用力与反作用力．显而易见，自然界中的力的数目必然是偶数．
[试身手·夯基础]
【例1】 关于作用力与反作用力，下列说法正确的是（ ）
A ．物体相互作用时，先有作用力，后有反作用力
B ．作用力与反作用力一定是同种性质的力
C ．作用力和反作用力总是同时分别作用在相互作用的两个物体上
D ．匀速上升的气球所受浮力没有反作用力
【答案】BC
牛顿第三定律的内容，作用力、反作用力的特征及理解
（一）、内容：相互作用的两个物体之间存在一对作用力与反作用力，它们总是大小相等，
方向相反，作用在一条直线上．
（二）、表达式：12F F =-，1F 表示作用力，2F 表示反作用力，“-”号表示两个力方向
相反．
（三）、作用力、反作用力的特点：
① 普适性：一对作用力与反作用力总是大小相等、方向相反，作用在同一条直线
上．这里的“总是”是强调对于任何物体，无论在何时、何地、何种
情形、何种条件下，两个力等大、反向的关系都是成立的，不受质量
大小，运动状态等因素的影响．
② 同时性：作用力与反作用力，总是同时产生、同时消失、同时变化、瞬时对应
的．没有先后之分，也没有主次之差别，只有成对出现、形影相随之
特点．
③ 等值性：作用力与反作用力总是大小相等．平衡态和非平衡态下的相互作用力
都是一对等大的力；“以卵击石”时，也是“卵与石”之间的相互作
用力大小相等．
④ 共线性：物体之间的作用力与反作用力永远在一条直线上，但方向相反．
⑤ 异体性：作用力与反作用力分别作用在两个物体上．所以施力物体同时也是受
力物体．
⑥ 同质性：作用力与反作用力一定是一对性质相同的力．作用力是引力则反作用
力也一定是引力．
⑦ 实验性：牛顿第三定律是一个实验定律，可以用实验方法来证明作用力与反作
用力是等大反向的．
（四）、作用力、反作用力的理解：
它是力的基本概念的延伸，力是物体间的相互作用，这种相互作用具有“等
大、反向、共线、异体、同时、同质”的性质。

只要是相互作用的两个物体，它
们之间就必然存在一对作用力、反作用力。

自然界中的相互作用主要有：万有引
力相互作用、弹力相互作用、摩擦相互作用、电磁相互作用、强相互作用、弱相
互作用。

两个相互作用的物体之间可能有前述的一种或多种相互作用。

解题时首
先要判断两个力是否是作用力和反作用力，如果是，则它们等大、反向、共线。

（五）、作用力、反作用力与平衡力的区别：
①作用力、反作用力是大小相等、方向相反、分别作用在两个物体上、且在同一
直线上的力，两个力的性质是相同的；平衡力是作用在同一个物体上的两个力，
大小相同、方向相反，并且作用在同一直线上，两个力的性质可以是不同的。

②相互平衡的两个力可以单独存在，但作用力、反作用力同时产生，同时消失。

③作用力、反作用力只涉及两个物体（施力物体同时也是受力物体），而平衡力
要涉及三个物体（两个施力物体和一个受力物体）。

④作用力、反作用力没有合力，平衡力合力为零。

⑤作用力、反作用力具有各自的作用效果，平衡力具有共同的作用效果。

力是______，作用在______上；小车所受摩擦力的反作用力作用在______上，方向
______；______与桌面受到的压力是一对作用力和反作用力.
【答案】重力、桌面支持力、摩擦力、拉力；小车对地球的吸引力；地球；桌面支持力；小车；桌面；水平向右；物体受到的弹力
1.下列说法正确的是（）
A.凡是大小相等、方向相反、分别作用在两个物体上的两个力，必定是一对作用力和反作用力
B.凡是大小相等、方向相反、作用在同一个物体上的两个力，必定是一对作用力和反作用力
C.凡是大小相等、方向相反、作用在同一直线上且分别作用在两个物体上的两个力，才是一对作用力和反作用力
D.相互作用的一对力中，究竟哪一个力是作用力、哪一个力是反作用力是任意的【解析】选D.由牛顿第三定律知，相互作用的一对力总是大小相等、方向相反、在一条直线上，且分别作用在相互作用的两个物体上.但大小相等、方向相反、分别作用在两个物体上的两个力，不一定是一对作用力和反作用力，A、B、C 都是错误的，只有D对.
2.如图所示，滑杆和底座的总质量为M，一质量为m的猴子沿
杆以0.4 g的加速度加速下滑，则底座对地面的压力大小为
（）
A.Mg+0.4mg
B.Mg+0.6mg
C.(M+m)g
D.Mg
【解析】选B.设猴子受到杆的摩擦力为f，则有：
mg-f=ma①
滑杆和底座受重力Mg、支持力N、猴子对杆的摩擦力f′三个力的作用，
由三力平衡可得：N=Mg+f′②
由牛顿第三定律得：f′=f ③
由①②③解得：N=Mg+0.6mg
由牛顿第三定律得底座对地面的压力大小为：
N′=N=Mg+0.6mg,故选B.
3.如图所示,用弹簧测力计悬挂一个重G=10 N的金属块,使金属块部分浸在台秤上的水杯中(水不会溢出).若弹簧测力计的示数变为T′=6 N，则台秤的示数（）
A.保持不变
B.增加10 N
C.增加6 N
D.增加4 N
【解析】选D.金属块浸入水中后,水对金属块产生浮力F,由弹簧测力计的示数知,浮力的大小为F=G-T′=(10-6) N=4 N.根据牛顿第三定律,金属块对水也施加一个反作用力F′，其大小F′=F=4 N，通过水和杯的传递，对台秤产生附加压力，所以台秤的示数增加4 N，故D正确.
4.跳高运动员从地面上跳起，是由于（）
①地面给运动员的支持力大于运动员给地面的压力②运动员给地面的压力大于运动员受的重力
③地面给运动员的支持力大于运动员受的重力
④运动员给地面的压力等于地面给运动员的支持力
A.只有①
B.只有④
C.②③
D.②③④
【解析】选 C.运动员受重力和支持力，其中支持力和运动员对地面的压力是一对作用力和反作用力，大小相等，但不是运动员跳起的原因，运动员跳起是因为地面对运动员的支持力大于运动员所受的重力.
5.下列有关牛顿第三定律的叙述正确的是（）
A.牛顿第三定律是由牛顿第一、第二定律推导得出的
B.牛顿第三定律是关于作用力和反作用力性质的规律
C.只有重力、弹力、摩擦力才符合牛顿第三定律
D.以上说法都不对
【解析】选 B.牛顿第三定律是关于作用力和反作用力的规律，与牛顿第一、第二定律描述的规律不同，故B正确，A错误；牛顿第三定律具有普遍性，对任何力均适用，故C错误.
6一物体向上抛出后，所受空气阻力大小不变，从它被抛出到落回原地的过程中（）
A．上升时间大于下降时间
B．上升加速度大于下降加速度
C．上升阶段平均速度大于下降阶段平均速度
D．上升阶段平均速度小于下降阶段平均速度
答案：B、C
7.如图所示，水平力F把两个物体A、B紧压在竖直的墙
壁上而静止，F的作用点处光滑，GA=10 N.求A对B的
摩擦力大小和方向.
【解析】求B的受力，如果选B为研究对象，问题无法
求解.现以A为研究对象，A受四个力作用，即重力GA、水平力F、B对A的弹力N、B对A的摩擦力f，由于A平衡，故N=F，f应竖直向上，且f=GA=10 N.由牛顿第三定律，A对B的摩擦力f′与f为作用力和反作用力，则f′=-f，即大小为10 N，方向竖直向下.
答案:10 N竖直向下。