1、第5节牛顿第三定律1新情境激趣引航先来看下面的两个现象：从以上现象中可以看出：一个物体是施力物体，同时它也是受力物体；一个物体对另一物体有作用力，另一物体同时一定对这个物体有反方向的作用力两个力之间还有怎样的关系呢？让我们从今天的探究与学习中去找寻答案2新知识预习探索学习目标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确切含义，会用它解决简单的问题 3.会区分平衡力与作用力和反作用力新知预习一、作用力和反作用力1力是物体对物体的作用，一个力一定存在着受力物体和施力物体2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二、实验探究如图所示，把两个弹
2、簧测力计 A 和 B 连接在一起，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都随着改变，但两个示数总相等，这说明作用力和反作用力大小相等，方向相反三、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四、物体的受力分析1一个物体的运动状态是否改变，可以用加速度描述，加速度的大小是由物体所受各个力的合力决定的2若要求物体的加速度时，必须先对物体进行受力分析3(1)任何物体都受重力，方向竖直向下(2)若两个相互接触的物体相互挤压，就会产生弹力，其方向与接触面垂直(3)当接触面粗糙且发生相对运动或具有相对运动趋势时，接触面处就会产生
3、滑动摩擦力或静摩擦力，其方向与接触面平行问题探索想一想问题 以卵击石，鸡蛋“粉身碎骨”，但石头却“安然无恙”，是不是鸡蛋对石头的力小，而石头对鸡蛋的力大呢？提示 不是的鸡蛋与石头相撞击时，它们之间的相互作用力是一对作用力和反作用力，根据牛顿第三定律，它们之间的这对力是大小相等的，至于为什么“蛋碎”而“石全”，是因为蛋壳所能承受的力远小于石头所能承受的力，所以在大小相等的力作用下才产生蛋破而石头不破的结果.3新课堂互动探究知识点一对牛顿第三定律的理解 重点聚焦1表达式：FF(负号表示方向相反)2对作用力和反作用力的理解(三种性质、四个特征)三种性质：(1)异体性：即作用力和反作用力是分别作用在彼
4、此相互作用的两个不同的物体上(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、成对出现的四个特征：(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(4)同性质，即二者性质总是相同的特别提醒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能抵消典例精析 对于牛顿第三定律的理解，下列说法中正确的是()A当作用力产生后，再产生反作用力；当作用力消失后，反作用力才慢慢消失B弹力和摩擦力都有反作用力，而重力无反作用力C甲物体对乙物体的作用力是弹力，乙
5、物体对甲物体的反作用力可以是摩擦力D作用力和反作用力，这两个力在任何情况下都不会平衡【解析】根据牛顿第三定律知，两个物体之间的相互作用力，大小相等，方向相反，性质相同，同时产生，同时消失，故可判定A、B、C 错误，D 正确【答案】D【方法归纳】(1)作用力与反作用力大小相等、方向相反、作用在同一直线上(2)作用力与反作用力性质相同，同时产生、同时消失、同时变化(3)作用力和反作用力分别作用在两个物体上，不可能平衡跟踪练习1(多选)一个大人跟一个小孩站在水平地面上手拉手比力气，结果大人把小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大人拉小孩的力一定比小孩拉大人的力大B大人拉
6、小孩的力可能比小孩拉大人的力小C大人拉小孩的力与小孩拉大人的力一定相等D地面对大人的最大静摩擦力一定比地面对小孩的最大静摩擦力大【解析】作用力与反作用力总是大小相等的，大人与小孩手拉手比力气时，无论是相持阶段还是小孩被大人拉过来的过程中，大人拉小孩的力与小孩拉大人的力总是相等的大人为什么能把小孩拉过来呢？关键在于地面对两者的最大静摩擦力不同【答案】AB知识点二一对相互作用力与一对平衡力的比较重点聚焦一对作用力和反作用力一对平衡力共同点大小相等、方向相反、且作用在同一条直线上作用对象两个力分别作用在两个物体上两个力作用在同一个物体上作用时间同时产生，同时变化，同时消失不一定同时产生或消失力的性质
7、一定是同性质的力不一定是同性质的力不同点作用效果因为一对作用力与反作用力作用在两个物体上，各自产生作用效果，故不能作为使物体平衡的条件一对平衡力的作用效果是使物体处于平衡状态，合力为零典例精析 若物体静置于水平桌面上，则()A桌面对物体的支持力的大小等于物体的重力，这两个力是一对平衡力B物体所受的重力和桌面对物体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【解析】要分析各力的关系，首先要对物体受力及物体对桌面的作用力进行正确的分析，如图所示，因物体处于平衡状态，故 FN 与 G 是一对平衡力，故
8、 A 选项正确，因为作用力和反作用力分别作用在两个物体上，且必为性质相同的力，这里的压力从性质上讲是弹力，与重力是性质不同的力，故 B、C 选项错误由于支持力和压力是物体与桌面相互作用(挤压)而产生的因此 FN 和 FN是一对作用力和反作用力，故 D 选项错误【答案】A【方法归纳】一对作用力和反作用力与一对平衡力的最直观的区别是：看作用点，一对平衡力的作用点一定在同一个物体上，作用力和反作用力的作用点一定分别作用在两个物体上，还可以看它们是不是相互作用产生的跟踪练习2将一铁块 A 放在水平放置的磁板 B 上，A 被 B 吸住并处于静止状态(如图所示)，关于铁块 A 的受力情况，下列叙述正确的是
9、()A铁块共受三个力的作用，其中只有一个力的施力物体是磁板B铁块所受的重力与铁块所受磁板的支持力是一对平衡力C磁板所受铁块的压力等于铁块的重力D磁板对铁块的吸引力与铁块对磁板的吸引力大小相等、方向相反【解析】铁块 A 受重力、B 对 A 的支持力、B 对 A 的吸引力，支持力与吸引力的施力物体都是磁板 B，故 A 错误；铁块 A的重力与其所受磁板的支持力大小不相等，不是一对平衡力，B 错误；磁板所受的压力等于 A 所受的支持力，大于铁块的重力，C错误；B 对 A 的吸引力与 A 对 B 的吸引力是相互作用力，大小相等、方向相反，D 正确【答案】D知识点三物体的受力分析重点聚焦受力分析是力学中的
10、基础内容，是研究力学问题的关键受力分析时，按顺序分析物体的受力，先重力，再弹力，最后摩擦力，并画出受力分析示意图典例精析 如图所示，质量为 m 的物体 A 以一定的初速度 v 沿粗糙斜面上滑，物体 A 在上滑过程中受到的力有()A向上的冲力、重力、斜面的支持力、沿斜面向下的摩擦力B重力、斜面的支持力、下滑力C重力、对斜面的正压力、沿斜面向下的摩擦力D重力、斜面的支持力、沿斜面向下的摩擦力【解析】A 受到的力有重力、斜面对它的支持力和摩擦力，各力的方向如图所示，D 正确冲力因无施力物体而不存在，A 错下滑力为重力沿斜面向下分解而得的效果力，B 错对斜面的压力为斜面受到的力，C 错【答案】D【方法
11、归纳】根据各种力存在的条件结合物体所处的状态分析物体受力情况跟踪练习3.如图所示，两个等大、反向的水平力 F 分别作用在物体 A 和B 上，A、B 两物体均处于静止状态若各接触面与水平地面平行则A、B 两物体各受几个力(假设水平地面光滑)()A3 个，4 个 B4 个，4 个C4 个，5 个 D4 个，6 个【解析】对物体 A 受力分析：竖直方向上受两个力：重力和支持力；水平方向受两个力：水平力 F 和 B 对 A 的摩擦力，即物体 A 共受 4 个力作用对物体 B 受力分析：竖直方向上受 3 个力作用：重力、地面的支持力、A 对 B 的压力；水平方向受两个力作用：水平力 F 和 A 对 B
12、向右的摩擦力，即物体 B 共受 5 个力的作用，故 C 正确【答案】C4新思维随堂自测1.“用传感器探究作用力与反作用力的关系”的实验中，两个力传感器同时连接到计算机上，把两个挂钩连接在一起，向相反方向拉动，观察显示器屏幕上出现的结果如图所示，观察分析两个力传感器的相互作用力随时间变化的曲线，可以得到以下哪些实验结论()A作用力与反作用力大小始终相等B作用力与反作用力方向相同C作用力与反作用力作用在同一物体上D牛顿第三定律不仅适用于静止的物体也适用于运动的物体【答案】A2关于平衡力、作用力和反作用力，下列叙述正确的是()A平衡力应是分别作用在两个不同物体上的力B平衡力可以是同一种性质的力，也可
13、以是不同性质的力C作用力和反作用力可以不是同一种性质的力D作用力施加之后才会产生反作用力，即反作用力总比作用力落后一些【解析】平衡力应是作用在同一物体上，可以是同种性质的力，也可以是不同性质的力，故 A 错，B 正确；作用力和反作用力一定是性质相同的力，且同时产生，同时变化、同时消失，所以 C、D 均错误【答案】B3有一轻质弹簧测力计，一端悬挂起来，另一端用 10 N 的力向下拉，以下说法正确的是()A弹簧测力计受到的合力是 20 N，读数是 20 NB弹簧测力计受到的合力是 20 N，读数是 10 NC弹簧测力计受到的合力是 10 N，读数是 10 ND弹簧测力计受到的合力是零，读数是 10
14、 N【解析】弹簧测力计上端的拉力大小等于向下的 10 N 拉力，故合力是零；拉力 10 N 作用在弹簧上，读数是 10 N.【答案】D4关于作用力与反作用力，下列说法正确的是()A马拉车加速行驶，马拉车的力大于车拉马的力B从井里将水桶提上来，绳子对桶的拉力大于桶对绳子的拉力C不论电梯是加速、匀速，还是减速上升，人对电梯底板的压力和底板对人的支持力总是大小相等的D作用力是弹力，其反作用力可能是重力【解析】由牛顿第三定律可知选项 C 正确分析此类问题要搞清楚两个方面的问题一是正确理解作用力与反作用力和一对平衡力的区别二是要正确认识物体运动状态的改变取决于物体所受到的力，而与物体给其他物体的作用力无
15、直接关系【答案】C5.建筑工人用右图所示的定滑轮装置运送建筑材料质量为 70.0 kg 的工人站在地面上，通过定滑轮将 20.0 kg 的建筑材料以 0.50 m/s2的加速度拉升，忽略绳子和定滑轮的质量及定滑轮的摩擦，则工人对地面的压力大小为(g 取 10 m/s2)()A490 N B510 NC890 N D910 N【解析】绳子的拉力 FTmgma20(100.50)N210 N地面对人的支持力也就等于工人对地面的压力大小 FNMgFT700 N210 N490 N.【答案】A5新视点名师讲座为什么气垫船能够离开水面行驶？气垫船是一种利用高压空气的支撑力使船体离开水面的船，船上装有几台很大的鼓风机，这些鼓风机所产生的高压空气冲向水面，产生一个向上的冲力，使船能够悬在空中。由于船体不受到或较少受到水的阻力，因此气垫船行驶时能够达到很高的速度，成为一种重要的交通工具。气垫船不仅能在水面上行驶，部分气垫船同时能够在陆地上行驶。