2019人教版 必修一 第三章 第三節(jié) 牛頓第三定律

2019人教版必修一第三章第三節(jié)牛頓第三定律【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1.知道作用力和反作用力的概念.2.理解牛頓第三定律的確切含義.3.理解一對(duì)平衡力與一對(duì)作用力和反作用力的區(qū)別.4.能用牛頓第三定律解決簡(jiǎn)單問題。1.作用力與反作用力:(1)定義:兩個(gè)物體之間的作用是_____的,物體之間相互作用的這一對(duì)力叫作作用力和反作用力,我們可以把其中的任意一個(gè)力叫作作用力,則另一個(gè)力就叫作_________。相互反作用力【課前自主預(yù)習(xí)】(2)施力物體與受力物體:_________的兩個(gè)物體互為施力物體和受力物體。相互作用(3)幾對(duì)常見的作用力和反作用力:作用力反作用力重力地球?qū)ξ矬w的吸引物體對(duì)_____的吸引拉力手對(duì)彈簧的拉力_____對(duì)手的拉力壓力重物對(duì)水平桌面的壓力水平桌面對(duì)_____的支持力地球彈簧重物2.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_____,方向_____,作用在_________上。(2)表達(dá)式:(作用力)F=-F′(反作用力),式中的“-”號(hào)表示方向_____。相等相反一條直線相反1.關(guān)于作用力與反作用力的說法中,正確的是(

)A.作用力與反作用力的性質(zhì)不一定相同B.作用力與反作用力的大小相等、方向相反、它們的作用效果可以抵消【題組自測(cè)】C.書靜止在水平桌面上,書受到的重力和桌面對(duì)書的支持力是一對(duì)作用力與反作用力D.大人和小孩掰手腕,雖然小孩輸了,但是小孩給大人的力等于大人給小孩的力【解析】選D。作用力和反作用力同性質(zhì),同大小,作用在不同物體上,因此效果不能抵消。故A、B、C錯(cuò),D對(duì)。2.下列說法正確的是(

)A.起重機(jī)用鋼索加速吊起貨物時(shí),鋼索對(duì)貨物的力大于貨物對(duì)鋼索的力B.子彈能射入木塊是因?yàn)樽訌棇?duì)木塊的力大于木塊對(duì)子彈的阻力C.大人與小孩相撞時(shí),大人對(duì)小孩的撞擊力大于小孩對(duì)大人的撞擊力D.將圖釘按入木板,圖釘對(duì)木板的力和木板對(duì)圖釘?shù)牧Υ笮∈窍嗟鹊摹窘馕觥窟xD。鋼索對(duì)貨物的力與貨物對(duì)鋼索的力是一對(duì)作用力與反作用力,總是大小相等,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;子彈對(duì)木塊的力與木塊對(duì)子彈的力是一對(duì)作用力與反作用力,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;大人對(duì)小孩的撞擊力與小孩對(duì)大人的撞擊力是一對(duì)作用力與反作用力,總是大小相等,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;圖釘對(duì)木板的力和木板對(duì)圖釘?shù)牧κ且粚?duì)作用力與反作用力,大小相等,選項(xiàng)D正確。3.物體靜止在一固定在水平地面上的斜面上,下列說法正確的是(

)A.物體對(duì)斜面的壓力和斜面對(duì)物體的支持力是一對(duì)平衡力B.物體對(duì)斜面的摩擦力和斜面對(duì)物體的摩擦力是一對(duì)作用力和反作用力C.物體所受重力和斜面對(duì)物體的支持力是一對(duì)作用力和反作用力D.物體所受重力可以分解為沿斜面的力和對(duì)斜面的壓力【解析】選B。作用力和反作用力一定是同種性質(zhì)的力,并且分別作用在兩個(gè)物體上;而一對(duì)平衡力不一定是同種性質(zhì)的力,且作用在一個(gè)物體上。A項(xiàng)中兩力性質(zhì)相同,并分別作用在兩個(gè)物體上,故是一對(duì)作用力和反作用力,而不是一對(duì)平衡力,A錯(cuò)誤;B項(xiàng)中也是同種性質(zhì)的力,并分別作用在兩個(gè)相互作用的物體上,是一對(duì)作用力和反作用力,B正確;物體所受重力的施力物體是地球,重力的反作用力應(yīng)作用在地球上,斜面對(duì)物體的作用力是作用在物體上,C錯(cuò)誤;另外,對(duì)物體所受重力的分解,無論怎樣分解,任何一個(gè)分力都應(yīng)該作用在物體上,而不是作用在斜面上,D錯(cuò)誤。主題一作用力與反作用力【問題探究】1.如圖甲所示,用手向下壓桌子。如圖乙所示,A、B兩隊(duì)人員進(jìn)行拔河比賽。如圖丙所示,磁鐵相互吸引而使小車運(yùn)動(dòng)?！菊n堂合作探究】試完成表格中的問題。兩物體的情景兩物體間是否存在作用力和反作用力(選填“是”或“否”)運(yùn)動(dòng)時(shí)___靜止時(shí)___接觸時(shí)___不接觸時(shí)___是是是是2.由1我們可以得出作用力和反作用力有怎樣的依賴關(guān)系?(1)作用力和反作用力總是_________。(2)作用力和反作用力同時(shí)_____,同時(shí)_____,同時(shí)_____?；ハ嘁来娈a(chǎn)生變化消失【探究總結(jié)】作用力和反作用力的三點(diǎn)性質(zhì)(1)同質(zhì)性:作用力和反作用力是同一性質(zhì)的力,即作用力是彈力,反作用力也是彈力。(2)異體性:作用力和反作用力分別作用在兩個(gè)不同的物體上,各自對(duì)自己的受力物體產(chǎn)生作用效果,所以它們產(chǎn)生的作用效果不會(huì)抵消。(3)普遍性:作用力和反作用力的關(guān)系適用于任何物體之間,與物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無關(guān),與參考系的選擇也無關(guān)?！镜淅痉丁?016年8月21日里約奧運(yùn)會(huì)中國(guó)排球隊(duì)主攻手朱婷得到179分,在朱婷用手掌奮力將球擊出時(shí),下列說法正確的是(

)A.手掌對(duì)排球作用力的大小大于排球?qū)κ终谱饔昧Φ拇笮.手掌對(duì)排球作用力的大小等于排球?qū)κ终谱饔昧Φ拇笮.排球?qū)κ终频淖饔昧ν碛谑终茖?duì)排球的作用力D.手掌對(duì)排球作用力與排球?qū)κ终谱饔昧κ瞧胶饬Α窘馕觥窟xB。排球?qū)\(yùn)動(dòng)員手掌的作用力和運(yùn)動(dòng)員手掌對(duì)排球的作用力是一對(duì)作用力與反作用力,大小相等、方向相反,故A、D錯(cuò)誤,B正確;一對(duì)作用力與反作用力同時(shí)產(chǎn)生、同時(shí)消失,所以排球?qū)\(yùn)動(dòng)員手掌的作用力和運(yùn)動(dòng)員手掌對(duì)排球的作用力同時(shí)產(chǎn)生,故C錯(cuò)誤?！咎骄坑?xùn)練】1.關(guān)于作用力與反作用力,下列說法中正確的有(

)A.物體相互作用時(shí),先有作用力,后有反作用力B.作用力與反作用力大小相等,方向相反,作用在同一直線上,故這兩個(gè)力合力為零C.作用力與反作用力可以是不同性質(zhì)的力,例如,作用力是彈力,其反作用力可能是摩擦力D.作用力和反作用力總是同時(shí)分別作用在相互作用的兩個(gè)物體上【解題指南】解答本題時(shí)可以把握以下兩點(diǎn):(1)作用力與反作用力的依賴關(guān)系。(2)作用力與反作用力的性質(zhì)。【解析】選D。物體相互作用時(shí),作用力與反作用力同時(shí)產(chǎn)生,A錯(cuò),D對(duì);因?yàn)樽饔昧εc反作用力不作用在同一物體上,談不上合力為零,B錯(cuò);作用力與反作用力是同性質(zhì)的力,故C錯(cuò)。2.如圖,人走路時(shí),人和地球間的作用力和反作用力的對(duì)數(shù)有(

)A.一對(duì)B.兩對(duì)C.三對(duì) D.四對(duì)【解析】選C。人走路時(shí)受到三個(gè)力的作用,即重力、地面對(duì)人的支持力和地面對(duì)人的摩擦力。因?yàn)榱Φ淖饔每偸窍嗷サ?是成對(duì)出現(xiàn)的,所以這三個(gè)力的反作用力分別是人對(duì)地球的吸引力、人對(duì)地面的壓力和人對(duì)地面的摩擦力,所以人走路時(shí)與地球間有三對(duì)作用力和反作用力,故C選項(xiàng)正確,A、B、D錯(cuò)誤。【補(bǔ)償訓(xùn)練】1.(多選)一物體靜止在水平桌面上,則下列說法正確的是(

)A.桌面對(duì)物體的支持力與物體所受的重力是一對(duì)平衡力B.物體對(duì)桌面的壓力就是物體的重力,它們的性質(zhì)相同C.物體對(duì)桌面的壓力與桌面對(duì)物體的支持力是一對(duì)作用力與反作用力D.物體對(duì)桌面的壓力與桌面對(duì)物體的支持力是一對(duì)平衡力【解析】選A、C。物體受重力和支持力作用而靜止,處于二力平衡狀態(tài),選項(xiàng)A正確。物體對(duì)桌面的壓力在性質(zhì)上是彈力,物體的重力與這個(gè)彈力是不同性質(zhì)的力,選項(xiàng)B錯(cuò)誤。物體對(duì)桌面的壓力與桌面對(duì)物體的支持力是一對(duì)作用力與反作用力,選項(xiàng)C正確,選項(xiàng)D錯(cuò)誤。2.(多選)下面關(guān)于飛行器與火箭上天的情形敘述正確的是(

)A.火箭尾部向外噴氣,噴出的氣體反過來對(duì)火箭產(chǎn)生一個(gè)反作用力,從而讓火箭獲得了向上的推力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,由于沒有了空氣,火箭雖然向后噴氣,但也無法獲得前進(jìn)的動(dòng)力D.飛行器進(jìn)入運(yùn)行軌道之后,與地球之間仍然存在一對(duì)作用力與反作用力【解析】選A、D?；鸺諘r(shí),其尾部向下噴氣,火箭箭體與被噴出的氣體是一對(duì)相互作用的物體,火箭向下噴氣時(shí),噴出的氣體同時(shí)對(duì)火箭產(chǎn)生向上的反作用力,即為火箭上升的推動(dòng)力,此動(dòng)力并不是由周圍的空氣對(duì)火箭的反作用力提供的,因而與是否飛出大氣層、是否存在空氣無關(guān),因此選項(xiàng)B、C錯(cuò)誤,選項(xiàng)A正確。飛行器進(jìn)入軌道之后,飛行器與地球之間依然存在相互吸引力,即地球吸引飛行器,飛行器吸引地球,這就是一對(duì)作用力與反作用力,故選項(xiàng)D正確。3.(多選)如圖所示,P和Q疊放在一起,靜止在水平桌面上,在以下各對(duì)力中屬于作用力和反作用力的是

(

)A.P所受重力和Q對(duì)P的支持力B.P對(duì)Q的壓力和Q對(duì)P的支持力C.P所受重力和P對(duì)Q的壓力D.Q對(duì)桌面的壓力和桌面對(duì)Q的支持力【解析】選B、D。P所受重力和Q對(duì)P的支持力是一對(duì)平衡力;P對(duì)Q的壓力和Q對(duì)P的支持力是一對(duì)作用力和反作用力;P所受重力和P對(duì)Q的壓力兩力雖等大同向,但性質(zhì)、作用物體等均不相同;Q對(duì)桌面的壓力和桌面對(duì)Q的支持力是一對(duì)作用力與反作用力,故B、D正確,A、C錯(cuò)誤。4.(多選)一根輕質(zhì)彈簧豎直懸掛在天花板上,下端懸掛一小球,小球和彈簧的受力如圖所示,下列說法正確的是(

)A.F1的施力者是彈簧B.F2的反作用力是F3C.F3的施力者是小球 D.F4的反作用力是F1【解析】選B、C。F1是小球的重力,其施力物體是地球,故選項(xiàng)A錯(cuò)誤;F2是彈簧對(duì)小球的拉力,F3是小球?qū)椈傻睦?兩力是一對(duì)作用力與反作用力,故選項(xiàng)B正確;F3是小球?qū)椈傻睦?所以F3的施力物體是小球,故選項(xiàng)C正確;F4與F1沒有直接關(guān)系,不是一對(duì)作用力與反作用力,故選項(xiàng)D錯(cuò)誤。主題二牛頓第三定律【問題探究】1.如圖所示,把A、B兩只彈簧測(cè)力計(jì)連接在一起,用手拉彈簧測(cè)力計(jì)。兩彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)有什么關(guān)系?拉力的方向有什么關(guān)系?提示:兩彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)相同,拉力的方向相反。2.結(jié)合表格分析兩只彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)的關(guān)系。條件A、B讀數(shù)是否相同A彈簧測(cè)力計(jì)不動(dòng),用B彈簧測(cè)力計(jì)拉A_____B彈簧測(cè)力計(jì)不動(dòng),用A彈簧測(cè)力計(jì)拉B_____A、B對(duì)拉,同時(shí)兩彈簧測(cè)力計(jì)勻速運(yùn)動(dòng)_____A、B對(duì)拉,同時(shí)兩彈簧測(cè)力計(jì)加速運(yùn)動(dòng)_____相同相同相同相同3.由1、2我們可以得出作用力和反作用力的關(guān)系是怎樣的?兩物體之間的作用力和反作用力_______________________?？偸谴笮∠嗟?方向相反【探究總結(jié)】1.牛頓第三定律中“總是”的含義:(1)不管物體大小形狀如何,例如大物體與大物體之間,或者大物體與小物體之間,還是任何形狀的物體之間,其相互作用力總是大小相等、方向相反的。(2)不管物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)如何,例如靜止的物體之間,運(yùn)動(dòng)的物體與靜止的物體之間,其相互作用力總是大小相等、方向相反的。(3)作用力和反作用力的產(chǎn)生、變化和消失總是同時(shí)的,兩者中若有一個(gè)產(chǎn)生、變化或消失,則另一個(gè)必然同時(shí)產(chǎn)生、變化或消失。2.作用力與反作用力和平衡力的區(qū)別:一對(duì)力比較項(xiàng)目一對(duì)平衡力一對(duì)作用力與反作用力不同點(diǎn)作用對(duì)象兩個(gè)力作用在同一物體上兩個(gè)力分別作用在兩個(gè)不同物體上涉及物體三個(gè)物體兩個(gè)物體力的性質(zhì)性質(zhì)不一定相同性質(zhì)一定相同一對(duì)力比較項(xiàng)目一對(duì)平衡力一對(duì)作用力與反作用力不同點(diǎn)作用效果兩個(gè)力共同作用的效果是使物體處于平衡狀態(tài)兩個(gè)力的效果分別表現(xiàn)在相互作用的兩個(gè)物體上,各自獨(dú)立產(chǎn)生作用效果共同點(diǎn)

大小相等、方向相反、作用在同一條直線上【典例示范】(多選)如圖所示的“押加”是我國(guó)少數(shù)民族體育項(xiàng)目之一,又稱大象拔河。比賽中,甲、乙雙方通過腿、腰、肩和頸用“力”拖動(dòng)布帶互拉,以決勝負(fù)。以下關(guān)于比賽過程中的說法正確的是(

)A.在僵持狀態(tài)下,甲拉繩的力與乙拉繩的力是一對(duì)平衡力B.在僵持狀態(tài)下,乙對(duì)甲的拉力與乙對(duì)地面的摩擦力是一對(duì)平衡力C.甲若獲勝是因?yàn)榧椎睦Υ笥谝业睦.甲、乙拖動(dòng)布帶互拉的力一定大小相等【解題指南】解答本題應(yīng)明確以下兩點(diǎn):(1)僵持的條件:繩的拉力與任何一方受地面的靜摩擦力平衡。(2)勝負(fù)的條件:與地面的最大靜摩擦力較大的一方獲勝?！窘馕觥窟xA、D。在僵持狀態(tài)下,繩處于靜止?fàn)顟B(tài),在水平方向上,甲與乙的拉力相互平衡,是一對(duì)平衡力,選項(xiàng)A正確;乙對(duì)甲的拉力是甲受到的,乙對(duì)地面的摩擦力是地面受到的力,兩個(gè)力不在同一物體上,不是平衡力,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;甲拉乙的力與乙拉甲的力是一對(duì)相互作用力,大小相等,所以選項(xiàng)C錯(cuò)誤,選項(xiàng)D正確?！咎骄坑?xùn)練】如圖所示,用細(xì)繩把小球懸掛起來,當(dāng)小球靜止時(shí),下列說法中正確的是(

)A.小球受到的重力和細(xì)繩對(duì)小球的拉力是一對(duì)作用力和反作用力B.小球受到的重力和小球?qū)?xì)繩的拉力是一對(duì)作用力和反作用力C.小球受到的重力和細(xì)繩對(duì)小球的拉力是一對(duì)平衡力D.小球受到的重力和小球?qū)?xì)繩的拉力是一對(duì)平衡力【解析】選C。對(duì)小球受力分析,受地球?qū)ζ涞闹亓?細(xì)繩對(duì)其向上的拉力,小球保持靜止?fàn)顟B(tài),加速度為零,合力為零,故重力和拉力是一對(duì)平衡力;細(xì)繩對(duì)小球的拉力的反作用力是小球?qū)?xì)繩向下的拉力,這兩個(gè)力是一對(duì)相互作用力,故A、B、D錯(cuò)誤,C正確?！狙a(bǔ)償訓(xùn)練】1.用牛頓第三定律判斷下列說法中正確的是(

)A.馬拉車時(shí),只有馬對(duì)車的拉力大于車對(duì)馬的拉力時(shí)才能前進(jìn)B.物體A靜止在物體B上,A的質(zhì)量是B的質(zhì)量的10倍,所以A作用于B的力大于B作用于A的力C.輪船的螺旋槳旋轉(zhuǎn)時(shí)向后推水,水同時(shí)給螺旋槳一個(gè)作用力D.發(fā)射火箭燃料點(diǎn)燃后,噴出的氣體給空氣一個(gè)作用力,空氣施加的反作用力推動(dòng)火箭前進(jìn)【解析】選C。馬對(duì)車的拉力和車對(duì)馬的拉力是一對(duì)作用力與反作用力,大小始終相等,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;A對(duì)B的壓力與B對(duì)A的支持力是一對(duì)作用力與反作用力,大小相等,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;力的作用是相互的,輪船的螺旋槳對(duì)水施力的同時(shí),水對(duì)螺旋槳也施力,選項(xiàng)C正確;火箭噴出氣體時(shí),火箭受到氣體的反作用力而獲得前進(jìn)的動(dòng)力,選項(xiàng)D錯(cuò)誤。2.(多選)下列說法正確的是

(

)A.拔