第3章第3節(jié) 牛頓第三定律- 2025高一物理同步自學講練資料

試卷第=page44頁，共=sectionpages55頁高一物理同步自學講練資料——新教材第三章《牛頓第三定律》【學習任務】1.物理觀念：（1）知道力的作用是相互的，了解作用力和反作用力的概念。（2）能正確表述牛頓第三定律，并應用定律分析和解決實際問題。（3）能區(qū)分一個力的反作用力和這個力的平衡力。2.科學思維：能對常見的物理現(xiàn)象進行分析和推理，獲得結(jié)論并作出解釋。3.科學探究：通過觀察、分析演示實驗，進一步認識物體間力的作用是相互的，提出作用力與反作用力的概念。4.科學態(tài)度與責任：通過觀察、實驗、分析演示實驗，培養(yǎng)學生嚴謹?shù)目茖W態(tài)度和實事求是的科學作風?！局R梳理】知識點1：作用力和反作用力（1）兩個物體之間的作用總是相互的.當一個物體對另一個物體施加了力，后一個物體一定同時對前一個物體也施加了力.物體間相互作用的這一對力，通常叫作作用力和反作用力。（2）作用力和反作用力分別作用在不同的物體上，施力物體同時也是受力物體，受力物體同時也是施力物體。難點講解=1\*GB3①力的作用是相互的，力總是成對出現(xiàn)。②一對相互作用力，哪個是作用力，哪個是反作用力，是相對而言的。如運動員給足球一個彈力作用的同時，足球也給運動員一個彈力作用，若把運動員給足球的彈力視為作用力，則足球給運動員的彈力就是反作用力;反之，若把足球給運動員的彈力視為作用力，則運動員給足球的彈力就是反作用力.知識點2：牛頓第三定律1.通過實驗探究作用力和反作用力的關(guān)系（1）兩個人都穿著溜冰鞋，一個人用力推另一個人，兩個人將同時向相反的方向運動，說明兩人之間的力是相互的，而且兩個力同時產(chǎn)生、方向相反。（2）如圖所示，用手拉彈簧測力計A，可以看到兩個彈簧測力計的示數(shù)是相等的。改變手拉彈簧測力計的拉力，可以看到兩個彈簧測力計的指針同時移動，彈簧測力計的示數(shù)也隨著改變，但兩個示數(shù)總是相等的。實驗說明∶①作用力和反作用力大小總是相等的。②作用力與反作用力的方向相反，在同一條直線上。2.內(nèi)容兩個物體之間的作用力和反作用力總是大小相等，方向相反，作用在同一條直線上。3.表達式F=-F'，負號表示F'與F的方向相反.4.對牛頓第三定律的理解（1）作用力與反作用力分別作用在彼此相互作用的兩個不同的物體上，各自產(chǎn)生效果，不會相互抵消，施力物體和受力物體對兩個力來說是互換的，兩個力大小相等，方向相反.（2）同時性∶作用力與反作用力同時產(chǎn)生、同時變化、同時消失.作用力消失，反作用力立即消失，沒有作用力就沒有反作用力.（3）作用力與反作用力具有相同的性質(zhì)。如作用力為摩擦力，則反作用力一定也是摩擦力;作用力為彈力，則反作用力一定也是彈力。（4）定律中的"總是"是強調(diào)對于任何物體，在任何條件下，作用力與反作用力的關(guān)系均成立，與物體大小、形狀、是否受其他力、物體的運動狀態(tài)等均無關(guān)。難點講解牛頓第三定律說明作用力與反作用力等大、反向、共線，分別作用在兩個物體上因此可以用牛鎖第三定律將難以求解的力，通過轉(zhuǎn)換研究對象，先求出此力的反作用力，即可知所求的力.例如，求放在水平桌面上的物體對桌面的壓力，可以通過物體的受力情況求出桌面對物體的支持力，再用牛頓第三定律求得物體對桌面的壓力。知識點3：物體的受力分析1.受力分析（1）受力分析的一般步驟①明確研究對象：研究對象可以是質(zhì)點、結(jié)點、單個物體，也可以是多個物體組成的系統(tǒng).②隔離物體分析：將研究對象從周圍的物體中隔離出來，進而分析周圍物體有哪些對它施加了力的作用.③畫受力示意圖：邊分析邊在研究對象上逐一畫出所受各力的示意圖，準確標出力的方向及各力的符號（2）受力分析的一般順序①重力∶作用點為物體的重心，方向豎直向下.②彈力∶圍繞研究對象觀察，看有幾個接觸點或接觸面，再看是否有擠壓或拉伸形變，判斷有幾個彈力以及各彈力的方向，另外，題目中給出的拉力、推力等也屬于彈力。③摩擦力∶有彈力的接觸點或接觸面，若接觸面粗糙，且研究對象與接觸面有相對運動或相對運動趨勢，一定有摩擦力，再根據(jù)摩擦力的產(chǎn)生條件判斷摩擦力的方向，④畫完力的示意圖后還需結(jié)合物體的運動狀態(tài)，看是否漏力或者多力.每個力都對應一個施力物體，不能找到施力物體的力是不存在的，分力和合力避免重復分析.（3）常用方法①整體法和隔離法.對于由多個物體組成的系統(tǒng)，要將整體法和隔離法結(jié)合起來使用.②假設法難點講解①受力分析時要明確力的作用點，若物體能視為質(zhì)點，則各力作用于同一點;若物體不能視為質(zhì)點，則各力不一定作用于同一點，如圖所示.②受力分析時的注意事項（1）作研究對象的受力示意圖時，通常只畫出根據(jù)性質(zhì)命名的力，不把按效果分解的力或合成的力畫進去.（2）防止"添力"∶找出各力的施力物體，若沒有施力物體，則該力一定不存在。③受力分析時一定要結(jié)合物體的運動狀態(tài)，要特別注意物體的臨界狀態(tài)。靜摩擦力的大小及方向的判斷經(jīng)常要借助物體的運動狀態(tài)和物體受到的其他力來確定。例如，被水平力F按在豎直墻上處于靜止狀態(tài)的物體，其受到的靜摩擦力與物體的重力二力平衡，即二者大小相等，方向相反，作用在同一條直線上。④研究對象確定后，還需關(guān)注與之相聯(lián)系的其他物體，有時題目中會出現(xiàn)一些模型化的提示語言，如"輕繩""輕桿"表示繩和桿本身的重力可以忽略不計，"小球""小物塊"表示球和物塊的大小可以忽略不計，"光滑的接觸面"表示不會有摩擦力，"物體套在桿上"表示桿施加給物體的力在與桿垂直的平面內(nèi)可能是任意一個方向.2.相互作用力與平衡力的比較一對相互作用力一對平衡力相同點等大、反向、在同一直線上不同點作用在兩個物體上作用在同一物體上性質(zhì)相同性質(zhì)不一定相同具有同時性不一定具有同時性不能求合力（效果不能抵消）能求合力（效果能抵消）【反饋練習】判斷題1．先有作用力，然后有反作用力。()2．判斷下列說法的正誤。(1)物體間可能只有作用力，而沒有反作用力。()(2)兩個物體只有接觸才存在作用力和反作用力。()(3)物體間先有作用力，然后才有反作用力。()(4)物體間的作用力和反作用力等大、反向，可以抵消。()(5)物塊靜止放在水平桌面上，物塊所受重力和桌面對物塊的支持力是一對相互平衡的力。()(6)物體對桌面的壓力與桌面對物體的支持力是一對相互平衡的力。()【反饋答案】1．錯誤【詳解】物體間的作用力與反作用力總是相互依存、同時產(chǎn)生、同時消失，故錯誤。2．××××√×【詳解】(1)物體間的力總是相互的，所以物體間可不可能能只有作用力，而沒有反作用力。故本小題說法錯誤；(2)物體間不接觸也能產(chǎn)生力，比如重力、磁極間的力等等，所以“兩個物體只有接觸才存在作用力和反作用力”錯誤；(3)根據(jù)牛頓第三定律，作用力和反作用力總是同時產(chǎn)生同時消失，所以“物體間先有作用力，然后才有反作用力”錯誤(4)作用力和反作用力是作用在不同物體的，不能抵消，所以“物體間的作用力和反作用力等大、反向，可以抵消”是錯誤的。(5)物塊靜止放在水平桌面上，物塊所受重力和桌面對物塊的支持力是一對相互平衡的力。正確。(6)物體對桌面的壓力與桌面對物體的支持力是一對相互作用力，所以本小題說法錯誤?！菊J知提升】重點01平衡力和相互作用力的區(qū)分1．如圖所示，杯子從空中落到水平桌面時，杯子對桌面的作用力F1，杯底受到的作用力F2。則下列說法正確的是（）A．力F1是桌子發(fā)生形變而產(chǎn)生的B．力F1和力F2是一對平衡力C．力F1和力F2是一對作用力和反作用力D．力F1的大小大于力F2的大小【答案】C【解析】A．力F1是杯子對桌子的壓力，是杯子發(fā)生形變而產(chǎn)生的，A錯誤；BC．力F1是杯子對桌子的壓力，力F2是桌子對杯子的支持力，是一對作用力和反作用力，B錯誤，C正確；D．力F1和力F2是一對作用力和反作用力，大小相等、方向相反。D錯誤；故選C。2．一根輕繩的上端懸掛在天花板上，下端掛一燈泡，則（）A．燈泡受的重力和燈泡對繩的拉力是一對平衡力B．燈泡受的重力和繩對燈泡的拉力是一對作用力和反作用力C．燈泡對繩的拉力和繩對燈泡的拉力是一對作用力和反作用力D．繩對天花板的拉力和天花板對繩的拉力是一對平衡力【答案】C【解析】AB．燈泡受的重力和繩對燈泡的拉力是一對平衡力，AB錯誤；CD．燈泡對繩的拉力和繩對燈泡的拉力是一對作用力和反作用力，繩對天花板的拉力和天花板對繩的拉力是一對作用力和反作用力，C正確，D錯誤。故選C。3．如圖所示，水平力F把一個物體緊壓在豎直的墻壁上靜止不動，下列說法中正確的是A．作用力F跟墻壁對物體的壓力不是一對平衡力B．作用力F與物體對墻壁的壓力是一對平衡力C．物體的重力跟墻壁對物體的靜摩擦力是一對作用力與反作用力D．物體對墻壁的壓力與墻壁對物體的壓力是一對作用力與反作用力【答案】D【解析】A.物體在水平方向受到作用力F跟墻壁對物體的壓力兩個力，它們是一對平衡力，故A錯誤．B.作用力F與物體對墻壁的壓力不是作用在同一個物體上，不是平衡力；故B錯誤．C.物體豎直方向受到重力和墻壁對物體的靜摩擦力兩個作用，物體處于靜止狀態(tài)，則這兩個力是一對平衡力，故C錯誤．D.物體對墻壁的壓力與墻壁對物體的壓力是一對作用力與反作用力．故D正確．4．甲、乙兩物體相互靠著放在光滑水平桌面上，分別受到水平推力和的作用，如圖所示，兩物體都保持靜止，設甲對乙的壓力為，乙對甲的壓力為，則（）A．和是一對作用力和反作用力B．和是一對作用力和反作用力C．和是一對平衡力D．和是一對平衡力【答案】BD【解析】A．F1和F2分別是A與B受到的推力，不是A與B之間的相互作用力，故A錯誤；B．甲對乙的壓力為F3，乙對甲的壓力為F4，是兩個物體間的相互作用，是一對作用力和反作用力，故B正確；C．F2作用在乙上，F(xiàn)4作用在甲上，所以不可能是一對平衡力，故C錯誤；D．F1和F4都作用在物體甲上，是一個物體受到的兩個不同的力而平衡，是一對平衡力，故D正確；故選BD。5．小強說：“我記得在初中學過，如果兩個力的大小相等、方向相反，這兩個力就會互相平衡，看不到作用的效果了。既然作用力和反作用力也是大小相等、方向相反的，它們也應該互相平衡呀！”應該怎么解答小強的疑問？【答案】見解析【解析】相互平衡力的合力為零，效果抵消，必定是作用在同一個物體上的，而作用力與反作用力是物體之間的相互作用力，分別作用在相互作用的兩個物體上的，所以作用效果不會抵消，不相互平衡。重點02牛頓第三定律的理解與應用1．假設一航天探測器完成對月球的探測任務后，在離開月球的某飛行階段是沿著與月球表面成一傾斜角做勻速直線運動，探測器通過噴氣而獲得推力。下列說法正確的是（）A．探測器噴出的氣體對探測器產(chǎn)生反作用力，從而使探測器獲得推力B．探測器噴出的氣體對月球產(chǎn)生作用力，從而使探測器獲得推力C．探測器需要豎直向下噴氣D．探測器需要向運動的反方向噴氣【答案】C【解析】AB．探測器噴出的氣體對探測器產(chǎn)生反作用力，從而使探測器獲得推力，A正確，B錯誤；C．由于探測器做勻速直線運動，故需要豎直向下噴氣，產(chǎn)生向上的反作用力與引力平衡，C正確，D錯誤。故選C。2．如圖所示，物塊、的質(zhì)量分別為、，水平地面和豎直墻面均光滑，、間接觸面粗糙，在水平推力作用下，兩物塊均處于靜止狀態(tài)。則（）A．物塊受四個力作用B．物塊受到的摩擦力大小等于C．物塊對地的壓力大小等于D．水平推力與墻壁的支持力是一對平衡力【答案】C【解析】A.對物塊進行受力分析，可知物塊受到重力、的彈力和靜摩擦力、地面的支持力、推力五個力作用，故A錯誤；B.以為研究對象，由豎直方向受力平衡知，對的摩擦力大小等于的重力，由牛頓第三定律知對的摩擦力大小也等于，方向向下，故B錯誤；C.以、整體為研究對象，可知地面對的支持力等于，則根據(jù)牛頓第三定律知，物塊對地面的壓力大小等于，故C正確；D.水平推力與墻壁的支持力分別作用在、上，不是平衡力，故D錯誤。故選C。3．如圖所示，一木板放在粗糙的水平地面上，木塊放在木板的上面，木塊A的右端通過輕質(zhì)彈簧測力計固定在豎直的墻壁上，用力向左拉動木板，使它以速度運動，這時彈簧測力計示數(shù)為，下面的說法中正確的是（）A．木塊A對木板B的滑動摩擦力的大小等于B．木塊A對木板B的滑動摩擦力的大小等于C．若木板以的速度運動，木塊A受到的摩擦力的大小等于D．若的力作用在木板上，木塊A受到的摩擦力的大小等于【答案】AC【解析】AB．木板B在向左運動過程中，木塊A相對木板B向右做直線運動（相對地靜止），木塊A受到木板B向左的滑動摩擦力，因木塊A是處于平衡狀態(tài)，而彈簧測力計示數(shù)為，則木塊A受到木板B向左的滑動摩擦力大小等于；根據(jù)牛頓第三定律，木板A對木塊B的滑動摩擦力大小也等于，故A正確，B錯誤。CD．根據(jù)滑動摩擦力公式，動摩擦因數(shù)與壓力均不變，如只增大木板B的速度或作用力，不會影響到木塊A所受的摩擦力的大小，故C正確，D錯誤。故選AC。重點03綜合利用牛頓第三定律解決問題例題．一個箱子放在水平地面上，箱內(nèi)有一固定的豎直桿，在桿上套著一個環(huán)，箱與桿的質(zhì)量為M，環(huán)的質(zhì)量為m，如圖所示。已知重力加速度為g，環(huán)沿桿以加速度a勻加速下滑，則此時箱子對地面的壓力大小為（）A．Mg＋mg－ma B．Mg－mg＋maC．Mg＋mg D．Mg－mg【答案】A【解析】環(huán)在豎直方向上受重力及箱子內(nèi)的桿對它的豎直向上的摩擦力Ff，受力情況如圖甲所示以環(huán)為研究對象根據(jù)牛頓第三定律，環(huán)應給桿一個豎直向下的摩擦力Ff′大小等于Ff，故箱子豎直方向上受重力Mg、地面對它的支持力FN及環(huán)給它的摩擦力Ff′，受力情況如圖乙所示以箱子為研究對象根據(jù)牛頓第三定律，箱子對地面的壓力大小等于地面對箱子的支持力大小，即故選A。【精準練習】一、單選題1．在太空中，飛船靠噴射燃料來改變自己的運動狀態(tài)。如果我們想要讓飛船加速，其噴射燃料的方向為（）A．向前噴射 B．向后噴射C．垂直于運動方向噴射 D．無論如何噴射，都無法使飛船加速2．“蜘蛛俠”抹布機器人利用吸盤吸附在玻璃墻面上，自主“爬行”時就擦拭了玻璃。如圖，“蜘蛛俠”在豎直玻璃墻面上由點緩慢“爬行”到左下方點的過程中（）A．“蜘蛛俠”的重力就是它對地球的吸引力B．“蜘蛛俠”的重力和玻璃對它的彈力是一對平衡力C．“蜘蛛俠”對玻璃的壓力和玻璃對它的彈力是一對相互作用力D．玻璃對“蜘蛛俠”的作用力大小為03．每年農(nóng)歷五月初五，是中國民間的傳統(tǒng)節(jié)日-端午節(jié)。每逢端午節(jié)，最具節(jié)日特色的是賽龍舟了。2011年5月23日，賽龍舟經(jīng)國務院批準列入第三批國家級非物質(zhì)文化遺產(chǎn)名錄。當船正在加速向右運動時（）A．隊員只受到重力、支持力的作用B．水對船的作用力水平向左C．水對槳的作用力大于槳對水的作用力D．水對槳的作用力與槳對水的作用力大小一定相等4．如圖，兩人用同樣大小的力共提一桶水處于靜止狀態(tài)。已知兩人手臂間的夾角為θ，則（

）

A．F1一定小于水桶的重力B．夾角θ變大時，保持不變C．保持夾角θ不變，把兩條提桶的繩子變長，每條繩子的張力變小D．保持夾角θ不變，把兩條提桶的繩子變長，繩子對手臂的作用力變小5．（2022秋·四川成都·高一成都七中校聯(lián)考期中）如圖所示，魚兒擺尾擊水躍出水面，吞食荷花花瓣的過程中，下列說法正確的是（

）A．魚兒吞食花瓣時魚兒受力平衡B．魚兒擺尾出水時浮力大于重力C．魚兒擺尾擊水時受到水的作用力D．研究魚兒擺尾擊水躍出水面的動作可把魚兒視為質(zhì)點6．吸盤式手機支架以其經(jīng)濟易用被廣泛使用于視頻直播、追劇、車輛導航等情景，如圖為手機支架將手機固定于前擋風玻璃上導航的情景，此時車輛正在勻速前進，下列說法正確的是（）A．玻璃對吸盤的作用力大于吸盤對玻璃的作用力B．手機受到支架的作用力就是手機受到的重力C．支架與玻璃之間共有2對相互作用力D．若汽車突然加速，支架對手機的作用力大于手機對支架的作用力二、多選題7．如圖所示，圖甲表示一架靜止在空中的直升機，圖乙表示一架正在水平加速飛行的噴氣式戰(zhàn)斗機，下列關(guān)于兩架飛機的說法中正確的是（）A．直升機靠其發(fā)動機提供的升力，靜止在空中B．直升機由空氣提供升力，靜止在空中C．噴氣式飛機靠空氣提供動力而飛行D．噴氣式飛機靠噴出的熾熱氣體提供動力而飛行8．下面是生活、生產(chǎn)中常見的事例，應用牛頓第三定律的是（）A．小船靠劃槳前進B．帆船利用風力來航行C．螺旋槳飛機通過螺旋槳旋轉(zhuǎn)飛行D．噴氣式飛機向后噴出燃氣推動飛機前進三、填空題9．教室內(nèi)掛著的吊扇不工作時，除了受到重力作用外，還受到與重力平衡的力的作用，這個力是________，吊扇所受重力的反作用力________。10．如圖所示。A、B木塊疊放在水平地面上，A在水平恒力F拉動下恰勻速運動，B卻靜止。A、B之間存在_________對作用反作用力。其中B施于A的支持力其反作用力是_________，這兩個力的性質(zhì)分別是_________與_________。其中與接觸面平行的一對力其性質(zhì)是_________，B施于A的滑動摩擦力，A施于靜止的B是_________摩擦力，地施于B的是_________摩擦力?！揪珳示毩晠⒖即鸢浮?．B【詳解】根據(jù)牛頓第三定律可知，力的作用是相互的，所以飛船向后噴氣時，獲得向前的作用力，飛船向前加速。故選B。2．C【詳解】A．“蜘蛛俠”的重力是由于地球的吸引產(chǎn)生的，但不是它對地球的吸引力，選項A錯誤；B．“蜘蛛俠”的重力和玻璃對它的摩擦力是一對平衡力，選項B錯誤；C．“蜘蛛俠”對玻璃的壓力和玻璃對它的彈力是一對相互作用力，選項C正確；D．玻璃對“蜘蛛俠”的作用力有摩擦力與支持力，兩者合力不為零，選項D錯誤。故選C。3．D【詳解】A．隊員跟著船向右加速運動，則水平方向一定受力不為零，則不只受到重力、支持力的作用，選項A錯誤；B．船向右加速運動，則水對船的作用力水平向右，選項B錯誤；CD．水對槳的作用力與槳對水的作用力是一對作用力與反作用力，大小相等，方向相反，則水對槳的作用力等于槳對水的作用力，選項C錯誤，D正確。故選D。4．C【詳解】A．由平衡條件可得解得當時，F(xiàn)1小于水桶的重力，當時，F(xiàn)1大于水桶的重力，A錯誤；B．結(jié)合A解析可得夾角θ變大時，變大，B錯誤；C．設手握處兩條繩子的夾角為，可得保持夾角θ不變，則手臂對繩子的作用力F1不變，把兩條提桶的繩子變長，則變小，故每條繩子的張力T變小，C正確；D．由牛頓第三定律可知，保持夾角θ不變，把兩條提桶的繩子變長，繩子對手臂的作用力不變，D錯誤。故選C。5．C【詳解】A．魚兒吞食花瓣時處于失重狀態(tài)，A錯誤；BC．魚兒擺尾出水時排開水的體積變小，浮力變小，魚兒能夠出水的主要原因是魚兒擺尾時水對魚向上的作用力大于重力，B錯誤、C正確；D．研究魚兒擺尾擊水躍出水面的動作不可以把魚兒視為質(zhì)點，否則就無動作可言，D錯誤。故選C。6．C【詳解】A．玻璃對吸盤的作用力與吸盤對玻璃的作用力是一對相互作用力，大小相等方向相反，故A錯誤；B．手機受到支架的作用力和手機受到的重力是一對平衡力，大小相等方向相反，都作用在手機上，不是相同性質(zhì)的力，故B錯誤；C．支架與玻璃之間共有2對相互作用力