高中物理 專題4.5 牛頓第三定律（講）（基礎(chǔ)版解析版）新人教版必修

1、4.5 牛頓第三定律知識(shí)點(diǎn)一、牛頓第三定律1適用范圍：牛頓第三定律是個(gè)普遍定律。所闡明的作用力與反作用力的關(guān)系不僅適用于靜止的物體之間，也適用于相對(duì)運(yùn)動(dòng)的物體之間，這種關(guān)系與作用力性質(zhì)、物體質(zhì)量大小、作用方式(接觸還是不接觸)、物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)及參考系的選擇均無(wú)關(guān)。2作用力與反作用力的關(guān)系作用力與反作用力的關(guān)系可總結(jié)為“四同、三異、三無(wú)關(guān)”。特別提醒(1)作用力和反作用力分別作用在兩個(gè)物體上，其作用效果分別體現(xiàn)在各自的受力物體上，所以作用力和反作用力產(chǎn)生的效果不能抵消。(2)牛頓第一定律和第二定律是對(duì)單個(gè)物體而言的，只解決了一個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。牛頓第三定律揭示了力作用的相互性，反映了物體的相互作用

2、規(guī)律，是整個(gè)力學(xué)的基礎(chǔ)?！镜湫屠}】【例題1】如圖所示，一個(gè)大人甲跟一個(gè)小孩乙站在水平地面上手拉手比力氣，結(jié)果大人把小孩拉過(guò)來(lái)了對(duì)這個(gè)過(guò)程中作用于雙方的力的關(guān)系，正確的說(shuō)法是()A大人拉小孩的力一定比小孩拉大人的力大B大人與小孩間的拉力是一對(duì)作用力與反作用力C大人拉小孩的力與小孩拉大人的合力一定為零D只有在大人把小孩拉動(dòng)的過(guò)程中，大人的力才比小孩的力大，有可能出現(xiàn)的短暫相持過(guò)程中，兩人的拉力一樣大【思路點(diǎn)撥】大人、小孩相互作用力等大、反向小孩被拉過(guò)來(lái)，小孩受合力向前如圖所示【答案】B【名師點(diǎn)睛】正確理解牛頓第三定律中“總是”的含義“總是”是強(qiáng)調(diào)對(duì)于任何物體，在任何情況下，作用力與反作用力的關(guān)系

3、都成立對(duì)此，我們可以從以下幾個(gè)方面理解(1)不管物體的大小、形狀如何，例如，大物體與大物體之間，大物體與小物體之間，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)的物體之間，靜止與運(yùn)動(dòng)的物體之間，其相互作用力總是大小相等、方向相反的(3)作用力與反作用力的產(chǎn)生和消失是同時(shí)的. 兩者中若有一個(gè)產(chǎn)生或消失，則另一個(gè)必然同時(shí)產(chǎn)生或消失【針對(duì)訓(xùn)練】消防員用繩子將一不慎落入井中的兒童從井內(nèi)加速向上提的過(guò)程中，不計(jì)繩子的重力，以下說(shuō)法正確的是()A繩子對(duì)兒童的拉力大于兒童對(duì)繩子的拉力B消防員對(duì)繩子的拉力與繩子對(duì)兒童的拉力是一對(duì)作用力與反作用

4、力C繩子對(duì)兒童的拉力大于兒童的重力D消防員對(duì)繩子的拉力大于兒童對(duì)繩子的拉力【答案】C知識(shí)點(diǎn)二、一對(duì)相互作用力與一對(duì)平衡力的比較內(nèi)容比較作用力和反作用力平衡力不同點(diǎn)作用對(duì)象作用在兩個(gè)相互作用的物體上作用在同一物體上依賴關(guān)系相互依存，不可單獨(dú)存在，同時(shí)產(chǎn)生，同時(shí)變化，同時(shí)消失無(wú)依賴關(guān)系，撤除一個(gè)，另一個(gè)依然可存在不同點(diǎn)疊加性兩力作用效果不可疊加，不可求合力兩力作用效果可相互抵消，可疊加，可求合力，且合力為零力的性質(zhì)一定是同種性質(zhì)的力可以是同種性質(zhì)的力，也可以是不同種性質(zhì)的力相同點(diǎn)大小、方向大小相等、方向相反、作用在一條直線上特別提醒(1)作用力與反作用力是“異體、共線、反向、等大、同性同存”，而平

5、衡力是“同體、共線、反向、等大”。(2)一對(duì)作用力和反作用力與一對(duì)平衡力的最直觀的區(qū)別是：看作用點(diǎn)，一對(duì)平衡力的作用點(diǎn)一定在同一個(gè)物體上，作用力和反作用力的作用點(diǎn)一定分別作用在兩個(gè)物體上，還可以看它們是不是相互作用產(chǎn)生的?！镜湫屠}】【例題2】若物體靜置于水平桌面上，則()A桌面對(duì)物體的支持力的大小等于物體的重力，這兩個(gè)力是一對(duì)平衡力B物體所受的重力和桌面對(duì)物體的支持力是一對(duì)作用力和反作用力C物體對(duì)桌面的壓力就是物體的重力，這兩個(gè)力是同一種性質(zhì)的力D物體對(duì)桌面的壓力和桌面對(duì)物體的支持力是一對(duì)相互平衡的力【答案】A【解析】要分析各力的關(guān)系，首先要對(duì)物體受力及物體對(duì)桌面的作用力進(jìn)行正確的分析，如圖

6、所示，因物體處于平衡狀態(tài)，故FN與G是一對(duì)平衡力，故A選項(xiàng)正確，因?yàn)樽饔昧头醋饔昧Ψ謩e作用在兩個(gè)物體上，且必為性質(zhì)相同的力，這里的壓力從性質(zhì)上講是彈力，與重力是性質(zhì)不同的力，故B、C選項(xiàng)錯(cuò)誤由于支持力和壓力是物體與桌面相互作用(擠壓)而產(chǎn)生的因此FN和FN是一對(duì)作用力和反作用力，故D選項(xiàng)錯(cuò)誤【名師點(diǎn)睛】一對(duì)作用力和反作用力與一對(duì)平衡力的最直觀的區(qū)別是：看作用點(diǎn)，一對(duì)平衡力的作用點(diǎn)一定在同一個(gè)物體上，作用力和反作用力的作用點(diǎn)一定分別作用在兩個(gè)物體上，還可以看它們是不是相互作用產(chǎn)生的【針對(duì)訓(xùn)練】如圖所示，用細(xì)繩把小球懸掛起來(lái)，當(dāng)小球靜止時(shí)，下列說(shuō)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

7、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【答案】C知識(shí)點(diǎn)三、物體的受力分析1受力分析:把指定物體(研究對(duì)象)在指定的物理環(huán)境中受到的所有力找出來(lái)，并畫(huà)出受力示意圖，這就是受力分析。2受力分析常用的方法:(1)整體法與隔離法整體法、隔離法在受力分析時(shí)要靈活選用：當(dāng)所涉及的物理問(wèn)題是整體與外界作用時(shí)，應(yīng)用整體分析法，可使問(wèn)題簡(jiǎn)單明了，而不必考慮內(nèi)力的作用。當(dāng)涉及的物理問(wèn)題是物體間的作用時(shí)，要應(yīng)用隔離分析法，這時(shí)系統(tǒng)中物體間相互作用的內(nèi)力就會(huì)變?yōu)楦鱾€(gè)獨(dú)立物體的外力。(2)

8、假設(shè)法：在受力分析時(shí)，若不能確定某力是否存在，可先對(duì)其作出存在或不存在的情況假設(shè)，然后再就該力存在與否對(duì)物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)影響的不同來(lái)判斷該力是否存在。3.受力分析的步驟4.受力分析時(shí)應(yīng)注意的幾個(gè)問(wèn)題(1)分析物體受力時(shí)，只分析周?chē)矬w對(duì)研究對(duì)象所施加的力，不要分析研究對(duì)象對(duì)周?chē)矬w施加的力，也不要把作用在其他物體上的力錯(cuò)誤地認(rèn)為通過(guò)“力的傳遞”作用在研究對(duì)象上。(2)受力分析時(shí)，不要多力或漏力，要注意確定每個(gè)力的施力物體和受力物體，在力的合成和分解中，不要把實(shí)際不存在的合力或分力當(dāng)做是物體受到的力。(3)正確區(qū)分內(nèi)力和外力：對(duì)幾個(gè)物體組成的系統(tǒng)進(jìn)行受力分析時(shí)，這幾個(gè)物體間的作用力為內(nèi)力，不能在受力

9、圖中出現(xiàn)；當(dāng)把其中的某一物體單獨(dú)隔離分析時(shí)，原來(lái)的內(nèi)力變成外力，要畫(huà)在受力圖上。(4)物體受力情況會(huì)隨運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的改變而改變，必要時(shí)要運(yùn)用平衡條件或牛頓運(yùn)動(dòng)定律判定未知力的有無(wú)及方向。(5)受力分析需嚴(yán)密，外部作用看整體，互相作用要隔離。找施力物體防“添力”。順序分析防“漏力”。分力和合力避“重復(fù)”，性質(zhì)力效果力免“重記”。【典型例題】【例題3】如圖所示，兩個(gè)等大、反向的水平力F分別作用在物體A和B上，A、B兩物體均處于靜止?fàn)顟B(tài)若各接觸面與水平地面平行，則A、B兩物體各受幾個(gè)力(假設(shè)水平地面光滑) ()A3個(gè)，4個(gè)B4個(gè)，4個(gè)C4個(gè)，5個(gè)D4個(gè)，6個(gè)【審題指導(dǎo)】注意題意中的重要條件：(1)兩個(gè)等大、反向的水平力F.(2)A、B兩物體均處于靜止?fàn)顟B(tài)，即合力均為零(3)水平地面光滑，即B不受地面的摩擦力【答案】C【名師點(diǎn)睛】判斷力是否存在的方法1依據(jù)力的產(chǎn)生條件：根據(jù)各種性質(zhì)的力產(chǎn)生的條件進(jìn)行判斷，如彈力產(chǎn)生的條件是相互接觸且發(fā)生彈性形變；摩擦力產(chǎn)生的條件是相互接觸、有彈力且有相對(duì)運(yùn)動(dòng)或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)2依據(jù)作用力和反作用力的關(guān)系：利用作用力和反作用力的關(guān)系來(lái)檢驗(yàn)力是否存在，因?yàn)檠芯繉?duì)象所受的每個(gè)力都有施力物體或反作用力，找不到施力物體或沒(méi)有反作用力的力是不存在的3依據(jù)物體所處的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)