1、第5节 牛顿第三定律,知识识记 一作用力和反作用力1.物体间力的作用是相互的(1)引力地面上的物体受到重力的作用,其实质是地球对它的吸引作用,同时,地球也受到了物体对它的引力的作用.,(2)弹力放在水平桌面上的书本,由于桌面发生形变,给书本一个向上的支持力FN,同时由于书本发生形变,对桌面将产生一个向下的压力FN.(3)摩擦力放在粗糙斜面上的物体在沿斜面向下滑动的过程中,受到斜面给它的向上摩擦力.同时,由于运动的相对性,物体也给它一个沿斜面向下的摩擦力的作用.,2.作用力及反作用力的定义物体间相互作用的一对力.(1)只要有力发生,就一定有受力物体和施力物体.(2)物体间力的作用是相互的,说明力
2、是成对出现的.(3)作用力和反作用力是相对的,其中一个力是作用力,另一个力就是反作用力.,二牛顿第三定律1.内容:两个物体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.2.应用举例:(1)划船时桨向后推水,水就向前推桨,水给桨一个反作用力,从而将船推向前方.(2)汽车的发动机驱动车轮转动,由于轮胎和地面间的摩擦,车轮向后推地面,地面给车轮一个向前的反作用力,使汽车前进.,三作用力和反作用力与平衡力的比较1.相同点:一对相互平衡的力与一对作用力和反作用力均是大小相等方向相反作用在同一条直线上.2.区别:(1)一对相互平衡的力,这两个力都作用在同一个物体上;一对作用力和反作用力,
3、这两个力分别作用在两个不同的物体上.(2)一对作用力和反作用力,两个力是同一种类的力;而一对相互平衡的力不一定是同一种类的力.,15分钟随堂验收,1.关于作用力和反作用力,下列叙述正确的是( )A.一个作用力和它的反作用力的合力等于零B.作用力和反作用力必定是同种性质的力C.作用力和反作用力同时产生,同时消失D.两个物体处于相对静止时,它们之间的作用力和反作用力的大小才相等答案:BC,解析:作用力与反作用力产生的原因相同,必定是同一性质的力,B正确;作用力和反作用力一定同时产生,同时消失,而且始终大小相等方向相反,与物体所处的状态无关,所以C正确,D错误;作用力与反作用力分别作用在相互作用的两
4、个物体上,不能求合力,A错误.,2.关于作用力反作用力和一对平衡力的认识,正确的是( )A.一对平衡力的合力为零,作用效果相互抵消,一对作用力与反作用力的合力也为零,作用效果也相互抵消B.作用力和反作用力同时产生同时变化同时消失,且性质相同,平衡力的性质却不一定相同C.作用力和反作用力同时产生同时变化同时消失,且一对平衡力也是如此D.先有作用力,接着才有反作用力,一对平衡力却是同时作用在同一个物体上答案:B,解析:作用力与反作用力作用在两个不同的物体上,作用效果不能抵消,A错;作用力与反作用力具有同时性性质相同的特点,平衡力不一定具备这些特点,B对,CD错.,3.用手托着一块砖,开始静止不动,
5、当手突然向上加速运动时,砖对手的压力( )A.一定小于手对砖的支持力B.一定等于手对砖的支持力C.一定大于手对砖的支持力D.一定大于砖的重力答案:BD,解析:砖对手的压力与手对砖的支持力是一对相互作用力,大小相等,故B正确,AC错误;由于手托砖向上加速,则手对砖的支持力一定大于砖的重力,即砖对手的压力一定大于砖的重力,故D正确.,4.吊在大厅天花板上的电扇所受重力为G,静止时固定杆对它的拉力为F,扇叶水平转动起来后,杆对它的拉力为F,则( )A.F=G,F=F B.F=G,FFC.F=G,FF答案:C解析:电扇静止时处于平衡状态,可知F=G,当电扇转动起来后,扇叶对空气有向下的作用力,由牛顿第
6、三定律可知,空气对电扇有向上的反作用力,故Fmg(这里用到了牛顿第一定律和第二定律).据牛顿第三定律知,A也受到向下的力F1(与F1是一对作用力和反作用力),这时绳的拉力F应为F=F1+Mg.由于F1=F1mg,所以F(m+M)g.,7.如图4-5-5所示,用弹簧秤悬挂一个重G=10 N的金属块,使金属块部分地浸在台式测力计上的水杯中(水不会溢出),若弹簧秤的示数变为FT=6 N,则台式测力计的示数( ),图4-5-5,A.保持不变B.增加10 NC.增加6 ND.增加4 N答案:D,解析:本题涉及的物体比较多,有弹簧秤金属块水和水杯.正确地选取研究对象,能快速简便地解答此题.在本题中,应该先
7、以物块为研究对象,分析物块受力,再以水和水杯整体为研究对象,问题便会迎刃而解.金属块浸入水中后,水对金属块有浮力F.由弹簧秤的示数知,浮力的大小为:F=G-FT=10 N-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,其大小F=F=4 N.再以水和水杯整体为研究对象,对之进行正确的受力分析,台式测力计的示数应该增加4 N.,8.如图4-5-6所示,将两条形磁铁吸在一起,竖直放置在水平桌面上,处于静止,磁铁A在上,磁铁B在下,则关于AB受力的说法中正确的是( ),图4-5-6,A.B对A的支持力大小等于A的重力大小B.B对A的支持力大于A的重力C.A对B的压力大于B对A的支持力
8、D.A对B的压力等于B对A的支持力答案:BD,解析:对A受力分析可知,B对A的弹力FN等于A的重力与B对A的吸引力(磁力)之和,故A错,B对;A对B的压力与B对A的支持力是一对作用力与反作用力,总是大小相等,方向相反的,故C错,D对.(其实它们之间还存在着另一对作用力与反作用力,即磁铁的吸引力.受力平衡不要与作用力与反作用力相混淆.),9.如图4-5-7所示,一个箱子放在水平地面上,箱内有固定的竖直杆,在杆上套着一个环,箱和杆的质量为M,环的质量为m,已知环沿着杆加速下滑,环与杆的摩擦力大小为F,则此时箱对地面的压力为( ),图4-5-7,A.Mg B.(M+m)gC.(M+m)g-F D.M
9、g+F答案:D,解析:取木箱为研究对象,它受向下的重力Mg环对它向下的摩擦力F和地面的支持力FN三个力的作用而静止,有FN=Mg+F.而由牛顿第三定律知,箱对地面的压力和地面对箱的支持力是一对作用力和反作用力,它们大小应相等,故箱对地面压力为Mg+F.,二非选择题10.两人质量之比为ab,同站立于无摩擦的平面上,互推之时,两人得到的加速度之比为_,互推瞬间,受力之比为_.,ba,11,11.质量为60 kg的人以2 m/s2的加速度沿竖直杆向下滑动,那么杆受到人施于杆的摩擦力是_,若杆的质量为10 kg,则杆对地面的压力是_.(g取10 m/s2),480 N,580 N,解析:选人为研究对象
10、,人受重力和杆对人向上的摩擦力,向下加速,则mg-Ff=ma,所以Ff=mg-ma=480 N.选杆为研究对象,由牛顿第三定律知,人对杆有向下的摩擦力,12.蛙泳时,双脚向后蹬水,水受到向后的作用力,则人体受到向前的反作用力,这就是人体获得的推进力.但是在自由泳时,下肢是上下打水,为什么却获得向前的推进力呢?,答案:如图4-5-8表示人体自由泳时,下肢在某一时刻的动作,右脚向下打水,左脚向上打水,由图可见,由于双脚与水的作用面是倾斜的,故双脚所受的作用力P和Q是斜向前的(水所受的作用力是斜向后的).P的分力为P1和P2,而Q的分力为Q1和Q2,P1和Q1都是向前的分力,也就是下肢获得的推进力.,图4-5-8,13.如图4-5-9所示,一只质量为m的小猫,沿竖直方向的直杆以a的加速度向上爬,求小猫对杆的作用力.,图4-5-9,答案:m(g+a),方向竖直向下,解析:以小猫为研究对象,小猫受两个力的作用,自身的重力mg(方向竖直向下)和杆对它的作用力F(方向竖直向上).如图4-5-10所示,根据牛顿第二定律可得,图4-5-10,F-mg=ma.F=m(a+g),方向竖直向上.又由牛顿第三定律可知,直杆对小猫的作用力和小猫对直杆的作用力是一对作用力和反作用力,则小猫对杆的作用力F=F=m(g+a),方向竖直向下.,
