5．牛頓第三定律

第四章牛頓運動定律1．知道力的作用是相互的，理解作用力與反作用力的概念。2．知道牛頓第三定律的內容，能用它解決簡單的問題。3．能區(qū)分平衡力和作用力與反作用力。素養(yǎng)目標知識點一作用力與反作用力自主學習情境導入

成語“以卵擊石”是指拿蛋去碰石頭。比喻不自量力，自取滅亡。以卵擊石時，出現卵碎石全的現象，說明卵受到石頭給的力，請思考卵對石頭有力嗎？提示：有教材梳理

(閱讀教材P122—P123完成下列填空)1．定義：兩個物體之間力的作用是______的，這兩個物體間相互作用的一對力叫作作用力和反作用力，我們可以把其中的任意一個力叫作________，則另一個力就叫作這個力的__________。2．特點：作用力和反作用力分別作用在__________的物體上，它們總是性質______的兩個力，且______存在，______變化，______消失。相互作用力反作用力兩個不同相同同時同時同時課堂探究師生互動根據情境導入中的“以卵擊石”情境，回答下面問題。任務1.是蛋對石頭先有力，還是石頭先對蛋有力？提示：二者是同時存在的。任務2.蛋還未與石頭相碰時，石頭對蛋有力嗎？提示：沒有力的作用。任務3.它們相撞屬于哪種性質的力？提示：屬于彈力。任務4.如果蛋對石頭的力減小，石頭對蛋的力會怎樣變化？由此要得出怎樣的結論？提示：減小，作用力與反作用力是同時存在，同時消失，同時變化的。下列說法正確的是A．一對作用力與反作用力的性質可以不同B．一對作用力與反作用力的合力為零C．物體間不可能只有作用力，而沒有反作用力D．先有作用力，然后才有反作用力例1√一對作用力和反作用力性質相同，作用在不同的物體上，兩力不能合成，故A、B錯誤；作用力和反作用力是同時產生的，故C正確，D錯誤。放在水平桌面上的物體受到桌面對它的支持力，關于支持力的反作用力，下列說法正確的是A．反作用力是物體受到的重力，作用在地球上B．反作用力是物體對桌面的壓力，作用在桌面上C．反作用力是物體對地球的引力，作用在物體上D．支持力沒有反作用力例2√根據力的作用的相互性，物體受到桌面對它的支持力，則反作用力是物體對桌面的壓力，作用在桌面上，故B正確，A、C、D錯誤。作用力和反作用力的三個性質返回知識點二牛頓第三定律自主學習情境導入在“以卵擊石”的例子中“卵碎石全”，石頭對蛋的力大，而蛋對石頭的力小嗎？提示：石頭對蛋的力與蛋對石頭的力大小相等。教材梳理

(閱讀教材P123—P125完成下列填空)1．實驗探究：如圖所示，兩個彈簧測力計A和B連接在一起，用手拉A，結果發(fā)現兩個彈簧測力計的示數是______的。改變拉力，彈簧測力計的示數也隨著改變，但兩個彈簧測力計的示數總是______，這說明作用力和反作用力大小______，方向______。2．牛頓第三定律：兩個物體之間的作用力和反作用力總是大小______，方向______，作用在______________。用公式表示為__________。相等相等相等相反相等相反同一條直線上F＝－F′課堂探究師生互動根據“卵碎石全”情境回答以下問題。任務1.石頭對蛋的力和蛋對石頭的力具有怎樣的關系呢？提示：大小相等，方向相反，作用在同一條直線上。任務2.為什么會“卵碎石全”呢？提示：石頭對蛋的力大于蛋的最大承受力，所以蛋才碎了。角度1對牛頓第三定律的理解(2024·湖南省湘西期末)用槳劃船使船在水中加速前行，關于受力大小情況的分析下列說法中正確的是A．槳推水的力大于水推槳的力B．船頭推水的力大于水推船頭的力C．人給船前行的力大于水對船的阻力D．人對船的力大于船對人的力例3√槳推水的力與水推槳的力是一對作用力和反作用力，大小相等，選項A錯誤；船頭推水的力與水推船頭的力是一對作用力和反作用力，大小相等，選項B錯誤；船在水中加速前行，則人給船前行的力大于水對船的阻力，選項C正確；人對船的力與船對人的力是一對作用力和反作用力，大小相等，選項D錯誤。角度2一對作用力和反作用力與一對平衡力的比較如圖所示，水平力F把一個物體緊壓在豎直的墻壁上，靜止不動，下列說法正確的是A．水平力F跟墻壁對物體的支持力是一對作用力和反作用力B．水平力F與物體對墻壁的壓力是一對作用力和反作用力C．物體受到的重力跟墻壁對物體的靜摩擦力是一對平衡力D．物體對墻壁的壓力與墻壁對物體的支持力是一對平衡力例4√水平力F跟墻壁對物體的支持力作用在同一物體上，大小相等，方向相反，作用在同一條直線上，是一對平衡力，A錯誤；水平力F作用在物體上，而物體對墻壁的壓力作用在墻壁上，這兩個力不是平衡力，兩力性質不同，故也不是作用力和反作用力，B錯誤；物體在豎直方向上受豎直向下的重力和墻壁對物體豎直向上的靜摩擦力，因物體處于靜止狀態(tài)，故這兩個力是一對平衡力，C正確；物體對墻壁的壓力與墻壁對物體的支持力是一對作用力和反作用力，D錯誤。1．作用力和反作用力的四個特征2．一對作用力和反作用力與一對平衡力的比較等大大小總是相等反向方向總是相反共線總是作用在同一條直線上同性質性質總是相同項目一對作用力和反作用力一對平衡力不同點作用對象兩個力分別作用在相互作用的兩個物體上兩個力作用在同一個物體上力的性質兩個力的性質一定相同兩個力的性質不一定相同項目一對作用力和反作用力一對平衡力不同點作用效果兩個力分別作用在兩個獨立物體上，各自獨立產生作用效果兩個力共同作用的效果使物體處于平衡狀態(tài)依賴關系兩個力一定同時產生，同時變化，同時消失，不可能單獨存在不存在依賴關系，撤除一個力時，另一個力依然存在，只是受力不再平衡共同點大小相等，方向相反，作用在同一條直線上針對練1．第24屆“冬季奧林匹克運動會”于2022年由北京市和張家口市聯合舉辦。越野滑雪是比賽項目之一，如圖所示，運動員在賽道上滑行時，關于滑雪板與賽道之間的相互作用力，下列說法正確的是A．滑雪板對賽道的作用力大于賽道對滑雪板的作用力B．滑雪板對賽道的作用力小于賽道對滑雪板的作用力C．滑雪板對賽道的作用力與賽道對滑雪板的作用力大小相等D．滑雪板對賽道的作用力與賽道對滑雪板的作用力方向相同√滑雪板對賽道的作用力與賽道對滑雪板的作用力是一對作用力和反作用力，二者大小相等，方向相反，故C正確，A、B、D錯誤。針對練2．(多選)(2024·北京朝陽區(qū)期末)如圖所示，電燈吊在天花板上，下列關于力的說法中正確的是A．燈對懸線的拉力與燈受到的重力是一對平衡力B．燈對懸線的拉力與懸線對燈的拉力是一對作用力與反作用力C．燈受到的重力與懸線對燈的拉力是一對平衡力D．燈受到的重力與懸線對天花板的拉力是一對作用力與反作用力√√燈對懸線的拉力與燈受到的重力作用在不同的物體上，不是一對平衡力，故選項A錯誤；燈對懸線的拉力與懸線對燈的拉力是一對作用力與反作用力，故選項B正確；燈受到的重力與懸線對燈的拉力是一對平衡力，故選項C正確；燈受到的重力與懸線對天花板的拉力不是同性質的力，不是一對作用力與反作用力，故選項D錯誤。返回知識點三牛頓第三定律的應用牛頓第三定律是轉換研究對象的橋梁。牛頓第三定律在受力分析、處理連接體問題中都有廣泛的應用。當某個力不方便直接分析或求解時，可利用牛頓第三定律轉換研究對象，通過分析求解其反作用力快捷地解決問題。如圖為馬戲團中猴子爬桿的裝置，已知底座連同豎直桿總質量為

20kg，猴子質量為5kg，現讓猴子沿桿以1m/s2的加速度從桿底加速向上爬，設猴子與桿之間的作用力為恒力，則底座對水平面的壓力為多大？(g取10m/s2)答案：255N例1設猴子質量為m，桿及底座總質量為M，猴子向上加速爬時受到沿桿向上的力大小為F，對猴子由牛頓第二定律得F－mg＝ma，解得F＝55N，根據牛頓第三定律可知，猴子對桿向下的力大小為F′＝F＝55N，所以水平面對底座的支持力大小為N＝F′＋Mg＝255N，由牛頓第三定律可知，底座對水平面的壓力大小為N′＝N＝255N。針對練1．(2024·湖南省岳陽市期中)如圖所示，質量為70kg的工人站在地面上勻速拉升20kg的材料，忽略繩子的質量及與定滑輪的摩擦，則工人對地面的壓力大小為(g取10m/s2)A．300N B．500NC．700N D．900N√因材料勻速上升，故繩子的拉力T＝mg＝200N，人受重力、支持力和拉力處于平衡狀態(tài)，有Mg＝N＋T，解得N＝500N，根據牛頓第三定律可知，工人對地面的壓力大小為500N，故B正確。針對練2．(2024·河南省許昌期末)一箱子放在水平地面上，箱內有一固定的豎直桿，在桿上套著一個質量為m的環(huán)，箱與桿的質量為M，如圖所示，已知環(huán)沿桿向下勻加速下滑時，環(huán)與桿之間的滑動摩擦力為f，則此時箱子對地面的壓力大小為A．Mg B．Mg＋fC．mg＋Mg D．Mg－f√環(huán)沿桿加速下滑時，受到的滑動摩擦力方向向上，故桿受到的滑動摩擦力方向向下，對箱子與桿整體，由平衡條件可得，箱子受到地面的支持力大小為N＝Mg＋f，由牛頓第三定律可知，箱子對地面的壓力大小為Mg＋f，故B正確。返回隨堂演練1．(魯科必修第一冊P142T5)關于馬拉車，若馬拉車的力大小為F1，車拉馬的力大小為F2，下列說法正確的是A．馬拉車不動，是因為F1小于F2B．馬拉車前進，是因為F1大于F2C．無論車如何運動，F1總等于F2D．只有當馬拉車不動或馬拉車勻速前進時，F1才等于F2√馬拉車的力與車拉馬的力是相互作用力，它們總是大小相等，方向相反，所以C正確，A、B、D錯誤。2．(人教必修第一冊P68問題改編)如圖所示，甲、乙兩人正在進行掰手腕比賽。下列說法正確的是A．若甲贏了乙，則甲對乙的力大于乙對甲的力B．若甲贏了乙，則甲對乙的力等于乙對甲的力C．只有甲、乙相持不下時，甲對乙的力才等于乙對甲的力D．甲、乙各自既是施力物體又是受力物體，所以無法判斷誰的力大√由題意可知，甲對乙的力與乙對甲的力是一對作用力與反作用力，不論誰輸誰贏，二者始終大小相等，方向相反，作用在兩個不同物體上，B正確。3．(人教必修第一冊P70拓展學習改編)圖甲為兩個互相鉤著的力傳感器，同時連在計算機上，圖乙為計算機屏幕上看到的兩個鉤子的受力情況，橫坐標是時間，縱坐標是力的大小。則從圖像上可獲得的信息有A．兩鉤子的作用力是一對平衡力B．兩鉤子的作用力同時產生但不同時消失C．任何時刻兩鉤子的作用力大小相等，方向相反D．任何時刻兩鉤子的作用力大小相等，方向相同√兩鉤子的作用力分別作用在兩個不同的物體上，是一對作用力與反作用力，A錯誤；從題圖乙可以看出，作用力與反作用力的圖線是上下對稱的，任意時刻都相等且反向，說明同時產生，同時消失，B、D錯誤，C正確。4．(人教必修第一冊P71練習與應用3改編)如圖所示，油桶放在汽車上，汽車停在水平地面上。下面關于油桶和汽車受力的描述正確的是A．油桶受到的重力和汽車對油桶的支持力是一對作用力與反作用力B．油桶對汽車的壓力和汽車對油桶的支持力是一對平衡力C．汽車對地面的壓力和地面對汽車的支持力是一對平衡力D．汽車受到的重力與汽車對地球的吸引力是一對作用力與反作用力√油桶受到的重力和汽車對油桶的支持力大小相等，方向相反，都作用在油桶上，是一對平衡力，A錯誤；油桶對汽車的壓力和汽車對油桶的支持力大小相等，方向相反，作用在兩個物體上，是一對作用力與反作用力，B錯誤；汽車對地面的壓力和地面對汽車的支持力大小相等，方向相反，作用在兩個物體上，是一對作用力與反作用力，C錯誤；汽車受到的重力與汽車對地球的吸引力大小相等，方向相反，作用在兩個物體上，是一對作用力與反作用力，D正確。返回課時測評1．如圖所示，將兩彈簧測力計a、b連接在一起，當用力緩慢拉a彈簧測力計時，發(fā)現不管拉力F多大，a、b兩彈簧測力計的示數總是相等，這個實驗說明A．這是兩只完全相同的彈簧測力計B．彈力的大小與彈簧的形變量成正比C．作用力與反作用力大小相等，方向相反D．力是改變物體運動狀態(tài)的原因√實驗中兩彈簧測力計的拉力互為作用力與反作用力，它們一定大小相等，方向相反，C正確。2．如圖是火箭加速上升時的照片，此時噴出氣體對火箭作用力的大小A．等于火箭的重力B．等于火箭對噴出氣體的作用力C．小于火箭對噴出氣體的作用力D．大于火箭對噴出氣體的作用力√火箭加速上升，則合力方向向上，所以噴出氣體對火箭的作用力大于火箭的重力，A錯誤；噴出氣體對火箭的作用力與火箭對噴出氣體的作用力是一對作用力與反作用力，大小相等，B正確，C、D錯誤。3．(2024·福建省莆田市期中)如圖所示，小明用水平力推停在水平地面上的汽車，但沒有推動，下列關于小明沒有推動汽車的解釋中正確的是A．小明的推力與汽車對小明的力相互抵消，所以汽車不動B．汽車由于質量大，慣性很大，小明的水平力大小有限，不可能推動C．小明的推力與地面對汽車的摩擦力平衡，所以汽車不動D．小明的推力小于地面對汽車的摩擦力，所以汽車不動√小明的推力與汽車對小明的力是一對作用力與反作用力，不能相互抵消，故A錯誤；再小的力都可以使質量很大的物體產生加速度，汽車沒被推動的原因是小明的推力小于地面給汽車的最大靜摩擦力，如果汽車與地面間的摩擦很小，小明有可能推動，故B錯誤；汽車在水平推力的作用下保持靜止狀態(tài)，汽車水平方向上受到的推力和摩擦力是一對平衡力，大小相等，故C正確，D錯誤。4．(2024·湖南常德第一中學月考)電動滑板車是滑板運動的新型產品，深受現代年輕人的喜愛。如圖所示，人站立在電動滑板車上沿水平地面勻速行駛，不計空氣阻力，下列說法正確的是A．人對滑板車的壓力就是人所受的重力B．滑板車對人的支持力與人對滑板車的壓力是一對作用力與反作用力C．滑板車對人的支持力與人受到的重力是一對作用力與反作用力D．某時刻人向上起跳時，滑板車對人的支持力大于人對滑板車的壓力√人對滑板車的壓力和人所受的重力二者的施力物體、力的性質和作用點都不同，不是同一個力，選項A錯誤；滑板車對人的支持力與人對滑板車的壓力是一對作用力與反作用力，選項B正確；滑板車對人的支持力與人受到的重力是一對平衡力，選項C錯誤；滑板車對人的支持力與人對滑板車的壓力是一對作用力與反作用力，任何狀態(tài)下大小都是相等的，選項D錯誤。5．(2024·浙江寧波效實中學期中)靠墻靜蹲是一種流行的健身運動。如圖為一女士借助瑞士球做靠墻靜蹲運動，女士后背保持挺直且倚靠在瑞士球上，瑞士球則倚靠在豎直墻面上，此時女士和瑞士球都處于靜止狀態(tài)。下列說法正確的是A．女士給瑞士球的彈力與墻面給瑞士球的彈力是一對作用力與反作用力B．若瑞士球向下加速運動，女士給瑞士球的彈力小于瑞士球給女士的彈力C．女士對地面的壓力就是女士受到的重力D．女士對地面的壓力與地面對女士的支持力是一對相互作用力√女士給瑞士球的彈力與墻面給瑞士球的彈力都作用在瑞士球上，不是一對作用力與反作用力，選項A錯誤；若瑞士球向下加速運動，女士給瑞士球的彈力與瑞士球給女士的彈力是一對作用力和反作用力，等大反向，選項B錯誤；壓力和重力是不同性質的力，不能說女士對地面的壓力就是女士受到的重力，選項C錯誤；女士對地面的壓力與地面對女士的支持力是一對相互作用力，選項D正確。6．如圖所示，物體A、B疊放在水平粗糙桌面上，用水平力F拉物體B，使A隨B一起向右做勻加速直線運動，則與物體B發(fā)生作用與反作用的力有A．三對

B．四對C．五對

D．六對√對B進行受力分析可知，B受到重力、地面的支持力、A對B的壓力、A對B向左的靜摩擦力、地面對B向左的滑動摩擦力、水平拉力六個力的作用，故與物體B發(fā)生作用與反作用的力有六對，選項D正確。7．吊在教室內的吊扇重力是G，靜止時固定桿對它的拉力為F，扇葉水平轉動后，桿對它的拉力為F′，則A．F＝F′＝GB．F＝G，F′＞FC．F＝G，F′＜FD．F′＝G，F′＞F√電風扇靜止時受到的重力和固定桿對它的拉力是一對平衡力，即F＝G；扇葉水平轉動起來后，推動空氣向下流動，由牛頓第三定律可知，電扇受到空氣的反作用力F″方向向上，則有F′＋F″＝G，故F>F′，綜上可知，C正確。8．如圖所示，站在向左運行的汽車上的人與車保持相對靜止，用手推車的力為F，腳對車向后的摩擦力為f。下列說法中正確的是A．當車做勻速運動時，F＝fB．當車做加速運動時，F>fC．當車做減速運動時，F<fD．不管車做何種運動，總是F與f等大反向√人受車對其向右的彈力F′和向左的靜摩擦力f′，根據牛頓第三定律，有F＝F′，f＝f′；當車做勻速運動時，人也是勻速前進，則F′＝f′，即F＝f，故A正確；當車做加速運動時，人也是加速前進，則f′>F′，即f>F，故B錯誤；當車做減速運動時，人也是減速前進，則f′<F′，即f<F，故C錯誤；車做變速運動時，F≠f，故D錯誤。9．(2024·黑龍江省綏化市期末)雜技是一種集技能、體能、娛樂性很強的表演活動。如圖為雜技“頂竿”表演，一人A站在地上，肩上扛一質量為M的豎直竹竿，當竿上一質量為m的人B以加速度a加速下滑時，竿對人A的壓力大小為(已知重力加速度為g)A．(M＋m)g－ma B．(M＋m)gC．(M＋m)g＋ma D．(M－m)g√以人B為研究對象，根據牛頓第二定律得mg－f＝ma，再以竹竿為研究對象，可知N＝Mg＋f′，又f＝f′，聯立得N＝(M＋m)g－ma，根據牛頓第三定律可知，竿對人A的壓力大小為(M＋m)g－ma。故A正確。10．