專題3.3牛頓第三定律【講】一．講核心素養(yǎng)物理觀念：作用力與反作用力及其關(guān)系。1.知道力的作用是相互的，并了解作用力、反作用力的概念。2．理解牛頓第三定律的含義。(重點(diǎn))3．會(huì)用牛頓第三定律解決簡(jiǎn)單問題。(難點(diǎn))4．會(huì)區(qū)分平衡力和作用力與反作用力。科學(xué)思維：受力分析的轉(zhuǎn)換法。科學(xué)探究：探究生活中物體間相互作用的規(guī)律。科學(xué)態(tài)度與責(zé)任：從生活中走向物理，感受到物理與生活的聯(lián)系，產(chǎn)生親近的情感。二．講考點(diǎn)與題型【考點(diǎn)一】對(duì)牛頓第三定律的理解1．表達(dá)式：F＝－F′，負(fù)號(hào)表示作用力F與反作用力F′的方向相反．2．作用力與反作用力的“四同”“三異”作用力與反作用力關(guān)系四同等大大小總是相等共線作用在一條直線上同時(shí)同時(shí)產(chǎn)生、同時(shí)變化、同時(shí)消失同性質(zhì)同一性質(zhì)的力三異異向方向相反異體作用在不同的物體上異效效果不能相互抵消，不能認(rèn)為合力為零【例1】(2020·上海學(xué)業(yè)考試)關(guān)于牛頓第三定律，下面說法中正確的是()A．兩物體間先有作用力，后有反作用力B．作用力與反作用力可以是不同性質(zhì)的力C．作用力與反作用力同時(shí)產(chǎn)生，同時(shí)消失D．作用力與反作用力的合力等于零【素養(yǎng)提升】本題考查的核心素養(yǎng)是物理觀念，要求學(xué)生理解能將物體看成質(zhì)點(diǎn)的基本條件?！疽?guī)律方法】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．【變式訓(xùn)練1】1．(2019·豐臺(tái)月考)《荀子·議兵》中寫道：“經(jīng)桀作堯，譬之若以卵投石，以指繞沸．”，其中“以卵擊石”意思為拿雞蛋去碰石頭．比喻不估計(jì)自己的力量，自取滅亡．從物理學(xué)的角度看雞蛋與石頭相碰，下列說法中正確的是()A．石頭對(duì)雞蛋的力大于雞蛋對(duì)石頭的力B．石頭對(duì)雞蛋的力小于雞蛋對(duì)石頭的力C．石頭對(duì)雞蛋的力與雞蛋對(duì)石頭的力大小相等D．石頭對(duì)雞蛋的力與雞蛋對(duì)石頭的力方向相同【變式訓(xùn)練2】．(2021·北京學(xué)業(yè)考試)第24屆冬季奧林匹克運(yùn)動(dòng)會(huì)將在2022年由北京市和張家口市聯(lián)合舉辦．越野滑雪是比賽項(xiàng)目之一，如圖為中國(guó)運(yùn)動(dòng)員在訓(xùn)練中的照片，運(yùn)動(dòng)員在賽道上滑行時(shí)，關(guān)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(duì)賽道的作用力大于賽道對(duì)滑雪板的作用力B．滑雪板對(duì)賽道的作用力小于賽道對(duì)滑雪板的作用力C．滑雪板對(duì)賽道的作用力與賽道對(duì)滑雪板的作用力大小相等D．滑雪板對(duì)賽道的作用力與賽道對(duì)滑雪板的作用力方向相同【考點(diǎn)二】相互作用力與平衡力的比較1．作用力和反作用力與平衡力的比較內(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)消失無依賴關(guān)系，撤除一個(gè)，另一個(gè)依然可存在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)大小相等、方向相反、作用在一條直線上2.區(qū)分作用力、反作用力和平衡力的方法區(qū)分作用力、反作用力和平衡力，最簡(jiǎn)單的方法是看涉及的物體個(gè)數(shù)．(1)作用力與反作用力只涉及兩個(gè)相互作用的物體，是甲物體對(duì)乙物體的關(guān)系．(2)平衡的一對(duì)力涉及三個(gè)物體，即兩個(gè)施力物體同時(shí)作用在一個(gè)受力物體上．【例2】引體向上是同學(xué)們經(jīng)常做的一項(xiàng)健身運(yùn)動(dòng)。該運(yùn)動(dòng)的規(guī)范動(dòng)作是：兩手正握單杠，由懸垂開始，上拉時(shí)，下顎須超過單杠面。下放時(shí)，兩臂放直，不能曲臂，如圖所示，這樣上拉下放，重復(fù)動(dòng)作，達(dá)到健身的目的。關(guān)于做引體向上動(dòng)作時(shí)人的受力，以下判斷正確的是()A．在加速上拉過程中，單杠對(duì)人的作用力大于人對(duì)單杠的作用力B．在加速下放過程中，單杠對(duì)人的作用力等于人對(duì)單杠的作用力C．懸垂靜止時(shí)，單杠對(duì)人的作用力與人對(duì)單杠的作用力是一對(duì)平衡力D．在加速下放過程中，在某瞬間人可能不受力的作用【素養(yǎng)提升】本題考查的核心素養(yǎng)是物理觀念及科學(xué)思維?！疽?guī)律方法】區(qū)分作用力、反作用力和平衡力的方法區(qū)分作用力、反作用力和平衡力，最簡(jiǎn)單的方法是看涉及的物體的個(gè)數(shù)。(1)作用力與反作用力只涉及兩個(gè)相互作用的物體，是甲物體對(duì)乙物體，乙物體對(duì)甲物體的關(guān)系。(2)平衡的一對(duì)力涉及三個(gè)物體，即兩個(gè)施力物體同時(shí)作用在一個(gè)受力物體上。【變式訓(xùn)練1】我國(guó)“嫦娥四號(hào)”探測(cè)器成功著陸在月球背面南極附近的預(yù)選著陸區(qū)，人類探測(cè)器首次登陸月球背面．在著陸過程最后階段，“嫦娥四號(hào)”先懸停在距月面100m高處，再緩慢下降到著陸點(diǎn)上方4m處，最終關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)以自由落體方式完美著陸在月面，關(guān)于該探測(cè)器從距月面上方100m高處緩慢下降到著陸點(diǎn)上方4m處的過程中，下列說法正確的是()A．探測(cè)器受到噴射氣體的反沖力與自身重力是一對(duì)相互作用力B．探測(cè)器受到噴射氣體的反沖力與自身重力是一對(duì)平衡力C．探測(cè)器對(duì)噴射氣體的力與噴射氣體對(duì)探測(cè)器的反沖力合力為零D．探測(cè)器對(duì)噴射氣體的力與噴射氣體對(duì)探測(cè)器的反沖力大小相等【變式訓(xùn)練2】(2021·江蘇泰州中學(xué)期末)磁性黑板擦吸附在豎直的黑板平面上靜止不動(dòng)時(shí)，黑板擦受到的磁力()A．小于它受到的彈力B．大于它受到的彈力C．與它受到的彈力是一對(duì)作用力與反作用力D．與它受到的彈力是一對(duì)平衡力【考點(diǎn)三】物體受力的初步分析1.受力分析的一般順序一般先分析重力；再分析彈力，環(huán)繞物體一周，找出跟研究對(duì)象接觸的物體，并逐個(gè)分析這些物體對(duì)研究對(duì)象是否有彈力作用；然后分析摩擦力，對(duì)凡有彈力作用處逐一進(jìn)行分析；最后是其他力。2．受力分析常用的方法(1)整體法與隔離法整體法隔離法概念將加速度相同的幾個(gè)物體作為一個(gè)整體來分析的方法將研究對(duì)象與周圍物體分隔開分析的方法選用原則研究系統(tǒng)外的物體對(duì)系統(tǒng)整體的作用力或系統(tǒng)整體的加速度研究系統(tǒng)內(nèi)物體之間的相互作用力注意問題受力分析時(shí)不要再考慮系統(tǒng)內(nèi)物體間的相互作用力一般隔離受力較少的物體(2)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)其做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)影響的不同來判斷該力是否存在。3．受力分析的步驟【例3】如圖所示，物體A放在物體B上，物體B為一個(gè)斜面體，且放在粗糙的水平地面上，A、B均靜止不動(dòng)，則物體B的受力個(gè)數(shù)為()A．2 B．3C．4 D．5【變式訓(xùn)練1】(多選)如圖所示，放在水平地面上的物體M上疊放著物體m，m與M之間有一處于壓縮狀態(tài)的彈簧，整個(gè)裝置處于靜止?fàn)顟B(tài)，則下列關(guān)于m和M的受力情況分析正確的是()A．m給M向左的摩擦力 B．M給m向左的摩擦力C．地面對(duì)M的摩擦力向右 D．地面對(duì)M無摩擦力作用【變式訓(xùn)練2】(多選)如圖所示，兩個(gè)相似的斜面體A、B在豎直向上的力F的作用下靜止靠在豎直粗糙墻壁上．關(guān)于斜面體A和B的受力情況，下列說法正確的是()A．A一定受到四個(gè)力B．B可能受到四個(gè)力C．B與墻壁之間一定有彈力和摩擦力D．A與B之間一定有摩擦力三．講知識(shí)體系四．課堂練習(xí)1．關(guān)于作用力和反作用力，下面說法中正確的是()A．物體相互作用時(shí)，先產(chǎn)生作用力，然后才產(chǎn)生反作用力B．作用力和反作用力大小相等，方向相反，在同一條直線上，因此它們的合力為零，是一對(duì)平衡力C．放在水平桌面上的書所受重力和支持力互為作用力與反作用力D．作用力和反作用力總是同時(shí)產(chǎn)生，同時(shí)消失，分別作用在相互作用的兩個(gè)不同物體上2．如圖所示，小明撐桿使船離岸，則下列說法正確的是()A．小明與船之間存在摩擦力B．桿的彎曲是由于受到桿對(duì)小明的力C．桿對(duì)岸的力大于岸對(duì)桿的力D．小明對(duì)桿的力和岸對(duì)桿的力是一對(duì)相互作用力3．下列各選項(xiàng)中的一對(duì)力，屬于相互作用力的是()A．懸繩對(duì)電燈的拉力和電燈的重力B．電燈拉懸繩的力和懸繩拉電燈的力C．懸繩拉天花板的力和電燈拉懸繩的力D．懸繩拉天花板的力和電燈的重力4．(多選)(2020·贛州期末)在做驗(yàn)證牛頓第三定律DIS實(shí)驗(yàn)時(shí)，把兩個(gè)力傳感器的掛鉤鉤在一起，向相反的方向拉動(dòng)，兩個(gè)力傳感器的相互作用力隨時(shí)間變化的曲線如圖所示，觀察分析圖線可得到的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是()A．作用力與反作用力的性質(zhì)可以不同B．作用力