内容正文:
答案 (1)0.4 (2)120 N 80 N (3)80 N
13.如图3-2-17所示,在粗糙的水平地面上静止放一质量为m1=2 kg的物块A,A与水平地面之间的动摩擦因数为μ=0.4,A与水平地面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力(重力加速度g=10 m/s2)。
图3-2-17
(1)若在物块A上施加一水平向右的恒力F=6 N,则A受到地面的摩擦力为多大?方向如何?
(2)要使A向右做匀速直线运动,则需向右施加的水平恒力F′为多大?
(3)在A上叠放一质量为m2=1 kg的物块B,如果两物块共同沿水平地面向右做匀速直线运动,则施加在A上的水平恒力F″为多大?
解析 (1)A与地面间的最大静摩擦力Ffm=μm1g=8 N,F=6 N<Ffm=8 N,则A静止。
A受到地面的静摩擦力,大小为Ff1=6 N,方向水平向左。
(2)当A在恒力F′作用下沿水平地面向右做匀速直线运动时,恒力F′=Ffm=8 N。
(3)当A、B两物块共同沿水平地面向右做匀速直线运动时,施加在A上的水平恒力为F″=Ffm′=μ(m1+m2 )g=12 N。
答案 (1)6 N 水平向左 (2)8 N (3)12 N
3 牛顿第三定律
[学业要求与核心素养]
物理观念
1.知道作用力和反作用力的概念。
2.理解牛顿第三定律。
科学探究
通过实验探究作用力和反作用力的关系。
科学思维
1.会用牛顿第三定律分析、解决简单问题。
2.能区别一对平衡力和一对作用力和反作用力。
一、作用力和反作用力
1.力是物体对物体的作用。只要谈到力,就一定存在受力物体和施力物体。
2.两个物体之间的作用总是相互的。施力物体同时也一定是受力物体。物体间相互作用的这一对力叫作作用力和反作用力。
3.作用力和反作用力总是相互依存、同时存在的,我们可以把其中的任何一个力叫作作用力,另一个力叫作反作用力。
二、牛顿第三定律
1.作用力与反作用力的特点:如图3-3-1所示,将两弹簧测力计A、B连接在一起,当用力缓慢拉A弹簧测力计时,发现不管拉力F多大,A、B两弹簧测力计的示数总是相等,这个实验说明作用力与反作用力大小相等、方向相反。
图3-3-1
2.牛顿第三定律内容:两个物体之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。
三、物体受力的初步分析
1.分析物体受力,有两条思路:一是根据物体运动状态的变化分析和判断其受力情况。二是根据各种力的特点,从相互作用的角度分析物体的受力。
2.受力分析中常见的三种力
(1)重力:任何物体都受重力,其方向竖直向下。
(2)弹力:两个相互接触的物体相互挤压时就会产生弹力,其方向与接触面垂直(选填“平行”或“垂直”)。
(3)摩擦力:当两个粗糙且挤压的接触面发生相对运动或具有相对运动趋势时,接触面处就会产生滑动摩擦力或静摩擦力,其方向与接触面平行(选填“平行”或“垂直”)。
3.平衡力与作用力和反作用力
(1)一对平衡力:大小相等、方向相反、作用在同一条直线上,且作用在一个(选填“一个”或“两个不同的”)物体上。
(2)作用力和反作用力:大小相等、方向相反、作用在同一条直线上,且作用在两个不同的(选填“一个”或“两个不同的”)物体上。
(3)一对作用力和反作用力一定(选填“一定”或“不一定”)是同一种类的力,而一对平衡力则不一定(选填“一定”或“不一定”)是同一种类的力。
|自我诊断|
判断下列说法的正误。
(1)先有作用力,然后有反作用力。(×)
(2)作用力与反作用力大小相等,方向相反,合力为零。(×)
(3)物体间的作用力可能与反作用力垂直。(×)
(4)只有两物体接触时,才会产生作用力与反作用力。(×)
(5)物体间的作用力与反作用力一定是同性质的力。(√)
(6)一个物体受几个力作用,则一定存在几个反作用力。(√)
(7)只要大小相等、方向相反的同一条直线上的两个力就是一对作用力和反作用力。(×)
知识点一 牛顿第三定律
[问题探究]
1.如图3-3-2所示,甲、乙两船原来静止在平静的水面上,甲船上的人用力推乙船,为什么甲船也会朝相反的方向运动?
图3-3-2
答案 人对乙船有作用力,使乙船向左运动,同时乙船对人有力的作用,使人和甲船一起向右运动。
2.如图3-3-3所示,两个弹簧测力计A、B对拉时,两个示数是否相等?逐渐增大拉力大小,二者示数是否仍然相等?
图3-3-3
答案 相等 相等
[归纳升华]
1.作用力和反作用力的三个性质
(1)异体性:作用在相互作用的两个不同的物体上。
(2)同时性:同时产生、变化、消失,不分先后。
(3)相互性:相互成对出现。
2.作用力和反作用力的四个特征
等值
作用力和反作用力大小总是相等的
反向
作用力和反作用力方向总是相反的
共线
作用力和反作用力总是在同