内容正文:
第三章 相互作用——力
3 牛顿第三定律
一、作用力与反作用力
力的作用总是相互的,关于作用力和反作用力的下列说
法中,正确的是_______。
①物体间可能只有作用力,没有反作用力
②物体间先有作用力,然后才有反作用力
③物体间的作用力可能与反作用力垂直
⑤⑥⑦
基础梳理
④作用力与反作用力的合力为零
⑤作用力和反作用力总是相互依存、共同存在的
⑥相互作用的一对力中,称哪一个力为作用力是任意的
⑦作用力和反作用力必定是同种性质的力
二、牛顿第三定律
【思考】
两个弹簧测力计A和B连接在一起,用手拉A,两弹簧测力计的示数有何特点?
提示:相同
1.两个物体之间的作用力和反作用力的关系:
(1)大小关系:_________。
(2)方向关系:_____。
(3)作用线情况:作用在_____________(选填“同一条
直线上”或“两条互相平行的直线上”)。
总是相等
相反
同一条直线上
2.数学表达式:
(1)F=-F′。
(2)“-”号的意义:作用力与反作用力_________。
方向相反
三、物体受力的初步分析
1.受力分析的顺序:_____、弹力和摩擦力。
2.一对平衡力和一对作用力与反作用力:
(1)一对相互平衡的力作用在_____物体上,一对作用力
和反作用力作用在两个相互作用的物体上。
(2)一对相互平衡的力不一定是同一种类的力,一对作
用力和反作用力一定是_____种类的力。
重力
同一
同一
一 牛顿第三定律
1.作用力与反作用力的“四同”和“三异”:
作用力与反作用力比较
四
同 等大 大小总是相等
共线 作用在一条直线上
同时 同时产生、同时变化、同时消失
同性质 同一性质的力
素养形成
作用力与反作用力比较
三
异 异向 方向相反
异体 作用在不同的物体上
异效 效果不能相互抵消,不能认为合力为零
2.实验探究:作用力与反作用力的关系
(1)探究过程。
如图,把两个弹簧测力计A和B连接在一起,用手拉A,发现两个弹簧测力计的示数相同。改变拉力,弹簧测力计的示数都随着变化,但两者的示数总是相同,这说明作用力和反作用力大小相等,方向相反。
(2)实验结论。
牛顿第三定律: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。
【思考·讨论】
(1)利用船桨向后拨水,水对船桨的力方向如何? (物理观念)
提示:水对船桨的力方向向前。
(2)人对绳子的拉力和绳子对人的拉力存在什么关系? (物理观念)
提示:人对绳子的拉力和绳子对人的拉力是一对作用力和反作用力,大小相等,方向相反。
【典例示范】
为落实党的十九大精神,传统民俗旅游日益火爆,如图所示为游客乘坐马车观光的场景,马拉着车在公路上加速前进。关于马拉车的力与车拉马的力,下列说法正确的是 ( )
A.由于马车加速前进,马拉车的力大于车拉马的力
B.只有马车匀速前进,马拉车的力才等于车拉马的力
C.马拉车的力与车拉马的力是一对平衡力,大小始终相等
D.马拉车的力与车拉马的力是一对相互作用力,大小始终相等
【解析】选D。马向前拉车的力和车向后拉马的力是一对作用力与反作用力,它们总是大小相等、方向相反,加速运动时,马向前拉车的力等于车向后拉马的力,A、B、C错误,D正确。
【素养训练】
1.跳水一直是我国的优势项目,如图所示,一运动员站在3 m高的跳板上,图中F1表示人对跳板的弹力,F2表示跳板对人的弹力,则 ( )
A.先有F1后有F2
B.一旦人离开跳板,F2立即消失,F1依旧存在
C.因人离开跳板前具有向上的加速度,所以F2大于F1
D.F1和F2大小相等、方向相反,是一对相互作用力
【解析】选D。F1和F2是一对相互作用力,大小相等、方向相反、同时产生、同时消失,D正确,A、B、C错误。
2.在“探究作用力与反作用力的关系”实验中,如图甲所示,某同学用两个力传感器进行实验,通过计算机得到图乙。下列由图乙得到的实验结论中错误的是
( )
A.两传感器间的作用力与反作用力大小相等
B.两传感器间的作用力与反作用力方向相反
C.两传感器间的作用力与反作用力同时变化
D.两传感器间的作用力与反作用力作用在同一物体上
【解析】选D。根据图像可知,两传感器间的作用力与反作用力大小相等,方向始终相反,A、B正确;作用力与反作用力同时产生,同时变化,同时消失,C正确;作用力与反作用力作用在不同的物体上,D错误。
【补偿训练】
1.一小车受绳的拉力作用由静止开始前进,先做加速运动,然后改为匀速运动,再改为减速运动,则下列说法正确的是 ( )
A.加速前进时,绳拉小车的力大于小车拉绳的力
B.减速前进时,绳拉小车的力大于小车拉绳的力
C.只有匀速前进时,绳拉小车的力与小车拉绳的力大小才相等
D.不管小车如何前进,绳拉小车的力与