内容正文:
思想方法02 牛顿第三定律在受力分析中的妙用
一、方法概述
1.方法概述
在对物体进行受力分析时,如果不便于分析物体受到的某些力,则可以通过分析其反作用力来解决问题,牛顿第三定律将起到非常重要的转换研究对象的作用,使得我们对问题的分析思路更灵活、更宽阔。
2.常见类型
物体与地面(或其他受力未知的物体)相互作用,求物体对地面(或其他物体)的作用力。
3.解题技巧
(1)根据所求问题应用整体法或隔离法选择研究对象。
(2)根据牛顿第三定律转换研究对象,进行受力分析。
二、高考真题例证
【例证1】(2022·海南·高考真题)在冰上接力比赛时,甲推乙的作用力是,乙对甲的作用力是,则这两个力( )
A.大小相等,方向相反 B.大小相等,方向相同
C.的冲量大于的冲量 D.的冲量小于的冲量
2.(2022·浙江·统考高考真题)如图所示,鱼儿摆尾击水跃出水面,吞食荷花花瓣的过程中,下列说法正确的是( )
A.鱼儿吞食花瓣时鱼儿受力平衡
B.鱼儿摆尾出水时浮力大于重力
C.鱼儿摆尾击水时受到水的作用力
D.研究鱼儿摆尾击水跃出水面的动作可把鱼儿视为质点
【例证3】(2021·浙江·统考高考真题)如图所示,电动遥控小车放在水平长木板上面,当它在长木板上水平向左加速运动时,长木板保持静止,此时( )
A.小车只受重力、支持力作用
B.木板对小车的作用力方向水平向左
C.木板对小车的作用力大于小车对木板的作用力
D.木板对小车的作用力与小车对木板的作用力大小一定相等
【注意】
题中箱对地面的压力作用在地面上,因不能以地面为研究对象,这时必须转换研究对象,先以箱为研究对象,求地面对箱的支持力,再通过牛顿第三定律求箱对地面的压力。而求地面对箱的支持力时,要先分析箱的受力;求环对杆的摩擦力时,也要转换研究对象,先以环为研究对象,求杆对环的摩擦力,再通过牛顿第三定律求环对杆的摩擦力。
三、强化训练过关
一、单选题
1.(2023·江苏·模拟预测)据历史文献和出土文物证明,踢毽子起源于中国汉代,盛行于朝、隋唐。毽子由羽毛、金属片和胶垫组成。如图是同学练习踢毽子,毽子离开脚后,恰好沿竖直方向运动,下列说法正确的是( )
A.脚对毽子的作用力大于毽子对脚的作用力,所以才能把毽子踢起来
B.因为空气阻力存在,毽子在空中运动时加速度总是小于重力加速度g
C.毽子上升过程机械能减少,下落过程机械能增加
D.图中毽子被踢上去的漫画,符合物理规律的是图a
2.(2023·浙江·模拟预测)如图所示,外层覆盖锌的纳米机器人可携带药物进入老鼠体内,到达老鼠的胃部之后,外层的锌与消化液中的酸发生化学反应,产生氢气气泡作为推进动力,机器人的速度可达。若不计重力和浮力,则下列说法正确的是( )
A.胃液中的纳米机器人由电池驱动
B.机器人前进时对胃液的作用力比胃液对机器人的作用力大
C.机器人在胃液中匀速前进时,氢气气泡对机器人的作用力等于胃液对机器人的阻力
D.机器人在胃液中加速前进时,氢气气泡对机器人做的功等于机器人动能的增加量
3.(2023·广东·校联考模拟预测)机器人服务人类的场景正步入现实生活中,例如餐厅中使用机器人来送餐,就越来越常见。如图甲所示为某餐厅的送餐机器人,将其结构简化为如图乙所示的示意图,机器人的上表面保持水平。则下列说法中正确的是( )
A.菜品随着机器人一起做匀速直线运动时,菜品受到与运动方向一致的摩擦力作用
B.菜品随着机器人一起做匀速直线运动时,菜品对机器人的压力和机器人对菜品的支持力是一对平衡力
C.菜品随着机器人一起做匀加速直线运动时,菜品的惯性逐渐增大
D.菜品随着机器人一起做匀减速直线运动时,机器人对菜品的作用力大于菜品的重力
4.(2023·上海·一模)如图所示,家用吊扇对悬挂点有拉力作用,正常转动时吊扇对悬挂点的拉力与它不转动时相比( )
A.变大
B.变小
C.不变
D.无法判断
5.(2023·上海·一模)如图所示,甲、已两人在冰面上“拔河”.两人中间位置处有一分界线,约定先使对方过分界线者为赢.若绳子质量不计,冰面可看成光滑,则下列说法正确的是
A.甲对绳的拉力与绳对甲的拉力是一对平衡力
B.甲对绳的拉力与乙对绳的拉力是作用力与反作用力
C.若甲的质量比乙大,则甲能赢得“拔河”比赛的胜利
D.若乙对绳的速度比甲快,则乙能赢得“拔河”比赛的胜利
6.(2023·全国·模拟预测)轻绳一端系在质量为m的物体A上,另一端系在一个套在倾斜粗糙杆的圆环上。现用平行于杆的力F拉住绳子上一点O,使物体A从图中实线位置缓慢上升到虚线位置,并且圆环仍保持在原来位置不动。则在这一过程中,环对杆的摩擦力和环对杆的压力的变化情况是( )
A.逐渐增大,保持不变 B.保持不变,逐渐减小
C.逐渐减小,保持不变 D.保持不变,逐渐增大
二