3.3 牛顿第三定律（讲义）-【大单元教学】高一物理同步备课系列（人教版2019必修第一册）

第三章 相互作用——力 3.3 牛顿第三定律 情境导入 列车启动时加速较慢，小轿车启动时速度增加得较快；列车进站时要经过较长的时间才能停下，速度减小得慢，小轿车遇到紧急情况急刹车时，在很短的时间内就能停下来，速度减小得快．可见，速度的变化有快慢之分，我们用“加速度”来描述物体速度变化的快慢。 知识点一、作用力和反作用力☆☆ 1．物体间力的作用是相互的 引力的作用是相互的：地球对天上飞行的飞机有向下的引力，同时，飞机对地球有竖直向上的引力。 弹力的作用是相互的：桌子对书有一个向上的支持力，反之，书对桌面有一个竖直向下的压力。 摩擦力的作用是相互的：人在行走过程中，地对脚有一个向前的摩擦力，同时，脚对地有一个向后的摩擦力。 2．作用力与反作用力 （1）相互作用的一对力，一个力称为作用力， 另一个力则称为反作用力； （2）作用力与反作用力是相对的，定义一个力是作用力，则另一个力就是反作用力。因为一个物体既是施力物，又是受力物； 【典例1】某校运动会组织拔河比赛，甲获胜，这是因为（　　） A．地面对甲队的作用力大于甲队对地面的反作用力 B．地面对乙队向后的作用力大于绳子对乙队的拉力 C．地面对甲队向后的作用力大于绳子对甲队的拉力 D．甲队对乙队的作用力大于乙队对甲队的作用力 【变式】某人用绳子将一桶水从井内向上提的过程中，不计绳子的重力，以下说法正确的是（　　） A．只有在桶匀速上升过程中，绳子对桶的拉力才等于桶对绳子的拉力 B．桶加速上升的过程中，绳子对桶的拉力大于桶对绳子的拉力 C．桶加速上升的过程中，绳子对桶的拉力等于桶对绳子的拉力 D．桶减速向上运动的过程中，绳子对桶的拉力小于桶对绳子的拉力 知识点二、牛顿第三定律☆☆ 1． 探究作用力与反作用力的关系 如下图所示，把A、B两个弹簧测力计连接在一起，B的一端固定，用手拉测力计A，A对B的作用力为F，B对A的反作用力为。 实验结果：无论快拉还是慢拉弹簧测力计A，拉力大还是小，F和的大小始终相等，方向相反。 2． 牛顿第三定律 （1）两个物体之间的作用力和反作用力总是 ， ， ． （2）表达式：F=- 3. 对牛顿第三定律的理解 （1）牛顿第三定律中的“总是”强调对于任何物体，无论在任何条件下，两个力等大、反向和共线都成立，物体的质量、形状、运动状态及参考系的选取等因素均无关； （2）四个性质 异体性 作用力与反作用力分别作用在彼此相互作用的两个不同的物体上，在两个物体上都产生各自的作用效果，这个两个效果是不可抵消的； 同时性 作用力与反作用力总是同时产生、同时变化、同时消失的，没有先后之分，也没有主次之分 相互性 作用力与反作用力是一对相互作用力 同性质 作用力与反作用力性质相同。例如作用力是弹力，则反作用力必定也是弹力 【典例2】（2023秋·山东菏泽·高一统考期末）如图所示，大人跟小孩掰手腕，很容易把小孩的手压到桌面上，若大人对小孩手的作用力记为，小孩对大人手的作用力记为，则（　　）    A． B． C．与是一对平衡力 D．先于产生 【变式】（2023春·云南丽江·高一丽江第一高级中学校考期末）如图甲，用两个力传感器的挂钩钩在一起，向相反方向拉动，显示器屏幕上出示的结果如图乙所示．观察相互作用力随时间变化的真实实验曲线，可以得到以下实验结论（　　）    A．作用力与反作用力一定同时变化 B．作用力与反作用力的合力为0 C．作用力与反作用力总是相同 D．作用力与反作用力产生在同一挂钩上 知识点三、物体受力的初步分析☆☆ 1．受力分析 把指定的物体（研究对象）在特定的物理环境中受到的所有力找出来，并画出力的示意图。 2．力是否存在的依据判断 （1）条件判断法： 受力分析的思路 (1)根据物体运动状态的变化来分析和判断其受力情况。 (2)根据各种力的特点，从相互作用的角度来分析物体的受力。 3．力学中常见的三种性质力：重力、弹力、摩擦力。 4．受力分析要注意的几个问题 (1)明确要分析哪个物体所受的力。 (2)受力分析的一般顺序：先分析重力、再分析弹力、然后分析摩擦力，并且画出力的示意图。 (3)在受力分析时，不要把某个力的反作用力跟这个力的平衡力混淆起来。 【典例3】在图中画出物体A所受弹力的示意图（已知图中物体A均处于静止状态，各接触面都是光滑的）。       【变式】在图中画出（1）~（4）中静止物体A的受力示意图（图中球形物体的接触面光滑）。 题型一：作用力与反作用力 【典例4】机器人服务人类的场景越来越广泛，如餐厅使用的送餐机器人，某次送餐时送餐机器人保持匀速运动，现将其结构简化为如图乙所示的示意图，机器人的上表面始终保持水平，则下列说