第四章 第5节 牛顿第三定律-【高考领航】2023-2024学年高中物理必修第一册同步核心辅导与测评（教科版）

第5节　牛顿第三定律 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．理解牛顿第三定律。 3．能用牛顿第三定律解释生产生活中的有关现象、有关问题。 1．物理观念：作用力与反作用力、牛顿第三定律。 2．科学思维：能对比较简单的作用力和反作用力、物体的受力分析进行分析和推理，获得结论；能够区分一对作用力与反作用力和一对平衡力。 3．科学探究：通过实验探究作用力与反作用力的关系。 4．科学态度与责任：在生产、生活中，对反冲现象的解释与应用。　　　　　　　　　　　 　作用力与反作用力 1．定义：两个物体间相互作用的一对力叫作作用力和反作用力。我们可以把这一对力中的任一个力叫作作用力，则另一个力就叫作这个力的反作用力。 2．特点：作用在两个不同的物体上，总是性质相同，同时存在，同时变化，同时消失。 　牛顿第三定律 1．实验探究：如图，两个弹簧测力计A和B连接在一起，用手拉A，结果发现两个弹簧测力计的示数是相等的。改变拉力，弹簧测力计的示数也随之改变，但两个弹簧测力计的示数总是相等，这说明作用力和反作用力大小相等，方向相反。 2．牛顿第三定律 (1)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，且作用在同一条直线上。 (2)公式：F＝－F′，式中的负号表示作用力与反作用力方向相反。 3．一对平衡力与一对作用力和反作用力 (1)一对相互平衡的力作用在同一个物体上，一对作用力和反作用力分别作用在两个物体上。 (2)一对相互平衡的力不一定是同一性质的力，而一对作用力和反作用力一定是同一性质的力。 4．反冲：当物体中的一部分向某方向抛出射出，弹出时，其余部分就会同时向相反方向运动，这种现象叫作反冲。 [课前小练] 1．判断下列说法是否正确。 (1)两个物体只有接触才存在作用力和反作用力。(×) (2)物体间先有作用力，然后才有反作用力。(×) (3)物体间的作用力和反作用力等大、反向，可以抵消。(×) (4)物体对桌面的压力与桌面对物体的支持力是一对作用力与反作用力。(√) (5)物块静止放在水平桌面上，物块所受重力和桌面对物块的支持力是一对平衡力。(√) 2．如图所示，甲、乙两个相同的空水杯在水平桌面上保持静止，则下列说法正确的是(　　) A．甲杯子是斜放的，所以甲杯受到的力不平衡 B．甲杯对桌面的压力与甲杯的重力是一对平衡力 C．甲杯对乙杯的作用力与地面对乙杯的支持力是一对平衡力 D．甲杯对乙杯的作用力与乙杯对甲杯的作用力是一对相互作用力 解析：D　甲杯处于静止状态，故甲杯受力平衡，故A错误；一对平衡力是同一个受力物体，故B错误；甲杯对乙杯的作用力与地面对乙杯的支持力不共线，故不是平衡力，故C错误；甲杯对乙杯的作用力与乙杯对甲杯的作用力是一对相互作用力，大小相等，方向相反，作用在两个物体上，故D正确。故选D。 　对牛顿第三定律的理解 [思考探究] 我们知道力是物体对物体的作用。如图所示，女孩推了男孩一下，为什么在男孩前进的同时，女孩会后退？ 提示：女孩推男孩，男孩受到女孩的推力而向前运动，女孩后退是因为她同时也受到了男孩对她向后的推力。 [思维深化] 1．表达式：F＝－F′，负号表示作用力F和反作用力F′的方向相反。 2．作用力和反作用力的“四同”“三异” 作用力和反作用力的关系 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 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0 　如图甲所示，将一个力传感器固定在滑块上，另一个力传感器钩住它向右拉滑块，观察到这对拉力随时间变化的曲线如图乙所示，下列说法正确的是(　　) 甲 乙 A．作用力大时，反作用力小 B．作用力和反作用力的大小总是相等 C．反作用力总是在作用力出现后才产生的 D．图乙所示的曲线，只有在滑块静止或做匀速运动时才能得到 解析：B　观察分析两个力传感器的相互作用力随时间变化的曲线，可以看出作用力与反作用力总是大小相等、方向相反、而且同时变化，A、C错误，B正确；作用力与反作用力总是等大、反向、共线的关系，与物体的运动状态无关，D错误。故选B。 正确理解牛顿第三定律中“总是”的含义 “总是”是强调对于任何物体，在任何情况下，作用力与反作用力的关系都成立。可以从以下几个方面理解： (1)不管物体的大小、形状如何，例如，大物体与大物体之间，大物体与小物体之间，任何形状的物体之间，其作用力与反作用力总是大小相等、方向相反的。 (2)不管物体的运动状态如何，例如，静止的物体之间，运动的物体之间，静止与运动的物体之间，其作用力与反作用力总是大小相等、方向相反的。 (3)作用力与反作用力的产生和消失总是同