(讲义)第4章 第4节 牛顿第三定律-【提分教练】2023-2024学年新教材高中物理必修第一册(粤教版2019)

第四节　牛顿第三定律 1．知道力的作用是相互的，理解作用力和反作用力的概念，体会物理概念的生成过程． 2．理解牛顿第三定律，会用它解决简单的问题． 3．掌握一对平衡力与一对相互作用力的区别和联系． 知识点一　探究作用力与反作用力的关系 1．作用力与反作用力：一个物体对另一个物体有作用力时，同时也受到另一物体对它的反作用力，它们总是成对出现的．我们把两个物体间的这种相互作用力称为作用力与反作用力． 2．实验与探究 把两个弹簧测力计A和B连结在一起，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． 　作用力与反作用力总是作用在不同的物体上，这是与平衡力的关键区别． 知识点二　牛顿第三定律 1．内容：两个物体之间的作用力F和反作用力F′总是大小相等、方向相反，作用在同一条直线上． 2．作用力和反作用力特点：分别作用在两个不同的物体上，它们同时产生、同时消失，是同种性质的力． 3．公式表达：F＝－F′. 　这里负号表示这两个力的方向相反． 　(1)作用力与反作用力总是同时产生、同时消失的． (　　) (2)作用力和反作用力大小相等、方向相反，在同一条直线上，因此它们的合力为零． (　　) (3)摩擦力的反作用力一定是摩擦力． (　　) (4)歇后语：鸡蛋砸石头——不自量力．石头对鸡蛋的作用力等于鸡蛋对石头的作用力吗？ [答案]　(1)√　(2)×　(3)√　(4)提示：等于． 机器人的研发和使用给人们生活带来极大的便利，如图是一个重为G的扫地机器人在水平地板上行驶． 请探究： (1)地板对机器人的支持力与机器人受到的重力是一对作用力与反作用力，这种观点正确吗？ (2)对机器人进行受力分析，并找出作用力与反作用力和一对平衡力？ 提示：(1)不正确． (2)机器人受重力和支持力的作用，它们是一对平衡力；支持力与机器人对地面压力是作用力与反作用力；重力与机器人对地球的引力是一对作用力与反作用力． 考点1　作用力与反作用力和一对平衡力的比较 项目 作用力与反作用力 一对平衡力 相同点 大小相等、方向相反、作用在同一条直线上 不 同 点 作用对象 两个力分别作用在两个物体上 两个力作用在同一个物体上 作用时间 同时产生，同时变化，同时消失，不可单独存在 不一定同时产生或消失 力的种类 一定是同性质的力 不一定是同性质的力 作用效果 因为一对作用力与反作用力作用在两个物体上，各自产生作用效果，故不能求合力 一对平衡力的作用效果是使物体处于平衡状态，合力为零 【典例1】　(多选)将一木箱置于粗糙的水平地面上，现用一水平绳拉着木箱匀速前进，则(　　) A．木箱所受到的拉力和水平地面对木箱的摩擦力是一对作用力与反作用力 B．木箱对水平地面的压力和水平地面对木箱的支持力是一对作用力与反作用力 C．木箱所受的重力和水平地面对木箱的支持力是一对平衡力 D．木箱对水平地面的压力和水平地面对木箱的支持力是一对平衡力 思路点拨：①明确每个力的受力物体和施力物体． ②平衡力一定作用于同一物体，而作用力与反作用力一定作用在两个物体上． BC　[木箱匀速前进，木箱所受到的拉力和水平地面对木箱的摩擦力是一对平衡力；木箱所受的重力和水平地面对木箱的支持力是一对平衡力．木箱对水平地面的压力和水平地面对木箱的支持力是一对作用力与反作用力．所以选项B、C正确，A、D错误．] 　区分作用力、反作用力和平衡力的方法 (1)作用力与反作用力只涉及两个相互作用的物体，是甲物体对乙物体，乙物体对甲物体的关系． (2)平衡的一对力涉及三个物体，即两个施力物体同时作用在一个受力物体上． [跟进训练] 1．(2022·广东揭阳高一期末)如图所示，小明用水平力推停在水平地面上的汽车，但没有推动，下列关于小明没有推动汽车的解释中正确的是(　　) A．小明的推力与汽车对小明的反作用力相互抵消，所以汽车不动 B．汽车由于质量大，惯性很大，小明的水平力大小有限，不可能推动 C．小明的推力与地面对汽车的摩擦力平衡，所以汽车不动 D．小明的推力小于地面对汽车的摩擦力，所以汽车不动 C　[小明的推力与汽车对小明的作用力是一对作用力与反作用力，不能相互抵消，故A错误；再小的力都可以使质量很大的物体产生加速度，汽车没被推动的原因是小明的推力小于地面给汽车的最大静摩擦力，如果汽车与地面间的摩擦很小，小明有可能推动，故B错误；汽车在水平推力的作用下保持静止状态，汽车水平方向上受到的推力和摩擦力是一对平衡力，大小相等，C正确，D错误．故选C.] 考点2　牛顿第三定律的理解 1．牛顿第三定律表达式：F＝－F′，式中的“－”号表示作用力与反作用力方向相反． 2．作用力与反作用力