3.3 牛顿第三定律（举一反三）【四大题型】-2024-2025学年高一物理举一反三系列（人教版2019必修第一册）

3.3 牛顿第三定律【四大题型】 【人教版2019】 【题型1 作用力与反作用力】 1 【题型2 牛顿第三定律】 3 【题型3 相互作用力与平衡力的比较】 5 【题型4 受力分析】 7 知识点1：作用力和反作用力　牛顿第三定律 1.力：力是物体对物体的作用，任何力一定同时存在着受力物体和施力物体。 2.作用力和反作用力：当一个物体对另一个物体施加了力，后一个物体一定同时对前一个物体也施加了力。物体间相互作用的这一对力，通常叫作作用力和反作用力。作用力和反作用力总是相互依赖、同时存在的。 3.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。 （1）公式：F=-F’(负号表示作用力与反作用力的方向相反) （2）牛顿第三定律的适用范围 牛顿第三定律是个普遍规律。所阐明的作用力与反作用力的关系不仅适用于静止的物体之间，也适用于相对运动的物体之间，这种关系与作用力的性质、物体质量大小、作用方式(是否接触)、物体运动状态及参考系的选择均无关。 4.对牛顿第三定律的进一步理解 (1)作用力和反作用力的三个特征：①等值；②反向；③共线。 (2)作用力和反作用力的四个性质：①异体性；②同时性；③相互性；④同质性。 【题型1 作用力与反作用力】 【例1】下列关于作用力和反作用力的说法正确的是( ) A.当作用力消失后，反作用力才慢慢消失 B.作用力是弹力，则反作用力一定是弹力 C.重力是没有反作用力的 D.一对作用力和反作用力的合力一定为零 【答案】A 【详解】作用力和反作用力同时消失，A错误；作用力和反作用力是同种性质的力，B正确；重力的反作用力是物体对地球的吸引力，C错误；作用力和反作用力作用在不同物体上，不可以合成，D错误． 【变式1-1】每年农历五月初五，是中国民间的传统节日——端午节.每逢端午节，最具节日特色的是赛龙舟了.当船正在加速向右运动时（　 　） A. 队员只受到重力、支持力的作用 B. 水对船的作用力水平向左 C. 水对桨的作用力大于桨对水的作用力 D. 水对桨的作用力与桨对水的作用力大小一定相等 【答案】D 【详解】略． 【变式1-2】下列关于两个物体间作用力与反作用力的说法，正确的是( ) A.若相互作用的两个物体处于加速运动状态，其作用力与反作用力大小可能不相等 B.有作用力才有反作用力，因此先有作用力后产生反作用力 C.作用力与反作用力只存在于相互接触的两个物体之间 D.作用力与反作用力的性质一定相同 【答案】D 【详解】牛顿第三定律适用于任何情况，与其运动状态和是否接触无关，且作用力与反作用力始终大小相等、方向相反，故A错误，C错误；作用力与反作用力，它们同时产生、同时变化、同时消失，故B错误；作用力与反作用力一定是同性质的力，故D正确。 【变式1-3】下图是利用传感器探究牛顿第三定律时的得到的图像，则从图像可以得到的正确结论是（　　） A.作用力与反作用力作用在同一物体上 B.作用力与反作用力同时存在，不同时消失 C.作用力与反作用力方向总是相反 D.作用力与反作用力的合力为零 【答案】C 【详解】图像表示的是力传感器的受力情况，作用力和反作用力是两个物体之间的相互作用力，作用在两个物体上，效果不能抵消，不能求合力，故A、D错误。由图像可以看出两个力的大小总是相等的，并且两个力的方向始终相反，它们的变化的情况是一样的，故B错误，C正确。 【题型2 牛顿第三定律】 【例2】根据对牛顿第三定律的理解，下列说法中正确的是( ) A.人走路时，地对脚的力大于脚对地的力，所以人往前走 B.物体 A 静止在物体 B 上， A 的质量是 B 的100倍，则 A 对 B 的作用力大于 B 对 A 的作用力 C.以卵击石，石头没有损伤而鸡蛋破，是因鸡蛋对石头的作用力小于石头对鸡蛋的作用力 D.甲、乙两同学手拉手拔河，甲对乙的作用力在任何情况下都与乙对甲的作用力大小相等 【答案】D 【详解】人走路时，地对脚的力与脚对地的力是一对作用力和反作用力，大小相等、方向相反，A错误；无论 A 、 B 的质量大小如何， A 对 B 的作用力与 B 对 A 的作用力是一对作用力和反作用力，大小相等、方向相反，B错误；鸡蛋对石头的作用力与石头对鸡蛋的作用力是一对作用力和反作用力，大小相等、方向相反，C错误；甲对乙的作用力与乙对甲的作用力是一对作用力和反作用力，大小相等、方向相反，D正确. 【变式2-1】（2024常州期中）一只小鸟停在树枝上，树枝发生了弯曲，小鸟处于静止状态.下列说法正确的是（　 　） A. 树枝对小鸟的弹力是由于树枝发生形变产生的 B. 树枝对小鸟作用力的方向垂直于树枝向上 C. 小鸟对树枝的作用力大于树枝对小鸟的作用力 D. 小鸟起飞瞬间，树枝对小鸟的作用力大于小鸟对树枝的作用力 【答案】A 【详解】A. 树枝对小鸟的弹力是由于树枝发生形变产生的，选项A正确；B. 树枝对小鸟的作用力与小鸟的重力等大反向，则树枝对小鸟的作用力的方向竖直向上，选项B错误；CD. 小鸟对树枝的作用力与树枝对小鸟的作用力是一对相互作用力，总是等大反向，与小鸟的状态无关，选项CD错误.故选A. 【变式2-2】对于一列正在运行的火车，火车头和车厢的相互作用，下列说法中正确的是（   ） A.列车在加速前进时，火车头对车厢的拉力大于车厢对火车头的拉力大小 B.列车在减速前进时，火车头对车厢的拉力小于车厢对火车头的拉力大小 C.只有列车在匀速前进时，火车头对车厢的拉力才等于车厢对火车头的拉力大小 D.无论列车怎样运动，火车头对车厢的拉力总是等于车厢对火车头的拉力大小 【答案】D 【详解】由牛顿第三定律，火车头对车厢的拉力与车厢对火车头的拉力是作用力与反作用力，与列车运动状态无关，火车头对车厢的拉力总是等于车厢对火车头的拉力大小。故选D。 【变式2-3】（2023朝阳期末）如图所示，学校门口水平地面上有石墩，某人用轻绳拴住石墩，用力拽住绳子，石墩不动。下列说法正确的是( ) A.石墩不动，是因为绳对石墩的作用力小于石墩对绳的作用力 B.绳对石墩的作用力和石墩对绳的作用力是一对平衡力 C.人对绳的作用力与绳对石墩的作用力互为作用力与反作用力 D.人对绳的作用力与绳对人的作用力大小相等，方向相反 【答案】D 【详解】石墩不动，是因为绳对石墩的作用力的水平分力小于地面给石墩的最大静摩擦力，A错误；绳对石墩的作用力和石墩对绳的作用力是一对作用力与反作用力，B错误；人对绳的作用力与绳对人的作用力互为作用力与反作用力，C错误；由牛顿第三定律可知，人对绳的作用力与绳对人的作用力大小相等，方向相反，D正确． 知识点2：平衡力与相互作用力的比较 比较项目 一对平衡力 一对作用力与反作用力 区 别 作用对象 同一物体 两个物体 作用效果 效果可抵消，F合=0 效果不能抵消，不可求合力 力的性质 不一定相同 一定相同 作用时间 不一定同时变化消失 同时产生、消失、变化 相同 等值反向共线 【题型3 相互作用力与平衡力的比较】 【例3】(2023临沂月考)如图所示，电灯吊在天花板上，下列关于灯受力的说法中，正确的是 (　　) A.灯对悬线的拉力与灯受到的重力是一对平衡力 B.灯对悬线的拉力与悬线对灯的拉力是平衡力 C.灯受到的重力与悬线对灯的拉力是一对平衡力 D.灯受到的重力与悬线对天花板的拉力是一对作用力与反作用力 【答案】C 【详解】灯对悬线的拉力，受力物体是悬线，灯受到的重力，受力物体是灯，两个力作用在不同物体上，不是一对平衡力，A错误；灯对悬线的拉力与悬线对灯的拉力大小相等，方向相反，作用在两个物体上，是一对作用力与反作用力，B错误；灯受到的重力与悬线对灯的拉力大小相等，方向相反，作用在同一物体上，是一对平衡力，C正确；灯受到的重力与悬线对天花板的拉力是不同性质的力，不是一对作用力与反作用力，D错误。 【变式3-1】（多选）（2023广东实验中学期初）如图所示是教室里装的多挡位吊扇，下列说法中正确的是（　 　） A. 吊扇不工作时，拉力等于重力 B. 吊扇在低挡位工作时，拉力等于重力 C. 吊扇在高挡位工作时，拉力大于重力 D. 无论在哪个挡位工作，吊扇运转时拉力都小于重力 【答案】AD 【详解】吊扇不工作时，处于静止状态，受到的重力和固定杆对它的拉力是一对平衡力，大小相等，故A正确.扇叶转动起来后，风向下运动，所以风受到吊扇的作用力向下，由牛顿第三定律可知吊扇受到的风的反作用力向上，所以拉力小于重力，故BC错误，D正确. 【变式3-2】（多选）（2023上饶期末）如图所示，人站立在体重计上，下列说法正确的是( ) A.人对体重计的压力和体重计对人的支持力是一对平衡力 B.人对体重计的压力和体重计对人的支持力是一对作用力和反作用力 C.人所受的重力和体重计对人的支持力是一对平衡力 D.人所受的重力和人对体重计的压力是一对作用力和反作用力 【答案】BC 【详解】人对体重计的压力与体重计对人的支持力是一对作用力和反作用力，故B正确，A错误；人所受的重力和人对体重计的压力方向相同，既不是相互作用力，也不是平衡力，而人在所受的重力和体重计对人的支持力作用下平衡，因此两个力是一对平衡力，故C正确，D错误。 【变式3-3】(2023岳阳月考)如图所示，A、B物体通过跨在光滑定滑轮上的轻绳相连，B与地面接触，其中物体A重20 N，物体B重40 N，则(　　) A.B的重力与绳拉B的力是一对平衡力 B.A拉绳的力与B拉绳的力是一对相互作用力 C.B拉绳的力与绳拉B的力是一对相互作用力 D.A的重力的反作用力是绳对A的拉力 【答案】C 【详解】对A受力分析，可知绳上的拉力大小等于物体A的重力，即等于20 N，小于B的重力，则B的重力与绳拉B的力不是一对平衡力，A错误；A拉绳的力与B拉绳的力作用在一个物体上，不是作用力与反作用力，B错误；B拉绳的力与绳拉B的力大小相等，方向相反，作用在两个物体上，是作用力与反作用力，C正确；A的重力和绳对A的拉力作用在同一个物体上，不是作用力与反作用力，D错误。 知识点3：受力分析的一般步骤 1.受力分析:把指定的研究对象在特定的物理环境中所受到的所有外力找出来，并画出受力分析图，就是受力分析。 2.受力分析的两条思路:一是根据物体运动状态的变化来分析和判断其受力情况(下一章学习)；二是根据各种力的特点，从相互作用的角度来分析物体的受力。 3.受力分析的一般步骤 (1)明确研究对象； (2)按照重力、弹力、摩擦力、其他力的顺序分析物体受力； (3)画出受力示意图，并检查画的是否正确。 【题型4 受力分析】 【例4】如图所示，质量为m的物体靠着竖直墙面由静止释放.它沿粗糙墙面下落过程中，不计空气阻力，重力加速度为g，则物体的受力示意图正确的是( ) A. B. C. D. 【答案】A 【详解】物体在下落过程中，墙面和物体之间没有挤压，故物体与墙面间没有弹力，那么物体不受墙面的摩擦力，即物体只受重力作用，故A正确，B、C、D错误. 【变式4-1】如图，一健身者借助瑞士球做靠墙静蹲运动，健身者背部保持挺直且倚靠在瑞士球上，瑞士球则紧贴在竖直墙面上，此时健身者和瑞士球都处于静止状态.下列说法正确的是( ) A.瑞士球受到3个力作用 B.健身者的脚不受地面的摩擦力作用 C.墙受到的弹力是球对墙的压力和健身者对墙的压力之和 D.健身者对瑞士球的弹力是由于健身者的背部发生形变产生的 【答案】D 【详解】对瑞士球受力分析，瑞士球受到重力、健身者的压力和摩擦力、墙的支持力和摩擦力5个力的作用，故A错误；对健身者受力分析知，健身者受到重力、地面的支持力、瑞士球的弹力和摩擦力、地面的摩擦力5个力的作用，故健身者的脚受地面的摩擦力作用，故B错误；墙受到的弹力等于球对墙的压力，而不是球对墙的压力和健身者对墙的压力之和，故C错误；健身者对瑞士球的弹力是由于健身者的背部发生形变而产生的，故D正确. 【变式4-2】甲、乙两人分别乘坐如图所示的两种电动扶梯（均与扶梯保持相对静止），此时两电梯均匀速向上运行，则（　 　） A. 甲受到三个力的作用 B. 甲受到的摩擦力水平向左 C. 乙受到两个力的作用 D. 乙受到的摩擦力沿斜面向上 【答案】D 【详解】AB. 甲在匀速运动过程中相对扶梯没有相对运动的趋势，所以不受摩擦力作用，仅受到重力和支持力两个力作用，故AB错误；CD. 乙有沿斜面向下运动的趋势，将受到沿斜面向上的摩擦力，除此之外乙还受到重力和扶梯的支持力，共三个力作用，故C错误，D正确.故选D. 【变式4-3】（多选）（2023开封联考）如图，A和C、B和D分别是完全相同的木块，在图甲中，水平力F作用于B上，A、B静止于竖直墙上，图乙中，竖直弹簧作用于D上，C、D处于静止状态，则关于A、B、C、D的受力情况，下列说法正确的是（　 　） A. 图甲中A受五个力 B. 图乙中C受五个力 C. 图甲中墙对A一定有向上的摩擦力 D. 图乙中墙对C可能有摩擦力 【答案】AC 【详解】图甲中，对A、B整体分析，可知整体一定受墙壁的弹力和摩擦力，且摩擦力竖直向上；单独对B分析，可知B一定受重力、水平力F、A对B的弹力，而B在以上3个力作用下显然不能保持平衡状态，所以B还受A对B的摩擦力；单独对A分析，根据前面分析可知A受B对A的摩擦力，此外A还受重力和B对A的弹力，综上所述可知A受五个力，故AC正确；图乙中，对C、D整体分析，整体在水平方向一定不受外力，所以墙对C不可能有摩擦力；单独对C分析，可知C一定受重力、D对C的弹力和摩擦力，即C受三个力，故BD错误.故选AC. 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $$ 3.3 牛顿第三定律【四大题型】 【人教版2019】 【题型1 作用力与反作用力】 1 【题型2 牛顿第三定律】 2 【题型3 相互作用力与平衡力的比较】 4 【题型4 受力分析】 5 知识点1：作用力和反作用力　牛顿第三定律 1.力：力是物体对物体的作用，任何力一定同时存在着受力物体和施力物体。 2.作用力和反作用力：当一个物体对另一个物体施加了力，后一个物体一定同时对前一个物体也施加了力。物体间相互作用的这一对力，通常叫作作用力和反作用力。作用力和反作用力总是相互依赖、同时存在的。 3.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。 （1）公式：F=-F’(负号表示作用力与反作用力的方向相反) （2）牛顿第三定律的适用范围 牛顿第三定律是个普遍规律。所阐明的作用力与反作用力的关系不仅适用于静止的物体之间，也适用于相对运动的物体之间，这种关系与作用力的性质、物体质量大小、作用方式(是否接触)、物体运动状态及参考系的选择均无关。 4.对牛顿第三定律的进一步理解 (1)作用力和反作用力的三个特征：①等值；②反向；③共线。 (2)作用力和反作用力的四个性质：①异体性；②同时性；③相互性；④同质性。 【题型1 作用力与反作用力】 【例1】下列关于作用力和反作用力的说法正确的是( ) A.当作用力消失后，反作用力才慢慢消失 B.作用力是弹力，则反作用力一定是弹力 C.重力是没有反作用力的 D.一对作用力和反作用力的合力一定为零 【变式1-1】每年农历五月初五，是中国民间的传统节日——端午节.每逢端午节，最具节日特色的是赛龙舟了.当船正在加速向右运动时（　 　） A. 队员只受到重力、支持力的作用 B. 水对船的作用力水平向左 C. 水对桨的作用力大于桨对水的作用力 D. 水对桨的作用力与桨对水的作用力大小一定相等 【变式1-2】下列关于两个物体间作用力与反作用力的说法，正确的是( ) A.若相互作用的两个物体处于加速运动状态，其作用力与反作用力大小可能不相等 B.有作用力才有反作用力，因此先有作用力后产生反作用力 C.作用力与反作用力只存在于相互接触的两个物体之间 D.作用力与反作用力的性质一定相同 【变式1-3】下图是利用传感器探究牛顿第三定律时的得到的图像，则从图像可以得到的正确结论是（　　） A.作用力与反作用力作用在同一物体上 B.作用力与反作用力同时存在，不同时消失 C.作用力与反作用力方向总是相反 D.作用力与反作用力的合力为零 【题型2 牛顿第三定律】 【例2】根据对牛顿第三定律的理解，下列说法中正确的是( ) A.人走路时，地对脚的力大于脚对地的力，所以人往前走 B.物体 A 静止在物体 B 上， A 的质量是 B 的100倍，则 A 对 B 的作用力大于 B 对 A 的作用力 C.以卵击石，石头没有损伤而鸡蛋破，是因鸡蛋对石头的作用力小于石头对鸡蛋的作用力 D.甲、乙两同学手拉手拔河，甲对乙的作用力在任何情况下都与乙对甲的作用力大小相等 【变式2-1】（2024常州期中）一只小鸟停在树枝上，树枝发生了弯曲，小鸟处于静止状态.下列说法正确的是（　 　） A. 树枝对小鸟的弹力是由于树枝发生形变产生的 B. 树枝对小鸟作用力的方向垂直于树枝向上 C. 小鸟对树枝的作用力大于树枝对小鸟的作用力 D. 小鸟起飞瞬间，树枝对小鸟的作用力大于小鸟对树枝的作用力 【变式2-2】对于一列正在运行的火车，火车头和车厢的相互作用，下列说法中正确的是（   ） A.列车在加速前进时，火车头对车厢的拉力大于车厢对火车头的拉力大小 B.列车在减速前进时，火车头对车厢的拉力小于车厢对火车头的拉力大小 C.只有列车在匀速前进时，火车头对车厢的拉力才等于车厢对火车头的拉力大小 D.无论列车怎样运动，火车头对车厢的拉力总是等于车厢对火车头的拉力大小 【变式2-3】（2023朝阳期末）如图所示，学校门口水平地面上有石墩，某人用轻绳拴住石墩，用力拽住绳子，石墩不动。下列说法正确的是( ) A.石墩不动，是因为绳对石墩的作用力小于石墩对绳的作用力 B.绳对石墩的作用力和石墩对绳的作用力是一对平衡力 C.人对绳的作用力与绳对石墩的作用力互为作用力与反作用力 D.人对绳的作用力与绳对人的作用力大小相等，方向相反 知识点2：平衡力与相互作用力的比较 比较项目 一对平衡力 一对作用力与反作用力 区 别 作用对象 同一物体 两个物体 作用效果 效果可抵消，F合=0 效果不能抵消，不可求合力 力的性质 不一定相同 一定相同 作用时间 不一定同时变化消失 同时产生、消失、变化 相同 等值反向共线 【题型3 相互作用力与平衡力的比较】 【例3】(2023临沂月考)如图所示，电灯吊在天花板上，下列关于灯受力的说法中，正确的是 (　　) A.灯对悬线的拉力与灯受到的重力是一对平衡力 B.灯对悬线的拉力与悬线对灯的拉力是平衡力 C.灯受到的重力与悬线对灯的拉力是一对平衡力 D.灯受到的重力与悬线对天花板的拉力是一对作用力与反作用力 【变式3-1】（多选）（2023广东实验中学期初）如图所示是教室里装的多挡位吊扇，下列说法中正确的是（　 　） A. 吊扇不工作时，拉力等于重力 B. 吊扇在低挡位工作时，拉力等于重力 C. 吊扇在高挡位工作时，拉力大于重力 D. 无论在哪个挡位工作，吊扇运转时拉力都小于重力 【变式3-2】（多选）（2023上饶期末）如图所示，人站立在体重计上，下列说法正确的是( ) A.人对体重计的压力和体重计对人的支持力是一对平衡力 B.人对体重计的压力和体重计对人的支持力是一对作用力和反作用力 C.人所受的重力和体重计对人的支持力是一对平衡力 D.人所受的重力和人对体重计的压力是一对作用力和反作用力 【变式3-3】(2023岳阳月考)如图所示，A、B物体通过跨在光滑定滑轮上的轻绳相连，B与地面接触，其中物体A重20 N，物体B重40 N，则(　　) A.B的重力与绳拉B的力是一对平衡力 B.A拉绳的力与B拉绳的力是一对相互作用力 C.B拉绳的力与绳拉B的力是一对相互作用力 D.A的重力的反作用力是绳对A的拉力 知识点3：受力分析的一般步骤 1.受力分析:把指定的研究对象在特定的物理环境中所受到的所有外力找出来，并画出受力分析图，就是受力分析。 2.受力分析的两条思路:一是根据物体运动状态的变化来分析和判断其受力情况(下一章学习)；二是根据各种力的特点，从相互作用的角度来分析物体的受力。 3.受力分析的一般步骤 (1)明确研究对象； (2)按照重力、弹力、摩擦力、其他力的顺序分析物体受力； (3)画出受力示意图，并检查画的是否正确。 【题型4 受力分析】 【例4】如图所示，质量为m的物体靠着竖直墙面由静止释放.它沿粗糙墙面下落过程中，不计空气阻力，重力加速度为g，则物体的受力示意图正确的是( ) A. B. C. D. 【变式4-1】如图，一健身者借助瑞士球做靠墙静蹲运动，健身者背部保持挺直且倚靠在瑞士球上，瑞士球则紧贴在竖直墙面上，此时健身者和瑞士球都处于静止状态.下列说法正确的是( ) A.瑞士球受到3个力作用 B.健身者的脚不受地面的摩擦力作用 C.墙受到的弹力是球对墙的压力和健身者对墙的压力之和 D.健身者对瑞士球的弹力是由于健身者的背部发生形变产生的 【变式4-2】甲、乙两人分别乘坐如图所示的两种电动扶梯（均与扶梯保持相对静止），此时两电梯均匀速向上运行，则（　 　） A. 甲受到三个力的作用 B. 甲受到的摩擦力水平向左 C. 乙受到两个力的作用 D. 乙受到的摩擦力沿斜面向上 【变式4-3】（多选）（2023开封联考）如图，A和C、B和D分别是完全相同的木块，在图甲中，水平力F作用于B上，A、B静止于竖直墙上，图乙中，竖直弹簧作用于D上，C、D处于静止状态，则关于A、B、C、D的受力情况，下列说法正确的是（　 　） A. 图甲中A受五个力 B. 图乙中C受五个力 C. 图甲中墙对A一定有向上的摩擦力 D. 图乙中墙对C可能有摩擦力 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $$