第3章 第3节 牛顿第三定律-【重难点手册】2024-2025学年高中物理必修第一册（人教版2019 浙江专用）

重避点手细高中物理必修第一册)（浙江专用） 第3节 牛顿第三定律 重点和难点 课标要求 重点：用弹簧测力计实验初步探究相 1.知道力的作用是相互的，了解作用力和反作用力的概念 互作用力的关系：认识并理解 2.能把一个力的反作用力和这个力的平衡力区分开 作用力和反作用力的关系：会 3.通过实验探究，了解两个物体间作用力与反作用力大小和方向的 用牛顿第三定律分析实际情景 关系 中的问题。 4.会对物体进行初步的受力分析，并解释物理现象或者解决实际 难点：区分相互作用力和平衡力：能 问题. 够在实际情景中运用牛顿第三 5.能正确表迷牛频第三定律，并应用牛顿第三定律分析和解决实际 定律进行受力分析. 问题。 门-01必备知识梳理。 基础梳理 知识点1作用力和反作用力 1.物体间力的作用是相互的 园记方法 (1)引力的作用是相互的 判断作用力和反作用力的方法 物体受到重力作用，施力物体是地球，同时，地球也受到了物 判断一对力是不是作用 体对它的力的作用，对这个力而言，地球是受力物体。 力和反作用力，主要看以下几 (2)弹力的作用是相互的 个方面：一是看作用点，作用 如图1所示，放在水平桌面上的木块由于桌面发生形变，给 力和反作用力应作用在两个 物体上：二是看产生的原因， 木块一个向上的支持力F,同时，由于木块发生形变，对桌面有 作用力和反作用力是由于相 一个向下的压力F.如图2所示，悬挂小球的绳由于发生形变， 互作用而产生的，一定是同一 对小球有一个向上的拉力F,同时，由于小球发生形变，对绳有一 性质的力：三是看是否互为施 个向下的拉力F, 力物体和受力物体 图1 图2 (3)摩擦力的作用是相互的 如图甲所示，放在粗糙木板上的木块相对于木板向右运动时 受到木板给它的向左的摩擦力.由于运动的相对性，木板相对于 木块向左运动，从而受到木块给它的向右的摩擦力，如图乙所示. 112 第三章 相互作用一力么组 马 敲黑板 对作用力和反作用力的理解 大量实例说明，任何性质的力的作用都是相互的. 1.只要有力发生，就一定 2.作用力和反作用力 有受力物体和施力物体 物体间相互作用的一对力，一个力称为作用力，另一个力则 2.物体间力的作用是相 互的，说明力是成对出现的， 称为该力的反作用力。 施力物体同时也是受力物体， 例1(2023·福建福州一中高一期末)如图所 受力物体同时也是施力物体 示，一只金丝猴在树林中玩耍时，单手握住树枝悬挂 3.作用力和反作用力是 在空中静止.下列说法正确的是(). 相对的，如果定义其中一个力 A.金丝猴对树枝的拉力就是金丝猴的重力 是作用力，则另一个力就是反 B.金丝猴对树枝的拉力是由于树枝的形变引 作用力 起的 C.金丝猴对树枝的拉力与金丝猴受到的重力是一对平衡力 D.金丝猴对树枝的拉力与树枝对金丝猴的拉力是一对作用 力与反作用力 解析金丝猴对树枝的拉力是弹力，作用在树枝上，金丝猴的 重力是由地球吸引产生的，作用在金丝猴上，故金丝猴对树枝的 拉力不是金丝猴的重力，A错误：金丝猴对树枝的拉力是由于金 丝猴手的形变引起的，B错误：金丝猴对树枝的拉力作用在树枝 上，金丝猴受到的重力作用在金丝猴上，故金丝猴对树枝的拉力 与金丝猴受到的重力不是一对平衡力，C错误；金丝猴对树枝的 拉力与树枝对金丝猴的拉力是一对作用力与反作用力，D正确. 答案有D 知识点2牛顿第三定律 L,实验探究：如图所示，把两个弹簧测力计A和B连接在一 起，用手拉弹簧测力计A,A对B的作用力为F,B对A的反作用 力为F B 实验结论：弹簧测力计A无论快拉还是慢拉，拉力大还是小， F和F'大小始终相等，方向相反， 2.牛顿第三定律内容：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，作用在同一条直线上 公式表达：F甲对乙=一F乙对甲. 113 国避白手细高中物理必修第一册J(浙江专用) 说明：这里负号表示甲对乙的力与乙对甲的力作用在同一条 敲黑板切 直线上，方向相反， 作用力和反作用力的性质 3.对牛顿第三定律的理解 作用力和反作用力分别作用 定律中“总是”强调对于任何物体，在任何条件下，作用力和 在破此相亚作用的两个不同 并体性的物体上，在两个物体上都户 反作用力的关系都成立（无一例外）.对此，可以从以下三个方面 生各自的作月效果，这两个行 用效果是绝对不可燕消的 理解。 作用力和反作用力同时产生 (1)不管物体大小、形状如何，例如大物体与大物体之间，或 同时性 同时变化，同时清失，无先后 之分 大物体与小物体之间，任何形状的物体之间，其相互作用力总是 作用力和反作用力总是相互 相互性 点对出现的 大小相等，方向相反 作用力和反作用力性质惑是 (2)不管物体的运动状态如何，例如静止的物体之间，运动的 相同的.例如，作用力是探力 同性质 反作用力一定是年力：摩解力 物体与静止的物体之间，其相互作用力总是大小相等，方向相反. 的反作用力不可能是引力 (3)不管选择何种参考系，物体间的相互作用力总是大小相 等，方向相反 例2(2023·黑龙江哈尔滨三中高一期中)2020年7月25日， 我国在太原卫星发射中心用长征四号乙运载火箭，成功将资源三 号03星送入预定轨道，发射获得圆满成功.下列有关说法中正确 的是( A.火箭尾部向下喷气，喷出的气体对火箭产生作用力，从而 让火箭获得了向上的推力 B.火箭飞出大气层后，由于没有空气，火箭虽然向后喷气，但 无法获得前进的动力 C.火箭尾部喷出的气体对空气产生作用力，空气的反作用力 使火箭获得飞行的动力 D.资源三号03星离开地球大气层向前飞行的过程中，与地 球之间不再存在相互作用力 解析发射卫星时火箭尾部向下喷气，喷出的气体对火箭产 生作用力，从而让火箭获得了向上的推力，故A正确；火箭飞出大 气层后，火箭向后喷气，火箭喷出气体对火箭有力的作用，使火箭 获得前进的动力，故B错误；火箭尾部喷出的气体对火箭产生作 用力，火箭喷出气体对火箭的作用力使火箭获得飞行的动力，故 C错误：资源三号03星离开地球大气层向前飞行的过程中，与地 球之间存在相互作用力，故D错误 答泰A 114 第三章 相互作用一力么9 知识点3物体受力分析的常用方法 1.整体法与隔离法 整体法 隔离法 巴记方法湿 物体受力分析口诀 运动状态相同的几个物体作为 将研究对象与周围物体分隔 概念 先把重力向下画， 一个整体来分析的方法 开进行分析的方法 再看哪个接触它， 若有形变有弹力， 研究系统外的物体对系统整体 研究系统内物体之间的相互 选用原则 动或想动计摩擦。 的作用力 作用力 最后再把外力加， 受力分析时不要再考虑系统内 注意问题 般隔离受力较少的物体 物体间的相互作用力 刀记方法词 整体法、隔离法在受力分析时要灵活选用：①当所涉及的物 受力分析的角度和依据 理问题是整体与外界作用时，应用整体分析法，可使问题简单明 从力的辄念 手找对应的趋力物体 了，而不必考虑内力的作用.②当涉及的物理问题是物体间的作 判断 从力的性质 用时，要应用隔离分析法，这时系统中物体间相互作用的内力就 寻挠产生的原因 判断 会变为各个独立物体的外力. 从力的效果 寻我是否发生形变我 2.假设法：在受力分析时，若不能确定某一个力是否存在，可 判断 改变物体的运动我态 先对其作出存在或不存在的情况假设，然后再就该力存在与否对 从力的相互从力的相互作用角度 性判断 去子找 物体运动状态影响的不同来判断该力是否存在， 3.转换研究对象法：在受力分析时，某一个力是否存在不能 冒敲黑板 对物体进行受力分析时 直接判断时，可以通过判断它的反作用力，根据作用力与反作用 应注意的问题 力的关系来判断 (1)为了使问题简化，题 例③（多选）如图甲所示，两个相似的斜面体A、B在竖直向 目中会出现一些带有某种暗 上的力F的作用下静止靠在竖直粗糙墙壁上.关于斜面体A和B 示的提法，如“轻绳”“轻杆”暗 示不考虑绳与杆的重力：“光 的受力情况，下列说法正确的是(). 滑面”暗示不考虑摩擦力：“滑 A.A一定受到四个力 轮”“光滑挂钩”暗示两侧细绳 B.B可能受到四个力 中的拉力相等. C.B与墙壁之间一定有弹力和摩擦力 (2)物体不涉及转动问 题，可将所有受到的力画到一 D.A与B之间一定有摩擦力 甲 个共同作用点上，一般画在重 解析对A、B整体受力分析，如图乙所示，受到向下的重力 心上：若涉及物体转动，则力 和向上的推力F,由平衡条件可知B与墙壁之间不可能有弹力， 的作用点实际在哪就画在哪 因此也不可能有摩擦力，故C错误；对B受力分析如图丙所示，其 (3)静摩擦力产生的条件 中相对运动的趋势要由研究 受到重力、A对B的弹力及摩擦力而处于平衡状态，故B受到三 对象受到的其他力来确定，例 个力，B错误；对A受力分析，如图丁所示，受到重力、推力、B对 如，放在倾角为日的粗糙斜面 115 国滩白手细高中物理必修第一册)（浙江专用） A的弹力和摩擦力，共四个力，AD正确. 上的物体A,当受到一个沿着 斜面向上的拉力F作用时，物 体A处于静止状态.从一般的 受力分析方法可知A一定受 重力G、斜面的支持力F、和 拉力F,但静摩擦力可能沿斜 面向下，可能沿斜面向上，也 (m4十1g 2g 可能恰好是0，这需要由物体 6 内 A所受重力沿斜面的分力与 答案AD 拉力F的大小关系来确定， 重难拓展 重难点1作用力和反作用力与一对平衡力的比较 □划重点 作用力和反作用力总是大小相等，方向相反，作用在同一条 作用力和反作用力的关系 直线上.二力平衡的关系也是大小相等，方向相反，作用在同一条 同一条直线 直线上.因此作用力和反作用力跟二力平衡往往容易混淆，它们 同大小 1.四同 同时产生、变化、消失 的区别如下表所示 同性质 作用力和反作用方 二力平衡 反向 受力物体作用在两个相互作用的物体上 作用在同一物体上 2.三异异体 不同效果 无依赖关系，撤去一个，另一个 依赖关系 相互依存，不可单独存在 与物体的种类无关 可依然存在，只是不再平衡 与相互作用的两物 叠加性 两力作用效果不可抵消 两力作用效果可相互抵消 3.三无关{体的状态无关 可以是同一性质的力，也可以 与是否与其他物体 力的性质 一定是同一性质的力 是不同性质的力 相互作用无关 例④(2023·吉林长春高三四模)如图所示，一幼儿园的小 朋友在水平桌面上将两个形状不规则的石块成功地叠放在一起 受到老师的表扬.下列说法正确的是( ）. A.石块c受到水平桌面向右的摩擦力 B.石块b可能受两个力作用，也可能受三个力 作用 C.石块b对c的压力与c对b的支持力是一对平衡力 D.石块c所受的重力与桌面对c的支持力是一对平衡力 解析]以整体为研究对象，水平方向受力平衡，故水平桌面对 c的摩擦力为0，故A错误；如果b和c之间接触面不水平，两个石 块有静摩擦力，则石块b受到三个力的作用：重力、c对b的支持 力，c对b的静摩擦力，故B正确；石块b对c的压力与c对b的支 116 第三章 相互作用一力么 持力是一对作用力与反作用力，故C错误：桌面对c的支持力等 于c和b的重力，与石块c所受的重力大小不相等，故D错误. [答案B 门-02关建能幼提升。 题型1牛顿第三定律的理解与应用 答案D 例1(2023·河南郑州一中高一期末)如 题型2对连接体的受力分析 图，小波同学平伸上肢向右匀速推动沙发，小 例②(2023·福建厦门一中高一期末) 波对沙发的推力方向水平.已知沙发的重量小 (多选)如图所示，重叠物A、B接触面间动摩擦 于小波同学的重量.下列说法正确的是( 因数都为4，地面都光滑.当物体A受到水平拉 力F作用，A、B处于相对静止时，关于A、B所 受摩擦力对它们运动的影响，下列说法正确的 是( A.沙发被推动，说明小波对沙发的推力大 于沙发对小波的弹力 之 B.沙发所受重力的反作用力是地面对沙 A.两图中A物体所受摩擦力都是阻力， 发的支持力 方向都水平向右 C.小波受到的摩擦力大于沙发受到的摩 B.两图中B物体所受摩擦力都是动力，方 擦力 向都水平向左 D.小波受到的摩擦力与沙发受到的摩擦 C.两图中B物体所受摩擦力都为动力，图 力方向相反 甲中方向为水平向左，图乙中方向水平向右 解析由牛频第三定律可知，小波对沙发 D.图甲中B所受摩擦力为动力，图乙中B 的推力大小等于沙发对小波的弹力大小，故A 所受摩擦力为阻力，它们的方向都是水平向左 错误；沙发所受重力的反作用力是沙发对地球 解析对图甲分析可知，甲中A物体受到 的作用力，故B错误：沙发向右运动，由平衡可 的摩擦力为静摩擦力，方向与运动方向相反， 知，小波对沙发向右的作用力与沙发受到的摩 擦力大小相等，方向相反，即沙发所受的摩擦 故为阻力：B物体受到的A的摩擦力为动力， 力方向向左，沙发对小波的作用力与小波所受 方向向左，图乙中，A、B相对静止，只能是A、B 的摩擦力等大反向，即小波受到的摩擦力方向 均静止，故A受摩擦力向右，B受摩擦力向左， 向右，所以小波受到的摩擦力等于沙发受到的 B受到的摩擦力为阻力，故AD正确，BC错误. 摩擦力，故C错误，D正确. 答案AD 117