内容正文:
3.3 牛顿第三定律
第三章
相互作用——力
1
知识回顾
力:物体对物体的作用
F支
F压
作用力和反作用力的大小关系?
想一想
猜想
拔河胜利的一方拉力大于失败一方的拉力吗?
实验探究
力信息
电信号
力的传感器
数据采集器
实验探究
学生设计
各种性质的相互作用力是否大小相等方向相反?
实验分析,讨论,得出结论:
作用力与反作用力总是大小相等,方向相反,作用在一条直线上,这就是牛顿第三定律。
牛顿 1643-1727
学完《牛顿第三定律》,小明有了这样的疑问:既然马拉车与车拉马的力大小相等、方向相反,那为什么马仍然能拉车前进,而不会都处于静止状态?请你帮小明解开这个疑问?
思考题:
提示
N
N`
f
解析:因为在水平方向上马和车除了分别受对方的相互作用力N与N`外,还分别受地面的摩擦力F和f,方向如图所示。
虽然 N=-N`
但对于马和车,分别有: F>N` 和 N>f,
故马和车均能向前运动。
F
答案
物体受力的初步分析
1.什么叫受力分析?
是指根据各种力的产生条件,结合物体所处的运动状态,通过一定的方法技巧,来确定出物体所受到的所有力的过程。
2.为什么要受力分析?
3. 受力分析的结果如何呈现?
画出物体的受力示意图
受力情况
运动情况
4. 隔离法受力分析
(1)研究对象:选择你要分析受力情况的物体
(2)隔离:将研究对象与周围环境划清界限,便于分析弹力、摩擦力等接触力。
(3)分析顺序:按照重力、弹力、摩擦力、其他力的顺序,逐个审查确认,确认存在的力画出其示意图。若是多个物体,一般是从上到下,从外到内,从简单到复杂的顺序分析各个物体。
(4)复查:每个力的施力物体是谁?受力情况是否与运动情况吻合?不能多画也不能少画一个力。
选择研究对象
隔离研究对象
按序分析各力
5. 注意的几个问题:
(1)受力分析只分析研究对象受到的力,而不要画出它施加于其他物体的力。
(2)受力分析只分析真实存在的力:在力的合成中,合力是假象的力,不是真实存在的;在力的分解中,分力是假象的力,也不是真实存在的。只找出性质力,不要效果力,比如没有什么动力和阻力
(3)受力分析不承认“隔山打牛”,
比如给物块一个垂直斜面的外力F,这个力的受力物体就是物块,斜面并不受到这个力F的作用。
θ
N
f
mg
例1.如图所示,A、B、C三个物块叠放在水平桌面上,对B施加一个水平向右的恒力F,三个物块保持相对静止向右做匀速直线运动,已知三个物块的重力均为G,分别对三个物块进行受力分析。
C
B
A
F
6.受力分析的两大绝招:
(1)结合运动情况反向论证
(2)利用好相互作用力关系
例2.如图所示,一个质量为M的楔形木块放在水平桌面上,它的倾角为θ,一个质量为m 的物块放在其斜面上,二者均处于静止状态,分析二者的受力情况。
M
m
θ
答案
本课结束
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作用力和反作用力分别作用在两个物体上,其作用效果分别体现在各自的受力物体上,所以作用力和反作用力产生的作用效果不能抵消。
eq \a\vs4\al([变式训练1]) 关于马拉车的下列说法正确的是( )
A.马拉车不动,是因为马拉车的力小于车拉马的力
B.马拉车前进,是因为马拉车的力大于车拉马的力
C.无论车如何运动,马拉车的力大小总是等于车拉马的力
D.只有当马拉车不动或马拉车匀速前进时,马拉车的力大小才等于车拉马的力
答案 C
(1)作用力与反作用力是“异体、共线、反向、等大、同类、同存”。
(2)平衡力是“同体、共线、反向、等大”。
例2 (多选)如图所示,一小球用三根轻绳挂于天花板上,小球静止,绳1、3倾斜,绳2恰好竖直,则小球所受的作用力可能有( )
A.2个
B.3个
C.4个
D.5个
eq \a\vs4\al([变式训练2-2]) 某建筑工地上,工人师傅推车情形如图所示,以下判断正确的是( )
A.工人对车的力与车对工人的力是一对平衡力
B.工人受到的重力与工人对地面的压力是一对平衡力
C.工人对车的力与车对工人的力是一对作用力和反作用力
D.工人受到的重力与地面对工人的支持力是一对作用力和反作用力
答案 C
$$