第三章 3.牛顿第三定律-【新课程能力培养】2025-2026学年高中物理必修第一册学习手册（人教版）

例2AC【解析】实际上，一个物体的各个 部分都受到重力，重心的说法是从宏观上研究重力 对物体的作用效果时而引入的一个概念，重心是指 一个点（重力的作用点）。由此可知，重心的具体 位置应该由物体的形状和质量分布情况决定，也就 是说只要物体的形状和质量分布情况不变，重心与 物体的空间位置关系就保持不变。重心可能在物体 外，也可能在物体内。对几何形状规则、质量分布 均匀的物体，重心在物体的几何中心上。物体位置 升高，其重心也跟着升高，根据以上分析可以判断 A、C是正确的，B是错误的。重力的方向是“竖 直向下”的，要注意“竖直向下”与“垂直于地 面”并不完全相同，所以D的说法是错误的。 变式训练2D 例3BC【解析】发生形变的物体，为了恢 复原状，会对与它接触的物体产生弹力的作用，发 生形变的物体是施力物体，所以A、D错误，B、 C正确。 变式训练3C 例4205×103【解析】由胡克定律F=x 可知F,:F2=x:x2,即100：200=(18-16)：(L- 16),解得L=20cm。由胡克定律可得弹簧劲度系 数k=4=200-100 △x(4-2)x10-N/m=5×102N/m。 变式训练4C 情境拓展 C【解析】重力的方向竖直向下，但不一定指 向地心，A错误；由于地球对战机的吸引而产生重 力，同时战机对地球也产生引力，B错误；任何力 都有施力物体，重力的施力物体是地球，C正确； 地球附近的任何物体都受重力作用，与运动状态无 关，D错误。 >m2.摩擦力 知识梳理 知识点1 1.相对滑动2.相反 知识点2 1.相对运动2.相反 要点突破 例1A【解析】物体对水平面的压力FN= mg,所以所受滑动摩擦力大小为Fr=uFN=mg= 0.2×50N=10N,方向与相对运动方向相反，即 参考答案与解析。 水平向左。故A正确，B、C、D错误。 变式训练1C 例2BC【解析】对A物体，由于A匀速运 动，由二力平衡可知，B对A的摩擦力必与F等 大反向，故A错误，B正确；对B物体，由力的 作用的相互性知，B对A的摩擦力一定与A对B 的摩擦力反向，故B受到A的摩擦力水平向左， 故C正确；对A、B整体分析，由于A、B一起向 左匀速运动，则地面对B的摩擦力一定为滑动摩 擦力，且水平向右，故D错误。 变式训练2(1)7N水平向左(2)6N水 平向右(3)8N水平向左 情境拓展 A【解析】乘客在无台阶的电梯上运动时，在 加速和匀速阶段，都受到重力、支持力和静摩擦 力。匀速阶段乘客对扶梯的作用力竖直向下，在加 速阶段偏离竖直方向；乘客在有台阶的电梯上运动 时，加速阶段受到重力、支持力和静摩擦力，乘客 对扶梯的作用力偏离竖直方向；匀速阶段受到重力 与支持力，乘客对扶梯的作用力竖直向下。综上分 析，故A正确，BCD错误。故选A。 "3.牛顿第三定律 知识梳理 知识点2 1.相等相反同一条直线上 2.(1)大小性质(2)方向受力 要点突破 例1AD【解析】火箭升空时，其尾部向下 喷气，火箭箭体与被喷出的气体是一对相互作用的 物体。火箭向下喷气时，喷出的气体同时对火箭产 生向上的反作用力，即为火箭上升的推动力，此动 力并不是由周围的空气对火箭的反作用力提供的， 因而与是否飞出大气层、是否存在空气无关，故A 正确，B、C错误；火箭运载飞船进入轨道后，飞 船与地球之间依然存在相互吸引力，即地球吸引飞 船，飞船吸引地球，这是一对作用力与反作用力， 故D正确。 变式训练1A 例2D【解析】根据牛顿第三定律知，两个 物体之间的相互作用力大小相等、方向相反、性质 相同、同时产生、同时消失，故可判定A、B、C 27 高中物理必修第一册（人教版）】 错误，D正确。 变式训练2D 情境拓展 B【解析】人受到“电动平衡车”的作用力和 “电动平衡车”受到人的作用力是一对作用力和反 作用力，二者总是大小相等，方向相反，A错误； “电动平衡车”匀速行驶时人受到的合外力等于0， 所以车对人的作用力即人受到的支持力，大小等于 人对车的压力大小，B正确；“电动平衡车”加速 行驶时，人受到的合力的方向向前，车对人的作用 力方向斜向上，C错误；“电动平衡车”匀速行驶 时，平衡车受到的重力与人的重力的和与地面对平 衡车的支持力是一对平衡力，D错误。故选B。 "4.力的合成和分解 知识梳理 知识点1 1.相同2.等效替代 知识点2 2.作用线3.平行四边形定则 要点突破 例1BCD【解析】本题可采用特殊值法分 析。若F=2N,F,=3N,则其合力的大小范围 是1N≤F≤5N,A错误，B、C正确；当0=0° 时，F最大为5N,当0=180°时，F最小为1N, 随着夹角0的增大，合力F减小，D正确。 变式训练1CD 例2B【解析】设F,=F2=F,当它们之间 的夹角α=90°时，如图甲所示，由画出的平行四边 形（为正方形）得合力为F金=√F+F= √公+F=2F、所以F=F合=万×20N=102N 例2题答图 当两分力F,和F2之间夹角变为B=120°时，同理 画出平行四边形，如图乙所示。由于平行四边形的 一半为一等边三角形，因此其合力F金=F,=F2= 102N。 28 变式训练2A 例3A【解析】对球所 B 受重力进行分解如图所示， 40 由几何关系得F,=Gsin60°= 300 7n777 1 2G,F,=Gsin30°=2G, 例3题答图 A正确。 变式训练3D 例4A【解析】根据三角形定则可知，将合 力与其两个分力画在一个三角形中，两个分力首尾 相接，合力由一个分力的尾端指向另一个分力的矢 端，则由A中的图可知，F,与F2首尾相接，所以 这两个力的合力与F3大小相等，方向相同，所以 三力的合力大小等于2F3；由B中的图可知，F 与F2首尾相接，所以这两个力的合力与F,大小相 等，方向相反，所以三力的合力等于0；由C中的 图可知，F2与F,首尾相接，所以这两个力的合力 与F,大小相等，方向相同，所以三力的合力大小 等于2F;由D中的图可知，F,与F3首尾相接， 所以这两个力的合力与F2大小相等，方向相同， 则三力的合力大小等于2F2。又因为F,<F2<F, 所以A中的三个力的合力最大，故A正确，B、 C、D错误。 变式训练4C 情境拓展 C【解析】对身体进行受力分析，如图： F 120 情境拓展题答图 两个力的夹角为120°，根据力的平衡条件可知F, =G,故选C。 >"5.共点力的平衡 要点突破 例1AC【解析】取O点为研 究对象，受力分析如答图所示，由 图知：ToA=TBc0s0,Ton sin0= T09. mg,当0=45时，T1=mg,A、C 正确，B、D错误。故选AC。 Ymg 例1题答图N 高中物理必修第一册（人教版） 在没有顾客乘行时，这两种自动扶梯都以较 小的速度匀速运行，当有顾客乘行时，自动 扶梯经过先加速再匀速两个阶段的运行，则 电梯在运送顾客上楼的整个过程中（) 甲无台阶自动扶梯 乙有台阶自动扶梯 情境拓展题图 3.牛顿 知识梳理 川知识点1作用力与反作用力 1.物体间力的作用是相互的。 2.物体间相互作用的这一对力，通常叫作 作用力和反作用力。 3.作用力和反作用力总是互相依赖、同时 存在的。我们可以把其中的任何一个力 叫作作用力，另一个力叫作反作用力。 川知识点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 一、方向 作用在 2.作用力与反作用力的“三同、三异、三 无关”。 (1)“三同”： 相同； 相 同；变化情况相同。 44)学 A. 图甲所示的无台阶自动扶梯中，乘客始 终受摩擦力作用 B.图乙所示的有台阶自动扶梯中，乘客始 终受摩擦力作用 C.图甲所示的无台阶自动扶梯中，乘客对 扶梯的作用力始终竖直向下 D. 图乙所示的有台阶自动扶梯中，乘客对 扶梯的作用力始终竖直向下 第三定律 (2)“三异”： 不同； 物 体不同；产生的效果不同。 (3)“三无关”：与物体的种类无关；与物 体的运动状态无关；与物体是否和其 他物体存在相互作用无关。 3. 相互作用力与平衡力的比较。 、对应名称 比较内容 作用力和反作用力 一对平衡力 作用在两个相互 作用的物体上 作用在同一物体上 同时产生、同时 不一定同时产生、 消失 同时消失 不同点 两力作用效果不 两力作用效果可 可抵消，不可叠 相互抵消，可叠 加，可求合力， 加，不可求合力 合力为0 定是同性质的力 性质不一定相同 相同点 大小相等、方向相反、作用在同一条 直线上 要点突破 川要点1对作用力和反作用力的理解： 1.作用力和反作用力的性质总是相同的。 2.作用力和反作用力的作用时间总是相同 的，总是同时存在，同时消失。 例如，在光滑的冰面上，两人相对而 立。当一人用力去推另一个人时，两人同时 向相反方向运动；两个小车上粘有磁铁，让 两小车停在水平桌面上距离适当的位置，放 手后两小车同时运动（相吸或相斥)。上面 事例或实验中，当一个物体（设为甲）对 另一个物体（设为乙）施力时，乙对甲也 同时产生了作用力；前者相互作用力都是弹 力，后者相互作用力都是引力或都是斥力， 作用力与反作用力的性质相同。 3.判断作用力和反作用力的方法，主要看 两个方面：一是看作用点，作用力和反 作用力应作用在两个物体上；二是看产 生原因，作用力和反作用力总是相互的， 且一定是同一性质的力。若作用力是 “甲对乙的力”，则反作用力一定是“乙 对甲的力”。 例1（多选)2025年4月，神舟二十号 载着三名宇航员顺利飞入太空。下面关于飞 船与火箭上天的情形叙述正确的是() A.火箭尾部向外喷气，喷出的气体反过来 对火箭产生一个反作用力，从而让火箭 获得了向上的推力 B.火箭尾部喷出的气体对空气产生一个作 第三章相互作用一力。 用力，空气的反作用力使火箭获得飞行 的动力 C.火箭飞出大气层后，由于没有了空气， 火箭虽然向后喷气，但也无法获得前进 的动力 D.飞船进入运行轨道之后，与地球之间仍 然存在一对作用力与反作用力 B变式训练① 如图所示，站在滑板上的甲、乙两人站 在冰面上，当甲轻轻推乙时( 变式训练1题图 A.甲与乙之间有相互作用力 B.甲对乙的作用在先，乙对甲的作用在后 C.乙对甲的作用力小于甲对乙的作用力 D.甲对乙的作用力和乙对甲的作用力是一 对平衡力 川要点2对牛顿第三定律的理解 1.对定律内容的理解：两个物体之间的作 用力与反作用力总是大小相等，方向相 反，作用在同一条直线上。这里的“总 是”是强调对任何物体，在任何条件 下，不管物体的大小、形状、运动状态 如何，这两个相等的关系都成立。 2.对作用力、反作用力的理解。 (1)同时性：作用力和反作用力是同时产 生、同时消失、同时变化的，不是先 有作用力后有反作用力。 学(45 N 高中物理必修第一册（人教版） (2)同性质：作用力和反作用力是同一性 质的力。 (3)相互性：作用力和反作用力总是相互 的，成对出现，且相互依存。 (4)异体性：作用力和反作用力是分别作 用在彼此相互作用的两个不同的物体 上，各产生其效果；作用力和反作用 力是不可叠加的，不可求它们的合力， 两个力的作用效果不能相互抵消。 3.作用力、反作用力与平衡力的比较。 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。二力平衡的关 系也是大小相等，方向相反，作用在同一条 直线上，因此作用力与反作用力和二力平衡 往往容易混淆，它们的区别如下表所示： 一对作用力与反作用力和一对平衡力的 相同点和不同点 作用力与反作用力 平衡力 相同点 大小相等、方向相反、作用在同一条直线上 作用两个力分别作用在两 两个力作用在同一个 对象 个物体上 物体上 作用 同时产生，同时变化， 时间 同时消失，不可单独 不一定同时产生或消失 不 存在 点 力的 性质 一定是同性质的力 不一定是同性质的力 因为一对作用力与反 一对平衡力的作用效 作用作用力作用在两个物 效果体上，各自产生作用 果是使物体处于平衡 状态，合力为0 效果，故不能求合力 例2对于牛顿第三定律的理解，下列说法 正确的是（) A.当作用力产生后，再产生反作用力；当 作用力消失后，反作用力才慢慢消失 46学 N B.弹力和摩擦力都有反作用力，而重力无 反作用力 C.甲物体对乙物体的作用力是弹力，乙物 体对甲物体的反作用力可以是摩擦力 D.作用力和反作用力在任何情况下都不会 平衡 思路点拨 两个物体之间的作用力与反作用力 总是大小相等，方向相反，作用在同一 直线上。这里的“总是”是强调对任何 物体，在任何条件下，不管物体的大小、 形状如何，不管物体的运动状态如何， 这两个相等的关系都成立。 P变式训练2 如图所示，用质量不计的轻绳L,和L2 将M、N两重物悬挂起来，则下列说法正确 的是（) A.L,对M的拉力和L2对M的 拉力是一对平衡力 M B.L2对M的拉力和L2对N的 N 拉力是一对作用力与反作 用力 变式训练2题图 C.L,对M的拉力和M对L,的拉力是一对 平衡力 D.L2对N的拉力和N对L2的拉力是一对 作用力和反作用力 情境拓展 电动平衡车是青少年非常喜欢的一种代 步工具。如图所示，人站在电动平衡车上在 水平地面上沿直线前进，不计空气阻力，下 列说法正确的是( 情境拓展题图 A.电动平衡车加速行驶时，车对人的作用 力等于人的重力 4.力的合 知识梳理 知识点1合力和分力 1.定义：当一个物体受到几个力共同作用 时，我们常常可以求出这样一个力，这 个力产生的作用效果跟原来几个力的共 同效果 ,这个力就叫作那几个 力的合力，原来的几个力叫作这个力的 分力。 2.合力与分力的关系：合力与分力是作用 效果上的一种 关系。 川知识点2力的合成 1.定义：求几个力的合力的过程叫作力的 合成。 2.共点力：力的作用点相同，或力的 相交于同一点，这样的力叫共 第三章相互作用一力。 B.电动平衡车匀速行驶时，车对人的作用 力大小等于人对车的压力大小 C.电动平衡车加速行驶时，车对人的作用 力方向竖直向上 D.电动平衡车匀速行驶时，平衡车受到的 重力和地面对平衡车的支持力是一对平 衡力 成和分解 点力。 3.力的合成法则： 川知识点3力的分解 1.定义：求一个已知力的分力叫作力的分解。 2.力的分解法则：平行四边形定则。力的 分解是力的合成的逆运算。 川知识点4矢量和标量 1.标量：只有大小，没有方向的量。如时 间、质量等。 2.矢量：既有大小，又有方向的量。如位 移、速度等。 要点突破 川要点1对合力和分力的理解 1.合力与分力是作用效果上的一种替代关 47