第2章 第3讲 牛顿第三定律 共点力的平衡(教师用书Word)-【正禾一本通】2026年新高考物理高三一轮总复习高效讲义
第3讲 牛顿第三定律 共点力的平衡
► 对应学生用书P26
【备考目标】 1.理解牛顿第三定律的内容,能区分作用力和反作用力与一对平衡力。 2.知道受力分析的基本步骤,掌握受力分析的几种科学方法。3.理解共点力平衡的条件,会用合成法、分解法等求解共点力平衡问题。
考点一 牛顿第三定律
1.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相等,方向相反,作用在同一条直线上。
(2)表达式:F=-F′。
2.一对平衡力与作用力和反作用力的比较
比较项目 | 一对平衡力 | 作用力和反作用力 |
作用对象 | 同一个物体 | 两个相互作用 的不同物体 |
作用时间 | 不一定同时产生、 同时消失 | 一定同时产生、 同时消失 |
力的性质 | 不一定相同 | 一定相同 |
作用效果 | 可相互抵消 | 不可抵消 |
[辨析明理]
1.判断下列说法的正误
(1)一对相互作用力是否相等与相互作用的两个物体的运动状态无关。(√)
(2)人走在松软土地上下陷时,人对土地的压力大于土地对人的支持力。(×)
(3)物体静止在水平地面上,受到的重力和支持力是一对作用力和反作用力。(×)
2.如图为教材中的插图,请分析汽车受到的驱动力是怎样产生的?如果地面太滑,汽车还能不能前进?
提示:汽车的发动机驱动车轮转动,车轮向后推地面,地面给车轮一个向前的反作用力,使汽车前进,汽车受到的驱动力就是这样产生的。如果地面和车轮之间太滑,车轮得不到足够的摩擦力,车是不能前进的。
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角度(一) 对作用力和反作用力的理解
【例1】
某人用绳子将一桶重为G的水从井内向上提的过程中,不计绳子的重力,若桶对绳子的拉力为FT1,绳子对桶的拉力为FT2,则( )
A.只要桶能上升,就有FT2>FT1
B.只有桶匀速上升,才有FT2=FT1
C.不管桶匀速上升还是加速上升,总有FT2>G
D.不管桶匀速上升还是加速上升,总有FT2=FT1
解析:选D。桶对绳子的拉力FT1与绳子对桶的拉力FT2是一对作用力和反作用力,在任何情况下总是大小相等、方向相反,与运动状态无关,故D正确,A、B错误;当桶匀速上升时FT2=G,当桶加速上升时FT2>G,故C错误。
角度(二) 用牛顿第三定律转移研究对象
【例2】 (多选)如图所示,人的重力为600 N,木板的重力为400 N,人与木板间、木板与地面间的动摩擦因数均为0.2,绳与滑轮的质量及它们之间的摩擦均不计。如果人用水平力拉绳,使他与木板一起向右做匀速运动,则( )
A.人拉绳的力是200 N
B.人拉绳的力是100 N
C.人给木板的摩擦力方向水平向右
D.人给木板的摩擦力方向水平向左
解析:选BC。选人和木板整体为研究对象,设绳的拉力大小为FT,则有2FT=μ(G人+G木板)=0.2×(600+400) N=200 N,所以FT=100 N,根据牛顿第三定律可知,人拉绳的力也是100 N,故A错误,B正确;以人为研究对象,在水平方向上,人受到绳水平向右的拉力和木板对人的摩擦力,根据二力平衡可知,该摩擦力的方向水平向左,根据牛顿第三定律可知,人给木板的摩擦力方向水平向右,故C正确,D错误。
考点二 受力分析
1.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;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。
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2.受力分析的基本步骤
[辨析明理]
如图所示,一架直梯斜靠在光滑的竖直墙壁上,下端放在粗糙的水平地面上,直梯处于静止状态。直梯受到几个力的作用?试画出直梯受力的示意图。
提示:直梯受到4个力作用,如图所示。
受力分析的常用方法与技巧
(1)研究对象的选择方法——整体法和隔离法
研究外界与系统整体的相互作用力时,一般采用整体法,研究系统内物体之间的相互作用力时,一般采用隔离法。对一些较复杂问题,通常需要多次选取研究对象,交替使用整体法和隔离法。
(2)受力是否存在的判断方法
产生 条件法 | 如接触面之间的弹力和摩擦力等,可以从是否满足力产生的条件角度判断 |
假设 | 通过假设力“存在”或者“不存在”的情况,看是否满足物体所处的状态来判断 |
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