3.3 牛顿第三定律(知识解读) 讲义-2026-2027学年高一上学期物理人教版必修第一册
2026-08-31
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摘要:
本高中物理讲义聚焦牛顿第三定律核心知识点,系统梳理作用力与反作用力的等大、共线、同时、同性质等相同点,反向、异物、异效等不同点,以及与平衡力在作用对象、性质、作用时间等方面的区别,构建从概念到对比再到应用的学习支架。
该资料通过题型归纳(含例题、变式题)和随堂巩固,以卫星受力、马拉车、货车静止等实例驱动科学思维(科学推理、模型建构),课中辅助教师高效授课,课后助力学生通过练习查漏补缺,深化对相互作用观念的理解与应用。
内容正文:
3.3 牛顿第三定律(知识解读)
【人教版】
题型归纳
【题型1 作用力与反作用力】 2
【题型2 牛顿第三定律的理解与应用】 4
【题型3 相互作用力与平衡力的区别和联系】 6
【随堂巩固】 8
考点1
牛顿第三定律
1、作用力与反作用力相同点
(1)作用力和反作用力大小总是相等(等大)。
(2)作用力和反作用力作用在一条直线上(共线)。
(3)作用力和反作用力总是同时产生、同时变化、同时消失(同时)。
(4)作用力和反作用力是同一性质的力。
2、作用力与反作用力不同点
(1)作用力和反作用力方向相反(反向)。
(2)作用力和反作用力作用在不同的物体上(异物)。
(3)作用力和反作用力效果不能相互抵消,不能认为合力为零(异效)。
3、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。
4、牛顿第三定律表达式:F=-F′,式中的“-”号表示作用力与反作用力方向相反。
5、应用牛顿第三定律分析问题时应注意以下几点
(1)不要凭日常观察的直觉印象随便下结论,分析问题需严格依据科学理论。
(2)理解应用牛顿第三定律时,一定抓住“总是”二字,即作用力与反作用力的这种关系与物体的运动状态无关。
(3)与平衡力区别应抓住作用力和反作用力分别作用在两个物体上。
6、比较作用力和反作用力与平衡力的异同点:
一对作用力与反作用力
一对平衡力
相
同
点
大小
相等
相等
方向
相反
相反
是否共线
共线
共线
不
同
点
性质
一定相同
不一定相同
作用时间
同时产生、同时消失
不一定同时产生、同时消失
作用对象
不同(异体)
相同(同体
作用效果
两个力在不同物体产生不同效果,不能抵消
两个力在同一物体上使物体达到平衡的效果
7、区分作用力、反作用力和平衡力的方法:区分作用力、反作用力和平衡力,最简单的方法是看涉及的物体的个数。
(1)作用力与反作用力只涉及两个相互作用的物体,是甲物体对乙物体,乙物体对甲物体的关系。
(2)平衡的一对力涉及三个物体,即两个施力物体同时作用在一个受力物体上。
【题型1 】
【例1】空中飞行的人造地球卫星受到的重力的反作用力的施力物体是( )
A.地球 B.人造地球卫星
C.人造地球卫星和地球 D.不确定
【答案】B
【详解】A. 地球是卫星受到的重力的施力物体,不是该重力的反作用力的施力物体,故A错误;
B. 卫星受到的重力本质是地球对卫星的万有引力,根据牛顿第三定律,该力的反作用力是卫星对地球的吸引力,因此反作用力的施力物体是人造地球卫星,故B正确;
C. 重力的反作用力的施力物体仅为卫星,故C错误;
D. 由牛顿第三定律可明确确定反作用力的施力物体,故D错误。
故选B。
【变式1-1】如图是利用力传感器记录的两个物体间作用力和反作用力变化图线,根据图线可以得出的结论是( )
A.作用力大时,反作用力小
B.作用力和反作用力是同时变化的
C.此图线一定是在两个物体都处于平衡状态下显示出来的
D.作用力和反作用力作用在同一物体上
【答案】B
【详解】根据图线可以得出,一对作用力和反作用力总是大小相等,方向相反,同时产生,同时变化,作用在两个不同的物体上,与物体的运动状态无关。
故选B。
【变式1-2】(多选)关于两个物体间作用力与反作用力的下列说法中,不正确的有( )
A.有作用力才有反作用力,因此先有作用力后产生反作用力
B.只有两个物体处于平衡状态中,作用力与反作用力才大小相等
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】ABC
【详解】A.作用力与反作用力同时产生,没有先后顺序,故A错误。
B.作用力与反作用力大小始终相等,与物体是否处于平衡状态无关,故B错误。
C.作用力与反作用力可以不通过接触产生(如万有引力),故C错误。
D.作用力与反作用力的性质一定相同,故D正确。
本题选不正确的,故选ABC。
【变式1-3】作用力和反作用力
(1)力是物体对物体的作用。只要谈到力,就一定存在着______和______。
(2)两个物体之间的作用总是______的。施力物体同时也一定是______。物体间______的这一对力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。我们可以把其中任何一个力叫作______,另一个力叫作______。
【答案】(1)受力物体 施力物体 (2)相互 受力物体 相互作用 (3)作用力 反作用力
【详解】(1)力是物体对物体的作用。只要谈到力,就一定存在着受力物体和施力物体。
(2)两个物体之间的作用总是相互的。施力物体同时也一定是受力物体。物体间相互作用的这一对力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。我们可以把其中任何一个力叫作作用力,另一个力叫作反作用力。
【题型2 牛顿第三定律的理解与应用】
【例2】右图是马拉车的示意图,根据牛顿第三定律可知( )
A.若车加速前进,马拉车的力大于车拉马的力
B.若车匀速前进,马拉车的力与车拉马的力二力平衡
C.若车减速前进,马拉车的力小于车拉马的力
D.无论如何行驶,马拉车的力的大小都等于车拉马的力的大小
【答案】D
【详解】ACD.不管马拉车不动还是马拉车前进,马拉车的力都等于车拉马的力,这是一对作用力和反作用力,大小相等、方向相反,AC错误,D正确;
B.马拉车的力与车拉马的力是一对作用力和反作用力,大小相等、方向相反、作用在两个物体上,而一对平衡力作用在同一物体上,B错误。
故选D。
【变式2-1】关于牛顿第三定律的理解,下列说法正确的是( )
A.牛顿第三定律告诉我们:先有作用力,后有反作用力
B.牛顿第三定律告诉我们:作用力和反作用力大小一定相等
C.牛顿第三定律告诉我们:作用力和反作用力就是一个力
D.牛顿第三定律告诉我们:作用力和反作用力产生的作用效果一定相同
【答案】B
【详解】A.牛顿第三定律告诉我们:作用力和反作用力同时产生同时消失,故A错误;
B.牛顿第三定律告诉我们:作用力和反作用力大小一定相等,故B正确;
C.牛顿第三定律告诉我们:作用力和反作用力受力物体不同,不是同一个力,故C错误;
D.牛顿第三定律告诉我们:作用力和反作用力受力物体不同,产生的作用效果不一定相同,故D错误。
故选B。
【变式2-2】(多选)在生活和生产中应用牛顿第三定律的例子有很多,以下说法正确的是( )
A.人在划船时,桨向后推水,水就向前推桨,则船被向前推进
B.以卵击石,鸡蛋破而石头没损伤,是因为石头对鸡蛋的作用力大于鸡蛋对石头的作用力
C.某人用绳子将一桶水从井内向上提的过程中,不计绳重,只有在桶匀速上升过程中,绳子对桶的拉力才等于桶对绳子的拉力
D.汽车的发动机驱动车轮转动,由于轮胎和地面之间的摩擦,车轮向后推地面,地面给车轮一个向前的反作用力(即汽车受到的驱动力),使汽车前进
【答案】AD
【详解】A.人在划船时,桨向后推水,根据牛顿第三定律可知,水就向前推桨,则船被向前推进,故A正确;
B.以卵击石,鸡蛋破而石头没损伤,石头对鸡蛋的作用力等于鸡蛋对石头的作用力,鸡蛋壳能承受的压力小,容易破,故B错误;
C.某人用绳子将一桶水从井内向上提的过程中,不计绳重,无论桶匀速上升、加速上升还是减速上升过程中,绳子对桶的拉力都等于桶对绳子的拉力,故C错误;
D.汽车的发动机驱动车轮转动,由于轮胎和地面之间的摩擦,车轮向后推地面,地面给车轮一个向前的反作用力(即汽车受到的驱动力),使汽车前进,故D正确。
故选AD。
【变式2-3】牛顿第三定律
(1)实验探究:如图所示,把A、B两个弹簧测力计连接在一起,B的一端固定,用手拉测力计A,结果发现两个弹簧测力计的示数是______的。改变拉力,弹簧测力计的示数也随着改变,但两个弹簧测力计的示数总是______的,方向______。
(2)牛顿第三定律:两个物体之间的作用力和反作用力总是______,______,作用在同一条直线上。
【答案】(1) 相等 大小相等 相反
(2) 大小相等 方向相反
【详解】(1)[1][2][3]两个弹簧测力计的示数是相等的;两个弹簧测力计的示数总是大小相等,方向相反;
(2)[1]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。
【题型3 】
【例3】如图所示,一辆货车静止在水平地面上,关于货车的受力情况,下列说法正确的是( )
A.货车所受的重力和货车对地面的压力是一对平衡力
B.货车所受的重力和货车对地面的压力是一对相互作用力
C.货车对地面的压力和地面对货车的支持力是一对平衡力
D.货车对地面的压力和地面对货车的支持力是一对相互作用力
【答案】D
【详解】A.平衡力作用在同一物体上,货车所受的重力作用在货车上,货车对地面的压力作用在地面上,受力物体不同,不是平衡力,A错误;
B.相互作用力发生在两个物体之间且性质相同,重力是地球对货车的吸引力,压力是货车对地面的弹力,性质不同,不是相互作用力,B错误;
C.平衡力作用在同一物体上,货车对地面的压力作用在地面上,地面对货车的支持力作用在货车上,受力物体不同,不是平衡力,C错误;
D.货车对地面的压力和地面对货车的支持力是货车与地面之间的相互作用,分别作用在地面和货车上,大小相等、方向相反,是一对相互作用力,D正确。
故选D。
【变式3-1】关于平衡力和相互作用力,下列说法正确的是( )
A.物体受平衡力作用时,运动状态可能会改变
B.静止在地面上的物体所受的重力和它对地面的压力是一对相互作用力
C.撑竿跳运动员跳高时把撑竿压弯,说明运动员对撑竿的作用力大于撑竿对运动员的作用力
D.甲、乙二人拔河处于僵持阶段时,绳子受到甲的拉力与绳子受到乙的拉力是一对平衡力
【答案】D
【详解】A.物体受平衡力作用时,物体将保持静止状态或匀速直线运动状态,运动状态不会改变,故A错误;
B.静止在地面上的物体所受的重力是地球对物体的作用力,方向竖直向下;物体对地面的压力是物体对地面的作用力,方向也竖直向下,两个力方向相同,且不是两个物体间的相互作用,不是一对相互作用力,故B错误;
C.运动员对撑竿的作用力与撑竿对运动员的作用力是一对相互作用力,根据相互作用力的性质,二者大小相等,故C错误;
D.甲、乙二人拔河处于僵持阶段时,绳子处于静止状态,属于平衡状态。绳子受到甲的拉力与绳子受到乙的拉力,两个力均直接作用于绳子本体,大小相等、方向相反、作用在同一条直线上且作用在同一物体(绳子)上,是一对平衡力,故D正确。
故选D。
【变式3-2】(多选)粗糙的水平地面上有一只木箱,现用一水平力拉木箱匀速前进,则( )
A.拉力与地面对木箱的摩擦力是一对平衡力
B.木箱对地面的压力与地面对木箱的支持力是一对平衡力
C.木箱对地面的压力与地面对木箱的支持力是一对作用力与反作用力
D.木箱对地面的压力与木箱受到的重力是一对作用力与反作用力
【答案】AC
【详解】A.用一水平力拉木箱匀速前进时,木箱在水平方向上受到的拉力与地面对木箱的摩擦力就是一对平衡力,因为它们大小相等、方向相反、作用在同一直线上,且都作用在木箱上,故A正确;
BC.木箱对地面的压力与地面对木箱的支持力,这两个力虽然大小相等、方向相反、作用在同一直线上,但它们分别作用在地面和木箱两个不同的物体上,因此它们是一对作用力与反作用力,而不是平衡力,故B错误,C正确;
D.木箱对地面的压力是木箱对地面的作用力,而木箱受到的重力是地球对木箱的作用力,这两个力的受力物体和施力物体都不同,因此它们不是一对作用力与反作用力。实际上,木箱受到的重力与地面对木箱的支持力才是一对平衡力,故D错误。
故选AC。
【变式3-3】“肥胖”已成为当前影响人类健康的一大问题。很多医院都设有能测量“肥胖指数”的身高、体重测量计。如图所示,人静止站在测力计上,人对测力计的压力与测力计对人的支持力是一对______(选填“平衡力”或“作用力与反作用力”);人所受的重力与测力计对人的支持力是一对______(选填“平衡力”或“作用力与反作用力”)。
【答案】 作用力与反作用力 平衡力
【详解】[1]人对测力计的压力与测力计对人的支持力是两个物体之间的相互作用力,是一对作用力与反作用力。
[2]人所受的重力与测力计对人的支持力作用在同一物体上,大小相等,方向相反,是一对平衡力。
随堂巩固
【随堂巩固】
1.下列说法正确的是( )
A.凡是大小相等、方向相反,分别作用在两个物体上的两个力必定是一对作用力和反作用力
B.凡是大小相等、方向相反,作用在同一物体上的两个力必定是一对作用力和反作用力
C.凡是大小相等、方向相反,作用在同一直线上且分别作用在两个物体上的两个力必定是一对作用力和反作用力
D.相互作用的一对力究竟称哪一个力是作用力是任意的
【答案】D
【详解】A.作用力与反作用力必须是两个相互作用的物体之间产生的一对力,二者大小相等、方向相反、作用在同一直线上,且性质相同,仅满足大小相等、方向相反并分别作用在两个物体上,不能判定为作用力与反作用力,故A错误;
B.作用力与反作用力分别作用在两个不同物体上,作用在同一物体上的两个力不可能是一对作用力与反作用力,故B错误;
C.大小相等、方向相反、作用在同一直线上并分别作用在两个物体上的两个力,可能来自不同的相互作用,因此不一定是作用力与反作用力,故C错误;
D.一对相互作用力中,通常把研究对象受到的力称为作用力,把研究对象施加的力称为反作用力,交换研究对象后两者名称也可交换,因此称哪一个力为作用力是任意的,故D正确。
故选D。
2.一木块静止在水平桌面上,则( )
A.木块对桌面的压力与桌面对木块的支持力是一对平衡力
B.木块对桌面的压力与桌面对木块的支持力是一对作用力和反作用力
C.木块对桌面的压力就是木块的重力
D.用手竖直向下压木块时,木块对桌面的压力大于桌面对木块的支持力
【答案】B
【详解】A.平衡力的成立条件是两个力作用在同一物体上,大小相等、方向相反、作用在同一直线。木块对桌面的压力受力物体是桌面,桌面对木块的支持力受力物体是木块,两个力作用在不同物体上,不属于平衡力,故A错误;
B.木块对桌面的压力和桌面对木块的支持力是木块与桌面两个物体间的相互作用,分别作用在对方物体上,大小相等、方向相反、作用在同一直线,符合作用力与反作用力的定义,故B正确;
C.木块对桌面的压力是弹力,由木块形变产生,施力物体是木块、受力物体是桌面;木块的重力是地球对木块的吸引力,施力物体是地球、受力物体是木块,二者性质、施力和受力物体均不同,不是同一个力,故C错误;
D.作用力与反作用力始终大小相等,与物体运动状态、是否受其他外力无关,因此无论是否用手压木块,木块对桌面的压力都等于桌面对木块的支持力,故D错误。
故选B。
3.如图所示,同学A与同学B正在进行掰手腕比赛。在某一瞬间,双方的手在中间位置保持静止,势均力敌。关于此时的受力情况,下列说法正确的是( )
A.同学A对同学B的弹力,是由于同学B的手发生了形变
B.同学A和同学B之间的相互作用力是同时产生的
C.同学A对同学B的力和同学B对同学A的力,是一对平衡力
D.若同学A获胜,同学A对同学B的力大于同学B对同学A的力
【答案】B
【详解】A.同学A对同学B的弹力,是由于同学A的手发生了形变产生的,故A错误;
BC.同学A对同学B的力和同学B对同学A的力,是一对相互作用力,同时产生,同时消失。故B正确,C错误;
D.相互作用力大小总是相等,无论谁获胜,同学A对同学B的力也等于同学B对同学A的力。故D错误。
故选B。
4.秧马是古代插秧时用的一种农具,苏轼用“日行千畦”形容其高效。如图,人抬脚跨坐在秧马上,与其一起向前减速滑行的过程中( )
A.秧马受到秧田的摩擦力方向向前
B.秧马对人的支持力和人受到的重力是一对作用力与反作用力
C.秧马对人的支持力和人对秧马的压力是一对平衡力
D.秧马的加速度方向向后
【答案】D
【详解】A.摩擦力是阻力,阻碍相对运动。秧马相对秧田向前滑,所以秧田对秧马的摩擦力向后,故A错误;
B.作用力与反作用力是两个物体之间的相互作用。秧马对人的支持力和人受到的重力都作用在人身上,是一对平衡力,并非相互作用力,故B错误;
C.平衡力要求作用在同一个物体上。秧马对人的支持力和人对秧马的压力是作用在两个不同物体上,它们是相互作用力,不是平衡力,故C错误;
D.物体减速运动时,加速度与速度方向相反。秧马向前滑行时,速度向前,因此加速度向后,故D正确;
故选D。
5.据唐代《耒耜经》记载曲辕犁是一种起土省力的先进耕犁。耕地过程中,牛通过两根耕索拉曲辕犁,如图所示,忽略耕索质量,则( )
A.曲辕犁匀速前进时,耕索对犁的拉力大于犁对耕索的拉力
B.曲辕犁加速前进时,耕索对犁的拉力等于犁对耕索的拉力
C.曲辕犁匀速前进时,其他条件相同,当两根耕索之间的夹角较大时,牛较省力
D.曲辕犁匀速前进时,其他条件相同,当两根耕索之间的夹角较小时,牛较费力
【答案】B
【详解】AB.耕索对犁的拉力与犁对耕索的拉力是一对相互作用力,根据牛顿第三定律可知,无论犁匀速运动还是加速运动,这两个力都是等大反向,故A错误,B正确;
CD.两个分力一定时,夹角越小,合力越大,所以其他条件相同,曲辕犁匀速前进,当两根耕索之间的夹角较小时,牛较省力,耕索上的力也比较小,故CD错误。
故选B。
6.(多选)如图所示,工人用斜向上的力拉一个重木箱沿粗糙水平地面匀速前行,关于此过程,下列说法正确的是( )
A.木箱只受重力、拉力和摩擦力作用
B.地面对木箱的支持力和木箱对地面的压力是一对作用力和反作用力
C.拉力的竖直分力大小一定小于木箱所受的重力
D.拉力的水平分力大小一定等于木箱所受的摩擦力
【答案】BCD
【详解】A.对木箱进行分析,木箱受到重力、拉力、地面支持力和摩擦力作用,故A错误;
B.根据牛顿第三定律可知,地面对木箱的支持力和木箱对地面的压力是一对作用力和反作用力,故B正确;
C.由于木箱向右匀速运动,根据平衡条件可知,拉力的竖直分力与地面对木箱的支持力之和等于木箱所受重力大小,即拉力的竖直分力大小一定小于木箱所受的重力,故C正确;
D.由于木箱向右匀速运动,根据平衡条件可知,拉力的水平分力大小一定等于木箱所受的摩擦力,故D正确。
故选BCD。
7.(多选)在消防演练后的互动环节中,小朋友与消防员进行拔河比赛(绳子质量不计)。关于比赛中的受力情况,下列说法正确的是( )
A.若小朋友获胜,说明小朋友对绳子的拉力大于消防员对绳子的拉力
B.小朋友对绳子的拉力与绳子对小朋友的拉力是一对相互作用力
C.消防员对绳子的拉力与绳子对消防员的拉力大小相等、方向相反,且作用在同一直线上
D.绳子对小朋友的拉力和小朋友对地面的静摩擦力是一对相互作用力
【答案】BC
【详解】A.同一根绳子的拉力相等,则小朋友对绳子的拉力等于消防员对绳子的拉力,小朋友获胜,说明小朋友与地面间的静摩擦力较大,故A错误;
B.根据牛顿第三定律可知,小朋友对绳子的拉力与绳子对小朋友的拉力是一对相互作用力,故B正确;
C.消防员对绳子的拉力与绳子对消防员的拉力是一对相互作用力,根据牛顿第三定律可知二者大小相等、方向相反,且作用在同一直线上,故C正确;
D.相互作用力发生在两个相互作用的物体间,绳子对小朋友的拉力和小朋友对地面的静摩擦力不是一对相互作用力,故D错误;
故选BC。
8.(多选)甲、乙两队拔河,甲队胜,则下列说法中哪些是正确的( )
A.甲对乙的拉力大于乙对甲的拉力,所以甲队胜
B.当甲队把乙队匀速拉过去时,甲对乙的拉力等于乙对甲的拉力
C.当甲队把乙队加速拉过去时,甲对乙的拉力大于乙对甲的拉力
D.甲对乙的拉力始终等于乙对甲的拉力,只是地面对甲的摩擦力大于地面对乙的摩擦力,所以甲队胜
【答案】BD
【详解】A.甲对乙的拉力和乙对甲的拉力是一对作用力与反作用力,根据牛顿第三定律有,两力大小始终相等,故A错误;
B.作用力与反作用力的大小关系与物体的运动状态无关,甲队匀速把乙队拉过去时,仍有,故B正确;
C.甲队加速把乙队拉过去时,甲、乙之间的相互作用力仍满足牛顿第三定律,大小相等,故C错误;
D.甲对乙的拉力始终等于乙对甲的拉力,把甲、乙两队及绳看成整体,绳的拉力为内力,设地面对甲、乙两队的摩擦力大小分别为、,取甲队获胜的运动方向为正方向,根据牛顿第二定律有
由于,解得,故D正确。
故选BD。
9.(多选)如图所示,玩具汽车停在模型桥面上,下列说法正确的是( )
A.汽车受到的重力和支持力是一对平衡力
B.汽车受到的重力和支持力是一对作用力与反作用力
C.汽车的轮胎要恢复形变,对桥面产生了向下的压力
D.桥面受到向下的压力,是由于桥面发生了形变
【答案】AC
【详解】AB.汽车受到的重力和支持力同时都作用在汽车上,大小相等,方向相反,是一对平衡力,A正确,B错误;
C.汽车的轮胎产生了形变,要恢复形变,对桥面产生了向下的弹力,即对桥面产生向下的压力,C正确;
D.桥面受到向下的压力,是由于汽车的轮胎要恢复形变而产生的,D错误。
故选AC。
10.中国白·德化瓷是具有千年历史的特色白瓷,该瓷种以“薄如纸、白如雪的胎质与温如凝脂”的釉面著称,被誉为“东方艺术珍品”。如图水平台面上摆放着一个深色底座,底座上的白瓷艺术作品看起来像叠放的白纸一样,白瓷艺术作品受到的支持力是由于________(选填“台面”或“艺术作品”或“底座”)发生形变而产生的。深色底座对水平台面的压力________(选填“大于”、“等于”或“小于”)艺术作品与底座重力之和。
【答案】 底座 等于
【详解】[1]白瓷艺术作品受到的支持力是由于底座发生形变而产生的。
[2]对艺术作品与底座整体分析可知,艺术作品与底座重力之和与水平平台对整体的支持力等大反向,由牛顿第三定律可知,深色底座对水平台面的压力等于艺术作品与底座重力之和。
11.正方体物块质量为200g,静止在水平桌面上,边长2cm,。求:
(1)物块对水平桌面的压力为多大?
(2)物块对水平桌面的压强大小为多大?
【详解】(1)物块质量
根据重力公式,可得物块重力
根据二力平衡,桌面对物块的支持力
根据牛顿第三定律,物块对水平桌面的压力
解得物块对桌面的压力。
(2)正方体物块与水平桌面的接触面积为底面积,受力面积
根据压强定义式
可得。
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3.3 牛顿第三定律(知识解读)
【人教版】
题型归纳
【题型1 作用力与反作用力】 2
【题型2 牛顿第三定律的理解与应用】 4
【题型3 相互作用力与平衡力的区别和联系】 6
【随堂巩固】 8
考点1
牛顿第三定律
1、作用力与反作用力相同点
(1)作用力和反作用力大小总是相等(等大)。
(2)作用力和反作用力作用在一条直线上(共线)。
(3)作用力和反作用力总是同时产生、同时变化、同时消失(同时)。
(4)作用力和反作用力是同一性质的力。
2、作用力与反作用力不同点
(1)作用力和反作用力方向相反(反向)。
(2)作用力和反作用力作用在不同的物体上(异物)。
(3)作用力和反作用力效果不能相互抵消,不能认为合力为零(异效)。
3、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。
4、牛顿第三定律表达式:F=-F′,式中的“-”号表示作用力与反作用力方向相反。
5、应用牛顿第三定律分析问题时应注意以下几点
(1)不要凭日常观察的直觉印象随便下结论,分析问题需严格依据科学理论。
(2)理解应用牛顿第三定律时,一定抓住“总是”二字,即作用力与反作用力的这种关系与物体的运动状态无关。
(3)与平衡力区别应抓住作用力和反作用力分别作用在两个物体上。
6、比较作用力和反作用力与平衡力的异同点:
一对作用力与反作用力
一对平衡力
相
同
点
大小
相等
相等
方向
相反
相反
是否共线
共线
共线
不
同
点
性质
一定相同
不一定相同
作用时间
同时产生、同时消失
不一定同时产生、同时消失
作用对象
不同(异体)
相同(同体
作用效果
两个力在不同物体产生不同效果,不能抵消
两个力在同一物体上使物体达到平衡的效果
7、区分作用力、反作用力和平衡力的方法:区分作用力、反作用力和平衡力,最简单的方法是看涉及的物体的个数。
(1)作用力与反作用力只涉及两个相互作用的物体,是甲物体对乙物体,乙物体对甲物体的关系。
(2)平衡的一对力涉及三个物体,即两个施力物体同时作用在一个受力物体上。
【题型1 】
【例1】空中飞行的人造地球卫星受到的重力的反作用力的施力物体是( )
A.地球 B.人造地球卫星
C.人造地球卫星和地球 D.不确定
【变式1-1】如图是利用力传感器记录的两个物体间作用力和反作用力变化图线,根据图线可以得出的结论是( )
A.作用力大时,反作用力小
B.作用力和反作用力是同时变化的
C.此图线一定是在两个物体都处于平衡状态下显示出来的
D.作用力和反作用力作用在同一物体上
【变式1-2】(多选)关于两个物体间作用力与反作用力的下列说法中,不正确的有( )
A.有作用力才有反作用力,因此先有作用力后产生反作用力
B.只有两个物体处于平衡状态中,作用力与反作用力才大小相等
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】作用力和反作用力
(1)力是物体对物体的作用。只要谈到力,就一定存在着______和______。
(2)两个物体之间的作用总是______的。施力物体同时也一定是______。物体间______的这一对力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。我们可以把其中任何一个力叫作______,另一个力叫作______。
【题型2 牛顿第三定律的理解与应用】
【例2】右图是马拉车的示意图,根据牛顿第三定律可知( )
A.若车加速前进,马拉车的力大于车拉马的力
B.若车匀速前进,马拉车的力与车拉马的力二力平衡
C.若车减速前进,马拉车的力小于车拉马的力
D.无论如何行驶,马拉车的力的大小都等于车拉马的力的大小
【变式2-1】关于牛顿第三定律的理解,下列说法正确的是( )
A.牛顿第三定律告诉我们:先有作用力,后有反作用力
B.牛顿第三定律告诉我们:作用力和反作用力大小一定相等
C.牛顿第三定律告诉我们:作用力和反作用力就是一个力
D.牛顿第三定律告诉我们:作用力和反作用力产生的作用效果一定相同
【变式2-2】(多选)在生活和生产中应用牛顿第三定律的例子有很多,以下说法正确的是( )
A.人在划船时,桨向后推水,水就向前推桨,则船被向前推进
B.以卵击石,鸡蛋破而石头没损伤,是因为石头对鸡蛋的作用力大于鸡蛋对石头的作用力
C.某人用绳子将一桶水从井内向上提的过程中,不计绳重,只有在桶匀速上升过程中,绳子对桶的拉力才等于桶对绳子的拉力
D.汽车的发动机驱动车轮转动,由于轮胎和地面之间的摩擦,车轮向后推地面,地面给车轮一个向前的反作用力(即汽车受到的驱动力),使汽车前进
【变式2-3】牛顿第三定律
(1)实验探究:如图所示,把A、B两个弹簧测力计连接在一起,B的一端固定,用手拉测力计A,结果发现两个弹簧测力计的示数是______的。改变拉力,弹簧测力计的示数也随着改变,但两个弹簧测力计的示数总是______的,方向______。
(2)牛顿第三定律:两个物体之间的作用力和反作用力总是______,______,作用在同一条直线上。
【题型3 】
【例3】如图所示,一辆货车静止在水平地面上,关于货车的受力情况,下列说法正确的是( )
A.货车所受的重力和货车对地面的压力是一对平衡力
B.货车所受的重力和货车对地面的压力是一对相互作用力
C.货车对地面的压力和地面对货车的支持力是一对平衡力
D.货车对地面的压力和地面对货车的支持力是一对相互作用力
【变式3-1】关于平衡力和相互作用力,下列说法正确的是( )
A.物体受平衡力作用时,运动状态可能会改变
B.静止在地面上的物体所受的重力和它对地面的压力是一对相互作用力
C.撑竿跳运动员跳高时把撑竿压弯,说明运动员对撑竿的作用力大于撑竿对运动员的作用力
D.甲、乙二人拔河处于僵持阶段时,绳子受到甲的拉力与绳子受到乙的拉力是一对平衡力
【变式3-2】(多选)粗糙的水平地面上有一只木箱,现用一水平力拉木箱匀速前进,则( )
A.拉力与地面对木箱的摩擦力是一对平衡力
B.木箱对地面的压力与地面对木箱的支持力是一对平衡力
C.木箱对地面的压力与地面对木箱的支持力是一对作用力与反作用力
D.木箱对地面的压力与木箱受到的重力是一对作用力与反作用力
【变式3-3】“肥胖”已成为当前影响人类健康的一大问题。很多医院都设有能测量“肥胖指数”的身高、体重测量计。如图所示,人静止站在测力计上,人对测力计的压力与测力计对人的支持力是一对______(选填“平衡力”或“作用力与反作用力”);人所受的重力与测力计对人的支持力是一对______(选填“平衡力”或“作用力与反作用力”)。
随堂巩固
【随堂巩固】
1.下列说法正确的是( )
A.凡是大小相等、方向相反,分别作用在两个物体上的两个力必定是一对作用力和反作用力
B.凡是大小相等、方向相反,作用在同一物体上的两个力必定是一对作用力和反作用力
C.凡是大小相等、方向相反,作用在同一直线上且分别作用在两个物体上的两个力必定是一对作用力和反作用力
D.相互作用的一对力究竟称哪一个力是作用力是任意的
2.一木块静止在水平桌面上,则( )
A.木块对桌面的压力与桌面对木块的支持力是一对平衡力
B.木块对桌面的压力与桌面对木块的支持力是一对作用力和反作用力
C.木块对桌面的压力就是木块的重力
D.用手竖直向下压木块时,木块对桌面的压力大于桌面对木块的支持力
3.如图所示,同学A与同学B正在进行掰手腕比赛。在某一瞬间,双方的手在中间位置保持静止,势均力敌。关于此时的受力情况,下列说法正确的是( )
A.同学A对同学B的弹力,是由于同学B的手发生了形变
B.同学A和同学B之间的相互作用力是同时产生的
C.同学A对同学B的力和同学B对同学A的力,是一对平衡力
D.若同学A获胜,同学A对同学B的力大于同学B对同学A的力
4.秧马是古代插秧时用的一种农具,苏轼用“日行千畦”形容其高效。如图,人抬脚跨坐在秧马上,与其一起向前减速滑行的过程中( )
A.秧马受到秧田的摩擦力方向向前
B.秧马对人的支持力和人受到的重力是一对作用力与反作用力
C.秧马对人的支持力和人对秧马的压力是一对平衡力
D.秧马的加速度方向向后
5.据唐代《耒耜经》记载曲辕犁是一种起土省力的先进耕犁。耕地过程中,牛通过两根耕索拉曲辕犁,如图所示,忽略耕索质量,则( )
A.曲辕犁匀速前进时,耕索对犁的拉力大于犁对耕索的拉力
B.曲辕犁加速前进时,耕索对犁的拉力等于犁对耕索的拉力
C.曲辕犁匀速前进时,其他条件相同,当两根耕索之间的夹角较大时,牛较省力
D.曲辕犁匀速前进时,其他条件相同,当两根耕索之间的夹角较小时,牛较费力
6.(多选)如图所示,工人用斜向上的力拉一个重木箱沿粗糙水平地面匀速前行,关于此过程,下列说法正确的是( )
A.木箱只受重力、拉力和摩擦力作用
B.地面对木箱的支持力和木箱对地面的压力是一对作用力和反作用力
C.拉力的竖直分力大小一定小于木箱所受的重力
D.拉力的水平分力大小一定等于木箱所受的摩擦力
7.(多选)在消防演练后的互动环节中,小朋友与消防员进行拔河比赛(绳子质量不计)。关于比赛中的受力情况,下列说法正确的是( )
A.若小朋友获胜,说明小朋友对绳子的拉力大于消防员对绳子的拉力
B.小朋友对绳子的拉力与绳子对小朋友的拉力是一对相互作用力
C.消防员对绳子的拉力与绳子对消防员的拉力大小相等、方向相反,且作用在同一直线上
D.绳子对小朋友的拉力和小朋友对地面的静摩擦力是一对相互作用力
8.(多选)甲、乙两队拔河,甲队胜,则下列说法中哪些是正确的( )
A.甲对乙的拉力大于乙对甲的拉力,所以甲队胜
B.当甲队把乙队匀速拉过去时,甲对乙的拉力等于乙对甲的拉力
C.当甲队把乙队加速拉过去时,甲对乙的拉力大于乙对甲的拉力
D.甲对乙的拉力始终等于乙对甲的拉力,只是地面对甲的摩擦力大于地面对乙的摩擦力,所以甲队胜
9.(多选)如图所示,玩具汽车停在模型桥面上,下列说法正确的是( )
A.汽车受到的重力和支持力是一对平衡力
B.汽车受到的重力和支持力是一对作用力与反作用力
C.汽车的轮胎要恢复形变,对桥面产生了向下的压力
D.桥面受到向下的压力,是由于桥面发生了形变
10.中国白·德化瓷是具有千年历史的特色白瓷,该瓷种以“薄如纸、白如雪的胎质与温如凝脂”的釉面著称,被誉为“东方艺术珍品”。如图水平台面上摆放着一个深色底座,底座上的白瓷艺术作品看起来像叠放的白纸一样,白瓷艺术作品受到的支持力是由于______(选填“台面”或“艺术作品”或“底座”)发生形变而产生的。深色底座对水平台面的压力______(选填“大于”、“等于”或“小于”)艺术作品与底座重力之和。
11.正方体物块质量为200g,静止在水平桌面上,边长2cm,。求:
(1)物块对水平桌面的压力为多大?
(2)物块对水平桌面的压强大小为多大?
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