3.3 牛顿第三定律 同步讲义- 2026-2027学年高一上学期物理人教版必修第一册
2026-09-02
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2份
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25页
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摘要:
本讲义聚焦牛顿第三定律这一核心知识点,系统梳理作用力与反作用力的概念、五大性质(异体性、等值性、反向共线性、同时性、同性性),以及与平衡力的对比,构建从力的相互作用到受力分析的学习支架。
资料通过生活实例(如拔河比赛、扣球瞬间)和对比表格深化概念理解,培养科学思维中的模型建构与科学推理能力。典例与跟练结合,课中辅助教师突破重难点,课后知识填空和检测题帮助学生夯实物理观念,有效弥补“忽略作用对象”等认知误区。
内容正文:
人教版必修第一册同步讲义 62个知识点 · 88道经典例题 ·54个经典题型
第三章 相互作用——力
§3.3 牛顿第三定律 同步讲义
学 习 目 标
树目标 · 抓落实
1. 理解作用力与反作用力概念,熟记牛顿第三定律内容与表达式(重点)
2. 掌握相互作用力五大性质,能准确区分相互作用力与一对平衡力(重难点)
3. 理解作用力、反作用力大小相等与物体运动状态无关(核心考点)
4. 会使用转换研究对象法,借助牛顿第三定律完成受力分析(解题方法)
5. 能够解释生活实例,辨析常见思维误区,完善受力分析的思维体系(能力拓展)
笃 学 新 知
汲新知 · 赋新能
知识点 1
作用力与反作用力
💡 知识梳理
1. 两物体直接接触
· 两个物体之间的作用总是相互的。物体 A 对物体 B 施加力,物体 B 也一定对物体 A 施加力。
我们把其中任意一个叫作作用力,另一个叫作反作用力。
· 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。
表达式:
负号仅表示作用力与反作用力方向相反,不代表大小为负。
重要:无论物体静止、匀速、加速、减速,作用力与反作用力大小永远相等。
知识点 2
相互作用力五大性质
💡 知识梳理
1. 异体性:作用力、反作用力分别作用在两个不同物体上。这是区分平衡力最关键依据。
2. 等值性:大小一定相等,和运动状态、外界条件无关。
3. 反向共线性:两个力方向相反,处在同一条直线。
4. 同时性:同时产生、同时增大、同时减小、同时消失,不存在先后。
5. 同性性:力的性质必须一样。弹力的反作用力一定是弹力;摩擦力的反作用力一定是摩擦力。
知识点 3
相互作用力与一对平衡力对比
💡 知识梳理
对比项目
作用力与反作用力
一对平衡力
作用物体
两个不同物体
同一个物体
力的性质
性质一定相同
性质可以不同
产生消失
同时产生同时消失
一个消失另一个可保留
作用效果
不能相互抵消
效果互相抵消,合力为 0
举例:静止放在水平桌面上的书本
· 相互作用力:书对桌面的压力、桌面对书的支持力(两个物体,都是弹力)
· 一对平衡力:书的重力、桌面对书的支持力(都作用在书上;重力是引力,支持力是弹力,性质不同)
知识点 4
摩擦力重难点辨析
💡 知识梳理
· 有些力直接对研究物体很难求解,可以先分析与之相互作用的另一个物体,求出反作用力,根据牛顿第三定律,得到目标力。
使用步骤:
1. 判断两个物体之间存在相互作用
2. 对容易分析的物体受力求解,求出反作用力
3. 根据,得到原物体受到的作用力大小方向
典 例 探 究
研典例 · 悟方法
【典例1】关于物体间的作用力和反作用力,下列说法正确的是( )
A.只有相互接触的物体间才可能有作用力和反作用力
B.作用力和反作用力可能是不同种类的力
C.作用力和反作用力的效果不能抵消
D.作用力和反作用力可以不同时产生
【答案】C
【详解】A.不是只有相互接触的物体间才可能有作用力和反作用力,例如在空中的物体受到地球的引力,地球也受到物体的引力,故A错误;
B.作用力和反作用力一定是同种类的力,故B错误;
C.作用力和反作用力是作用在不同物体上,故效果不能抵消,故C正确;
D.作用力和反作用力一定是同时产生,故D错误。
故选C。
【跟练1】下列关于作用力和反作用力的说法正确的是( )
A.当作用力消失后,反作用力才慢慢消失
B.作用力是弹力,则反作用力一定是弹力
C.重力是没有反作用力的
D.一对作用力和反作用力的合力一定为零
【答案】B
【详解】A.作用力和反作用力同时消失,故A错误;
B.作用力和反作用力是同种性质的力,故B正确;
C.重力的反作用力是物体对地球的吸引力,故C错误;
D.作用力和反作用力作用在不同物体上,不可以合成,故D错误.
故选B。
【典例2】亲子活动中,聪明的小孩站在地面上,让大人蹲在滑板上进行手拉手的拔河比赛,小孩获得了胜利。在比赛过程中( )
A.先有小孩拉大人的力,再有大人拉小孩的力
B.先有大人拉小孩的力,再有小孩拉大人的力
C.决定胜负的关键是双方最大力气的较量
D.决定胜负的关键是两者受到地面最大静摩擦力的较量
【答案】D
【详解】AB.小孩拉大人的力和大人拉小孩的力是一对相互作用了,同时产生,同时消失,故AB错误;
CD.对于双方拔河者来说,当所受的拉力大于与地面的最大静摩擦力时就要被拉动而失败,则决定胜负的关键是两者受到地面最大静摩擦力的较量,故C错误,D正确。
故选D。
【跟练2】一物体受绳的拉力作用由静止开始前进,先做加速运动,然后改做匀速运动,再改做减速运动,则下列说法中正确的是( )
A.加速前进时,绳拉物体的力大于物体拉绳的力
B.减速前进时,绳拉物体的力大于物体拉绳的力
C.只有匀速前进时,绳拉物体的力与物体拉绳的力大小才相等
D.不管物体如何前进,绳拉物体的力与物体拉绳的力大小总相等
【答案】D
【详解】不管物体做减速运动、匀速运动还是加速运动,绳拉物体的力和物体拉绳的力是一对作用力和反作用力,作用力和反作用力总是大小相等,与物体运动状态无关.
A. 加速前进时,绳拉物体的力大于物体拉绳的力,与结论不符,选项A错误;
B. 减速前进时,绳拉物体的力大于物体拉绳的力,与结论不符,选项B错误;
C. 只有匀速前进时,绳拉物体的力与物体拉绳的力大小才相等,与结论不符,选项C错误;
D. 不管物体如何前进,绳拉物体的力与物体拉绳的力大小总相等,与结论相符,选项D正确;
【典例3】如图所示为中国女排扣球的精彩瞬间,此时运动员对球的作用力为F1,球对运动员的作用力为F2,下列说法正确的是( )
A.F1和F2是一对平衡力
B.F1和F2可以是性质不同的力
C.F1和F2是一对相互作用力
D.F1和F2的合力为0
【答案】C
【详解】AC.运动员扣球的过程中,运动员对球的力和球对运动员的力是作用在不同物体上的两个力,是一对相互作用力,不是一对平衡力,选项A错误,C正确;
BD.一对相互作用力的性质一定相同,由于两力作用在不同物体上,不能求两力的合力,选项BD错误。
故选C。
【跟练3】唐代《耒耜经》记载了曲辕犁相对直辕犁的优势之一是起土省力,设牛用大小相等的拉力F通过耕索分别拉两种犁,F与竖直方向的夹角分别为和,,如图所示,忽略耕索质量,耕地过程中,下列说法正确的是( )
A.耕索对曲辕犁拉力的水平分力比对直辕犁的大
B.耕索对曲辕犁拉力的竖直分力比对直辕犁的大
C.曲辕犁匀速前进时,耕索对犁的拉力小于犁对耕索的拉力
D.直辕犁加速前进时,耕索对犁的拉力大于犁对耕索的拉力
【答案】B
【详解】A.将拉力F正交分解如下图所示
则在x方向可得出
Fx曲 = Fsinα
Fx直 = Fsinβ
在y方向可得出
Fy曲 = Fcosα
Fy直 = Fcosβ
由题知α < β则
sinα < sinβ
cosα > cosβ
则可得到
Fx曲 < Fx直
Fy曲 > Fy直
A错误、B正确;
CD.耕索对犁的拉力与犁对耕索的拉力是一对相互作用力,它们大小相等,方向相反,无论是加速还是匀速,则CD错误。
故选B。
【典例4】下列关于作用力和反作用力与一对平衡力的认识正确的是( )
A.一对平衡力的作用效果相互抵消,一对作用力和反作用力的作用效果也相互抵消
B.作用力和反作用力同时产生、同时变化、同时消失,且力的性质相同,平衡力的性质却不一定相同
C.作用力和反作用力同时产生、同时变化、同时消失,且一对平衡力也是如此
D.先有作用力,接着才有反作用力,一对平衡力都是同时作用在同一个物体上
【答案】B
【详解】A.一对平衡力的作用效果相互抵消,作用力和反作用力的受力物体是两个,故作用效果不能抵消,故A错误。
BCD.作用力和反作用力具有同时性,性质也一定相同,而平衡力不具有同时性,故B正确,CD错误。
故选B。
【跟练4】关于一对作用力和反作用力以及一对平衡力,下面叙述中正确的是( )
A.作用力与反作用力大小相等、方向相反,作用在同一个物体上
B.作用力与反作用力就是平衡力
C.平衡力一定是同种性质的力
D.平衡力一定不是作用力与反作用力
【答案】D
【详解】ABD.作用力与反作用力大小相等、方向相反、作用在同一条直线上,与平衡力的区别在于平衡力作用在同一物体上,而作用力和反作用力作用在不同的物体上,故AB错误,D正确。
C.平衡力作用在同一物体上,可以是同种性质的力,也可以是不同种性质的力,故C错误。
故选D。
【典例5】一位同学用水平推力F把一块木块紧压在竖直墙上,使木块处于静止状态。木块受到几个力的作用?请在图中画出木块所受的力。
【答案】木块受到4个力,分别是重力、墙对木块的弹力、墙对木块的摩擦力和水平推力,如图所示。
【详解】见答案
【跟练5】如图所示,物体A靠在倾斜的墙面上,在与墙面和B垂直的力F作用下, A、B保持静止,试分析A、B两个物体的受力个数.
【答案】A受五个力、B受四个力
【分析】明确研究对象,分别按重力、弹力和摩擦力的顺序进行分析受力.先分析B的受力情况.再以A为研究对象,分析受力情况.
【详解】先取B为研究对象,把A看作墙的一部分,受力如图所示:
若只受GB和F,B物体不能静止,因此A对B有沿接触面向上的静摩擦力Ff1,受Ff1则一定有A对B的弹力FN,B受4个力作用.
取AB整体为研究对象,同理可得墙对A有沿墙面向上的静摩擦力Ff2和墙的弹力FNA;由牛顿第三定律知A还受B的沿A、B接触面向下的静摩擦力Ff1′和垂直接触面向上的弹力FN′,还有自身的重力GA,所以A受5个力.
【典例6】如图所示,在水平面上叠放着两个物体A和B,两物体在F1,F2(F1 > F2)的水平拉力作用下,处于静止状态。试分别画出A物体、B物体和整体的受力图。
【答案】
【详解】对A物体受力分析,有重力GA,B给它的支持力NBA,向右的拉力F2以及B给它向左的摩擦力fBA,则画出的受力图如下
对B物体受力分析,有重力GB,A给它的压力NAB,地面给它的支持力N地,向左的拉力F1,A给它向右的摩擦力fAB,由于(F1 > F2)以及地面给它向右的摩擦力f地,则画出的受力图如下
对A、B整体受力分析,有重力GA + GB,地面给它的支持力N地,向右的拉力F2,向左的拉力F1以及由于(F1 > F2)地面给整体向右的摩擦力f地,则画出的受力图如下
【跟练6】分别画出图中小球的受力示意图。(图甲中小球用细绳悬挂着静止在光滑的斜面上,乙中小球用细绳拉着静止在桌角上,丙中小球固定在杆上)
【答案】如图所示
【详解】
注意点为支持力垂直于接触面,如果是曲面则垂直于接触面的切面。
知 识 填 空
熟知识 · 夯基础
1.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_________物体和__________物体。
(2)作用力和反作用力___________产生,___________消失,___________变化,无先后之分。
(3)作用力和反作用力总是大小___________,方向___________,与物体是处于平衡状态还是处于非平衡状态没有关系。
(4)作用力和反作用力分别作用在___________物体和___________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效果不能___________。
(5)作用力和反作用力一定是___________性质的力,如果作用力是弹力,其反作用力必定为___________;如果作用力为摩擦力,其反作用力必定为___________;如果作用力为引力,其反作用力也一定为___________。
【答案】(1) 施力 受力
(2) 同时 同时 同时
(3) 相等 相反
(4) 受力 施力 抵消
(5) 相同 弹力 摩擦力 引力
2.牛顿第三定律
(1) 作用力与反作用力的特点:如图所示,将两弹簧测力计A、B连接在一起,当用力缓慢拉A弹簧测力计时,发现不管拉力多大,A、B两弹簧测力计的示数总是______,这个实验说明作用力与反作用力大小______、方向______。
(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______,方向______,作用在______。
【答案】(1) 相等 相等 相反 (2) 相等 相反 同一条直线上
3.物体受力的初步分析
(1) 分析物体受力,有两条思路:一是根据物体的______变化来分析和判断其受力情况。二是根据各种力的特点,从______的角度来分析物体的受力。
(2) 受力分析中常见的三种力
① 重力:任何物体都受重力,其方向______。
② 弹力:两个相互接触的物体______就会产生弹力,其方向与接触面______(选填“平行”或“垂直”)。
③ 摩擦力:当两个粗糙且挤压的接触面发生相对运动或具有相对运动趋势时,______处就会产生滑动摩擦力或静摩擦力,其方向与接触面______(选填“平行”或“垂直”)。
(3) 平衡力与作用力和反作用力
① 一对平衡力:大小相等、方向相反、作用在同一条直线上,且作用在______(选填“一个”或“两个不同的”)物体上。
② 作用力和反作用力:大小相等、方向相反、作用在同一条直线上,且作用在______(选填“一个”或“两个不同的”)物体上。
③ 一对作用力和反作用力______(选填“一定”或“不一定”)是同一种类的力,而一对平衡力则______(选填“一定”或“不一定”)是同一种类的力。
【答案】(1) 运动状态 相互作用 (2) 竖直向下 相互挤压时 垂直 接触面 平行 (3) 一个 两个不同的 一定 不一定
学 习 小 结
理脉络 · 通全局
一、小结
1. 牛顿第三定律:作用力反作用力大小相等、方向相反、共线,。
2. 五大性质重点记住异体、同时、同性;与运动状态无关。
3. 区分平衡力与相互作用力:先看作用在几个物体上。
4. 转换研究对象法:借助相互作用,间接求解难以直接测量的力。
二、知识网络
新 学 检 测
学以用 · 知以行
1.判断下列说法的正误并和同学交流(正确的打“√”,错误的打“×”)。
(1)先有作用力,然后有反作用力。( )
(2)两个物体间的作用力和反作用力一定是同性质的力。( )
(3)凡是大小相等,方向相反,作用在一条直线上的两个力必定是一对作用力和反作用力。( )
(4)跳高运动员从地面上起跳的瞬间,地面对运动员的支持力大于运动员对地面的压力。( )
【答案】(1)×
(2)√
(3)×
(4)×
【详解】(1)根据牛顿第三定律,可知作用力与反作用力大小相等,方向相反,同时产生,同时消失,故说法错误。
(2)两个物体间的作用力和反作用力一定是同性质的力,是摩擦力都是摩擦力,是弹力都是弹力,故说法正确。
(3)作用力和反作用力必须作用在两个相互作用的物体上,因此说法错误。
(4)地面对运动员的支持力与运动员对地面的压力是一对作用力和反作用力,一定大小相等方向相反,故说法错误。
2.如图所示,两轻质弹簧P、Q连接在一起,Q 的下端与一质量为 m 的物块相连,物块处于静止状态。已知 P、Q的劲度系数分别为、,且,重力加速度为g。下列说法正确的是( )
A.P对Q的拉力与Q对P的拉力是一对平衡力
B.P 对Q的拉力与Q对P的拉力是一对相互作用力
C.弹簧P、Q的形变量相同
D.与Q相比,P的形变量更大
【答案】B
【详解】A.平衡力是作用在同一物体上,大小相等,方向相反,使物体保持平衡状态的两个力,P对Q的拉力是作用在Q上,Q对P的拉力是作用在P上,不满足平衡力的条件,故A错误;
B.相互作用力是作用在不同的两个物体上,大小相等,方向相反,且同时产生同时消失,P对Q的拉力是作用在Q上,Q对P的拉力是作用在P上,两个力是一对相互作用力,故B正确;
CD.由于P 对 Q的拉力与Q对P的拉力是一对相互作用力,两个弹簧的弹力大小相等,即
且有
则应满足
即Q的形变量更大,故CD错误。
故选B。
3.“神舟十五号”在“长征二号”F遥十五运载火箭的推动下顺利进入太空。关于运载火箭在竖直方向加速起飞的过程,下列说法正确的是( )
A.火箭加速上升时,航天员对座椅的压力大小与自身受到的重力大小相等
B.保温泡沫塑料从箭壳上自行脱落后做自由落体运动
C.火箭加速升空过程中处于失重状态
D.火箭喷出的热气流对火箭的作用力与火箭对热气流的作用力大小相等
【答案】D
【详解】A.火箭加速上升时,航天员处于超重状态,对座椅的压力大于自身受到的重力,选项A错误;
B.保温泡沫塑料从箭壳上自行脱落时,因为惯性,有向上的速度,所以做竖直上抛运动,选项B错误;
C.火箭加速升空过程中,加速度向上,处于超重状态,选项C错误;
D.火箭喷出的热气流对火箭的作用力与火箭对热气流的作用力是作用力与反作用力的关系,大小相等,选项D正确。
故选D。
4.关于下列四幅图中说法正确的是( )
A.甲图中,由于书的形变,对桌面产生向下的弹力
B.乙图中,弹簧发生弹性形变时,弹力的大小F跟弹簧的长度成正比
C.丙图中,碗对筷子弹力沿筷子斜向上,如图中箭头所示
D.丁图中,绳对车的拉力与绳对人的拉力是一对作用力与反作用力
【答案】A
【详解】A.甲图中,由弹力产生的条件可知,由于书的形变,对桌面产生向下的弹力,故A正确;
B.乙图中,由胡克定律可知,弹簧发生弹性形变时,弹力的大小跟弹簧的形变量成正比,故B错误;
C.丙图中,碗底对筷子的弹力应垂直该处碗的切面斜向上,即接触点与碗心的连线向上,故C错误;
D.丁图中,绳对车的拉力与绳对人的拉力大小相等,但不是相互作用力,故D错误。
故选A。
5.关于以下四幅图的描述,下列说法正确的是( )
A.猴子所受树枝的拉力是由于猴子发生形变引起的
B.大人和小孩掰手腕,大人获胜是因为大人对小孩的力大于小孩对大人的力
C.前轮驱动的汽车驱动前轮转动时,如果地面突然变光滑,前轮仍受到向前的摩擦力
D.嫦娥三号登月探测器通过喷出气体悬停在月球表面上方某处,喷出的气体对探测器作用力的大小等于探测器在该处所受重力的大小
【答案】D
【详解】A.猴子所受树枝的拉力是由于树枝发生形变引起的,故A错误;
B.大人对小孩的力与小孩对大人的力是一对相互作用力,大小相等,故B错误;
C.前轮驱动的汽车驱动前轮转动时,如果地面突然变光滑,则前轮不受到摩擦力,故C错误;
D.嫦娥三号登月探测器通过喷出气体悬停在月球表面上方某处,根据受力平衡可知,喷出的气体对探测器作用力的大小等于月球对探测器产生的重力的大小,故D正确。
故选D。
6.图所示,甲、乙两名同学进行拔河比赛。
(1)相持阶段,甲和乙都处于静止状态,水平方向存在哪几对平衡力?
(2)相持阶段,水平方向存在哪几对作用力和反作用力?
(3)假设甲最终获胜。有同学解释甲获胜的原因是甲的拉力大于乙的拉力,请分析一下该同学的解释是否正确。
(4)作用力和反作用力的效果可以相互抵消吗?
【答案】(1)绳对甲的拉力与地面对甲的摩擦力为一对平衡力;绳对乙的拉力与地面对乙的摩擦力是一对平衡力;甲对绳的拉力与乙对绳的拉力是一对平衡力
(2)甲对绳的拉力与绳对甲的拉力是一对作用力与反作用力;乙对绳的拉力与绳对乙的拉力是一对作用力与反作用力;甲对地面的摩擦力和地面对甲的摩擦力是一对作用力与反作用力;乙对地面的摩擦力和地面对乙的摩擦力是一对作用力与反作用力
(3)不正确,根据牛顿第三定律,甲的拉力等于乙的拉力等于绳子的拉力。拔河比赛时,由于地面对甲的最大静摩擦力大于地面对乙的最大静摩擦力,当绳子拉力大于地面对乙的最大静摩擦力时,乙被拉动而甲没有被拉动,甲获胜
(4)不能,因为作用力与反作用力分别作用在两个物体上,效果也分别体现在两个物体上,所以不能相互抵消
【详解】(1)绳对甲的拉力与地面对甲的摩擦力为一对平衡力;绳对乙的拉力与地面对乙的摩擦力是一对平衡力;甲对绳的拉力与乙对绳的拉力是一对平衡力;
(2)甲对绳的拉力与绳对甲的拉力是一对作用力与反作用力;乙对绳的拉力与绳对乙的拉力是一对作用力与反作用力;甲对地面的摩擦力和地面对甲的摩擦力是一对作用力与反作用力;乙对地面的摩擦力和地面对乙的摩擦力是一对作用力与反作用力;
(3)不正确,根据牛顿第三定律,甲的拉力等于乙的拉力等于绳子的拉力。拔河比赛时,由于地面对甲的最大静摩擦力大于地面对乙的最大静摩擦力,当绳子拉力大于地面对乙的最大静摩擦力时,乙被拉动而甲没有被拉动,甲获胜;
(4)不能,因为作用力与反作用力分别作用在两个物体上,效果也分别体现在两个物体上,所以不能相互抵消。
学 习 反 思
思得失 · 促精进
学生最典型误区:看到物体加速运动,主观认为作用力大于反作用力;做题只看大小相反,忽略作用对象,把相互作用力当成平衡力;不理解同时性,以为力存在先后顺序。教学要多举生活实例,强化表格对比辨析,训练做题第一步先找力的作用点,为后续共点力平衡、受力分析打下基础。
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第三章 相互作用——力
§3.3 牛顿第三定律 同步讲义
学 习 目 标
树目标 · 抓落实
1. 理解作用力与反作用力概念,熟记牛顿第三定律内容与表达式(重点)
2. 掌握相互作用力五大性质,能准确区分相互作用力与一对平衡力(重难点)
3. 理解作用力、反作用力大小相等与物体运动状态无关(核心考点)
4. 会使用转换研究对象法,借助牛顿第三定律完成受力分析(解题方法)
5. 能够解释生活实例,辨析常见思维误区,完善受力分析的思维体系(能力拓展)
笃 学 新 知
汲新知 · 赋新能
知识点 1
作用力与反作用力
💡 知识梳理
1. 两物体直接接触
· 两个物体之间的作用总是相互的。物体 A 对物体 B 施加力,物体 B 也一定对物体 A 施加力。
我们把其中任意一个叫作作用力,另一个叫作反作用力。
· 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。
表达式:
负号仅表示作用力与反作用力方向相反,不代表大小为负。
重要:无论物体静止、匀速、加速、减速,作用力与反作用力大小永远相等。
知识点 2
相互作用力五大性质
💡 知识梳理
1. 异体性:作用力、反作用力分别作用在两个不同物体上。这是区分平衡力最关键依据。
2. 等值性:大小一定相等,和运动状态、外界条件无关。
3. 反向共线性:两个力方向相反,处在同一条直线。
4. 同时性:同时产生、同时增大、同时减小、同时消失,不存在先后。
5. 同性性:力的性质必须一样。弹力的反作用力一定是弹力;摩擦力的反作用力一定是摩擦力。
知识点 3
相互作用力与一对平衡力对比
💡 知识梳理
对比项目
作用力与反作用力
一对平衡力
作用物体
两个不同物体
同一个物体
力的性质
性质一定相同
性质可以不同
产生消失
同时产生同时消失
一个消失另一个可保留
作用效果
不能相互抵消
效果互相抵消,合力为 0
举例:静止放在水平桌面上的书本
· 相互作用力:书对桌面的压力、桌面对书的支持力(两个物体,都是弹力)
· 一对平衡力:书的重力、桌面对书的支持力(都作用在书上;重力是引力,支持力是弹力,性质不同)
知识点 4
摩擦力重难点辨析
💡 知识梳理
· 有些力直接对研究物体很难求解,可以先分析与之相互作用的另一个物体,求出反作用力,根据牛顿第三定律,得到目标力。
使用步骤:
1. 判断两个物体之间存在相互作用
2. 对容易分析的物体受力求解,求出反作用力
3. 根据,得到原物体受到的作用力大小方向
典 例 探 究
研典例 · 悟方法
【典例1】关于物体间的作用力和反作用力,下列说法正确的是( )
A.只有相互接触的物体间才可能有作用力和反作用力
B.作用力和反作用力可能是不同种类的力
C.作用力和反作用力的效果不能抵消
D.作用力和反作用力可以不同时产生
【跟练1】下列关于作用力和反作用力的说法正确的是( )
A.当作用力消失后,反作用力才慢慢消失
B.作用力是弹力,则反作用力一定是弹力
C.重力是没有反作用力的
D.一对作用力和反作用力的合力一定为零
【典例2】亲子活动中,聪明的小孩站在地面上,让大人蹲在滑板上进行手拉手的拔河比赛,小孩获得了胜利。在比赛过程中( )
A.先有小孩拉大人的力,再有大人拉小孩的力
B.先有大人拉小孩的力,再有小孩拉大人的力
C.决定胜负的关键是双方最大力气的较量
D.决定胜负的关键是两者受到地面最大静摩擦力的较量
【跟练2】一物体受绳的拉力作用由静止开始前进,先做加速运动,然后改做匀速运动,再改做减速运动,则下列说法中正确的是( )
A.加速前进时,绳拉物体的力大于物体拉绳的力
B.减速前进时,绳拉物体的力大于物体拉绳的力
C.只有匀速前进时,绳拉物体的力与物体拉绳的力大小才相等
D.不管物体如何前进,绳拉物体的力与物体拉绳的力大小总相等
【典例3】如图所示为中国女排扣球的精彩瞬间,此时运动员对球的作用力为F1,球对运动员的作用力为F2,下列说法正确的是( )
A.F1和F2是一对平衡力
B.F1和F2可以是性质不同的力
C.F1和F2是一对相互作用力
D.F1和F2的合力为0
【跟练3】唐代《耒耜经》记载了曲辕犁相对直辕犁的优势之一是起土省力,设牛用大小相等的拉力F通过耕索分别拉两种犁,F与竖直方向的夹角分别为和,,如图所示,忽略耕索质量,耕地过程中,下列说法正确的是( )
A.耕索对曲辕犁拉力的水平分力比对直辕犁的大
B.耕索对曲辕犁拉力的竖直分力比对直辕犁的大
C.曲辕犁匀速前进时,耕索对犁的拉力小于犁对耕索的拉力
D.直辕犁加速前进时,耕索对犁的拉力大于犁对耕索的拉力
【典例4】下列关于作用力和反作用力与一对平衡力的认识正确的是( )
A.一对平衡力的作用效果相互抵消,一对作用力和反作用力的作用效果也相互抵消
B.作用力和反作用力同时产生、同时变化、同时消失,且力的性质相同,平衡力的性质却不一定相同
C.作用力和反作用力同时产生、同时变化、同时消失,且一对平衡力也是如此
D.先有作用力,接着才有反作用力,一对平衡力都是同时作用在同一个物体上
【跟练4】关于一对作用力和反作用力以及一对平衡力,下面叙述中正确的是( )
A.作用力与反作用力大小相等、方向相反,作用在同一个物体上
B.作用力与反作用力就是平衡力
C.平衡力一定是同种性质的力
D.平衡力一定不是作用力与反作用力
【典例5】一位同学用水平推力F把一块木块紧压在竖直墙上,使木块处于静止状态。木块受到几个力的作用?请在图中画出木块所受的力。
【跟练5】如图所示,物体A靠在倾斜的墙面上,在与墙面和B垂直的力F作用下, A、B保持静止,试分析A、B两个物体的受力个数.
【典例6】如图所示,在水平面上叠放着两个物体A和B,两物体在F1,F2(F1 > F2)的水平拉力作用下,处于静止状态。试分别画出A物体、B物体和整体的受力图。
【跟练6】分别画出图中小球的受力示意图。(图甲中小球用细绳悬挂着静止在光滑的斜面上,乙中小球用细绳拉着静止在桌角上,丙中小球固定在杆上)
知 识 填 空
熟知识 · 夯基础
1.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_________物体和__________物体。
(2)作用力和反作用力___________产生,___________消失,___________变化,无先后之分。
(3)作用力和反作用力总是大小___________,方向___________,与物体是处于平衡状态还是处于非平衡状态没有关系。
(4)作用力和反作用力分别作用在___________物体和___________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效果不能___________。
(5)作用力和反作用力一定是___________性质的力,如果作用力是弹力,其反作用力必定为___________;如果作用力为摩擦力,其反作用力必定为___________;如果作用力为引力,其反作用力也一定为___________。
2.牛顿第三定律
(1) 作用力与反作用力的特点:如图所示,将两弹簧测力计A、B连接在一起,当用力缓慢拉A弹簧测力计时,发现不管拉力多大,A、B两弹簧测力计的示数总是______,这个实验说明作用力与反作用力大小______、方向______。
(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______,方向______,作用在______。
3.物体受力的初步分析
(1) 分析物体受力,有两条思路:一是根据物体的______变化来分析和判断其受力情况。二是根据各种力的特点,从______的角度来分析物体的受力。
(2) 受力分析中常见的三种力
① 重力:任何物体都受重力,其方向______。
② 弹力:两个相互接触的物体______就会产生弹力,其方向与接触面______(选填“平行”或“垂直”)。
③ 摩擦力:当两个粗糙且挤压的接触面发生相对运动或具有相对运动趋势时,______处就会产生滑动摩擦力或静摩擦力,其方向与接触面______(选填“平行”或“垂直”)。
(3) 平衡力与作用力和反作用力
① 一对平衡力:大小相等、方向相反、作用在同一条直线上,且作用在______(选填“一个”或“两个不同的”)物体上。
② 作用力和反作用力:大小相等、方向相反、作用在同一条直线上,且作用在______(选填“一个”或“两个不同的”)物体上。
③ 一对作用力和反作用力______(选填“一定”或“不一定”)是同一种类的力,而一对平衡力则______(选填“一定”或“不一定”)是同一种类的力。
学 习 小 结
理脉络 · 通全局
一、小结
1. 牛顿第三定律:作用力反作用力大小相等、方向相反、共线,。
2. 五大性质重点记住异体、同时、同性;与运动状态无关。
3. 区分平衡力与相互作用力:先看作用在几个物体上。
4. 转换研究对象法:借助相互作用,间接求解难以直接测量的力。
二、知识网络
新 学 检 测
学以用 · 知以行
1.判断下列说法的正误并和同学交流(正确的打“√”,错误的打“×”)。
(1)先有作用力,然后有反作用力。( )
(2)两个物体间的作用力和反作用力一定是同性质的力。( )
(3)凡是大小相等,方向相反,作用在一条直线上的两个力必定是一对作用力和反作用力。( )
(4)跳高运动员从地面上起跳的瞬间,地面对运动员的支持力大于运动员对地面的压力。( )
2.如图所示,两轻质弹簧P、Q连接在一起,Q 的下端与一质量为 m 的物块相连,物块处于静止状态。已知 P、Q的劲度系数分别为、,且,重力加速度为g。下列说法正确的是( )
A.P对Q的拉力与Q对P的拉力是一对平衡力
B.P 对Q的拉力与Q对P的拉力是一对相互作用力
C.弹簧P、Q的形变量相同
D.与Q相比,P的形变量更大
3.“神舟十五号”在“长征二号”F遥十五运载火箭的推动下顺利进入太空。关于运载火箭在竖直方向加速起飞的过程,下列说法正确的是( )
A.火箭加速上升时,航天员对座椅的压力大小与自身受到的重力大小相等
B.保温泡沫塑料从箭壳上自行脱落后做自由落体运动
C.火箭加速升空过程中处于失重状态
D.火箭喷出的热气流对火箭的作用力与火箭对热气流的作用力大小相等
4.关于下列四幅图中说法正确的是( )
A.甲图中,由于书的形变,对桌面产生向下的弹力
B.乙图中,弹簧发生弹性形变时,弹力的大小F跟弹簧的长度成正比
C.丙图中,碗对筷子弹力沿筷子斜向上,如图中箭头所示
D.丁图中,绳对车的拉力与绳对人的拉力是一对作用力与反作用力
5.关于以下四幅图的描述,下列说法正确的是( )
A.猴子所受树枝的拉力是由于猴子发生形变引起的
B.大人和小孩掰手腕,大人获胜是因为大人对小孩的力大于小孩对大人的力
C.前轮驱动的汽车驱动前轮转动时,如果地面突然变光滑,前轮仍受到向前的摩擦力
D.嫦娥三号登月探测器通过喷出气体悬停在月球表面上方某处,喷出的气体对探测器作用力的大小等于探测器在该处所受重力的大小
6.图所示,甲、乙两名同学进行拔河比赛。
(1)相持阶段,甲和乙都处于静止状态,水平方向存在哪几对平衡力?
(2)相持阶段,水平方向存在哪几对作用力和反作用力?
(3)假设甲最终获胜。有同学解释甲获胜的原因是甲的拉力大于乙的拉力,请分析一下该同学的解释是否正确。
(4)作用力和反作用力的效果可以相互抵消吗?
学 习 反 思
思得失 · 促精进
学生最典型误区:看到物体加速运动,主观认为作用力大于反作用力;做题只看大小相反,忽略作用对象,把相互作用力当成平衡力;不理解同时性,以为力存在先后顺序。教学要多举生活实例,强化表格对比辨析,训练做题第一步先找力的作用点,为后续共点力平衡、受力分析打下基础。
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