第4节 牛顿第三定律（讲义）物理沪科版必修第一册

第四章 牛顿运动定律 第4节 牛顿第三定律 课标要点 1.理解作用力和反作用力的概念，知道一对作用力与反作用力与一对平衡力的区别。 2.理解牛顿第三定律，并会用其解决简单问题。 学习重难点 重点：知道一对相互作用力的特点。 难点：知道一对相互作用力与平衡力的区别。 知识点 作用力和反作用力 1．力是物体对物体的作用．只要谈到力，就一定存在着受力物体和施力物体。 2．两个物体之间的作用总是相互的，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．我们可以把其中任何一个力叫作作用力，另一个力叫作反作用力。 特别提醒 作用力与反作用力产生原因相同，属于同种性质的力。 随学随练 1．将一本书放在水平桌面上静止，则下列说法中正确的是（　　） A．书对桌面的压力就是书受的重力，施力物体是地球 B．书对桌面的压力是弹力，在数值上等于书受的重力 C．书对桌面的压力是弹力，是由于桌面发生形变而产生的 D．书能静止，是由于书受的重力大于桌面对书的支持力 【答案】B 【解答】解：A、此时书对桌面的压力与书受的重力大小相等，施力物体是书，而重力的施力物体是地球；故A错误； B、书对桌面的压力，受力物是桌面；桌面对它的支持力，受力物是书，二力作用在两个物体上，属于作用力与反作用力，而重力与支持力是平衡力，因此二力在数值上等于书受的重力，故B正确； C、书对桌面的压力是弹力，是由于书发生形变而产生的，故C错误； D、桌面对课本的支持力与书所受的重力，符合二力平衡的条件，因此它们是平衡力，故D错误。 故选：B。 2．2022年卡塔尔足球世界杯赛场上，下列说法正确的是（　　） A．运动员将球踢出时，脚对球的作用力大于球对脚的作用力 B．运动员踢出“香蕉球”，记录“香蕉球”的轨迹时，可将足球看成质点 C．踢出后的足球在空中受到重力、支持力、阻力和推力 D．头球射门时，足球受到的弹力源于足球的形变 【答案】B 【解答】解：A、脚对球的作用力与球对脚的作用力是一对相互作用力，物体间力的作用是相互的，相互作用力总是大小相等，方向相反，故A错误； B、研究足球运动员踢出的“香蕉球”的轨迹时，足球的大小和形状可以忽略，可看成质点，故B正确； C、踢出后的足球在空中只受重力和阻力的作用，没有推力的作用，故C错误； D、头球射门时，足球受到的弹力是由球网形变产生的，故D错误。 故选：B。 3．如图所示，体重秤放在水平地面上，人站在体重秤上。下列说法正确的是（　　） A．体重秤的示数就是人的重力 B．人给体重秤的压力就是人的重力 C．人静止在体重秤上是因为人对秤的压力与秤对人的支持力大小相等 D．在任何情况下，人对秤的压力都与秤对人的支持力大小相等 【答案】D 【解答】解：AB、只有处于平衡状态下人的重力等于秤对人的支持力大小，人对秤的压力与秤对人的支持力大小相等，即体重秤的示数等于人的重力大小，人的重力的施力物体是地球，受力物体是人；人对体重秤的压力施力物体是人，受力物体是体重秤，因此，人的重力和人对体重秤的压力是两个不同的力，故AB错误； C、人静止在体重秤上是因为人的重力与秤对人的支持力大小相等，合力为零，故C错误； D、人对秤的压力与秤对人的支持力是作用力与反作用力，在任何情况下大小相等，故D正确。 故选：D。 知识点 牛顿第三定律（重点） 1. 牛顿第三定律：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.正确理解牛顿第三定律中“总是”的含义 “总是”是强调对于任何物体，在任何情况下，作用力和反作用力的关系都成立。 (1)不管物体的大小、形状如何，任意两物体间作用力和反作用力总是大小相等、方向相反。 (2)不管物体的运动状态如何，例如，静止的物体之间，运动的物体之间，静止与运动的物体之间，其作用力和反作用力总是大小相等、方向相反。 (3)作用力和反作用力的产生和消失总是同时的。 随学随练 1．如图为某同学在完成静止倒立时的情景，则该同学（　　） A．所受重力大小等于地面对其作用力大小 B．只有重心位置才受重力作用 C．一定受到地面的摩擦力作用 D．手发生形变，地面没有形变 【答案】A 【解答】解：A、如图为某同学在完成静止倒立时的情景，同学静止，受力平衡，所受重力与地面对其作用力（支持力等合力 ）大小相等、方向相反，故A正确； B、重心是物体各部分所受重力的等效作用点，除重心以外的其他位置也受重力作用，故B错误； C、该同学静止倒立，若手与地面间无相对运动趋势，不受摩擦力，故C错误； D、力的作用是相互的，手发生形变，地面也会有形变，故D错误。 故选：A。 2．2012年12月15日“嫦娥二号”在700万公里深空成功近距离飞越图塔蒂斯小行星后，继续向更远的深空飞行，下面关于飞船与火箭上天的情形正确的是（　　） 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，从而让火箭获得了向前的推力 B．火箭尾部喷出的气体对空气产生一个作用力，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，与地球之间不再存在作用力与反作用力 【答案】A 【解答】解：A、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，BC错误。 D、火箭运载飞船进入轨道之后，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，这就是一对作用力和反作用力。故D错误。 故选：A。 3．如图所示是利用计算机记录的卫星发射时火箭和卫星之间的作用力和反作用力的变化图线，根据图线可以得出的结论是（　　） A．作用力大时，反作用力小 B．作用力和反作用力大小总是相等的 C．作用力和反作用力作用在同一个物体上 D．牛顿第三定律在物体处于非平衡状态时不再适用 【答案】B 【解答】解：AB、由图可知，作用力与反作用力方向相反，大小相等，作用力与反作用力一正一负，表示二者方向总是相反，故A错误，B正确； C、作用力与反作用力作用在两个不同的物体上，故C错误； D、牛顿第三定律在物体处于非平衡状态时仍然适用，故D错误。 故选：B。 题型 一对相互作用力与一对平衡力的比较 一对作用力和反作用力与一对平衡力的比较 内容 比较 一对作用力 和反作用力 一对平衡力 不 同 点 作用 对象 作用在两个相互作用的物体上 作用在同一物体上 依赖 关系 相互依存，不可单独存在，同时产生，同时变化，同时消失 无依赖关系，撤除一个，另一个依然可存在 叠加性 两力作用效果不可叠加，不可求合力 两力作用效果可相互抵消，可叠加，可求合力，且合力为零 力的 性质 一定是同种性质的力 可以是同种性质的力，也可以是不同种性质的力 相同点 大小相等、方向相反、作用在同一条直线上 活学活用 1．有一种玩具摆件叫“平衡鹰”（后简称“鹰”）如图所示，用手指顶在鹰嘴的下面，鹰可以稳稳地停在指尖上而不掉落。则（　　） A．平衡鹰的重心在鹰的腹部 B．鹰受到竖直向上的弹力是由于手指发生弹性形变 C．鹰的重力和手指对鹰的支持力是一对作用力与反作用力 D．鹰对手指的压力和手指对鹰的支持力是一对平衡力 【答案】B 【解答】解：A．根据平衡知识可知，平衡鹰的重心在鹰的嘴所在的竖直线上，故A错误； B．根据弹力产生的原因，鹰受到竖直向上的弹力是由于手指发生弹性形变，故B正确； C．鹰的重力和手指对鹰的支持力作用在鹰上，不是一对作用力与反作用力，故是一对平衡力，故C错误； D．根据牛顿第三定律，鹰对手指的压力和手指对鹰的支持力是一对相互作用力，故D错误。 故选：B。 2．我国的无人机技术在民用领域取得了显著的进步和发展。如图所示，一架小型无人机运送物资开展应急救援，忽略空气阻力影响，无人机在空中匀速上升过程中，下列说法正确的是（　　） A．物资对绳子的拉力是由于绳子的形变产生的 B．绳子对物资的拉力大于物资对绳子的拉力 C．绳子对物资的拉力与物资受到的重力是一对平衡力 D．物资对绳子的拉力就是物资受到的重力 【答案】C 【解答】解：A、弹力的产生是由于施力物体发生弹性形变产生的，物资对绳子的拉力是由于物资的形变产生的，故A错误； B、绳子对物资的拉力与物资对绳子的拉力是一对作用力与反作用力，大小相等、方向相反，故B错误； C、物资受重力及绳子的拉力，在这两个力的作用下匀速上升，所以绳子对物资的拉力与物资受到的重力是一对平衡力，故C正确； D、物资对绳子的拉力属于弹力，物资受到的重力是由于地球的吸引产生的，二者不是同一性质的力，故D错误。 故选：C。 3．把一木块放在水平桌面上保持静止，下面说法中哪个是正确的（　　） A．木块对桌面的压力在数值上等于木块受的重力 B．木块对桌面的压力是弹力，是由于桌面发生形变而产生的 C．木块对桌面的压力就是木块受的重力，施力物体是地球 D．木块保持静止是由于木块对桌面的压力与桌面对木块的支持力二力平衡 【答案】A 【解答】解：A、木块放在水平桌面上保持静止，由平衡条件和牛顿第三定律分析得知，木块对桌面的压力在数值上等于木块受的重力，故A正确； B、木块对桌面的压力是弹力，是由于木块发生形变对桌面产生的弹力，故B错误； C、木块放在水平桌面上保持静止，木块对桌面的压力大小等于木块受的重力，但不能说木块对桌面的压力就是木块受的重力，因为两者产生的原因、施力物体和受力物体等都不同，压力的施力物体是木块，故C错误； D、木块保持静止是由于桌面对木块的支持力与木块受的重力二力平衡，而木块对桌面的压力与桌面对木块的支持力属于一对相互作用力，故D错误； 故选：A。 基础通关 1．如图，当马拉车加速前进时，马拉车的力 　 　 车拉马的力；当马拉车减速前进时，马拉车的力 　 　 车拉马的力。（均选填“大于”、“等于”或“小于”） 【答案】等于，等于 【解答】解：相互作用力为作用在两个不同的物体上，大小相等，方向相反，并且作用在同一直线上，与运动状态无关，所以无论马拉车是加速前进还是减速前进，马拉车的力始终等于车拉马的力； 2．放在水平面上的木块，受到重力G、水平面的支持力N的作用，木块对水平面的压力为N'。 （1）重力G与支持力N大小 　 　 ，方向 　 　 ，性质 　 　 。重力G作用在 　 　 （选填A.木块，B.水平面）上，支持力N作用在 　 　 （选填A.木块，B.水平面）上，我们通常把它们称为一对 　 　 力。 （2）N与N'大小 　 　 ，方向 　 　 ，性质 　 　 。 N作用在 　 　 （选填A.木块，B.水平面）上，N'作用在 　 　 （选填A.木块，B.水平面）上，我们通常把它们称为一对 　 　 力。 （3）G与N'大小 　 　 。 【答案】（1）相等，相反，不同。A，A，平衡。 （2）相等，相反，相同。A，B，相互作用。 （3）相等。 【解答】解：（1）重力和支持力是一对平衡力，都是作用在木块上，大小相等、方向相反，不是同性质的力。 （2）根据牛顿第三定律，压力和支持力是作用力和反作用力，大小相等、方向相反，是同性质的力，支持力作用在木块上，压力作用在地面上。 （3）根据受力分析和牛顿第三定律可知，物体放水平面上时压力和物体重力大小相等。 3．一网球被球拍击出后，在空中飞行了一段距离。若忽略空气阻力，下列说法正确的是（　　） A．球在空中飞行时，受到重力和推力的作用 B．球撞击球拍时，球拍对球的力与球对球拍的力大小相等 C．球撞击球拍时，球拍对球的力与球所受的重力是一对平衡力 D．球撞击球拍时，球对球拍的力等于球所受的重力 【答案】B 【解答】解：A.球被球拍击出后，在空中飞行时，由于忽略了空气阻力，球只受到重力的作用，没有推力作用在球上。故A错误； B.球撞击球拍时，根据牛顿第三定律，球拍对球的力与球对球拍的力是一对相互作用力，它们大小相等、方向相反、作用在同一直线上。故B正确； C.球撞击球拍时，球拍对球的力是使球发生形变或改变运动状态的力，而球所受的重力是地球对球的吸引力。这两个力的大小、方向和作用点都不一定相同，因此它们不是一对平衡力。故C错误； D.球撞击球拍时，球对球拍的力是球对球拍的作用力，它的大小与球拍对球的力相等（根据牛顿第三定律），但这个力与球所受的重力没有直接关系，它们的大小、方向和作用点都不一定相同。故D错误。 故选：B。 4．如图所示，人抓住牵牛绳沿水平方向拉牛，但没有拉动。其中说法正确的是（　　） A．绳拉牛的力小于牛拉绳的力 B．绳拉牛的力小于地面对牛的摩擦力 C．绳拉牛的力与牛拉绳的力是一对平衡力 D．绳拉牛的力与地面对牛的摩擦力是一对平衡力 【答案】D 【解答】解：AC、绳拉牛的同时，牛也要拉绳，这两个力大小相等，方向相反，作用在同一条直线上，分别作用在牛和绳上是一对相互作用力，大小相等、方向相反，故AC错误； BD、因牛处于静止状态，所以绳拉牛的力与地面对牛的摩擦力大小相等，方向相反，作用在同一条直线上，作用在同一个物体上，所以绳拉牛的力与地面对牛的摩擦力是一对平衡力，故B错误、D正确。 故选：D。 5．（多选）如图，为“验证牛顿第三定律”的实验中，两个力传感器的相互作用随着时间变化的曲线，根据图线可得出结论为（　　） A．作用力与反作用力作用在同一物体上 B．作用力与反作用力是同时作用的 C．作用力与反作用力的合力始终为零 D．作用力与反作用力性质相同 【答案】BD 【解答】解：作用力与反作用力大小相等，方向相反，同时作用，同时消失，作用在同一条直线上，作用在两个物体上同种性质的力，故不能求解合力，故BD正确，AC错误； 故选：BD。 6．（多选）甲、乙掰手腕，甲获胜。若甲对乙的力为F1，乙对甲的力为F2，则（　　） A．F1和F2大小相等 B．F1大于F2 C．F1先于F2产生 D．F1和F2同时产生 【答案】AD 【解答】解：力的作用是相互的，甲同学对乙同学施力的同时，乙同学也受到甲同学对它的作用力，即F1和F2同时产生，一对相互作用力相等、方向相反，即F1和F2大小相等。故BC错误，AD正确。 故选：AD。 7．（1）如图1所示为利用DIS做验证牛顿第三定律实验时所得到的图象，该实验所用的传感器为 　 　 ；观察图象我们可以得出的结论有：　 　 。 （A）作用力与反作用力总是大小相等； （B）作用力与反作用力总是同时变化的； （C）作用力与反作用力总是性质相同的； （D）作用力与反作用力总是方向相反的。 （2）如图2所示为“用DIS研究加速度和力的关系”的实验装置。在本实验中，需要保持 　 　 不变，位移传感器测得小车的v﹣t图象后，分别得到t1和t2时刻的速度v1和v2，则小车的加速度a＝　 。 【答案】见试题解答内容 【解答】解：（1）利用DIS做验证牛顿第三定律实验的操作示意图，该实验所用的传感器为力传感器， 图乙为实验时在软件界面上出现的结果，观察图乙我们可以得出：作用力与反作用力总是：大小相等、方向相反。故ABD正确，C错误 故选：ABD （2）小车受到的拉力等于钩码的重力，通过改变钩码的个数来改变对小车的拉力。要保证小车的质量不变； 已知：t1和t2时刻的速度v1和v2，则小车的加速度：a。 8．如图所示是厨房用来悬挂厨具的小吸盘，其原理是排开吸盘与墙壁之间的空气，依靠大气压紧紧地将吸盘压在厨房的竖直墙壁上，可用来悬挂比较轻的厨具，安装拆卸都很方便，以下说法正确的是（　　） A．墙壁对吸盘的作用力的合力竖直向上 B．大气压变大，吸盘受到的摩擦力也变大 C．吸盘与墙壁之间只有一对作用力与反作用力 D．空气对吸盘的压力与墙壁对吸盘的支持力是一对平衡力 【答案】D 【解答】解：A、吸盘静止，吸盘受到的竖直向下的重力、大气施加的压力、墙壁施加的作用力，这些力平衡，那么墙壁对吸盘的作用力的合力与吸盘受到的重力和大气压力的合力等大反向，不是竖直向上的，故A错误； B、大气压变大，吸盘受到的摩擦力等于重力，不会改变，故B错误； C、吸盘与墙壁之间有两对对作用力与反作用力，它们之间有弹力和摩擦力，故C错误； D、空气对吸盘的压力与墙壁对吸盘的支持力在水平方向上，等大反向，是一对平衡力，故D正确。 故选：D。 9．如图所示，水平桌面上平铺一张宣纸，宣纸的左侧压有一镇纸，写字过程中宣纸保持静止不动，下列说法正确的是（　　） A．镇纸受到的支持力和它对宣纸的压力是一对平衡力 B．竖直提起毛笔悬空时，增大握笔的力度可以增大手和笔之间的摩擦力 C．自左向右行笔写一横过程中，镇纸不受摩擦力作用 D．自左向右行笔写一横过程中，桌面给宣纸的摩擦力向右 【答案】C 【解答】解：A、镇纸受到的支持力和它对宣纸的压力是作用力和反作用力，不是平衡力，故A错误； B、竖直提起毛笔悬空时，增大握笔的力度只会增大最大静摩擦力，手和笔之间的摩擦力与笔的重力平衡，大小保持不变，故B错误； C、毛笔相对于宣纸向右运动，则宣纸对毛笔有向左的摩擦力，宣纸相对于桌面有向右的运动趋势，所以桌面对宣纸有向左的摩擦力，镇纸与宣纸只有一个接触面，且镇纸保持静止状态，所以镇纸和宣纸间无摩擦力的作用，故C正确； D、自左向右行笔写一横过程中，毛笔对宣纸的摩擦力向右，再对宣纸受力分析可知，桌面给宣纸的摩擦力向左，故D错误。 故选：C。 10．大人跟小孩掰手腕，很容易就把小孩的手压在桌面上、那么，大人对小孩的作用力（　　） A．比小孩对大人的作用力先施加 B．大于小孩对大人的作用力 C．与小孩对大人的作用力大小相等 D．与小孩对大人的作用力是一对平衡力 【答案】C 【解答】解：做掰手腕比力气游戏时，一方对另一方有一个作用力，同时另一方也受到这一方对他的作用力，大人对小孩的作用力与小孩对大人的作用力是一对作用力和反作用力，由牛顿第三定律可知，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，作用在两个物体上，力的性质相同，它们同时产生，同时变化，同时消失。故C正确，ABD错误。 故选：C。 11．图甲为明德中学第三十五届田径运动会开幕式时采用中国大疆（DJI）无人机拍摄的照片，图乙为正在高空进行拍摄的无人机。若图乙中无人机在空中处于悬停状态进行拍摄，在无风无雨的理想情况下，下列说法正确的是（　　） A．无人机所受重力和空气对无人机向上的推力为一对平衡力 B．无人机所受重力和无人机对空气向下推力为一对平衡力 C．无人机所受重力和空气对无人机向上的推力为一对作用力与反作用力 D．无人机对空气向下的推力小于空气对无人机向上的推力 【答案】A 【解答】解：A．无人机所受重力和空气对无人机向上的推力作用在同一物体，大小相等，方向相反，故无人机所受重力和空气对无人机向上的推力为一对平衡力，不是一对作用力与反作用力，故A正确，C错误； B．无人机所受重力受力物体是无人机，无人机对空气向下推力受力物体是空气，受力物体不同，不是一对平衡力，故B错误； D．根据牛顿第三定律可知无人机对空气向下的推力等于空气对无人机向上的推力，故D错误。 故选：A。 12．如图，水平气垫导轨表面均匀分布着大量小孔，用气泵给气垫导轨充气。空气自小孔向上喷出，在导轨和滑块之间形成气垫使滑块悬浮不与导轨接触，滑块沿导轨运动时的阻力可以视作0。 （1）轻推一下滑块，滑块近似做　 　 。 A.匀速直线运动 B.匀加速直线运动 C.匀减速直线运动 （2）给滑块相同的推力时，滑块质量越大，运动状态改变越困难，揭示这一规律的是　 　 。 A.牛顿第一定律 B.牛顿第二定律 C.牛顿第三定律 （3）（多选）下列关于滑块的说法，正确的有　 　 。 A.滑块的重力和气垫给滑块的支撑力是一对平衡力 B.滑块的重力和气垫给滑块的支撑力是一对相互作用力 C.导轨对桌面的压力和桌面对导轨的支持力是一对平衡力 D.导轨对桌面的压力和桌面对导轨的支持力是一对相互作用力 【答案】（1）A；（2）A；（3）AD。 【解答】解：（1）因为滑块沿导轨运动时的阻力可以视作0，所以轻推一下滑块，滑块近似做匀速直线运动，故A正确，BC错误。 故选：A。 （2）给滑块相同的推力时，滑块质量越大，运动状态改变越困难，揭示这一规律的是惯性定律，即牛顿第一定律，故A正确，BC错误。 故选：A。 （3）AB、滑块在竖直方向上处于平衡状态，在竖直方向上滑块受重力和支持力作用，所以滑块的重力和气垫给滑块的支撑力是一对平衡力，故A正确，B错误； CD、导轨对桌面的压力和桌面对导轨的支持力，桌面和导轨它们互为施力物体和受力物体，所以这两个力是一对相互作用力，故C错误，D正确。 故选：AD。 素养提升 13．如图，质量为m的木块A置于斜劈B上，A与B一起沿光滑固定斜面由静止开始下滑，二者始终保持相对静止，则在下滑过程中： （1）木块A所受合力是否为零； 　 　 。 A．是 B．否 （2）木块A受到的支持力大小 　 　 木块A的重力大小。 A．大于 B．等于 C．小于 （3）木块A有没有受到斜劈B给它的摩擦力。 　 　 。 A．有 B．没有 【答案】（1）B；（2）C；（3）A。 【解答】解：（1）将AB看成一个整体，根据牛顿第二定律可得（mA+mB）gsinθ＝（mA+mB）a，可得a＝gsnθ，AB加速度大小相同，故A所受合力不为零。故A错误，B正确。 故选：B。 （2）对A进行竖直方向受力分析，可得mAg﹣N＝may，木块A受到的支持力大小小于木块A的重力大小。故AB错误，C正确。 故选：C。 （3）对A进行水平方向受力分析，可得ax＝asinθ＝gsinθcosθ，则可得木块A受B作用于它的摩擦力大小为mgsinθcosθ。故A正确，B错误。 故选：A。 迁移创新 14．如图所示是我国传统石拱桥的一个简化模型，由支撑底座和5个构件组成，桥关于构件3中轴线左右对称，构件2的重力大小为G，构件1对构件2的作用力大小为F1，构件3对构件2的作用力大小为F2，构件间的摩擦忽略不计，则（　　） A．F1和F2是一对作用力和反作用力 B．F1＞G C．F1和F2是一对平衡力 D．F1＜G 【答案】B 【解答】解：构件2的受力情况如图所示 构件2处于平衡状态，则F1＝F合（F2与G的合力），结合题图可知θ＞90°，F1＝F合＞F2，可知F1和F2既不是一对相互作用力、也不是一对平衡力，F1＝F合＞G，故B正确，ACD错误。 故选：B。 15．拔河为双方各执绳的一端进行角力的体育活动，属于中国的传统运动项目。通过拔河，我们可以享受团队合作的快乐，在轻松的氛围中增进友谊。 （1）（多选）拔河比赛前可做哪些准备提高获胜几率 　 　 。 A．选择摩擦力大的鞋子 B．提升臂力 C．增大体重 D．在手上抹粉防止打滑 （2）如漫画所示，若甲、乙两人在粗糙的水平地面上拔河，两人力气、体重差不多，穿相同材质的鞋，全程绳子未脱手，则 　 　 。 A．甲赢的几率大 B．乙赢的几率大 C．力气大的肯定赢 D．两人赢的几率相同 （3）如漫画所示，甲、乙两人质量都为50kg，绳子与水平方向夹角为30°，若两人在光滑的冰面上拔河，甲朝乙的方向运动的加速度大小是1.5m/s2，则绳子对甲的拉力 　 　 对乙的拉力（选填“大于”“等于”或“小于”），乙的加速度大小为 　 　 m/s2。 【答案】（1）ACD；（2）A；（3）等于；1.5 【解答】解：（1）根据物体间力的作用是相互的，对于拔河的两个队，甲对乙施加多大的力，乙同时也给甲多大的力。所以提升臂力对获胜无帮助。我们对拔河的两个队进行受力分析就可知道，只要所受的拉力小于人脚与地面的最大静摩擦力就不会被拉动，因此增大与地面的摩擦力就成了胜负的关系。可知，拔河比赛取胜的关键在于增大与地面的摩擦。所以为了获胜可以拔河比赛时我们要选择摩擦力大的鞋子；可以增加体重，目的是增大对地面的压力，从而增加与地面的摩擦力；还可以在手上抹粉防止打滑。故ACD正确，B错误。 故选：ACD。 （2）分别对两个人进行受力分析如图 设细绳与水平方向夹角为θ，则甲受的最大静摩擦力 f甲＝μ（mg+Tsinθ） 乙受的最大静摩擦力 f乙＝μ（mg﹣Tsinθ） 可知甲与地面之间的最大静摩擦力大于乙与地面之间的最大静摩擦力，所以甲容易赢得比赛，与二人力气的大小无关。故A正确，BCD错误； 故选：A。 （3）根据作用力与反作用力特点可知绳子对甲的拉力等于对乙的拉力。因为地面光滑，所以甲、乙在水平方向的合力大小相等，有 F＝m甲a甲＝75N 对乙有 F＝m乙a乙 得 学科网（北京）股份有限公司1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 $ 第四章 牛顿运动定律 第4节 牛顿第三定律 课标要点 1.理解作用力和反作用力的概念，知道一对作用力与反作用力与一对平衡力的区别。 2.理解牛顿第三定律，并会用其解决简单问题。 学习重难点 重点：知道一对相互作用力的特点。 难点：知道一对相互作用力与平衡力的区别。 知识点 作用力和反作用力 1．力是物体对物体的作用．只要谈到力，就一定存在着受力物体和施力物体。 2．两个物体之间的作用总是相互的，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．我们可以把其中任何一个力叫作作用力，另一个力叫作反作用力。 特别提醒 作用力与反作用力产生原因相同，属于同种性质的力。 随学随练 1．将一本书放在水平桌面上静止，则下列说法中正确的是（　　） A．书对桌面的压力就是书受的重力，施力物体是地球 B．书对桌面的压力是弹力，在数值上等于书受的重力 C．书对桌面的压力是弹力，是由于桌面发生形变而产生的 D．书能静止，是由于书受的重力大于桌面对书的支持力 2．2022年卡塔尔足球世界杯赛场上，下列说法正确的是（　　） A．运动员将球踢出时，脚对球的作用力大于球对脚的作用力 B．运动员踢出“香蕉球”，记录“香蕉球”的轨迹时，可将足球看成质点 C．踢出后的足球在空中受到重力、支持力、阻力和推力 D．头球射门时，足球受到的弹力源于足球的形变 3．如图所示，体重秤放在水平地面上，人站在体重秤上。下列说法正确的是（　　） A．体重秤的示数就是人的重力 B．人给体重秤的压力就是人的重力 C．人静止在体重秤上是因为人对秤的压力与秤对人的支持力大小相等 D．在任何情况下，人对秤的压力都与秤对人的支持力大小相等 知识点 牛顿第三定律（重点） 1. 牛顿第三定律：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.正确理解牛顿第三定律中“总是”的含义 “总是”是强调对于任何物体，在任何情况下，作用力和反作用力的关系都成立。 (1)不管物体的大小、形状如何，任意两物体间作用力和反作用力总是大小相等、方向相反。 (2)不管物体的运动状态如何，例如，静止的物体之间，运动的物体之间，静止与运动的物体之间，其作用力和反作用力总是大小相等、方向相反。 (3)作用力和反作用力的产生和消失总是同时的。 随学随练 1．如图为某同学在完成静止倒立时的情景，则该同学（　　） A．所受重力大小等于地面对其作用力大小 B．只有重心位置才受重力作用 C．一定受到地面的摩擦力作用 D．手发生形变，地面没有形变 2．2012年12月15日“嫦娥二号”在700万公里深空成功近距离飞越图塔蒂斯小行星后，继续向更远的深空飞行，下面关于飞船与火箭上天的情形正确的是（　　） 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，从而让火箭获得了向前的推力 B．火箭尾部喷出的气体对空气产生一个作用力，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，与地球之间不再存在作用力与反作用力 3．如图所示是利用计算机记录的卫星发射时火箭和卫星之间的作用力和反作用力的变化图线，根据图线可以得出的结论是（　　） A．作用力大时，反作用力小 B．作用力和反作用力大小总是相等的 C．作用力和反作用力作用在同一个物体上 D．牛顿第三定律在物体处于非平衡状态时不再适用 题型 一对相互作用力与一对平衡力的比较 一对作用力和反作用力与一对平衡力的比较 内容 比较 一对作用力 和反作用力 一对平衡力 不 同 点 作用 对象 作用在两个相互作用的物体上 作用在同一物体上 依赖 关系 相互依存，不可单独存在，同时产生，同时变化，同时消失 无依赖关系，撤除一个，另一个依然可存在 叠加性 两力作用效果不可叠加，不可求合力 两力作用效果可相互抵消，可叠加，可求合力，且合力为零 力的 性质 一定是同种性质的力 可以是同种性质的力，也可以是不同种性质的力 相同点 大小相等、方向相反、作用在同一条直线上 活学活用 1．有一种玩具摆件叫“平衡鹰”（后简称“鹰”）如图所示，用手指顶在鹰嘴的下面，鹰可以稳稳地停在指尖上而不掉落。则（　　） A．平衡鹰的重心在鹰的腹部 B．鹰受到竖直向上的弹力是由于手指发生弹性形变 C．鹰的重力和手指对鹰的支持力是一对作用力与反作用力 D．鹰对手指的压力和手指对鹰的支持力是一对平衡力 2．我国的无人机技术在民用领域取得了显著的进步和发展。如图所示，一架小型无人机运送物资开展应急救援，忽略空气阻力影响，无人机在空中匀速上升过程中，下列说法正确的是（　　） A．物资对绳子的拉力是由于绳子的形变产生的 B．绳子对物资的拉力大于物资对绳子的拉力 C．绳子对物资的拉力与物资受到的重力是一对平衡力 D．物资对绳子的拉力就是物资受到的重力 3．把一木块放在水平桌面上保持静止，下面说法中哪个是正确的（　　） A．木块对桌面的压力在数值上等于木块受的重力 B．木块对桌面的压力是弹力，是由于桌面发生形变而产生的 C．木块对桌面的压力就是木块受的重力，施力物体是地球 D．木块保持静止是由于木块对桌面的压力与桌面对木块的支持力二力平衡 基础通关 1．如图，当马拉车加速前进时，马拉车的力 　 　 车拉马的力；当马拉车减速前进时，马拉车的力 　 　 车拉马的力。（均选填“大于”、“等于”或“小于”） 2．放在水平面上的木块，受到重力G、水平面的支持力N的作用，木块对水平面的压力为N'。 （1）重力G与支持力N大小 　 　 ，方向 　 　 ，性质 　 　 。重力G作用在 　 　 （选填A.木块，B.水平面）上，支持力N作用在 　 　 （选填A.木块，B.水平面）上，我们通常把它们称为一对 　 　 力。 （2）N与N'大小 　 　 ，方向 　 　 ，性质 　 　 。 N作用在 　 　 （选填A.木块，B.水平面）上，N'作用在 　 　 （选填A.木块，B.水平面）上，我们通常把它们称为一对 　 　 力。 （3）G与N'大小 　 　 。 3．一网球被球拍击出后，在空中飞行了一段距离。若忽略空气阻力，下列说法正确的是（　　） A．球在空中飞行时，受到重力和推力的作用 B．球撞击球拍时，球拍对球的力与球对球拍的力大小相等 C．球撞击球拍时，球拍对球的力与球所受的重力是一对平衡力 D．球撞击球拍时，球对球拍的力等于球所受的重力 4．如图所示，人抓住牵牛绳沿水平方向拉牛，但没有拉动。其中说法正确的是（　　） A．绳拉牛的力小于牛拉绳的力 B．绳拉牛的力小于地面对牛的摩擦力 C．绳拉牛的力与牛拉绳的力是一对平衡力 D．绳拉牛的力与地面对牛的摩擦力是一对平衡力 5．（多选）如图，为“验证牛顿第三定律”的实验中，两个力传感器的相互作用随着时间变化的曲线，根据图线可得出结论为（　　） A．作用力与反作用力作用在同一物体上 B．作用力与反作用力是同时作用的 C．作用力与反作用力的合力始终为零 D．作用力与反作用力性质相同 6．（多选）甲、乙掰手腕，甲获胜。若甲对乙的力为F1，乙对甲的力为F2，则（　　） A．F1和F2大小相等 B．F1大于F2 C．F1先于F2产生 D．F1和F2同时产生 7．（1）如图1所示为利用DIS做验证牛顿第三定律实验时所得到的图象，该实验所用的传感器为 　 　 ；观察图象我们可以得出的结论有：　 　 。 （A）作用力与反作用力总是大小相等； （B）作用力与反作用力总是同时变化的； （C）作用力与反作用力总是性质相同的； （D）作用力与反作用力总是方向相反的。 （2）如图2所示为“用DIS研究加速度和力的关系”的实验装置。在本实验中，需要保持 　 　 不变，位移传感器测得小车的v﹣t图象后，分别得到t1和t2时刻的速度v1和v2，则小车的加速度a＝　 。 8．如图所示是厨房用来悬挂厨具的小吸盘，其原理是排开吸盘与墙壁之间的空气，依靠大气压紧紧地将吸盘压在厨房的竖直墙壁上，可用来悬挂比较轻的厨具，安装拆卸都很方便，以下说法正确的是（　　） A．墙壁对吸盘的作用力的合力竖直向上 B．大气压变大，吸盘受到的摩擦力也变大 C．吸盘与墙壁之间只有一对作用力与反作用力 D．空气对吸盘的压力与墙壁对吸盘的支持力是一对平衡力 9．如图所示，水平桌面上平铺一张宣纸，宣纸的左侧压有一镇纸，写字过程中宣纸保持静止不动，下列说法正确的是（　　） A．镇纸受到的支持力和它对宣纸的压力是一对平衡力 B．竖直提起毛笔悬空时，增大握笔的力度可以增大手和笔之间的摩擦力 C．自左向右行笔写一横过程中，镇纸不受摩擦力作用 D．自左向右行笔写一横过程中，桌面给宣纸的摩擦力向右 10．大人跟小孩掰手腕，很容易就把小孩的手压在桌面上、那么，大人对小孩的作用力（　　） A．比小孩对大人的作用力先施加 B．大于小孩对大人的作用力 C．与小孩对大人的作用力大小相等 D．与小孩对大人的作用力是一对平衡力 11．图甲为明德中学第三十五届田径运动会开幕式时采用中国大疆（DJI）无人机拍摄的照片，图乙为正在高空进行拍摄的无人机。若图乙中无人机在空中处于悬停状态进行拍摄，在无风无雨的理想情况下，下列说法正确的是（　　） A．无人机所受重力和空气对无人机向上的推力为一对平衡力 B．无人机所受重力和无人机对空气向下推力为一对平衡力 C．无人机所受重力和空气对无人机向上的推力为一对作用力与反作用力 D．无人机对空气向下的推力小于空气对无人机向上的推力 12．如图，水平气垫导轨表面均匀分布着大量小孔，用气泵给气垫导轨充气。空气自小孔向上喷出，在导轨和滑块之间形成气垫使滑块悬浮不与导轨接触，滑块沿导轨运动时的阻力可以视作0。 （1）轻推一下滑块，滑块近似做　 　 。 A.匀速直线运动 B.匀加速直线运动 C.匀减速直线运动 （2）给滑块相同的推力时，滑块质量越大，运动状态改变越困难，揭示这一规律的是　 　 。 A.牛顿第一定律 B.牛顿第二定律 C.牛顿第三定律 （3）（多选）下列关于滑块的说法，正确的有　 　 。 A.滑块的重力和气垫给滑块的支撑力是一对平衡力 B.滑块的重力和气垫给滑块的支撑力是一对相互作用力 C.导轨对桌面的压力和桌面对导轨的支持力是一对平衡力 D.导轨对桌面的压力和桌面对导轨的支持力是一对相互作用力 素养提升 13．如图，质量为m的木块A置于斜劈B上，A与B一起沿光滑固定斜面由静止开始下滑，二者始终保持相对静止，则在下滑过程中： （1）木块A所受合力是否为零； 　 　 。 A．是 B．否 （2）木块A受到的支持力大小 　 　 木块A的重力大小。 A．大于 B．等于 C．小于 （3）木块A有没有受到斜劈B给它的摩擦力。 　 　 。 A．有 B．没有 迁移创新 14．如图所示是我国传统石拱桥的一个简化模型，由支撑底座和5个构件组成，桥关于构件3中轴线左右对称，构件2的重力大小为G，构件1对构件2的作用力大小为F1，构件3对构件2的作用力大小为F2，构件间的摩擦忽略不计，则（　　） A．F1和F2是一对作用力和反作用力 B．F1＞G C．F1和F2是一对平衡力 D．F1＜G 15．拔河为双方各执绳的一端进行角力的体育活动，属于中国的传统运动项目。通过拔河，我们可以享受团队合作的快乐，在轻松的氛围中增进友谊。 （1）（多选）拔河比赛前可做哪些准备提高获胜几率 　 　 。 A．选择摩擦力大的鞋子 B．提升臂力 C．增大体重 D．在手上抹粉防止打滑 （2）如漫画所示，若甲、乙两人在粗糙的水平地面上拔河，两人力气、体重差不多，穿相同材质的鞋，全程绳子未脱手，则 　 　 。 A．甲赢的几率大 B．乙赢的几率大 C．力气大的肯定赢 D．两人赢的几率相同 （3）如漫画所示，甲、乙两人质量都为50kg，绳子与水平方向夹角为30°，若两人在光滑的冰面上拔河，甲朝乙的方向运动的加速度大小是1.5m/s2，则绳子对甲的拉力 　 　 对乙的拉力（选填“大于”“等于”或“小于”），乙的加速度大小为 　 　 m/s2。 学科网（北京）股份有限公司1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 $