高中教育牛頓第三定律

[高中(gāozhōng)教育]牛頓第三定律第一頁，共51頁。第二頁，共51頁。第三頁，共51頁。第四頁，共51頁。第五頁，共51頁。第六頁，共51頁。三、對牛頓第三定律(dìnglǜ)的理解第七頁，共51頁。1.表達式:F=-F′(負號表示方向相反)2.對作用力和反作用力的理解(三個特征、四種性質)三個特征：(1)等值,即大小總是相等的.(2)反向(fǎnxiànɡ),即方向總是相反的.(3)共線,即二者總是在同一直線上.四種性質:(1)異體:即作用力和反作用力是分別作用在彼此相互作用的兩個物體上.(2)同時:即作用力和反作用力同時產生,同時變化,同時消失.(3)相互:即作用力和反作用力總是相互的、成對出現(xiàn)的.(4)同性,即二者性質總是相同的.第八頁，共51頁。(1)作用力和反作用力分別作用在兩個物體上,其作用效果分別表達在各自的受力物體上,所以(suǒyǐ)作用力和反作用力產生的效果不能抵消.(2)牛頓第三定律是個普遍定律，它的成立不受條件限制，作用力與反作用力的關系與物體運動狀態(tài)無關，與參考系的選取無關.第九頁，共51頁?！镜淅?】關于作用力和反作用力,以下說法中正確(zhèngquè)的選項是〔〕A.物體相互作用時,先有作用力而后才有反作用力B.作用力和反作用力大小相等、方向相反,在一條直線上,因此它們的合力為零D.馬能將車拉動,是因為馬拉車的力大于車拉馬的力【解題指導】分析作用力和反作用力時應注意作用力和反作用力的三個特征及四種性質.C第十頁，共51頁?！疽?guī)律方法】判斷作用(zuòyòng)力和反作用(zuòyòng)力的方法〔1〕看作用(zuòyòng)點，作用(zuòyòng)力和反作用(zuòyòng)力應作用(zuòyòng)在兩個物體上；〔2〕看產生的原因，作用(zuòyòng)力和反作用(zuòyòng)力是由于相互作用(zuòyòng)而產生的，一定是同一性質的力.第十一頁，共51頁。【變式訓練】2010年8月28日首屆世界武博會在北京(běijīnɡ)舉行，女子柔道無差異級金牌由我國天津21歲女孩秦茜輕松贏得.在秦茜放倒對手的一瞬間，關于兩者之間的相互作用力，以下說法正確的選項是〔〕A．秦茜和對手之間的作用力是一對平衡力B．秦茜對對手的作用力大于對手對秦茜的作用力C．秦茜和對手之間的作用力是等大的D．秦茜和對手之間的作用力的性質可以不相同【解析】選C.秦茜和對手之間的作用力是一對作用力和反作用力，一定等大反向，性質相同，但是分別作用在兩個人身上，不是平衡力，故C正確，A、B、D錯誤.第十二頁，共51頁?！咀兪絺溥x(bèixuǎn)】雞蛋掉在石頭上，雞蛋碎了，關于雞蛋和石頭間的相互作用力，正確的說法是〔〕【解析】選C.雞蛋和石頭間的相互作用力是一對作用力與反作用力，作用力與反作用力總是大小相等的，故C正確，A、B、D錯誤.第十三頁，共51頁。四、作用力與反作用和二力平衡(pínghéng)的比較第十四頁，共51頁。第十五頁，共51頁。〔1〕作用力與反作用力是“異體、共線、反向、等大、同性(tóngxìng)、同存〞.〔2〕平衡力是“同體、共線、反向、等大〞.第十六頁，共51頁。【典例2】如下圖，水平力F把一個(yīɡè)物體緊壓在墻上靜止不動，以下說法中正確的選項是()作用力和反作用力平衡力是一對平衡力C第十七頁，共51頁。【規(guī)律方法】區(qū)別作用力、反作用力和平衡力的方法區(qū)別作用力、反作用力和平衡力最簡單(jiǎndān)的方法是看做用點，一對平衡力的作用點一定作用在同一個物體上，而作用力、反作用力的作用點一定分別作用在兩個物體上，但只作用在兩個物體上的力也不能說是作用力、反作用力，還必須是因為相互作用而產生.第十八頁，共51頁?！咀兪接柧殹咳缦聢D，吊于電梯天花板上的物體處于靜止狀態(tài)，以下(yǐxià)說法中正確的選項是〔〕是作用力與反作用力對平衡力A第十九頁，共51頁?！镜淅?】〔2011·廈門高一檢測(jiǎncè)〕如圖所示，質量M=60kg的人通過光滑的定滑速度a=5m/s2上升時，人對地面的壓力為多少？〔g取10m/s2〕【解題指導】分析人對地面的壓力時應注意牛頓第二定律和牛頓第三定律的綜合應用.第二十頁，共51頁。【標準解答】對物體m，由牛頓第二定律(dìnglǜ)得：F-mg=ma解得:F=m(g+a)=20×(10+5)N=300N由于人靜止那么：Mg=FN+F解得地面對人的支持力為：FN=Mg-F=60×10N-300N=300N由牛頓第三定律(dìnglǜ)得人對地面的壓力為:FN′=300N答案：300N第二十一頁，共51頁。對作用力與反作用力理解不透導致錯解我國有一種傳統(tǒng)的民族體育工程叫做“押加〞，實際上相當于兩個(liǎnɡɡè)人拔河，如果甲、乙兩人在押加比賽中，甲獲勝，那么以下說法中正確的選項是第二十二頁，共51頁。A.甲對乙的拉力大于乙對甲的拉力，所以甲獲勝B.當甲把乙勻速拉過去時，甲對乙的拉力大小(dàxiǎo)等于乙對甲的拉力大小(dàxiǎo)C.當甲把乙加速拉過去時，甲對乙的拉力大于乙對甲的拉力D.甲對乙的拉力大小(dàxiǎo)始終等于乙對甲的拉力大小(dàxiǎo)，只是地面對甲的摩擦力大于地面對乙的摩擦力，所以甲獲勝參考答案：BD第二十三頁，共51頁。課后練習說明：“課后練習〞是為了檢驗同學們所學內容知識的根底練習，也是為了讓同學們在練習中發(fā)現(xiàn)問題而特別設置的內容，請科代表組織學習，如果(rúguǒ)遇到不能解決的題目，可以咨詢老師。第二十四頁，共51頁。1.以下說法中正確的選項是〔〕A.甲物體受乙物體的作用，那么(nàme)乙物體一定同時受到甲物體的作用B.甲物體對乙物體的作用一定是作用力，而乙物體對甲物體的作用一定是反作用力C.假設把甲、乙兩物體看成質點，那么(nàme)甲、乙兩物體間的作用力和反作用力一定在甲、乙兩物體的連線上D.假設甲物體對乙物體的作用力豎直向上，那么(nàme)乙物體對甲物體的作用力也一定豎直向上第二十五頁，共51頁?！窘馕觥窟xA、C.物體間的作用是相互的，甲物體受到乙物體的作用，乙物體必定同時受到甲物體的作用，且作用力與反作用力一定大小相等、方向相反，作用在同一條(yītiáo)直線上，相互作用的兩個力中，其中任何一個都可以叫做作用力，另一個叫做反作用力，綜上所述，A、C正確B、D錯誤.第二十六頁，共51頁。2.汽車拉著拖車在水平道路上沿直線加速行駛，根據(jù)牛頓運動定律可知〔〕【解析(jiěxī)】選B.汽車拉拖車的力與拖車拉汽車的力是一對作用力和反作用力，它們始終等大反向，故A錯誤，B正確；由于拖車加速前進，故汽車拉拖車的力大于拖車受到的阻力，C、D錯誤.第二十七頁，共51頁。3.如下圖,兩個彈簧測力計鉤在一起,兩邊(liǎngbiān)通過定滑輪各掛一個質量均為m的重物,那么彈簧測力計的讀數(shù)大小為〔〕第二十八頁，共51頁?！窘馕觥窟xB.彈簧測力計是一種測力工具,使用時,掛鉤端與被測力相接觸,另一端固定,其實固定端也要受力,且等于被測力.此題中一端的重物起到固定的作用,彈簧測力計的讀數(shù)就等于掛鉤端物體(wùtǐ)的重力,故B正確.第二十九頁，共51頁。4.關于作用力、反作用力和一對平衡力的認識，正確的選項是〔〕A.一對平衡力的合力為零，作用效果相互抵消，一對作用力與反作用力的合力也為零，作用效果也相互抵消B.作用力和反作用力同時(tóngshí)產生、同時(tóngshí)變化、同時(tóngshí)消失，且性質相同，平衡力的性質卻不一定相同C.作用力和反作用力同時(tóngshí)產生、同時(tóngshí)變化、同時(tóngshí)消失，且一對平衡力也是如此D.先有作用力，接著才有反作用力，一對平衡力卻是同時(tóngshí)作用在同一個物體上第三十頁，共51頁。【解析】選B.作用力與反作用力作用在兩個不同的物體上，作用效果不能抵消，A錯誤；作用力與反作用力具有同時性、性質相同(xiānɡtónɡ)的特點，平衡力不一定具備這些特點，B正確，C、D錯誤.第三十一頁，共51頁。5.〔2011·溫州高一檢測〕如下圖，將吹足氣的氣球由靜止釋放，氣球內氣體向后噴出，氣球會向前運動，這是因為氣球受到〔〕【解析(jiěxī)】選D.氣球內氣體向后噴出時，氣球對氣體有向后的作用力，氣體對氣球有向前的反作用力使氣球向前運動，D項正確.第三十二頁，共51頁。一、選擇題〔此題共6小題，每題5分，共30分〕1.一物體受繩的拉力作用由靜止開始前進，先做加速運動，然后改為勻速運動，最后改做減速運動，那么以下說法中正確的選項是()A.加速前進時，繩拉物體的力大于物體拉繩的力B.減速前進時，繩拉物體的力小于物體拉繩的力C.只有勻速前進時，繩拉物體的力與物體拉繩的力大小相等(xiāngděng)D.不管物體如何前進，繩拉物體的力與物體拉繩的力大小總相等(xiāngděng)第三十三頁，共51頁?！窘馕觥窟xD.不管物體加速、勻速還是減速運動，繩拉物體的力與物體拉繩的力總是作用力與反作用力，大小相等、方向相反，故D正確(zhèngquè)，A、B、C錯誤.第三十四頁，共51頁。2.如圖是中國運發(fā)動黃珊汕在第16屆廣州亞運會女子蹦床(bènɡchuánɡ)比賽中的精彩鏡頭，黃珊汕在與蹦床(bènɡchuánɡ)接觸的時候受到幾對作用力與反作用力〔忽略空氣阻力〕()第三十五頁，共51頁。【解析】選B.與蹦床接觸時，黃珊汕共受兩個力，即重力和蹦床對她的支持力，這兩個力的反作用力分別是她對地球的引力和對蹦床的壓力(yālì)，故共有兩對作用力與反作用力，B正確.第三十六頁，共51頁。3.〔2011·潮州高一檢測(jiǎncè)〕用手托著一塊磚，開始靜止不動，當手突然向上加速運動時，磚對手的壓力()【解析】選B、D.磚對手的壓力與手對磚的支持力是一對相互作用力，大小相等，故B正確，A、C錯誤；由于手托磚向上加速，那么手對磚的支持力一定大于磚的重力，即磚對手的壓力一定大于磚的重力，故D正確.第三十七頁，共51頁。4.〔2011·南京高一檢測〕一根輕繩的上端懸掛在天花板上，下端(xiàduān)掛一個燈泡，那么()一對平衡力一對作用力和反作用力第三十八頁，共51頁。【解析】選C.燈泡受的重力和燈泡對繩的拉力的受力物體分別為燈泡和繩，兩個力的性質不相同，這兩個力既不是平衡力，也不是作用力與反作用力，故A錯；燈泡受的重力與繩對燈泡的拉力是一對(yīduì)平衡力，B錯誤；一對(yīduì)作用力與反作用力的特點是：成對出現(xiàn)在相互作用的物體之間，大小相等，方向相反，作用在同一直線上；分別作用在相互作用的兩個物體上；同時存在，同時消失；一定是同一種性質的力.燈泡對繩的拉力和繩對燈泡的拉力是一對(yīduì)作用力與反作用力，C正確；繩對天花板的拉力和天花板對繩的拉力是一對(yīduì)作用力與反作用力，D錯誤.第三十九頁，共51頁。5.如下圖，位于斜面上的物體M在沿斜面向上的力F作用下而處于靜止(jìngzhǐ)狀態(tài)，對M的受力情況，以下說法正確的選項是()第四十頁，共51頁。【解析】選A、B.對M進行受力分析，M受重力、斜面的支持力、推M的力F，M與斜面擠壓(jǐyā)處是否有摩擦力，是沿斜面向上還是沿斜面向下由F與mgsinα決定，所以A、B正確,C、D錯誤.第四十一頁，共51頁。6.〔2011·株洲高一檢測〕粗糙的水平地面(dìmiàn)上有一只木箱，現(xiàn)用一水平力拉木箱勻速前進，那么()第四十二頁，共51頁?！窘馕觥窟xC.木箱勻速前進，那么木箱受力平衡(pínghéng)，拉力與地面對木箱的摩擦力是一對平衡(pínghéng)力，地面對木箱的支持力與木箱受到的重力是一對平衡(pínghéng)力，A、D錯誤；木箱對地面的壓力與地面對木箱的支持力是一對作用力與反作用力，B錯誤，C正確.第四十三頁，共51頁。二、非選擇題〔此題共2小題，共20分〕7.〔2011·大慶高一檢測〕〔8分〕一質量為m的人站在電梯中，電梯加速上升，加速度大小為g，g為重力加速度，求人對電梯底部的壓力大小.【解析】以人為研究對象，電梯對人的支持力為FN，那么由牛頓第二定律得，F(xiàn)N-mg=ma，把a=g代入得FN=mg，由牛頓第三(dìsān)定律得人對電梯底部的壓力FN′=FN=mg.答案：mg第四十四頁，共51頁。8.(挑戰(zhàn)能力)〔12分〕在北京殘奧會開幕式上，運發(fā)動手拉繩索向上攀登，最終點燃了主火炬(huǒjù)，表達了殘疾運發(fā)動堅韌不拔的意志發(fā)動與繩索和吊椅間的作用，可將過程簡化.一根不可伸縮的輕繩跨過輕質的定滑輪，第四十五頁，共51頁。一端(yīduān)掛一吊椅，另一端(yīduān)被坐在吊椅上的運發(fā)動拉住，如圖所示.設運發(fā)動的質量為65kg，吊椅的質量為15kg，不計定滑輪與繩子間的摩擦.重力加速度取g=10m/s2.當運發(fā)動與吊椅一起以加速度a=1m/s2上升時，試求：