2024年新高一物理暑假講義（人教版）第11講 牛頓第三定律（解析版）

第11講牛頓第三定律模塊一思維導圖串知識模塊二基礎知識全梳理（吃透教材）模塊三教材習題學解題模塊四核心考點精準練（7大考點）模塊五小試牛刀過關測1.作用力與反作用力；2.牛頓第三定律；3.受力的初步分析?！鲋R點一：作用力和反作用力(1)力的物質性：力是物體對的作用，只要談到力，就一定存在著物體和物體。(2)力的相互性：觀察和實驗的結果表明，兩個物體之間的作用總是相互的。當一個物體對另一個物體施加了力，后一個物體一定同時對前一個物體也施加了力。物體間相互作用的這一對力，通常叫作和。我們可以把其中任何一個力叫作作用力，另一個力叫作。它們總是互相依賴、的?！鲋R點二：牛頓第三定律(1)內容：兩個物體之間的作用力和反作用力總是大小，方向，作用在。(2)表達式：F＝－F′?！鲋R點三：物體受力的初步分析(1)分析物體的受力，有兩條思路：一是根據(jù)物體運動狀態(tài)的變化來分析和判斷其受力情況；二是根據(jù)各種力的特點，從相互作用的角度來分析物體的受力。(2)受力分析一般步驟：首先必須明確，然后按、和的順序來分析它的受力情況，要注意分析的是物體，而不是施加的力，不要把某個力的反作用力跟這個力的平衡力混淆。(3)平衡力與作用力和反作用力①一對相互平衡的力：大小相等、方向相反，作用在同一條直線上，作用在物體上。②一對作用力和反作用力：大小相等、方向相反，作用在同一條直線上，分別作用在物體上。③一對作用力和反作用力是同一種類的力，而一對相互平衡的力則是同一種類的力。(1)不要把研究對象所受的力與其他物體所受的力混淆。(2)在分析各力的過程中，一定要找到它的施力物體，沒有施力物體的力是不存在的，這樣可以防止“多力”。(3)對于多個物體組成的系統(tǒng)進行受力分析時，可根據(jù)問題對整體或將其中一個物體隔離進行受力分析，稱為整體法和隔離法。兩種方法經常綜合運用。(4)對于多物體系統(tǒng)，如果其中一個物體A的受力情況難以分析，可根據(jù)牛頓第三定律轉換研究對象，先分析A的一個受力較少的施力物體B的受力情況，進而間接得到物體A的受力情況。這種方法稱為轉換研究對象法?！緟⒖即鸢浮?.作用力和反作用力(1)物體、受力、施力物體。(2)作用力、反作用力、反作用力、同時存在。2.牛頓第三定律(1)相等、相反，、同一條直線上。3.物體受力的初步分析(2)研究對象、重力、彈力摩擦力、受到的力(3)平衡力與作用力和反作用力①同一②兩個③一定、不一定教材習題01小強說：“我記得在初中學過，如果兩個力的大小相等、方向相反，這兩個力就會互相平衡，看不到作用的效果了。既然作用力和反作用力也是大小相等、方向相反的，它們也應該互相平衡呀！”應該怎么解答小強的疑問？解題方法抓住作用力與反作用力和一對平衡力的主要區(qū)別于作用在不同的物體上，作用力與反作用力作用在兩個物體上，不能相互抵消?！敬鸢浮肯嗷テ胶饬Φ暮狭榱悖Ч窒?，必定是作用在同一個物體上的，而作用力與反作用力是物體之間的相互作用力，分別作用在相互作用的兩個物體上的，所以作用效果不會抵消，不相互平衡。教材習題02如圖，油桶放在汽車上，汽車停于水平地面。涉及油桶、汽車、地球三個物體之間的作用力和反作用力一共有幾對？這幾對力中，油桶受哪幾個力？汽車受哪幾個力？地球受哪幾個力？解題方法按受力分析對油桶和汽車進行受力分析，且找出每一個力的受力物體和施力物體，再找出作用力與反作用力的對數(shù)?！敬鸢浮?，重力和支持力，重力、壓力和支持力，油桶和汽車的引力、汽車的壓力教材習題03如圖，粗糙的長方體木塊A、B疊在一起，放在水平桌面上，B木塊受到一個水平方向的力的牽引，但仍然保持靜止。問B木塊受到哪幾個力的作用？解題方法①根據(jù)平衡條件可知，A、B兩物體的合力一定為0；②分別對A、B兩物體受力析【答案】重力、桌面的支持力、A對B的壓、水平力F、地面對物體B的摩擦力考向一：作用力和反作用力【例1】(多選)如圖所示，物塊P、Q疊放在一起，靜止在水平桌面上，在下列各對力中，屬于作用力和反作用力的有()A．P所受的重力和Q對P的支持力B．P所受的重力和P對Q的壓力C．P對Q的壓力和Q對P的支持力D．Q對桌面的壓力和桌面對Q的支持力【答案】CD【解析】P所受的重力和Q對P的支持力，受力物體都是P，它們是一對平衡力，A錯誤；P對Q的壓力的施力物體是P，受力物體是Q，P所受的重力和P對Q的壓力大小相等、方向相同，不是同一種類的力，它們不是一對作用力和反作用力，B錯誤；P對Q的壓力的施力物體是P，受力物體是Q，Q對P的支持力的受力物體是P，施力物體是Q，它們是一對相互作用力，C正確；Q對桌面的壓力的施力物體是Q，受力物體是桌面，桌面對Q的支持力的受力物體是Q，施力物體是桌面，它們是一對相互作用力，D正確。【鞏固1】汽車拉著拖車在平直的公路上運動，下列說法中正確的是()A．汽車拉著拖車前進時，汽車對拖車的拉力大于拖車對汽車的拉力B．汽車先對拖車施加拉力，然后才產生拖車對汽車的拉力C．勻速前進時，汽車對拖車的拉力等于拖車向后拉汽車的力；加速前進時，汽車對拖車的拉力大于拖車向后拉汽車的力D．拖車不管是勻速前進，還是加速前進或減速前進，汽車對拖車的拉力的大小都等于拖車對汽車的拉力【答案】D【解析】汽車對拖車的拉力與拖車對汽車的拉力是一對作用力和反作用力，作用力和反作用力總是大小相等、同時產生、同時存在，A、B、C錯誤，D正確。考向二：一對作用力和反作用力與一對平衡力的區(qū)別【例2】如圖所示，人沿水平方向拉牛，但沒有拉動，下列說法中正確的是()A．繩拉牛的力小于牛拉繩的力B．繩拉牛的力與牛拉繩的力是一對平衡力C．繩拉牛的力與地面對牛的摩擦力是一對平衡力D．繩拉牛的力與地面對牛的摩擦力是相互作用力【答案】C【解析】繩拉牛的力和牛拉繩的力是一對作用力與反作用力，大小相等、方向相反，A、B錯誤；由于牛沒有被拉動，所以繩拉牛的力與地面對牛的摩擦力是一對平衡力，C正確，D錯誤?！眷柟?】(多選)如圖所示，不計懸繩的質量，把P和Q兩物體懸吊在天花板上。當兩物體靜止后，下列說法正確的是()A．天花板對上段繩的拉力和P對上段繩的拉力是一對平衡力B．上段繩對P的拉力和下段繩對P的拉力是一對平衡力C．下段繩對Q的拉力和Q的重力是一對平衡力D．下段繩對P的拉力和下段繩對Q的拉力是一對作用力與反作用力【答案】AC【解析】天花板對上段繩的拉力和P對上段繩的拉力，大小相等，方向相反，作用在同一個物體上，是一對平衡力，A正確；物體P受3個力而處于平衡狀態(tài)，故上段繩對P的拉力和下段繩對P的拉力大小不相等，不是一對平衡力，B錯誤；下段繩對Q的拉力和Q的重力大小相等、方向相反、作用在同一物體上，是一對平衡力，C正確；下段繩對P的拉力和下段繩對Q的拉力大小相等、方向相反，但涉及3個物體，不是一對作用力與反作用力，D錯誤?？枷蛉何矬w受力的初步分析【例3】如圖所示，一物體在粗糙水平地面上受斜向上的恒定拉力F作用而做勻速直線運動，則下列說法正確的是()A．物體可能只受兩個力作用B．物體可能受三個力作用C．物體可能不受摩擦力作用D．物體一定受四個力作用【答案】D【解析】物體在粗糙水平地面上做勻速直線運動，由于拉力F斜向上，物體一定受到地面的支持力和向左的滑動摩擦力作用，即物體一定受四個力作用，D正確。【鞏固3】(多選)機場常用傳送帶為顧客運送行李或貨物，在傳送帶運送貨物過程中主要有水平運送和沿斜面運送兩種形式，如圖所示，a為水平傳送帶，b為傾斜傳送帶。當行李隨傳送帶一起勻速運動時，下列幾種判斷中正確的是()A．a情形中的物體受到重力、支持力B．a情形中的物體受到重力、支持力和摩擦力作用C．b情形中的物體受到重力、支持力和摩擦力作用D．b情形中的物體所受支持力與重力是一對平衡力【答案】AC【解析】a情形中物體受到重力、支持力，二力平衡，A正確，B錯誤；b情形中物體受到重力、支持力和摩擦力，處于平衡狀態(tài)，物體所受的支持力和重力不在同一條直線上，不是一對平衡力，C正確，D錯誤。一、單選題1．如圖所示，用網球拍打擊飛過來的網球，網球拍打擊網球的力（）A．大于球撞擊網球拍的力B．等于球撞擊網球拍的力C．比球撞擊網球拍的力更早產生D．比球撞擊網球拍的力更遲產生【答案】B【詳解】用網球拍打擊飛過來的網球過程中，網球拍打擊網球的力與球撞擊球拍的力是一對作用力與反作用力，根據(jù)牛頓第三定律得知，兩個力是同時產生的，大小相等，方向相反。故選B。2．老師在做電學實驗時將帶有磁鐵的儀器吸附在豎直的鐵質黑板上，便于學生觀看，如圖所示，不計儀器之間的相互作用力，每個儀器和黑板之間共有幾對相互作用力（）A．3對 B．4對 C．5對 D．6對【答案】A【詳解】對儀器受力分析，每個儀器和黑板之間的相互作用力分別為黑板對儀器的引力和儀器對黑板的引力，儀器對黑板的壓力和黑板對儀器的支持力，以及黑板對儀器沿接觸面向上的摩擦力和儀器對黑板沿接觸面向下的摩擦力，共有3對相互作用力。故選A。3．如圖，甲、乙兩位同學進行掰手腕游戲，F(xiàn)1為甲對乙的作用力，F(xiàn)2為乙對甲的作用力，則A．F1和F2是性質相同的力 B．若甲贏了，說明F1大于F2C．僵持階段，F(xiàn)1與F2是一對平衡力 D．若甲先發(fā)力，則F1出現(xiàn)后，F(xiàn)2才出現(xiàn)【答案】A【詳解】甲對乙的作用力和乙對甲的作用力是一對作用力與反作用力，它們是同一性質的力，始終等大反向，且同時產生、同時變化、同時消失。故選A。4．在彈簧秤鉤下豎直懸掛一個靜止的小球，下列說法中正確的是（）A．小球對彈簧秤的拉力和彈簧對小球的彈力是一對平衡力B．小球所受彈簧秤的拉力和地球對小球的引力是作用力和反作用力C．彈簧秤對小球的拉力在數(shù)值上等于小球的重力D．小球對彈簧秤拉力的施力物體是地球【答案】C【詳解】A．小球對彈簧秤的拉力和彈簧對小球的彈力是一對作用力與反作用力，故A錯誤；B．小球所受彈簧秤的拉力和地球對小球的引力受力物體都是小球，不是一對作用力與反作用力，故B錯誤；C．彈簧秤對小球的拉力與小球的重力二力平衡，兩者等大反向，則彈簧秤對小球的拉力在數(shù)值上等于小球的重力，故C正確；D．小球對彈簧秤拉力的施力物體是小球，故D錯誤。故選C。5．某同學用傳感器探究作用力與反作用力的關系。實驗時他把兩只力傳感器同時連接在計算機上，其中一只系在墻上，另一只握在手中，如圖甲所示。如圖乙是他記錄的兩個物體間作用力和反作用力的變化圖線。根據(jù)圖線可以得出的結論是（

）A．作用力和反作用力的方向總是相反的B．作用力和反作用力有時相等，有時不相等C．作用力變化和反作用力的變化有一定的時間差D．圖中的兩個力是一對平衡力【答案】A【詳解】ABC．根據(jù)圖線可以得出的結論是作用力與反作用力總是大小相等、方向相反，且同時變化，BC錯誤，A正確；D．圖中的兩個力是一對作用力和反作用力，D錯誤。故選A。6．右圖是馬拉車的示意圖，根據(jù)牛頓第三定律可知（）A．若車加速前進，馬拉車的力大于車拉馬的力B．若車勻速前進，馬拉車的力與車拉馬的力二力平衡C．若車減速前進，馬拉車的力小于車拉馬的力D．無論如何行駛，馬拉車的力的大小都等于車拉馬的力的大小【答案】D【詳解】ACD．不管馬拉車不動還是馬拉車前進，馬拉車的力都等于車拉馬的力，這是一對作用力和反作用力，大小相等、方向相反，AC錯誤，D正確；B．馬拉車的力與車拉馬的力是一對作用力和反作用力，大小相等、方向相反、作用在兩個物體上，而一對平衡力作用在同一物體上，B錯誤。故選D。7．如圖所示，光清水平面上靜止著輛小車，酒精燈及試管固定在小車支架上構成小車整體，酒精燈燃燒一段時間后塞子噴出。下列說法正確的是（）A．塞子噴出瞬間，小車對水平面的壓力小于水平面對小車的支持力B．塞子噴出瞬間，小車對水平面的壓力等于水平面對小車的支持力C．由于塞子的質量小于小車的質量，噴出時塞子受到的沖擊力大于小車受到的沖擊力D．由于塞子的質量小于小車的質量，噴出時塞子受到的沖擊力小于小車受到的沖擊力【答案】B【詳解】AB．塞子噴出瞬間，小車對水平面的壓力與水平面對小車的支持力是作用力與反作用力，大小相等，故A錯誤，B正確；CD．根據(jù)牛頓第三定律可知，噴出時塞子受到的沖擊力和小車受到的沖擊力大小相等，方向相反，故CD錯誤；故選B。8．如圖所示，人站在自動扶梯上隨扶梯一起斜向上勻速運動，人站立位置水平，則關于人的受力分析正確的是（）

A．人只受到重力作用B．人受到重力、支持力、摩擦力作用C．人受到重力、摩擦力作用D．人受到的重力與支持力是一對平衡力【答案】D【詳解】ABC．人勻速運動，處于平衡狀態(tài)，合力為零，只受到重力和扶梯對他的支持力，ABC錯誤；D．人受到的重力與支持力是一對平衡力，D正確。故選D。9．如圖所示，東山風動石是福建省著名的景點，上下兩塊形狀不規(guī)則的甲、乙石塊疊放在一起，在任何風吹雨打的情況下總能保持平衡。關于風動石下列說法正確的是（

）A．甲一定只受兩個力B．乙對甲的支持力與甲受到的重力是一對相互作用力C．甲對乙的壓力就是甲的重力D．乙對甲的支持力與甲對乙的壓力是一對相互作用力【答案】D【詳解】A．由于兩塊石頭的形狀不規(guī)則，故甲石塊除了重力和支持力之外可能還有其他外力，故A錯誤；B．乙對甲的支持力與甲受到的重力是作用在同一個物體上的兩個力，不是相互作用力，故B錯誤；C．甲對乙的壓力是彈力，與重力的性質不同，不是同一個力，故C錯誤；D．乙對甲的支持力與甲對乙的壓力大小相等、方向相反，是一對相互作用力，故D正確。故選D。10．如圖所示，一只大熊貓?zhí)稍谛逼律闲№Ｔ摯笮茇埵艿降牧Φ膫€數(shù)為（

）A．2 B．3 C．4 D．5【答案】B【詳解】大熊貓受到重力、斜坡對它的支持力以及斜坡對它的摩擦力，大熊貓受到的力的個數(shù)為3個。故選B。11．如圖是運動員把足球踢到空中的情景，關于足球在空中運動時受力分析正確的是（

）A．只受重力作用B．受重力和空氣阻力作用C．受重力和沿足球運動方向的踢力作用D．受重力、空氣阻力和沿足球運動方向的踢力作用【答案】B【詳解】足球在空中運動時，足球受重力和空氣阻力作用，足球在空中運動時，足球已經脫離了腳，腳對足球沒有作用力。故選B。12．如圖所示，將一物塊分成相等的A、B兩部分靠在一起，下端放置在地面上，上端用繩子拴在天花板上，繩子處于豎直伸直狀態(tài)，整個裝置靜止，則（）A．繩子上拉力不可能為零B．地面受的壓力可能為零C．地面與物體間可能存在摩擦力D．A、B之間可能存在摩擦力【答案】D【詳解】A．對A分析：A可能受到重力和繩子的拉力兩個力作用；也可能受到重力、支持力和摩擦力三個力作用；也可能受到重力、支持力、摩擦力和繩子拉力四個力作用，A錯誤；B．對B分析知：B對地面的壓力一定不會等于零，B錯誤；C．整體在水平方向不受外力作用，所以地面與物體B之間的摩擦力一定等于零，C錯誤；D．由A分析可知，A、B之間可能存在摩擦力，D正確。故選D。二、多選題13．如圖所示，輕彈簧左端固定，右邊用手拉，當水平拉力為的，輕彈簧伸長了；已知彈簧形變量均未超過彈性限度，下列說法正確的是（）A．彈簧的勁度系數(shù)為B．手對彈簧的力和彈簧對手的力，二者合力為零C．彈簧被拉長的過程中，手對彈簧的力大于彈簧對手的力D．拉伸過程中，墻壁對彈簧的拉力大小等于手對彈簧的拉力大小【答案】AD【詳解】A．彈簧的勁度系數(shù)A正確；B．手對彈簧的力和彈簧對手的力，是作用力與反作用力，二者不能求合力，B錯誤；C．手對彈簧的力和彈簧對手的力，是作用力與反作用力，二者總是等大反向，C錯誤；D．拉伸過程中，輕彈簧的合力為零，所以墻壁對彈簧的拉力大小等于手對彈簧的拉力大小，D正確。故選AD。14．通常河邊的濕地是很松軟的，人在這些濕地上行走時容易下陷，在人開始下陷時（）A．人對濕地地面的壓力大于濕地地面對他的支持力，所以人會下陷B．人下陷時，人對濕地地面的壓力等于濕地地面對他的支持力C．人下陷時，人的重力等于濕地地面對他的支持力D．人的重力大于濕地地面對他的支持力，所以人會下陷【答案】BD【詳解】AB．據(jù)牛頓第三定律可知，人下陷時，人對濕地地面的壓力等于濕地地面對他的支持力，A錯誤，B正確；CD．人的重力大于濕地地面對他的支持力，所以人會下陷，C錯誤，D正確。故選BD。15．如圖所示，圖甲表示一架靜止在空中的直升機，圖乙表示一架正在水平加速飛行的噴氣式戰(zhàn)斗機，下列關于兩架飛機的說法中正確的是（）

A．直升機靠其發(fā)動機提供的升力，靜止在空中B．直升機由空氣提供升力，靜止在空中C．噴氣式飛機靠空氣提供動力而飛行D．噴氣式飛機靠噴出的熾熱氣體提供動力而飛行【答案】BD【詳解】AB．直升機轉動的螺旋槳撞擊空氣，螺旋槳與空氣產生了相互作用，就像風吹動帆船一樣，空氣給螺旋槳作用力，使直升機懸停在空中，故A錯誤，B正確；CD．噴氣式飛機通過渦輪發(fā)動機將燃燒產生的熾熱高壓氣體以較大的速度向飛行的反方向噴出，噴出的氣體對噴氣式飛機有一個向前反沖力，使飛機加速，噴氣式飛機的運動狀態(tài)變化了，屬于典型的反沖現(xiàn)象，類似煙花爆竹或槍支的反沖作用，故C錯誤，D正確。故選BD。16．如圖所示，用水平外力F將木塊壓在豎直墻面上保持靜止，下列說法正確的是（）A．木塊重力與墻對木塊的靜摩擦力是一對平衡力B．木塊重力與墻對木塊的靜摩擦力是一對作用力與反作用力C．木塊對墻的壓力與F是一對平衡力D．木塊對墻的壓力與墻對木塊的壓力是一對作用力與反作用力【答案】AD【詳解】AB．木塊受重力、壓力F、支持力和摩擦力的作用保持靜止，所以木塊重力與墻對木塊的靜摩擦力是一對平衡力，A正確，B錯誤；C．墻對木塊的支持力與木塊所受的壓力F是一對平衡力，木塊對墻的壓力和F受力物體不同，不是平衡力，C錯誤；D．木塊對墻的壓力與墻對木塊的壓力等大反向共線，作用在兩個物體上，是一對作用力與反作用力，D正確。故選AD。17．鍛煉身體用的拉力器，并列裝有五根相同的彈簧，每根彈簧的自然長度都是40cm，某人用600N的力把它們拉長至1.6m，則（）

A．人的每只手受到拉力器的拉力為300NB．每根彈簧產生的彈力為120NC．每根彈簧的勁度系數(shù)為100N/mD．每根彈簧的勁度系數(shù)為75N/m【答案】BC【詳解】A．由題意可知，某人用600N的力把它們拉長至1.6m，根據(jù)牛頓第三定律得知，人的每只手受到拉力器的拉力為600N，故A錯誤；B．由于五根彈簧并聯(lián)，每根彈簧受到的拉力相等，拉力之和等于600N，則每根彈簧產生的彈力均為120N，故B正確；CD．每根彈簧的伸長量為根據(jù)胡克定律可得可得每根彈簧的勁度系數(shù)為故C正確，D錯誤。故選BC。18．甲乙兩人在比較滑的水平地面上拔河，甲身材高瘦，乙身材矮胖，兩人力氣差不多，體重也差乙不多，穿相同材料的鞋子，則（）A．乙對繩子的拉力更大B．甲、乙對繩子的拉力一樣大C．甲贏的概率更大D．乙贏的概率更大【答案】BC【詳解】AB．甲乙對繩子的拉力為作用力與反作用力，大小相等，故A錯誤，B正確；CD．分別對甲乙進行受力分析，根據(jù)豎直方向共點力平衡可知甲受到的支持力大于重力，乙受到的支持力小于其支持力，由于穿相同材料的鞋子，所以甲與地面間的最大靜摩擦力大于乙與地面間的最大靜摩擦力，所以甲贏的概率大，故C正確，D錯誤。故選BC。19．如圖，水平桌面上的木塊處于靜止狀態(tài)。水平外力、，木塊重20N，木塊與桌面間的動摩擦因數(shù)為，下列說法正確的是（）A．木塊共受到4個力的作用 B．木塊受到的摩擦力方向水平向左C．木塊受到的摩擦力大小為8N D．木塊受到的摩擦力大小為5N【答案】BC【詳解】A．木塊受重力，支持力，兩個水平拉力和一個摩擦力，共5個力的作用，故A錯誤；BCD．由于水平方向受力平衡，因此摩擦力水平向左，且大小為故BC正確，D錯誤。故選BC。20．如圖所示，一個帶磁性的白板擦被吸附在傾斜放置的白板的下表面并處于靜止狀態(tài)。若磁力垂直于接觸面，則下列說法正確的是（

）A．白板擦與白板之間可能沒有摩擦力B．白板擦與白板之間一定有彈力C．白板擦受到的合力大小等于其重力大小D．白板擦受到白板的作用力方向豎直向上【答案】BD【詳解】A．假如白板擦與白板之間沒有摩擦力，則在重力作用下會沿著斜面下滑而不能靜止，故假設錯誤，白板擦與白板之間一定有摩擦力，選項A錯誤；B．白板擦與白板之間有摩擦力，則一定有彈力，選項B正確；CD．白板擦處于靜止狀態(tài)，則受到的合力為零，白