2022-2023學(xué)年高一物理同步講義（人教第一冊 ）3.3 牛頓第三定律（學(xué)生版）

第3節(jié)牛頓第三定律目標(biāo)導(dǎo)航目標(biāo)導(dǎo)航課程標(biāo)準(zhǔn)課標(biāo)解讀1．知道力的作用是相互的，理解作用力和反作用力的概念。2．理解牛頓第三定律，并能應(yīng)用該定律解決相關(guān)問題。3．會對物體進(jìn)行初步的受力分析，掌握分析物體受力的一般方法。1、知道力的作用是相互的，了解作用力和反作用力的概念。2、能把一個(gè)力的反作用力和這個(gè)力的平衡力區(qū)分開。3、通過實(shí)驗(yàn)探究，了解兩個(gè)物體間作用力與反作用力大小和方向的關(guān)系。4、會對物體進(jìn)行初步的受力分析，并解釋物理現(xiàn)象或者解決實(shí)際問題。5、能正確表述牛頓第三定律，并應(yīng)用牛頓第三定律分析和解決實(shí)際問題。知識精講知識精講知識點(diǎn)01作用力和反作用力一、作用力與反作用力1.力是的作用，只要談到力，就一定存在著物體和物體.2.力的作用是的，物體間相互作用的這一對力稱為和.3.作用力與反作用力總是、的.把它們中的一個(gè)力叫做作用力，另一個(gè)力叫做反作用力.【即學(xué)即練1】靠墻靜蹲是一種流行的健身運(yùn)動，動作要點(diǎn)是雙腳分開與肩同寬，雙手放于大腿上，背部緊貼墻面緩慢下蹲至大腿與地面平行，然后保持住處于靜蹲狀態(tài)，除了靠墻的靜蹲，背靠瑞士球的靜蹲也是經(jīng)?？吹降?，如圖所示為一女士借助瑞士球做靠墻靜蹲運(yùn)動，女士后背部保持挺直且倚靠在瑞士球上，瑞士球則倚靠在豎直墻面上，此時(shí)女士和瑞士球都處于靜止?fàn)顟B(tài)。下列說法正確的是（）A．瑞士球總共受到3個(gè)力作用B．女士的腳不受地面的摩擦力作用C．女士對瑞士球的彈力是由女士的形變產(chǎn)生的D．女士對瑞士球的彈力與墻壁對瑞士球的彈力是一對相互作用力知識點(diǎn)02牛頓第三定律1.實(shí)驗(yàn)探究：如圖所示，把兩個(gè)彈簧測力計(jì)A和B連接在一起，B的一端固定，用手拉A，結(jié)果發(fā)現(xiàn)兩個(gè)彈簧測力計(jì)的示數(shù)是相等的.改變拉力，彈簧測力計(jì)的示數(shù)也隨著改變，但兩個(gè)彈簧測力計(jì)的示數(shù)總是相等，這說明作用力和反作用力大小相等，方向相反.2.牛頓第三定律：兩個(gè)物體之間的作用力和反作用力總是大小相等，方向相反，作用在同一條直線上.3.對牛頓第三定律的理解（1）.牛頓第三定律表達(dá)式：F＝－F′，式中的“－”號表示作用力與反作用力方向相反.（2）.作用力與反作用力的理解=1\*GB3①三個(gè)性質(zhì)=2\*GB3②四個(gè)特征等值作用力和反作用力大小總是相等的反向作用力和反作用力方向總是相反的共線作用力和反作用力總是作用在同一條直線上同性質(zhì)作用力和反作用力的性質(zhì)總是相同的=3\*GB3③正確理解牛頓第三定律中“總是”的含義“總是”是強(qiáng)調(diào)對于任何物體，在任何情況下，作用力與反作用力的關(guān)系都成立.對此，我們可以從以下幾個(gè)方面理解.=1\*ROMANI.不管物體的大小、形狀如何，例如，大物體與大物體之間，大物體與小物體之間，任何形狀的物體之間，其作用力與反作用力總是大小相等、方向相反的.=2\*ROMANII.不管物體的運(yùn)動狀態(tài)如何，例如，靜止的物體之間，運(yùn)動的物體之間，靜止與運(yùn)動的物體之間，其作用力與反作用力總是大小相等、方向相反的.=3\*ROMANIII.作用力與反作用力的產(chǎn)生和消失總是同時(shí)的.兩者中若有一個(gè)產(chǎn)生或消失，則另一個(gè)必然同時(shí)產(chǎn)生或消失.【即學(xué)即練2】《荀子·議兵》中寫道：“經(jīng)桀作堯，譬之若以卵投石，以指繞沸．”，其中“以卵擊石”意思為拿雞蛋去碰石頭．比喻不估計(jì)自己的力量，自取滅亡．從物理學(xué)的角度看雞蛋與石頭相碰，下列說法中正確的是()A．石頭對雞蛋的力大于雞蛋對石頭的力B．石頭對雞蛋的力小于雞蛋對石頭的力C．石頭對雞蛋的力與雞蛋對石頭的力大小相等D．石頭對雞蛋的力與雞蛋對石頭的力方向相同【即學(xué)即練3】小明在豎直放置的白板中寫字的過程中（）A．筆對白板的作用力大于白板對比的作用力B．筆對白板的作用力小于白板對比的作用力C．筆受到的摩擦力方向與筆運(yùn)動方向相反D．筆受力一定不平衡知識點(diǎn)03物體受力的初步分析1.整體法與隔離法整體法隔離法概念將加速度相同的幾個(gè)物體作為一個(gè)整體來分析的方法將研究對象與周圍物體分隔開來分析的方法選用原則研究系統(tǒng)外的物體對系統(tǒng)整體的作用力研究系統(tǒng)內(nèi)物體之間的相互作用力2.受力分析的一般步驟3.受力分析的兩個(gè)技巧(1)除了根據(jù)力的性質(zhì)和特點(diǎn)進(jìn)行判斷，假設(shè)法是判斷彈力、摩擦力有無及方向的常用方法.(2)善于轉(zhuǎn)換研究對象，尤其是彈力、摩擦力的方向不易判定的情形，可以分析與其接觸物體的受力，再應(yīng)用牛頓第三定律判定.(3)受力物體與周圍物體的每個(gè)接觸處最多有兩個(gè)接觸力——彈力、摩擦力【即學(xué)即練4】.如圖所示，人沿水平方向拉牛(可視為質(zhì)點(diǎn))，但沒有拉動.其中說法正確的是()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作用力與反作用力能力拓展能力拓展考法01區(qū)分相互作用力與平衡力根據(jù)作用力和反作用力的特點(diǎn)，以及與平衡力的區(qū)別就可以準(zhǔn)確加以區(qū)分。1.比較內(nèi)容比較一對作用力和反作用力一對平衡力不同點(diǎn)作用對象作用在兩個(gè)相互作用的物體上作用在同一物體上依賴關(guān)系相互依存，不可單獨(dú)存在，同時(shí)產(chǎn)生，同時(shí)變化，同時(shí)消失無依賴關(guān)系，撤除一個(gè)，另一個(gè)依然可存在疊加性兩力作用效果不可疊加，不可求合力兩力作用效果可相互抵消，可疊加，可求合力，且合力為零力的性質(zhì)一定是同種性質(zhì)的力可以是同種性質(zhì)的力，也可以是不同種性質(zhì)的力相同點(diǎn)大小相等、方向相反、作用在同一條直線上2.規(guī)律總結(jié)：1.作用力與反作用力和一對平衡力的共同點(diǎn)是等大、反向、共線.2.區(qū)分作用力與反作用力和一對平衡力的要點(diǎn)(1)看研究對象：作用力與反作用力作用在不同物體上，而一對平衡力作用在同一物體上.(2)看依存關(guān)系：作用力與反作用力同生同滅，相互依存，而一對平衡力則彼此沒有依存關(guān)系.【典例1】磁性黑板擦吸附在豎直的黑板平面上靜止不動時(shí)，黑板擦受到的磁力()A．小于它受到的彈力B．大于它受到的彈力C．與它受到的彈力是一對作用力與反作用力D．與它受到的彈力是一對平衡力考法02受力分析1．受力分析的四個(gè)方法方法解讀假設(shè)法在未知某力是否存在時(shí)，先對其做出存在的假設(shè)，然后根據(jù)該力存在對物體運(yùn)動狀態(tài)的影響來判斷該力是否存在整體法將加速度相同的幾個(gè)相互關(guān)聯(lián)的物體作為一個(gè)整體進(jìn)行受力分析的方法隔離法將所研究的對象從周圍的物體中分離出來，單獨(dú)進(jìn)行受力分析的方法動力學(xué)分析法對加速運(yùn)動的物體進(jìn)行受力分析時(shí)，應(yīng)用牛頓運(yùn)動定律進(jìn)行分析求解的方法2．受力分析的四個(gè)步驟【典例2】(多選)如圖所示，兩個(gè)相似的斜面體A、B在豎直向上的力F的作用下靜止靠在豎直粗糙墻壁上．關(guān)于斜面體A和B的受力情況，下列說法正確的是()A．A一定受到四個(gè)力B．B可能受到四個(gè)力C．B與墻壁之間一定有彈力和摩擦力D．A與B之間一定有摩擦力分層提分分層提分題組A基礎(chǔ)過關(guān)練1.關(guān)于牛頓第三定律，下面說法中正確的是()A．兩物體間先有作用力，后有反作用力B．作用力與反作用力可以是不同性質(zhì)的力C．作用力與反作用力同時(shí)產(chǎn)生，同時(shí)消失D．作用力與反作用力的合力等于零2.第24屆冬季奧林匹克運(yùn)動會將在2022年由北京市和張家口市聯(lián)合舉辦．越野滑雪是比賽項(xiàng)目之一，如圖為中國運(yùn)動員在訓(xùn)練中的照片，運(yùn)動員在賽道上滑行時(shí)，下列說法正確的是()A．滑雪板對賽道的作用力大于賽道對滑雪板的作用力B．滑雪板對賽道的作用力小于賽道對滑雪板的作用力C．滑雪板對賽道的作用力與賽道對滑雪板的作用力大小相等D．滑雪板對賽道的作用力與賽道對滑雪板的作用力方向相同3.兩同學(xué)在冰面上拔河，分界線處于繩子中點(diǎn)正下方，若繩子質(zhì)量不計(jì)，冰面阻力可以忽略，則拔河取勝的關(guān)鍵因素是（）A．同學(xué)的拔河姿勢 B．同學(xué)的質(zhì)量大小 C．同學(xué)的收繩速度 D．同學(xué)對繩子的拉力大小4.矢量發(fā)動機(jī)是噴口可向不同方向偏轉(zhuǎn)以產(chǎn)生不同方向推力的一種發(fā)動機(jī).當(dāng)“殲－20”隱形戰(zhàn)斗機(jī)以速度v斜向上飛行時(shí)，其矢量發(fā)動機(jī)的噴口如圖所示.已知飛機(jī)受到重力G、發(fā)動機(jī)推力F1、與速度方向垂直的升力F2和與速度方向相反的空氣阻力Ff.下列受力分析示意圖可能正確的是()5.如圖所示，一根輕繩的上端懸掛在天花板上，下端掛一燈泡，則()A.燈泡受的重力和燈泡對繩的拉力是一對平衡力B.燈泡受的重力和繩對燈泡的拉力是一對作用力和反作用力C.燈泡對繩的拉力和繩對燈泡的拉力是一對作用力和反作用力D.繩對天花板的拉力和天花板對繩的拉力是一對平衡力6..(多選)如圖，在斜面上木塊A與B的接觸面是水平的，繩子呈水平狀態(tài)，兩木塊均保持靜止.則木塊A和木塊B受力個(gè)數(shù)可能為()A.2個(gè)和4個(gè)B.3個(gè)和4個(gè)C.4個(gè)和4個(gè)D.4個(gè)和5個(gè)題組B能力提升練1．“三英戰(zhàn)呂布”的故事家喻戶曉，在迎戰(zhàn)的初期，張飛單挑呂布，某個(gè)瞬間，張飛的丈八蛇矛與呂布的方天畫戟相碰，從物理學(xué)中受力的角度來分析，下列說法正確的是（）A．丈八蛇矛對方天畫戟的力要大于方天畫戟對丈八蛇矛的力B．丈八蛇矛受到的重力方向豎直向下C．丈八蛇矛對方天畫戟的力的施力物體是張飛D．呂布對方天畫戟的力與丈八蛇矛對方天畫戟的力是一對平衡力2．2010年2月24日《江西日報(bào)》報(bào)刊登了一則圖片新聞：2月20日15時(shí)30分，在瑞金市樺林北路一工地魚塘內(nèi)，一名女子下半身世已深陷淤泥之中，接到報(bào)警后的瑞金消防大隊(duì)官兵立即出動消防車火速趕往事故現(xiàn)場。一到現(xiàn)場，救援官兵立即展開救援行動，一名戰(zhàn)士身穿輕型防化服，戴上腰帶，綁好繩子，只見他腳踏木板，摸索著一點(diǎn)點(diǎn)地向被困女子靠近。經(jīng)過10分鐘的救援，成功救出遇險(xiǎn)女子。關(guān)于女子身陷泥潭和消防戰(zhàn)士踏板救援的說法正確的是（）A．女子身陷泥潭時(shí)，人對淤泥地面的壓力大小等于淤泥地面對她的支持力B．女子身陷泥潭時(shí)，人對淤泥地面的壓力大小小于淤泥地面對她的支持力C．消防戰(zhàn)士踏板救援時(shí)，人對木板的壓力大小等于木板對他的支持力D．消防戰(zhàn)士踏板救援時(shí)，人對木板的壓力小于大于木板對他的支持力3.(2019-2020學(xué)年·贛州期末)在做驗(yàn)證牛頓第三定律DIS實(shí)驗(yàn)時(shí)，把兩個(gè)力傳感器的掛鉤鉤在一起，向相反的方向拉動，兩個(gè)力傳感器的相互作用力隨時(shí)間變化的曲線如圖所示，觀察分析圖線可得到的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是()A．作用力與反作用力的性質(zhì)可以不同B．作用力與反作用力作用在同一物體上C．作用力與反作用力大小同時(shí)變化D．作用力與反作用力作用在一條直線上4.(牛頓第三定律之轉(zhuǎn)換研究對象)如圖所示，質(zhì)量為m的木塊在質(zhì)量為M的長木板上以加速度a水平向右加速滑行，長木板與地面間的動摩擦因數(shù)為μ1，木塊與長木板間的動摩擦因數(shù)為μ2，重力加速度為g，若長木板仍處于靜止?fàn)顟B(tài)，則長木板對地面摩擦力的大小和方向一定為()A.μ1(m＋M)g，向左B.μ2mg，向右C.μ2mg＋ma，向右D.μ1mg＋μ2Mg，向左5.如圖所示，小明撐桿使船離岸，則下列說法正確的是()A．小明與船之間存在摩擦力B．桿的彎曲是由于受到桿對小明的力C．桿對岸的力大于岸對桿的力D．小明對桿的力和岸對桿的力是一對相互作用力6.2019年1月3日10時(shí)26分，我國“嫦娥四號”探測器成功著陸在月球背面南極附近的預(yù)選著陸區(qū)，人類探測器首次登陸月球背面．在著陸過程最后階段，“嫦娥四號”先懸停在距月面100m高處，再緩慢下降到著陸點(diǎn)上方4m處，最終關(guān)閉發(fā)動機(jī)以自由落體方式完美著陸在月面，關(guān)于該探測器從距月面上方100m高處緩慢下降到著陸點(diǎn)上方4m處的過程中，下列說法正確的是()A．探測器受到噴射氣體的反沖力與自身重力是一對相互作用力B．探測器受到噴射氣體的反沖力與自身重力是一對平衡力C．探測器對噴射氣體的力與噴射氣體對探測器的反沖力合力為零D．探測器對噴射氣體的力與噴射氣體對探測器的反沖力大小相等7.在探究作用力和反作用力的關(guān)系實(shí)驗(yàn)中，把A、B兩個(gè)輕質(zhì)彈簧測力計(jì)連接在一起，B的一端固定，用手拉測力計(jì)A，如圖(a)所示．可以看到兩個(gè)測力計(jì)的指針同時(shí)移動．穩(wěn)定后，測力計(jì)A受到B的拉力F′，測力計(jì)B受到測力計(jì)A的拉力F.(1)B彈簧秤放大如圖(b)所示，讀數(shù)F為________N；(2)F和F′的關(guān)系為________；(3)手對彈簧秤A的拉力大小為________N.題組C培優(yōu)拔尖練1.物理課本放在水平桌面上，文具盒放在物理課本上，則()A．物理課本受到的重力和桌面對物理課本的支持力是一對平衡力B．物理課本對桌面的壓力和桌面對物理課本的支持力是一對相互作用力C．物理課本對文具盒的支持力和文具盒對物理課本的壓力是一對平衡力D．桌面對物理課本的支持力和文具盒對物理課本的壓力是一對相互作用力2.如圖所示，大人和小孩分別拿著一條連著力傳感器的繩子，兩傳感器相互鉤住，并與計(jì)算機(jī)相連，在計(jì)算機(jī)上就會顯示兩個(gè)拉力隨時(shí)間變化的圖象．設(shè)大人這邊的傳感器受到的拉力為作用力，小孩這邊的傳感器受到的力為反作用力．則當(dāng)大人站著不動，小孩使勁拉繩，在計(jì)算機(jī)看到的圖象是()A．先有作用力，后有反作用力B．作用力總是大于反作用力C．作用力總是小于反作用力D．作用力與反作用力總是同時(shí)產(chǎn)生、同時(shí)變化、同時(shí)消失3.使A、B、C一起勻速運(yùn)動，各接觸面間的摩擦力的情況是()A．A對C有向左的摩擦力B．C對B有向左的摩擦力C．物體C受到三個(gè)摩擦力的作用D．物體C對地有向