专题3.3牛顿第三定律

第三章相互作用－力第３节牛顿第三定律【知识清单】一、作用力与反作用力１.力是的作用。对任一个力必存在施加这个力的和承受这个力的物体。２.两个物体之间的作用是相互的，这两个力中任一个力可叫做，另一个力叫做。３.相互作用力是相互依赖的，总是、，性质相同。二、牛顿第三第三定律两个物体之间的相互作用力总是大小、方向，作用在上。三、一对平衡力与一对相互作用力区别一对平衡力是作用在上的两个力，性质（“可以”或“一定”）不同，可以不同时产生与消失。四、物体受力的初步分析１.分析物体受力时，我们一般可按照、、的顺序进行分析。２.分析受力时应明确分析的对象，在所涉及的相互作用力中，我们只分析对象所的作用力，而不需分析对象的作用力。【答案】一、１.物体对物体施力物体受力物体２.作用力反作用力３.同时产生同时消失一定二、相等相反同一直线三、同一物体可以四、１.重力弹力摩擦力２.受到施加【考点题组】【题组一】相互作用力与平衡力１.物体静止在斜面上，如图所示，下列说法正确的是()A．物体对斜面的压力和斜面对物体的支持力是一对平衡力B．物体对斜面的摩擦力和斜面对物体的摩擦力是一对作用力和反作用力C．物体所受重力和斜面对物体的作用力是一对作用力和反作用力D．物体所受重力与斜面对物体的支持力是一对平衡力【答案】B【解析】作用力与反作用力作用在不同的物体上，平衡力作用在同一物体上，故A、C两项错误B项正确．物体所受重力与斜面对物体的支持力虽是作用在同一物体上且物体处于静止状态，但物体是在重力、支持力与摩擦力三个力作用下平衡的，故D项错误。２.汽车拉着拖车在水平道路上沿直线加速行驶，根据牛顿运动定律可知()A．汽车拉拖车的力大于拖车拉汽车的力B．汽车拉拖车的力等于拖车拉汽车的力C．汽车拉拖车的力大于拖车受到的阻力D．汽车拉拖车的力等于拖车受到的阻力【答案】BC【解析】：汽车拉拖车的力与拖车拉汽车的力是汽车与拖车间的一对相互作用力，二者总是大小相等、方向相反，故A错误B正确．汽车拉拖车的力与拖车受到的阻力虽都作用在拖车上，但因拖车加速前进，故拉力大于阻力而不是一对平衡力，C正确D错误．３.下列说法正确的是（）A.凡是大小相等、方向相反、分别作用在两个物体上的两个力必定是一对作用力和反作用力B.凡是大小相等、方向相反、作用在同一物体上的两个力必定是一对作用力和反作用力C.即使大小相等、方向相反、作用在同一直线上且分别作用在两个物体上的两个力也不一定是一对作用力和反作用力D.相互作用的一对力究竟称哪一个力是反作用力不是任意的【答案】C【解析】大小相等、方向相反、分别作用在两个物体上的两个力不一定是作用力和反作用力，作用力和反作用力是相互作用的一对力，故A错误，C正确。大小相等、方向相反、作用在同一物体上的两个力是一对平衡力，故B错误。相互作用的一对力，其中任一个力均可称为作用力，另一个力就是反作用力，哪一个力是反作用力是任意的，故D错误。４.跳高运动员从地面跳起，这是由于 （） A．运动员给地面的压力等于运动员受的重力 B．地面给运动员的支持力大于运动员给地面的压力 C．地面给运动员的支持力大于运动员受的重力 D．地面给运动员的支持力等于运动员给地面的压力【答案】C【解析】运动员对地面的压力与地面对运动员的支持力是一对相互作用力，大小一定是相等的，而地面对运动员的支持力、重力是作用在运动员上的一对力，然而运动员从地面上跳起时离地前可认为是从静止加速向上运动，支持力奕大于重力，故运动员对地面的压力也大于运动员的重力，只有C正确。５.以下说法中正确的是（）（A）人走路时，只有地对脚的作用力大于脚蹬地的作用力，人才能前进（B）以卵击石，石头无恙而鸡蛋碎了，是因为鸡蛋对石头的作用力小于石头对鸡蛋的作用力（C）甲、乙两队拔河，甲队胜，并不能说甲对绳的拉力大于乙对绳的拉力（D）运动员从地上跳起，是由于地面给运动员的作用力大于运动员给地面的作用力【答案】C【解析】地对脚的作用力与脚蹬地的作用力是脚与地之间的一对相互作用力，大小应是相等的，A正确。以卵击石过程中鸡蛋对石头的作用力与石头对鸡蛋的作用力也是一对相互作用力，二者是相等的，只是鸡蛋壳的承受能力小于石头的承受能力，故在同样大小的力的作用下石头无恙而鸡蛋破裂，B错误。两队拔河，两队对绳的拉力可认为是相同的，即绳对两队的拉力可认为是相等的，而取胜的关键在于地面对两队的最大摩擦力的大小，最大静摩擦力小的先滑动而失败，故C正确。运动员从地上跳起，是由于地面给运动员的作用力大于运动员的重力，而与运动员给地面的作用力是一对相互作用力，大小是相等的。D错误。６.如图所示，重为G的花瓶置于水平桌面上，桌面对花瓶的支持力为F1，花瓶对桌面的压力为F2，下列说法正确的是()A．F1大于F2B．G与F2是一对平衡力C．G与F1是一对作用力与反作用力D．F1与F2是一对作用力与反作用力【答案】D【解析】花瓶对桌面的压力和桌面对花瓶的支持力是一对作用力与反作用力，所以F1与F2是一对相互作用力，所以二者大小相等，A错误，D正确；G是花瓶的重力，而F2是桌面的受力，二力作用在两个不同的物体上，不可能平衡，B错误；F1与G都作用在花瓶上，大小相等，方向相反，是一对平衡力，C错误．７.电动滑板车是继传统滑板之后的又一滑板运动的新型产品形式，深受年轻人的喜爱．如图所示，电动滑板车置于水平地面上，下列说法正确的是()A．人站在平板车上保持静止时，人所受的重力和地面对平板车的支持力是一对平衡力B．人站在平板车上保持静止时，平板车对人的支持力与平板车对地的压力是一对作用力和反作用力C．人向上起跳加速阶段，平板车对人的支持力等于人对平板车的压力D．人向上起跳加速阶段，人所受的重力等于人对平板车的压力【答案】C【解析】人站在平板车上保持静止时，人所受的重力与平板车对人的支持力是一对平衡力，人所受的重力和地面对平板车的支持力分别作用在两个不同的物体上，A错误；人站在平板车上保持静止时，平板车对人的支持力与人对平板车的压力是一对作用力和反作用力，B错误；平板车对人的支持力与人对平板车的压力是一对作用力和反作用力，大小相等，方向相反，C正确；人向上起跳时，加速度向上，合力向上，人所受的重力小于平板车对人的支持力，所以人所受的重力小于人对平板车的压力，D错误．８.(多选)有一个木块放在水平地面上，如图所示，用弹簧测力计拉着细绳水平牵引木块，弹簧测力计有示数但木块没有移动，以下判断正确的是()A．涉及木块的作用力和反作用力一共有3对B．涉及木块的作用力和反作用力一共有4对C．木块一共受到2对平衡力的作用D．木块一共受到3对平衡力的作用【答案】BC【解析】以木块为研究对象，木块竖直方向受到重力与支持力，二者是一对平衡力；水平方向受到拉力和摩擦力的作用，二者也是一对平衡力所以木块一共受到2对平衡力的作用．涉及木块的作用力和反作用力一共有4对，即重力与木块对地球的吸引力、支持力和木块对地面的压力、木块与弹簧之间的拉力、木块与地面之间的摩擦力，B、C正确，A、D错误．【题组二】相互作用力的性质１.用计算机辅助实验系统做验证牛顿第三定律的实验，点击实验菜单中“力的相互作用”。如图(甲)所示，把两个力探头的挂钩钩在一起，向相反方向拉动，观察显示器屏幕上出现的结果[图(乙)]。观察分析两个力传感器的相互作用力随时间变化的曲线，可以得到以下实验结论：()A.作用力与反作用力时刻相等B.作用力与反作用力作用在同一物体上C.作用力与反作用力大小相等D.作用力与反作用力方向相反【答案】CD【解析】两个力传感器通过弹力发生相互作用力，由图乙可看出这两个弹力大小时刻是相等的，但方向是相反的，而矢量的相等要求大小相等、方向相同，故AB错误CD正确。２.关于作用力和反作用力，下列说法正确的是()A．作用力和反作用力作用在不同物体上B．作用力和反作用力的大小有时相等，有时不相等C．只有两物体处于平衡状态时，作用力和反作用力才大小相等D．只有两个物体质量相同时，作用力和反作用力才大小相等【答案】A【解析】作用力和反作用力是两个物体之间的一对相互作用力，分别作用在两个不同物体上，A正确。作用力与反作用力总是大小相等的，与物体所处的状态、相互作用的两个物体无关，BCD均错误。３.关于作用力反作用力下列说法正确的是（）A．作用力和反作用力大小相等、方向相反、作用在同一物体上B．作用力和反作用力的性质一定相同C．作用力和反作用力同时产生、同时变化、同时消失D．作用力和反作用力的合力为零【答案】BC【解析】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，但不在同一物体上，故A错误。作用力与反作用力是物体间的相互作用，力产生的本质原因是一样的，故B正确。作用力与反作用力总是大小相等，方向相反，作用在同一条直线上；不存在不符合规律的时刻，故同时产生、同时变化、同时消失，故C正确。作用力和反作用力作用在不同的物体上，作用效果不能抵消，不能合成，故D错误。４.灯绳将电灯悬挂在天花板下，下列选项中是作用力和反作用力的是()A．悬绳对电灯的拉力和电灯的重力B．电灯拉悬绳的力和悬绳拉电灯的力C．悬绳拉天花板的力和电灯拉悬绳的力D．悬绳拉天花板的力和电灯的重力【答案】B【解析】作用力和反作用力作用在两个不同的物体上，且只涉及到两个物体．悬绳对电灯的拉力和电灯的重力，这两个力都作用在电灯上，不是作用力和反作用力，故A错误；电灯拉悬绳的力受力物体是悬绳，施力物体是电灯；悬绳拉电灯的力受力物体是电灯，施力物体是悬绳，这一对力是作用力和反作用力，故B正确；悬绳拉天花板的力受力物体是天花板，施力物体是悬绳；电灯拉悬绳的力受力物体是悬绳，施力物体是电灯，这一对力涉及三个物体，不是作用力和反作用力，故C错误；悬绳拉天花板的力受力物体是天花板，施力物体是悬绳；电灯的重力受力物体是电灯，施力物体是地球，这一对力涉及到四个物体，不是作用力和反作用力，故D错误。５.用牛顿第三定律判断下列说法正确的是()A.轮船的螺旋桨旋转时,向后推水,水同时给螺旋桨一个反作用力,推动轮船前进B.发射火箭时,燃料点燃后喷出的气体给空气一个作用力,推动火箭前进C.马拉车前进,只有马对车的拉力大于车对马的拉力时,车才能前进D.一个作用力和它的反作用力的合力为零【答案】A【解析】轮船的螺旋桨旋转时,向后推水,对水产生向后的作用力，由牛顿第三定律可知水同时对螺旋桨产生一个向前的反作用力，提供轮船向前运动的动力，A正确。发射火箭时,燃料点燃后喷出的气体是火箭对喷出的气体产生一个向后的作用力,由牛顿第三定律可知喷出的气体对火箭产生向前的推力，提供动火箭前进的动力，B错误。马拉车前进,只有马对车的拉力大于地面对车的阻力时,车才能前进，而马对车的拉力与车对马的拉力是一对相互作用力，大小总是相等的，C错误。一个作用力和它的反作用力是作用在两个不同的物体上，是不能求合力的，D错误。６.跳水一直是我国的优势项目，如图所示，一运动员站在3m跳板上，图中F1表示人对跳板的弹力，F2表示跳板对人的弹力，则()A．先有F1后有F2B．一旦人离开跳板，F2立即消失，F1依旧存在C．因人离开跳板前具有向上的加速度，所以F2大于F1D．F1和F2大小相等、方向相反，是一对相互作用力【答案】D【解析】F1和F2是一对相互作用力，大小相等、方向相反、同时产生、同时消失，D正确７.利用牛顿第三定律，有人设计了一种交通工具，在平板车上装了一个电风扇，电风扇运转时吹出的风全部打到竖直固定在小车中间的风帆上，靠风帆受力而向前运动，如图所示．对于这种设计，下列分析中正确的是()A．根据牛顿第二定律，这种设计能使小车向前运动B．根据牛顿第三定律，这种设计能使小车向前运动C．这种设计不能使小车向前运动，因为它违反了牛顿第二定律D．这种设计不能使小车向前运动，因为它违反了牛顿第三定律【答案】D【解析】以整体为研究对象，整体不受外力，因此这种设计不能使小车运行，风扇对风帆有一个力的作用，同时风帆对风扇有一个反作用力，D正确．８.2016年10月17日，“神舟十一号”飞船载着景海鹏和陈冬两名宇航员顺利飞入太空．下面关于飞船与火箭上天的情形，其中叙述正确的是()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力，从而让火箭获得了向上的推力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