高考物理总复习主题二相互作用与运动定律2.2.5牛顿第三定律

2.2.5牛顿第三定律学习目标关键提炼1.知道力作用是相互，了解作用力和反作用力概念。2个概念——作用力与反作用力1个定律——牛顿第三定律1个区分——一对平衡力与一对作用力和反作用力区分1种分析方法——转换法2.了解牛顿第三定律确实切含义，会用它处理简单问题。3.了解一对平衡力与一对相互作用力。1/36一、作用力和反作用力两个物体之间作用总是_______。物体间相互作用这一对力，通常叫做_________和____________。思索判断(1)有力可能只有受力物体，没有施力物体。()(2)两个物体只有接触才存在作用力和反作用力。(

)(3)物体间不可能只有作用力，而没有反作用力。()(4)先有作用力，然后才有反作用力。(

)×××√相互作用力反作用力2/36二、牛顿第三定律两个物体之间作用力和反作用力总是大小_______，方向_______，作用在_________直线上。思维拓展(1)“掰手腕”是比较臂力大小一个常见比赛。在一次“掰手腕”比赛中，甲轻松地战胜了乙，这是因为甲对乙作用力大于乙对甲作用力吗？提醒掰手较力时双方作用力与反作用力大小总是相等，只是人手腕承受能力有差异。相等相反同一条3/36(2)成语“以卵击石”是指拿蛋去碰石头。比喻不预计自己力量，自取灭亡。那么是否蛋碰石头力小于石头碰蛋力呢？提醒不是，以卵击石时，卵与石之间力是一个作用力与反作用力，大小相等，只是效果不一样而已。4/36三、物体受力分析1.受力分析及意义(1)任何物体加速度都是由它所受各个力_______决定，要了解物体运动就必须对它__________进行分析。(2)受力分析就是要分析研究对象_______力。协力受力情况受到5/362.受力分析步骤(1)明确研究对象，能够是某个物体、物体一部分或某个作用点，也能够是几个物体组成整体。(2)按照先_______、再_______、后_______、最终其它力次序，逐一确定物体受到哪些力作用。(3)依据物体受到各个力方向，画出受力示意图，为了便于观察，物体所受各个力集中画在_______________上。重力弹力摩擦力同一个作用点6/36思维拓展如图所表示是滑雪运动员沿斜坡下滑过程，有些人说运动员受到了下滑力作用，你认为这种说法对吗？提醒不对。运动员沿斜坡下滑过程中受到竖直向下重力，垂直斜坡向上弹力，沿斜坡向上摩擦力，根本就不存在下滑力。运动员沿斜坡下滑原因是协力作用效果。7/36正确了解牛顿第三定律[关键点归纳]

1.牛顿第三定律表示式：F＝－F′，式中“－”号表示作用力与反作用力方向相反。2.作用力和反作用力了解(1)三个性质8/36(2)四个特征等值作用力和反作用力大小总是相等反向作用力和反作用力方向总是相反共线作用力和反作用力总是在同一条直线上同性质作用力和反作用力性质总是相同9/363.牛顿第三定律适用范围牛顿第三定律是个普遍规律。所说明作用力与反作用力关系不但适合用于静止物体之间，也适合用于相对运动物体之间，这种关系与作用力性质、物体质量大小、作用方式(接触还是不接触)、物体运动状态及参考系选择均无关。

10/36[精典示例][例1]

如图1所表示，甲、乙两人在冰面上“拔河”。两人中间位置处有一分界限，约定先使对方过分界限者为赢。若绳子质量不计，冰面可看成光滑，则以下说法正确是(

)A.甲对绳拉力与绳对甲拉力是一对平衡力B.甲对绳拉力与乙对绳拉力是作用力与反作用力C.若甲质量比乙大，则甲能赢得“拔河”比赛胜利D.若乙收绳速度比甲快，则乙能赢得“拔河”比赛胜利

图111/36思绪点拨解答本题时应把握以下三点：(1)作用力与反作用力分别作用在两个物体上，而且总是大小相等，方向相反，作用在同一直线上。(2)一对平衡力作用在同一个物体上。(3)该拔河比赛中取胜关键是加速度小，在相等时间内位移小。12/36解析依据牛顿第三定律知甲对绳拉力与绳对甲拉力是一对作用力与反作用力，选项A错误；因为甲对绳拉力和乙对绳拉力都作用在绳上，故选项B错误；绳对甲、乙拉力大小相等，因为甲质量大，加速度小，相同时间内位移小，故甲会胜利，选项C正确，D错误。答案C13/36规律总结正确了解牛顿第三定律中“总是”含义“总是”是强调对于任何物体，在任何情况下，作用力与反作用力关系都成立。对此，我们能够从以下几个方面了解。(1)不论物体大小、形状怎样，比如，大物体与大物体之间，大物体与小物体之间，任何形状物体之间，其相互作用力总是大小相等、方向相反。(2)不论物体运动状态怎样，比如，静止物体之间，运动物体之间，静止与运动物体之间，其相互作用力总是大小相等、方向相反。(3)作用力与反作用力产生和消失总是同时。二者中若有一个产生或消失，则另一个必定同时产生或消失。14/36[针对训练1]

关于马拉车以下说法正确是(

)A.马拉车不动，是因为马拉车力小于车拉马力B.马拉车前进，是因为马拉车力大于车拉马力C.不论车怎样运动，马拉车力大小总等于车拉马力D.只有当马拉车不动或马拉车匀速前进时，马拉车力大小才等于车拉马力图215/36解析马拉车时，不论车怎样运动，马拉车力与车拉马力都是一对相互作用力，二者总是大小相等，故C正确，A、B、D错误。答案C16/36一对作用力与反作用力和一对平衡力比较[关键点归纳]

作用力与反作用力平衡力共同点大小相等，方向相反，作用在同一直线上不一样点作用对象作用在两个物体上作用在同一个物体上作用时间同时产生，同时改变，同时消失，不可单独存在不一定同时产生、改变或消失，能够单独存在，只是不再平衡17/36不一样点力性质一定是同性质力不一定是同性质力作用效果因为一对作用力与反作用力作用在两个物体上，各自产生作用效果，故不能求协力一对平衡力作用效果是使物体处于平衡状态，协力为零18/36[精典示例][例2]

一根轻绳上端悬挂在天花板上，下端挂一灯泡，则(

)A.灯泡受重力和灯泡对绳拉力是一对平衡力

B.灯泡受重力和绳对灯泡拉力是一对作用力和反作用力C.灯泡对绳拉力和绳对灯泡拉力是一对作用力和反作用力

D.绳对天花板拉力和天花板对绳拉力是一对平衡力

图319/36解析灯泡受重力和绳对灯泡拉力是一对平衡力，选项A、B错误；灯泡对绳拉力和绳对灯泡拉力是一对作用力和反作用力，绳对天花板拉力和天花板对绳拉力是一对作用力和反作用力，选项C正确，选项D错误。

答案C20/36规律总结(1)作用力与反作用力和一对平衡力共同点是等大、反向、共线。(2)区分作用力与反作用力和一对平衡力关键点①看研究对象：作用力与反作用力作用在不一样物体上，而一对平衡力作用在同一物体上。②看依存关系：作用力与反作用力同生同灭，相互依存，而一对平衡力则彼此没有依存关系。21/36[针对训练2]

如图4所表示，人静止站在测力计上，以下说法中正确是(

)A.人对测力计压力和测力计对人支持力是一对平衡力B.人对测力计压力和测力计对人支持力是一对作用力与反作用力C.人所受重力和人对测力计压力是一对平衡力D.人所受重力和人对测力计压力是一对作用力与反作用力图422/36解析人对测力计压力和测力计对人支持力是一对作用力与反作用力，故A错误，B正确；人所受重力和人对测力计压力，既不是一对平衡力，也不是作用力与反作用力，故C、D错误。答案B23/36转换研究对象法对物体受力分析[关键点归纳]

求解某个力大小和方向，普通情况下选取该力受力物体进行分析，但有些情况不便于直接求解该力时，可先经过转换研究对象，求解其反作用力大小和方向，进而应用牛顿第三定律求得该力大小和方向。24/36[精典示例][例3]

如图5所表示，滑杆和底座静止在水平地面上，质量为M，一质量为m猴子沿杆以0.4g加速度加速下滑，则底座对地面压力为(

)A.Mg＋0.4mg

B.Mg＋0.6mgC.(M＋m)g

D.Mg思绪点拨

(1)依据牛顿第三定律转换研究对象，把求解压力转换为求解支持力。(2)把求解猴子对杆向下摩擦力转换为求解杆对猴子向上摩擦力。图525/36解析以猴子为研究对象，分析猴子受力如图甲所表示：竖直方向受重力mg和杆对猴子摩擦力Ff，则有mg－Ff＝ma

①滑杆和底座受力如图乙所表示，受重力Mg、支持力FN，猴子对杆摩擦力Ff′三力平衡：FN＝Mg＋Ff′②由牛顿第三定律得Ff′＝Ff③由①②③解得FN＝Mg＋0.6mg由牛顿第三定律得底座对地面压力为FN′＝FN＝Mg＋0.6mg，方向竖直向下。故选项B正确。答案B26/36[针对训练3]如图6所表示为杂技“顶竿”演出，一人站在地上，肩上为一质量为M竖直竹竿，当竿上一质量为m人匀速上爬时，竿对“底人”压力大小为(

)A.(M＋m)g B.mgC.Mg D.(M－m)g解析竿上人与竿相互作用力为f，则底下人受到压力为FN＝Mg＋f，对质量为m人有：mg＝f，解得FN＝(m＋M)g。答案A图627/361.(多项选择)在排球比赛中，运动员用手掌将排球奋力击出。关于排球与运动员手掌之间作用力，以下说法正确是(

)A.排球对运动员手掌作用力大于运动员手掌对排球作用力B.排球对运动员手掌作用力和运动员手掌对排球作用力大小相等

C.排球对运动员手掌作用力比运动员手掌对排球作用力产生稍晚D.排球对运动员手掌作用力和运动员手掌对排球作用力同时消失

28/36解析排球对运动员手掌作用力与运动员手掌对排球作用力是一对作用力和反作用力，大小相等，同时产生，同时消失，故B、D正确。答案BD29/362.某同学沿水平方向用力推一文具盒，使其在水平面上做匀速直线运动，以下说法中正确是(

)A.文具盒对桌面压力和文具盒所受重力是一对平衡力B.桌面对文具盒支持力和文具盒对桌面压力是一对平衡力C.手对文具盒推力和桌面对文具盒摩擦力是一对作用力和反作用力D桌面对文具盒摩擦力和文具盒对桌面摩擦力是一对作用力和反作用力

30/36解析一对平衡力受力物体是同一物体，而文具盒对桌面压力受力物体是桌面，A错误；B中受力物体分别是文具盒和桌面，B错误；C项中两个力不是作用在同一物体上，而且也不是相互作用两个力，C错误；D项中两个力符合作用力与反作用力条件，D正确。答案D31/363.(多项选择)重物A用一根轻弹簧悬于天花板下，画出重物和弹簧受力图如图7所表示。关于这四个力以下说法正确是(

)A.F1反作用力是F4 B.F2反作用力是F3C.F1施力物体是弹簧

D.F3施力物体是物体A图732/36解析F1是指弹簧对重物A拉力，F3是指重物A对弹簧拉力，F4是指天花板对弹簧拉力，F2为重物A重力。F1反作用力是F3，故A错误；F2反作用力是物体对地球引力，故B错误；F1是物体受到弹簧拉力，施力物体是弹簧，故C正确；F3是弹簧受到物体A拉力，F3施力物体是物体A，故D正确。答案CD33/364.质量为M人站在地面上，用绳经过定滑轮将质量为m重物从高处放下，如图8所表示，若重物以加速度a下降(a＜g)，则人对地面压力大小为(

)A.(M＋m)