3.3牛顿第三定律-高一物理备课必备讲义（人教必修第一册 ）

第三章 相互作用——力

3.3  牛顿第三定律

教材原句01  作用力与反作用力

两个物体之间的作用总是相互的。当一个物体对另一个物体施加了一个力，后一个物体一定同时对前一个物体也施加了力。物体间相互作用的这一对力，通常叫作用力和反作用力。作用力和反作用力总是互相依赖、同时存在的。

自主思考

用手击打桌面，手为什么会很疼？

教材原句02  牛顿第三定律

两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等，方向相反，作用在同一条直线上。

自主思考

成语“以卵击石”是指拿“卵”去碰石头，比喻不自量力，自取灭亡。那么是否“卵”对石头的力小于石头对“卵”的力？

探究点01  牛顿第三定律

情境探究

甲、乙两同学想通过两个弹簧测力计的示数来比较谁的力气大，这可能吗？

探究归纳

1．表达式：F＝－F′，负号表示作用力F和反作用力F′的方向相反。

2．作用力和反作用力的“四同”“三异”

【探究应用1】“扳手腕”是中学生课余非常喜爱的一项游戏。如图，甲、乙两同学正在进行“扳手腕”游戏，下列关于他们的手之间的力，说法正确的是(　　)

A．甲扳赢了乙，是因为甲手对乙手的作用力大于乙手对甲手的作用力

B．只有当甲、乙僵持不分胜负时，甲手对乙手的作用力才等于乙手对甲手的作用力

C．甲、乙比赛对抗时，无法比较甲手对乙手的作用力和乙手对甲手的作用力的大小关系

D．无论谁胜谁负，甲手对乙手的作用力大小等于乙手对甲手的作用力大小

【迁移应用1】如图所示，一匹马拉着车前行，关于马拉车的力和车拉马的力的大小关系，下列说法中正确的是(　　)

A．马拉车的力总是大于车拉马的力

B．马拉车的力总是等于车拉马的力

C．加速运动时，马拉车的力大于车拉马的力

D．减速运动时，马拉车的力小于车拉马的力

探究点02  相互作用力与平衡力

情境探究

如图1所示，木块静止在水平桌面上。

(1)在图1画出木块受到的重力G和支持力FN的示意图。

重力G和支持力FN属于一对什么力？作用在几个物体上？是同一性质的力吗？

(2)在图2中，画出水平面对木块的支持力FN和木块对水平面的压力FN′。

支持力FN和压力FN′属于一对什么力？分别作用在什么物体上？是同一性质的力吗？

探究归纳

1．作用力和反作用力与平衡力的比较

2．区分作用力、反作用力与平衡力的方法

区分作用力、反作用力与平衡力，最简单的方法是看涉及的物体个数。

(1)作用力和反作用力只涉及两个相互作用的物体，是甲物体对乙物体的关系。

(2)平衡的一对力涉及三个物体，即两个施力物体同时作用在一个受力物体上。

【探究应用2】小明同学站在水平地面上的体重计上称量了一下体重，关于他的重力G、体重计对他的支持力FN和他对体重计的压力FN′理解正确的是(　　)

A．G和FN是一对平衡力

B．FN′和FN是一对平衡力

C．G和FN′方向相反

D．G和FN′是同一个力

【迁移应用2】(多选)如图所示，电灯吊在天花板上，下列关于力的说法中，正确的是(　　)

A．灯对悬线的拉力与灯受到的重力是一对平衡力

B．灯对悬线的拉力与悬线对灯的拉力是一对作用力与反作用力

C．灯受到的重力与悬线对灯的拉力是一对平衡力

D．灯受到的重力与悬线对天花板的拉力是一对作用力与反作用力

探究点03  物体的受力分析

情境探究

一个物体同时受到多个物体对它的施加力的作用，如何进行受力分析，按怎样的步骤画受力分析图呢？

探究归纳

1．受力分析

根据研究的问题，选取合适的物体作为研究对象，分析它受到哪些力的作用，并画出所受力的示意图，这一过程即为物体的受力分析．

2．受力分析的步骤

【探究应用3】画出图中物体A所受力的示意图，并写出力的名称和施力物体：(1)物体A静止，接触面光滑；(2)A沿固定粗糙斜面上滑；(3)A沿粗糙水平面滑行；(4)接触面光滑，A静止．

【迁移应用3】如图所示，粗糙的长方体木块A、B叠在一起，在B木板上施加水平外力F，使A、B一起向右匀速运动．试分别画出A、B的受力示意图．

学业合格练

1. 《荀子·议兵》中写道：“经桀作尧，譬之若以卵投石，以指绕沸。”其中“以卵击石”意思为拿鸡蛋去碰石头。比喻不估计自己的力量，自取灭亡。从物理学的角度看鸡蛋与石头相碰，下列说法正确的是(　　)

A．石头对鸡蛋的力大于鸡蛋对石头的力

B．石头对鸡蛋的力小于鸡蛋对石头的力

C．石头对鸡蛋的力与鸡蛋对石头的力大小相等

D．石头对鸡蛋的力与鸡蛋对石头的力方向相同

2. 关于在日常生活和生产中应用反作用力的例子，下列说法中错误的是(　　)

A．运动员在跳高时总是要用力蹬地面，才能向上弹起

B．大炮发射炮弹时，炮身会向后退

C．农田灌溉用的自动喷水器，当水从弯管的喷嘴里喷射出来时，弯管会自动旋转

D．乌贼在水中经过体侧的孔将水吸入鳃腔，然后用力把水挤出体外，乌贼就会向相反方向游去

3. (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

4. (多选)如图所示，我国有一种传统的民族体育项目叫作“押加”．实际上相当于两个人拔河，如果甲、乙两人在“押加”比赛中，甲获胜，则下列说法中正确的是(　　)

A．绳对乙的拉力大于绳对甲的拉力，所以甲获胜

B．当甲把乙匀速拉过去时，绳对乙的拉力大小等于绳对甲的拉力大小

C．当甲把乙加速拉过去时，绳对乙的拉力大于绳对甲的拉力

D．绳对乙的拉力大小始终等于绳对甲的拉力大小，只是地面对甲的摩擦力大于地面对乙的摩擦力，所以甲获胜

5. 如图所示，物体A放在物体B上，物体B为一个斜面体，且放在粗糙的水平地面上，A、B均静止不动，则物体B的受力个数为(　　)

A．2    B．3

C．4    D．5

6. 在春天，河水边上的湿地是松软的，人在这些湿地上行走时很容易下陷，此时(　　)

A．人对湿地地面的压力大于湿地地面对他的支持力

B．人对湿地地面的压力等于湿地地面对他的支持力

C．人对湿地地面的压力小于湿地地面对他的支持力

D．无法确定

7. (多选)如图所示，把一本书放在水平桌面上保持静止，下列说法中正确的是(　　)

A．书对桌面的压力是弹力，是由于桌面发生形变而产生的

B．书对桌面的压力在数值上等于书受到的重力

C．书保持静止是由于书对桌面的压力与桌面对书的支持力是一对平衡力

D．书对桌面的压力与桌面对书的支持力是一对作用力和反作用力

8. 如图所示，水平地面上质量为m的物体，与地面的动摩擦因数为μ，在劲度系数为k的轻弹簧作用下沿地面做匀速直线运动。弹簧没有超出弹性限度，重力加速度为g，则(　　)

A．弹簧的伸长量为

B．弹簧的伸长量为

C．物体受到的支持力与物体对地面的压力是一对平衡力

D．弹簧的弹力与物体所受摩擦力是一对作用力和反作用力

学业等级练

9. 用锤头敲玻璃，玻璃被打碎，而锤头未碎，对于这一现象，下列说法正确的是(　　)

A．锤头对玻璃的作用力大于玻璃对锤头的作用力，所以玻璃才碎裂

B．玻璃对锤头的作用力大于锤头对玻璃的作用力，只是由于锤头比玻璃能够承受更大的力才没有碎裂

C．锤头和玻璃之间的作用力是等大的，只是由于锤头比玻璃能够承受更大的力才没有碎裂

D.因为不清楚锤头和玻璃的其他受力情况，所以无法判断它们之间的相互作用力的大小关系

10. 如图所示，小车放在水平地面上，甲、乙二人用力向相反方向拉小车，不计小车与地面之间的摩擦力，下面说法正确的是(　　)

A．甲拉小车的力和乙拉小车的力是一对作用力和反作用力

B．小车静止时甲拉小车的力和乙拉小车的力是一对平衡力

C．若小车加速向右运动表明小车拉甲的力大于甲拉小车的力

D．若小车加速向右运动表明乙拉小车的力大于小车拉乙的力

11.

(多选)如图所示，物体在水平力F作用下压在竖直墙上静止不动，则(　　)

A．物体所受摩擦力的平衡力是重力

B．力F就是物体对墙的压力

C．力F的反作用力是墙壁对物体的支持力

D．墙壁对物体的弹力的反作用力是物体对墙壁的压力

12. (多选)如图所示，质量均为m的两木块a、b叠放在水平面上，a、b分别受到水平拉力的作用，两个力的大小均为F，两木块保持静止状态，则(　　)

A．a、b之间一定存在静摩擦力

B．b与地面之间一定存在静摩擦力

C．b与地面之间一定不存在静摩擦力

D．地面对b的支持力一定大于2mg

13.

使物体A、B、C一起匀速运动，各接触面间的摩擦力的情况是(　　)

A．物体A对物体C有向左的摩擦力

B．物体C对物体B有向左的摩擦力

C．物体C受到三个摩擦力的作用

D．物体C对地有向右的摩擦力

冲刺“双一流”

14. 如图所示，用弹簧测力计悬挂一个重G＝10 N的金属块，使金属块部分浸在台秤上的烧杯中(烧杯中的水不会溢出)，若弹簧测力计的示数变为FT′＝6 N，则台秤的示数(　　)

A．保持不变

B．增加10 N

C．增加6 N

D．增加4 N

15. 如图所示，将铅笔一端放在水平桌面上，另一端用细线悬吊，则铅笔受到力的个数为(　　)

A．5   B．4

C．3   D．2