第3節(jié) 牛頓第三定律,填一填,練一練,一、作用力與反作用力(見課本第115頁) 1.定義:在物理學(xué)中,物體間的一對相互作用力叫做作用力和反作用力。我們可以把其中的任意一個力叫做作用力,則另一個力就叫做反作用力。 2.特點:力的作用總是相互的,且總是成對出現(xiàn)?？梢园l(fā)生在兩個物體相互接觸時,也可以發(fā)生在兩個不直接接觸的物體之間。 二、牛頓第三定律(見課本第115116頁) 1.內(nèi)容:兩個物體之間的作用力和反作用力總是大小相等,方向相反,作用在兩個不同的物體上。 2.表達(dá)式:F=-F,其中F、F分別表示作用力和反作用力,負(fù)號表示兩個力方向相反。,填一填,練一練,如圖所示,杯子放到水平桌面上時,下列說法正確的是( ) A.力F1就是杯子的重力 B.力F1和力F2是一對平衡力 C.力F1和力F2是一對作用力和反作用力 D.力F1的大小大于力F2的大小 解析:力F1和F2分別是杯子對桌面的壓力和桌面對杯子的支持力,它們是一對相互作用力,二者大小相等,方向相反,不是平衡力,故C對,A、B、D都錯。 答案:C,問題導(dǎo)引,名師精講,典例剖析,探究一,探究二,對牛頓第三定律的理解 甲、乙兩人舉行拔河比賽,相持階段甲對乙的拉力與乙對甲的拉力大小相等,甲把乙拉過來時甲對乙的拉力大于乙對甲的拉力嗎?,問題導(dǎo)引,名師精講,典例剖析,探究一,探究二,1.對作用力和反作用力的理解 (1)三個特征 等值,即大小總是相等的。 反向,即方向總是相反的。 共線,即二者總是在同一直線上。 (2)四種性質(zhì) 異體性,即作用力和反作用力是分別作用在彼此相互作用的兩個物體上。 同時性,即作用力和反作用力同時產(chǎn)生,同時變化,同時消失。 相互性,即作用力和反作用力總是相互的,成對出現(xiàn)的。 同性性,即作用力和反作用力的性質(zhì)總是相同的。,問題導(dǎo)引,名師精講,典例剖析,探究一,探究二,2.對牛頓第三定律的理解 (1)表達(dá)式:F=-F,負(fù)號表示作用力F與反作用力F的方向相反。 (2)作用力和反作用力的關(guān)系不僅適用于靜止的物體之間,也適用于相對運動的物體之間,這種關(guān)系與作用力的性質(zhì)、物體的質(zhì)量、運動狀態(tài)及作用的方式無關(guān)。 (3)牛頓第一定律和牛頓第二定律是對單個物體而言的,只解決了一個物體的運動規(guī)律。牛頓第三定律揭示了力作用的相互性,反映了物體間相互作用的規(guī)律。,問題導(dǎo)引,名師精講,典例剖析,探究一,探究二,問題導(dǎo)引,名師精講,典例剖析,探究一,探究二,【例題1】 導(dǎo)學(xué)號93960089(多選)隨著計算機技術(shù)的發(fā)展與傳感器技術(shù)的有機結(jié)合,就可以把看不見、摸不到的作用力與反作用力顯示在計算機屏幕上。現(xiàn)把兩個相互作用的彈簧掛鉤與傳感器接在計算機屏幕上,出現(xiàn)的結(jié)果如圖所示,通過觀察分析兩個力傳感器的變化曲線,可得結(jié)論( ) A.作用力與反作用力大小始終相等, 因此物體受力平衡 B.作用力與反作用力大小始終相等、 方向相反,作用在一條直線上 C.作用力與反作用力始終作用在一個 物體上,合力為0 D.牛頓第三定律研究的是物體間的相互作用,因此不論物體如何運動,物體間相互作用的關(guān)系相同,問題導(dǎo)引,名師精講,典例剖析,探究一,探究二,解析:作用力與反作用力是物體間的一種相互作用,同時產(chǎn)生、同時消失,性質(zhì)相同,與物體是否運動無關(guān);作用力與反作用力分別作用在兩個物體上,在同一條直線上,分別作用在兩個物體上的力不能求合力。故選項B、D正確,選項A、C錯誤。 答案:BD,問題導(dǎo)引,名師精講,典例剖析,探究一,探究二,變式訓(xùn)練1 (多選)馬拉車運動時,設(shè)馬對車的作用力為F,車對馬的作用力為T。關(guān)于F和T的說法正確的是 ( ) A.F和T是一對作用力與反作用力 B.當(dāng)馬與車做加速運動時,FT C.當(dāng)馬與車做減速運動時,FT D.無論做什么運動,F和T的大小總是相等的 解析:馬對車的作用力F與車對馬的作用力T是一對作用力和反作用力,故選項A正確。不論車怎樣運動,F與T始終大小相等,故選項D正確。馬與車做加速運動是由于F大于車受的阻力,選項B錯誤。馬與車做減速運動是由于F小于車受的阻力,選項C錯誤。 答案:AD,問題導(dǎo)引,名師精講,典例剖析,探究一,探究二,問題導(dǎo)引,名師精講,典例剖析,探究一,探究二,探究一,探究二,問題導(dǎo)引,名師精講,典例剖析,作用力和反作用力與平衡力的比較 在天花板上用豎直懸繩吊一重力為G的電風(fēng)扇,電風(fēng)扇靜止時受幾個力的作用,這些力的反作用力是哪些力?這些力的平衡力是哪些力?如果電風(fēng)扇在勻速轉(zhuǎn)動呢?,探究一,探究二,問題導(dǎo)引,名師精講,典例剖析,探究一,探究二,問題導(dǎo)引,名師精講,典例剖析,探究一,探究二,問題導(dǎo)引,名師精講,典例剖析,探究一,探究二,問題導(dǎo)引,名師精講,典例剖析,探究一,探究二,問題導(dǎo)引,名師精講,典例剖析,探究一,探究二,問題導(dǎo)引,名師精講,典例剖析,【例題2】 導(dǎo)學(xué)號93960090 物體靜放于水平桌面上,如圖所示,則( ) A.桌面對物體的支持力等于物體的重力,這兩個力是一對平衡力 B.物體所受的重力和桌面對它的支持力是一對作用力與反作用力 C.物體對桌面的壓力就是物體的重力,這兩個力是同一種性質(zhì)的力 D.物體對桌面的壓力和桌面對物體的支持力是一對平衡力,探究一,探究二,問題導(dǎo)引,名師精講,典例剖析,解析:物體和桌面的受力情況如圖所示。因物體處于平衡狀態(tài),且N與G作用于同一物體,因此N和G是一對平衡力,故A項對。因作用力和反作用力應(yīng)分別作用在兩個物體上,故B項錯。因壓力是彈力,而彈力與重力是性質(zhì)不同的兩種力,故C項錯。支持力和壓力是物體與桌面相互作用(擠壓)而產(chǎn)生的,因此N與N是一對作用力和反作用力,故D項錯。 答案:A,探究一,探究二,問題導(dǎo)引,名師精講,典例剖析,變式訓(xùn)練2 (多選)物體靜止在斜面上,如圖所示,下列說法正確的是( ) A.物體對斜面的壓力和斜面對物體的支持力是一對平衡力 B.物體對斜面的摩擦力和斜面對物體的摩擦力是一對作用力和反作用力 C.物體所受重力和斜面對物體的作用力是一對平衡力 D.物體所受重力可以分解為沿斜面向下的力和對斜面的壓力 解析:作用力與反作用力作用在不同的物體上,平衡力作用在同一物體上,選項A錯誤,選項B、C正確。物體的分力和合力應(yīng)是針對同一物體,效果相同,故選項D錯誤。 答案:BC,探究一,探究二,問題導(dǎo)引,名師精講,典例剖析,1 2 3 4 5,1.(多選)關(guān)于作用力和反作用力,下列說法中正確的有( ) A.凡是大小相等、方向相反、作用在同一直線上且分別作用在兩個物體上的兩個力,必定是一對作用力和反作用力 B.彈力和摩擦力總有其反作用力,重力沒有反作用力 C.作用力和反作用力總是同時產(chǎn)生,同時消失 D.相互作用的物體,無論接觸與否,運動狀態(tài)如何,牛頓第三定律都是適用的 解析:任何力都有反作用力,重力的反作用力作用在地球上;牛頓第三定律反映了物體間相互作用的普遍規(guī)律,與物體是否接觸及運動狀態(tài)無關(guān)。 答案:CD,1 2 3 4 5,2.跳高運動員從地面起跳是由于( ) A.地面對人的支持力大于他對地面的壓力 B.運動員對地面的壓力等于地面對他的支持力 C.地面對運動員的支持力大于他受的重力 D.地面對運動員的支持力等于他受的重力 解析:運動員跳起,說明運動員的運動狀態(tài)發(fā)生了變化,他跳起有豎直向上的加速度,所以他受到的支持力大于他的重力,故選項C正確。運動員受到的支持力與他對地面的壓力是作用力和反作用力,應(yīng)相等,故選項A錯誤。選項B雖然說法正確,但不符合題干的要求。選項D與正確選項C相違背,故不對。 答案:C,1 2 3 4 5,3.關(guān)于作用力與反作用力跟一對平衡力之間的關(guān)系,下列說法中正確的是( ) A.作用力與反作用力跟一對平衡力都是等值反向的一對力,作用效果可以互相抵消 B.作用力與反作用力跟一對平衡力都是同時產(chǎn)生、同時消失 C.一對平衡力的性質(zhì)可以是互不相同的,而作用力與反作用力的性質(zhì)一定是相同的 D.人拍手時,兩手間的相互作用力不屬于作用力與反作用力,只能是一對平衡力 解析:作用力和反作用力同時產(chǎn)生,同時消失,作用在不同物體上,作用效果不能抵消;作用力和反作用力是同一性質(zhì)的力,平衡力可以是不同性質(zhì)的力。 答案:C,1 2 3 4 5,4.一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,1 2 3 4 5,解析:燈泡受的重力和繩對燈泡的拉力是一對平衡力,選項A、B錯誤;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,繩對天花板的拉力和天花板對繩的拉力是一對作用力和反作用力,選項C正確,選項D錯誤。 答案:C,1 2 3 4 5,5.(選做題)如圖所示,質(zhì)量M=60 kg的人通過光滑的定滑輪用繩拉著m=20 kg的物體。當(dāng)物體以加速度a=5 m/s2上升時,人對地面的壓力為多少?( g取10 m/s2) 解析:對物體由牛頓第二定律得F-mg=ma,解得F=m(g+a)=20(10+5) N=300 N,由于人靜止,則Mg=N+F,解得地面對人的支持力為N=Mg-F=6010 N-300 N=300 N,由牛頓第三定律得人對地面的壓力為N=N=300 N。 答案:300 N,