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第4节牛顿第三运动定律第5章牛顿运动定律课标要求1.知道力的作用是相互的，知道作用力和反作用力的概念。2.理解牛顿第三定律的含义，并能用它解释生活中的现象。3.知道作用力、反作用力与平衡力的区别。一、作用力与反作用力1．填一填(1)定义：物理学中，把物体间的一对称为作用力和反作用力。可以把其中的任意一个力称为作用力，则另一个力就称为反作用力。(2)特点：力的作用总是相互的。相互的作用力和反作用力既可以存在于相互接触的物体之间，也可以存在于不接触的物体之间。相互作用力2．判一判(1)物体间可能只有作用力，而没有反作用力。()(2)物体间先有作用力，然后才有反作用力。()(3)只有两物体接触时，才会产生作用力与反作用力。()(4)作用力和反作用力的受力物体是同一物体。()××××3．选一选(1)关于物体间的作用力和反作用力，下列说法正确的是()A．只有两物体质量相等时它们间的作用力和反作用力大小才相等B．作用力和反作用力的作用效果可相互抵消C．作用力和反作用力可以不同时产生D．作用力和反作用力的方向一定相反解析：作用力与反作用力大小相等、方向相反、作用在两个物体上，同时产生、同时消失。由上述描述知只有D正确。答案：D(2)[多选]下列例子中属于利用反作用力的是()A．运动员跳起时总是要用力蹬地面，他才能向上跳起B．大炮发射炮弹时，炮身会向后倒退C．2019年6月5日，我国首次海上火箭发射取得圆满成功，中国航天再度填补了一项技术空白，收获火箭发射新技能D．划船的人坐在乌篷船后梢，脚踏或手划木浆击水推进，时速可达10多公里解析：大炮发射炮弹时，炮身会向后倒退，这不是反作用力的应用，相反我们要防止这种现象发生；选项A、C、D中都利用了反作用力。答案：ACD二、牛顿第三运动定律及其意义1．填一填(1)内容：两个物体之间的作用力和反作用力总是大小，方向，作用在同一条上。(2)表达式：F＝，其中F、F′分别表示作用力和反作用力，负号表示两个力。(3)意义：揭示了物体之间的规律，使人们不仅可研究单个物体的运动，还可把存在相互作用的各个物体的运动联系起来研究。相等相反直线－F′方向相反相互作用2．判一判(1)作用力与反作用力一定是同性质的力。()(2)作用力与反作用力的大小相等、方向相反、合力为零。()(3)物体间的作用力与反作用力一定同时产生、同时消失。()(4)牛顿第三定律是个普遍定律，它的成立不受条件限制。()√×√√3．想一想(1)马拉车在水平路面上前进，是否只有当马车匀速前进时，马对车的拉力才等于车对马的拉力？(2)马对车的拉力等于车对马的拉力，为什么车会被马拉动呢？提示：(1)不是，马拉车的力和车拉马的力是作用力和反作用力，这两个力的大小总是相等的，与两物体的运动状态没有关系。(2)对车受力分析如图所示，马拉车的力比车受到地面的摩擦力要大，所以车会被马拉动。突破点一作用力和反作用力的理解[学透用活]1．三个性质2．四个特征作用力和反作用力性质总是相同的同性质作用力和反作用力总是在同一条直线上共线作用力和反作用力方向总是相反的反向作用力和反作用力大小总是相等的等大[典例1]关于作用力与反作用力，下列正确的说法是()A．一对作用力和反作用力性质相同，总是同时产生，同时变化，同时消失B．某物体若只受一个力的作用，说明可以只有作用力，而没有反作用力C．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D．一对作用力和反作用力的合力为零[解析]一对作用力和反作用力具有同时性，即它们同时产生，同时变化，同时消失，A正确，B错误；大小相等、方向相反，作用在同一物体上的两个力为一对平衡力，C错误；一对作用力与反作用力分别作用在两个物体上，它们不能求合力，D错误。[答案]A[对点练清]1.如图所示，击球员用棒球棍回击飞过来的棒球时，球棒击棒球的力()A．比球撞击球棒的力更早产生B．与球撞击球棒的力同时产生C．大于球撞击球棒的力D．小于球撞击球棒的力解析：根据牛顿第三定律可知作用力和反作用力总是等大、反向、同时产生、同时消失，故只有B正确。答案：B2．如图所示，是利用传感器记录的两个物体间的作用力和反作用力的变化图线，根据图线可以得出的结论是()A．作用力大时，反作用力小B．作用力和反作用力的方向总是相反的C．作用力和反作用力是作用在同一个物体上的D．此图线一定是在两个物体都处于静止状态时显示出来的解析：由图线关于t轴对称可以得出：作用力与反作用力一定大小相等、方向相反，故A错误，B正确；作用力与反作用力一定作用在两个物体上，且其大小和方向的关系与物体所处的运动状态无关，所以C、D均错误。答案：B3．以卵击石，鸡蛋破碎，在这一过程中()A．鸡蛋对石头的作用力比石头对鸡蛋的作用力小B．鸡蛋对石头的作用力比石头对鸡蛋的作用力大C．鸡蛋对石头的作用力与石头对鸡蛋的作用力大小相等D．鸡蛋对石头的作用力与石头对鸡蛋的作用力互相平衡解析：鸡蛋与石头间的作用是相互的，故鸡蛋对石头的作用力与石头对鸡蛋的作用力大小相等，鸡蛋之所以破碎是因为同样的力产生了不同的作用效果，鸡蛋没有石头坚固，其承受能力弱，C正确，A、B错误。鸡蛋对石头的作用力与石头对鸡蛋的作用力作用在两个物体上，不可能平衡，故D错误。答案：C突破点二牛顿第三定律的理解[学透用活]1．牛顿第三定律的公式表达：F＝－F′。负号表示两者方向相反，等号表示两者大小相等。2．牛顿第三定律的物理意义：揭示了物体之间相互作用的规律。反映了作用力和反作用力的大小、方向特点，揭示了相互作用的物体间的联系。3．应用牛顿第三定律应注意的问题：(1)定律中的“总是”说明对于任何物体，在任何条件下牛顿第三定律都是成立的，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的选择均无关。(2)牛顿第三定律说明了作用力和反作用力中，若一个产生或消失，则另一个必然同时产生或消失，否则就违背了“相互关系”。[典例2]一个大人甲跟一个小孩乙站在水平地面上手拉手比力气，结果大人把小孩拉过来了。对这个过程中作用于双方的力的关系，正确的说法是()A．大人拉小孩的力一定比小孩拉大人的力大B．大人与小孩间的拉力是一对作用力与反作用力C．大人拉小孩的力与小孩拉大人的力的合力一定为零D．只有在大人把小孩拉动的过程中，大人的力才比小孩的力大，有可能出现的短暂相持过程中，两人的拉力一样大[解析]大人拉小孩的力与小孩拉大人的力是一对相互作用力，它们之间的关系满足牛顿第三定律，所以二者永远大小相等，方向相反；两力作用在不同的人身体上，不能求合力；小孩被拉动是因为他受的拉力大于他所受摩擦力的缘故。故选项B正确。[答案]B[对点练清]4．[多选]关于牛顿第三定律，下列说法正确的是()A．对重力、弹力、摩擦力等都适用B．当相互作用的两个物体相距很远时不适用C．当相互作用的两个物体加速运动时不适用D．相互作用的两个物体没有直接接触时也适用解析：牛顿第三定律适用于弹力、摩擦力、重力等几乎所有的力，而且不管相互作用的两物体的质量如何、运动状态怎样、是否相互接触等都适用，例如地球吸引地球表面上的石块，石块同样以相同大小的力吸引地球，且不管接触不接触，都互相吸引，B、C错误，A、D正确。答案：AD5．人站在地面上，先将两腿弯曲，再用力蹬地，就能跳离地面，人能跳起离开地面的原因是()A．人对地球的作用力大于地球对人的引力B．地面对人的作用力大于人对地面的作用力C．地面对人的作用力大于地球对人的引力D．人除受地面的弹力外，还受到一个向上的力解析：对人受力分析：人受到地面给人的弹力和重力，因为弹力大于重力，所以人能跳起。故C正确。答案：C6.[多选]关于反作用力在日常生活和生产中的应用，下列说法正确的是()A．在平静的水面上，静止着一只小船，船上有一人，人从静止开始从小船的一端走向另一端时，船向相反方向运动B．汽车行驶时，通过排气筒向后排出尾气，从而获得向前的反作用力即动力C．如图所示，是农田灌溉用的自动喷水器，当水从弯管的喷嘴喷射出来时，弯管会自动转向D．软体动物乌贼在水中通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解析：人从小船的一端走向另一端时，要受到船给人的摩擦力，方向与人行走的方向相同，根据牛顿第三定律知，人对小船也有一个摩擦力，其方向与人行走的方向相反，因此船将在这个摩擦力的作用下改变运动状态，向人行走的相反方向运动，所以选项A正确。汽车行驶时，通过排气筒向后排出尾气，虽然尾气对排气筒有反作用力，但毕竟很小，并不是汽车动力的来源，因此选项B错误。农业灌溉用的自动喷水器，当水从弯管的喷嘴喷射出来时，弯管在水的反作用力的推动下会自动旋转，大大增加了喷水的面积，选项C正确。乌贼通过身体侧面的孔把水吸入鳃腔，然后用力把水经过小孔压出体外，根据牛顿第三定律可知，乌贼就获得到了方向相反的反作用力，从而向排水的相反方向游去，选项D正确。答案：ACD突破点三一对作用力与反作用力和一对平衡力的比较[学透用活]大小相等、方向相反、作用在同一条直线上共同点可以是同性质的力，也可以是不同性质的力一定是同性质的力力的性质两力作用效果可相互抵消，可叠加，可求合力，合力为零两力作用效果不可叠加，不可求合力叠加性无依赖关系，撤除一个，另一个可依然存在，只是不再平衡相互依赖，不可单独存在，同时产生、变化、消失依赖关系涉及三个物体涉及两个物体涉及物体作用在同一物体上作用在相互作用的两个物体上受力物体不同点一对平衡力作用力和反作用力[典例3][多选]如图所示，水平力F把一个物体紧压在竖直的墙壁上静止不动，下列说法中正确的是()A．作用力F跟墙壁对物体的支持力是一对作用力与反作用力B．作用力F与物体对墙壁的压力是一对平衡力C．物体的重力跟墙壁对物体的静摩擦力是一对平衡力D．物体对墙壁的压力与墙壁对物体的支持力是一对作用力与反作用力[思路点拨]先对物体受力分析，找出相互平衡的力，然后找出每个力的施力物体，对施力物体的作用力是反作用力。[解析]作用力F跟墙壁对物体的支持力作用在同一物体上，大小相等、方向相反，作用在同一条直线上，是一对平衡力，A错误。作用力F作用在物体上而物体对墙壁的压力作用在墙壁上，这两个力不能成为平衡力，也不是作用力和反作用力，B错误。物体在竖直方向上，受竖直向下的重力和墙壁对物体竖直向上的静摩擦力，因物体处于静止，故这两个力是一对平衡力，C正确。物体对墙壁的压力与墙壁对物体的支持力，是两个物体之间的相互作用力，是一对作用力和反作用力，D正确。[答案]CD[规律方法]区分作用力、反作用力与平衡力的技巧(1)看受力物体：作用力和反作用力应分别作用在相互作用的两个物体上；平衡力作用在同一个物体上。(2)看力的性质：作用力和反作用力是由于相互作用而产生的，一定是同一种性质的力；平衡力对力的性质没有要求。[对点练清]7．关于一对平衡力、作用力和反作用力,下列叙述正确的是()A．平衡力应是分别作用在两个不同物体上的力B．平衡力可以是同一种性质的力，也可以是不同性质的力C．作用力和反作用力可以不是同一种性质的力D．作用力施加之后才会产生反作用力，即反作用力总比作用力落后一些解析：平衡力作用在同一物体上，可以是同种性质的力，也可以是不同种性质的力，故A错误，B正确；作用力和反作用力一定是性质相同的力，且同时产生，同时变化，同时消失，所以C、D均错误。答案：B8．物体静止于水平桌面上，则()A．桌面对物体的支持力的大小等于物体的重力，这两个力是一对平衡力B．物体所受的重力和桌面对它的支持力是一对作用力与反作用力C．物体对桌面的压力就是物体的重力，这两个力是同一种性质的力D．物体对桌面的压力和桌面对物体的支持力是一对平衡力解析：物体和桌面受力情况如图所示。因物体处于平衡状态，且FN与G作用在同一物体上，因此，FN和G是一对平衡力，故A正确；对B选项，因作用力和反作用力分别作用在两个物体上，故B错误；物体对桌面的压力不是物体的重力，又压力是弹力，而弹力与重力是性质不同的两种力，故C错误；由于支持力和压力是物体与桌面相互作用(挤压