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第四章牛顿运动定律第5节牛顿第三定律学习目标1．知道力的作用是相互的，理解作用力和反作用力的概念．2．理解牛顿第三定律，并会解决简单问题．3．理解一对平衡力及作用力与反作用力．填一填、做一做、记一记课前自主导学|基础知识·填一填|一、牛顿第三定律1．力是物体对物体的作用，一个力一定存在着1___________物体和2___________物体．2．力的作用总是相互的，物体间3___________的这一对力互称作用力和反作用力．静摩擦力施力相互作用3．实验探究如图所示，把两个弹簧测力计A和B连接在一起，用手拉A．结果发现两个弹簧测力计的示数是4_______的．改变拉力，弹簧测力计的示数也都随之5________，但两个示数总6_____，这说明作用力和反作用力大小7________，方向8_______．相等改变相等相等相反4．牛顿第三定律(1)内容：两个物体之间的作用力和反作用力总是大小9___________，方向10___________，作用在11___________上．(2)表达式：F＝－F′.(负号表示方向相反)相等相反同一条直线二、物体的受力分析1．受力分析的物理意义：一个物体如何运动，它的加速度的大小是由物体所受各个力的12___________决定的．因此，要了解物体的运动，就必须对它的13___________情况进行分析．2．力学中三种常见作用力(1)重力：任何物体都受14_________，方向15___________．(2)弹力：两个相互接触的物体相互挤压，就会产生16___________，其方向与接触面17___________．合力受力重力竖直向下弹力垂直(3)摩擦力：当接触面粗糙且发生相对运动或具有相对运动趋势时，接触面处就会产生18___________或19___________，其方向与接触面20___________．滑动摩擦力受力相切|基础小题·做一做|1．正误判断(1)先有作用力，然后有反作用力．()(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)只有两物体接触时，才会产生作用力与反作用力．()(5)物体间的作用力和反作用力一定是同性质的力．()××√×√2．关于作用力与反作用力的说法中，正确的是()A．作用力与反作用力的性质不一定相同B．作用力与反作用力的大小相等、方向相反，它们的作用效果可以抵消C．书静止在水平桌面上，书受到的重力和桌面对书的支持力是一对作用力与反作用力D．大人和小孩掰手腕，虽然小孩输了，但是小孩给大人的力等于大人给小孩的力解析：选D作用力和反作用力同性质，同大小，作用在不同物体上，因此效果不能抵消，故A、B、C错，D对．3．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解析：选B马向前拉车的力和车向后拉马的力是一对作用力与反作用力，它们总是大小相等、方向相反、作用在同一条直线上，与运动状态无关，故A、C、D错误，B正确．[思维拓展]1．在光滑的冰面上，两人相对而立．当一人用力去推另一人时，两人同时向相反方向运动；两个小车上粘有磁铁，让两小车停在水平桌面上距离适当的位置，放手后两小车同时运动(相吸或相斥)．(1)物体间的一对作用力与反作用力的产生有先后顺序吗？提示：作用力与反作用力同时产生，无先后顺序．(2)上述两个例子中一对作用力和反作用力各是什么性质的力？提示：前者相互作用力都是弹力，后者相互作用力都是引力或都是斥力．(3)一对作用力和反作用力作用在几个物体上？提示：两个．2．拔河比赛时，甲队胜了乙队，是不是甲对乙的拉力大于乙对甲的拉力呢？试分析甲队胜利的原因．提示：不是．无论哪队胜，甲对乙的拉力大小都等于乙对甲的拉力大小．甲队胜是因为地面对甲的最大静摩擦力大于地面对乙的最大静摩擦力．|核心知识·记一记|1．力是物体之间的相互作用，若把其中一个力称为作用力，则另一个力称为反作用力．2．两个物体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．3．作用力和反作用力一定作用在相互作用的两个物体上，且力的性质相同．4．作用力和反作用力同时产生，同时变化，同时消失．5．受力分析一般要按照一定顺序分析，避免多力和漏力问题．析要点、研典例、重应用课堂互动探究★要点一对牛顿第三定律的理解1．牛顿第三定律表达式：F＝－F′，式中的“－”号表示作用力与反作用力方向相反．2．作用力与反作用力的理解(1)三个性质(2)四个特征等值作用力和反作用力大小总是相等的反向作用力和反作用力方向总是相反的共线作用力和反作用力总是作用在同一条直线上同性质作用力和反作用力的性质总是相同的|例题展示|【例1】(2019·北京市大兴区高一质检)关于作用力和反作用力，下列说法中正确的是()A．物体相互作用时，先有作用力而后才有反作用力B．作用力和反作用力大小相等、方向相反，作用在一条直线上，因此它们的合力为零C．物体间的压力和支持力总是互为作用力和反作用力，两者大小总是相等，方向相反的D．马能将车拉动，是因为马拉车的力大于车拉马的力[解析]物体相互作用时，它们间的作用力与反作用力同时产生，同时变化，同时消失，故A错误；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B错误；物体间的压力和支持力总是互为作用力和反作用力，两者大小总是相等，方向相反的，故C正确；马能将车拉动，是因为马拉车的力大于马受到的摩擦阻力，故D错误．[答案]C正确理解牛顿第三定律中“总是”的含义“总是”是强调对于任何物体，在任何情况下，作用力与反作用力的关系都成立．可以从以下几个方面理解．(1)不管物体的大小、形状如何，例如：大物体与大物体之间，大物体与小物体之间，任何形状的物体之间，其作用力与反作用力总是大小相等、方向相反的．[规律方法](2)不管物体的运动状态如何，例如：静止的物体之间，运动的物体之间，静止与运动的物体之间，其作用力与反作用力总是大小相等、方向相反的．(3)作用力与反作用力的产生和消失总是同时的．两者中若有一个产生或消失，则另一个必然同时产生或消失．|对点训练|1．关于两个物体间作用力与反作用力的下列说法中，正确的是()A．有作用力才有反作用力，因此作用力和反作用力是因果关系B．只有两个物体处于平衡状态中，作用力与反作用力才大小相等C．作用力与反作用力只存在于相互接触的两个物体之间D．作用力与反作用力的性质一定相同解析：选D作用力与反作用力，它们同时产生，同时变化，同时消失，不是因果关系，故A、B错误；不相互接触的两个物体之间也有作用力与反作用力，如磁铁吸引铁块时，故C错误；作用力与反作用力的性质一定相同，故D正确．2.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，是一对作用力与反作用力解析：选DF1和F2是一对作用力与反作用力，大小相等、方向相反、同时产生、同时消失，D正确．★要点二一对作用力与反作用力和一对平衡力的比较内容作用力和反作用力平衡力作用对象作用在两个相互作用的物体上作用在同一物体上不同点依赖关系相互依存，不可单独存在，同时产生，同时变化，同时消失无依赖关系，撤除一个，另一个依然可存在内容作用力和反作用力平衡力作用效果两力作用效果不可叠加，不可求合力两力作用效果可相互抵消，可叠加，可求合力，且合力为零不同点力的性质一定是同种性质的力可以是同种性质的力，也可以是不同种性质的力相同点大小相等、方向相反、作用在一条直线上|例题展示|【例2】如图所示，吊于电梯天花板上的物体处于静止状态，下列说法中正确的是()A．绳对物体的拉力和物体对绳的拉力是一对作用力与反作用力B．物体的重力和物体对绳的拉力是一对平衡力C．物体的重力与绳对物体的拉力是一对作用力与反作用力D．物体的重力的反作用力作用在绳上[解析]绳对物体的拉力和物体对绳的拉力是物体和绳直接相互作用而产生的，是作用力与反作用力的关系，A正确；物体的重力和物体对绳的拉力受力物体不同，不是一对平衡力，B错误；物体的重力与绳对物体的拉力均作用在物体上，二力为平衡力，C错误；物体重力的反作用力作用在地球上，D错误．[答案]A[规律方法]区分作用力、反作用力和平衡力的方法(1)看研究对象：作用力与反作用力作用在不同物体上，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．|对点训练|3．关于作用力、反作用力和一对平衡力的认识，正确的是()A．一对平衡力的合力为零，作用效果相互抵消，一对作用力与反作用力的合力也为零，作用效果也相互抵消B．作用力和反作用力同时产生、同时变化、同时消失，且性质相同，平衡力的性质却不一定相同C．两个物体相碰时，由于作用力和反作用力大小相等，两物体损坏的程度一定相同D．先有作用力，接着才有反作用力，一对平衡力却是同时作用在同一个物体上解析：选B作用力与反作用力作用在两个不同的物体上，作用效果不能抵消，A错误；作用力与反作用力具有同时、同性质的特点，而平衡力不一定具备这些特点，B正确，D错误；不同的物体受到相同大小的力产生的效果不一定相同，C错误．4.(多选)如图所示，P和Q叠放在一起，静止在水平桌面上．在下列各对力中属于作用力和反作用力的是()A．P所受的重力和Q对P的支持力B．Q所受的重力和Q对P的支持力C．P对Q的压力和Q对P的支持力D．Q对桌面的压力和桌面对Q的支持力解析：选CDP所受重力的反作用力是P吸引地球的力，A错；Q所受重力的反作用力是Q吸引地球的力，B错；P对Q的压力的反作用力是Q对P的支持力，C对；Q对桌面的压力的反作用力是桌面对Q的支持力，D对．★要点三物体的受力分析1．受力分析的一般顺序一般先分析重力，再分析弹力，环绕物体一周，找出跟研究对象接触的物体，并逐个分析这些物体对研究对象是否有弹力作用；然后分析摩擦力，对凡有弹力作用处逐一进行分析；最后是其他力．2．受力分析常用的方法(1)整体法与隔离法整体法隔离法概念将加速度相同的几个物体作为一个整体来分析的方法将研究对象与周围物体分隔开分析的方法选用原则研究系统外的物体对系统整体的作用力或系统整体的加速度研究系统内物体之间的相互作用力整体法隔离法注意问题受力分析时不要再考虑系统内物体间的相互作用力一般隔离受力较少的物体(2)假设法：在受力分析时，若不能确定某力是否存在，可先对其作出存在或不存在的情况假设，然后再就该力存在与否对物体运动状态影响的不同来判断该力是否存在．|例题展示|【例3】如图所示，斜面、小车M静止在光滑水平面上，一边紧贴墙壁．若再在斜面上加一物体m，且M、m相对静止，小车后来受力个数为()A．3B．4C．5D．6[解析]对M和m整体，它们必受到重力和地面支持力，因小车静止，由水平方向上二力平衡可知墙面对小车必无作用力．以小车为研究对象，如图所示，它受4个力：重力Mg、地面的支持力FN1、m对它的压力FN2和静摩擦力Ff.因m静止，可知Ff和FN2的合力必竖直向下．故B项正确．[答案]B[规律方法]受力分析的一般步骤|对点训练|5．下列“画阴影”的物体受力分析正确的是()解析：选B图A中球静止在光滑平面上，合力为零，球不受斜向右上方的支持力，A错误；图B中小球静止在斜面上，要使其合力为零，球只受重力和绳的拉力，B正确；图C中物体沿粗糙斜面向上冲，摩擦力的方向沿斜面向下，C错误；图D中两物体一起匀速向右，所受合外力为零，上面的物体，不受水平摩擦力作用，D错误．6.L形木板P(上表面光滑)放在固定斜面上，质量为M，轻质弹簧一端固定在木板上，另一端与置于木板上表面质量为m