準高一自學資料——新教材第三章?牛頓第三定律?【學習任務】1.物理觀念：〔1〕知道力的作用是相互的，了解作用力和反作用力的概念。〔2〕能正確表述牛頓第三定律，并應用定律分析和解決實際問題。〔3〕能區分一個力的反作用力和這個力的平衡力。2.科學思維：能對常見的物理現象進行分析和推理，獲得結論并作出解釋。3.科學探究：通過觀看、分析演示試驗，進一步熟悉物體間力的作用是相互的，提出作用力與反作用力的概念。4.科學態度與責任：通過觀看、試驗、分析演示試驗，培育同學嚴謹的科學態度和實事求是的科學作風。【學問梳理】學問點1：作用力和反作用力〔1〕兩個物體之間的作用總是相互的.當一個物體對另一個物體施加了力，后一個物體肯定同時對前一個物體也施加了力.物體間相互作用的這一對力，通常叫作作用力和反作用力。〔2〕作用力和反作用力分別作用在不同的物體上，施力物體同時也是受力物體，受力物體同時也是施力物體。難點講解=1\*GB3①力的作用是相互的，力總是成對消失。②一對相互作用力，哪個是作用力，哪個是反作用力，是相對而言的。如運發動給足球一個彈力作用的同時，足球也給運發動一個彈力作用，假設把運發動給足球的彈力視為作用力，那么足球給運發動的彈力就是反作用力;反之，假設把足球給運發動的彈力視為作用力，那么運發動給足球的彈力就是反作用力.學問點2：牛頓第三定律1.通過試驗探究作用力和反作用力的關系〔1〕兩個人都穿著溜冰鞋，一個人用力推另一個人，兩個人將同時向相反的方向運動，說明兩人之間的力是相互的，而且兩個力同時產生、方向相反。〔2〕如下圖，用手拉彈簧測力計A，可以看到兩個彈簧測力計的示數是相等的。轉變手拉彈簧測力計的拉力，可以看到兩個彈簧測力計的指針同時移動，彈簧測力計的示數也隨著轉變，但兩個示數總是相等的。試驗說明∶①作用力和反作用力大小總是相等的。②作用力與反作用力的方向相反，在同一條直線上。2.內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，作用在同一條直線上。3.表達式F=F'，負號表示F'與F的方向相反.4.對牛頓第三定律的理解〔1〕作用力與反作用力分別作用在彼此相互作用的兩個不同的物體上，各自產生效果，不會相互抵消，施力物體和受力物體對兩個力來說是互換的，兩個力大小相等，方向相反.〔2〕同時性∶作用力與反作用力同時產生、同時變化、同時消逝.作用力消逝，反作用力馬上消逝，沒有作用力就沒有反作用力.〔3〕作用力與反作用力具有相同的性質。如作用力為摩擦力，那么反作用力肯定也是摩擦力;作用力為彈力，那么反作用力肯定也是彈力。〔4〕定律中的"總是"是強調對于任何物體，在任何條件下，作用力與反作用力的關系均成立，與物體大小、外形、是否受其他力、物體的運動狀態等均無關。難點講解牛頓第三定律說明作用力與反作用力等大、反向、共線，分別作用在兩個物體上因此可以用牛鎖第三定律將難以求解的力，通過轉換討論對象，先求出此力的反作用力，即可知所求的力.例如，求放在水平桌面上的物體對桌面的壓力，可以通過物體的受力狀況求出桌面對物體的支持力，再用牛頓第三定律求得物體對桌面的壓力。學問點3：物體的受力分析1.受力分析〔1〕受力分析的一般步驟①明確討論對象：討論對象可以是質點、結點、單個物體，也可以是多個物體組成的系統.②隔離物體分析：將討論對象從四周的物體中隔離出來，進而分析四周物體有哪些對它施加了力的作用.③畫受力示意圖：邊分析邊在討論對象上逐一畫出所受各力的示意圖，精確?????標出力的方向及各力的符號〔2〕受力分析的一般挨次①重力∶作用點為物體的重心，方向豎直向下.②彈力∶圍繞討論對象觀看，看有幾個接觸點或接觸面，再看是否有擠壓或拉伸形變，推斷有幾個彈力以及各彈力的方向，另外，題目中給出的拉力、推力等也屬于彈力。③摩擦力∶有彈力的接觸點或接觸面，假設接觸面粗糙，且討論對象與接觸面有相對運動或相對運動趨勢，肯定有摩擦力，再依據摩擦力的產生條件推斷摩擦力的方向，④畫完力的示意圖后還需結合物體的運動狀態，看是否漏力或者多力.每個力都對應一個施力物體，不能找到施力物體的力是不存在的，分力和合力防止重復分析.〔3〕常用方法①整體法和隔離法.對于由多個物體組成的系統，要將整體法和隔離法結合起來使用.②假設法難點講解①受力分析時要明確力的作用點，假設物體能視為質點，那么各力作用于同一點;假設物體不能視為質點，那么各力不肯定作用于同一點，如下圖.②受力分析時的考前須知〔1〕作討論對象的受力示意圖時，通常只畫出依據性質命名的力，不把按效果分解的力或合成的力畫進去.〔2〕防止"添力"∶找出各力的施力物體，假設沒有施力物體，那么該力肯定不存在。③受力分析時肯定要結合物體的運動狀態，要特殊留意物體的臨界狀態。靜摩擦力的大小及方向的推斷常常要借助物體的運動狀態和物體受到的其他力來確定。例如，被水平力F按在豎直墻上處于靜止狀態的物體，其受到的靜摩擦力與物體的重力二力平衡，即二者大小相等，方向相反，作用在同一條直線上。④討論對象確定后，還需關注與之相聯系的其他物體，有時題目中會消失一些模型化的提示語言，如"輕繩""輕桿"表示繩和桿本身的重力可以忽視不計，"小球""小物塊"表示球和物塊的大小可以忽視不計，"光滑的接觸面"表示不會有摩擦力，"物體套在桿上"表示桿施加給物體的力在與桿垂直的平面內可能是任意一個方向.2.相互作用力與平衡力的比擬一對相互作用力一對平衡力相同點等大、反向、在同始終線上不同點作用在兩個物體上作用在同一物體上性質相同性質不肯定相同具有同時性不肯定具有同時性不能求合力〔效果不能抵消〕能求合力〔效果能抵消〕【反應練習】推斷題1．先有作用力，然后有反作用力。()2．推斷以下說法的正誤。(1)物體間可能只有作用力，而沒有反作用力。()(2)兩個物體只有接觸才存在作用力和反作用力。()(3)物體間先有作用力，然后才有反作用力。()(4)物體間的作用力和反作用力等大、反向，可以抵消。()(5)物塊靜止放在水平桌面上，物塊所受重力和桌面對物塊的支持力是一對相互平衡的力。()(6)物體對桌面的壓力與桌面對物體的支持力是一對相互平衡的力。()【認知提升】重點01平衡力和相互作用力的區分1．如下圖，杯子從空中落到水平桌面時，杯子對桌面的作用力F1，杯底受到的作用力F2。那么以下說法正確的選項是〔〕A．力F1是桌子發生形變而產生的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【答案】C【解析】A．力F1是杯子對桌子的壓力，是杯子發生形變而產生的，A錯誤；BC．力F1是杯子對桌子的壓力，力F2是桌子對杯子的支持力，是一對作用力和反作用力，B錯誤，C正確；D．力F1和力F2是一對作用力和反作用力，大小相等、方向相反。D錯誤；應選C。2．一根輕繩的上端懸掛在天花板上，下端掛一燈泡，那么〔〕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【答案】C【解析】AB．燈泡受的重力和繩對燈泡的拉力是一對平衡力，AB錯誤；CD．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，C正確，D錯誤。應選C。3．如下圖，水平力F把一個物體緊壓在豎直的墻壁上靜止不動，以下說法中正確的選項是A．作用力F跟墻壁對物體的壓力不是一對平衡力B．作用力F與物體對墻壁的壓力是一對平衡力C．物體的重力跟墻壁對物體的靜摩擦力是一對作用力與反作用力D．物體對墻壁的壓力與墻壁對物體的壓力是一對作用力與反作用力【答案】D【解析】A.物體在水平方向受到作用力F跟墻壁對物體的壓力兩個力，它們是一對平衡力，故A錯誤．B.作用力F與物體對墻壁的壓力不是作用在同一個物體上，不是平衡力；故B錯誤．C.物體豎直方向受到重力和墻壁對物體的靜摩擦力兩個作用，物體處于靜止狀態，那么這兩個力是一對平衡力，故C錯誤．D.物體對墻壁的壓力與墻壁對物體的壓力是一對作用力與反作用力．故D正確．4．甲、乙兩物體相互靠著放在光滑水平桌面上，分別受到水平推力和的作用，如下圖，兩物體都保持靜止，設甲對乙的壓力為，乙對甲的壓力為，那么〔〕A．和是一對作用力和反作用力B．和是一對作用力和反作用力C．和是一對平衡力D．和是一對平衡力【答案】BD【解析】A．F1和F2分別是A與B受到的推力，不是A與B之間的相互作用力，故A錯誤；B．甲對乙的壓力為F3，乙對甲的壓力為F4，是兩個物體間的相互作用，是一對作用力和反作用力，故B正確；C．F2作用在乙上，F4作用在甲上，所以不行能是一對平衡力，故C錯誤；D．F1和F4都作用在物體甲上，是一個物體受到的兩個不同的力而平衡，是一對平衡力，故D正確；應選BD。5．小強說：“我記得在學校學過，假如兩個力的大小相等、方向相反，這兩個力就會相互平衡，看不到作用的效果了。既然作用力和反作用力也是大小相等、方向相反的，它們也應當相互平衡呀！〞應當怎么解答小強的疑問？【答案】見解析【解析】相互平衡力的合力為零，效果抵消，必定是作用在同一個物體上的，而作用力與反作用力是物體之間的相互作用力，分別作用在相互作用的兩個物體上的，所以作用效果不會抵消，不相互平衡。重點02牛頓第三定律的理解與應用1．假設一航天探測器完成對月球的探測任務后，在離開月球的某飛行階段是沿著與月球外表成一傾斜角做勻速直線運動，探測器通過噴氣而獲得推力。以下說法正確的選項是〔〕A．探測器噴出的氣體對探測器產生反作用力，從而使探測器獲得推力B．探測器噴出的氣體對月球產生作用力，從而使探測器獲得推力C．探測器需要豎直向下噴氣D．探測器需要向運動的反方向噴氣【答案】C【解析】AB．探測器噴出的氣體對探測器產生反作用力，從而使探測器獲得推力，A正確，B錯誤；C．由于探測器做勻速直線運動，故需要豎直向下噴氣，產生向上的反作用力與引力平衡，C正確，D錯誤。應選C。2．如下圖，物塊、的質量分別為、，水平地面和豎直墻面均光滑，、間接觸面粗糙，在水平推力作用下，兩物塊均處于靜止狀態。那么〔〕A．物塊受四個力作用B．物塊受到的摩擦力大小等于C．物塊對地的壓力大小等于D．水平推力與墻壁的支持力是一對平衡力【答案】C【解析】A.對物塊進行受力分析，可知物塊受到重力、的彈力和靜摩擦力、地面的支持力、推力五個力作用，故A錯誤；B.以為討論對象，由豎直方向受力平衡知，對的摩擦力大小等于的重力，由牛頓第三定律知對的摩擦力大小也等于，方向向下，故B錯誤；C.以、整體為討論對象，可知地面對的支持力等于，那么依據牛頓第三定律知，物塊對地面的壓力大小等于，故C正確；D.水平推力與墻壁的支持力分別作用在、上，不是平衡力，故D錯誤。應選C。3．如下圖，一木板放在粗糙的水平地面上，木塊放在木板的上面，木塊A的右端通過輕質彈簧測力計固定在豎直的墻壁上，用力向左拉動木板，使它以速度運動，這時彈簧測力計示數為，下面的說法中正確的選項是〔〕A．木塊A對木板B的滑動摩擦力的大小等于B．木塊A對木板B的滑動摩擦力的大小等于C．假設木板以的速度運動，木塊A受到的摩擦力的大小等于D．假設的力作用在木板上，木塊A受到的摩擦力的大小等于【答案】AC【解析】AB．木板B在向左運動過程中，木塊A相對木板B向右做直線運動〔相對地靜止〕，木塊A受到木板B向左的滑動摩擦力，因木塊A是處于平衡狀態，而彈簧測力計示數為，那么木塊A受到木板B向左的滑動摩擦力大小等于；依據牛頓第三定律，木板A對木塊B的滑動摩擦力大小也等于，故A正確，B錯誤。CD．依據滑動摩擦力公式，動摩擦因數與壓力均不變，如只增大木板B的速度或作用力，不會影響到木塊A所受的摩擦力的大小，故C正確，D錯誤。應選AC。重點03綜合利用牛頓第三定律解決問題例題．一個箱子放在水平地面上，箱內有一固定的豎直桿，在桿上套著一個環，箱與桿的質量為M，環的質量為m，如下圖。重力加速度為g，環沿桿以加速度a勻加速下滑，那么此時箱子對地面的壓力大小為〔〕A．Mg＋mg－ma B．Mg－mg＋maC．Mg＋mg D．Mg－mg【答案】A【解析】環在豎直方向上受重力及箱子內的桿對它的豎直向上的摩擦力Ff，受力狀況如圖甲所示以環為討論對象依據牛頓第三定律，環應給桿一個豎直向下的摩擦力Ff′大小等于Ff，故箱子豎直方向上受重力Mg、地面對它的支持力FN及環給它的摩擦力Ff′，受力狀況如圖乙所示以箱子為討論對象依據牛頓第三定律，箱子對地面的壓力大小等于地面對箱子的支持力大小，即應選A。【精準練習】一、單項選擇題1．〔2022秋·上海徐匯·高一上海中學校考期末〕在太空中，飛船靠噴射燃料來轉變自己的運動狀態。假如我們想要讓飛船加速，其噴射燃料的方向為〔〕A．向前噴射 B．向后噴射C．垂直于運動方向噴射 D．無論如何噴射，都無法使飛船加速2．〔2023秋·山西·高一統考期末〕“蜘蛛俠〞抹布機器人利用吸盤吸附在玻璃墻面上，自主“爬行〞時就擦拭了玻璃。如圖，“蜘蛛俠〞在豎直玻璃墻面上由點緩慢“爬行〞到左下方點的過程中〔〕A．“蜘蛛俠〞的重力就是它對地球的吸引力B．“蜘蛛俠〞的重力和玻璃對它的彈力是一對平衡力C．“蜘蛛俠〞對玻璃的壓力和玻璃對它的彈力是一對相互作用力D．玻璃對“蜘蛛俠〞的作用力大小為03．〔2023秋·高一課時練習〕每年農歷五月初五，是中國民間的傳統節日端午節。每逢端午節，最具節日特色的是賽龍舟了。2011年5月23日，賽龍舟經國務院批準列入第三批國家級非物質文化遺產名錄。當船正在加速向右運動時〔〕A．隊員只受到重力、支持力的作用B．水對船的作用力水平向左C．水對槳的作用力大于槳對水的作用力D．水對槳的作用力與槳對水的作用力大小肯定相等4．〔2023春·浙江麗水·高一統考期末〕如圖，兩人用同樣大小的力共提一桶水處于靜止狀態。兩人手臂間的夾角為θ，那么〔〕A．F1肯定小于水桶的重力B．夾角θ變大時，保持不變C．保持夾角θ不變，把兩條提桶的繩子變長，每條繩子的張力變小D．保持夾角θ不變，把兩條提桶的繩子變長，繩子對手臂的作用力變小5．〔2022秋·四川成都·高一成都七中校聯考期中〕如下圖，魚兒擺尾擊水躍出水面，吞食荷花花瓣的過程中，以下說法正確的選項是〔〕A．魚兒吞食花瓣時魚兒受力平衡B．魚兒擺尾出水時浮力大于重力C．魚兒擺尾擊水時受到水的作用力D．討論魚兒擺尾擊水躍出水面的動作可把魚兒視為質點6．〔2023春·河南焦作·高一統考期中〕吸盤式支架以其經濟易用被廣泛使用于視頻直播、追劇、車輛導航等情景，如圖為支架將固定于前擋風玻璃上導航的情景，此時車輛正在勻速前進，以