第三章 第3节 牛顿第三定律 学案(含答案)

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第三章 第3节 牛顿第三定律 学案(含答案)

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第3节 牛顿第三定律
【教材习题一】教材P67页“练习与应用”第1题
【答案】
设物体所受的重力为 G ,物体对弹簧秤的压力为 F ,弹簧秤对物体的支持力为 N ,如图所示。
根据物体受力平衡,物体所受的重力等于弹簧秤对物体的支持力的大小即 G = N 。
根据牛顿第三定律,物体对弹簧秤的压力大小等于弹簧秤对物体的支持力的大小即 F = N 。
所以物体对弹簧秤的压力大小等于物体所受的重力大小即 F = G 。
【要点点拨】牛顿第三定律
1.实验探究:如图所示,把A、B两个弹簧测力计连接在一起,B的一端固定,用手拉测力计A,结果发现两个弹簧测力计的示数是相等的.改变拉力,弹簧测力计的示数也随着改变,但两个弹簧测力计的示数总是相等的,方向相反.
2.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.
【变式1】一只茶杯放在水平桌面上,以下说法中正确的是(  )
A.杯子所受重力的反作用力作用在地球上
B.杯子所受重力的反作用力作用在桌面上
C.杯子受到的重力和桌面对杯子的弹力是一对作用力和反作用力
D.杯子受到的重力和杯子对桌面的弹力是一对平衡力
【答案】A
【详解】
AB.杯子受到的重力的反作用力为杯子对地球的吸引力,作用在地球上,故A正确,B错误;
C.杯子受到的重力和桌面对杯子的弹力大小相等,方向相反,作用在杯子上,是一对平衡力,故C错误;
D.杯子受到的重力和杯子对桌面的弹力分别作用在杯子和桌面,则不可能是一对平衡力,故D错误。
故选A。
【变式2】如图所示,在我国东北寒冷的冬季,狗拉雪橇是上世纪人们出行的常见交通工具,狗拉着雪橇从静止开始运动,下列说法正确的是
A.当狗拉雪橇加速前进时,狗拉雪橇的力大于雪橇拉狗的力
B.狗对雪橇的拉力先产生,运动后雪橇才对狗产生拉力
C.当狗拉雪橇减速前进时,狗拉雪橇的力等于雪橇拉狗的力
D.雪橇能够运动是由于狗对雪橇的拉力大于雪橇对狗的拉力
【答案】C
【详解】
ABC.狗拉雪橇的力和雪橇拉狗的力是一对相互作用了,大小相等,方向相反,作用在两个物体上,同时产生、同时消失、同时变化,与所处的运动状态无关,故选项AB错误,选项C正确;
D.雪橇能够运动是由于狗对雪橇的拉力在水平方向的分力大于地面对雪橇的摩擦力,从而导致雪橇运动,故选项D错误.
故选C。
【教材习题二】教材P67页“练习与应用”第3题
【答案】
四对;油桶受到重力和汽车的支持力;汽车受到重力、地面的支持力和油桶的压力;地球受到油桶的吸引力、汽车的吸引力和汽车对地面的压力。
【解析】
油桶受到竖直向下的重力与油桶对地球的吸引力是一对作用力和反作用力;油桶受到汽车的支持力与油桶对汽车的压力是作用力和反作用力;汽车受到竖直向下的重力与汽车对地球的吸引力是一对作用力和反作用力;汽车受到地面竖直向上的支持力与汽车对地面的压力是一对作用力和反作用力;所以三个物体间的作用力和反作用力一共有四对;油桶受到重力和汽车的支持力;汽车受到重力、地面的支持力和油桶的压力;地球受到油桶的吸引力、汽车的吸引力和汽车对地面的压力。
【要点点拨】作用力和反作用力
1.力是物体对物体的作用.只要谈到力,就一定存在着受力物体和施力物体.
2.两个物体之间的作用总是相互的,物体间相互作用的这一对力,通常叫作作用力和反作用力.
3.作用力和反作用力总是互相依赖、同时存在的.我们可以把其中任何一个力叫作作用力,另一个力叫作反作用力.
【要点点拨】一对作用力和反作用力与一对平衡力的比较
内容比较 一对作用力和反作用力 一对平衡力
不同点 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
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
叠加性 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
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、作用在同一条直线上
【变式1】如图所示,平板车置于水平地面上,人站在平板车上保持静止,下列说法正确的是(  )
A.人所受的重力与人对平板车的压力是一对平衡力
B.平板车对人的支持力与人对平板车的压力是一对平衡力
C.人所受的重力与人对平板车的压力是一对作用力与反作用力
D.平板车对人的支持力与人对平板车的压力是一对作用力与反作用力
【答案】D
【分析】
考查平衡力和相互作用力。
【详解】
A.人所受的重力与平板车对人的支持力是一对平衡力,A项错误;
BCD.平板车对人的支持力与人对平板车的压力是一对作用力与反作用力,BC项错误,D项正确。
故选D。
【变式2】电动滑板车是继传统滑板之后的又一滑板运动的新型产品形式,深受年轻人的喜爱。如图所示,电动滑板车置于水平地面上,下列说法正确的是(  )
A.人站在滑板车上保持静止时,人所受的重力和地面对滑板车的支持力是一对平衡力
B.人站在滑板车上保持静止时,滑板车对人的支持力与滑板车对地的压力是一对作用力和反作用力
C.人向上起跳时,滑板车对人的支持力等于人对滑板车的压力
D.人向上起跳时,人所受的支持力大于人对滑板车的压力
【答案】C
【详解】
AB.人站在滑板车上保持静止时,人所受的重力与滑板车对人的支持力是一对平衡力,滑板车对人的支持力与人对滑板车的压力是一对作用力和反作用力,AB错误;
CD.滑板车对人的支持力与人对滑板车的压力是一对作用力和反作用力,大小相等,方向相反,C正确,D错误。
故选C。
1.如图所示,人站立在体重计上,下列说法正确的是(  )
A.人对体重计的压力和体重计对人的支持力是一对平衡力
B.人对体重计的压力和体重计对人的支持力是一对作用力和反作用力
C.人所受的重力和人对体重计的压力是一对平衡力
D.人所受的重力和人对体重计的压力是一对作用力和反作用力
【答案】B
【详解】
AB.人对体重计的压力和体重计对人的支持力是人与体重计间的相互作用力,故A错误,B正确;
CD.人所受的重力和人对体重计的压力方向相同,既不是相互作用力,也不是平衡力,故C错误,D错误;
故选B。
2.如图所示,物体A、B叠放在水平地面上,水平力F作用在A上,使二者一起向左做匀速直线运动,下列说法正确的是(  )
A.A、B之间无摩擦力
B.A受到B的摩擦力水平向左
C.B受到A的摩擦力水平向左
D.地面对B的摩擦力为静摩擦力,水平向右
【答案】C
【详解】
AB.对研究,水平方向受到水平力,由平衡条件得知对有水平向右的静摩擦力,故A、B错误;
C.根据牛顿第三定律得知,受到的摩擦力与所受的静摩擦力方向相反,即受到的摩擦力水平向左,故C正确;
D.对整体,相对于地面向左运动,根据平衡条件得知,地面对
的摩擦力为滑动摩擦力,水平向右,故D错误;
故选C。
3.如图所示,船夫站在水平甲板上撑杆使船离岸,该过程中
A.船夫和船之间存在摩擦力
B.岸对杆的作用力大于杆对岸的作用力
C.杆的弯曲是由杆对岸的作用力引起的
D.船夫对杆的力和岸对杆的力是一对相互作用力
【答案】A
【详解】
A.船夫和船之间有运动趋势,则存在摩擦力,选项A正确;
B.岸对杆的作用力与杆对岸的作用力是一对作用和反作用力,则岸对杆的作用力等于杆对岸的作用力,选项B错误;
C.杆的弯曲是由岸对杆的作用力引起的,选项C错误;
D.船夫对杆的力和岸对杆的力都作用在杆上,不是相互作用力,选项D错误;
故选A.
4.关于大人拉小孩,下列说法中正确的是(  )
A.当小孩被大人拉动时,大人拉力大于小孩的拉力
B.当小孩赖着不动时,大人拉力小于小孩拉力
C.不管什么情况下,大人拉力总大于小孩拉力,因为大人的力气总比小孩大
D.不管什么情况下,大人拉力与小孩的拉力大小相等
【答案】D
【详解】
无论大人是否拉动小孩,大人和小孩都是通过直接接触发生了力的相互作用,大人对小孩的拉力与小孩对大人的拉力是一对作用力和反作用力,根据牛顿第三定律,这一对力总是大小相等、方向相反的。至于是小孩被大人拉动,还是小孩赖着不动,这是大人、小孩除受到他们之间的拉力外,各自还受到了其他作用力(如静摩擦力等)的结果。
故选D。
5.如图所示,用质量不计的轻绳L1和L2将M、N两重物悬挂起来,则下列说法正确的是(  )
A.L1对M的拉力和L2对M的拉力是一对平衡力
B.L2对M的拉力和L2对N的拉力是一对作用力与反作用力
C.L1对M的拉力和M对L1的拉力是一对平衡力
D.L2对N的拉力和N对L2的拉力是一对作用力和反作用力
【答案】D
【分析】
二力平衡的条件:大小相等、方向相反、作用在一条直线上、作用在一个物体上;而作用力与反作用力,则是大小相等,方向相反,作用在两个物体上;然后根据二力平衡的条件对四个选项进行逐一分析,符合二力平衡条件的即为平衡力.
【详解】
对M受力分析,它受到重力、L1的拉力、L2的拉力作用.因此,L1对M的拉力和L2对M的拉力并不是一对平衡力,A错误;作用力和反作用力作用在相互作用的两个物体之间,而B选项中有三个物体:M、N、L2,B错误;平衡力必须作用在同一个物体上,L1对M的拉力和M对L1的拉力分别作用在M和L1上,显然不是平衡力,C错误;D项中的一对力是作用力和反作用力,D正确.
6.黑板擦被竖直悬挂着的磁性黑板紧紧吸住不动,下列说法正确的是( )
A.黑板擦受到四个力作用,其中有三个力的施力物体是黑板
B.黑板擦与黑板间在水平方向有一对相互作用力
C.磁力和弹力是一对作用力反作用力
D.摩擦力大于重力,黑板擦才不会掉下来
【答案】A
【详解】
A.黑板擦受到四个力:重力G=mg,施力物体是地球;支持力N.摩擦力f.磁力T,这三个力的施力物体都是磁性黑板,故A正确;
B.黑板对黑板擦有支持力,则黑板擦对黑板有压力,这两个力是一对相互作用力;黑板对黑板擦有磁力,反过来,黑板擦对黑板有大小相等的磁力,这两个力是一对相互作用力;所以水平方向有两对相互作用力;黑板对黑板擦有摩擦力,则黑板擦对黑板也有摩擦力作用,这两个力是一对作用力和反作用力,但这两个力在竖直方向,故B错误;
C.磁力和弹力是一对平衡力,大小相等,但不是相互作用力,故C错误;
D.摩擦力和重力等大,D错误。
故选A。
7.如图甲、乙所示,在外力F作用下,A、B两物体一起以相同速度沿F的方向做匀速直线运动,在图甲中A、B间有________对作用力与反作用力。在图乙中A、B间有________对作用力和反作用力。
【答案】1 2
【详解】
[1]甲中A做匀速直线运动,A物体受重力和支持力,因甲中A没有相对于B的运动趋势,则甲中A不受摩擦力;A、B间只有压力和支持力1对作用力与反作用力;
[2]图乙中A是平衡状态,A物体受重力、支持力和沿斜面向上摩擦力,故A、B间有压力和支持力,摩擦力作用力和反作用力,共2对作用力与反作用力。
8.分别画出图中小球的受力示意图。(图甲中小球用细绳悬挂着静止在光滑的斜面上,乙中小球用细绳拉着静止在桌角上,丙中小球固定在杆上)
【答案】如图所示
【详解】
注意点为支持力垂直于接触面,如果是曲面则垂直于接触面的切面。
9.如图所示,甲、乙两根相同的条形磁铁吸在一起,置于水平桌面上.已知两根磁铁间的磁力作用大小为F,每根磁铁重为G,则磁铁乙对磁铁甲的弹力大小为多少?磁铁乙对桌面的弹力大小为多少?
【答案】 ; 2G
【详解】
隔离甲,甲受到重力,乙对甲的引力,乙对甲的支持力,处于平衡状态,所以磁铁乙对磁铁甲的弹力
整体分析可知,桌面对乙的弹力等于整体的重力2G,根据牛顿第三定律可知,磁铁乙对桌面的弹力大小为2G。
10.如图所示,倾角为的楔形木块放在水平地面上,一物体的质量为,置于楔形木块的斜面上,现对木块施以水平推力使、一起向左做匀加速运动,且与不发生相对滑动,不计一切摩擦力,重力加速度为,求:
(1)物体所受的合力大小;
(2)物体对木块的压力大小
【答案】(1)(2)
【解析】
【详解】
(1)取物体为研究对象,受重力、支持力,由题意知,和一起向左做匀加速运动,加速度的方向水平向左.由知,的合力方向水平向左,如图所示
物体所受的合力大小
(2)斜面对的支持力
由牛顿第三定律知,对斜面的压力大小第3节 牛顿第三定律
【教材习题一】教材P67页“练习与应用”第1题
【答案】
设物体所受的重力为 G ,物体对弹簧秤的压力为 F ,弹簧秤对物体的支持力为 N ,如图所示。
根据物体受力平衡,物体所受的重力等于弹簧秤对物体的支持力的大小即 G = N 。
根据牛顿第三定律,物体对弹簧秤的压力大小等于弹簧秤对物体的支持力的大小即 F = N 。
所以物体对弹簧秤的压力大小等于物体所受的重力大小即 F = G 。
【要点点拨】牛顿第三定律
1.实验探究:如图所示,把A、B两个弹簧测力计连接在一起,B的一端固定,用手拉测力计A,结果发现两个弹簧测力计的示数是相等的.改变拉力,弹簧测力计的示数也随着改变,但两个弹簧测力计的示数总是相等的,方向相反.
2.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.
【变式1】一只茶杯放在水平桌面上,以下说法中正确的是(  )
A.杯子所受重力的反作用力作用在地球上
B.杯子所受重力的反作用力作用在桌面上
C.杯子受到的重力和桌面对杯子的弹力是一对作用力和反作用力
D.杯子受到的重力和杯子对桌面的弹力是一对平衡力
【变式2】
如图所示,在我国东北寒冷的冬季,狗拉雪橇是上世纪人们出行的常见交通工具,狗拉着雪橇从静止开始运动,下列说法正确的是
A.当狗拉雪橇加速前进时,狗拉雪橇的力大于雪橇拉狗的力
B.狗对雪橇的拉力先产生,运动后雪橇才对狗产生拉力
C.当狗拉雪橇减速前进时,狗拉雪橇的力等于雪橇拉狗的力
D.雪橇能够运动是由于狗对雪橇的拉力大于雪橇对狗的拉力
【教材习题二】教材P67页“练习与应用”第3题
【答案】
四对;油桶受到重力和汽车的支持力;汽车受到重力、地面的支持力和油桶的压力;地球受到油桶的吸引力、汽车的吸引力和汽车对地面的压力。
【解析】
油桶受到竖直向下的重力与油桶对地球的吸引力是一对作用力和反作用力;油桶受到汽车的支持力与油桶对汽车的压力是作用力和反作用力;汽车受到竖直向下的重力与汽车对地球的吸引力是一对作用力和反作用力;汽车受到地面竖直向上的支持力与汽车对地面的压力是一对作用力和反作用力;所以三个物体间的作用力和反作用力一共有四对;油桶受到重力和汽车的支持力;汽车受到重力、地面的支持力和油桶的压力;地球受到油桶的吸引力、汽车的吸引力和汽车对地面的压力。
【要点点拨】作用力和反作用力
1.力是物体对物体的作用.只要谈到力,就一定存在着受力物体和施力物体.
2.两个物体之间的作用总是相互的,物体间相互作用的这一对力,通常叫作作用力和反作用力.
3.作用力和反作用力总是互相依赖、同时存在的.我们可以把其中任何一个力叫作作用力,另一个力叫作反作用力.
【要点点拨】一对作用力和反作用力与一对平衡力的比较
内容比较 一对作用力和反作用力 一对平衡力
不同 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

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
叠加性 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
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、作用在同一条直线上
【变式1】如图所示,平板车置于水平地面上,人站在平板车上保持静止,下列说法正确的是(  )
A.人所受的重力与人对平板车的压力是一对平衡力
B.平板车对人的支持力与人对平板车的压力是一对平衡力
C.人所受的重力与人对平板车的压力是一对作用力与反作用力
D.平板车对人的支持力与人对平板车的压力是一对作用力与反作用力
【变式2】电动滑板车是继传统滑板之后的又一滑板运动的新型产品形式,深受年轻人的喜爱。如图所示,电动滑板车置于水平地面上,下列说法正确的是(  )
A.人站在滑板车上保持静止时,人所受的重力和地面对滑板车的支持力是一对平衡力
B.人站在滑板车上保持静止时,滑板车对人的支持力与滑板车对地的压力是一对作用力和反作用力
C.人向上起跳时,滑板车对人的支持力等于人对滑板车的压力
D.人向上起跳时,人所受的支持力大于人对滑板车的压力
1.如图所示,人站立在体重计上,下列说法正确的是(  )
A.人对体重计的压力和体重计对人的支持力是一对平衡力
B.人对体重计的压力和体重计对人的支持力是一对作用力和反作用力
C.人所受的重力和人对体重计的压力是一对平衡力
D.人所受的重力和人对体重计的压力是一对作用力和反作用力
2.如图所示,物体A、B叠放在水平地面上,水平力F作用在A上,使二者一起向左做匀速直线运动,下列说法正确的是(  )
A.A、B之间无摩擦力
B.A受到B的摩擦力水平向左
C.B受到A的摩擦力水平向左
D.地面对B的摩擦力为静摩擦力,水平向右
3.如图所示,船夫站在水平甲板上撑杆使船离岸,该过程中
A.船夫和船之间存在摩擦力
B.岸对杆的作用力大于杆对岸的作用力
C.杆的弯曲是由杆对岸的作用力引起的
D.船夫对杆的力和岸对杆的力是一对相互作用力
4.关于大人拉小孩,下列说法中正确的是(  )
A.当小孩被大人拉动时,大人拉力大于小孩的拉力
B.当小孩赖着不动时,大人拉力小于小孩拉力
C.不管什么情况下,大人拉力总大于小孩拉力,因为大人的力气总比小孩大
D.不管什么情况下,大人拉力与小孩的拉力大小相等
5.如图所示,用质量不计的轻绳L1和L2将M、N两重物悬挂起来,则下列说法正确的是(  )
A.L1对M的拉力和L2对M的拉力是一对平衡力
B.L2对M的拉力和L2对N的拉力是一对作用力与反作用力
C.L1对M的拉力和M对L1的拉力是一对平衡力
D.L2对N的拉力和N对L2的拉力是一对作用力和反作用力
6.黑板擦被竖直悬挂着的磁性黑板紧紧吸住不动,下列说法正确的是( )
A.黑板擦受到四个力作用,其中有三个力的施力物体是黑板
B.黑板擦与黑板间在水平方向有一对相互作用力
C.磁力和弹力是一对作用力反作用力
D.摩擦力大于重力,黑板擦才不会掉下来
7.如图甲、乙所示,在外力F作用下,A、B两物体一起以相同速度沿F的方向做匀速直线运动,在图甲中A、B间有________对作用力与反作用力。在图乙中A、B间有________对作用力和反作用力。
8.分别画出图中小球的受力示意图。(图甲中小球用细绳悬挂着静止在光滑的斜面上,乙中小球用细绳拉着静止在桌角上,丙中小球固定在杆上)
9.如图所示,甲、乙两根相同的条形磁铁吸在一起,置于水平桌面上.已知两根磁铁间的磁力作用大小为F,每根磁铁重为G,则磁铁乙对磁铁甲的弹力大小为多少?磁铁乙对桌面的弹力大小为多少?
10.如图所示,倾角为的楔形木块放在水平地面上,一物体的质量为,置于楔形木块的斜面上,现对木块施以水平推力使、一起向左做匀加速运动,且与不发生相对滑动,不计一切摩擦力,重力加速度为,求:(1)物体所受的合力大小;
(2)物体对木块的压力大小

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