资源简介 3.3 牛顿第三定律(知识解读)(解析版) 知识点 1 作用力与反作用力 知识点 2 牛顿第三定律 知识点 3 相互作用力与平衡力的区别和联系 作业 巩固训练知识点 1 作用力与反作用力1、作用力与反作用力相同点(1)作用力和反作用力大小总是相等(等大)。(2)作用力和反作用力作用在一条直线上(共线)。(3)作用力和反作用力总是同时产生、同时变化、同时消失(同时)。(4)作用力和反作用力是同一性质的力。2、作用力与反作用力不同点(1)作用力和反作用力方向相反(反向)。(2)作用力和反作用力作用在不同的物体上(异物)。(3)作用力和反作用力效果不能相互抵消,不能认为合力为零(异效)。【典例 1-1】关于作用力和反作用力,下列说法中正确的是( )A.作用力和它的反作用力可以相互抵消B.作用力和反作用力可能不是同种性质的力C.地球对人的作用力和人对地球的作用力大小相等、方向相反且作用在同一直线上D.汽车牵引拖车前进,当车加速时,汽车对拖车的作用力大于拖车对汽车的作用力【答案】C【详解】A.作用力和它的反作用力作用在不同物体上,不可以相互抵消,故 A 错误;B.根据牛顿第三定律,作用力和反作用力是同种性质的力,故 B 错误;C.根据牛顿第三定律,地球对人的作用力和人对地球的作用力大小相等、方向相反且作用在同一直线上,故 C 正确;D.根据牛顿第三定律,汽车牵引拖车前进,当车加速时,汽车对拖车的作用力等于拖车对汽车的作用力,故 D 错误。故选 C。【典例 1-2】(多选)在水平桌面上放置一个杯子,下列说法正确的是( )A.杯子所受重力与杯子对桌面的压力是一对平衡力B.杯子所受重力与桌面对杯子支持力是一对平衡力C.杯子对桌面的压力与桌面对杯子支持力是一对作用力与反作用力D.杯子所受重力与桌面对杯子支持力是一对作用力与反作用力【答案】BC【详解】A.杯子所受重力与杯子对桌面的压力分别作用在两个物体上,不可能是一对平衡力,故 A 错误;B.杯子所受重力与桌面对杯子支持力作用在同一个物体上,大小相等,方向相反,作用在同一直线上,是一对平衡力,故 B 正确;C.杯子对桌面的压力与桌面对杯子支持力是杯子与桌面之间的相互作用,是一对作用力与反作用力,故 C 正确;D.杯子所受重力与桌面对杯子支持力作用在同一个物体上,效果可以抵消,是一对平衡力,故 D 错误。故选 BC。【典例 1-3】两个物体之间的作用力和反作用力总是大小 ,方向 ,作用在同一条直线上。【答案】 相等 相反【详解】[1][2]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,且性质相同。【变式 1-1】如图所示,天津市滨海新区某动物园中,一只金丝猴在树林中玩耍时,单手握住树枝悬挂在空中静止时,下列说法正确的是( )A.猴受到的重力与树枝对猴的拉力是一对平衡力B.猴对树枝的拉力与猴受到的重力是一对平衡力C.猴对树枝的拉力与树枝对猴的拉力不是一对作用力与反作用力D.猴受到的重力与树枝对猴的拉力是一对作用力与反作用力【答案】A【详解】AD.金丝猴单手握住树枝悬挂在空中静止,其受重力和树枝的拉力,合力为零,则猴受到的重力与树枝对猴的拉力是一对平衡力,故 A 正确,D 错误;B.猴对树枝的拉力与猴受到的重力,作用在两个物体上,不是一对平衡力,故 B 错误;C.猴对树枝的拉力与树枝对猴的拉力,根据牛顿第三定律可知,是一对作用力与反作用力,故 C 错误。故选 A。【变式 1-2】(多选)如图所示,用细绳把小球悬挂起来,当小球静止时,下列说法中正确的是( )A.小球受到的重力和细绳对天花板的拉力是一对平衡力B.小球受到的重力和小球对细绳的拉力是一对作用力与反作用力C.小球受到的重力和细绳对小球的拉力是一对平衡力D.细绳对小球的拉力和小球对细绳的拉力是一对作用力与反作用力【答案】CD【详解】A.小球受到的重力受力物体为小球,细绳对天花板的拉力受力物体为天花板,二力不是一对平衡力,故 A 错误;C.小球受到的重力受力物体为小球,细绳对小球的拉力受力物体为小球,二力是一对平衡力,故 C 正确;BD.小球受到的绳子的拉力和小球对细绳的拉力,二者大小相等,方向相反,作用在两个物体上,故是一对作用力和反作用力,故 D 正确,B 错误。故选 CD。【变式 1-3】图示为利用传感器记录的两个物体间的作用力和反作用力随时间的变化图线,根据图线可以得出作用力与反作用力总是大小 ,方向 。【答案】 相等 相反【详解】[1][2]根据题图可以看出作用力和反作用力关于时间轴对称即大小相等,一个力大于 0,另一个力小于 0,故说明作用力和反作用力一正一负,即方向相反知识点 2 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相等,方向相反,作用在同一条直线上。2、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。3、应用牛顿第三定律分析问题时应注意以下几点(1)不要凭日常观察的直觉印象随便下结论,分析问题需严格依据科学理论。(2)理解应用牛顿第三定律时,一定抓住“总是”二字,即作用力与反作用力的这种关系与物体的运动状态无关。(3)与平衡力区别应抓住作用力和反作用力分别作用在两个物体上。【典例 2-1】右图是马拉车的示意图,根据牛顿第三定律可知( )A.若车加速前进,马拉车的力大于车拉马的力B.若车匀速前进,马拉车的力与车拉马的力二力平衡C.若车减速前进,马拉车的力小于车拉马的力D.无论如何行驶,马拉车的力的大小都等于车拉马的力的大小【答案】D【详解】ACD.不管马拉车不动还是马拉车前进,马拉车的力都等于车拉马的力,这是一对作用力和反作用力,大小相等、方向相反,AC 错误,D 正确;B.马拉车的力与车拉马的力是一对作用力和反作用力,大小相等、方向相反、作用在两个物体上,而一对平衡力作用在同一物体上,B 错误。故选 D。【典例 2-2】(多选)牛顿在总结 C·雷恩、J·沃利斯和 C·惠更斯等人的研究结果后,提出了著名的牛顿第三定律,阐述了作用力和反作用力的关系,从而与牛顿第一定律和牛顿第二定律形成了完整的牛顿力学体系。下列关于作用力和反作用力的说法正确的是( )A.物体先对地面产生压力,然后地面才对物体产生支持力B.物体对地面的压力和地面对物体的支持力互相平衡C.人推车前进,人对车的作用力大小等于车对人的作用力大小D.物体在地面上滑行,不论物体的速度多大,物体对地面的摩擦力与地面对物体的摩擦力始终大小相等【答案】CD【详解】A.由作用力和反作用力的同时性知,压力与支持力同时产生,选项 A 错误;B.物体对地面的压力和地面对物体的支持力为作用力和反作用力,选项 B 错误;CD.作用力和反作用力大小相等,所以人对车的作用力大小等于车对人的作用力大小,物体对地面的摩擦力与地面对物体的摩擦力始终大小相等,选项 CD 正确。故选 CD。【变式 2-1】几位同学在学习牛顿第三定律时,对马拉车发表了下列看法,其中正确的是( )A.马拉车不动,是因为马拉车的力小于车拉马的力B.马拉车前进,是因为马拉车的力大于车拉马的力C.马拉车不动时,是因为马拉车的力跟车拉马的力互相平衡D.马拉车加速前进,马拉车的力的大小等于车拉马的力的大小【答案】D【详解】ABD.不管马拉车不动还是马拉车前进,马拉车的力都等于车拉马的力,这是一对作用力和反作用力,故 AB 错误,D 正确;C.马拉车的力与车拉马的力是一对作用力和反作用力,大小相等、方向相反、作用在两个物体上,而一对平衡力作用在同一物体上,故 C 错误。故选 D。【变式 2-2】(多选)用计算机辅助实验系统做验证牛顿第三定律的实验∶用一辆电玩具汽车拖运另一辆无动力的玩具汽车,在两车挂接处装上传感器探头,并把它们的挂钩连在一起.当电玩具汽车通电后拉着另一辆车向前运动时,可以在显示器屏幕上呈现相互作用力随时间变化的图像,如图所示. 观察分析两个力传感器的相互作用力随时间变化的曲线,可以得出以下实验结论,其中正确的是A.作用力与反作用力的大小时刻相等B.作用力与反作用力作用在同一物体上C.作用力与反作用力大小相等,方向相反D.作用力与反作用力方向相同【答案】AC【详解】AC.由图象不难看出两个力的大小总是相等的,并且两个力的方向也是始终相反的,它们的变化的情况也是一样的,所以 AC 正确;BD.作用力与反作用力是两个物体之间的相互作用,大小相等,方向相反,所以 BD 错误。故选 AC。知识点 3 相互作用力与平衡力的区别和联系1、 比较作用力和反作用力与平衡力的异同点:一对作用力与反作用力 一对平衡力大小 相等 相等相同 方向 相反 相反点是否共线 共线 共线性质 一定相同 不一定相同不 作用时间 同时产生、同时消失 不一定同时产生、同时消失同 作用对象 不同(异体) 相同(同体点两个力在不同物体产生 两个力在同一物体上使物体达到作用效果不同效果,不能抵消 平衡的效果2、区分作用力、反作用力和平衡力的方法:区分作用力、反作用力和平衡力,最简单的方法是看涉及的物体的个数。(1)作用力与反作用力只涉及两个相互作用的物体,是甲物体对乙物体,乙物体对甲物体的关系。(2)平衡的一对力涉及三个物体,即两个施力物体同时作用在一个受力物体上。【典例 3-1】书放在水平桌面上,如图所示,下列说法正确的是( )A.书受到的重力就是地球对物体的吸引力B.书对桌面的压力就是书所受的重力C.书对桌面的压力,是因为书发生了微小形变而产生的D.书受到的支持力与书对桌面的压力大小相等、方向相反,是一对平衡力【答案】C【详解】A.书受到的重力是由于地球对物体的吸引力而产生的,但不是地球对物体的吸引力,选项 A 错误;B.压力和重力是不同性质的力,只能说书对桌面的压力大小等于书所受的重力大小,选项 B错误;C.书对桌面的压力,是因为书发生了微小形变而产生的,选项 C 正确;D.书受到的支持力与书对桌面的压力大小相等、方向相反,是一对相互作用力,选项 D 错误。故选 C。【典例 3-2】(多选)图甲为明德中学第三十五届田径运动会开幕式时采用中国大疆(DJI)无人机拍摄的照片,图乙为正在高空进行拍摄的无人机。若图乙中无人机在空中处于悬停状态进行拍摄,在无风无雨的理想情况下,下列说法正确的是( )A.无人机所受重力和空气对无人机向上的推力为一对平衡力B.无人机所受重力和无人机对空气向下推力为一对平衡力C.无人机所受重力和空气对无人机向上的推力为一对作用力与反作用力D.无人机对空气向下的推力等于空气对无人机向上的推力【答案】AD【详解】AC.无人机所受重力和空气对无人机向上的推力作用在同一物体,大小相等,方向相反,故无人机所受重力和空气对无人机向上的推力为一对平衡力,故 A 正确,C 错误;B.无人机所受重力和无人机对空气向下推力受力物体不同,不是一对平衡力,故 B 错误;D.根据牛顿第三定律可知无人机对空气向下的推力等于空气对无人机向上的推力,故 D 正确。故选 AD。【变式 3-1】如图所示,校园唐世芳校长的铜像屹立在大理石基座正中央, 默默注视着奋笔疾书中的同学,下列说法正确的是( )A.对地面受力分析,地面有受到铜像对它的压力B.基座受到的重力和地面对基座的支持力是一对平衡力C.铜像对基座的压力和基座对铜像的支持力是一对相互作用力D.基座对铜像的支持力是铜像形变产生的【答案】C【详解】A.因为大理石基座与地面接触,对地面受力分析,得地面受到大理石基座对它施加压力,故 A 错误;B.基座的重力加铜像的重力等于地面对基座的支持力,得基座受到的重力和地面对基座的支持力大小不相等,不是一对平衡力,故 B 错误;C.铜像对基座的压力作用在基座上,基座对铜像的支持力作用在铜像上,分别作用在两个不同物体上,且压力与支持力大小相等,方向相反,是一对相互作用力,故 C 正确;D.基座对铜像的支持力,是由于基座发生形变产生的,故 D 错误。故选 C。【变式 3-2】(多选)如图所示,调皮的小猴子用尾巴悬挂在树枝上,则( )A.小猴子所受重力与小猴子对树枝的拉力是一对平衡力B.静止时,小猴子所受重力与树枝对小猴子的拉力是一对平衡力C.前后摆动时,小猴子所受重力与树枝对小猴子的拉力是一对平衡力D.前后摆动时,小猴子对树枝的拉力与树枝对小猴子的拉力大小相等【答案】BD【详解】A.小猴子所受重力与小猴子对树枝的拉力既不是一对平衡力,也不是一对相互作用力,选项 A 错误;B.静止时,小猴子所受重力与树枝对小猴子的拉力是一对平衡力,选项 B 正确;C.前后摆动时,不是平衡状态,小猴子所受重力与树枝对小猴子的拉力不是一对平衡力,选项 C 错误;D.小猴子对树枝的拉力与树枝对小猴子的拉力是相互作用力,大小相等,选项 D 正确。故选 BD。一、单选题1.如图,一艘正在高速行驶的游艇上,乘客用手触摸了正在飞行的野鸭,感觉到野鸭停在空中,对此下列说法正确的是( )A.乘客以野鸭为参考系是在高速运动的B.研究飞行的野鸭相对乘客静止原因时,不能将野鸭看成质点C.野鸭能相对乘客静止,是由于挥动翅膀时对空气有作用力D.乘客感觉到野鸭停在空中是以静止湖水为参考系的【答案】C【详解】A.因为乘客用手触摸了正在飞行的野鸭,感觉到野鸭停在空中,所以乘客以野鸭为参考系是静止的,故 A 错误;B.研究飞行的野鸭相对乘客静止原因时,可以忽略野鸭的大小和形状,能将野鸭看成质点,故 B 错误;C.野鸭能相对乘客静止,是由于挥动翅膀时对空气有作用力,空气对翅膀反作用力让野鸭飞行,故 C 正确;D.乘客感觉到野鸭停在空中是以乘客自己为参考系,故 D 错误。故选 C。2.关于下图的描述中,不正确的是( )A.甲图中港珠澳大桥钢绳对桥面产生拉力的原因是钢绳发生了形变B.乙图中站在电梯水平台阶上的人随电梯一起匀速上楼过程,人没有受到静摩擦力作用C.丙图中马拉板车在地面上加速前进,马对车的拉力和车对马的拉力是一对相互作用力D.丁图中跳高运动员能够跳离地面,是因为人对地面的压力小于地面对人的支持力【答案】D【详解】A.甲图中港珠澳大桥钢绳对桥面产生拉力的原因是钢绳发生了形变,对与之接触的桥面产生了弹力作用,故 A 正确,不符合题意;B.乙图中站在电梯水平台阶上的人随电梯一起匀速上楼过程,受到竖直向下的重力与竖直向上的支持力,这两个力平衡,人在水平方向没有运动趋势,人没有受到静摩擦力作用,故 B 正确,不符合题意;C.丙图中马拉板车在地面上加速前进,根据牛顿第三定律可知,马对车的拉力和车对马的拉力是一对相互作用力,故 C 正确,不符合题意;D.图中跳高运动员能够跳离地面,根据牛顿第三定律可知,人对地面的压力与地面对人的支持力是一对相互作用力,两个力大小相等,故 D 错误,符合题意。故选 D。3.如图所示,水平地面上固定有倾角为 45°的斜面体 A,A 的斜面上垂直固定有一挡板 B,一小球 C 静止放置在斜面体与挡板之间,A 的斜面与挡板 B 均光滑,球 C 对斜面的压力大小为F1,对挡板的压力大小为F2 ,则( )A F 2 F B F = F C F 2 2. 1 = 2 . 1 2 . 1 = F2 D.F1 = 2F2 3 2【答案】B【详解】根据题意,对小球 C 进行受力分析,如图所示则有FN1 = FN2由牛顿第三定律有FN1 = F1,FN2 = F2则球对斜面的压力和对挡板的压力大小相等。故选 B。4.如图所示,瘦子甲和大力士乙用一根绳拔河(绳子质量不计),最后乙获胜。下列说法正确的是( )A.两人僵持不下保持静止时,地面对甲的摩擦力水平向右B.两人僵持不下保持静止时,甲的重力和地面对甲的支持力是一对相互作用力C.甲被加速向右拉时,绳对乙的拉力大小大于绳对甲的拉力大小D.甲被加速向右拉时,绳对甲的拉力大小等于甲对绳的拉力大小【答案】D【详解】A.两人僵持不下保持静止时,甲有向右的运动趋势,地面对甲的摩擦力水平向左,故 A 错误;B.两人僵持不下保持静止时,甲的重力和地面对甲的支持力作用在同一物体上,是一对平衡力,故 B 错误;CD.同一根绳子的拉力相等,则甲被加速向右拉时,绳对乙的拉力大小和绳对甲的拉力大小是相等的,故 C 错误,D 正确;故选 D。5.如图所示,物块 A 放在木板 B 上,用水平向左的力推 A,A 向左运动而 B 保持静止,已知 A、B 接触面粗糙,则下列说法正确的是( )A.B 对 A 的摩擦力方向水平向左B.桌面对 B 的摩擦力方向水平向右C.桌面和 A 对 B 的摩擦力是一对相互作用力D.桌面对 B 的支持力与 A 对 B 的压力是一对平衡力【答案】B【详解】A. A 向左运动而 B 保持静止,所以 A 受到 B 对其水平向右的摩擦力,故 A 错误;B.对 B 受力分析,B 受重力、桌面对 B 的支持力、A 对 B 的压力、A 对 B 水平向左的摩擦力、桌面对 B 水平向右的摩擦力,故 B 正确;C.桌面和 A 对 B 的摩擦力是不同物体对 B 的作用力,大小相等,方向相反,是一对平衡力,不是一对相互作用力,故 C 错误;D. 桌面对 B 的支持力大小等于 A 对 B 的压力与 B 的重力大小之和,故 D 错误。故选 B。6.图为我市某幼儿园拍篮球活动。下列说法正确的是( )A.拍篮球时可以把篮球看作质点B.看队伍是否整齐时可以把小孩看作质点C.篮球对地面的撞击力是由于篮球的形变产生的D.手向下拍打篮球时手对篮球的作用力大于篮球对手的作用力【答案】C【详解】A.拍篮球时,篮球的大小不能忽略不计,不可以把篮球看作质点,选项 A 错误;B.看队伍是否整齐时,小孩的大小不能忽略,不可以把小孩看作质点,选项 B 错误;C.篮球对地面的撞击力是由于篮球的形变产生的,选项 C 正确;D.手向下拍打篮球时手对篮球的作用力等于篮球对手的作用力,选项 D 错误。故选 C。7.燃气灶支架有很多种规格和款式。如图所示,这是 a、b 两款不同的燃气灶支架,它们都是在一个圆圈底座上等间距地分布有五个支架齿,每一款支架齿的简化示意图在对应的款式下方。如果将质量相同、尺寸不同的球面锅置于两款支架上,则锅的尺寸越大( )A.a 款每个支架齿受到的压力越大 B.a 款每个支架齿受到的压力越小C.b 款每个支架齿受到的压力越大 D.b 款每个支架齿受到的压力越小【答案】B【详解】AB.a 款支架对球面锅的支持力方向指向球面锅的球心,如下图锅处于平衡状态mg = 5FN cosq解得支架对球面锅的支持力F mgN = 5cosq由图知,锅的尺寸越大,q 越小,则支架对球面锅的支持力越小。又由牛顿第三定律得,锅的尺寸越大,球面锅对支架的压力越小。故 A 错误,B 正确;CD.b 款支架对球面锅的支持力方向垂直于接触面,如下图锅处于平衡状态mg = 5FN cosq解得支架对球面锅的支持力F mgN = 5cosq由图知,不论锅的尺寸大小,q 不变,则支架对球面锅的支持力大小不变。又有牛顿第三定律得,锅的尺寸无论大小,球面锅对支架的压力不变。故 CD 错误。故选 B。8.如图所示,原长为 L 的轻质弹簧一端固定在 O 点,另一端将一厚度为 d、重力为 G 的方形木块压在竖直墙壁 MN 上的 p 点时,木块恰好能保持静止。已知 Op 水平且Op = L ,木块与墙壁间的动摩擦因数为 ,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,弹簧始终在弹性限度内,则( )A.木块受 3 个力B.木块对墙面的压力与墙面对木块的压力是一对平衡力C.木块所受摩擦力大小为 GGD.弹簧的劲度系数为 d【答案】D【详解】A.对木块受力分析,木块受重力、弹簧的压力、墙壁对木块的支持力和墙壁对木块的静摩擦力,共 4 个力,故 A 错误;B.木块对墙面的压力与墙面对木块的压力是一对相互作用力,故 B 错误;C.竖直方向,根据平衡条件可知木块所受摩擦力大小为G ,故 C 错误;D.根据题意木块恰好能保持静止,竖直方向f = G = kd解得k G= d故 D 正确。故选 D。二、多选题9.(多选)在日常生活中,我们经常会接触到一些民谚、俗语,它们都蕴含着丰富的物理知识,以下对它们的理解正确的是( )A.“泥鳅黄鳝交朋友,滑头对滑头”——泥鳅、黄鳝的表面都比较光滑,摩擦力小B.“一只巴掌拍不响”——力是物体对物体的作用,一只巴掌要么拍另一只巴掌,要么拍在其他物体上才能产生力的作用,才能拍响C.“鸡蛋碰石头,自不量为”——鸡蛋和石头相碰时石头撞击鸡蛋的力大于鸡蛋撞击石头的力D. “人心齐,泰山移”—— 如果各个分力的方向一致,则合力的大小等于各分力大小的代数和【答案】ABD【详解】A.减小接触面的粗糙程度,可以减小摩擦,泥鳅黄鳝的表面都光滑且润滑,摩擦力小,故 A 正确;B.力是物体对物体的作用,一只巴掌要么拍另一只巴掌,要么拍在其它物体上才能产生力的作用,才能拍响,故 B 正确;C.根据牛顿第三定律可知,鸡蛋和石头相碰时石头撞击鸡蛋的力等于鸡蛋撞击石头的力,故 C 错误;D.如果各个分力的方向一致,则合力的大小等于各个分力的大小之和,故 D 正确。故选 ABD。10.(多选)如图所示,三个完全相同的圆柱体叠放后置于水平面上,两侧用挡板夹住,现在两侧挡板上施加水平方向的外力 F,平衡时,三个圆柱体两两相切,忽略一切摩擦,已知每个圆柱体的质量均为 m,重力加速度为 g。则下列说法正确的是( )A.B 对 A 的支持力大小为 mg3B.B 对地面的压力大小为 mg2C F 3.当 = mg 时,B、C 间的作用力为零6D 3.若F = mg ,B、C 3间的作用力为 mg3 3【答案】BC【详解】A.设 B 对 A 的支持力大小为F1,对 A,根据竖直方向的平衡条件可得2F1 sin 60° = mg解得F 31 = mg3故 A 错误;B.对 ABC 整体,竖直方向根据平衡条件可知,地面对整体的支持力为3mg ,根据对称性可3知,地面对 B 的支持力大小为 mg ,根据牛顿第三定律可知,B 对地面的压力大小为23 mg ,故 B 正确;2C.当 B、C 间的作用力恰为零时,A 对 B 的压力的水平分力应恰好等于 F,则有F1 cos 60° = F解得F 3= mg6故 C 正确;D 3.若F = mg ,对 B,根据平衡条件3F = F2 + F1 cos 60°解得 B 对 C 的弹力F 32 = mg6故 D 错误。故选 BC。11.(多选)“柳条搓线絮搓棉,搓够干寻放纸鸢”,四月正是放风筝的好时节。如图所示,在轻绳拉力的作用下,风筝始终静止在空中,下列说法正确的是( )A.轻绳对人的拉力大于地面对人的摩擦力B.人对地面的压力小于人和风筝受到的总重力C.气流对风筝的作用力方向水平向左D.气流对风筝的作用力方向沿轻绳向上【答案】AB【详解】A.轻绳对人的拉力的水平分力等于地面对人的摩擦力,因此拉力大于地面对人的摩擦力,A 正确;CD.风筝受到重力,绳子拉力和气流对风筝的作用力,气流对风筝的作用力一定与重力和绳子拉力的合力平衡,因此一定指向左上方。CD 错误。B.由于风筝受到气流对它向左上方的作用力,将人和风筝作为整体,在竖直方向上,受地面的支持力小于人和风筝受到的总重力,根据牛顿第三定律可知,人对地面的压力小于人和风筝受到的总重力,B 正确。故选 AB。12.(多选)如图所示,质量为 m 的木块在质量为 M 的长木板上,受到水平向右的拉力 F的作用而向右滑行,长木板始终处于静止状态,已知木块与木板间的动摩擦因数为 1,木板与地面间的动摩擦因数为 2 ,下列说法正确的是( )A.木块受到木板的摩擦力的大小一定是 1mgB.木板受到地面的摩擦力的大小一定是 2MgC.木板受到地面的摩擦力的大小一定是 2 m + M gD.木板受到地面的摩擦力的大小一定是 1mg【答案】AD【详解】根据题意可知,木块向右滑行,长木板静止,则木块受长木板向左的滑动摩擦力,大小为f1 = 1mg由牛顿第三定律可知,长木板受木块向右的滑动摩擦力,大小为f2 = f1 = 1mg由于木板相对地面静止,地面给它的是静摩擦力,不能用滑动摩擦力公式计算,由平衡条件可得,木板受到地面的摩擦力的大小一定是f3 = f2 = 1mg故选 AD。三、填空题13.榫卯结构是极为精妙的发明,广泛应用于中国古建筑和古典家具中,体现了中国匠人的精湛技艺。如图所示,木工师傅用一直角三角形木楔来紧固榫卯 A、B,现用F = 200N的水平力打击木楔,木楔对 A 有 400N 的弹力,木楔自身重力、摩擦均忽略不计,则木楔对 A 的弹力方向为 (选填“竖直向上”、“与木楔斜面垂直向上”),木楔的夹角q 等于 ,木楔对 B 的弹力为 N。【答案】 与木楔斜面垂直向上 30° 200 3【详解】[1]弹力的方向垂直接触面指向受力物体,则木楔对 A 的弹力方向为与木楔斜面垂直向上。[2][3]根据题意,由牛顿第三定律可知,A 对木楔的压力大小为 400N,方向为与木楔斜面垂直向下,对木楔受力分析,如图所示由平衡条件有FA sinq = F ,FA cosq = FB解得q = 30°,FB = 200 3N由牛顿第三定律可知,木楔对 B 的弹力为F 'B = FB = 200 3N14.以卵击石,鸡蛋“粉身碎骨”,而石头“安然无恙”,此时,石头对鸡蛋的作用力(填“大于”、“等于”或“小于”) 鸡蛋对石头的反作用力。【答案】等于【详解】以卵击石是石头和鸡蛋相互作用,它们肯定都受到了力的作用,这一对力就是一对相互作用力,所以它们的大小相等方向相反。四、解答题15.如图所示,水平地面上固定有一竖直光滑杆,杆上套有质量为 m=0.4kg 的圆环,地面上放一质量为 M=1kg 的物块,圆环和物块由绕过光滑定滑轮的轻绳相连,物块恰好不滑动,连接圆环和物块的轻绳与竖直方向的夹角分别为 α=37°,β=53°。设物块与地面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力(重力加速度 g=10m/s2,取 sin37°=0.6, cos37°=0.8)。求:(1)轻绳的拉力大小;(2)物块对地面的压力大小;(3)物块与地面间的动摩擦因数。【答案】(1)5N4;(2)7N;(3)7【详解】(1)以圆环为对象,竖直方向根据受力平衡可得T cosa = mg解得轻绳的拉力大小为T = 5N(2)以物块为研究对象,竖直方向根据受力平衡可得N +T cos b = Mg解得N = Mg -T cos b = 7N由牛顿第三定律可知,物块对地面压力大小为N = N = 7N(3)以物块为研究对象,水平方向根据受力平衡可得f = T sin b = 4N又f = N解得物块与地面间的动摩擦因数为 f 4= =N 716.成语“以卵击石”是指拿蛋去碰石头,比喻不自量力,自取灭亡。(1)如图所示,以卵击石时,卵对石头的作用力大,还是石头对卵的作用力大?(2)为什么会出现“卵碎石全”的不同效果?【答案】(1)以卵击石时,卵对石头的作用力与石头对卵的作用力是一对作用力和反作用力,根据牛顿第三定律可知,两个力等大、反向;(2)虽然卵对石头的作用力与石头对卵的作用力等大,但由于两者能承受的最大外力不同,所以会出现不同的作用效果。【详解】(1)以卵击石时,卵对石头的作用力与石头对卵的作用力是一对作用力和反作用力,根据牛顿第三定律可知,两个力等大、反向;(2)虽然卵对石头的作用力与石头对卵的作用力等大,但由于两者能承受的最大外力不同,所以会出现不同的作用效果。17.拔河为双方各执绳的一端进行角力的体育活动,属于中国的传统运动项目。通过拔河,我们可以享受团队合作的快乐,在轻松的氛围中增进友谊。(1)(多选)拔河比赛前可做哪些准备提高获胜几率( )A.选择摩擦力大的鞋子 B.提升臂力C.增大体重 D.在手上抹粉防止打滑(2).如漫画所示,若甲、乙两人在粗糙的水平地面上拔河,两人力气、体重差不多,穿相同材质的鞋,全程绳子未脱手,则( )A.甲赢的几率大 B.乙赢的几率大C.力气大的肯定赢 D.两人赢的几率相同(3).如漫画所示,甲、乙两人质量都为 50kg,绳子与水平方向夹角为30°,若两人在光滑的冰面上拔河,甲朝乙的方向运动的加速度大小是1.5m/s2 ,则绳子对甲的拉力 对乙的拉力(选填“大于”“等于”或“小于”),乙的加速度大小为 m/s2 。【答案】 ACD A 等于 1.5【详解】(1)[1]根据物体间力的作用是相互的,对于拔河的两个队,甲对乙施加多大的力,乙同时也给甲多大的力。所以提升臂力对获胜无帮助。我们对拔河的两个队进行受力分析就可知道,只要所受的拉力小于人脚与地面的最大静摩擦力就不会被拉动,因此增大与地面的摩擦力就成了胜负的关系。可知,拔河比赛取胜的关键在于增大与地面的摩擦。所以为了获胜可以拔河比赛时我们要选择摩擦力大的鞋子;可以增加体重,目的是增大对地面的压力,从而增加与地面的摩擦力;还可以在手上抹粉防止打滑。故 ACD 正确,B 错误。故选 ACD。(2)[2]分别对两个人进行受力分析如图设细绳与水平方向夹角为 θ,则甲受的最大静摩擦力f甲 = mg +T sinq 乙受的最大静摩擦力f乙 = mg -T sinq 可知甲与地面之间的最大静摩擦力大于乙与地面之间的最大静摩擦力,所以甲容易赢得比赛,与二人力气的大小无关。故选 A。(3)[3][4]根据作用力与反作用力特点可知绳子对甲的拉力等于对乙的拉力。因为地面光滑,所以甲乙在水平方向的合力大小相等,有F = m甲a甲 = 75N对乙有F = m乙a乙得a乙 =1.5m / s23.3 牛顿第三定律(知识解读)(原卷版) 知识点 1 作用力与反作用力 知识点 2 牛顿第三定律 知识点 3 相互作用力与平衡力的区别和联系 作业 巩固训练知识点 1 作用力与反作用力1、作用力与反作用力相同点(1)作用力和反作用力大小总是相等(等大)。(2)作用力和反作用力作用在一条直线上(共线)。(3)作用力和反作用力总是同时产生、同时变化、同时消失(同时)。(4)作用力和反作用力是同一性质的力。2、作用力与反作用力不同点(1)作用力和反作用力方向相反(反向)。(2)作用力和反作用力作用在不同的物体上(异物)。(3)作用力和反作用力效果不能相互抵消,不能认为合力为零(异效)。【典例 1-1】关于作用力和反作用力,下列说法中正确的是( )A.作用力和它的反作用力可以相互抵消B.作用力和反作用力可能不是同种性质的力C.地球对人的作用力和人对地球的作用力大小相等、方向相反且作用在同一直线上D.汽车牵引拖车前进,当车加速时,汽车对拖车的作用力大于拖车对汽车的作用力【典例 1-2】(多选)在水平桌面上放置一个杯子,下列说法正确的是( )A.杯子所受重力与杯子对桌面的压力是一对平衡力B.杯子所受重力与桌面对杯子支持力是一对平衡力C.杯子对桌面的压力与桌面对杯子支持力是一对作用力与反作用力D.杯子所受重力与桌面对杯子支持力是一对作用力与反作用力【典例 1-3】两个物体之间的作用力和反作用力总是大小 ,方向 ,作用在同一条直线上。【变式 1-1】如图所示,天津市滨海新区某动物园中,一只金丝猴在树林中玩耍时,单手握住树枝悬挂在空中静止时,下列说法正确的是( )A.猴受到的重力与树枝对猴的拉力是一对平衡力B.猴对树枝的拉力与猴受到的重力是一对平衡力C.猴对树枝的拉力与树枝对猴的拉力不是一对作用力与反作用力D.猴受到的重力与树枝对猴的拉力是一对作用力与反作用力【变式 1-2】(多选)如图所示,用细绳把小球悬挂起来,当小球静止时,下列说法中正确的是( )A.小球受到的重力和细绳对天花板的拉力是一对平衡力B.小球受到的重力和小球对细绳的拉力是一对作用力与反作用力C.小球受到的重力和细绳对小球的拉力是一对平衡力D.细绳对小球的拉力和小球对细绳的拉力是一对作用力与反作用力【变式 1-3】图示为利用传感器记录的两个物体间的作用力和反作用力随时间的变化图线,根据图线可以得出作用力与反作用力总是大小 ,方向 。知识点 2 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相等,方向相反,作用在同一条直线上。2、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。3、应用牛顿第三定律分析问题时应注意以下几点(1)不要凭日常观察的直觉印象随便下结论,分析问题需严格依据科学理论。(2)理解应用牛顿第三定律时,一定抓住“总是”二字,即作用力与反作用力的这种关系与物体的运动状态无关。(3)与平衡力区别应抓住作用力和反作用力分别作用在两个物体上。【典例 2-1】右图是马拉车的示意图,根据牛顿第三定律可知( )A.若车加速前进,马拉车的力大于车拉马的力B.若车匀速前进,马拉车的力与车拉马的力二力平衡C.若车减速前进,马拉车的力小于车拉马的力D.无论如何行驶,马拉车的力的大小都等于车拉马的力的大小【典例 2-2】(多选)牛顿在总结 C·雷恩、J·沃利斯和 C·惠更斯等人的研究结果后,提出了著名的牛顿第三定律,阐述了作用力和反作用力的关系,从而与牛顿第一定律和牛顿第二定律形成了完整的牛顿力学体系。下列关于作用力和反作用力的说法正确的是( )A.物体先对地面产生压力,然后地面才对物体产生支持力B.物体对地面的压力和地面对物体的支持力互相平衡C.人推车前进,人对车的作用力大小等于车对人的作用力大小D.物体在地面上滑行,不论物体的速度多大,物体对地面的摩擦力与地面对物体的摩擦力始终大小相等【变式 2-1】几位同学在学习牛顿第三定律时,对马拉车发表了下列看法,其中正确的是( )A.马拉车不动,是因为马拉车的力小于车拉马的力B.马拉车前进,是因为马拉车的力大于车拉马的力C.马拉车不动时,是因为马拉车的力跟车拉马的力互相平衡D.马拉车加速前进,马拉车的力的大小等于车拉马的力的大小【变式 2-2】(多选)用计算机辅助实验系统做验证牛顿第三定律的实验∶用一辆电玩具汽车拖运另一辆无动力的玩具汽车,在两车挂接处装上传感器探头,并把它们的挂钩连在一起.当电玩具汽车通电后拉着另一辆车向前运动时,可以在显示器屏幕上呈现相互作用力随时间变化的图像,如图所示. 观察分析两个力传感器的相互作用力随时间变化的曲线,可以得出以下实验结论,其中正确的是A.作用力与反作用力的大小时刻相等B.作用力与反作用力作用在同一物体上C.作用力与反作用力大小相等,方向相反D.作用力与反作用力方向相同知识点 3 相互作用力与平衡力的区别和联系1、 比较作用力和反作用力与平衡力的异同点:一对作用力与反作用力 一对平衡力大小 相等 相等相同 方向 相反 相反点是否共线 共线 共线性质 一定相同 不一定相同不 作用时间 同时产生、同时消失 不一定同时产生、同时消失同 作用对象 不同(异体) 相同(同体点两个力在不同物体产生 两个力在同一物体上使物体达到作用效果不同效果,不能抵消 平衡的效果2、区分作用力、反作用力和平衡力的方法:区分作用力、反作用力和平衡力,最简单的方法是看涉及的物体的个数。(1)作用力与反作用力只涉及两个相互作用的物体,是甲物体对乙物体,乙物体对甲物体的关系。(2)平衡的一对力涉及三个物体,即两个施力物体同时作用在一个受力物体上。【典例 3-1】书放在水平桌面上,如图所示,下列说法正确的是( )A.书受到的重力就是地球对物体的吸引力B.书对桌面的压力就是书所受的重力C.书对桌面的压力,是因为书发生了微小形变而产生的D.书受到的支持力与书对桌面的压力大小相等、方向相反,是一对平衡力【典例 3-2】(多选)图甲为明德中学第三十五届田径运动会开幕式时采用中国大疆(DJI)无人机拍摄的照片,图乙为正在高空进行拍摄的无人机。若图乙中无人机在空中处于悬停状态进行拍摄,在无风无雨的理想情况下,下列说法正确的是( )A.无人机所受重力和空气对无人机向上的推力为一对平衡力B.无人机所受重力和无人机对空气向下推力为一对平衡力C.无人机所受重力和空气对无人机向上的推力为一对作用力与反作用力D.无人机对空气向下的推力等于空气对无人机向上的推力【变式 3-1】如图所示,校园唐世芳校长的铜像屹立在大理石基座正中央, 默默注视着奋笔疾书中的同学,下列说法正确的是( )A.对地面受力分析,地面有受到铜像对它的压力B.基座受到的重力和地面对基座的支持力是一对平衡力C.铜像对基座的压力和基座对铜像的支持力是一对相互作用力D.基座对铜像的支持力是铜像形变产生的【变式 3-2】(多选)如图所示,调皮的小猴子用尾巴悬挂在树枝上,则( )A.小猴子所受重力与小猴子对树枝的拉力是一对平衡力B.静止时,小猴子所受重力与树枝对小猴子的拉力是一对平衡力C.前后摆动时,小猴子所受重力与树枝对小猴子的拉力是一对平衡力D.前后摆动时,小猴子对树枝的拉力与树枝对小猴子的拉力大小相等一、单选题1.如图,一艘正在高速行驶的游艇上,乘客用手触摸了正在飞行的野鸭,感觉到野鸭停在空中,对此下列说法正确的是( )A.乘客以野鸭为参考系是在高速运动的B.研究飞行的野鸭相对乘客静止原因时,不能将野鸭看成质点C.野鸭能相对乘客静止,是由于挥动翅膀时对空气有作用力D.乘客感觉到野鸭停在空中是以静止湖水为参考系的2.关于下图的描述中,不正确的是( )A.甲图中港珠澳大桥钢绳对桥面产生拉力的原因是钢绳发生了形变B.乙图中站在电梯水平台阶上的人随电梯一起匀速上楼过程,人没有受到静摩擦力作用C.丙图中马拉板车在地面上加速前进,马对车的拉力和车对马的拉力是一对相互作用力D.丁图中跳高运动员能够跳离地面,是因为人对地面的压力小于地面对人的支持力3.如图所示,水平地面上固定有倾角为 45°的斜面体 A,A 的斜面上垂直固定有一挡板 B,一小球 C 静止放置在斜面体与挡板之间,A 的斜面与挡板 B 均光滑,球 C 对斜面的压力大小为F1,对挡板的压力大小为F2 ,则( )A.F 21 = F2 B F = F2 2. 1 2 C.F2 1= F2 D.F3 1= 2F24.如图所示,瘦子甲和大力士乙用一根绳拔河(绳子质量不计),最后乙获胜。下列说法正确的是( )A.两人僵持不下保持静止时,地面对甲的摩擦力水平向右B.两人僵持不下保持静止时,甲的重力和地面对甲的支持力是一对相互作用力C.甲被加速向右拉时,绳对乙的拉力大小大于绳对甲的拉力大小D.甲被加速向右拉时,绳对甲的拉力大小等于甲对绳的拉力大小5.如图所示,物块 A 放在木板 B 上,用水平向左的力推 A,A 向左运动而 B 保持静止,已知 A、B 接触面粗糙,则下列说法正确的是( )A.B 对 A 的摩擦力方向水平向左B.桌面对 B 的摩擦力方向水平向右C.桌面和 A 对 B 的摩擦力是一对相互作用力D.桌面对 B 的支持力与 A 对 B 的压力是一对平衡力6.图为我市某幼儿园拍篮球活动。下列说法正确的是( )A.拍篮球时可以把篮球看作质点B.看队伍是否整齐时可以把小孩看作质点C.篮球对地面的撞击力是由于篮球的形变产生的D.手向下拍打篮球时手对篮球的作用力大于篮球对手的作用力7.燃气灶支架有很多种规格和款式。如图所示,这是 a、b 两款不同的燃气灶支架,它们都是在一个圆圈底座上等间距地分布有五个支架齿,每一款支架齿的简化示意图在对应的款式下方。如果将质量相同、尺寸不同的球面锅置于两款支架上,则锅的尺寸越大( )A.a 款每个支架齿受到的压力越大 B.a 款每个支架齿受到的压力越小C.b 款每个支架齿受到的压力越大 D.b 款每个支架齿受到的压力越小8.如图所示,原长为 L 的轻质弹簧一端固定在 O 点,另一端将一厚度为 d、重力为 G 的方形木块压在竖直墙壁 MN 上的 p 点时,木块恰好能保持静止。已知 Op 水平且Op = L ,木块与墙壁间的动摩擦因数为 ,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,弹簧始终在弹性限度内,则( )A.木块受 3 个力B.木块对墙面的压力与墙面对木块的压力是一对平衡力C.木块所受摩擦力大小为 GGD.弹簧的劲度系数为 d二、多选题9.(多选)在日常生活中,我们经常会接触到一些民谚、俗语,它们都蕴含着丰富的物理知识,以下对它们的理解正确的是( )A.“泥鳅黄鳝交朋友,滑头对滑头”——泥鳅、黄鳝的表面都比较光滑,摩擦力小B.“一只巴掌拍不响”——力是物体对物体的作用,一只巴掌要么拍另一只巴掌,要么拍在其他物体上才能产生力的作用,才能拍响C.“鸡蛋碰石头,自不量为”——鸡蛋和石头相碰时石头撞击鸡蛋的力大于鸡蛋撞击石头的力D. “人心齐,泰山移”—— 如果各个分力的方向一致,则合力的大小等于各分力大小的代数和10.(多选)如图所示,三个完全相同的圆柱体叠放后置于水平面上,两侧用挡板夹住,现在两侧挡板上施加水平方向的外力 F,平衡时,三个圆柱体两两相切,忽略一切摩擦,已知每个圆柱体的质量均为 m,重力加速度为 g。则下列说法正确的是( )A.B 对 A 的支持力大小为 mg3B.B 对地面的压力大小为 mg2C F 3.当 = mg 时,B、C 间的作用力为零6D.若F 3 mg B C 3= , 、 间的作用力为 mg3 311.(多选)“柳条搓线絮搓棉,搓够干寻放纸鸢”,四月正是放风筝的好时节。如图所示,在轻绳拉力的作用下,风筝始终静止在空中,下列说法正确的是( )A.轻绳对人的拉力大于地面对人的摩擦力B.人对地面的压力小于人和风筝受到的总重力C.气流对风筝的作用力方向水平向左D.气流对风筝的作用力方向沿轻绳向上12.(多选)如图所示,质量为 m 的木块在质量为 M 的长木板上,受到水平向右的拉力 F的作用而向右滑行,长木板始终处于静止状态,已知木块与木板间的动摩擦因数为 1,木板与地面间的动摩擦因数为 2 ,下列说法正确的是( )A.木块受到木板的摩擦力的大小一定是 1mgB.木板受到地面的摩擦力的大小一定是 2MgC.木板受到地面的摩擦力的大小一定是 2 m + M gD.木板受到地面的摩擦力的大小一定是 1mg三、填空题13.榫卯结构是极为精妙的发明,广泛应用于中国古建筑和古典家具中,体现了中国匠人的精湛技艺。如图所示,木工师傅用一直角三角形木楔来紧固榫卯 A、B,现用F = 200N的水平力打击木楔,木楔对 A 有 400N 的弹力,木楔自身重力、摩擦均忽略不计,则木楔对 A 的弹力方向为 (选填“竖直向上”、“与木楔斜面垂直向上”),木楔的夹角q 等于 ,木楔对 B 的弹力为 N。14.以卵击石,鸡蛋“粉身碎骨”,而石头“安然无恙”,此时,石头对鸡蛋的作用力(填“大于”、“等于”或“小于”) 鸡蛋对石头的反作用力。四、解答题15.如图所示,水平地面上固定有一竖直光滑杆,杆上套有质量为 m=0.4kg 的圆环,地面上放一质量为 M=1kg 的物块,圆环和物块由绕过光滑定滑轮的轻绳相连,物块恰好不滑动,连接圆环和物块的轻绳与竖直方向的夹角分别为 α=37°,β=53°。设物块与地面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力(重力加速度 g=10m/s2,取 sin37°=0.6, cos37°=0.8)。求:(1)轻绳的拉力大小;(2)物块对地面的压力大小;(3)物块与地面间的动摩擦因数。16.成语“以卵击石”是指拿蛋去碰石头,比喻不自量力,自取灭亡。(1)如图所示,以卵击石时,卵对石头的作用力大,还是石头对卵的作用力大?(2)为什么会出现“卵碎石全”的不同效果?17.拔河为双方各执绳的一端进行角力的体育活动,属于中国的传统运动项目。通过拔河,我们可以享受团队合作的快乐,在轻松的氛围中增进友谊。(1)(多选)拔河比赛前可做哪些准备提高获胜几率( )A.选择摩擦力大的鞋子 B.提升臂力C.增大体重 D.在手上抹粉防止打滑(2).如漫画所示,若甲、乙两人在粗糙的水平地面上拔河,两人力气、体重差不多,穿相同材质的鞋,全程绳子未脱手,则( )A.甲赢的几率大 B.乙赢的几率大C.力气大的肯定赢 D.两人赢的几率相同(3).如漫画所示,甲、乙两人质量都为 50kg,绳子与水平方向夹角为30°,若两人在光滑的冰面上拔河,甲朝乙的方向运动的加速度大小是1.5m/s2 ,则绳子对甲的拉力 对乙的拉力(选填“大于”“等于”或“小于”),乙的加速度大小为 m/s2 。 展开更多...... 收起↑ 资源列表 3.3 牛顿第三定律(知识解读)(学生版) 2024-2025学年高中物理同步知识点解读与专题训练(人教版2019必修第一册).pdf 3.3 牛顿第三定律(知识解读)(教师版) 2024-2025学年高中物理同步知识点解读与专题训练(人教版2019必修第一册).pdf