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第二章　相互作用
第3讲　牛顿第三定律　共点力平衡
素养目标　1.理解共点力、平衡状态、平衡条件.（物理观念） 2.知道受力分析时将研究对象在特定环境中看作质点.（科学思维） 3.会应用共点力的平衡条件分析解决平衡问题.（科学思维） 4.能应用图解法、相似三角形法分析动态平衡和临界、极值问题.（科学思维）
一、牛顿第三定律　受力分析
一、牛顿第三定律　受力分析
A. FT＜FN B. FT＝FN
C. FT＞G D. FT＝G
C
D
相反
同一条直线上
名称 一对平衡力 作用力和
反作用力
作用对象 同一个物体 两个相互作用
的不同物体
作用时间 不一定同时产生、
同时消失 一定同时产生、
同时消失
力的性质 不一定相同 一定相同
作用效果 可相互抵消 不可抵消
深化1　　受力分析的一般步骤
深化2　　受力分析的常用方法
A. 物体对斜面的压力和斜面对物体的支持力是一对平衡力
B. 物体所受的重力和斜面对物体的作用力是一对平衡力
C. 物体对斜面的摩擦力和斜面对物体的摩擦力是一对作用力和反作用力
D. 物体所受的重力可以分解为沿斜面向下的力和对斜面的压力
BC
解析：物体对斜面的压力和斜面对物体的支持力是一对作用力和反作用力，故A错误；斜面对物体的作用力是支持力和摩擦力的合力，与重力平衡，所以物体所受的重力和斜面对物体的作用力是一对平衡力，故B正确；物体对斜面的摩擦力和斜面对物体的摩擦力是一对作用力和反作用力，故C正确；物体所受的重力可以分解为沿斜面向下的力和垂直于斜面向下的力，垂直于斜面向下的力不是对斜面的压力，故D错误.
D
A. 云梯对某个士兵的作用力沿梯子向上
B. 地面对云梯车的摩擦力水平向左
C. 云梯上的士兵数量不变，匀速向上爬升时，地面受到的压力变大
D. 云梯上的士兵数量不变，匀速向上爬升时，地面受到的压力不变
解析：士兵匀速向上爬梯，则受力平衡，云梯对某个士兵的作用力与重力等大反向，则云梯对士兵的作用力竖直向上，选项A错误；士兵在云梯中向上匀速运动时，云梯车水平方向不受力，即云梯相对地面没有运动的趋势，则地面对云梯车无摩擦力，选项B错误；云梯上的士兵数量不变，匀速向上爬升时，地面受到的压力大小等于云梯和士兵的重力之和，则地面受到的压力大小不变，选项C错误，D正确.故选D.
A. 卡纸一共受到4个力的作用
B. 磁扣对卡纸的摩擦力方向竖直向上
C. 卡纸与黑板间的摩擦力跟卡纸的重力大小相等
D. 黑板对卡纸的作用力方向与黑板面不垂直
D
解析：卡纸受重力、黑板的弹力、磁扣的弹力、黑板的摩擦力、磁扣的摩擦力，共5个力，A错误；对磁扣受力分析，卡纸对磁扣的摩擦力方向竖直向上，磁扣对卡纸的摩擦力方向竖直向下，B错误；把磁扣和卡纸看成一个整体，黑板对卡纸的摩擦力大小等于磁扣和卡纸的总重力，C错误；黑板对卡纸的摩擦力竖直向上，弹力垂直于纸面，则黑板对卡纸的作用力方向与黑板面不垂直，D正确.
二、共点力的平衡
A
B. 1.0 N
D. 2.0 N
C. 2f D. 3f
B
解析：选无动力货船S为研究对象，设缆绳拉力大小为T，则根据平衡条件有
2Tcos 30°＝f；再选拖船P为研究对象，受力分析并构建力的矢量三角形如图所示，
拖船发动机提供的动力F与缆绳拉力T及水对船在水平方向的作用力f的合力平衡，
静止
匀速直线运动
0
0
0
深化1　　共点力平衡条件的推论
二力平衡 这两个力大小相等、方向相反
三力平衡 这三个力中任意两个力的合力与第三个力大小相等、方向相反，并且这三个力的矢量可以形成一个封闭的矢量三角形
多力平衡 这些力中任意一个力与其余几个力的合力大小相等、方向相反
深化2　　解决平衡问题的四种方法
合成法 三个共点力平衡时，任意两个力的合力一定与第三个力大小相等、方向相反
正交
分解法 物体受到多个力作用平衡时，将物体所受的力分解为相互垂直的两组，每组力都满足平衡条件
三角
形法 三个共点力平衡时，将力的矢量图平移使三力组成一个首尾依次相接的矢量三角形，根据正弦定理、余弦定理或相似三角形、直角三角形等数学知识求解有关问题
思维模型　用共点力的平衡条件分析解决平衡问题.
角度1　合成法
A. Fa＝0.6G，Fb＝0.4G
B. Fa＝0.4G，Fb＝0.6G
C. Fa＝0.8G，Fb＝0.6G
D. Fa＝0.6G，Fb＝0.8G
D
解析：对光滑圆柱体受力分析如图所示：
由题意有Fa＝Gsin 37°＝0.6G，Fb＝Gcos 37°＝0.8G，故选D.
A. 4tan α＝tan β B. 3tan α＝tan β
C. 2tan α＝tan β D. tan α＝tan β
A
解析：以P、Q两球整体为研究对象，受力如图甲所示，
由平衡条件可得F2＝4mgtan α；隔离Q球，受力如图乙所示，
由平衡条件可得F2＝mgtan β，解得4tan α＝tan β，故选A.
C
解析：
A. d越大，单个爪与锅之间的弹力越大
B. d越大，锅受到的合力越大
C. R越大，单个爪与锅之间的弹力越大
D. R越大，锅受到的合力越小
A
限时跟踪检测
A级·基础对点练
题组一　牛顿第三定律　受力分析
A. 平衡车加速行驶时，车对人的作用力大于人对车的作用力
B. 平衡车匀速行驶时，平衡车受到的重力和地面对平衡车的支持力是一对平衡力
C. 人推墙的力的大小等于墙推人的力的大小
D. 若人能从平衡车竖直跳离，是因为此时人对车的力小于车对人的支持力
C
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解析：车对人的作用力与人对车的作用力是一对相互作用力，大小相等，方向相反，故A错误；对平衡车受力分析可知：竖直方向上，受人的压力、重力和地面的支持力，由平衡条件知F压＋mg＝F支，地面对平衡车的支持力大于平衡车受到的重力，故B错误；人推墙的力与墙推人的力是一对相互作用力，大小相等，方向相反，故C正确；若人能从平衡车竖直跳离，是因为此时车对人的支持力大于人的重力，故D错误.
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A. 只有在桶匀速上升过程中，绳子对桶的拉力才等于桶对绳子的拉力
B. 桶加速上升的过程中，绳子对桶的拉力大于桶对绳子的拉力
C. 桶加速上升的过程中，绳子对桶的拉力等于桶对绳子的拉力
D. 桶减速向上运动的过程中，绳子对桶的拉力小于桶对绳子的拉力
解析：绳子对桶的拉力和桶对绳子的拉力是一对相互作用力，不管是桶匀速上升过程、加速上升过程或者减速向上运动过程，总是大小相等、方向相反.故选C.
C
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A. P受两个力，Q受五个力
B. P受三个力，Q受六个力
C. P受四个力，Q受五个力
D. P受四个力，Q受六个力
解析：在水平推力的作用下，木块P、Q一起匀速滑动，则P受重力、支持力、推力与静摩擦力；Q受重力、地面的支持力、P对Q的压力、静摩擦力、地面对Q的滑动摩擦力.因此P受到四个力，Q受到五个力.故选C.
C
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A. 拉直的风筝细线可能垂直于风筝面
B. 地面对儿童的支持力的大小等于风筝和儿童的总重力
C. 儿童相对地面具有向右运动的趋势
D. 儿童所受合外力大于风筝所受合外力
C
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解析：对风筝受力分析可知，风筝受竖直向下的重力、垂直于风筝面斜向右上方的风力、细线的拉力，风筝静止在空中，受力平衡，根据平衡条件可知，细线的拉力与重力和风力的合力等大、反向、共线，故拉直的风筝细线不可能垂直于风筝面，A错误；将儿童和风筝看成一个整体，受力分析，可知整体受竖直向下的总重力、垂直于风筝面斜向右上方的风力和地面竖直向上的支持力，将风力正交分解，其竖直方向的分力与地面提供的支持力方向相同，故地面对儿童的支持力大小小于风筝和儿童的总重力，B错误；对人受力分析，可知人受重力、地面的支持力、细线的拉力作用，将细线的拉力正交分解，可知，若地面对人没有静摩擦力作用，在细线沿水平方向的拉力作用下，人将向右运动，而现在人未运动，故人还受到地面对人水平向左的静摩擦力作用，所以儿童相对地面具有向右运动的趋势，C正确；儿童所受合外力等于风筝所受合外力，都为零，D错误.故选C.
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题组二　共点力平衡
A. 1∶1
D. 1∶2
C
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A. 3
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A. 390 N/m B. 130 N/m
C. 3.90 N/m D. 1.30 N/m
B
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B级·能力提升练
D. L
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A. F1＝F3
B. F1∶F2＝2∶1
C. F1∶F4＝2∶1
D. F2∶F4＝2∶1
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A. 1.9mg B. 2.7mg
C. 3.7mg D. 4.9mg
A
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答案：（1）30°
解析：（1）对B进行受力分析，设轻绳对B的拉力为FT，
由平衡条件可得Fcos 30°＝FTcos θ，
Fsin 30°＋FTsin θ＝mg
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（2）木块与水平杆间的动摩擦因数μ.
解析：（2）对A进行受力分析，由平衡条件有
FTsin θ＋Mg＝FN，FTcos θ＝μFN
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