資源簡介

3．牛頓第三定律
[學習目標]
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．了解兩個物體間作用力與反作用力大小和方向的關系，能正確表述牛頓第三定律。
3．能區(qū)分一個力的反作用力和這個力的平衡力。
4．能應用牛頓第三定律分析和解決實際問題。
[教用·問題初探]——通過讓學生回答問題來了解預習教材的情況
問題1　先有作用力后有反作用力嗎？作用力與反作用力大小、方向有什么特點？
問題2　作用力與反作用力的效果能相互抵消嗎？
　作用力和反作用力
1．力是物體對物體的作用。只要談到力，就一定存在著受力物體和施力物體。
2．兩個物體之間的作用總是相互的，物體間相互作用的這一對力，通常叫作作用力和反作用力。作用力和反作用力總是互相依賴、同時存在的。我們把其中任何一個力叫作作用力，另一個力叫作反作用力。
【思考討論】　如圖所示，用手擠壓放在桌面上的氣球。
問題1　手和氣球的形變有先后之分嗎？
提示：沒有，形變是同時發(fā)生的。
問題2　手對氣球的力和氣球?qū)κ值牧Ω魇鞘裁葱再|(zhì)的力，它們的性質(zhì)相同嗎？
提示：都是彈力，力的性質(zhì)相同。
【知識梳理】　
1．作用力和反作用力的三個性質(zhì)
2．作用力和反作用力的四個特征
等大 作用力和反作用力大小總是相等的
反向 作用力和反作用力方向總是相反的
共線 作用力和反作用力總是作用在同一條直線上
同性質(zhì) 作用力和反作用力的性質(zhì)總是相同的
【典例1】　(對作用力與反作用力的理解)關于物體間的作用力和反作用力，下列說法正確的是(　　)
A．只有相互接觸的物體間才可能有作用力和反作用力
B．作用力和反作用力可能是不同種類的力
C．作用力和反作用力的效果不能抵消
D．作用力和反作用力可以不同時產(chǎn)生
C　[不是只有相互接觸的物體間才可能有作用力和反作用力，例如在空中的物體受到地球的引力，地球也受到物體的引力，故A錯誤；作用力和反作用力一定是同種類的力，故B錯誤；作用力和反作用力作用在不同物體上，效果不能抵消，故C正確；作用力和反作用力一定同時產(chǎn)生，故D錯誤。]
【典例2】　(作用力、反作用力的判斷)放在水平桌面上的物體受到桌面對它的支持力，對支持力的反作用力的說法正確的是(　　)
A．反作用力是物體受到的重力，作用在地球上
B．反作用力是物體對桌面的壓力，作用在桌面上
C．反作用力是物體對地球的引力，作用在物體上
D．支持力沒有反作用力
B　[根據(jù)作用力和反作用力的相互性，物體受到桌面對它的支持力，則反作用力是物體對水平桌面的壓力，作用在桌面上，故B正確，A、C、D錯誤。]
　牛頓第三定律
【鏈接教材】　如圖所示，甲、乙兩圖分別表示猴子所受的平衡力和拉力及其反作用力，試比較平衡力與作用力、反作用力的受力對象有什么區(qū)別？
提示：平衡力作用在同一物體上，作用力與反作用力分別作用在兩個物體上。
【知識梳理】　
1．牛頓第三定律：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。
2．表達式：F＝－F′(負號表示方向相反)。
【思考討論】　成語“以卵擊石”出自《荀子·議兵》：“經(jīng)桀作堯，譬之若以卵投石，以指繞沸。”是指拿蛋去碰石頭，比喻不自量力，自取滅亡。
問題1　以卵擊石時，卵對石頭的作用力大，還是石頭對卵的作用力大？
提示：兩個力等大、反向。
問題2　為什么會出現(xiàn)卵碎石全的不同效果？
提示：兩者能承受的最大外力不同，所以會出現(xiàn)不同的作用效果。
【知識歸納】　
1．牛頓第三定律中“總是”表現(xiàn)在以下三個方面
(1)與物體的大小和形狀無關。
(2)與物體的運動狀態(tài)無關。
(3)與物體受不受其他力無關。
2．作用力和反作用力與平衡力的比較
作用力和反作用力 平衡力
不 同 點 作用對象 作用在兩個相互作用的物體上 作用在同一物體上
依賴關系 相互依存，不可單獨存在，同時產(chǎn)生，同時變化，同時消失 無依賴關系，撤除一個，另一個依然可存在
疊加性　 兩力作用效果不可疊加 兩力作用效果可相互抵消，可疊加
力的性質(zhì) 一定是同種性質(zhì)的力 可以是同種性質(zhì)的力，也可以是不同種性質(zhì)的力
相同點 大小相等，方向相反，作用在一條直線上
【典例3】　(源自魯科版教材改編)(對牛頓第三定律的理解)一匹馬拉著車前行，關于馬拉車的力和車拉馬的力的大小關系，下列說法正確的是(　　)
A．馬拉車的力總是大于車拉馬的力
B．馬拉車的力總是等于車拉馬的力
C．加速運動時，馬拉車的力大于車拉馬的力
D．減速運動時，馬拉車的力小于車拉馬的力
B　[馬向前拉車的力和車向后拉馬的力是一對作用力和反作用力，它們總是大小相等，方向相反，作用在同一條直線上，與運動狀態(tài)無關。加速運動或者減速運動時，馬向前拉車的力都等于車向后拉馬的力，故A、C、D錯誤，B正確。]
【典例4】　(作用力、反作用力與平衡力)貨車自動過磅管理系統(tǒng)常用于司機和監(jiān)管部門對車輛及裝卸貨物重量的測量。貨車停在電子地磅的水平支撐面上過磅，下列說法正確的是(　　)
A．貨車所受的重力和貨車對磅面的壓力是一對平衡力
B．貨車所受的重力和貨車對磅面的壓力是一對相互作用力
C．貨車對磅面的壓力和磅面對貨車的支持力是一對平衡力
D．貨車對磅面的壓力和磅面對貨車的支持力是一對相互作用力
D　[貨車所受的重力和貨車對磅面的壓力，方向相同，作用在兩個物體上，不是同一種性質(zhì)的力，僅是大小相等的關系，既不是一對平衡力也不是一對相互作用力，故A、B錯誤；貨車對磅面的壓力和磅面對貨車的支持力，滿足等大、反向、共線的關系，作用于兩個物體，是一對相互作用力，故C錯誤，D正確。]
　區(qū)分作用力、反作用力與平衡力的技巧
(1)看研究對象：作用力與反作用力作用在不同物體上，而一對平衡力作用在同一物體上。
(2)看依存關系：作用力與反作用力同生同滅，相互依存，而一對平衡力則彼此沒有依存關系。
　物體受力的初步分析
1．受力分析
分析研究對象受到的力。
2．受力分析的思路
(1)根據(jù)物體運動狀態(tài)的變化來分析和判斷其受力情況。
(2)根據(jù)各種力的特點，從相互作用的角度來分析物體的受力。
3．力學中常見的三種性質(zhì)力：重力、彈力、摩擦力。
4．受力分析要注意的幾個問題
(1)明確要分析哪個物體所受的力。
(2)受力分析的一般順序：先分析重力，再分析彈力，然后分析摩擦力，并且畫出力的示意圖。
(3)在受力分析時，不要把某個力的反作用力跟這個力的平衡力混淆。
【思考討論】　如圖所示，物體C置于水平地面上，A、B由輕繩通過固定在C上的光滑定滑輪相連，C的上表面水平，連接B的輕繩水平，整個系統(tǒng)處于靜止狀態(tài)。
問題1　物體A和物體B分別受幾個力的作用？
提示：物體A受重力和繩子的拉力2個力的作用，物體B受重力、物體C的支持力、繩子的拉力和物體C對物體B的摩擦力4個力的作用。
問題2　研究物體C和地面間作用力時怎樣選取研究對象比較好？
提示：研究物體C和地面間作用力時可以將A、B、C三個物體看成一個整體。
【知識歸納】　
1．受力分析
根據(jù)研究的問題，選取合適的物體作為研究對象，分析它受到哪些力的作用，并畫出所受力的示意圖，這一過程即為物體的受力分析。
2．受力分析常用的方法
(1)整體法與隔離法
整體法 隔離法
概念 將運動狀態(tài)相同的兩個或幾個物體作為一個整體來分析的方法 將研究對象與周圍物體分隔開分析的方法
選用 原則 研究系統(tǒng)外的物體對系統(tǒng)整體的作用力 研究系統(tǒng)內(nèi)物體之間的相互作用力
注意 問題 受力分析時不要再考慮系統(tǒng)內(nèi)物體間的相互作用力 一般隔離受力較少的物體
(2)假設法：在受力分析時，若不能確定某力是否存在，可先對其作出存在或不存在的情況假設，然后再就該力存在與否對物體運動狀態(tài)的影響來判斷該力是否存在。
3．受力分析的步驟
【典例5】　(物體受力個數(shù)判斷)如圖所示，A物體沿豎直墻自由下滑，B、C、D物體均靜止，各接觸面均粗糙。下列說法正確的是(　　)
A．A物體受到三個力作用
B．B物體受到四個力作用
C．C物體受到三個力作用
D．D物體受到三個力作用
C　[A物體沿豎直墻自由下滑，“自由”說明物體A與豎直墻之間沒有彈力和摩擦力，因此A只受重力作用，故A錯誤；B物體處于靜止狀態(tài)，受到重力、支持力、摩擦力三個力的作用，故B錯誤；C物體受到重力和兩個繩子的拉力三個力作用，故C正確；D物體處于靜止狀態(tài)，受到重力、支持力、繩子的拉力和摩擦力四個力的作用，故D錯誤。]
【典例6】　(物體受力分析圖)畫出圖中物體A所受力的示意圖，并寫出力的名稱和施力物體：(1)物體A靜止，接觸面均光滑；(2)物體A沿固定粗糙斜面上滑；(3)物體A沿粗糙水平面滑行；(4)接觸面光滑，物體A靜止；(5)物體A靜止在粗糙水平面上。
[解析]　(1)物體A受重力G、推力F、地面的支持力FN、墻壁對A向左的彈力FN′，施力物體分別是地球、推A的物體、地面、墻壁，力的示意圖如圖甲。(2)物體A受重力G、垂直于斜面向上的支持力FN、沿斜面向下的滑動摩擦力Ff，施力物體分別是地球、斜面、斜面，力的示意圖如圖乙。(3)物體A受重力G、支持力FN、水平向左的滑動摩擦力Ff，施力物體分別是地球、水平面、水平面，力的示意圖如圖丙。(4)物體A受重力G、拉力FT、彈力FN，施力物體分別是地球、繩子、墻壁，力的示意圖如圖丁。(5)物體A受重力G、拉力FT、支持力FN，水平向左的摩擦力Ff，施力物體分別是地球、繩子、水平面、水平面，力的示意圖如圖戊。
[答案]　見解析
【教用·備選例題】
【典例】　如圖所示，在光滑斜面上有一垂直于斜面的固定擋板OM，A、B兩物體疊放在斜面和擋板之間，B與擋板接觸，A離擋板有小段距離，A、B靜止不動，則A物體受力個數(shù)為(　　)
A．3 B．4
C．5 D．6
B　[A物體受到重力，斜面的支持力，B對A的壓力和B對A的沿斜面向上的摩擦力，因此A物體受4個力的作用。故選B。]
1．下列關于作用力和反作用力的說法正確的是(　　)
A．當作用力消失后，反作用力才慢慢消失
B．作用力是彈力，則反作用力一定是彈力
C．重力是沒有反作用力的
D．一對作用力和反作用力的效果可以相互抵消
B　[作用力和反作用力同時消失，A錯誤；作用力和反作用力是同種性質(zhì)的力，B正確；重力的反作用力是物體對地球的吸引力，C錯誤；作用力和反作用力作用在不同物體上，作用效果不可以抵消，D錯誤。]
2．在圖甲所示探究作用力與反作用力關系的實驗中，將兩個力傳感器鉤住對拉，在計算機屏幕上顯示出力和時間的關系如圖乙所示。由圖可知　(　　)
A．當F1變大時，F(xiàn)2變小
B．F1、F2總是等大、反向
C．F1、F2作用在同一個物體上
D．實驗中兩個力傳感器一定靜止
B　[根據(jù)牛頓第三定律，F(xiàn)1、F2總是等大、反向，當F1變大時，F(xiàn)2變大，故A錯誤，B正確；F1、F2為作用力與反作用力，分別作用在兩個物體上，故C錯誤；兩力傳感器間的作用力與反作用力關系與兩個力傳感器運動狀態(tài)無關，實驗中兩個力傳感器不一定靜止，故D錯誤。]
3．如圖所示，我國有一種傳統(tǒng)的民族體育項目叫作“押加”，實際上相當于兩個人拔河，如果甲、乙兩人在“押加”比賽中，甲獲勝，則下列說法正確的是(　　)
A．繩對乙的拉力大于繩對甲的拉力，所以甲獲勝
B．當甲把乙勻速拉過去時，繩對乙的拉力大小等于繩對甲的拉力大小
C．當甲把乙加速拉過去時，繩對乙的拉力大小大于繩對甲的拉力大小
D．繩對乙的拉力大小始終等于繩對甲的拉力大小，只是地面對甲的摩擦力大于甲對地面的摩擦力，所以甲獲勝
B　[繩對乙的拉力和繩對甲的拉力總是大小相等，與甲、乙的運動狀態(tài)無關，B正確，A、C錯誤；地面對甲的摩擦力與甲對地面的摩擦力總是等大反向，甲獲勝是因為地面對甲的摩擦力大于地面對乙的摩擦力，D錯誤。]
4．(多選)如圖所示，兩個相似的斜面體A、B在豎直向上的力F的作用下靜止靠在豎直粗糙墻壁上。關于斜面體A和B的受力情況，下列說法正確的是(　　)
A．A一定受到四個力
B．B可能受到四個力
C．B與墻壁之間一定有彈力和摩擦力
D．A與B之間一定有摩擦力
AD　[對A、B整體受力分析，如圖甲所示，受到向下的重力和向上的推力F，由平衡條件可知B與墻壁之間不可能有彈力，因此也不可能有摩擦力，C錯誤；對B受力分析如圖乙所示，B受到重力、A對B的彈力及摩擦力而處于平衡狀態(tài)，故B只能受到三個力，B錯誤；對A受力分析，如圖丙所示，受到重力、推力、B對A的彈力和摩擦力，共四個力，A、D正確。
]
回歸本節(jié)知識，完成以下問題：
1．力的作用是相互的，相互作用的力其大小有什么關系？
提示：相互作用的力其大小總是相等的。
2．作用力和反作用力的大小之間、方向之間有什么樣的關系？
提示：作用力和反作用力總是大小相等，方向相反，并且作用在同一直線上。
3．對物體受力分析，一般的先后順序是什么？
提示：對物體受力分析，先后順序一般為重力、彈力、摩擦力、其他力。
課時分層作業(yè)(十一)
?題組一　作用力和反作用力　 牛頓第三定律
1．下列情境中，關于力的大小關系，說法正確的是(　　)
A．跳高運動員起跳，地面對運動員的支持力大于運動員對地面的壓力
B．磁體吸引鐵釘?shù)牧丸F釘吸引磁體的力是大小相等的
C．雞蛋撞擊石頭，雞蛋破碎，石頭對雞蛋的作用力大于雞蛋對石頭的作用力
D．用錘釘釘子，錘對釘?shù)拇驌袅εc釘對錘的作用力大小不一定相等
B　[運動員對地面的壓力和地面對運動員的支持力是一對作用力與反作用力，故二者大小相等，A錯誤；磁體吸引鐵釘?shù)牧丸F釘吸引磁體的力是一對作用力與反作用力，大小相等，B正確；雞蛋對石頭的作用力和石頭對雞蛋的作用力是一對作用力與反作用力，二者大小相等，C錯誤；用錘釘釘子，錘對釘?shù)拇驌袅εc釘對錘的作用力是一對作用力與反作用力，等大反向，D錯誤。]
2．跳水一直是我國的優(yōu)勢項目。如圖所示，一運動員站在跳板上，用F1表示運動員對跳板的彈力，F(xiàn)2表示跳板對運動員的彈力，則　(　　)
A．先有F1后有F2
B．一旦運動員離開跳板，F(xiàn)2立即消失，F(xiàn)1依舊存在
C．因運動員離開跳板前向上運動，所以F2大于F1
D．F1和F2大小相等、方向相反，是一對相互作用力
D　[運動員對跳板的彈力F1和跳板對運動員的彈力F2是一對相互作用力，大小相等、方向相反、作用在同一條直線上，同時產(chǎn)生、同時變化、同時消失，A、B、C錯誤，D正確。]
3．如圖所示，運動員在滑雪賽道上滑行時，關于滑雪板與賽道之間的相互作用力，下列說法正確的是(　　)
A．滑雪板對賽道的作用力大于賽道對滑雪板的作用力
B．滑雪板對賽道的作用力小于賽道對滑雪板的作用力
C．滑雪板對賽道的作用力與賽道對滑雪板的作用力大小相等
D．滑雪板對賽道的作用力與賽道對滑雪板的作用力方向相同
C　[滑雪板對賽道的作用力與賽道對滑雪板的作用力是一對作用力和反作用力，二者大小相等，方向相反，故C正確，A、B、D錯誤。]
?題組二　作用力、反作用力與平衡力
4．如圖所示，小車放在水平地面上，甲、乙兩人用力向相反方向拉小車，不計小車與地面之間的摩擦，下列說法正確的是(　　)
A．若小車向右運動，表明車拉甲的力大于甲拉車的力
B．若小車靜止不動，表明甲拉車的力與車拉甲的力是一對平衡力
C．若小車勻速向右運動，車拉甲的力和車拉乙的力是一對平衡力
D．無論小車運動狀態(tài)如何，甲拉車的力總是與車拉甲的力大小相等，方向相反
D　[無論小車運動狀態(tài)如何，車拉甲的力與甲拉車的力是一對作用力與反作用力，總是大小相等，方向相反，D正確，A、B錯誤；車拉甲的力和車拉乙的力作用對象分別是甲和乙，不是同一個受力對象，故兩個力不是一對平衡力，C錯誤。]
5．(多選)如圖所示，不計懸繩的質(zhì)量，把P和Q兩物體懸吊在天花板上。當兩物體靜止后，下列說法正確的是(　　)
A．天花板對上段繩的拉力和P對上段繩的拉力是一對平衡力
B．上段繩對P的拉力和下段繩對P的拉力是一對平衡力
C．下段繩對Q的拉力和Q的重力是一對平衡力
D．下段繩對P的拉力和下段繩對Q的拉力是一對作用力與反作用力
AC　[對上段繩分析，天花板對上段繩的拉力和P對上段繩的拉力大小相等，方向相反，作用在同一物體上，是一對平衡力，故A正確；上段繩對P物體的拉力等于下段繩對P物體的拉力加上P的重力，故上段繩對P物體的拉力和下段繩對P物體的拉力大小不相等，不是一對平衡力，故B錯誤；下段繩對Q物體的拉力和Q物體的重力大小相等，方向相反，作用在同一物體上，是一對平衡力，故C正確；下段繩對P物體的拉力和下段繩對Q物體的拉力大小相等，方向相反，但涉及3個物體，不是一對作用力與反作用力，故D錯誤。]
?題組三　物體受力的初步分析
6．(多選)如圖所示，光滑球A在固定斜面上被豎直擋板擋住而處于靜止狀態(tài)，關于球A的受力，下列說法正確的是(　　)
A．球A受兩個力作用，一個水平向左，一個垂直斜面向下
B．球A受三個力作用，一個水平向右，一個垂直斜面向上，一個豎直向下
C．球A受兩個彈力作用，一個水平向右，一個垂直斜面向上
D．球A受三個力的作用
BCD　[球A受三個力作用，重力豎直向下，擋板的彈力水平向右，斜面的彈力垂直斜面向上，故B、C、D正確，A錯誤。]
7．2022年2月北京冬奧會上，我國運動員獲得了女子自由式滑雪大跳臺的金牌和女子自由式滑雪U型場地金牌，某運動員在坡面下滑(未使用滑雪杖)時的受力分析圖如圖所示，其中正確的是(　　)
A　　　　　B　　　　　C　　　　D
B　[運動員在坡面下滑時，受到豎直向下的重力G，垂直坡面向上的支持力FN，沿坡面向上的滑動摩擦力Ff。故選B。]
8．(多選)如圖甲所示，傾角為θ的固定斜面上放置一滑塊P，在滑塊P上放置一個物塊Q，P和Q相對靜止，一起沿斜面勻速下滑；圖乙為在粗糙水平面上放一斜面體，斜面體上放置一木塊，木塊和斜面體均靜止。下列說法正確的有　(　　)
A．圖甲中Q受到向左的摩擦力
B．圖甲中Q不受摩擦力
C．圖乙中水平面對斜面體有向左的摩擦力
D．圖乙中木塊受到三個力的作用
BD　[題圖甲中，Q和P均做勻速直線運動，Q與P之間沒有相對滑動趨勢，所以Q不受摩擦力，A錯誤，B正確；題圖乙中，以斜面體和木塊整體為研究對象，其相對水平面沒有相對滑動的趨勢，水平面對斜面體一定沒有摩擦力作用，C錯誤；題圖乙中木塊受到重力、支持力、摩擦力三個力作用，D正確。]
9．如圖所示，吊在天花板上的電扇所受重力為G，靜止時固定桿對它的拉力為F，扇葉水平轉(zhuǎn)動后，固定桿對它的拉力為F′，則(　　)
A．F＝G、F＝F′
B．F＝G、FC．電扇靜止時，固定桿對它的作用力大小等于它對固定桿的作用力大小
D．扇葉水平轉(zhuǎn)動后，固定桿對電扇的作用力大小小于電扇對固定桿的作用力大小
C　[電扇靜止時，有F＝G，而扇葉水平轉(zhuǎn)動后，向下吹風，對空氣有向下的作用力，根據(jù)牛頓第三定律，空氣對扇葉有向上的作用力，此時固定桿對電扇的拉力F′10．如圖所示，用彈簧測力計懸掛一個重力為G＝10 N的金屬塊，使金屬塊部分浸在臺秤上的燒杯中(燒杯中的水不會溢出)，若彈簧測力計的示數(shù)變?yōu)? N，則臺秤的示數(shù)(　　)
A．保持不變 B．增加10 N
C．增加6 N D．增加4 N
D　[金屬塊浸入水中后，水對金屬塊產(chǎn)生浮力F，由彈簧測力計的示數(shù)知，浮力的大小為F＝G－FT＝(10－6) N＝4 N，根據(jù)牛頓第三定律知，金屬塊對水也施加一個反作用力F′，其大小F′＝F＝4 N，以水和水杯整體為研究對象，則臺秤對水杯的支持力增加4 N，根據(jù)牛頓第三定律可知水杯對臺秤的壓力增加4 N，則臺秤的示數(shù)增加4 N，D正確。]
11．(多選)如圖所示，A和C、B和D分別是完全相同的木塊，在圖甲中，水平力F作用于B上，A、B靜止于豎直墻上，圖乙中，豎直彈簧作用于D上，C、D處于靜止狀態(tài)，則關于A、B、C、D的受力情況，下列說法正確的是(　　)
A．圖甲中A受五個力
B．圖乙中C受五個力
C．圖甲中墻對A一定有向上的摩擦力
D．圖乙中墻對C可能有摩擦力
AC　[題圖甲中，對A、B整體分析，可知整體一定受墻壁的彈力和摩擦力，且摩擦力豎直向上，單獨對B分析，可知B一定受重力、水平力F、A對B的彈力，而B在以上3個力作用下顯然不能保持平衡狀態(tài)，所以B還受A對B的摩擦力，單獨對A分析，根據(jù)前面分析可知A受B對A的摩擦力，此外A還受重力和B對A的彈力，綜上所述可知A受五個力，故A、C正確；題圖乙中，對C、D整體分析，整體在水平方向一定不受外力，所以墻對C不可能有摩擦力，單獨對C分析，可知C一定受重力、D對C的彈力和摩擦力，即C受三個力，故B、D錯誤。]
12．如圖所示，兩塊小磁鐵質(zhì)量均為0.5 kg，A磁鐵用輕質(zhì)彈簧吊在天花板上，B磁鐵在A正下方的地板上，彈簧的原長L0＝10 cm，勁度系數(shù)k＝100 N/m。當A、B均處于靜止狀態(tài)時，彈簧的長度為L＝11 cm。 不計地磁場對磁鐵的作用和磁鐵與彈簧間相互作用的磁力，求B對地面的壓力大小。(g取10 m/s2)
[解析]　A受力如圖甲所示，
由平衡條件得k(L－L0)－mg－F＝0
解得F＝－4 N
故B對A的作用力大小為4 N，方向豎直向上
由牛頓第三定律得A對B的作用力
F′＝－F＝4 N，方向豎直向下
B受力如圖乙所示，由平衡條件得
FN－mg－F′＝0
解得FN＝9 N
由牛頓第三定律得B對地面的壓力大小為9 N。
[答案]　9 N
13．如圖所示為一女士借助瑞士球做靠墻靜蹲運動，女士后背部保持挺直且倚靠在瑞士球上，瑞士球則倚靠在豎直墻面上，此時女士和瑞士球都處于靜止狀態(tài)。下列說法正確的是(　　)
A．瑞士球總共受到3個力作用
B．女士的腳不受地面的摩擦力作用
C．女士對瑞士球的彈力是由女士的形變產(chǎn)生的
D．女士對瑞士球的彈力與墻壁對瑞士球的彈力是一對相互作用力
C　[瑞士球受重力、墻壁對其的彈力和摩擦力、女士對其的彈力和摩擦力，共5個力作用，故A錯誤；女士在水平方向上受力平衡，由于瑞士球?qū)ε坑兴较蜃蟮膹椓Γ缘孛鎸ε恳欢ㄓ兴较蛴业哪Σ亮Γ蔅錯誤；女士對瑞士球的彈力是由女士的形變產(chǎn)生的，故C正確；女士對瑞士球的彈力與墻壁對瑞士球的彈力是一對平衡力，故D錯誤。]
17/173．牛頓第三定律
[學習目標]
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．了解兩個物體間作用力與反作用力大小和方向的關系，能正確表述牛頓第三定律。
3．能區(qū)分一個力的反作用力和這個力的平衡力。
4．能應用牛頓第三定律分析和解決實際問題。
　作用力和反作用力
1．力是物體對__________的作用。只要談到力，就一定存在著受力物體和__________。
2．兩個物體之間的作用總是__________的，物體間相互作用的這一對力，通常叫作作用力和反作用力。作用力和反作用力總是__________、__________存在的。我們把其中任何一個力叫作__________，另一個力叫作__________。
【思考討論】　如圖所示，用手擠壓放在桌面上的氣球。
問題1　手和氣球的形變有先后之分嗎？
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
問題2　手對氣球的力和氣球?qū)κ值牧Ω魇鞘裁葱再|(zhì)的力，它們的性質(zhì)相同嗎？
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
【知識梳理】　
1．作用力和反作用力的三個性質(zhì)
2．作用力和反作用力的四個特征
等大 作用力和反作用力大小總是相等的
反向 作用力和反作用力方向總是相反的
共線 作用力和反作用力總是作用在同一條直線上
同性質(zhì) 作用力和反作用力的性質(zhì)總是相同的
【典例1】　(對作用力與反作用力的理解)關于物體間的作用力和反作用力，下列說法正確的是(　　)
A．只有相互接觸的物體間才可能有作用力和反作用力
B．作用力和反作用力可能是不同種類的力
C．作用力和反作用力的效果不能抵消
D．作用力和反作用力可以不同時產(chǎn)生
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【典例2】　(作用力、反作用力的判斷)放在水平桌面上的物體受到桌面對它的支持力，對支持力的反作用力的說法正確的是(　　)
A．反作用力是物體受到的重力，作用在地球上
B．反作用力是物體對桌面的壓力，作用在桌面上
C．反作用力是物體對地球的引力，作用在物體上
D．支持力沒有反作用力
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　牛頓第三定律
【鏈接教材】　如圖所示，甲、乙兩圖分別表示猴子所受的平衡力和拉力及其反作用力，試比較平衡力與作用力、反作用力的受力對象有什么區(qū)別？
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
【知識梳理】　
1．牛頓第三定律：兩個物體之間的作用力和反作用力總是大小__________，方向__________，作用在__________。
2．表達式：F＝－F′(負號表示方向相反)。
【思考討論】　成語“以卵擊石”出自《荀子·議兵》：“經(jīng)桀作堯，譬之若以卵投石，以指繞沸。”是指拿蛋去碰石頭，比喻不自量力，自取滅亡。
問題1　以卵擊石時，卵對石頭的作用力大，還是石頭對卵的作用力大？
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
問題2　為什么會出現(xiàn)卵碎石全的不同效果？
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
【知識歸納】　
1．牛頓第三定律中“總是”表現(xiàn)在以下三個方面
(1)與物體的大小和形狀無關。
(2)與物體的運動狀態(tài)無關。
(3)與物體受不受其他力無關。
2．作用力和反作用力與平衡力的比較
作用力和反作用力 平衡力
不 同 點 作用對象 作用在兩個相互作用的物體上 作用在同一物體上
依賴關系 相互依存，不可單獨存在，同時產(chǎn)生，同時變化，同時消失 無依賴關系，撤除一個，另一個依然可存在
疊加性　 兩力作用效果不可疊加 兩力作用效果可相互抵消，可疊加
力的性質(zhì) 一定是同種性質(zhì)的力 可以是同種性質(zhì)的力，也可以是不同種性質(zhì)的力
相同點 大小相等，方向相反，作用在一條直線上
【典例3】　(源自魯科版教材改編)(對牛頓第三定律的理解)一匹馬拉著車前行，關于馬拉車的力和車拉馬的力的大小關系，下列說法正確的是(　　)
A．馬拉車的力總是大于車拉馬的力
B．馬拉車的力總是等于車拉馬的力
C．加速運動時，馬拉車的力大于車拉馬的力
D．減速運動時，馬拉車的力小于車拉馬的力
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【典例4】　(作用力、反作用力與平衡力)貨車自動過磅管理系統(tǒng)常用于司機和監(jiān)管部門對車輛及裝卸貨物重量的測量。貨車停在電子地磅的水平支撐面上過磅，下列說法正確的是(　　)
A．貨車所受的重力和貨車對磅面的壓力是一對平衡力
B．貨車所受的重力和貨車對磅面的壓力是一對相互作用力
C．貨車對磅面的壓力和磅面對貨車的支持力是一對平衡力
D．貨車對磅面的壓力和磅面對貨車的支持力是一對相互作用力
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　區(qū)分作用力、反作用力與平衡力的技巧
(1)看研究對象：作用力與反作用力作用在不同物體上，而一對平衡力作用在同一物體上。
(2)看依存關系：作用力與反作用力同生同滅，相互依存，而一對平衡力則彼此沒有依存關系。
　物體受力的初步分析
1．受力分析
分析__________受到的力。
2．受力分析的思路
(1)根據(jù)物體運動狀態(tài)的變化來分析和判斷其受力情況。
(2)根據(jù)各種力的特點，從__________的角度來分析物體的受力。
3．力學中常見的三種性質(zhì)力：重力、__________、__________。
4．受力分析要注意的幾個問題
(1)明確要分析哪個物體所受的力。
(2)受力分析的一般順序：先分析重力，再分析彈力，然后分析摩擦力，并且畫出力的__________。
(3)在受力分析時，不要把某個力的反作用力跟這個力的平衡力混淆。
【思考討論】　如圖所示，物體C置于水平地面上，A、B由輕繩通過固定在C上的光滑定滑輪相連，C的上表面水平，連接B的輕繩水平，整個系統(tǒng)處于靜止狀態(tài)。
問題1　物體A和物體B分別受幾個力的作用？
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
問題2　研究物體C和地面間作用力時怎樣選取研究對象比較好？
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
【知識歸納】　
1．受力分析
根據(jù)研究的問題，選取合適的物體作為研究對象，分析它受到哪些力的作用，并畫出所受力的示意圖，這一過程即為物體的受力分析。
2．受力分析常用的方法
(1)整體法與隔離法
整體法 隔離法
概念 將運動狀態(tài)相同的兩個或幾個物體作為一個整體來分析的方法 將研究對象與周圍物體分隔開分析的方法
選用 原則 研究系統(tǒng)外的物體對系統(tǒng)整體的作用力 研究系統(tǒng)內(nèi)物體之間的相互作用力
注意 問題 受力分析時不要再考慮系統(tǒng)內(nèi)物體間的相互作用力 一般隔離受力較少的物體
(2)假設法：在受力分析時，若不能確定某力是否存在，可先對其作出存在或不存在的情況假設，然后再就該力存在與否對物體運動狀態(tài)的影響來判斷該力是否存在。
3．受力分析的步驟
【典例5】　(物體受力個數(shù)判斷)如圖所示，A物體沿豎直墻自由下滑，B、C、D物體均靜止，各接觸面均粗糙。下列說法正確的是(　　)
A．A物體受到三個力作用
B．B物體受到四個力作用
C．C物體受到三個力作用
D．D物體受到三個力作用
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【典例6】　(物體受力分析圖)畫出圖中物體A所受力的示意圖，并寫出力的名稱和施力物體：(1)物體A靜止，接觸面均光滑；(2)物體A沿固定粗糙斜面上滑；(3)物體A沿粗糙水平面滑行；(4)接觸面光滑，物體A靜止；(5)物體A靜止在粗糙水平面上。
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1．下列關于作用力和反作用力的說法正確的是(　　)
A．當作用力消失后，反作用力才慢慢消失
B．作用力是彈力，則反作用力一定是彈力
C．重力是沒有反作用力的
D．一對作用力和反作用力的效果可以相互抵消
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
2．在圖甲所示探究作用力與反作用力關系的實驗中，將兩個力傳感器鉤住對拉，在計算機屏幕上顯示出力和時間的關系如圖乙所示。由圖可知　(　　)
A．當F1變大時，F(xiàn)2變小
B．F1、F2總是等大、反向
C．F1、F2作用在同一個物體上
D．實驗中兩個力傳感器一定靜止
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
3．如圖所示，我國有一種傳統(tǒng)的民族體育項目叫作“押加”，實際上相當于兩個人拔河，如果甲、乙兩人在“押加”比賽中，甲獲勝，則下列說法正確的是(　　)
A．繩對乙的拉力大于繩對甲的拉力，所以甲獲勝
B．當甲把乙勻速拉過去時，繩對乙的拉力大小等于繩對甲的拉力大小
C．當甲把乙加速拉過去時，繩對乙的拉力大小大于繩對甲的拉力大小
D．繩對乙的拉力大小始終等于繩對甲的拉力大小，只是地面對甲的摩擦力大于甲對地面的摩擦力，所以甲獲勝
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
4．(多選)如圖所示，兩個相似的斜面體A、B在豎直向上的力F的作用下靜止靠在豎直粗糙墻壁上。關于斜面體A和B的受力情況，下列說法正確的是(　　)
A．A一定受到四個力
B．B可能受到四個力
C．B與墻壁之間一定有彈力和摩擦力
D．A與B之間一定有摩擦力
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
回歸本節(jié)知識，完成以下問題：
1．力的作用是相互的，相互作用的力其大小有什么關系？
2．作用力和反作用力的大小之間、方向之間有什么樣的關系？
3．對物體受力分析，一般的先后順序是什么？
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