3.3 牛顿第三定律 学案（Word版含答案）

《相互作用力》
“牛顿第三定律”章节考点归纳&典例示范
一、作用力和反作用力
1．力的物质性：力是物体对物体的作用，力的产生一定存在着受力物体和施力物体。
2．力的相互性：力的作用是相互的，物体间相互作用的一对力通常叫作作用力和反作用力，它们总是互相依赖、同时存在的。
3．作用力与反作用力的“四同”和“三异”
【特别注意】
作用力和反作用力分别作用在两个物体上，其作用效果分别体现在各自的受力物体上，所以作用力和反作用力产生的作用效果不能抵消。
【思考】
鸡蛋碰石头，鸡蛋破了，而石头丝毫无损，说明石头对鸡蛋的作用力大，而鸡蛋对石头的作用力小，这一判断对吗？
提示：这一判断不对。鸡蛋碰石头，鸡蛋对石头的力和石头对鸡蛋的力是一对作用力与反作用力，大小必然相等，鸡蛋破了，是因为鸡蛋壳易碎。
二、牛顿第三定律
1．(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)表达式：F＝－F′(式中的“－”号表示方向相反)。
(3)重要意义：定量地反映出物体间相互作用时彼此施力所遵循的规律，即作用力和反作用力的规律。
(4)适用范围：牛顿第三定律是个普适定律，它的成立不受条件限制，作用力与反作用力的关系与物体运动状态无关，与参考系的选取无关。
2．应用举例
(1)划船时桨向后推水，水就向前推桨，水给桨一个反作用力，从而推动船前进。
(2)汽车的发动机驱动车轮转动，由于轮胎和地面之间的摩擦，车轮向后推地面，地面给车轮一个向前的反作用力，使汽车前进。
【解题技巧】
作用力与反作用力不管在什么情况下总是大小相等，方向相反，同时产生、同时变化、同时消失。
【典例示范】
关于马拉车的下列说法正确的是(　　)
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．无论车如何运动，马拉车的力大小总是等于车拉马的力
D．只有当马拉车不动或马拉车匀速前进时，马拉车的力大小才等于车拉马的力
[答案]　C
(多选)在排球比赛中，运动员用手掌将排球奋力击出。关于排球与运动员手掌之间的作用力，下列说法正确的是(　　)
A．排球对运动员手掌的作用力大于运动员手掌对排球的作用力
B．排球对运动员手掌的作用力和运动员手掌对排球的作用力大小相等
C．排球对运动员手掌的作用力比运动员手掌对排球的作用力产生稍晚
D．排球对运动员手掌的作用力和运动员手掌对排球的作用力同时消失
[答案]　BD
三、物体受力的初步分析
1．物体受力的初步分析
(1)分析物体的受力，有两条思路。一是根据物体运动状态的变化来分析和判断其受力情况；二是根据各种力的特点，从相互作用的角度来分析物体的受力。
(2)在高中物理的力学部分，我们遇到的力主要是重力、弹力和摩擦力，且一般按重力、弹力和摩擦力的顺序来分析物体的受力情况。
(3)分析物体的受力时，必须明确是在分析哪个物体所受的力。
(4)在分析物体的受力情况时，不要把某个力的反作用力跟这个力的平衡力混淆。
2．一对作用力和反作用力与一对平衡力的比较
【特别注意】
(1)作用力与反作用力是“异体、共线、反向、等大、同类、同存”。
(2)平衡力是“同体、共线、反向、等大”。
3．受力分析
确定所要研究的物体，分析物体受到哪些力，并将它们以示意图的形式表示出来，这一过程及方法叫受力分析。
4．物体是否受某力的判断依据
(1)条件判断
根据是否满足力的产生条件来判断物体是否受到某个力的作用。
(2)效果判断
根据力的作用效果来判断物体是否受到某个力的作用。
(3)相互作用判断
利用力的作用的相互性，即受力物体同时也是施力物体来判断物体是否受到某个力作用。
(4)特殊法判断
好多难以确定的力，如弹力、摩擦力等可以利用假设法、运动状态分析法等特殊方法来判断物体是否受力。
5．受力分析时需注意的问题
(1)只分析性质力
进行受力分析时，只分析物体所受到的性质力，比如：重力、弹力、摩擦力等；不分析效果力，比如：动力、阻力、下滑力等。
(2)只分析所受的力
在进行受力分析时，一定要注意，我们分析的是物体“受到”的力，而不是物体对外施加的力。
(3)在分析物体的受力情况时，不要把某个力的反作用力跟这个力的平衡力混淆。
6．如何防止“多力”或“丢力”
(1)按正确的顺序(即一重二弹三摩擦四其他)进行受力分析是保证不“丢力”的有效措施。
(2)防止“多力”的有效途径是找出物体所受各力的施力物体和受力物体。若物体受到的某力有施力物体，则该力实际存在，无施力物体，则该力不存在。若某力的受力物体不是所研究的物体，则它不是物体受到的力。
【解题技巧】
转换研究对象法：
求解某个力的大小和方向时，一般情况下选取该力的受力物体进行分析，但有些情况下不便于直接求解该力，可先通过转换研究对象，求解其反作用力的大小和方向，再应用牛顿第三定律求得该力的大小和方向。
【典例示范】
判断正误
(1)物体间可能只有作用力，而没有反作用力。(　　)
(2)两个物体只有相互接触时才存在作用力和反作用力。(　　)
(3)物体间的作用力与反作用力一定同时产生、同时消失。(　　)
(4)受力分析的一般顺序是先分析是否有摩擦力，再分析是否有弹力，最后分析重力。(　　)
(5)通常可以用假设法判断弹力、摩擦力是否存在。(　　)
[答案]
(1)×　(2)×　(3)√　(4)×　(5)√
2. 某建筑工地上，工人师傅推车情形如图所示，以下判断正确的是(　　)
A．工人对车的力与车对工人的力是一对平衡力
B．工人受到的重力与工人对地面的压力是一对平衡力
C．工人对车的力与车对工人的力是一对作用力和反作用力
D．工人受到的重力与地面对工人的支持力是一对作用力和反作用力
[答案]
C
[解析]
工人对车的力和车对工人的力是两个物体之间的相互作用，所以工人对车的力与车对工人的力是一对作用力和反作用力，A错误，C正确；工人受到的重力与工人对地面的压力分别作用在两个不同的物体上，所以不是一对平衡力，B错误；工人受到的重力与地面对工人的支持力都作用在工人上，不是一对作用力和反作用力，D错误。
3. (多选)如图所示，竖直放置的轻弹簧一端固定在地面上，另一端与斜面体P连接，P与固定挡板Q接触且P处于静止状态。则斜面体P此时受到的力的个数有可能为(　　)
A．2 B．3
C．4 D．5
[答案]
AC
[解析]
对物体P受力分析如图甲所示，弹簧对物体P的支持力为N，如果N＝G，物体受力平衡，故P可能受2个力的作用；如果N＜G，P不可能处于静止状态；如果N＞G，物体会受到挡板Q的弹力F和摩擦力f，受力分析如图乙所示，故P可能受4个力的作用。综上所述，A、C正确，B、D错误。
4. (多选)如图所示，一小球用三根轻绳挂于天花板上，小球静止，绳1、3倾斜，绳2恰好竖直，则小球所受的作用力可能有(　　)
A．2个 B．3个
C．4个 D．5个
[答案]
ABC
[解析]
由题可知绳2恰好竖直，小球处于平衡状态，则由平衡条件可知，若绳2不受力，则小球受绳1、3的拉力和重力作用，B正确；若绳2受力，绳1、3不受力，则小球受绳2的拉力和重力作用，A正确；若绳2受力，绳1、3也受力，则小球受绳1、2、3的拉力和重力作用，C正确，D错误。