3.3牛顿第三定律教案-2022-2023学年高一上学期物理人教版（2019）必修第一册（word版含答案）
文档属性
| 名称 | 3.3牛顿第三定律教案-2022-2023学年高一上学期物理人教版（2019）必修第一册（word版含答案） |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 85.3KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-07-23 13:42:52 | ||
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文档简介
牛顿第三定律
知识点总结
考点一、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、表达式：F = -F,（负号表示方向相反）。
3、对作用力和反作用力的理解
（1）三种性质
①异体性，即作用力和反作用力分别作用在相互作用的两个不同的物体上。
②同时性，即作用力和反作用力同时产生，同时变化，同时消失。
③相互性，即作用力和反作用力总是相互依存，成对出现的。
（2）四个特征
①等值，即大小总是相等的。
②反向，即方向总是相反的。
③共线，即二者总是在同一直线上。
④同性质，即二者性质总是相同的。
4 、对牛顿第三定律的理解
“总是”是强调对于任何物体，在任何条件下，作用力和反作用力的关系都成立。
（1）不管物体的大小形状如何，牛顿第三定律都成立。
（2）不管物体的运动状态如何，例如静止的物体之间，运动的物体之间，或静止与运动的物体之间的相互作用力都是大小相等的。
（3）作用力与反作用力的产生和消失是同时的。
牛顿第三定律与参考系的选择无关。这是因为物体间的相互作用是客观存在的，不会因参考系的不同而使物体间相互作用的性质发生任何变化。
考点二、作用力与反作用力和平衡力的比较
项目 作用力与反作用力 平衡力
作用对象 两个力分别作用在两个物体上 两个力作用在同一物体上
涉及物体 两个力涉及两个物体 两个力涉及三个物体
叠加特点 不可以求合力，两个力的作用效果不可抵消，不可叠加 可以求合力，且合力一定为“0”，两个力的作用效果可以相互抵消，可叠加
力的性质 两个力的性质一定相同 两个力的性质不一定相同
作用效果 两个力的作用效果分别表现在相互作用的两个物体上，各自独立产生作用效果 两个力共同作用的效果使物体处于平衡状态
依赖关系 两个力一定同时产生，同时变化，同时消失，不可单独存在 不存在依赖关系，撤除一个力时另一个力依然存在，只是物体受力不再平衡
共同点 大小相等、方向相反、作用在同一直线上
题型训练:
1、关于一对作用力和反作用力，下列说法中正确的是()
A．它们的大小相等，方向相同
B．它们的大小不等，方向相同
C．它们的大小相等，方向相反
D．它们的大小不等，方向相反
2、一本书放在水平桌面上，桌面对书的支持力为F 1，书对桌面的压力为F 2，则下列说法中正确的是
A．F 1与F 2是一对平衡力
B．F 1与F 2是一对相互作用力
C．F 1是由于书的弹性形变而产生的
D．F 2是由于桌面的弹性形变而产生的
3、（多选）甲、乙双方同学在水平地面上进行拔河比赛，正僵持不下，如图所示．如果地面对甲方所有队员的总的摩擦力为6 000N，同学甲1和乙1对绳子的水平拉力均为500 N．绳上的A、B两点分别位于甲1和乙1、乙1和乙2之间．不考虑绳子的质量．下面说法正确的是（）
A．地面对乙方队员的总的摩擦力是6 000 N
B．A处绳上的张力为零
C．B处绳上的张力为500 N
D．B处绳上的张力为5500N
4、如图所示，人站立在体重计上，下列说法正确的是
A．人所受的重力和人对体重计的压力是一对平衡力
B．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
C．人对体重计的压力和体重计对人的支持力是一对平衡力
D．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
5、（多选）木箱重G 1，人重G 2，人站在木箱里用力F向上推木箱，如图所示，则有（）
A．人对木箱底的压力大小为G 2＋F
B．人对木箱底的压力大小为G 2
C．木箱对地面的压力大小为G 2＋G 1－F
D．木箱对地面的压力大小为G 1＋G 2
6、如图所示，三角形斜面体置于粗糙的水平地面上，斜面底端固定挡板上用轻质弹簧连接一质量为m的小球，弹簧劲度系数为k，现给斜面体施加一水平向左的推力作用，斜面体处于静止状态，已知斜面光滑，斜面体质量为M，斜面体与粗糙的地面之间的动摩擦因数为 ，取重力加速度大小为g，则下列说法正确的是（）
A．斜面体对小球的支持力为
B．弹簧的伸长量为
C．地面对斜面体的摩擦力大小为 （M＋m）g
D．地面受到斜面体的摩擦力的方向水平向左
7、如图所示，长木板放在水平地面上，站在木板上的人用斜向左上方的力F拉木箱，长木板、人与木箱质量均为m，三者均保持静止（重力加速度为g）。下列说法正确的是（）
A．人对长木板的压力大小为mg B．长木板对地面的压力等于3mg
C．木箱受到的摩擦力的方向水平向左D．地面对长木板的摩擦力的方向水平向左
8、（多选）把两个弹簧测力计A和B如图所示连接在一起，用手拉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都随之改变，但两个示数总相等．分析两个弹簧测力计的相互作用之间的关系，以下结论中正确的是()
A．作用力与反作用力大小相等，方向相反
B．作用力与反作用力的性质不同
C．作用力与反作用力作用在不同物体上
D．作用力与反作用力同时产生，同时消失
9、如图所示，条形磁铁A、B质量均为m，C为木块，它们放在水平面上静止时，B对A的弹力为F1，C对B的弹力为F2，则F1、F2与重力mg的大小关系正确的是()
A．Fl=mg，F2=2mg B．F1>mg，F2=2mg·
C．Fl>mg，F2=mg D．F1=mg，F2>2mg
10、一个箱子放在水平地面上，箱内有一固定的竖直杆，在杆上套着一个环，箱与杆的质量为M，环的质量为m，如图所示．已知环沿杆匀加速下滑时，环与杆间的摩擦力大小为Ff，则此时箱子对地面的压力大小为多少？
答案
1、【答案】C
【详解】
根据牛顿第三定律可知，一对作用力和反作用力总是大小相等，方向相反的。
A．它们的大小相等，方向相同，与结论不相符，选项A错误；
B．它们的大小不等，方向相同，与结论不相符，选项B错误；
C．它们的大小相等，方向相反，与结论相符，选项C正确；
D．它们的大小不等，方向相反，与结论不相符，选项D错误；
故选C.
2、【答案】B
【详解】
AB．桌面对书的支持力为F 1作用在书上，书对桌面的压力为F 2作用在桌面上，大小相等方向相反，F 1与F 2是一对是一对相互作用力，A错误B正确；
C．F 1是由于桌面在书的压力作用力发生弹性形变，要恢复形变而产生的对书的作用力，C错误；
D．F 2是由于在桌面对书的作用力下，书发生了形变，书要恢复形变，对桌子产生的力．D错误。
故选B。
【答案】AD
4、【答案】D
【详解】
AB．人所受重力和人对体重计的压力大小相等，方向相同，即不是一对作用力与反作用力，也不是一对平衡力，故AB错误；
CD．由牛顿第三定律可知，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，故C错误，D正确．
5、【答案】AD
【详解】
AB．对人隔离受力分析，人受竖直向下的重力G 2、向下的作用力F′、向上的支持力F N，由平衡条件与牛顿第三定律可得
F N＝G 2＋F′＝G 2＋F
据牛顿第三定律，人对木箱底的压力大小为G 2＋F，A正确，B错误；
CD．将人与木箱看成一个整体，由平衡条件可得，木箱受到地面的支持力大小为G 1＋G 2，由牛顿第三定律可知，木箱对地面的压力大小为G 1＋G 2，C错误，D正确。
故选AD。
6、【答案】D
【详解】
AB．对小球受力分析可知，斜面体对小球的支持力为，弹簧对小球的弹力为
则弹簧的压缩量为
选项AB错误；
C．地面对斜面体的摩擦力为静摩擦力，则大小等于水平力的大小，但是不能用 （M＋m）g求得，选项C错误；
D．地面对斜面体的摩擦力与水平向左的推力平衡，则地面对斜面体的摩擦力水平向右，由牛顿第三定律可知，地面受到斜面体的摩擦力的方向水平向左，选项D正确。
故选D。
7、【答案】B
【详解】
A．人用力F向左上方拉箱子，根据牛顿第三定律可知，箱子对人施加向右下方的作用力，根据平衡条件，人对长木板的压力大小大于mg，故A错误；
B．三个物体的整体受力分析，受重力和支持力，故长木板对地面的压力依然等于3mg，故B正确；
C．箱子在人的拉力作用下，有向左运动的趋势，因此箱子受到的摩擦力的方向水平向右，故C错误；
D．对三个物体的整体受力分析，受重力和支持力，不受静摩擦力，否则不平衡，故地面对木板没有静摩擦力，故D错误。
故选B。
8、【答案】ACD
【解析】
试题分析：弹簧测力计的示数显示弹簧秤受到的拉力大小，两个弹簧测力计之间的拉力是一对作用力和反作用力，大小相等、方向相反．
根据实验现象可知，两个物体之间的相互作用力，大小相等，方向相反，作用在不同物体上，性质相同，同时产生，同时消失，故可判定B错误，ACD正确．
9、【答案】B
10、【答案】
Ff＋Mg
解析环在竖直方向上受力情况如图甲所示，受重力及箱内的杆给它的竖直向上的摩擦力Ff，根据牛顿第三定律，环应给杆一个竖直向下的摩擦力Ff′，故箱子竖直方向上受力如图乙所示，受重力Mg、地面对它的支持力FN及环给它的摩擦力Ff′，由于箱子处于平衡状态，可得FN＝Ff′＋Mg＝Ff＋Mg.
根据牛顿第三定律，箱子对地面的压力大小等于地面对箱子的支持力，即
FN′＝FN＝Ff＋Mg.
知识点总结
考点一、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、表达式：F = -F,（负号表示方向相反）。
3、对作用力和反作用力的理解
（1）三种性质
①异体性，即作用力和反作用力分别作用在相互作用的两个不同的物体上。
②同时性，即作用力和反作用力同时产生，同时变化，同时消失。
③相互性，即作用力和反作用力总是相互依存，成对出现的。
（2）四个特征
①等值，即大小总是相等的。
②反向，即方向总是相反的。
③共线，即二者总是在同一直线上。
④同性质，即二者性质总是相同的。
4 、对牛顿第三定律的理解
“总是”是强调对于任何物体，在任何条件下，作用力和反作用力的关系都成立。
（1）不管物体的大小形状如何，牛顿第三定律都成立。
（2）不管物体的运动状态如何，例如静止的物体之间，运动的物体之间，或静止与运动的物体之间的相互作用力都是大小相等的。
（3）作用力与反作用力的产生和消失是同时的。
牛顿第三定律与参考系的选择无关。这是因为物体间的相互作用是客观存在的，不会因参考系的不同而使物体间相互作用的性质发生任何变化。
考点二、作用力与反作用力和平衡力的比较
项目 作用力与反作用力 平衡力
作用对象 两个力分别作用在两个物体上 两个力作用在同一物体上
涉及物体 两个力涉及两个物体 两个力涉及三个物体
叠加特点 不可以求合力，两个力的作用效果不可抵消，不可叠加 可以求合力，且合力一定为“0”，两个力的作用效果可以相互抵消，可叠加
力的性质 两个力的性质一定相同 两个力的性质不一定相同
作用效果 两个力的作用效果分别表现在相互作用的两个物体上，各自独立产生作用效果 两个力共同作用的效果使物体处于平衡状态
依赖关系 两个力一定同时产生，同时变化，同时消失，不可单独存在 不存在依赖关系，撤除一个力时另一个力依然存在，只是物体受力不再平衡
共同点 大小相等、方向相反、作用在同一直线上
题型训练:
1、关于一对作用力和反作用力，下列说法中正确的是()
A．它们的大小相等，方向相同
B．它们的大小不等，方向相同
C．它们的大小相等，方向相反
D．它们的大小不等，方向相反
2、一本书放在水平桌面上，桌面对书的支持力为F 1，书对桌面的压力为F 2，则下列说法中正确的是
A．F 1与F 2是一对平衡力
B．F 1与F 2是一对相互作用力
C．F 1是由于书的弹性形变而产生的
D．F 2是由于桌面的弹性形变而产生的
3、（多选）甲、乙双方同学在水平地面上进行拔河比赛，正僵持不下，如图所示．如果地面对甲方所有队员的总的摩擦力为6 000N，同学甲1和乙1对绳子的水平拉力均为500 N．绳上的A、B两点分别位于甲1和乙1、乙1和乙2之间．不考虑绳子的质量．下面说法正确的是（）
A．地面对乙方队员的总的摩擦力是6 000 N
B．A处绳上的张力为零
C．B处绳上的张力为500 N
D．B处绳上的张力为5500N
4、如图所示，人站立在体重计上，下列说法正确的是
A．人所受的重力和人对体重计的压力是一对平衡力
B．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
C．人对体重计的压力和体重计对人的支持力是一对平衡力
D．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
5、（多选）木箱重G 1，人重G 2，人站在木箱里用力F向上推木箱，如图所示，则有（）
A．人对木箱底的压力大小为G 2＋F
B．人对木箱底的压力大小为G 2
C．木箱对地面的压力大小为G 2＋G 1－F
D．木箱对地面的压力大小为G 1＋G 2
6、如图所示，三角形斜面体置于粗糙的水平地面上，斜面底端固定挡板上用轻质弹簧连接一质量为m的小球，弹簧劲度系数为k，现给斜面体施加一水平向左的推力作用，斜面体处于静止状态，已知斜面光滑，斜面体质量为M，斜面体与粗糙的地面之间的动摩擦因数为 ，取重力加速度大小为g，则下列说法正确的是（）
A．斜面体对小球的支持力为
B．弹簧的伸长量为
C．地面对斜面体的摩擦力大小为 （M＋m）g
D．地面受到斜面体的摩擦力的方向水平向左
7、如图所示，长木板放在水平地面上，站在木板上的人用斜向左上方的力F拉木箱，长木板、人与木箱质量均为m，三者均保持静止（重力加速度为g）。下列说法正确的是（）
A．人对长木板的压力大小为mg B．长木板对地面的压力等于3mg
C．木箱受到的摩擦力的方向水平向左D．地面对长木板的摩擦力的方向水平向左
8、（多选）把两个弹簧测力计A和B如图所示连接在一起，用手拉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都随之改变，但两个示数总相等．分析两个弹簧测力计的相互作用之间的关系，以下结论中正确的是()
A．作用力与反作用力大小相等，方向相反
B．作用力与反作用力的性质不同
C．作用力与反作用力作用在不同物体上
D．作用力与反作用力同时产生，同时消失
9、如图所示，条形磁铁A、B质量均为m，C为木块，它们放在水平面上静止时，B对A的弹力为F1，C对B的弹力为F2，则F1、F2与重力mg的大小关系正确的是()
A．Fl=mg，F2=2mg B．F1>mg，F2=2mg·
C．Fl>mg，F2=mg D．F1=mg，F2>2mg
10、一个箱子放在水平地面上，箱内有一固定的竖直杆，在杆上套着一个环，箱与杆的质量为M，环的质量为m，如图所示．已知环沿杆匀加速下滑时，环与杆间的摩擦力大小为Ff，则此时箱子对地面的压力大小为多少？
答案
1、【答案】C
【详解】
根据牛顿第三定律可知，一对作用力和反作用力总是大小相等，方向相反的。
A．它们的大小相等，方向相同，与结论不相符，选项A错误；
B．它们的大小不等，方向相同，与结论不相符，选项B错误；
C．它们的大小相等，方向相反，与结论相符，选项C正确；
D．它们的大小不等，方向相反，与结论不相符，选项D错误；
故选C.
2、【答案】B
【详解】
AB．桌面对书的支持力为F 1作用在书上，书对桌面的压力为F 2作用在桌面上，大小相等方向相反，F 1与F 2是一对是一对相互作用力，A错误B正确；
C．F 1是由于桌面在书的压力作用力发生弹性形变，要恢复形变而产生的对书的作用力，C错误；
D．F 2是由于在桌面对书的作用力下，书发生了形变，书要恢复形变，对桌子产生的力．D错误。
故选B。
【答案】AD
4、【答案】D
【详解】
AB．人所受重力和人对体重计的压力大小相等，方向相同，即不是一对作用力与反作用力，也不是一对平衡力，故AB错误；
CD．由牛顿第三定律可知，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，故C错误，D正确．
5、【答案】AD
【详解】
AB．对人隔离受力分析，人受竖直向下的重力G 2、向下的作用力F′、向上的支持力F N，由平衡条件与牛顿第三定律可得
F N＝G 2＋F′＝G 2＋F
据牛顿第三定律，人对木箱底的压力大小为G 2＋F，A正确，B错误；
CD．将人与木箱看成一个整体，由平衡条件可得，木箱受到地面的支持力大小为G 1＋G 2，由牛顿第三定律可知，木箱对地面的压力大小为G 1＋G 2，C错误，D正确。
故选AD。
6、【答案】D
【详解】
AB．对小球受力分析可知，斜面体对小球的支持力为，弹簧对小球的弹力为
则弹簧的压缩量为
选项AB错误；
C．地面对斜面体的摩擦力为静摩擦力，则大小等于水平力的大小，但是不能用 （M＋m）g求得，选项C错误；
D．地面对斜面体的摩擦力与水平向左的推力平衡，则地面对斜面体的摩擦力水平向右，由牛顿第三定律可知，地面受到斜面体的摩擦力的方向水平向左，选项D正确。
故选D。
7、【答案】B
【详解】
A．人用力F向左上方拉箱子，根据牛顿第三定律可知，箱子对人施加向右下方的作用力，根据平衡条件，人对长木板的压力大小大于mg，故A错误；
B．三个物体的整体受力分析，受重力和支持力，故长木板对地面的压力依然等于3mg，故B正确；
C．箱子在人的拉力作用下，有向左运动的趋势，因此箱子受到的摩擦力的方向水平向右，故C错误；
D．对三个物体的整体受力分析，受重力和支持力，不受静摩擦力，否则不平衡，故地面对木板没有静摩擦力，故D错误。
故选B。
8、【答案】ACD
【解析】
试题分析：弹簧测力计的示数显示弹簧秤受到的拉力大小，两个弹簧测力计之间的拉力是一对作用力和反作用力，大小相等、方向相反．
根据实验现象可知，两个物体之间的相互作用力，大小相等，方向相反，作用在不同物体上，性质相同，同时产生，同时消失，故可判定B错误，ACD正确．
9、【答案】B
10、【答案】
Ff＋Mg
解析环在竖直方向上受力情况如图甲所示，受重力及箱内的杆给它的竖直向上的摩擦力Ff，根据牛顿第三定律，环应给杆一个竖直向下的摩擦力Ff′，故箱子竖直方向上受力如图乙所示，受重力Mg、地面对它的支持力FN及环给它的摩擦力Ff′，由于箱子处于平衡状态，可得FN＝Ff′＋Mg＝Ff＋Mg.
根据牛顿第三定律，箱子对地面的压力大小等于地面对箱子的支持力，即
FN′＝FN＝Ff＋Mg.