第四节 牛顿第三定律
基础过关练
题组一 对作用力和反作用力的理解
1.如图是利用传感器和计算机辅助实验系统(DIS)研究作用力和反作用力的实验,可以得出的结论是( )
甲
乙
A.作用力先变化,反作用力后变化
B.作用力和反作用力的大小总是相等的
C.作用力和反作用力的方向总是相同的
D.作用力和反作用力是作用在同一个物体上的
2.物体A在外力F作用下静止在水平面上,物体的受力存在几对作用力与反作用力( )
A.1对 B.2对 C.3对 D.4对
题组二 一对平衡力与相互作用力的比较
3.“肥胖”已成为当前影响人类健康的一大问题。很多医院都有测量“肥胖指数”的身高体重测量仪。如图所示,人静止在测量仪上,下列说法中正确的是( )
A.人对测量仪的压力与测量仪对人的支持力是一对平衡力
B.人对测量仪的压力与测量仪对人的支持力是一对作用力和反作用力
C.人所受的重力与人对测量仪的压力是一对平衡力
D.人对测量仪的压力是由于测量仪发生形变而产生的
4.如图所示为中国女排扣球的精彩瞬间,此时运动员对球的作用力为F1,球对运动员的作用力为F2,下列说法正确的是( )
A.F1和F2是一对平衡力
B.F1和F2可以是性质不同的力
C.F1和F2是一对相互作用力
D.F1和F2的合力为0
题组三 利用牛顿第三定律解释现象
5.(多选)关于反作用力在日常生活和生产中的应用,下列说法中正确的是( )
A.在平静的水面上,静止着一只小船,船上有一人,人从静止开始从小船的一端走向另一端时,船向相反方向运动
B.汽车行驶时,通过排气筒向后排出尾气,从而获得向前的反作用力,即动力
C.如图所示是农田灌溉用的自动喷水器,当水从弯管的喷嘴喷射出来时,弯管会自动转向
D.软体动物乌贼在水中经过体侧的孔将水吸入鳃腔,然后用力把水挤出体外,乌贼就会向相反方向游去
题组四 牛顿第三定律在受力分析中的应用
6.如图所示,物块a、b质量分别为2m、m,水平地面和竖直墙面均光滑,在水平推力F作用下,两物块均处于静止状态,则( )
A.物块b受四个力作用
B.物块b受到的摩擦力大小等于2mg
C.物块b对地面的压力大小等于mg
D.物块a受到物块b的作用力水平向右
7.如图是“中国天眼”500 m口径球面射电望远镜维护时的照片。为不损伤望远镜球面,质量为m的工作人员被悬在空中的氦气球拉着,当他在离底部有一定高度的望远镜球面上缓慢移动时,氦气球对其有大小为mg、方向竖直向上的拉力作用,使其有“人类在月球上行走”的感觉。若将人视为质点,此时对工作人员的描述合理的是( )
A.受到的重力大小为mg
B.受到的合力大小为mg
C.对球面的作用力大小为mg
D.对球面的压力大小为mg
8.如图所示,用弹簧测力计悬挂一个重G=10 N的金属块,使金属块一部分浸在台秤上的水杯中(水不会溢出)。若弹簧测力计的示数变为FT=6 N,则台秤的示数比金属块没有浸入水时 ( )
A.保持不变 B.增加10 N
C.增加6 N D.增加4 N
9.如图所示,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。箱和杆的质量为M,环的质量为m。已知环沿着杆加速下滑,环与杆间的摩擦力的大小为f,则此时箱对地面的压力( )
A.等于Mg
B.等于(M+m)g
C.等于Mg+f
D.等于(M+m)g-f
答案全解全析
第四节 牛顿第三定律
基础过关练
1.B 由图可知,作用力和反作用力是同时变化的,故A错误。由图可知,作用力和反作用力的大小总是相等的,故B正确。由图可知,作用力和反作用力一正一负,即方向相反,故C错误。作用力和反作用力分别作用在两个不同的物体上,故D错误。
2.C 物体对水平面的压力与水平面对物体的支持力;物体对水平面的摩擦力与水平面对物体的摩擦力,物体所受的重力与物体对地球的引力,这三对力都满足大小相等、方向相反、作用在同一直线,作用在两个物体上,均为相互作用力,故C正确,A、B、D错误。
3.B 人对测量仪的压力和测量仪对人的支持力是两个物体之间的相互作用,是一对作用力与反作用力,A错误,B正确;人所受的重力和人对测量仪的压力,这两个力作用在两个不同物体上,大小相等、方向相同,不是一对平衡力,也不是一对相互作用力,C错误;人对测量仪的压力是由于人的脚发生形变而产生的,D错误。
4.C 运动员扣球的过程中,运动员对球的力和球对运动员的力是作用在不同物体上的两个力,是一对相互作用力,不是一对平衡力,二者的性质一定相同,由于两力作用在不同物体上,不能求两力的合力,故A、B、D错误,C正确。
5.ACD 平静的水面上的静止小船在水平方向不受力,船上的人从静止开始从小船的一端走向另一端时,船对人的摩擦力与人对船的摩擦力是一对作用力与反作用力,大小相等,方向相反,所以船会向相反方向运动,故A正确;汽车行驶时,获得的动力来自牵引力,与通过排气筒向后排出尾气获得的向前的反作用力无关,故B错误;农田灌溉用的自动喷水器,当水从弯管的喷嘴喷射出来时,水对弯管的喷嘴有一个方向相反的反作用力,弯管会自动转向,故C正确;乌贼在水中经过体侧的孔将水吸入鳃腔,然后用力把水挤出体外,同时水对乌贼也有一个方向相反的反作用力,所以乌贼会向相反方向游去,故D正确。
6.B 物块b受到:重力、a的弹力和静摩擦力、地面的支持力、推力F,共五个力作用,故A错误。以a为研究对象,由平衡条件知,b对a的摩擦力大小等于a的重力,为2mg,由牛顿第三定律知a对b的摩擦力大小也等于2mg,故B正确。以整体为研究对象,则知地面对b的支持力等于3mg,则物块b对地面的压力大小等于3mg,故C错误。物块a受到物块b两个力作用:水平向右的压力和竖直向上的静摩擦力,它们的合力斜向右上方,则物块a受到物块b的作用力斜向右上方,故D错误。
7.C 由于工作人员的质量为m,则工作人员受到的重力G=mg,A错误;工作人员在球面上缓慢移动,可近似看作处于平衡状态,所受合力为0,B错误;由平衡条件可得球面对工作人员的作用力F=mg-mg=mg,由牛顿第三定律可得,工作人员对球面的作用力大小为F'=mg;工作人员在移动时,球面对其的作用力是支持力和摩擦力的合力,对球面的压力大小不等于mg,C正确,D错误。
8.D 对金属块受力分析,由平衡条件可知,水对金属块的浮力为F=G-FT=4 N,方向竖直向上,则由牛顿第三定律可得,金属块对水的作用力大小为F'=F=4 N,方向竖直向下,所以台秤的示数比金属块没有浸入水时增加了4 N,选项D正确。
9.C 环在竖直方向上受重力及杆对它的竖直向上的摩擦力,根据牛顿第三定律可知,环给杆一个竖直向下的摩擦力,大小为f,故箱子和杆整体在竖直方向上受重力Mg、地面对箱子的支持力N及环的摩擦力f,由于箱子和杆处于平衡状态,可得N=f+Mg。根据牛顿第三定律可知,箱子对地面的压力大小等于地面对箱子的支持力大小,即N'=f+Mg。
7(共7张PPT)
第四节 牛顿第三定律
作用力与反作用力
一个物体对另一物体有作用力时,同时也受到另一物体对它的作用力,我们把两
个物体间的这种相互作用力称为作用力与反作用力。
实验探究:如图所示,把两个弹簧测力计A和B连接在一起,B的一端固定,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随着
改变,但两个弹簧测力计的示数总是相等的,这说明作用力与反作用力大小相等,
方向相反。
牛顿第三定律
牛顿第三定律
1.内容:两个物体之间的作用力F和反作用力F'总是大小相等,方向相反,作用在同
一条直线上。即F=-F'。
2.特点:作用力与反作用力分别作用在两个不同的物体上,它们同时产生、同时消
失,是同种性质的力。
知识辨析
判断正误,正确的画“√”,错误的画“ ”。
1.用手拍打桌面,手也很疼,说明力的作用是相互的。 ( )
2.两个物体只有接触才会产生作用力与反作用力。 ( )
3.物体间不可能只有作用力,而没有反作用力。 ( )
√
√
对一对作用力与反作用力的理解
1.作用力与反作用力的三个性质
(1)异体性:作用力与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:作用力与反作用力同时产生,同时变化,同时消失。
(3)相互性:作用力与反作用力总是相互的、成对出现的,且性质相同。
2.作用力与反作用力的四个特征
等值 作用力与反作用力大小总是相等的
反向 作用力与反作用力方向总是相反的
共线 作用力与反作用力总是作用在同一条直线上
同性质 作用力与反作用力的性质总是相同
3.一对作用力与反作用力与一对平衡力的比较
内容比较 一对作用力与反作用力 一对平衡力
不同点 作用对象 作用在两个相互作用的物体上 作用在同一物体上
依赖关系 相互依存,不可单独存在,同时产生,同时变化,同时消失 无依赖关系,撤去一个,另一个依然可存在
不同点 叠加性 两力作用效果不可叠加,不可求合力 两力作用效果可相互抵消,可叠加,可求合力,且合力为零
力的性质 一定是同种性质的力 可以是同种性质的力,也可以是不同种性质的力
相同点 大小相等、方向相反、作用在同一条直线上
