第四章牛顿运动定律4.5牛顿第三定律课件2:70张PPT

课件70张PPT。5　
牛顿第三定律一、作用力与反作用力1.力的作用总是相互的,物体间相互作用的这一对力
称为_______和_________。
2.作用力和反作用力总是相互_____、共同_____的。作用力反作用力依存存在二、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
_____,方向_____,作用在_____________。
2.表达式:F=-F′,式中的“-”号表示作用力与反
作用力方向相反。相等相反同一条直线上三、物体的受力分析1.受力分析的物理意义:一个物体如何运动,它的加速
度的大小是由物体所受各个力的_____决定的。因此,
要了解物体的运动,就必须对它的_____情况进行分析。合力受力2.受力分析中常见的三种力:
(1)重力:任何物体都受重力,其方向_________。
(2)弹力:两个相互接触的物体_________,就会产生
弹力,其方向与接触面_____。
(3)摩擦力:当接触面粗糙、相互挤压且发生相对运动
或具有相对运动趋势时,_______处就会产生滑动摩擦
力或静摩擦力,其方向与接触面_____。竖直向下相互挤压垂直接触面平行【思考辨析】
(1)物体间可能只有作用力,而没有反作用力。 (　　)
(2)物体间先有作用力,然后才有反作用力。 (　　)
(3)物体间的作用力可能与反作用力垂直。 (　　)
(4)作用力与反作用力的合力为零。 (　　)
(5)受力分析时,只分析物体受到的力。 (　　)提示:(1)×。物体间的作用力与反作用力总是相互依存、共同存在的,不可能只存在作用力而没有反作用力。
(2)×。物体间的作用力与反作用力总是同时产生的,没有先后。
(3)×。物体间的作用力与反作用力一定在一条直线上,不可能垂直。(4)×。作用力与反作用力作用在两个物体上,不能合成。
(5)√。物体的状态由它受到的力决定,受力分析时只分析物体受到的力。一　对牛顿第三定律的理解
【典例】为落实党的十九大精神,传统民俗旅游日益火爆,如图所示为游客乘坐马车观光的场景,马拉着车在公路上加速前进关于马拉车的力与车拉马的力,下列说法正确的是 导学号28974108(　　)A.由于马车加速前进,马拉车的力大于车拉马的力
B.只有马车匀速前进,马拉车的力才等于车拉马的力
C.马拉车的力与车拉马的力是一对平衡力,大小始终相等
D.马拉车的力与车拉马的力是一对相互作用力,大小始终相等【正确解答】选D。马向前拉车的力和车向后拉马的力是一对作用力与反作用力,它们总是大小相等、方向相反,加速运动时,马向前拉车的力等于车向后拉马的力,A、B、C错误,D正确。【核心归纳】
作用力与反作用力的“四同”“三异”【易错提醒】(1)作用力与反作用力在产生上没有先后关系,也没有因果关系。不能说先有作用力,后有反作用力;也不能说因为有了作用力,才有反作用力。
(2)作用力与反作用力虽然等大、反向,但由于它们分别对相互作用的两个物体起作用,这两个力不能求合力,不能相互抵消。【过关训练】
在“探究作用力与反作用力的关系”实验中,如图甲所
示,某同学用两个力传感器进行实验,通过计算机得到
图乙。下列由图乙得到的实验结论中错误的是 (　　)A.两传感器间的作用力与反作用力大小相等
B.两传感器间的作用力与反作用力方向相反
C.两传感器间的作用力与反作用力同时变化
D.两传感器间的作用力与反作用力作用在同一物体上【解析】选D。根据图象可知,两传感器间的作用力与反作用力大小相等,方向始终相反,A、B正确;作用力与反作用力同时产生,同时变化,同时消失,C正确;作用力与反作用力作用在不同的物体上,D错误。【补偿训练】
1.如图所示,P和Q叠放在一起,静止在水平桌面上。
在下列各对力中属于作用力和反作用力的是(　　)
A.P所受的重力和Q对P的支持力
B.Q所受的重力和Q对P的支持力
C.P对Q的压力和Q对P的支持力
D.Q对桌面的压力和Q对P的支持力【解析】选C。P所受的重力和Q对P的支持力是平衡力,选项A错误;Q所受的重力和Q对P的支持力,既不是平衡力,也不是作用力与反作用力,选项B错误;P对Q的压力和Q对P的支持力是作用力和反作用力,选项C正确;Q对桌面的压力和Q对P的支持力,既不是平衡力,也不是作用力与反作用力,选项D错误。2.《水浒传》第七回“花和尚倒拔垂杨柳”中有这样
一个情节:“众泼皮嫌一株绿杨树上的乌鸦叫。鲁智
深相了一相,走到树前,把直裰脱了,用右手向下,把身
倒缴着,却把左手拔住上截,把腰只一趁,将那株绿杨
树带根拔起。”对这段话中描述的力学知识,理解正
确的是 (　　)A.鲁智深对绿杨树施加了力,而绿杨树对鲁智深没有力的作用
B.鲁智深对绿杨树施加的力大于绿杨树对鲁智深施加的力
C.鲁智深对绿杨树施加的力等于绿杨树对鲁智深施加的力
D.条件不足,不能判断出鲁智深对绿杨树的力与绿杨树对鲁智深的力之间的关系【解析】选C。鲁智深对绿杨树施加的力与绿杨树对鲁智深施加的力是作用力与反作用力,大小始终相等,故选项C正确,选项A、B、D错误。3.游泳时,手向后划水,人体向前运动。下列说法正确的是 (　　)
A.手对水的作用力大于水对手的作用力
B.手对水的作用力小于水对手的作用力
C.手对水向后的作用力和水对手向前的作用力是一对平衡力
D.手对水向后的作用力和水对手向前的作用力是作用力与反作用力【解析】选D。手对水的作用力和水对手的作用力是作用力和反作用力,二者大小一定相等,A、B、C错误;D正确。二　作用力、反作用力与平衡力的比较
【典例】(多选)将一木箱置于粗糙的水平地面上,现用一水平绳拉着木箱匀速前进,则 (　　)
导学号28974109A.木箱所受到的拉力和水平地面对木箱的摩擦力是一对作用力与反作用力
B.木箱对水平地面的压力和水平地面对木箱的支持力是一对作用力与反作用力
C.木箱所受的重力和水平地面对木箱的支持力是一对平衡力
D.木箱对水平地面的压力和水平地面对木箱的支持力是一对平衡力【正确解答】选B、C。木箱匀速前进,木箱所受到的拉力和水平地面对木箱的摩擦力是一对平衡力;木箱所受的重力和水平地面对木箱的支持力是一对平衡力。木箱对水平地面的压力和水平地面对木箱的支持力是一对作用力与反作用力。所以选项B、C正确,A、D错误。【核心归纳】
1.作用力和反作用力与平衡力的比较2.区分作用力、反作用力和平衡力的方法
区分作用力、反作用力和平衡力,最简单的方法是看涉及的物体的个数。
(1)作用力与反作用力只涉及两个相互作用的物体,是甲物体对乙物体,乙物体对甲物体的关系。
(2)平衡的一对力涉及三个物体,即两个施力物体同时作用在一个受力物体上。【易错提醒】
(1)相互作用力是根据产生原因命名的,所以两个力一定是性质相同,同时产生的一对力。
(2)平衡力是根据作用效果命名的,两个力的作用效果一定相互抵消。【过关训练】
1.关于作用力、反作用力和一对平衡力的认识,正确的是 (　　)
A.一对平衡力的合力为零,作用效果相互抵消,一对作用力与反作用力的合力也为零,作用效果也相互抵消
B.作用力和反作用力同时产生、同时变化、同时消失,且性质相同,平衡力的性质却不一定相同C.作用力和反作用力同时产生、同时变化、同时消失,且一对平衡力也是如此
D.先有作用力,接着才有反作用力,一对平衡力却是同时作用在同一个物体上【解析】选B。作用力与反作用力作用在两个不同的物体上,作用效果不能抵消,A错误;作用力与反作用力具有同时性、性质相同的特点,平衡力不一定具备这些特点,B正确,C、D错误。2.1月11日,2018中国杯的牵手球童寻访组走进了南宁
市桂雅路小学和逸夫小学,这两所学校都是全国青少年
校园足球特色学校,足球文化氛围特别浓,所以报名参
加牵手球童的呼声非常高。如图所示,踢球时 (　　)A.脚对球的作用力大于球对脚的作用力
B.脚对球的作用力与球对脚的作用力大小相等
C.脚对球的作用力与球的重力是一对平衡力
D.脚对球的作用力与球对脚的作用力是一对平衡力【解析】选B。脚对球的作用力与球对脚的作用力是一对作用力与反作用力,大小相等,方向相反,不是一对平衡力,A、D错误,B正确;脚对球的作用力与球的重力方向不在同一直线上,不可能是一对平衡力,C错误。【补偿训练】
1.马沿水平方向拉车,车匀速前进时,下列说法中正确的是 (　　)
A.马拉车的力与车拉马的力是一对平衡力
B.马拉车的力与车拉马的力是一对不同性质的力
C.马拉车的力与地面对车的阻力是一对平衡力
D.马拉车的力与地面对车的阻力是一对作用力与反作用力【解析】选C。马拉车的力与车拉马的力是一对作用力与反作用力,选项A错误;马拉车的力与车拉马的力都是弹力,选项B错误;车匀速前进时,马拉车的力与地面对车的阻力是一对平衡力,选项C正确,选项D错误。2.红军在长征时,遇到的环境十分恶劣。在过草地时,有的地方看上去是草,而下面可能就是淤泥,一不小心就会陷入到淤泥中,这是因为 (　　)
A.红军给地面的压力大于地面给红军的支持力
B.地面给红军的支持力大于红军给地面的压力
C.地面给红军的支持力小于红军受的重力
D.地面给红军的支持力等于红军受的重力【解析】选C。红军对地面的压力与地面对红军的支持力是作用力和反作用力,大小相等,反向相反,A、B错误;红军陷入淤泥中,是因为红军受重力和支持力,重力大于支持力,产生向下的加速度,C正确,D错误。三　物体的受力分析
【典例】下列“画阴影”的物体受力分析正确的
是 (　　)
导学号28974110【正确解答】选B。物体保持静止,合力为零,无向右上方的支持力,A错误;物体不受支持力,受重力和拉力平衡,B正确;物体冲上粗糙斜面,滑动摩擦力与相对运动方向相反,C错误;一起向右匀速运动,处于平衡状态,只受重力和支持力而平衡,没有摩擦力,D错误。选B。【核心归纳】
受力分析的步骤【易错提醒】
(1)易漏力,即受力分析时漏掉一些力。防止漏力的措施是按顺序分析受力。
(2)易添力,即受力分析时添加了多余的力。防止添力的措施是寻找每个力的施力物体,找不到施力物体的力不存在。【过关训练】
1.(多选)如图所示,位于斜面上的物体M在沿斜面向上的恒力F作用下处于静止状态,对于M的受力情况,下列说法正确的是 (　　)
A.可能受三个力作用　　　　　
B.可能受四个力作用
C.一定受三个力作用
D.一定受四个力作用【解析】选A、B。当F大于Mgsin θ,由于沿斜面方向平衡,则静摩擦力方向沿斜面向下。当F小于Mgsin θ,由于沿斜面方向平衡,则静摩擦力方向沿斜面向上。当F等于Mgsin θ,由于沿斜面方向平衡,则静摩擦力为零。因此M可能受到三个力,也可能受到四个力,故C、D错误,A、B正确。2.(多选)如图所示,放在水平地面上的物体M上叠放
着物体m,m与M之间有一处于压缩状态的弹簧,整个装
置处于静止状态,则下列关于m和M的受力情况分析正
确的是 (　　)A.m给M向左的摩擦力
B.M给m向左的摩擦力
C.地面对M的摩擦力向右
D.地面对M无摩擦力作用【解析】选A、D。对m受力分析,m受到重力、支持力、水平向左的弹力,根据平衡条件可知M对m的摩擦力向右,根据作用力与反作用力的关系,则m对M的摩擦力向左,A正确,B错误;对整体受力分析,在竖直方向上受到重力和支持力平衡,若地面对M有摩擦力,则整体不能平衡,故地面对M无摩擦力作用,C错误,D正确。故选A、D。【补偿训练】
1.如图所示,两根相同的直木棍AB和CD相互平行,斜靠在竖直墙壁上固定不动,一表面各处情况相同的圆筒恰能沿直木棍匀速下滑,若保持两木棍倾角不变,将两者间的距离稍微增大后固定不动,仍使该圆筒以一定的初速度从两木棍上端滑下,则 (　　)A.圆筒将沿木棍减速下滑
B.圆筒将沿木棍加速下滑
C.木棍对圆筒的摩擦力不变
D.木棍和圆筒间的动摩擦因数μ=tanα【解析】选A。圆筒从木棍的上部匀速滑下过程中,受到重力、两棍的支持力和摩擦力,根据平衡条件得知,两棍支持力的合力和摩擦力不变;将两棍间的距离稍增大后,两棍支持力的合力不变,而两支持力夹角增大,则每根木棍对圆筒的支持力变大,故滑动摩擦力变大,故圆筒将会减速滑行,故A正确,B、C错误;匀速下滑时,圆筒受2个支持力、2个摩擦力,根据平衡条件,有:
2μFN-mgsinα=0,其中2FN≠mgcosα,故μ≠tanα,故D错误。2.如图所示,物体M在竖直向上的拉力F的作用下
静止在斜面上,关于M受力的个数,下列说法中正确
的是 (　　)
A.M一定是受两个力作用
B.M一定是受四个力作用
C.M可能受三个力作用
D.M受两个力作用或受四个力作用【解析】选D。若拉力F大小等于重力,则物体与斜面之间没有相互作用力,所以物体只受到两个力的作用;若拉力F小于物体的重力,则斜面对物体产生支持力和静摩擦力,且支持力与静摩擦力的合力方向竖直向上,故物体受到四个力的作用,故D正确。3.(多选)将一物块分成相等的A、B两部分靠在一起,下端放置在地面上,上端用绳子拴在天花板上,绳子处于竖直伸直状态,整个装置静止。则 (　　)
A.绳子上拉力可能为零
B.地面受的压力可能为零
C.地面与物块间可能存在摩擦力
D.A、B之间可能存在摩擦力【解析】选A、D。若A受到重力、支持力和摩擦力而平衡,则绳子拉力为零,A、D对。地面肯定对B有支持力,即B一定对地面有压力,B错。绳子竖直,A、B相对地面无运动趋势,B与地面间无摩擦力,C错。【拓展例题】考查内容:牛顿第三定律的应用
【典例】质量为M的人站在地面上,用绳通过定滑轮将质量为m的重物从高处放下,如图所示,若重物以加速度a下降(aC.(M-m)g+ma D.Mg-ma【解析】选C。对重物,设绳的拉力为FT,由牛顿第二定律知:mg-FT=ma,所以,绳的拉力为FT=mg-ma。对人受力分析,受重力、绳的拉力及地面的支持力而平衡,则Mg=FN+FT,所以FN=Mg-FT=(M-m)g+ma。根据牛顿第三定律知,人对地面的压力大小也为(M-m)g+ma。