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第三节
牛顿第三定律
一、作用力与反作用力
1.内容：力的作用是相互的，物体间相互作用的这一对力称为作用力和反作用力，其中任何一个力称为作用力，另一个力称为反作用力。
2.理解：
①
作用力与反作用力等大反向、同生同灭、同一方向
②
作用力与反作用力性质相同
③
作用力和反作用力作用在不同的物体上
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等大反向，方向相反，作用在同一条直线上。
2.意义：揭示了作用力与反作用力的定量关系。
三、相互作用力与平衡力的联系与区别
作用力与反作用力
一对平衡力
相同点
等大反向、作用力在同一直线上
不
同
点
对象
两个力分别作用在两个物体上
两个力作用在同一个物体上
时间
同生同灭，不可单独存在
不一定同时产生或消失
性质
一定是同性质的力
不一定是同性质的力
作用效果
作用力与反作用力作用在两个物体上，各自产生作用效果，不可求合力
一对平衡力的作用效果是使物体在某方向上所受合力为零
【例13】（多选）如图所示，物块P、Q叠放在一起，静止在水平面上，在下列各对力中，属于作用力和反作用力的有（ ）
A．P所受的重力和Q对P的支持力
B．P所受的重力和P对Q的压力
C．P对Q的压力和Q对P的支持力
D．Q对桌面的压力和桌面对Q的支持力
【答案】CD
【解析】
P所受的重力和Q对P的支持力，受力物体都是P，它们是一对平衡力，A错误；P对Q压力的施力物体是P，受力物体是Q，P所受的重力和P对Q的压力大小相等、方向相同，不是同一种类的力，它们不是一对作用力和反作用力，B错误；P对Q的压力的施力物体是P，受力物体是Q，Q对P的支持力的受力物体是P，施力物体是Q，它们是一对相互作用力，C正确；Q对桌面的压力的施力物体是Q，受力物体是桌面，桌面对Q的支持力的受力物体是Q，施力物体是桌面，它们是一对相互作用力，D正确。
【训练30】物理课本放在水平桌面上，文具盒放在物理课本上，则（ ）
A．物理课本受到的重力和桌面对物理课本的支持力是一对平衡力
B．物理课本对桌面的压力和桌面对物理课本的支持力是一对相互作用力
C．物理课本对文具盒的支持力和文具盒对物理课本的压力是一对平衡力
D．桌面对物理课本的支持力和文具盒对物理课本的压力是一对相互作用力
【答案】B
【解析】
文具盒放在物理课本上，物理课本受到的重力和桌面对物理课本的支持力大小不相等，不是一对平衡力，故A错误；物理课本对桌面的压力和桌面对物理课本的支持力大小相等，方向相反，作用在两个物体上，是一对相互作用力，故B正确；物理课本对文具盒的支持力和文具盒对物理课本的压力，作用在两个不同的物体上，不是一对平衡力，故C错误；桌面对物理课本的支持力和文具盒对物理课本的压力大小不相等，而且都作用在同一个物体上，不是一对相互作用力，故D错误．
【训练31】2019年1月3日10时26分，我国“嫦娥四号”探测器成功着陆在月球背面南极附近的预选着陆区，人类探测器首次登陆月球背面．在着陆过程最后阶段，“嫦娥四号”先悬停在距月面100
m高处，再缓慢下降到着陆点上方4
m处，最终关闭发动机以自由落体方式完美着陆在月面，关于该探测器从距月面上方100
m高处缓慢下降到着陆点上方4
m处的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．探测器受到喷射气体的反冲力与自身重力是一对相互作用力
B．探测器受到喷射气体的反冲力与自身重力是一对平衡力
C．探测器对喷射气体的力与喷射气体对探测器的反冲力合力为零
D．探测器对喷射气体的力与喷射气体对探测器的反冲力大小相等
【答案】D
【解析】
探测器受到喷射气体的反冲力的受力物体是探测器，探测器自身重力的受力物体也是探测器，不是一对相互作用力，故A错误；探测器缓慢下降的过程中没有说明运动的状态，所以探测器受到喷射气体的反冲力与自身重力不一定是一对平衡力，故B错误；探测器对喷射气体的力与喷射气体对探测器的反冲力是一对作用力与反作用力，不能合成，故C错误；探测器对喷射气体的力与喷射气体对探测器的反冲力是一对作用力与反作用力，大小相等，故D正确．
【训练32】如图所示，人沿水平方向拉牛，但没有拉动，下列说法中正确的是（ ）
A．绳拉牛的力小于牛拉绳的力
B．绳拉牛的力与牛拉绳的力是一对平衡力
C．绳拉牛的力与地面对牛的摩擦力是一对平衡力
D．绳拉牛的力与地面对牛的摩擦力是相互作用力
【答案】C
【解析】
绳拉牛的力和牛拉绳的力是一对作用力与反作用力，大小相等、方向相反，A、B错误；由于牛没有被拉动，所以绳拉牛的力与地面对牛的摩擦力是一对平衡力，C正确，D错误。
【训练33】如图所示，两个小球A和B，中间用弹簧连接，并用细绳悬挂于天花板上，下面四对力中属于平衡力的是（ ）
A．绳对A的拉力和弹簧对A的拉力
B．弹簧对A的拉力和弹簧对B的拉力
C．弹簧对B的拉力和B对弹簧的拉力
D．B的重力和弹簧对B的拉力
【答案】D
【解析】
对A、B受力分析如图所示，平衡力是作用在同一物体上的一对力，它们大小相等、方向相反、作用在同一条直线上。A球受三个力作用而处于静止状态，所以绳对A的拉力F和弹簧对A的拉力F1不是一对平衡力，A错误；弹簧对A的拉力F1和弹簧对B的拉力F1′作用在两个物体上，不是一对平衡力，B错误；弹簧对B的拉力和B对弹簧的拉力是一对作用力和反作用力，C错误；B的重力和弹簧对B的拉力都是B受到的力，是一对平衡力，D正确。
四、受力分析
本章节受力分析的研究对象一般均处于平衡状态，所以受力分析主要根据各种力的特点，从相互作用角度和平衡条件来分析物体的受力。
受力分析主要使用力的示意图，有效地利用符号和角标表示力的特点，这也决定了受力分析的准确程度。下面我们通过示例来探究受力分析的有效步骤。
【示例】
质量为的物块静止在固定粗糙斜面上，做出物块的受力分析示意图。
【分析】
①
确定研究对象→物块
②
确定研究对象重力的属性→
③
确定研究对象的接触面→与斜面接触、与弹簧接触
④
根据平衡条件受力分析
【受力分析】
①
斜面对物块无摩擦力
②
弹簧对物块无弹力
③
弹簧处于压缩状态
④
弹簧处于拉伸状态
需要注意的是，弹力和摩擦力属于接触力，力的方向不确定时，就需要进行分类讨论。
【例14】下列各图中物体A均处于静止状态，画出各图中物体A所受的力的示意图。(球面是光滑的，其他物体的表面是粗糙的)
【答案】
【解析】
首先分析物体A的受力情况，再作出力的示意图。受力分析时，先分析重力，再分析接触力；分析接触力时，先分析弹力，再分析摩擦力。甲图中物体A受到重力、斜面的支持力和静摩擦力；乙图中物体A受到重力、地面的支持力、绳的拉力和向左的静摩擦力；丙图中物体A受到重力、半球的支持力和绳的拉力；丁图中物体A受到重力、挡板的支持力和斜面的支持力。分别作出受力图如答案图所示。
【训练34】如图所示，一人站在自动扶梯的水平踏板上，随扶梯斜向上匀速运动，以下说法正确的是（ ）
A．人受到重力和支持力的作用
B．人受到重力、支持力和向右的摩擦力的作用
C．人受到重力、支持力和向左的摩擦力的作用
D．人受到重力、支持力和与速度方向相同的摩擦力的作用
【答案】A
【解析】
人做匀速直线运动，则人处于平衡状态，竖直方向受重力和支持力，若受摩擦力，一定沿水平方向，但没有力与摩擦力平衡，所以人不受摩擦力作用，A正确，B、C、D错误。
【训练35】如图所示，斜面小车M静止在光滑水平面上，一边紧贴墙壁。若再在斜面上加一物体N，且M、N相对静止，此时小车的受力个数为（ ）
A．3
B．4
C．5
D．6
【答案】B
【解析】
M、N均处于平衡状态，先对物体N受力分析，受到重力、支持力和静摩擦力；再对M受力分析，受重力、N对它垂直斜面向下的压力和沿斜面向下的静摩擦力，以及地面对它竖直向上的支持力，共4个力，B正确。
五、整体法与隔离法
多个相互作用的物体构成系统，当系统中的物体均处于平衡状态，优先考虑将系统视为研究对象进行受力分析。
隔离物体受力分析时，首先选择易分析、受力较少的物体。
【示例】斜面固定水平面上，小物块在外力的作用下做匀速直线运动，外力始终与斜面平行，斜面与小物块之间接触面粗糙，画出系统和小物块的受力分析示意图。
【分析】
匀速直线运动和静止不动均为平衡状态，所以和可视为系统进行整体受力分析。
【受力分析】
①
以和为整体
和之间的弹力和摩擦力属于系统内力，整体受力分析不必画出。
②
以为研究对象
若沿斜面向上滑动
若沿斜面向下滑动
【例15】如图所示，物体A放在物体B上，物体B为一个斜面体，且放在粗糙的水平地面上，A、B均静止不动，则物体B的受力个数为（ ）
A．2
B．3
C．4
D．5
【答案】C
【解析】
对物体A受力分析，如图a所示；由于A、B均静止，故可将A、B视为一个整体，其水平方向无外力作用，B相对地面也就无运动趋势，故地面对B无摩擦力，受力如图b所示；对物体B受力分析，如图c所示，共有四个力，选项C正确．
【训练36】（多选）如图所示，两个相似的斜面体A、B在竖直向上的力F的作用下静止靠在竖直粗糙墙壁上．关于斜面体A和B的受力情况，下列说法正确的是（ ）
A．A一定受到四个力
B．B可能受到四个力
C．B与墙壁之间一定有弹力和摩擦力
D．A与B之间一定有摩擦力
【答案】AD
【解析】
对A、B整体受力分析，如图甲所示，受到向下的重力和向上的推力F，由平衡条件可知B与墙壁之间不可能有弹力，因此也不可能有摩擦力，故C错；对B受力分析如图乙所示，其受到重力、A对B的弹力及摩擦力而处于平衡状态，故B只能受到三个力，B错；对A受力分析，如图丙所示，受到重力、推力、B对A的弹力和摩擦力，共四个力，A、D对．
【训练37】用手施加水平向左的力F把物体a、b压在竖直墙上，如图所示，a、b处于静止状态。关于a、b两物体的受力情况，下列说法正确的是（ ）
A．a受到墙壁摩擦力的大小随F的增大而增大
B．a共受到五个力的作用
C．b共受到三个力的作用
D．物体b对物体a的弹力是由手的形变产生的
【答案】B
【解析】
以a、b组成的整体为研究对象，分析受力情况：竖直方向受到a、b的总重力和墙壁对a的摩擦力，根据平衡条件得知，墙壁对a的摩擦力等于a和b的总重力，当F增大时，此摩擦力不变，A错误；b共受到四个力的作用：重力、F、a对b向右的弹力和向上的静摩擦力，C错误；a受到五个力的作用：重力、墙对a向右的弹力和向上的静摩擦力，b对a向左的压力和向下的静摩擦力，B正确；物体b对物体a的弹力是由b的形变产生的，D错误。
【训练38】（多选）如图所示，质量为m的木块在质量为M的长木板上，受到水平向右的拉力F的作用而向右滑行，长木板处于静止状态，已知木块与木板间的动摩擦因数为μ1，木板与地面间的动摩擦因数为μ2。下列说法正确的是（ ）
A．木板受到地面的摩擦力的大小一定是μ1mg
B．木板受到地面的摩擦力的大小一定是μ2(m＋M)g
C．当F>μ2(m＋M)g时，木板便会开始运动
D．无论怎样改变F的大小，木板都不可能运动
【答案】AD
【解析】
木板静止，它水平方向受到木块向右的滑动摩擦力f1＝μ1mg和地面向左的静摩擦力f2，由平衡条件得：f2＝f1＝μ1mg，A正确；由于木板静止，地面给它的是静摩擦力，不能用滑动摩擦力公式计算，B错误；当F增大时，木块对木板的摩擦力f1不变，木板受力情况不变，木板仍静止，C错误，D正确。
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牛顿第三定律
一、作用力与反作用力
1.内容：力的作用是相互的，物体间相互作用的这一对力称为作用力和反作用力，其中任何一个力称为作用力，另一个力称为反作用力。
2.理解：
①
作用力与反作用力等大反向、同生同灭、同一方向
②
作用力与反作用力性质相同
③
作用力和反作用力作用在不同的物体上
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等大反向，方向相反，作用在同一条直线上。
2.意义：揭示了作用力与反作用力的定量关系。
三、相互作用力与平衡力的联系与区别
作用力与反作用力
一对平衡力
相同点
等大反向、作用力在同一直线上
不
同
点
对象
两个力分别作用在两个物体上
两个力作用在同一个物体上
时间
同生同灭，不可单独存在
不一定同时产生或消失
性质
一定是同性质的力
不一定是同性质的力
作用效果
作用力与反作用力作用在两个物体上，各自产生作用效果，不可求合力
一对平衡力的作用效果是使物体在某方向上所受合力为零
【例13】（多选）如图所示，物块P、Q叠放在一起，静止在水平面上，在下列各对力中，属于作用力和反作用力的有（ ）
A．P所受的重力和Q对P的支持力
B．P所受的重力和P对Q的压力
C．P对Q的压力和Q对P的支持力
D．Q对桌面的压力和桌面对Q的支持力
【训练30】物理课本放在水平桌面上，文具盒放在物理课本上，则（ ）
A．物理课本受到的重力和桌面对物理课本的支持力是一对平衡力
B．物理课本对桌面的压力和桌面对物理课本的支持力是一对相互作用力
C．物理课本对文具盒的支持力和文具盒对物理课本的压力是一对平衡力
D．桌面对物理课本的支持力和文具盒对物理课本的压力是一对相互作用力
【训练31】2019年1月3日10时26分，我国“嫦娥四号”探测器成功着陆在月球背面南极附近的预选着陆区，人类探测器首次登陆月球背面．在着陆过程最后阶段，“嫦娥四号”先悬停在距月面100
m高处，再缓慢下降到着陆点上方4
m处，最终关闭发动机以自由落体方式完美着陆在月面，关于该探测器从距月面上方100
m高处缓慢下降到着陆点上方4
m处的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．探测器受到喷射气体的反冲力与自身重力是一对相互作用力
B．探测器受到喷射气体的反冲力与自身重力是一对平衡力
C．探测器对喷射气体的力与喷射气体对探测器的反冲力合力为零
D．探测器对喷射气体的力与喷射气体对探测器的反冲力大小相等
【训练32】如图所示，人沿水平方向拉牛，但没有拉动，下列说法中正确的是（ ）
A．绳拉牛的力小于牛拉绳的力
B．绳拉牛的力与牛拉绳的力是一对平衡力
C．绳拉牛的力与地面对牛的摩擦力是一对平衡力
D．绳拉牛的力与地面对牛的摩擦力是相互作用力
【训练33】如图所示，两个小球A和B，中间用弹簧连接，并用细绳悬挂于天花板上，下面四对力中属于平衡力的是（ ）
A．绳对A的拉力和弹簧对A的拉力
B．弹簧对A的拉力和弹簧对B的拉力
C．弹簧对B的拉力和B对弹簧的拉力
D．B的重力和弹簧对B的拉力
四、受力分析
本章节受力分析的研究对象一般均处于平衡状态，所以受力分析主要根据各种力的特点，从相互作用角度和平衡条件来分析物体的受力。
受力分析主要使用力的示意图，有效地利用符号和角标表示力的特点，这也决定了受力分析的准确程度。下面我们通过示例来探究受力分析的有效步骤。
【示例】
质量为的物块静止在固定粗糙斜面上，做出物块的受力分析示意图。
【分析】
①
确定研究对象→物块
②
确定研究对象重力的属性→
③
确定研究对象的接触面→与斜面接触、与弹簧接触
④
根据平衡条件受力分析
【受力分析】
①
斜面对物块无摩擦力
②
弹簧对物块无弹力
③
弹簧处于压缩状态
④
弹簧处于拉伸状态
需要注意的是，弹力和摩擦力属于接触力，力的方向不确定时，就需要进行分类讨论。
【例14】下列各图中物体A均处于静止状态，画出各图中物体A所受的力的示意图。(球面是光滑的，其他物体的表面是粗糙的)
【训练34】如图所示，一人站在自动扶梯的水平踏板上，随扶梯斜向上匀速运动，以下说法正确的是（ ）
A．人受到重力和支持力的作用
B．人受到重力、支持力和向右的摩擦力的作用
C．人受到重力、支持力和向左的摩擦力的作用
D．人受到重力、支持力和与速度方向相同的摩擦力的作用
【训练35】如图所示，斜面小车M静止在光滑水平面上，一边紧贴墙壁。若再在斜面上加一物体N，且M、N相对静止，此时小车的受力个数为（ ）
A．3
B．4
C．5
D．6
五、整体法与隔离法
多个相互作用的物体构成系统，当系统中的物体均处于平衡状态，优先考虑将系统视为研究对象进行受力分析。
隔离物体受力分析时，首先选择易分析、受力较少的物体。
【示例】斜面固定水平面上，小物块在外力的作用下做匀速直线运动，外力始终与斜面平行，斜面与小物块之间接触面粗糙，画出系统和小物块的受力分析示意图。
【分析】
匀速直线运动和静止不动均为平衡状态，所以和可视为系统进行整体受力分析。
【受力分析】
①
以和为整体
和之间的弹力和摩擦力属于系统内力，整体受力分析不必画出。
②
以为研究对象
若沿斜面向上滑动
若沿斜面向下滑动
【例15】如图所示，物体A放在物体B上，物体B为一个斜面体，且放在粗糙的水平地面上，A、B均静止不动，则物体B的受力个数为（ ）
A．2
B．3
C．4
D．5
【训练36】（多选）如图所示，两个相似的斜面体A、B在竖直向上的力F的作用下静止靠在竖直粗糙墙壁上．关于斜面体A和B的受力情况，下列说法正确的是（ ）
A．A一定受到四个力
B．B可能受到四个力
C．B与墙壁之间一定有弹力和摩擦力
D．A与B之间一定有摩擦力
【训练37】用手施加水平向左的力F把物体a、b压在竖直墙上，如图所示，a、b处于静止状态。关于a、b两物体的受力情况，下列说法正确的是（ ）
A．a受到墙壁摩擦力的大小随F的增大而增大
B．a共受到五个力的作用
C．b共受到三个力的作用
D．物体b对物体a的弹力是由手的形变产生的
【训练38】（多选）如图所示，质量为m的木块在质量为M的长木板上，受到水平向右的拉力F的作用而向右滑行，长木板处于静止状态，已知木块与木板间的动摩擦因数为μ1，木板与地面间的动摩擦因数为μ2。下列说法正确的是（ ）
A．木板受到地面的摩擦力的大小一定是μ1mg
B．木板受到地面的摩擦力的大小一定是μ2(m＋M)g
C．当F>μ2(m＋M)g时，木板便会开始运动
D．无论怎样改变F的大小，木板都不可能运动
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