还剩17页未读，
继续阅读
所属成套资源：全套人教版高中物理必修第一册课时学案
成套系列资料，整套一键下载
人教版 (2019)必修 第一册3 牛顿第三定律学案设计
展开
这是一份人教版 (2019)必修 第一册3 牛顿第三定律学案设计，共20页。
作用力和反作用力
1．力是物体对物体的作用。只要谈到力，就一定存在着受力物体和施力物体。
2．两个物体之间的作用总是相互的，物体间相互作用的这一对力，通常叫作作用力和反作用力。作用力和反作用力总是互相依赖、同时存在的。我们把其中任何一个力叫作作用力，另一个力叫作反作用力。
如图所示，利用力传感器、数据采集器及计算机探究作用力和反作用力的大小关系。
问题1 以上反映了作用力和反作用力的大小有什么关系？
提示：大小相等。
问题2 以上反映了作用力和反作用力的方向有什么关系？
提示：方向相反，作用在同一直线上
问题3 由此你能得出什么结论？
提示：作用力与反作用力总是大小相等，方向相反，作用在一条直线上。
1．作用力和反作用力的三个性质
2．作用力和反作用力的四个特征
【典例1】 下列说法中正确的是( )
A．地球附近的物体的重力没有反作用力
B．相互作用的两个力究竟哪一个力是作用力(或反作用力)是人为规定的
C．“鸡蛋碰石头”的过程中，鸡蛋对石头的力必为作用力，石头对鸡蛋的力必为反作用力
D．凡是大小相等、方向相反、作用在同一条直线上且作用在同一个物体上的两个力必定是一对作用力与反作用力
B [物体受到的重力属于地球对物体的吸引力，它的反作用力是物体对地球的吸引力，选项A错误；一对相互作用力，究竟哪一个力是作用力，哪一个力是反作用力，是相对而言的，选项B正确，C错误；作用力和反作用力分别作用在两个相互作用的物体上，选项D错误。]
[跟进训练]
1．(2022·北京西城区高一检测)第24届冬季奥林匹克运动会在2022年由北京市和张家口市联合举办。越野滑雪是比赛项目之一，如图为中国运动员在训练中的照片，运动员在赛道上滑行时，关于滑雪板与赛道之间的相互作用力，下列说法正确的是( )
A．滑雪板对赛道的作用力大于赛道对滑雪板的作用力
B．滑雪板对赛道的作用力小于赛道对滑雪板的作用力
C．滑雪板对赛道的作用力与赛道对滑雪板的作用力大小相等
D．滑雪板对赛道的作用力与赛道对滑雪板的作用力方向相同
C [滑雪板对赛道的作用力与赛道对滑雪板的作用力是一对作用力与反作用力，二者大小相等，方向相反，故C正确，A、B、D错误。]
牛顿第三定律
1．牛顿第三定律：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)。
成语“以卵击石”是指拿蛋去碰石头。
问题1 鸡蛋对石头的力小于石头对鸡蛋的力吗？它们之间有什么关系？
提示：不是，以卵击石时，卵与石之间的力是一对作用力与反作用力，大小相等。
问题2 在水平地面上放置的石头，受到哪几个力的作用？
提示：石头受到重力G和地面对它的支持力FN这两个力的作用。
问题3 上述所受力的反作用力分别是什么力？
提示：重力G的反作用力是石头对地球的吸引力，支持力FN的反作用力是石头对地面的压力。
问题4 上述所受力的平衡力又分别是什么力？
提示：石头受到的重力G和地面对石头的支持力FN正好是一对平衡力。
1．牛顿第三定律中“总是”表现在以下三个方面：
(1)与物体的大小和形状无关。
(2)与物体的运动状态无关。
(3)与物体受不受其他力无关。
2．作用力和反作用力与平衡力的比较
【典例2】 (2022·广东珠海高一期末)李辉用水平力推停在水平地面上的汽车，但没有推动，下列说法正确的是( )
A．李辉的推力与汽车对李辉的力相互抵消，所以汽车不动
B．李辉的推力与汽车对李辉的力是作用力与反作用力
C．李辉的推力与汽车对地面的摩擦力是作用力与反作用力
D．李辉的推力与汽车对李辉的力是一对平衡力
B [汽车处于静止状态，在水平方向李辉的推力与地面对汽车的静摩擦力相互平衡，是一对平衡力，C错误；李辉的推力与汽车对李辉的力是作用力和反作用力的关系，不能相互抵消，B正确，A、D错误。]
区分作用力、反作用力与平衡力的技巧
(1)看研究对象：作用力与反作用力作用在不同物体上，而一对平衡力作用在同一物体上。
(2)看依存关系：作用力与反作用力同生同灭，相互依存，而一对平衡力则彼此没有依存关系。
[跟进训练]
2．(多选)(2022·浙江温州高一期末)如图所示，一只金丝猴在树林中玩耍时，单手握住树枝悬挂在空中静止，下列说法正确的是( )
A．猴受到的重力与树枝对猴的拉力是一对平衡力
B．猴对树枝的拉力与猴受到的重力是一对平衡力
C．猴对树枝的拉力与树枝对猴的拉力是一对作用力与反作用力
D．猴受到的重力与树枝对猴的拉力是一对作用力与反作用力
AC [金丝猴单手握住树枝悬挂在空中静止，其受重力和树枝的拉力，合力为零，则猴受到的重力与树枝对猴的拉力是一对平衡力，故D错误，A正确；猴对树枝的拉力与猴受到的重力，作用在两个物体上，不是一对平衡力，故B错误；猴对树枝的拉力与树枝对猴的拉力，根据牛顿第三定律可知，是相互作用力，则是一对作用力与反作用力，故C正确。]
物体受力的初步分析
1．受力分析
分析研究对象受到的力。
2．受力分析的思路
(1)根据物体运动状态的变化来分析和判断其受力情况。
(2)根据各种力的特点，从相互作用的角度来分析物体的受力。
3．力学中常见的三种性质力：重力、弹力、摩擦力。
4．受力分析要注意的几个问题
(1)明确要分析哪个物体所受的力。
(2)受力分析的一般顺序：先分析重力，再分析弹力，然后分析摩擦力，并且画出力的示意图。
(3)在受力分析时，不要把某个力的反作用力跟这个力的平衡力混淆起来。
如图所示，物体C置于水平地面上，A、B由轻绳通过固定在C上的光滑定滑轮相连，C的上表面水平，连接B的轻绳水平，整个系统处于静止状态。
问题1 物体A和物体B分别受几个力的作用？
提示：物体A受重力和绳子的拉力作用，物体B受重力、物体C的支持力、物体C对物体B的摩擦力和绳子的拉力作用。
问题2 研究物体C和地面间作用力时怎样选取研究对象比较好？
提示：研究物体C和地面间作用力时可以将三个物体ABC看成一个整体。
1．受力分析
把指定物体(研究对象)在特定的物理环境中受到的所有力找出来，并画出受力示意图，这就是受力分析。
2．受力分析的一般顺序
一般先分析重力；再分析弹力，环绕物体一周，找出跟研究对象接触的物体，并逐个分析这些物体对研究对象是否有弹力作用；然后分析摩擦力，对凡有弹力作用处逐一进行分析；最后是其他力。
3．受力分析常用的方法
(1)整体法与隔离法
(2)假设法：在受力分析时，若不能确定某力是否存在，可先对其作出存在或不存在的情况假设，然后再就该力存在与否对物体运动状态影响的不同来判断该力是否存在。
【典例3】 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
C [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。
]
受力分析一般步骤
[跟进训练]
3．对下列“画阴影”的物体受力分析正确的是( )
A．接触面光滑，球静止 B．光滑斜面，球静止
C．物体冲上粗糙斜面 D．两个物体一起向右匀速运动
B [图A中球静止在光滑平面上，合力为零，球不受斜向右上方的支持力，A错误；图B中小球静止在斜面上，要使其合力为零，球只受重力和绳的拉力，B正确；图C中物体沿粗糙斜面向上冲，摩擦力的方向沿斜面向下，C错误；图D中两物体一起匀速向右运动，所受合外力为零，上面的物体不受水平摩擦力作用，D错误。]
4．使A、B、C一起匀速运动，各接触面间的摩擦力的情况是( )
A．A对C有向左的摩擦力
B．C对B有向左的摩擦力
C．物体C受到三个摩擦力的作用
D．物体C对地有向右的摩擦力
A [对A受力分析，受拉力F、重力、支持力和向右的静摩擦力，物体匀速运动，故Ff＝F，故A对C有向左的静摩擦力，A正确；对B受力分析，由于匀速运动，故受重力和支持力，不受摩擦力，故B错误；对C受力分析，受重力、A对C压力、B对C压力，地面对C支持力，A对C向左的静摩擦力和地面对C向右的滑动摩擦力，即物体C受到两个摩擦力的作用，故C错误；对整体受力分析，受拉力F、重力、支持力和向右的滑动摩擦力，所以地面对C有向右的滑动摩擦力，那么物体C对地有向左的摩擦力，故D错误。]
1．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，人一不小心就会陷入淤泥中，这是因为( )
A．人给地面的压力大于地面给人的支持力
B．地面给人的支持力大于人给地面的压力
C．地面给人的支持力小于人受的重力
D．地面给人的支持力等于人受的重力
C [人对地面的压力与地面对人的支持力是作用力和反作用力，大小相等，方向相反，选项A、B错误；人陷入淤泥中，是因为人受重力和支持力，重力大于支持力，选项C正确，D错误。]
2．(2022·福建高一期末)如图所示，一个物体静止在水平地面上，G表示物体受到的重力，F表示地面对物体的支持力，则( )
A．FB．F>G
C．F和G是一对平衡力
D．F和G是一对作用力和反作用力
C [物体静止在水平地面上，物体受重力G，地面对物体的支持力F，两个力同时作用在物体上处于平衡状态，即F和G是一对平衡力，两个力大小相等，方向相反，即F＝G。故选项C正确，A、B、D错误。]
3．(2022·河北保定高一检测)如图所示，运动员牵拉着速度伞在锻炼体能。以下判断正确的是( )
A．运动员在加速跑步时，人对速度伞的拉力大于速度伞对人的拉力
B．运动员在匀速跑步时，人对速度伞的拉力与速度伞对人的拉力是一对平衡力
C．运动员在跑步时，人对速度伞的拉力大小始终等于速度伞对人的拉力大小
D．运动员在跑步时，人对速度伞的拉力要比速度伞对人的拉力先产生
C [运动员无论是在匀速跑步还是在加速跑步时，人对速度伞的拉力与速度伞对人的拉力是一对作用力与反作用力，根据作用力与反作用力总是等大反向，人对速度伞的拉力等于速度伞对人的拉力，故A、B错误，C正确；根据作用力与反作用力总是同时产生，同时消失，可知运动员在跑步时，人对速度伞的拉力和速度伞对人的拉力同时产生，故D错误。]
4．画出图中物体A所受力的示意图，并写出力的名称和施力物体：(1)物体A静止，接触面光滑；(2)A沿固定粗糙斜面上滑；(3)A沿粗糙水平面滑行；(4)接触面光滑，A静止。
[解析] (1)物体A受重力G、推力F、地面的支持力FN、墙壁对A向左的弹力FN′，施力物体分别是地球、推A的物体、地面、墙壁；(2)物体A受竖直向下的重力G、垂直于斜面向上的支持力FN、沿斜面向下的滑动摩擦力Ff，施力物体分别是地球、斜面、斜面；(3)物体A受重力G、支持力FN、滑动摩擦力Ff，施力物体分别是地球、水平面、水平面；(4)物体A受重力G、拉力FT、弹力FN，施力物体分别是地球、绳子、墙壁。
[答案] 见解析
回归本节知识，自我完成以下问题：
1．力的作用是相互的，相互作用的力其大小有什么关系？
提示：相互作用的力其大小总是相等。
2．作用力和反作用力的大小之间、方向之间有什么样的关系？
提示：作用力和反作用力总是大小相等，方向相反，并且在同一直线上。
3．对物体受力分析，一般的先后顺序是什么？
提示：对物体受力分析，先后顺序一般为：重力、弹力和摩擦力、其他力。
课时分层作业(十一) 牛顿第三定律
◎题组一 对牛顿第三定律的理解
1．(2022·上海市延安中学高一期末)下列如图所示的情形中：A．气垫船旋转的螺旋桨使气垫船获得动力；B．战斗机在行进途中抛弃副油箱；C．喷水龙头喷水时使得龙头自动反向旋转；D．玩具火箭靠喷出火药燃烧后的气体飞上天空。没有涉及牛顿第三定律的是( )
A B
C D
B [气垫船在水中航行是螺旋桨给水一个向后的作用力，反过来水给船一个向前的反作用力，属于应用牛顿第三定律，故A不符合题意； 战斗机飞行过程中，扔掉副油箱，减小质量减小惯性，不涉及牛顿第三定律，故B符合题意；喷水龙头自动旋转使喷水均匀，利用了反冲，也是作用力与反作用力的关系，属于应用牛顿第三定律，故C不符合题意；发射火箭利用了反冲，也是作用力与反作用力的关系，属于应用牛顿第三定律，故D不符合题意。]
2．一个榔头敲在一块玻璃上把玻璃打碎了。对于这一现象，下列说法正确的是( )
A．榔头对玻璃的作用力大于玻璃对榔头的作用力，所以玻璃才碎裂
B．榔头受到的力大于玻璃受到的力，只是由于榔头比玻璃能够承受更大的力才没有碎裂
C．榔头和玻璃之间的作用力是等大的，只是由于榔头比玻璃能够承受更大的力才没有碎裂
D．因为不清楚榔头和玻璃的其他受力情况，所以无法判断它们之间的相互作用力的大小
C [榔头对玻璃的作用力与玻璃对榔头的作用力是一对作用力与反作用力，总是大小相等，方向相反，作用在不同物体上，因物体的承受能力不同，所以产生的作用效果不同，故C正确，A、B、D错误。]
3．(2022·浙江杭州西湖区高一期中)如图所示，击球员用球棒回击飞过来的棒球时，球棒击棒球的力( )
A．比球撞击球棒的力更早产生
B．与球撞击球棒的力同时产生
C．大于球撞击球棒的力
D．小于球撞击球棒的力
B [球棒击棒球的力与球撞击球棒的力是作用力与反作用力，大小相等，方向相反，它们同时产生，同时变化，同时消失，故A、C、D错误，B正确。]
◎题组二 一对平衡力与一对作用力与反作用力的区别
4．(2022·黑龙江齐齐哈尔高一检测)如图所示为跳水运动员跳水前的起跳动作。设人对跳板的压力为F1，跳板对人的支持力为F2，则( )
A．F1和F2是一对平衡力
B．F1和F2是一对作用力和反作用力
C．先有力F1，后有力F2
D．F1和F2方向相反，大小不相等
B [F1、F2是一对作用力和反作用力，同时产生，大小相等，方向相反，所以B正确。]
5．(2022·辽宁一尺和育英高级中学高一期中)如图所示，一个大人(甲)跟一个小孩(乙)站在水平地面上手拉手比力气，结果大人把小孩拉过来了。对这个过程中作用于双方的力的关系，下列说法正确的是( )
A．大人拉小孩的力比小孩拉大人的力大
B．大人与小孩间的拉力是一对平衡力
C．大人拉小孩的力与小孩拉大人的力大小可能不相等
D．大人与小孩之间的拉力是作用力和反作用力
D [根据牛顿第三定律，大人拉小孩的力与小孩拉大人的力大小一定相等，A、C错误；大人拉小孩的力与小孩拉大人的力是一对作用力与反作用力，B错误、D正确。]
◎题组三 物体受力的初步分析
6．(多选)如图所示，质量均为m的两木块a与b叠放在水平地面上，a、b分别受到两个水平拉力的作用，两力大小均为F，两木块保持静止状态，则( )
A．a、b之间一定存在静摩擦力
B．b与地面之间一定存在静摩擦力
C．b与地面之间一定不存在静摩擦力
D．地面对b的支持力一定大于2mg
AC [由于两木块静止，对a进行受力分析可知，a受向右的拉力作用而有向右的运动趋势，故a一定受到b对a向左的静摩擦力作用，选项A正确；对a、b整体分析可知，整体在水平方向上所受的拉力的合力为0，故b与地面间没有摩擦力，选项B错误，C正确；对a、b整体分析可知，在竖直方向上受力平衡，故地面对b的支持力一定等于2mg，选项D错误。]
7．如图所示，物体A、B在平行于斜面的力F作用下沿粗糙斜面向上运动，A相对于B静止，则物体B受力的个数为( )
A．4个 B．5个 C．6个 D．7个
C [物体B受到的力包括：重力G、拉力F(已知力)、A对B的压力FN(弹力)、斜面对B的支持力FN′(弹力)、A对B的摩擦力FAB(摩擦力)、斜面对B的摩擦力FB(摩擦力)，故选项C正确。]
8．(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
AD [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，故A、D对。
]
9．(多选)如图所示，人所受重力为600 N，木板所受重力为400 N，人与木板间、木板与地面间的动摩擦因数均为0.2。绳与滑轮的质量及它们之间的摩擦均不计。现在人用水平拉力拉绳，使他与木板一起向右匀速运动，则( )
A．人拉绳的力是200 N
B．人拉绳的力是100 N
C．人的脚给木板的摩擦力方向水平向右
D．人的脚给木板的摩擦力方向水平向左
BC [选取人和木板组成的整体为研究对象，设绳中弹力大小为FT，则2FT＝μ(G人＋G木板)＝0.2×(600＋400) N＝200 N，所以FT＝100 N，选项A错误，B正确；选取人为研究对象，水平方向上，人共受到两个力的作用：绳水平向右的弹力和木板对人的脚的摩擦力，因为二力平衡，所以该摩擦力与弹力等大反向，即摩擦力方向水平向左，根据牛顿第三定律，人的脚给木板的摩擦力方向水平向右，选项C正确，D错误。]
10．某研究性学习小组利用如图所示的装置探究作用力与反作用力的大小关系。如图甲所示，在铁架台上用弹簧秤挂住一个实心铁球，弹簧秤的示数为F1，在圆盘测力计的托盘上放盛有水的烧杯，圆盘测力计的示数为F2；再把小球浸没在水中(水未溢出)，如图乙所示，弹簧秤的示数为F3，圆盘测力计的示数为F4。
(1)请你分析弹簧秤示数的变化，F3________(选填“＞”“＝”或“＜”)F1。
(2)铁球对水的作用力大小为________，若________，就说明了作用力与反作用力大小相等。
[解析] (1)因乙中小球受到浮力的作用，浮力向上，故弹力减小，故F3＜F1。
(2)对烧杯分析可知，由于烧杯中的水受到小球的反作用力，则圆盘测力计的示数增加，由圆盘测力计的示数变化可知，铁球对水的作用力大小为：F4－F2；对小球分析可知，铁球受到的浮力为：F1－F3；若F1－F3＝F4－F2，则可以证明作用力与反作用力大小相等。
[答案] (1)＜ (2)F4－F2 F1－F3＝F4－F2
11．如图所示，两块小磁铁质量均为0.5 kg，A磁铁用轻质弹簧吊在天花板上，B磁铁在A正下方的地板上，弹簧的原长L0＝10 cm，劲度系数k＝100 N/m。当A、B均处于静止状态时，弹簧的长度为L＝11 cm。不计地磁场对磁铁的作用和磁铁与弹簧间相互作用的磁力，求B对地面的压力大小。(g取10 m/s2)
[解析] A受力如图所示，由平衡条件得：k(L－L0)－mg－F＝0
解得F＝－4 N
故B对A的作用力大小为4 N，方向竖直向上。
由牛顿第三定律得A对B的作用力F′＝－F＝4 N，方向竖直向下
B受力如图所示，由平衡条件得
FN－mg－F′＝0
解得：FN＝9 N
由牛顿第三定律得B对地面的压力大小为9 N。
[答案] 9 N
学习任务
1．知道力的作用是相互的，了解作用力和反作用力的概念。
2．了解两个物体间作用力与反作用力大小和方向的关系，能正确表述牛顿第三定律。
3．能把一个力的反作用力和这个力的平衡力区分开。
4．会对物体进行初步的受力分析，并解释物理现象或者解决实际问题。
5．能应用牛顿第三定律分析和解决实际问题。
等大
作用力和反作用力大小总是相等的
反向
作用力和反作用力方向总是相反的
共线
作用力和反作用力总是作用在同一条直线上
同性质
作用力和反作用力的性质总是相同的
比较项目
作用力和反作用力
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，撤除一个，另一个依然可存在
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、作用在一条直线上
项目
整体法
隔离法
概念
将加速度相同的几个物体作为一个整体来分析的方法
将研究对象与周围物体分隔开分析的方法
选用
原则
研究系统外的物体对系统整体的作用力或系统整体的加速度
研究系统内物体之间的相互作用力
作用力和反作用力
1．力是物体对物体的作用。只要谈到力，就一定存在着受力物体和施力物体。
2．两个物体之间的作用总是相互的，物体间相互作用的这一对力，通常叫作作用力和反作用力。作用力和反作用力总是互相依赖、同时存在的。我们把其中任何一个力叫作作用力，另一个力叫作反作用力。
如图所示，利用力传感器、数据采集器及计算机探究作用力和反作用力的大小关系。
问题1 以上反映了作用力和反作用力的大小有什么关系？
提示：大小相等。
问题2 以上反映了作用力和反作用力的方向有什么关系？
提示：方向相反，作用在同一直线上
问题3 由此你能得出什么结论？
提示：作用力与反作用力总是大小相等，方向相反，作用在一条直线上。
1．作用力和反作用力的三个性质
2．作用力和反作用力的四个特征
【典例1】 下列说法中正确的是( )
A．地球附近的物体的重力没有反作用力
B．相互作用的两个力究竟哪一个力是作用力(或反作用力)是人为规定的
C．“鸡蛋碰石头”的过程中，鸡蛋对石头的力必为作用力，石头对鸡蛋的力必为反作用力
D．凡是大小相等、方向相反、作用在同一条直线上且作用在同一个物体上的两个力必定是一对作用力与反作用力
B [物体受到的重力属于地球对物体的吸引力，它的反作用力是物体对地球的吸引力，选项A错误；一对相互作用力，究竟哪一个力是作用力，哪一个力是反作用力，是相对而言的，选项B正确，C错误；作用力和反作用力分别作用在两个相互作用的物体上，选项D错误。]
[跟进训练]
1．(2022·北京西城区高一检测)第24届冬季奥林匹克运动会在2022年由北京市和张家口市联合举办。越野滑雪是比赛项目之一，如图为中国运动员在训练中的照片，运动员在赛道上滑行时，关于滑雪板与赛道之间的相互作用力，下列说法正确的是( )
A．滑雪板对赛道的作用力大于赛道对滑雪板的作用力
B．滑雪板对赛道的作用力小于赛道对滑雪板的作用力
C．滑雪板对赛道的作用力与赛道对滑雪板的作用力大小相等
D．滑雪板对赛道的作用力与赛道对滑雪板的作用力方向相同
C [滑雪板对赛道的作用力与赛道对滑雪板的作用力是一对作用力与反作用力，二者大小相等，方向相反，故C正确，A、B、D错误。]
牛顿第三定律
1．牛顿第三定律：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)。
成语“以卵击石”是指拿蛋去碰石头。
问题1 鸡蛋对石头的力小于石头对鸡蛋的力吗？它们之间有什么关系？
提示：不是，以卵击石时，卵与石之间的力是一对作用力与反作用力，大小相等。
问题2 在水平地面上放置的石头，受到哪几个力的作用？
提示：石头受到重力G和地面对它的支持力FN这两个力的作用。
问题3 上述所受力的反作用力分别是什么力？
提示：重力G的反作用力是石头对地球的吸引力，支持力FN的反作用力是石头对地面的压力。
问题4 上述所受力的平衡力又分别是什么力？
提示：石头受到的重力G和地面对石头的支持力FN正好是一对平衡力。
1．牛顿第三定律中“总是”表现在以下三个方面：
(1)与物体的大小和形状无关。
(2)与物体的运动状态无关。
(3)与物体受不受其他力无关。
2．作用力和反作用力与平衡力的比较
【典例2】 (2022·广东珠海高一期末)李辉用水平力推停在水平地面上的汽车，但没有推动，下列说法正确的是( )
A．李辉的推力与汽车对李辉的力相互抵消，所以汽车不动
B．李辉的推力与汽车对李辉的力是作用力与反作用力
C．李辉的推力与汽车对地面的摩擦力是作用力与反作用力
D．李辉的推力与汽车对李辉的力是一对平衡力
B [汽车处于静止状态，在水平方向李辉的推力与地面对汽车的静摩擦力相互平衡，是一对平衡力，C错误；李辉的推力与汽车对李辉的力是作用力和反作用力的关系，不能相互抵消，B正确，A、D错误。]
区分作用力、反作用力与平衡力的技巧
(1)看研究对象：作用力与反作用力作用在不同物体上，而一对平衡力作用在同一物体上。
(2)看依存关系：作用力与反作用力同生同灭，相互依存，而一对平衡力则彼此没有依存关系。
[跟进训练]
2．(多选)(2022·浙江温州高一期末)如图所示，一只金丝猴在树林中玩耍时，单手握住树枝悬挂在空中静止，下列说法正确的是( )
A．猴受到的重力与树枝对猴的拉力是一对平衡力
B．猴对树枝的拉力与猴受到的重力是一对平衡力
C．猴对树枝的拉力与树枝对猴的拉力是一对作用力与反作用力
D．猴受到的重力与树枝对猴的拉力是一对作用力与反作用力
AC [金丝猴单手握住树枝悬挂在空中静止，其受重力和树枝的拉力，合力为零，则猴受到的重力与树枝对猴的拉力是一对平衡力，故D错误，A正确；猴对树枝的拉力与猴受到的重力，作用在两个物体上，不是一对平衡力，故B错误；猴对树枝的拉力与树枝对猴的拉力，根据牛顿第三定律可知，是相互作用力，则是一对作用力与反作用力，故C正确。]
物体受力的初步分析
1．受力分析
分析研究对象受到的力。
2．受力分析的思路
(1)根据物体运动状态的变化来分析和判断其受力情况。
(2)根据各种力的特点，从相互作用的角度来分析物体的受力。
3．力学中常见的三种性质力：重力、弹力、摩擦力。
4．受力分析要注意的几个问题
(1)明确要分析哪个物体所受的力。
(2)受力分析的一般顺序：先分析重力，再分析弹力，然后分析摩擦力，并且画出力的示意图。
(3)在受力分析时，不要把某个力的反作用力跟这个力的平衡力混淆起来。
如图所示，物体C置于水平地面上，A、B由轻绳通过固定在C上的光滑定滑轮相连，C的上表面水平，连接B的轻绳水平，整个系统处于静止状态。
问题1 物体A和物体B分别受几个力的作用？
提示：物体A受重力和绳子的拉力作用，物体B受重力、物体C的支持力、物体C对物体B的摩擦力和绳子的拉力作用。
问题2 研究物体C和地面间作用力时怎样选取研究对象比较好？
提示：研究物体C和地面间作用力时可以将三个物体ABC看成一个整体。
1．受力分析
把指定物体(研究对象)在特定的物理环境中受到的所有力找出来，并画出受力示意图，这就是受力分析。
2．受力分析的一般顺序
一般先分析重力；再分析弹力，环绕物体一周，找出跟研究对象接触的物体，并逐个分析这些物体对研究对象是否有弹力作用；然后分析摩擦力，对凡有弹力作用处逐一进行分析；最后是其他力。
3．受力分析常用的方法
(1)整体法与隔离法
(2)假设法：在受力分析时，若不能确定某力是否存在，可先对其作出存在或不存在的情况假设，然后再就该力存在与否对物体运动状态影响的不同来判断该力是否存在。
【典例3】 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
C [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。
]
受力分析一般步骤
[跟进训练]
3．对下列“画阴影”的物体受力分析正确的是( )
A．接触面光滑，球静止 B．光滑斜面，球静止
C．物体冲上粗糙斜面 D．两个物体一起向右匀速运动
B [图A中球静止在光滑平面上，合力为零，球不受斜向右上方的支持力，A错误；图B中小球静止在斜面上，要使其合力为零，球只受重力和绳的拉力，B正确；图C中物体沿粗糙斜面向上冲，摩擦力的方向沿斜面向下，C错误；图D中两物体一起匀速向右运动，所受合外力为零，上面的物体不受水平摩擦力作用，D错误。]
4．使A、B、C一起匀速运动，各接触面间的摩擦力的情况是( )
A．A对C有向左的摩擦力
B．C对B有向左的摩擦力
C．物体C受到三个摩擦力的作用
D．物体C对地有向右的摩擦力
A [对A受力分析，受拉力F、重力、支持力和向右的静摩擦力，物体匀速运动，故Ff＝F，故A对C有向左的静摩擦力，A正确；对B受力分析，由于匀速运动，故受重力和支持力，不受摩擦力，故B错误；对C受力分析，受重力、A对C压力、B对C压力，地面对C支持力，A对C向左的静摩擦力和地面对C向右的滑动摩擦力，即物体C受到两个摩擦力的作用，故C错误；对整体受力分析，受拉力F、重力、支持力和向右的滑动摩擦力，所以地面对C有向右的滑动摩擦力，那么物体C对地有向左的摩擦力，故D错误。]
1．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，人一不小心就会陷入淤泥中，这是因为( )
A．人给地面的压力大于地面给人的支持力
B．地面给人的支持力大于人给地面的压力
C．地面给人的支持力小于人受的重力
D．地面给人的支持力等于人受的重力
C [人对地面的压力与地面对人的支持力是作用力和反作用力，大小相等，方向相反，选项A、B错误；人陷入淤泥中，是因为人受重力和支持力，重力大于支持力，选项C正确，D错误。]
2．(2022·福建高一期末)如图所示，一个物体静止在水平地面上，G表示物体受到的重力，F表示地面对物体的支持力，则( )
A．F
C．F和G是一对平衡力
D．F和G是一对作用力和反作用力
C [物体静止在水平地面上，物体受重力G，地面对物体的支持力F，两个力同时作用在物体上处于平衡状态，即F和G是一对平衡力，两个力大小相等，方向相反，即F＝G。故选项C正确，A、B、D错误。]
3．(2022·河北保定高一检测)如图所示，运动员牵拉着速度伞在锻炼体能。以下判断正确的是( )
A．运动员在加速跑步时，人对速度伞的拉力大于速度伞对人的拉力
B．运动员在匀速跑步时，人对速度伞的拉力与速度伞对人的拉力是一对平衡力
C．运动员在跑步时，人对速度伞的拉力大小始终等于速度伞对人的拉力大小
D．运动员在跑步时，人对速度伞的拉力要比速度伞对人的拉力先产生
C [运动员无论是在匀速跑步还是在加速跑步时，人对速度伞的拉力与速度伞对人的拉力是一对作用力与反作用力，根据作用力与反作用力总是等大反向，人对速度伞的拉力等于速度伞对人的拉力，故A、B错误，C正确；根据作用力与反作用力总是同时产生，同时消失，可知运动员在跑步时，人对速度伞的拉力和速度伞对人的拉力同时产生，故D错误。]
4．画出图中物体A所受力的示意图，并写出力的名称和施力物体：(1)物体A静止，接触面光滑；(2)A沿固定粗糙斜面上滑；(3)A沿粗糙水平面滑行；(4)接触面光滑，A静止。
[解析] (1)物体A受重力G、推力F、地面的支持力FN、墙壁对A向左的弹力FN′，施力物体分别是地球、推A的物体、地面、墙壁；(2)物体A受竖直向下的重力G、垂直于斜面向上的支持力FN、沿斜面向下的滑动摩擦力Ff，施力物体分别是地球、斜面、斜面；(3)物体A受重力G、支持力FN、滑动摩擦力Ff，施力物体分别是地球、水平面、水平面；(4)物体A受重力G、拉力FT、弹力FN，施力物体分别是地球、绳子、墙壁。
[答案] 见解析
回归本节知识，自我完成以下问题：
1．力的作用是相互的，相互作用的力其大小有什么关系？
提示：相互作用的力其大小总是相等。
2．作用力和反作用力的大小之间、方向之间有什么样的关系？
提示：作用力和反作用力总是大小相等，方向相反，并且在同一直线上。
3．对物体受力分析，一般的先后顺序是什么？
提示：对物体受力分析，先后顺序一般为：重力、弹力和摩擦力、其他力。
课时分层作业(十一) 牛顿第三定律
◎题组一 对牛顿第三定律的理解
1．(2022·上海市延安中学高一期末)下列如图所示的情形中：A．气垫船旋转的螺旋桨使气垫船获得动力；B．战斗机在行进途中抛弃副油箱；C．喷水龙头喷水时使得龙头自动反向旋转；D．玩具火箭靠喷出火药燃烧后的气体飞上天空。没有涉及牛顿第三定律的是( )
A B
C D
B [气垫船在水中航行是螺旋桨给水一个向后的作用力，反过来水给船一个向前的反作用力，属于应用牛顿第三定律，故A不符合题意； 战斗机飞行过程中，扔掉副油箱，减小质量减小惯性，不涉及牛顿第三定律，故B符合题意；喷水龙头自动旋转使喷水均匀，利用了反冲，也是作用力与反作用力的关系，属于应用牛顿第三定律，故C不符合题意；发射火箭利用了反冲，也是作用力与反作用力的关系，属于应用牛顿第三定律，故D不符合题意。]
2．一个榔头敲在一块玻璃上把玻璃打碎了。对于这一现象，下列说法正确的是( )
A．榔头对玻璃的作用力大于玻璃对榔头的作用力，所以玻璃才碎裂
B．榔头受到的力大于玻璃受到的力，只是由于榔头比玻璃能够承受更大的力才没有碎裂
C．榔头和玻璃之间的作用力是等大的，只是由于榔头比玻璃能够承受更大的力才没有碎裂
D．因为不清楚榔头和玻璃的其他受力情况，所以无法判断它们之间的相互作用力的大小
C [榔头对玻璃的作用力与玻璃对榔头的作用力是一对作用力与反作用力，总是大小相等，方向相反，作用在不同物体上，因物体的承受能力不同，所以产生的作用效果不同，故C正确，A、B、D错误。]
3．(2022·浙江杭州西湖区高一期中)如图所示，击球员用球棒回击飞过来的棒球时，球棒击棒球的力( )
A．比球撞击球棒的力更早产生
B．与球撞击球棒的力同时产生
C．大于球撞击球棒的力
D．小于球撞击球棒的力
B [球棒击棒球的力与球撞击球棒的力是作用力与反作用力，大小相等，方向相反，它们同时产生，同时变化，同时消失，故A、C、D错误，B正确。]
◎题组二 一对平衡力与一对作用力与反作用力的区别
4．(2022·黑龙江齐齐哈尔高一检测)如图所示为跳水运动员跳水前的起跳动作。设人对跳板的压力为F1，跳板对人的支持力为F2，则( )
A．F1和F2是一对平衡力
B．F1和F2是一对作用力和反作用力
C．先有力F1，后有力F2
D．F1和F2方向相反，大小不相等
B [F1、F2是一对作用力和反作用力，同时产生，大小相等，方向相反，所以B正确。]
5．(2022·辽宁一尺和育英高级中学高一期中)如图所示，一个大人(甲)跟一个小孩(乙)站在水平地面上手拉手比力气，结果大人把小孩拉过来了。对这个过程中作用于双方的力的关系，下列说法正确的是( )
A．大人拉小孩的力比小孩拉大人的力大
B．大人与小孩间的拉力是一对平衡力
C．大人拉小孩的力与小孩拉大人的力大小可能不相等
D．大人与小孩之间的拉力是作用力和反作用力
D [根据牛顿第三定律，大人拉小孩的力与小孩拉大人的力大小一定相等，A、C错误；大人拉小孩的力与小孩拉大人的力是一对作用力与反作用力，B错误、D正确。]
◎题组三 物体受力的初步分析
6．(多选)如图所示，质量均为m的两木块a与b叠放在水平地面上，a、b分别受到两个水平拉力的作用，两力大小均为F，两木块保持静止状态，则( )
A．a、b之间一定存在静摩擦力
B．b与地面之间一定存在静摩擦力
C．b与地面之间一定不存在静摩擦力
D．地面对b的支持力一定大于2mg
AC [由于两木块静止，对a进行受力分析可知，a受向右的拉力作用而有向右的运动趋势，故a一定受到b对a向左的静摩擦力作用，选项A正确；对a、b整体分析可知，整体在水平方向上所受的拉力的合力为0，故b与地面间没有摩擦力，选项B错误，C正确；对a、b整体分析可知，在竖直方向上受力平衡，故地面对b的支持力一定等于2mg，选项D错误。]
7．如图所示，物体A、B在平行于斜面的力F作用下沿粗糙斜面向上运动，A相对于B静止，则物体B受力的个数为( )
A．4个 B．5个 C．6个 D．7个
C [物体B受到的力包括：重力G、拉力F(已知力)、A对B的压力FN(弹力)、斜面对B的支持力FN′(弹力)、A对B的摩擦力FAB(摩擦力)、斜面对B的摩擦力FB(摩擦力)，故选项C正确。]
8．(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
AD [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，故A、D对。
]
9．(多选)如图所示，人所受重力为600 N，木板所受重力为400 N，人与木板间、木板与地面间的动摩擦因数均为0.2。绳与滑轮的质量及它们之间的摩擦均不计。现在人用水平拉力拉绳，使他与木板一起向右匀速运动，则( )
A．人拉绳的力是200 N
B．人拉绳的力是100 N
C．人的脚给木板的摩擦力方向水平向右
D．人的脚给木板的摩擦力方向水平向左
BC [选取人和木板组成的整体为研究对象，设绳中弹力大小为FT，则2FT＝μ(G人＋G木板)＝0.2×(600＋400) N＝200 N，所以FT＝100 N，选项A错误，B正确；选取人为研究对象，水平方向上，人共受到两个力的作用：绳水平向右的弹力和木板对人的脚的摩擦力，因为二力平衡，所以该摩擦力与弹力等大反向，即摩擦力方向水平向左，根据牛顿第三定律，人的脚给木板的摩擦力方向水平向右，选项C正确，D错误。]
10．某研究性学习小组利用如图所示的装置探究作用力与反作用力的大小关系。如图甲所示，在铁架台上用弹簧秤挂住一个实心铁球，弹簧秤的示数为F1，在圆盘测力计的托盘上放盛有水的烧杯，圆盘测力计的示数为F2；再把小球浸没在水中(水未溢出)，如图乙所示，弹簧秤的示数为F3，圆盘测力计的示数为F4。
(1)请你分析弹簧秤示数的变化，F3________(选填“＞”“＝”或“＜”)F1。
(2)铁球对水的作用力大小为________，若________，就说明了作用力与反作用力大小相等。
[解析] (1)因乙中小球受到浮力的作用，浮力向上，故弹力减小，故F3＜F1。
(2)对烧杯分析可知，由于烧杯中的水受到小球的反作用力，则圆盘测力计的示数增加，由圆盘测力计的示数变化可知，铁球对水的作用力大小为：F4－F2；对小球分析可知，铁球受到的浮力为：F1－F3；若F1－F3＝F4－F2，则可以证明作用力与反作用力大小相等。
[答案] (1)＜ (2)F4－F2 F1－F3＝F4－F2
11．如图所示，两块小磁铁质量均为0.5 kg，A磁铁用轻质弹簧吊在天花板上，B磁铁在A正下方的地板上，弹簧的原长L0＝10 cm，劲度系数k＝100 N/m。当A、B均处于静止状态时，弹簧的长度为L＝11 cm。不计地磁场对磁铁的作用和磁铁与弹簧间相互作用的磁力，求B对地面的压力大小。(g取10 m/s2)
[解析] A受力如图所示，由平衡条件得：k(L－L0)－mg－F＝0
解得F＝－4 N
故B对A的作用力大小为4 N，方向竖直向上。
由牛顿第三定律得A对B的作用力F′＝－F＝4 N，方向竖直向下
B受力如图所示，由平衡条件得
FN－mg－F′＝0
解得：FN＝9 N
由牛顿第三定律得B对地面的压力大小为9 N。
[答案] 9 N
学习任务
1．知道力的作用是相互的，了解作用力和反作用力的概念。
2．了解两个物体间作用力与反作用力大小和方向的关系，能正确表述牛顿第三定律。
3．能把一个力的反作用力和这个力的平衡力区分开。
4．会对物体进行初步的受力分析，并解释物理现象或者解决实际问题。
5．能应用牛顿第三定律分析和解决实际问题。
等大
作用力和反作用力大小总是相等的
反向
作用力和反作用力方向总是相反的
共线
作用力和反作用力总是作用在同一条直线上
同性质
作用力和反作用力的性质总是相同的
比较项目
作用力和反作用力
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，撤除一个，另一个依然可存在
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、作用在一条直线上
项目
整体法
隔离法
概念
将加速度相同的几个物体作为一个整体来分析的方法
将研究对象与周围物体分隔开分析的方法
选用
原则
研究系统外的物体对系统整体的作用力或系统整体的加速度
研究系统内物体之间的相互作用力
相关学案
高中物理人教版 (2019)必修 第一册3 牛顿第三定律学案： 这是一份高中物理人教版 (2019)必修 第一册3 牛顿第三定律学案，共5页。学案主要包含了作用力和反作用力，牛顿第三定律，物体受力的初步分析等内容，欢迎下载使用。
高中物理人教版 (2019)必修 第一册3 牛顿第三定律导学案： 这是一份高中物理人教版 (2019)必修 第一册3 牛顿第三定律导学案，共6页。学案主要包含了预习自测，课堂探究，题后反思，课堂小结，课后巩固等内容，欢迎下载使用。
高中物理3 牛顿第三定律学案： 这是一份高中物理3 牛顿第三定律学案，共2页。学案主要包含了教学目标，课前预习，课堂探究，课后作业，教学反思等内容，欢迎下载使用。
