2019_2020学年高中物理第三章研究物体间的相互作用第六节作用力与反作用力学案粤教版必修1.docx

第六节作用力与反作用力学习目标1.知道力的作用是相互的，并了解作用力、反作用力的概念.2.理解牛顿第三定律的含义.3.会用牛顿第三定律解决简单问题.4.会区分一对平衡力和作用力与反作用力一、作用力与反作用力两个物体间的相互作用力称为作用力与反作用力，把其中一个力叫做作用力，另一个力就叫做反作用力二、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相等、方向相反，作用在同一条直线上2特点：作用力与反作用力分别作用在两个不同(填“一个”或“两个不同”)的物体上，它们同时产生、同时消失，是同种(填“同种”或“不同”)性质的力判断下列说法的正误(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)物体间的作用力可能与反作用力等大、反向，可以抵消()一、对牛顿第三定律的理解1在光滑的冰面上，两人相对而立当一人用力去推另一人时，两人同时向相反方向运动；两个小车上粘有磁铁，让两小车停在水平桌面上距离适当的位置，放手后两小车同时运动(相吸或相斥)(1)物体间的一对作用力与反作用力的产生有先后顺序吗？(2)上述两个例子中一对作用力和反作用力各是什么性质的力？(3)一对作用力和反作用力作用在几个物体上？答案(1)作用力与反作用力同时产生，无先后顺序(2)前者都是弹力，后者都是引力或都是斥力(3)两个2拔河比赛时，甲队胜了乙队，是不是甲对乙的拉力大于乙对甲的拉力呢？答案不是1牛顿第三定律表达式：FF，式中的“”号表示作用力与反作用力方向相反2作用力与反作用力的理解(1)三个性质(2)四个特征等值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例1用锤头敲玻璃，玻璃被打碎，而锤头未碎，对于这一现象，下列说法正确的是()A锤头对玻璃的作用力大于玻璃对锤头的作用力，所以玻璃才碎裂B玻璃对锤头的作用力大于锤头对玻璃的作用力，只是由于锤头比玻璃能够承受更大的力才没有碎裂C锤头和玻璃之间的作用力是等大的，只是由于锤头比玻璃能够承受更大的力才没有碎裂D因为不清楚锤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答案C解析锤头对玻璃的作用力与玻璃对锤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均错误例2如图1所示，一匹马拉着车前行，关于马拉车的力和车拉马的力的大小关系，下列说法中正确的是()图1A马拉车的力总是大于车拉马的力B马拉车的力总是等于车拉马的力C加速运动时，马拉车的力大于车拉马的力D减速运动时，马拉车的力小于车拉马的力答案B解析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、作用在同一条直线上，与运动状态无关加速运动或者减速运动时，马向前拉车的力都等于车向后拉马的力，故A、C、D错误，B正确正确理解牛顿第三定律中“总是”的含义“总是”是强调对于任何物体，在任何情况下，作用力与反作用力的关系都成立对此，我们可以从以下几个方面理解：(1)不管物体的大小、形状如何，例如，大物体与大物体之间，大物体与小物体之间，任何形状的物体之间，其作用力与反作用力总是大小相等、方向相反的(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，静止与运动的物体之间，其作用力与反作用力总是大小相等、方向相反的(3)作用力与反作用力的产生和消失总是同时的两者中若有一个产生或消失，则另一个必然同时产生或消失二、一对作用力与反作用力和一对平衡力的比较如图2所示，木块静止在水平面上图2(1)在图中画出木块受到的重力G和支持力FN的示意图重力G和支持力FN属于一对什么力？作用在几个物体上？性质相同吗？(2)在图3中，画出水平面对木块的支持力FN和木块对水平面的压力FN.图3支持力FN和压力FN属于一对什么力？分别作用在什么物体上？性质相同吗？答案(1)如图所示重力G和支持力FN属于一对平衡力；作用在一个物体上；性质不同(2)如图所示支持力FN和压力FN属于一对作用力和反作用力；支持力FN作用在木块上，压力FN作用在水平面上；性质总是相同的一对作用力与反作用力和一对平衡力的比较内容比较一对作用力和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、作用在同一条直线上例3(多选)如图4所示，用水平力F把一个物体紧压在竖直墙壁上，使其保持静止，下列说法中正确的是()图4A水平力F与墙壁对物体的弹力是一对作用力与反作用力B物体的重力与墙壁对物体的静摩擦力是一对平衡力C水平力F与物体对墙壁的压力是一对作用力与反作用力D物体对墙壁的压力与墙壁对物体的弹力是一对作用力与反作用力答案BD解析水平力F与墙壁对物体的弹力是一对平衡力，A错误；物体在竖直方向上受竖直向下的重力以及墙壁对物体竖直向上的静摩擦力，因物体处于静止状态，故这两个力是一对平衡力，B正确；水平力F作用在物体上，而物体对墙壁的压力作用在墙壁上，这两个力既不是平衡力，也不是相互作用力，C错误；物体对墙壁的压力与墙壁对物体的弹力是一对作用力与反作用力，D正确1作用力与反作用力和一对平衡力的共同点是等大、反向、共线2区分作用力与反作用力和一对平衡力的要点(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针对训练1如图5所示，人沿水平方向拉牛(可视为质点)，但没有拉动下列说法正确的是()图5A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作用力与反作用力答案C解析绳拉牛的力和牛拉绳的力是作用力与反作用力，大小相等、方向相反，故A、B、D错误；由于没有拉动牛，可知绳拉牛的力与地面对牛的摩擦力是一对平衡力，故C正确三、牛顿第三定律的应用例4如图6所示为杂技“顶竿”表演，一人站在水平地面上，肩上为一质量为M的竖直竹竿，当竿上一质量为m的人匀速上爬时，竿对“底人”的压力大小为()图6A(Mm)gBmgCMgD(Mm)g答案A解析竿的受力分析如图所示，其中FN为“底人”对竿的支持力，f为人对竿的摩擦力由平衡条件知FNfMg，对人分析知fmg，其中f是竿对人的摩擦力由牛顿第三定律知ff，故FN(mM)g，由牛顿第三定律知竿对“底人”的压力大小等于FN，故A正确例4中“底人”对竿的支持力不是竿对“底人”的压力，它们是一对作用力与反作用力，要注意应用牛顿第三定律.针对训练2物块A和B的质量分别为m1和m2，并叠放在质量为m的水平桌面上，如图7所示下列说法中正确的是()图7A桌子受到A的作用力和B的作用力，它们的合力等于(m1m2)gB桌子受到B对它的作用，作用力的大小等于m2gC地面对桌子的作用力的大小等于(m1m2m)gD桌子受到重力作用，大小等于(m1m2m)g答案C解析以桌子为研究对象，它受到三个力作用，分别是重力mg，地面对桌子的支持力FN1，物块B对桌面的压力FN2，由于桌子静止，所以FN1mgFN2.再以A、B作为一个整体进行受力分析，受到两个力的作用，分别是重力(m1m2)g和桌面的支持力FN2，由于A、B整体受力平衡，所以FN2(m1m2)g，根据牛顿第三定律知FN2FN2(m1m2)g，所以FN1(mm1m2)g，故C对，A、B、D都错.1(作用力与反作用力)对于作用力与反作用力的理解，下列说法中正确的是()A当作用力产生后，再产生反作用力；当作用力消失后，反作用力才慢慢消失B弹力和摩擦力都有反作用力，而重力无反作用力C甲物体对乙物体的作用力是弹力，乙物体对甲物体的反作用力可以是摩擦力D作用力和反作用力在任何情况下都不会平衡答案D解析作用力和反作用力总是同时产生、同时变化、同时消失的，它们之间没有先后顺序，A错误；任何力都有反作用力，B错误；作用力和反作用力一定是同种性质的力，C错误；由于作用力和反作用力分别作用在两个不同的物体上，因而它们在任何情况下都不会平衡，D正确2(牛顿第三定律)“掰手腕”是中学生课余非常喜爱的一项游戏如图8所示，甲、乙两同学正在进行“掰手腕”游戏，关于他们的手之间的力，下列说法正确的是()图8A甲掰赢了乙，是因为甲手对乙手的作用力大于乙手对甲手的作用力B只有当甲、乙僵持不分胜负时，甲手对乙手的作用力才等于乙手对甲手的作用力C甲、乙比赛对抗时，无法比较甲手对乙手的作用力和乙手对甲手的作用力的大小关系D无论谁胜谁负，甲手对乙手的作用力大小总是等于乙手对甲手的作用力大小答案D解析甲手、乙手之间的力是相互作用力，总是大小相等、方向相反、作用在一条直线上，故D正确3(一对平衡力与作用力和反作用力的比较)(多选)物体静止在斜面上，如图9所示，下列说法正确的是()图9A物体对斜面的压力和斜面对物体的支持力是一对平衡力B物体对斜面的摩擦力和斜面对物体的摩擦力是一对作用力和反作用力C物体所受重力和斜面对物体的作用力是一对平衡力D物体所受重力可以分解为沿斜面向下的力和对斜面的压力答案BC4(牛顿第三定律的应用)将重力均为G的两个磁环A、B先后套在光滑的木支架上，并使两磁环相对面的极性相同，此时可以看到上方的磁环A“悬浮”在空中，如图10所示设磁环B对木支架底座的压力为F1，B对A的排斥力为F2，关于这些力的大小关系正确的是()图10AF12GF2GBF12GF2GCF12GF2GDF12GF2G答案B解析磁环A受到重力G和磁环B对磁环A的排斥力F2，根据平衡条件可知，F2G；磁环B受到重力G、磁环A对磁环B的排斥力F2及木支架底座对磁环B的支持力F1的作用，根据平衡条件得，F1F2G，根据作用力与反作用力的关系知F1F2G，因此F12G，选项B正确一、选择题考点一作用力与反作用力1(多选)关于作用力与反作用力，下列说法正确的是()A作用力是摩擦力，反作用力可能是弹力B作用力是弹力，反作用力可能是摩擦力C作用力是摩擦力，反作用力一定是摩擦力D作用力是弹力，反作用力一定是弹力答案CD解析作用力与反作用力的性质相同，摩擦力的反作用力也是摩擦力，弹力的反作用力也是弹力，故C、D正确，A、B错误2用球拍打击飞过来的网球时，若球击球拍的力为F1，球拍击球的力为F2，则()A先产生F1，再产生F2BF1与F2是一对平衡力CF1与F2两力的性质不同DF1和F2大小相等，方向相反答案D3.如图1所示，有两个穿着溜冰鞋的人站在冰面上，当A从背后轻轻推B时，两个人同时向相反的方向运动，这是因为A推B时()图1AA与B之间有相互作用力BA对B的作用在先，B对A的作用在后CB对A的作用力小于A对B的作用力DA对B的作用力和B对A的作用力是一对平衡力答案A解析A推B时，A与B之间有相互作用力，作用力与反作用力同时产生、大小相等、方向相反，A正确，B、C、D错误考点二牛顿第三定律4下面说法中正确的是()A以卵击石，鸡蛋“粉身碎骨”，但石头却“安然无恙”是因为鸡蛋对石头的力小于石头对鸡蛋的力B马拉车前进，马对车的拉力大小等于车对马的拉力大小C物体间先产生作用力，然后才产生反作用力D人压弹簧时“人弱它就强”说明人与弹簧间的相互作用力不是等大的答案B解析相互作用的两个力总是大小相等，与物体的状态无关，故B正确，A、D错误；作用力与反作用力总是同时产生、同时消失，C错误5.(2019杭州市高一上学期期末模拟)竹蜻蜓是一种中国传统的民间儿童玩具，流传甚广如图2所示，竹蜻蜓由竹柄和“翅膀”两部分组成玩时，双手一搓竹柄，然后双手松开，竹蜻蜓就会旋转着飞上天空，过一会儿落下来松手后，关于竹蜻蜓和空气间的相互作用力，下列说法中正确的是()图2A竹蜻蜓对空气的作用力大于空气对竹蜻蜓的作用力B竹蜻蜓对空气的作用力小于空气对竹蜻蜓的作用力C竹蜻蜓对空气的作用力等于空气对竹蜻蜓的作用力D竹蜻蜓对空气的作用力与空气对竹蜻蜓的作用力方向相同答案C6(多选)如图3所示是利用计算机记录的卫星发射时火箭和卫星之间的作用力和反作用力的变化图线，根据图线可以得出的结论是()图3A作用力大时，反作用力小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反的D作用力和反作用力总是作用在同一个物体上的答案BC7(多选)如图4所示，足球场上，足球受到运动员头部的作用力改变了足球的运动方向，运动员的头部受到了足球的作用力，感到疼痛关于这两个力的说法正确的是()图4A运动员对足球的作用力大于足球对运动员的作用力B这两个力为作用力与反作用力C运动员对足球的作用力比足球对运动员的作用力更早产生D这两个力一定会同时消失答案BD解析运动员对足球的作用力与足球对运动员的作用力是作用力与反作用力，总是大小相等、方向相反、同时产生、同时消失，故A、C错误，B、D正确8如图5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，环与杆的摩擦力大小为f，则此时箱对地面的压力大小为()图5AMgB(Mm)gC(Mm)gfDMgf答案D解析对箱，由平衡条件可得地面对箱的支持力FNMgf，由牛顿第三定律，可得箱对地面的压力大小FNMgf.考点三一对平衡力与作用力和反作用力的比较9如图6所示，人站立在体重计上，下列说法正确的是()图6A人对体重计的压力和体重计对人的支持力是一对平衡力B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C人所受的重力和人对体重计的压力是一对平衡力D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答案B10(多选)如图7所示，吊在大厅天花板上的电扇所受重力为G，静止时固定杆对它的拉力为F，扇叶水平转动起来后，杆对它的拉力为F，则()图7AFG、FFBFG、FFC电扇静止时，固定杆对它的作用力等于它对固定杆的作用力D电扇水平转动后，固定杆对它的作用力小于它对固定杆的作用力答案BC11.物体静放于水平桌面上，如图8所示，则()图8A桌面对物体的支持力与物体所受的重力大小相等，这两个力是一对平衡力B物体所受的重力和桌面对它的支持力是一对作用力与反作用力C物体对桌面的压力就是物体的重力，这两个力是同一种性质的力D物体对桌面的压力和桌面对物体的支持力是一对平衡力答案A解析物体和桌面的受力情况如图所示，因为物体处于平衡状态，所以FN和G是一对平衡力，故A项对，B项错因压力是弹力，而弹力与重力是性