必修1第四章第5

本文格式为Word版，下载可任意编辑——必修1第四章第5年级课程标题编稿老师一校

高一赵淑霞李秀卿学科物理版本人教新课标版必修1第四章第5-6节牛顿第三定律、用牛顿运动定律解决问题二校林卉审核王新丽一、学习目标：

1.知道力的作用是相互的，知道作用力和反作用力的概念。2.理解牛顿第三定律的确凿含义，会用它解决有关问题。3.会区分平衡力与作用力和反作用力。

4.会利用牛顿运动定律解决两类动力学基本问题。

二、重点、难点：

重点：

1.对牛顿第三定律的理解及应用.

2.把握应用牛顿运动定律解决问题的基本思路和方法难点：

1.作用力、反作用力与平衡力的区别

2.物体的受力和运动状态的分析、处理实际问题时物理情景的建立

三、考点分析：

牛顿运动定律是经典力学的基础，它在科学研究和生产技术中有着广泛的应用。本讲在前两讲探究和总结牛顿其次定律的基础上，结合日常生活中出现的问题，展示了用牛顿其次定律解决实际力学问题的基本思路和方法，以及相互作用力在实际生活中的应用。内容和要求对牛顿第三定律的理解相互作用力与平衡力动力学两类基本问题分析方法

一、作用力与反作用力

力是物体对物体的相互作用。只要谈到力，就一定存在受力物体和施力物体。

用知道两者的联系与区别处理的思路及方法正交分解法的应用考点细目知道相互作用力的特点及在实际生活中的应出题方式解释题，选择题选择题选择题、计算题选择题、计算题

观测和试验说明：

1.两个物体之间的作用总是相互的。

2.一个物体对另一个物体施加了力，后一个物体一定同时对前一个物体也施加了力。3.物体间相互作用的这一对力，寻常叫做作用力和反作用力。

二、牛顿第三定律

试验：探究作用力与反作用力的关系

把A、B两个弹簧测力计连接在一起，B的一端固定，用手拉弹簧测力计A。如上图所示，可以看到两个弹簧测力计的指针同时移动。这时，弹簧测力计A受到B的拉力F'，弹簧测力计B则受到A的拉力F。F与F’的关系是否有变化？1.大小：作用力与反作用力的大小相等。

2.方向：作用力与反作用力的方向相反，在一条直线上。◆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，作用在一条直线上。◆相互作用力的特点：

1.作用力与反作用力分别作用在两个物体上，各自产生的效果不能相互抵消。2.作用力与反作用力性质一致。

3.作用力与反作用力同时产生、同时变化、同时消失。

4.作用力与反作用力总是大小相等、方向相反，并作用在一条直线上，与物体的运动状态无关。

◆相互作用力与平衡力

一致点不同点作用对象性质作用时间力的效果作用力和反作用力等大，反向，共线两个物体（异物）一定一致（同性）同时产生同时消失（同时）不能抵消平衡力同一个物体不一定一致不一定同时产生同时消失相互抵消

三.利用牛顿运动定律解答的两类动力学基本问题

1.牛顿运动定律确定了运动和力的关系，使我们能够把物体的受力状况和运动状况联系起来，由此用牛顿运动定律解决的问题可分为两类：

a.已知物体的受力状况，确定物体的运动状况。b.已知物体的运动状况，求解物体的受力状况2.用牛顿运动定律解决两类问题的基本思路

12?s?vt?at0?2??据F?ma??可求得s、v0、vt、t??求得a???据?vt?v0?at?已知物体的受力状况????22v?v?2ast0????vt?v0?at?1?据?s?v0t?at2?222??vt?v0?2as据F?ma??????求得a?????求得物体的受已知物体的运动状况力状况

◆动力学问题的求解步骤1.选对象；2.分析力；分析运动3.建坐标；4.分解力；

5.列方程；（运动学，牛顿其次定律）6.解“联立〞。

知识点一：对牛顿第三定律的理解

例1.跳高运动员从地面上起跳的瞬间，以下说法中正确的是（）A.运动员对地面的压力大于运动员受到的重力B.地面对运动员的支持力大于运动员受到的重力C.地面对运动员的支持力大于运动员对地面的压力D.运动员对地面的压力等于运动员受到的重力正确答案：AB

解答过程：作用力与反作用力在任何状况下，总是大小相等的，但决定物体运动的是物体的合外力大小和方向。

变式训练：一物体受绳拉力的作用，由静止开始前进，先做加速运动，然后改为匀速运动，再改为减速运动，以下说法正确的是（）A.加速前进时，绳拉物体的力大于物体拉绳的力B.减速前进时，绳拉物体的力小于物体拉绳的力

C.只有匀速前进时，绳拉物体的力才与物体拉绳的力大小相等D.不管物体如何前进，绳拉物体的力与物体拉绳的力大小总相等

正确答案：D

解答过程：作用力、反作用力总是大小相等、方向相反，并作用在同一条直线上。与相互作用的物体所处的状态没有关系。

知识点二：相互作用力与平衡力

例2.物体放在水平桌面上，则以下说法中正确的是（）A.桌面对物体的支持力的大小等于物体的重力，它们是一对平衡力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，这两个力是同种性质的力D.物体对桌面的压力与桌面对物体的支持力是一对平衡力正确答案：A

解答过程：平衡力作用在同一物体上，且大小相等、方向相反，作用力与反作用力分别作用在两个物体上，性质一致，具有同时性。

变式训练1：重物A用一根轻弹簧悬挂静止于天花板下，画出重物和弹簧的受力图如下图。关于这四个力的以下说法正确的是（）

A.F1的反作用力是F4C.F1的施力物体是弹簧

B.F2的反作用力是F3D.F3的施力物体是物体A

E.F1与F2是一对作用力与反作用力

正确答案：CD

解答过程：F1的反作用力是F5、F2的反作用力是地球受到的力，F1与F2是一对平衡力。

变式训练2：用水平力F将木块M紧压在竖直的墙壁上，如下图所示。若以N表示墙壁对木块的弹力，R表示木块对墙壁的压力，以下对F、N、R的判断中哪一个是正确的（）

A.N和R的合力为零

B.F和N是一对平衡力D.F和N是作用力与反作用力

C.N和R是性质不同的力

正确答案：B

解答过程：N与R是相互作用力不是平衡力，性质一致，作用在两个物体上。F与N

是一对平衡力，故正确选项为B。

知识点三：牛顿运动定律的应用1—已知物体的受力状况确定物体的运动状况

例3.质量为10kg的物体放在水平面上，物体与水平面间的动摩擦因数为0.2，假使用大小为40N，方向斜向上与水平方向的夹角为37°的恒力，使物体沿水平面向右运动，求（1）物体运动的加速度大小；（2）若物体由静止开始运动，需要多长时间速度达到8.4m/s，物体的位移多大？

正确答案：1.68m/s2，5s，21m

解答过程：

解：（1）以物体为研究对象，首先对物体进行受力分析，如下图所示。建立平面直角坐标系把外力沿两坐标轴方向分解。设向右为正方向，依据牛顿其次定律列方程：

整理后得到：

=1.68m/s2

代入相关数据解得：物体运动的加速度大小∵

（2）由于物体做匀加速直线运动，所以根据运动学公式可知：

∴物体运动的时间为：t?∵

vt8.4s??5sa1.68∴物体的位移大小为：

说明：

m

（1）这是一道已知物体的受力状况，确定物体的运动状况的题。

（2）此题中物体受4个力的作用（大于3个力的作用），一般在处理力的关系时用正交分解法。

（3）支持力不是外力在竖直方向上的分力；重力大小不等于地面给予的支持力。变式训练3：2023年10月12日9时，我国“神舟〞六号载人飞船在酒泉卫星发射中心由长征2F运载火箭成功发射升空.若长征2F运载火箭和飞船起飞时的总质量为1.0×105kg，火箭起飞时的推动力为3.0×106N，运载火箭发射塔高160m，求：

1.D

解析：作用力与反作用力是相互作用的两个物体之间的彼此的作用，虽然它们大小相等、方向相反，分别作用在两个物体上，但并不是凡是大小相等、方向相反，分别作用在两个物体上的两个力就必定是一对作用力与反作用力。

2.CD

解析：以卵击石过程中，鸡蛋对石头的力与石头对鸡蛋的力是一对作用力与反作用力。由牛顿第三定律知，这两个力总是大小相等。鸡蛋之所以“粉身碎骨〞是由于蛋壳的承受力小于石头对它的作用力。

3.CD

解析：找作用力与反作用力时要注意，作用力与反作用力的受力物体和施力物体正好是相互交换着的。

4.AD

解析：火箭尾部向外喷气，给喷出的气体一个作用力，而喷出的气体给火箭一个反作用力，火箭就是受到这个反作用力（推力），才战胜空气阻力向上飞行的，A正确；飞船进入轨道后，受到地球的引力作用，D正确。5.D

6.B

解析：设斜面倾角为α，由牛顿其次定律得：

所以

由上式可知，F减小，其加速度一定变大。

7.解析：不是，马拉车的力和车拉马的力是相等的。马拉车的力和车拉马的力是一对作用力，根据牛顿第三定律，马拉车的力和车拉马的大小相等，方向相反，作用在一条直线上。8.答案：三对解析：

9.300N

解析：对物体m：由牛顿其次定律：有F－mg＝ma，得：F＝mg＋ma＝300N.人受三个力而平衡.

则有FN＋F＝Mg，得FN＝Mg－F＝300N

由牛顿第三定律得：压力F′N＝FN＝300N10.答案：11.25m/s28.125m

解析：设向右为正方向，以物体为研究对象