第3节 牛顿第三定律 高中物理必修第一册人教版

第三章相互作用——力高中物理必修第一册人教版第3节牛顿第三定律知识点1

作用力和反作用力

1．力是物体对________的作用，一个力一定存在着受力物体和__________．2．力的作用总是_______的，物体间相互作用的这一对力称为作用力和反作用力．作用力和反作用力总是_____________，同时存在的．物体施力物体

相互相互依存

作用力与反作用力的“四同”“三异”比较作用力与反作用力关系四同等大大小总是相等共线作用在一条直线上同时同时产生、同时变化、同时消失同性质同一性质的力三异异向方向相反异体作用在不同的物体上异效效果不能相互抵消，不能认为合力为零基础过关例1-1

生活中有许多谚语和歇后语都蕴含着丰富的物理知识，下列最能说明“物体间力的作用是相互的”的是(

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DA.小小秤砣压千斤

B.人往高处走，水往低处流C.水滴石穿——非一日之功

D.鸡蛋碰石头——不自量力【解析】小小秤砣压千斤，这是运用的杠杆原理，较小的力可以产生较大的作用效果，故A错误；水从高处流向低处，是因为水受到了重力作用，故B错误；水滴石穿——非一日之功，是指力的作用效果，故C错误；鸡蛋碰石头——不自量力，表明石头对鸡蛋有力的作用，鸡蛋对石头也有力的作用，故D正确。知识点2

探究作用力与反作用力的关系

实验探究：如图，两个弹簧测力计A和B连接在一起，用手拉A，结果发现两个弹簧测力计的示数是________的．改变拉力，弹簧测力计的示数也随之改变，但两个弹簧测力计的示数总是______，这说明作用力和反作用力大小________，方向______．相等相等相等相反1．作用力和反作用力与平衡力的比较比较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2．区分相互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．素养点评：本探究通过相互作用力与平衡力的比较，培养物理观念素养．图3-3-3例2-2

［链接教材第70页“拓展学习”］（多选）用计算机辅助实验系统做验证牛顿第三定律的实验，点击实验菜单中“力的相互作用”。如图3-3-3甲所示，把两个探头的挂钩钩在一起，向相反方向拉动，显示器屏幕上出现的结果如图乙所示。观察分析两个相互作用力随时间变化的曲线，可以得到以下实验结论，正确的是(

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CDA.作用力与反作用力时刻相同

B.作用力与反作用力作用在同一物体上C.作用力与反作用力大小相等

D.作用力与反作用力方向相反基础过关

知识点3

牛顿第三定律

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__________，方向________，作用在__________________．同一条直线上

相等

相反牛顿第三定律在生活中的应用牛顿第三定律研究的是物体之间相互作用制约联系的机制，研究的对象至少是两个物体，多于两个以上的物体之间的相互作用，总可以区分成若干两两相互作用的物体组合．在实际生活中应用十分广泛，拍手时两手间存在相互作用、走路时脚与地面间存在相互作用、写字时笔与纸间存在相互作用等，可以说作用力与反作用力的例子无处不在．例3-3

［链接教材第69页图3.3-4］(2024·广东省部分名校期末)2023年6月17日广州国际龙舟邀请赛在中大北门广场至广州大桥之间的珠江河段举办。龙舟在水面上做匀速直线运动，下列说法正确的是(

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DA.龙舟能前进是因为水对船桨的作用力大于船桨对水的作用力B.龙舟受到的浮力和所有队员对龙舟的压力是一对平衡力C.队员对龙舟的压力就是队员受到的重力D.坐在船头的鼓手对座椅的压力大小一定与座椅对鼓手的支持力大小相等基础过关【解析】列表解析·直观解疑惑选项分析判断A水对船桨的作用力与船桨对水的作用力是一对相互作用力，大小总是相等。B龙舟竖直方向受到浮力、自身重力和所有队员对龙舟的压力，所以龙舟受到的浮力和所有队员对龙舟的压力不是一对平衡力。C队员对龙舟的压力作用在龙舟上，队员受到的重力作用在队员上，所以队员对龙舟的压力不是队员受到的重力。D坐在船头的鼓手对座椅的压力与座椅对鼓手的支持力是一对相互作用力，大小总是相等。√知识点4

物体受力的初步分析1．分析思路：一是根据物体__________________来分析和判断其受力情况；二是根据各种力的特点，从__________的角度来分析物体的受力．2．常遇到的力：重力、弹力、摩擦力．运动状态的变化相互作用3．平衡力与相互作用力(1)一对相互平衡的力作用在__________物体上，一对作用力与反作用力分别作用在________物体上．(2)一对相互平衡的力不一定是__________的力，而一对作用力与反作用力一定是同一种类的力．同一个两个同一种类1．受力分析的步骤2．判断力是否存在的三种方法(1)根据各种性质的力产生的条件进行判断．(2)依据作用力和反作用力的关系：因为研究对象所受的每个力都有施力物体或反作用力，找不到施力物体或没有反作用力的力是不存在的．(3)依据物体所处的运动状态：对有些力是否存在，或力的方向难以确定时，可依据物体所处的运动状态，运用物体的平衡条件或牛顿运动定律来判断．3．对绳、杆、弹簧模型的受力分析(1)为了使问题简化，题目中会出现一些带有某种暗示的提法，如“轻绳”“轻杆”暗示不考虑绳与杆的重力；“光滑面”暗示不考虑摩擦力；“滑轮”“光滑挂钩”暗示两侧细绳中的拉力相等．(2)物体不涉及转动问题，可将所有受到的力画到一个共同作用点上，一般画在重心上；若涉及物体转动，则力的作用点实际在哪就画在哪．(3)静摩擦力产生的条件中相对运动的趋势要由研究对象受到的其他力来确定．例如，放在倾角为θ的粗糙斜面上的物体A，当受到一个沿着斜面向上的拉力F时，物体A处于静止状态．从一般的受力分析方法可知A一定受重力G、斜面支持力FN和拉力F，但静摩擦力可能沿斜面向下，可能沿斜面向上，也可能恰好是0．例4-4

［链接教材第70页图3.3-7］如图3-3-4所示，作出物体在以下情况下受力的示意图。图3-3-4（1）物体沿光滑斜面下滑；（2）物体沿光滑斜面上滑；（3）物体静止在斜面上；（4）物体沿粗糙斜面上滑。【答案】如图3-3-5所示基础过关图3-3-5【解析】地面附近的一切物体不管是静止的，还是运动的，都受到重力作用，所以对物体进行受力分析时，不管在什么情况下，首先应考虑物体的重力，且重力的方向总是竖直向下的。接下来考虑与物体直接接触的其他物体对研究对象的作用，有挤压则一定有弹力作用，因此在上述四种情况中，物体均受到垂直于斜面向上的支持力的作用。最后考虑摩擦力的作用，如图3-3-5所示，在（3）中，物体静止在斜面上，显然有向下滑动的趋势，所以受到的静摩擦力沿斜面向上；在（4）中，物体受到的滑动摩擦力与相对运动方向相反，即沿斜面向下。题型1

作用力与反作用力关系的理解与应用例5

（多选）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(

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BCA.大人拉小孩的力一定比小孩拉大人的力大B.大人与小孩间的拉力是一对作用力与反作用力C.大人拉小孩的力与小孩拉大人的力大小一定相等D.只有在大人把小孩拉动的过程中，大人的力才比小孩的力大，在可能出现的短暂相持过程中，两人的拉力一样大【解析】作用力与反作用力总是大小相等的。大人与小孩手拉手比力气时，无论是在相持阶段还是在小孩被大人拉过来的过程中，大人拉小孩的力与小孩拉大人的力的大小总是相等的，所以B、C正确。【学会了吗│变式题】1.(2024·安徽淮北树人高级中学月考)如图3-3-7所示，我国有一种传统的民族体育项目叫作“押加”，实际上相当于两个人拔河，如果甲、乙两人在“押加”比赛中，甲获胜，则下列说法正确的是（不计绳子质量）(

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D图3-3-7A.甲对乙的拉力和乙对甲的拉力是一对平衡力B.当甲把乙加速拉过去时，甲对乙的拉力大小大于乙对甲的拉力大小C.甲对乙的拉力大小始终大于乙对甲的拉力大小，所以甲获胜D.甲对乙的拉力大小始终等于乙对甲的拉力大小，只是