高一物理牛顿第三定律2.ppt

1、牛顿第三定律,目 录,实验现象分析,牛顿第三定律,与平衡力的区别,重点与难点,小结,退 出,目 录,下 页,上 页,我们先来看一些现象：,施力物体：大气 受力物体：火箭,施力物体：火箭受力物体：大气,施力物体：枪 受力物体：人,施力物体：人 受力物体：枪,退 出,目 录,下 页,上 页,两块磁铁之间的吸引作用,异极互相吸引,退 出,目 录,下 页,上 页,异极互相吸引,两块磁铁之间的吸引作用,退 出,目 录,下 页,上 页,异极互相吸引,两块磁铁之间的吸引作用,左对右的力 施力物体：B 受力物体：A,A,B,右对左的力 施力物体：A 受力物体：B,退 出,目 录,下 页,上 页,异极互相吸引,

2、两块磁铁之间的吸引作用,退 出,目 录,下 页,上 页,两块磁铁之间的排斥作用,同极互相排斥,退 出,目 录,下 页,上 页,同极互相排斥,两块磁铁之间的排斥作用,退 出,目 录,下 页,上 页,同极互相排斥,两块磁铁之间的排斥作用,A,B,左对右的力 施力物体：B 受力物体：A,右对左的力 施力物体：A 受力物体：B,退 出,目 录,下 页,上 页,同极互相排斥,两块磁铁之间的排斥作用,退 出,目 录,下 页,上 页,从上面的实验中我们得出结论：物体之间的作用总是相互的。,相互作用的两个力之间有什么关系呢,一个物体是施力物体，同时它也是受力物体。,我们把物体间相互作用的这一对力叫做作用力和反

3、作用力。,一、物体间的作用是相互的,退 出,目 录,下 页,上 页,A,B,把两个弹簧秤钩在一起,退 出,目 录,下 页,上 页,A,B,A受到B向右的拉力F1,B受到A向左的拉力F2,A的读数,B的读数,又因为,得出F1=F2,方向相反,作用在一条直线上,退 出,目 录,下 页,上 页,二、牛顿第三定律,两个物体间的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。,三、作用力与反作用力的特点,退 出,目 录,下 页,上 页,F1,F2,作用在不同的物体上，具有同种性质。,退 出,目 录,下 页,上 页,二、牛顿第三定律,两个物体间的作用力与反作用力总是大小相等，方向相反，作用在一条

4、直线上。,三、作用力与反作用力的特点,1、作用在不同的物体；,2、具有同种性质；,退 出,目 录,下 页,上 页,F1,F2,地球,退 出,目 录,下 页,上 页,地球,作用力和反作用力具有同时性，一旦支持力消失，压力也随同消失。,退 出,目 录,下 页,上 页,二、牛顿第三定律,两个物体间的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。,三、作用力与反作用力的特点,1、作用在不同的物体上；,2、具有同种性质；,3、具有同时性。,退 出,目 录,上 页,下 页,将一个电灯悬挂在天花板上,作用力与反作用力,平衡力,灯对绳的拉力,绳对灯的拉力,灯的重力,退 出,目 录,上 页,下 页,

5、四、与平衡力的区别,思考：,?,马拉车，车也拉马，由牛顿第三定律可知，这两个力相等，但为什么车能前进？,【典例1】甲、乙两队进行拔河比赛，结果甲队获胜.有位同学解释甲队获胜的原因是因为甲队的拉力大于乙队的拉力，请你分析一下，这位同学的解释正确与否？（绳子的质量可忽略不计）,【思路点拨】解答此题应把握以下两点：,【标准解答】拔河比赛时，能不能拉动对方，取决于对方所受的拉力与地面所施加的最大静摩擦力的大小关系.根据牛顿第三定律，可知甲队拉乙队的力与乙队拉甲队的力总是大小相等的.拔河比赛时，甲、乙两队水平方向受力情况如图所示.,由于地面给甲队的最大静摩擦力大于地面给乙队的最大静摩擦力，所以当甲队对乙

6、队的拉力大于地面给乙队的最大静摩擦力时，乙队被拉动，而甲队仍没被拉动，故甲队就能获胜.,2. 如图6-3-1所示，两个小球A和B中间用 弹簧连接，并用细线悬于天花板下，下面四 对力中属于平衡力的是（ ） A.线对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,【解析】选D.平衡力的特点是两个力等大反向且作用在同一个物体上，A中两力大小不等，故A错.B中两个力作用在两个物体上，故B错；C中是弹簧与B的相互作用力，故C错；B球受重力和弹簧对B的拉力而平衡，故D正确.,3.关于作用力、反作用力和一对平衡力的认识,正确的

7、是（ ） A.一对平衡力的合力为零,作用效果相互抵消,一对作用力与反作用力的合力也为零,作用效果也相互抵消 B.作用力和反作用力同时产生、同时变化、同时消失，且性质相同,平衡力的性质却不一定相同 C.作用力和反作用力同时产生、同时变化、同时消失，且一对平衡力也是如此 D.先有作用力，接着才有反作用力，一对平衡力却是同时作用在同一个物体上,1.下列关于作用力与反作用力的说法中正确的是（ ） A.先有作用力，然后才有反作用力 B.作用力与反作用力的大小相等，方向相反，合力为零 C.物体间的作用力与反作用力一定同时产生，同时消失 D.只有两物体接触时，才会产生作用力与反作用力,4.如图6-3-2所示

8、，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,【典例3】（2009安徽高考）在2008年北京 残奥会开幕式上，运动员手拉绳索向上攀登， 最终点燃了主火炬，体现了残疾运动员坚忍 不拔的意志和自强不息的精神.为了探究上升 过程中运动员与绳索和吊椅间的作用，可将过 程简化.一根不可伸缩的轻绳跨过轻质的定滑 轮，一端挂一吊椅，另一端被坐在吊椅上的运 动员拉住，如图6-3-3所示.设运动员的质量为65 kg,吊椅的质量为15 k

9、g，不计定滑轮与绳子间的摩擦.重力加速度取g=10 m/s2.,当运动员与吊椅一起以加速度a=1 m/s2上升时,试求： (1)运动员竖直向下拉绳的力; (2)运动员对吊椅的压力. 【思路点拨】解答本题时，可按以下思路分析：,【自主解答】解法一： （1）设运动员受到绳向上的拉力为F，由 于跨过定滑轮的两段绳子拉力相等，吊椅 受到绳的拉力也是F.对运动员和吊椅整体 进行受力分析如图所示，则有： 2F-(m人+m椅）g=(m人+m椅）a 解得F=440 N 由牛顿第三定律，运动员竖直向下拉绳的力F=440 N,(2)设吊椅对运动员的支持力为N，对运动员进行受力分析如图所示， 则有：F+N-m人g=

10、m人a 解得N=275 N 由牛顿第三定律，运动员对吊椅的压力N=275 N,解法二： 设运动员和吊椅的质量分别为M和m,运动员竖直向下的拉力为F，对吊椅的压力大小为N. 根据牛顿第三定律，绳对运动员的拉力大小为F，吊椅对运动员的支持力为N.分别以运动员和吊椅为研究对象，根据牛顿第二定律 F+N-Mg=Ma F-N-mg=ma 由得F=440 N N=275 N 答案：（1）440 N （2）275 N,【互动探究】在例题中设滑轮对绳子的作用力大小为F1，绳子对滑轮的作用力大小为F2，则有（ ） A.F1F2 B.F1=F2 C.F1F2 D.F1=880 N 【解析】选B、D.F1和F2为作

11、用力与反作用力，故A、C错误，B正确；F1=2F=880 N，故D正确.,1.(2010金华高一检测)粗糙的水平地面上有一只木箱，现用一水平力拉木箱匀速前进，则( ) A.拉力与地面对木箱的摩擦力是一对作用力与反作用力 B.木箱对地面的压力与地面对木箱的支持力是一对平衡力 C.木箱对地面的压力与地面对木箱的支持力是一对作用力与反作用力 D.木箱对地面的压力与木箱受到的重力是一对平衡力,【解析】选C.受一水平拉力作用匀速前进的木箱，木箱受拉力、重力、支持力和摩擦力.重力和支持力是一对平衡力，拉力与地面对木箱的摩擦力是一对平衡力，木箱对地面的压力与地面对木箱的支持力是一对作用力与反作用力，故C正确

12、，A、B、D错误.,2.（2010大庆高一检测）下列叙述中正确的是（ ） A.作用力与反作用力一定是同种性质的力 B.作用力与反作用力总是同时产生，同时消失 C.作用力与反作用力有时可以是平衡力 D.作用力与反作用力方向一定是相同的 【解析】选A、B.作用力与反作用力是同性质、同时产生、同时消失，等大小、反向的力，故A、B正确，D错误；作用力与反作用力作用在两个物体上，不能平衡,故C错误.,3.(2010桂林高一检测)跳高运动员从地面跳起，这是由于（ ） A.运动员对地面的压力等于运动员受的重力 B.地面对运动员的支持力大于运动员对地面的压力 C.地面对运动员的支持力大于运动员受的重力 D.地

13、面对运动员的支持力等于运动员对地面的压力,【解析】选C、D.运动员起跳的瞬间，有向上的加速度，故地面对运动员的支持力大小大于其本身的重力，而支持力和运动员对地面的压力是作用力与反作用力，即地面对运动员的支持力等于运动员对地面的压力，故C、D正确，A、B错误.,4.（2010荆州高一检测）下列有关牛顿第三定律的叙述正确的是（ ） A.牛顿第三定律是由牛顿第一、第二定律推导得出的 B.牛顿第三定律是关于作用力和反作用力性质的规律 C.只有重力、弹力、摩擦力才符合牛顿第三定律 D.以上说法都不对 【解析】选B.牛顿第三定律是关于作用力和反作用力的规律，与牛顿第一、第二定律描述的规律不同，故B正确，A

14、错误；牛顿第三定律具有普遍性，对任何力均适用，故C错误.,1.（4分）关于两个物体间的作用力与反作用力，下列说法中正确的是（ ） A.有作用力才有反作用力，因此先有作用力后产生反作用力 B.只有两个物体处于平衡状态时，作用力与反作用力才大小相等 C.作用力与反作用力只存在于相互接触的两个物体之间 D.若作用力是摩擦力，则反作用力也一定是摩擦力,【解析】选D.作用力和反作用力同时产生，不分先后，选项A错误.任何情况下，作用力与反作用力都大小相等，选项B错误.作用力与反作用力也可以存在于不接触的两个物体之间，选项C错误.作用力和反作用力性质一定相同,选项D正确.,2.（4分）“用传感器探究作用力

15、与反作用力的关系”的实验中，两 个力传感器同时连接到计算机上， 把两个挂钩连接在一起，向相反方 向拉动，观察显示器屏幕上出现的 结果如图1所示，观察分析两个力传感器的相互作用力随时间变化的曲线，可以得到以下哪些实验结论（ ） A.作用力与反作用力大小始终相等 B.作用力与反作用力方向相反,C.作用力与反作用力作用在同一物体上 D.牛顿第三定律不仅适用于静止的物体也适用于运动的物体 【解析】选A、B.从图象可知，两力的曲线以时间轴为对称轴，总是大小相等、方向相反的，故A、B正确.C错误、D项结论正确，但不能从实验现象得出，故正确选项为A、B.,3.（4分）2009年1月3日在厦门举行的 国际马拉

16、松赛中，肯尼亚选手穆国穆 特瑞以2小时8分51秒获得冠军，也创造 了厦门国际马拉松赛男子组的新纪录.则 他在奔跑时与地球间的作用力和反作用 力的对数为（ ） A.一对 B.二对 C.三对 D.四对,【解析】选C.首先要分析人的受力情况，再分别明确各力的关系.奔跑时人受到三个力的作用，即重力G、地面的支持力N、地面对人的静摩擦力f.由于受力物体同时是施力物体，人受到重力G的同时，地球也要受到人对地球的引力G;地面给人弹力N，同时人对地面有压力N；同理，人对地面施加向后的静摩擦力f,所以G与G、N与N、f与f均是作用力和反作用力的关系,C项正确.,4.(2009广东高考）（4分）建筑工人 用如图3

17、所示的定滑轮装置运送建筑材料. 质量为70.0 kg的工人站在地面上，通过 定滑轮将20.0 kg的建筑材料以0.500 m/s2 的加速度拉升，忽略绳子和定滑轮的质量 及定滑轮的摩擦，则工人对地面的压力大 小为（g取10 m/s2）（ ） A.510 N B.490 N C.890 N D.910 N,【解析】选B.对建筑材料进行受力分析，根据牛顿第二定律有F-mg=ma,得绳子的拉力大小为F=210 N,然后再对人进行受力分析，由平衡的知识得Mg=F+N,得N=490 N,根据牛顿第三定律可知，人对地面的压力为490 N，B对.,5.（2010浏阳高一检测）（4分）如图4所示， 用细绳把小

18、球悬挂起来，当小球静止时，下列 说法中正确的是（ ） A.小球受到的重力和细绳对小球的拉力是一对 作用力和反作用力 B.小球受到的重力和小球对细绳的拉力是一对 作用力和反作用力 C.小球受到的重力和细绳对小球的拉力是一对平衡力 D.小球受到的重力和小球对细绳的拉力是一对平衡力,【解析】选C.作用力和反作用力是作用在两个相互作用的物体上的一对力，只涉及两个物体，故A、B错误;平衡的一对力是作用在同一物体上的两个力，故D错误,C正确.,【思维拓展】 6.（8分）如图5所示，在天花板上用竖 直悬绳吊一电风扇，电风扇静止时受几 个力的作用？这些力的反作用力是哪些 力？这些力的平衡力是哪些力？如果电 风

19、扇在匀速转动呢？,【解析】对静止的电风扇受力分析如图甲所示，电风扇受两个力：重力G、悬绳拉力F. 根据牛顿第三定律可知，重力的施力物体是地球，那么重力G的反作用力就是电风扇对地球的吸引力；拉力F的施力物体是悬绳，反作用力是电风扇对悬绳的拉力.电风扇受到的重力G和悬绳的拉力F是一对平衡力. 对匀速转动的电风扇受力分析如图乙所示.,电风扇受到三个力的作用：重力G、悬绳的拉力F1和空气向上的作用力F2.根据牛顿第三定律可知，重力的施力物体是地球，那么重力G的反作用力是电风扇对地球的吸引力；悬绳拉力F1的反作用力是电风扇对悬绳的拉力；F2的施力物体是空气，所以F2的反作用力是电风扇对空气向下的作用力.

20、 答案：见解析,7.（新题快递）（10分）作用力和反作用力大小相等，不仅发生在相互接触的物体间，不接触的物体间的作用力和反作用力大小也相等.有几个同学为了验证这一规律，设计了实验.取两辆小车、两只弹簧测力计、一个电磁铁、一个软铁棒，就可以验证上述关系.将上述器材放在光滑的水平面上，组装如图6所示，请动手做一做，并回答下列问题：,电磁铁不接电源时，两弹簧测力计的读数为_.当电磁铁接电源后，两弹簧测力计读数大小_. 当电磁铁中的电流逐渐增大时，两弹簧测力计的读数同时_（选填“增大”、“减小”或“不变”），且总_.,【解析】电磁铁不通电时，两小车间无相互作用力，弹簧测力计处于原长状态，读数为零.通电

21、后电磁铁吸引软铁棒，由牛顿第三定律，它们相互吸引的力大小相等，小车处于平衡状态，每辆车所受弹簧测力计拉力与两车间吸引力大小相等，故两弹簧测力计读数相等.当电流增大时，两车相互吸引的力增大，弹簧测力计读数随之增大. 答案：零 相等 增大 相等,8.（12分）一只猴子跳起来抓住悬挂在天 花板上的竖直木杆,如图7所示,在这一瞬间悬 绳断了,设木杆足够长,由于猴子继续上爬,所 以猴子离地面高度不变,试求木杆下降的加速 度大小和方向.(设猴子质量为m,木杆的质量 为M),【解析】先对猴子进行受力分析,由于猴 子相对地面高度不变,即猴子处于平衡状 态,而猴子受重力G1=mg和木杆对猴子向上 的摩擦力f的作

22、用,如图所示,故G1和f平衡， 得f=G1=mg. 再对木杆进行受力分析:木杆受重力G2=Mg 作用,由于木杆对猴子有向上的摩擦力f,由牛顿第三定律可知,猴子对木杆有向下的摩擦力f,且f=f.,由牛顿第二定律得杆的加速度为 由以上三式可得 即杆下降的加速度为 方向向下. 答案: 方向向下,1.2008年9月25日中国自行研制的第三艘载人飞船“神舟”七号，在酒泉卫星发射中心载人航天发射场由“长征二号F”运载火箭发射升空，下面关于飞船与火箭上天的情形叙述正确的是（ ） A.火箭尾部向外喷气，喷出的气体反过来对火箭产生一个反作用力，从而让火箭获得了向上的推力 B.火箭尾部喷出的气体对空气产生一个作用力，空气的反作用力使火箭获得飞行的动力,C.火箭飞出大气层后，由于没有了空气，火箭虽然向后喷气，但也无法获得前进的动力 D.飞船进入运行轨道之后，与地球之间仍然存在一对作用力与反作用力,【解析】选A、D.火箭升空时，其尾部向下喷气，火箭箭体与被喷出的气体是一对相互作用的物体.火箭向下喷气时，喷出的气体同时对火箭产生向上的反作用力，即为火箭上升的推动力.此动力并不是由周围的空气对火箭的反作用力提供的，因而与是否飞出大气层、是否存在空气无关.因而选项B、C错误，选项A正确.火箭运载飞船进入轨道之后，飞船与地球之间依然存在相互吸引力，即地球吸引飞船，飞船吸引地