1、第六节 作用力与反作用力,第三章 研究物体间的相互作用,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.,自主预习 预习新知 夯实基础,重点探究 启迪思维 探究重点,达标检测 检测评价 达标过关,物理生活与建模 拔河比赛只是比力气大小吗,内容索引,自主预习,一、作用力与反作用力 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： 物体之间的作用力和反作用力总是大小 、方向 ，作用在 . 2.特点：作用力与反
2、作用力分别作用在 (填“一个”或“两个不同”)的物体上，它们同时 、同时 ，是 (填“同种”或“不同”)性质的力.,两个物体,两个,相等,相反,同一条直线上,两个不同,产生,消失,同种,即学即用 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.( ),答案,重点探究,一、对牛顿第三定律的理解,导学探究 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
3、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？ 答案 作用力与反作用力同时产生，无先后顺序. (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？ 答案 前者相互作用力都是弹力，后者相互作用力都是引力或都是斥力.,答案,(3)一对作用力和反作用力作用在几个物体上？ 答案 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.,答案,知识深化 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,例1 跳水
4、一直是我国的优势项目，如图1所示，一运动员站在3 m跳板上，图中F1表示人对跳板的弹力，F2表示跳板对人的弹力，则,答案,解析,A.先有F1后有F2 B.一旦人离开跳板，F2立即消失，F1依旧存在 C.因人离开跳板前具有向上的加速度，所以F2大于F1 D.F1和F2大小相等、方向相反，是一对作用力与反作用力,图1,解析 F1和F2是一对作用力与反作用力，大小相等、方向相反、同时产生、同时消失，D正确.,例2 如图2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,A.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
5、拉马的力 D.减速运动时，马拉车的力小于车拉马的力,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.,图2,答案,解析,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
6、，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,答案,导学探究 如图3所示，木块静止在水平面上.,图3,(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？,答案 如图所示,重力和支持力属于一对平衡力 作用在一个物体上 性质不同,(2)在图4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4,答案 如图所示,支
7、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,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,知识深化 一对作用力与反作用力和一对平衡力的比较,例3 如图5所示，一根轻绳的上端悬挂在天花板上，下端挂一灯泡，则,A.灯泡受的重力和灯泡对绳的拉力是一对平衡力 B.灯泡受的重力和绳对灯泡的拉力是一对作用力和反作用力 C.灯泡对绳的拉力和绳对灯泡的拉力是一对作用力和反作用力 D.绳对天花板的拉力和天花板对绳的拉力是一对平衡力,图5,解析,答案,解析 灯泡受的重力和绳对灯泡的拉力是一对平衡力，选项A、B错误； 灯
8、泡对绳的拉力和绳对灯泡的拉力是一对作用力和反作用力，绳对天花板的拉力和天花板对绳的拉力是一对作用力和反作用力，选项C正确，D错误.,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 如图6所示，人沿水平方向拉牛(可视为质点)，但没有拉动.其中说法正确的是,图6,A.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
9、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,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.,答案,解析,针对训练 如图6所示，人沿水平方向拉牛(可视为质点)，但没有拉动.其中说法正确的是,图6,A.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,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
10、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.,答案,解析,三、牛顿第三定律的应用,答案,解析,例4 如图7所示为杂技“顶竿”表演，一人站在地上，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 A.(Mm)g B. mg C.Mg D.(Mm)g,图7,解析 杆的受力分析图如图所示，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ffmg，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.,本题中“底人”对竿的支持力不是竿对“底人”
11、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.,达标检测,1,2,3,4,1.(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,解析,1,2,3,4,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
12、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,A.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,图8,解析 甲、乙之间的相互作用力总是大小相等、方向相反、作用在一
13、条直线上，故D正确.,解析,答案,1,2,3,4,3.(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,答案,1,2,3,4,图9,A.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,4.(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
14、A的排斥力为F2，关于这些力的大小关系正确的是 A.F12G F2G B.F12G F2G C.F12G F2G D.F12G F2G,解析,1,2,3,4,图10,答案,1,2,3,4,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.,拔河比赛只是比力气大小吗,如果让你与一个力气比你大的人拔河(只有你们两个人拔)，谁会赢？你可能会不假思索地回答：当然是他赢了.真的是这样吗？问题并不这么简
15、单. 根据牛顿第三定律当物体甲给物体乙一个作用力时，物体乙必然同时给物体甲一个大小相等、方向相反的反作用力.对于拔河的两个人，你对对方施加了多大拉力，对方对你也同时产生一样大小的拉力.可见，双方之间的拉力并不是决定胜负的因素.那决定胜负的因素到底是什么呢？,我们对你进行受力分析：你在水平方向受绳子的拉力与地面的摩擦力，你向前动说明绳子的拉力大于地面对你的最大静摩擦力.如果绳子的拉力小于地面对你的最大静摩擦力，你就不会被拉动.可见，增大你与地面的最大静摩擦力就成了决定胜负的关键.我们知道最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力.穿上鞋底有凹凸花纹的鞋子，可以增大动摩擦因数，从而使摩擦力增大；当然如果你的体
16、重比对方重，你对地面的压力越大，地面对你的最大静摩擦力也就越大，你取胜的机会也就越大. 你也许会问，既然地面对我的最大静摩擦力大，我应该有百分之百的把握取胜，怎么只是机会大得多呢？,原来在拔河比赛中，胜负在一定程度上还取决于人的技巧.比如，脚使劲蹬地，在短时间内可以对地面产生超过自己体重的压力.如果你掌握了技巧，体重又比对方大，还穿上底部有凹凸花纹的鞋子，就是大力士也会成为你的手下败将.,解析,答案,典题1 (多选)如图11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，正确的说法是,图11,A.大人拉小孩的力一定比小孩拉大人的
17、力大 B.大人与小孩间的拉力是一对作用力和反作用力 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小孩被大人拉动的过程中，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A、D错误.,解析,答案,典题2 (多选)如图12所示，我国有一种传统的民族体育项目叫做“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，则下列说法中正确的是,图12,A.甲对乙的拉力大小大于乙对甲的拉力大小，
18、所以甲获胜 B.当甲把乙匀速拉过去时，甲对乙的拉力大小等于乙对甲的拉力大小 C.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 D.甲对乙的拉力大小始终等于乙对甲的拉力大小，只是地面对甲的摩擦 力大于地面对乙的摩擦力，所以甲获胜,解析 以甲、乙两人及绳子为一整体进行研究，水平方向的外力就是地面分别对甲、乙两人的摩擦力；整体从静止到运动起来产生了加速度，故所受外力不平衡，由此可判断甲所受摩擦力大于乙所受摩擦力；甲拉乙的力与乙拉甲的力是一对作用力与反作用力，大小相等；即不管哪个获胜，甲对乙的拉力大小始终等于乙对甲的拉力大小，只是因地面对甲的摩擦力大于地面对乙的摩擦力，甲才能获胜，故A、C错误，B、D正确.,
