高一物理第四章 5牛顿第三定律学生版.docx
- 文档编号:25437320
- 上传时间:2023-06-08
- 格式:DOCX
- 页数:14
- 大小:110.18KB
高一物理第四章 5牛顿第三定律学生版.docx
《高一物理第四章 5牛顿第三定律学生版.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《高一物理第四章 5牛顿第三定律学生版.docx(14页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
高一物理第四章5牛顿第三定律学生版
5 牛顿第三定律--学生版
[学科素养与目标要求]
物理观念:
1.知道力的作用是相互的,理解作用力与反作用力的概念.2.理解牛顿第三定律,会用牛顿第三定律解释一些生活中的现象.
科学思维:
1.会用牛顿第三定律和牛顿第二定律解决有关问题.2.理解一对平衡力及作用力与反作用力的区别.
一、作用力与反作用力
1.力是物体对物体的作用,只要谈到力,就一定存在着受力物体和施力物体.
2.力的作用是相互的,物体间相互作用的这一对力称为作用力和反作用力.
3.作用力与反作用力总是互相依存、同时存在的.把它们中的任何一个力叫做作用力,另一个力叫做反作用力.
二、牛顿第三定律
1.实验探究:
如图1所示,把两个弹簧测力计A和B连接在一起,B的一端固定,用手拉A,结果发现两个弹簧测力计的示数是相等的.改变拉力,弹簧测力计的示数也随着改变,但两个弹簧测力计的示数总是相等,这说明作用力和反作用力大小相等,方向相反.
图1
2.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,作用在同一条直线上.
三、物体的受力分析
1.受力分析中常见的三种力
(1)重力:
任何物体都受重力,其方向竖直向下.
(2)弹力:
两个相互接触的物体相互挤压时就会产生弹力,其方向与接触面垂直(填“平行”或“垂直”).
(3)摩擦力:
当两个粗糙且挤压的接触面发生相对运动或具有相对运动趋势时,接触面处就会产生滑动摩擦力或静摩擦力,其方向与接触面平行(填“平行”或“垂直”).
2.平衡力与作用力和反作用力
(1)一对平衡力:
大小相等、方向相反、作用在同一条直线上,且作用在一个(填“一个”或“两个不同的”)物体上.
(2)作用力和反作用力:
大小相等、方向相反、作用在同一条直线上,且作用在两个不同的(填“一个”或“两个不同的”)物体上.
(3)一对作用力和反作用力一定(填“一定”或“不一定”)是同一种类的力,而一对平衡力则不一定(填“一定”或“不一定”)是同一种类的力.
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)两个物体只有接触才存在作用力和反作用力.( )
(3)作用力施加之后才会产生反作用力,即反作用力总比作用力落后一些.( )
(4)作用力和反作用力大小相等、方向相反,作用在一条直线上,因此它们的合力为零.( )
(5)物块静止放在桌面上,物块所受重力和物块对桌面的压力是一对作用力和反作用力.
( )
(6)物体对桌面的压力与桌面对物体的支持力是一对平衡力.( )
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?
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?
1.牛顿第三定律表达式:
F=-F′,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四个特征
(1)等值:
作用力和反作用力大小总是相等的.
(2)反向:
作用力和反作用力方向总是相反的.
(3)共线:
作用力和反作用力总是作用在同一条直线上.
(4)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
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( )
图2
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,马拉车的力大于车拉马的力
D.减速运动时,马拉车的力小于车拉马的力
二、一对作用力与反作用力和一对平衡力的比较
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?
(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′.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?
图4
一对作用力与反作用力和一对平衡力的比较
一对作用力与反作用力
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
依存关系
相互依存,不可单独存在,同时产生,同时变化,同时消失
无依存关系,撤除一个,另一个依然可能存在
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5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5
A.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
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
三、牛顿第三定律的综合应用
求解某个力的大小和方向,一般情况下选取该力的受力物体进行分析,但有些情况不便于直接求解该力时,可先通过转换研究对象,求解其反作用力的大小和方向,进而应用牛顿第三定律求得该力的大小和方向.
例4
建筑工人用如图7所示的定滑轮装置运送建筑材料.一质量为70.0kg的工人站在水平地面上,通过定滑轮将20.0kg的建筑材料以0.500m/s2的加速度拉升,忽略绳子和定滑轮的质量及两者间的摩擦,则工人对地面的压力大小为(g取10m/s2)
图7
A.510NB.490N
C.890ND.910N
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
2.(牛顿第三定律)(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,说法正确的是( )
A.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
3.(牛顿第三定律)(2019·温州市新力量联盟高一第一学期期末)如图8所示,船夫用撑杆撑船前行,则( )
图8
A.船对人的力小于人对船的力
B.船对水的力大于水对船的力
C.人对撑杆的力与撑杆对人的力大小相等
D.撑杆对河底的力大于河底对撑杆的力
4.(一对平衡力与作用力和反作用力)电动平板车是继传统滑板之后的又一滑板运动的新型产品,深受年轻人的喜爱.如图9所示,电动平板车置于水平地面上,下列说法正确的是( )
图9
A.人站在平板车上保持静止时,人所受的重力和地面对平板车的支持力是一对平衡力
B.人站在平板车上保持静止时,平板车对人的支持力与平板车对地的压力是一对作用力和反作用力
C.人竖直向上加速起跳阶段,平板车对人的支持力等于人对平板车的压力
D.人竖直向上加速起跳阶段,人所受的重力等于人对平板车的压力
5.(利用牛顿第三定律转换研究对象)如图10所示为杂技“顶竿”表演,一人站在地上,肩上扛一质量为M的竖直竹竿,当竿上一质量为m的人以加速度a(a 图10 A.(M+m)g B.(M+m)g-ma C.(M+m)g+ma D.(M-m)g 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 2.如图1所示,用球拍击打飞过来的网球时,若球击球拍的力为F1,球拍击球的力为F2,则( ) 图1 A.先产生F1,再产生F2 B.F1与F2是一对平衡力 C.F1与F2两力的性质不同 D.F1和F2大小相等,方向相反 3.如图2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2 A.A与B之间有相互作用力 B.A对B的作用在先,B对A的作用在后 C.B对A的作用力小于A对B的作用力 D.A对B的作用力和B对A的作用力是一对平衡力 考点二 牛顿第三定律 4.下列情景中,关于力的大小关系,说法正确的是( ) A.跳高运动员起跳,地面对运动员的支持力大于运动员对地面的压力 B.钢丝绳吊起货物加速上升时,钢丝绳对货物的拉力大于货物对钢丝绳的拉力 C.鸡蛋撞击石头,鸡蛋破碎,石头对鸡蛋的作用力大于鸡蛋对石头的作用力 D.火箭加速上升时,火箭发动机的推力大于火箭的重力 5.(多选)(2019·长春外国语学校高一第一学期期末)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3 A.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.作用力和反作用力是作用在同一个物体上的 6.(2019·杭州市高一第一学期期末模拟)竹蜻蜓是一种中国传统的民间儿童玩具,流传甚广.如图4所示,竹蜻蜓由竹柄和“翅膀”两部分组成.玩儿时,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4 A.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 7.如图5所示,狗拉着雪橇在雪道上行驶,根据牛顿运动定律可知( ) 图5 A.若加速前进,狗拉雪橇的力大于雪橇拉狗的力 B.若加速前进,狗拉雪橇的力与雪橇拉狗的力平衡 C.若减速前进,狗拉雪橇的力小于雪橇拉狗的力 D.狗拉雪橇的力与雪橇拉狗的力大小始终相等 8.(多选)如图6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(不计绳子质量)( ) 图6 A.甲对乙的拉力大于乙对甲的拉力,所以甲获胜 B.当甲把乙匀速拉过去时,甲对乙的拉力等于乙对甲的拉力 C.当甲把乙加速拉过去时,甲对乙的拉力大于乙对甲的拉力 D.甲对乙的拉力始终等于乙对甲的拉力,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 考点三 一对平衡力与作用力和反作用力的比较 9.如图7所示,人站立在体重计上,下列说法正确的是( ) 图7 A.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 10.物体静放于水平桌面上,如图8所示,则( ) 图8 A.桌面对物体的支持力与物体的重力大小相等,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 11.(多选)如图9所示,吊在大厅天花板上的电风扇所受重力为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9 A.F=G、F=F′ B.F=G、F>F′ C.电风扇静止时,固定杆对它的作用力等于它对固定杆的作用力 D.电风扇水平转动后,固定杆对它的作用力小于它对固定杆的作用力 二、非选择题 12.如图10所示,圆环的质量为M,经过环心的竖直钢丝AB上套有一个质量为m的小球,今让小球沿钢丝AB(质量不计)以初速度v0竖直向上运动,要使圆环对地面恰好无压力,则小球的加速度是多少? (设小球始终向上运动且未到达A点) 图10 13.如图11为马戏团中猴子爬杆的装置.已知底座连同竖直杆总质量为20kg,猴子质量为5kg,现让猴子沿杆以1m/s2的加速度从杆底部加速向上爬,设猴子与杆之间的作用力为恒力,则底座对水平面的压力为多大? (g取10m/s2) 图11 14.如图12所示,质量为M的平板车放在倾角为θ的光滑斜面上(斜面固定),一质量为m的人在车上沿平板加速向下运动时(平板与斜面足够长),车恰好静止,求人的加速度大小. 图12
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 高一物理第四章 牛顿第三定律学生版 物理 第四 牛顿第三定律 学生