
目標體系構(gòu)建
明確目標·梳理脈絡(luò)
【學習目標】
1.知道作用力、反作用力的概念。
2.理解牛頓第三定律,會區(qū)別一對相互作用力和一對平衡力。
3.會用牛頓第三定律解決簡單問題。
4.學會簡單的受力分析。
【思維脈絡(luò)】
課前預習反饋
教材梳理·落實新知
知識點 1 作用力與反作用力
1.力是物體對物體的作用。只要談到力,就一定存在著__受力物體__和__施力物體__。
2.兩個物體之間的作用總是__相互__的,物體間相互作用的這一對力,通常叫作__作用力__和__反作用力__。
3.作用力和反作用力總是互相__依賴__、同時__存在__的。我們可以把其中任何一個力叫作__作用力__,另一力叫作__反作用力__。
知識點 2 牛頓第三定律
1.實驗探究:如圖所示,把A、B兩個彈簧測力計連接在一起,B的一端固定,用手拉測力計A,結(jié)果發(fā)現(xiàn)兩個彈簧測力計的示數(shù)是__相等__的。改變拉力,彈簧測力計的示數(shù)也隨著改變,但兩個彈簧測力計的示數(shù)總是__相等__的,方向__相反__。
2.牛頓第三定律:兩個物體之間的作用力和反作用力總是大小__相等__,方向__相反__,作用在同一條直線上。
知識點 3 物體受力的初步分析
1.概念:把研究對象(指定物體)在指定的物理環(huán)境中受到的__所有__力都分析出來,并畫出物體所受的力的__示意圖__,這個過程就是受力分析。
2.受力分析的兩條思路
(1)根據(jù)物體__運動狀態(tài)__的變化來分析和判斷其受力情況。
(2)根據(jù)各種力的特點,從__相互作用__的角度來分析物體的受力。
3.受力分析要注意的幾個問題
(1)明確要分析哪個物體所受的力。
(2)受力分析的一般順序:先分析__重力__、再分析__彈力__、然后分析__摩擦力__,最后分析其他力,并且畫出力的示意圖。
(3)在受力分析時,不要把某個力的反作用力跟這個力的__平衡力__混淆。
4.一對平衡力和一對作用力與反作用力
(1)一對相互平衡的力作用在__同一__物體上,一對作用力和反作用力作用在兩個相互作用的物體上。
(2)一對相互平衡的力不一定是同一種類的力,一對作用力和反作用力一定是__同一__種類的力。
預習自測
『選一選』如圖所示,一人用水平力推一輛停在水平路面上的汽車,但未能推動,此時( C )
A.人的推力小于車對人的作用力
B.人的推力小于車受到的摩擦力
C.人的推力與車受到的摩擦力是一對平衡力
D.人的推力與車受到的摩擦力是一對作用力與反作用力
解析:人的推力等于車對人的作用力,它們是一對作用力與反作用力的關(guān)系,故A錯誤;汽車還靜止在水平地面上,說明人的推力等于汽車受到的靜摩擦力,它們是一對平衡力,故B、D錯誤,C正確。
『想一想』 如下圖所示是某校高一年級(1)班與(2)班的一場拔河比賽,比賽結(jié)果(1)班同學勝出,拔河時(1)班同學對繩的拉力比(2)班同學大嗎?
答案:不是。
課內(nèi)互動探究
細研深究·破疑解難
探究 牛頓第三定律
┃┃情境導入__■
雞蛋碰石頭,雞蛋破了,而石頭絲毫無損,說明石頭對雞蛋的作用力大,而雞蛋對石頭的作用力小,這一判斷對嗎?
提示:這一判斷不對。雞蛋碰石頭,雞蛋對石頭的力和石頭對雞蛋的力是一對作用力與反作用力,大小必然相等。雞蛋破了,是因為雞蛋殼強度不大,易碎。
┃┃要點提煉__■
1.適用范圍:牛頓第三定律是個普遍定律。所闡明的作用力與反作用力的關(guān)系不僅適用于靜止的物體之間,也適用于相對運動的物體之間,這種關(guān)系與作用力性質(zhì)、物體質(zhì)量大小、作用方式(接觸還是不接觸)、物體運動狀態(tài)及參考系的選擇均無關(guān)。
2.作用力與反作用力的關(guān)系
作用力與反作用力的關(guān)系可總結(jié)為“四同、三異、三無關(guān)”。
(1)四同eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(同一條直線,同大小,同時產(chǎn)生、變化、消失,同性質(zhì)))
(2)三異eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(反向,異體,不同效果))
(3)三無關(guān)eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(與物體的種類無關(guān),與相互作用的兩物體的狀態(tài)無關(guān),與是否與另外物體相互作用無關(guān)))
(1)作用力和反作用力分別作用在兩個物體上,其作用效果分別體現(xiàn)在各自的受力物體上,所以作用力和反作用力產(chǎn)生的效果不能抵消。
(2)牛頓第三定律揭示了力作用的相互性,反映了物體的相互作用規(guī)律,是整個力學的基礎(chǔ)。
特別提醒
┃┃典例剖析__■
典題1 如圖所示,馬拉車在水平路面上前進,下列說法正確的是( C )
A.馬對車的拉力大于車對馬的拉力
B.馬對車的拉力小于車對馬的拉力
C.馬對車的拉力等于車對馬的拉力
D.只有當馬車勻速前進時,馬對車的拉力才等于車對馬的拉力
思路引導:作用力與反作用力的關(guān)系與物體的運動狀態(tài)及參考系的選取均無關(guān)。
解析:馬向前拉車的力和車向后拉馬的力是一對作用力與反作用力,它們總是大小相等、方向相反,與兩物體的運動狀態(tài)沒有關(guān)系,故A、B、D錯誤,C正確,故選C。
思維升華:牛頓第三定律中“總是”表現(xiàn)在以下三個方面
(1)與物體的大小和形狀無關(guān)。
(2)與物體的運動狀態(tài)無關(guān)。
(3)與物體受不受其他力無關(guān)。
┃┃對點訓練__■
1.(2020·北京師大二附中高一上學期期中)竹蜻蜓是一種中國傳統(tǒng)的民間兒童玩具,流傳甚廣。如圖所示,竹蜻蜓由竹柄和“翅膀”兩部分組成。玩兒時,雙手一搓竹柄,然后雙手松開,竹蜻蜓就會旋轉(zhuǎn)著飛上天空,過一會兒落下來。松手后,關(guān)于竹蜻蜓和空氣間的相互作用力,下列說法中正確的是( C )
A.竹蜻蜓對空氣的作用力大于空氣對竹蜻蜓的作用力
B.竹蜻蜓對空氣的作用力小于空氣對竹蜻蜓的作用力
C.竹蜻蜓對空氣的作用力等于空氣對竹蜻蜓的作用力
D.竹蜻蜓對空氣的作用力與空氣對竹蜻蜓的作用力方向相同
解析:竹蜻蜓對空氣的作用力與空氣對竹蜻蜓的作用力是一對作用力與反作用力,根據(jù)牛頓第三定律,它們大小相等方向相反,故選C。
探究 一對平衡力跟一對作用力和反作用力的比較
┃┃情境導入__■
如圖甲、乙為球的重力G、木板對球的支持力F1和球壓木板的力F2,它們之間存在什么關(guān)系?
提示:G與F1是一對平衡力;F1與F2是一種作用力和反作用力。
┃┃要點提煉__■
一對相互作用力與一對平衡力之間的比較
特別提醒
(1)作用力與反作用力是“異體、共線、反向、等大、同性同存”,而平衡力是“同體、共線、反向、等大”。
(2)一對作用力和反作用力與一對平衡力的最直觀的區(qū)別是:看作用點,一對平衡力的作用點一定在同一個物體上,作用力和反作用力的作用點一定分別作用在兩個物體上,還可以看它們是不是相互作用產(chǎn)生的。
┃┃典例剖析__■
典題2 一根輕繩的上端懸掛在天花板上,下端掛一燈泡,則( C )
A.燈泡受的重力和燈泡對繩的拉力是一對平衡力
B.燈泡受的重力和繩對燈泡的拉力是一對作用力和反作用力
C.燈泡對繩的拉力和繩對燈泡的拉力是一對作用力和反作用力
D.繩對天花板的拉力和天花板對繩的拉力是一對平衡力
思路引導:作用力和反作用力一定作用在兩個不同物體上,不能抵消,而平衡力一定作用在同一物體上,合力一定為零。
解析:燈泡受的重力和繩對燈泡的拉力是一對平衡力,選項A、B錯誤;燈泡對繩的拉力和繩對燈泡的拉力是一對作用力和反作用力,繩對天花板的拉力和天花板對繩的拉力是一對作用力和反作用力,選項C正確,選項D錯誤。
思維升華:判斷一對力是不是作用力和反作用力,主要看兩方面:一是看作用點,作用力和反作用力應(yīng)作用在兩個相互作用的物體上,即有兩個作用點;二是看產(chǎn)生原因,作用力和反作用力是由于相互作用而產(chǎn)生的,一定是同一種性質(zhì)的力。
┃┃對點訓練__■
2.如圖所示,小車放在水平地面上,甲、乙二人用力向相反方向拉小車,不計小車與地面之間的摩擦力,下列說法正確的是( B )
A.甲拉小車的力和乙拉小車的力是一對作用力和反作用力
B.小車靜止時甲拉小車的力和乙拉小車的力是一對平衡力
C.若小車加速向右運動,表明小車拉甲的力大于甲拉小車的力
D.若小車加速向右運動,表明乙拉小車的力大于小車拉乙的力
解析:小車靜止時,甲、乙拉小車的力是一對平衡力,A錯B對;甲和小車、乙和小車之間的相互作用力大小相等,C、D錯誤。
探究 物體受力分析
┃┃情境導入__■
人走路時(如圖所示),人受到幾個力的作用?人和地球間的作用力和反作用力的對數(shù)有幾對?
提示:人走路時受到三個力的作用即重力、地面的支持力和地面對人的摩擦力。
力的作用總是相互的,這三個力的反作用力分別是人對地球的吸引作用,人對地面的壓力和人對地面的摩擦力,所以人走路時與地球間有三對作用力和反作用力。
┃┃要點提煉__■
1.受力分析
把指定物體(研究對象)在指定的物理環(huán)境中受到的所有力找出來,并畫出受力示意圖,這就是受力分析。
2.受力分析常用的方法
(1)整體法與隔離法
整體法、隔離法在受力分析時要靈活選用:①當所涉及的物理問題是整體與外界作用時,應(yīng)用整體分析法,可使問題簡單明了,而不必考慮內(nèi)力的作用。②當涉及的物理問題是物體間的作用時,要應(yīng)用隔離分析法,這時系統(tǒng)中物體間相互作用的內(nèi)力就會變?yōu)楦鱾€獨立物體的外力。
(2)假設(shè)法:在受力分析時,若不能確定某力是否存在,可先對其作出存在或不存在的情況假設(shè),然后再就該力存在與否對物體運動狀態(tài)影響的不同來判斷該力是否存在。
3.受力分析的步驟
4.受力分析時應(yīng)注意的幾個問題
(1)分析物體受力時,只分析周圍物體對研究對象所施加的力,不要分析研究對象對周圍物體施加的力,也不要把作用在其他物體上的力錯誤地認為通過“力的傳遞”作用在研究對象上。
(2)受力分析時,不要多力或漏力,要注意確定每個力的施力物體和受力物體。
(3)正確區(qū)分內(nèi)力和外力:對幾個物體組成的系統(tǒng)進行受力分析時,這幾個物體間的作用力為內(nèi)力,不能在受力圖中出現(xiàn);當把其中的某一物體單獨隔離分析時,原來的內(nèi)力變成外力,要畫在受力圖上。
(4)物體受力情況會隨運動狀態(tài)的改變而改變,必要時要運用平衡條件判定未知力的有無及方向。
(5)受力分析需嚴密,外部作用看整體,互相作用要隔離。找施力物體防“添力”。順序分析防“漏力”。
┃┃典例剖析__■
典題3 如圖所示,A物體沿豎直墻自由下滑,B、C、D物體均靜止,各接觸面均粗糙。下列說法正確的是( C )
A.A物體受到三個力作用
B.B物體受到四個力作用
C.C物體受到三個力作用
D.D物體受到三個力作用
思路引導:分析物體的受力情況時,首先明確研究對象,然后分析其他物體對研究對象的作用力。
解析:A物體沿豎直墻自由下滑,“自由”說明物體A與豎直墻之間沒有彈力和摩擦力,因此A只受重力作用,故A錯誤;B物體處于靜止狀態(tài),受到重力、彈力、摩擦力三個力的作用,故B錯誤;C物體受到重力和兩個繩子的拉力,故C正確;D物體處于靜止狀態(tài),受到重力、支持力、繩子的拉力和靜摩擦力四個力的作用,故D錯誤。
思維升華:受力分析的幾項注意
(1)理解“確定研究對象”的含義,題目要求分析A物體受力,那么A物體對其他物體的力就不是A所受的力。
(2)受力分析時,只考慮根據(jù)性質(zhì)命名的力。
(3)防止“漏力”和“添力”。按正確順序進行受力分析是防止“漏力”的有效措施;注意尋找施力物體,這是防止“添力”的措施之一,找不出施力物體,則這個力一定不存在。
┃┃對點訓練__■
3.如圖所示,在水平面上疊放著兩個物體A和B,兩物體在F1、F2(F1>F2)的水平拉力作用下,處于靜止狀態(tài)。試分別在甲、乙、丙圖中畫出A物體、B物體和整體的受力圖。
答案:
素養(yǎng)脈絡(luò)構(gòu)建
知識構(gòu)建·整體呈現(xiàn)
課堂達標檢測
沙場點兵·名校真題
1.(多選)(2020·山東省濰坊市五校高一上學期聯(lián)考)如圖所示是一支旅行用的牙膏,該牙膏的外殼是由鋁薄皮做的,根據(jù)你的觀察和生活經(jīng)驗,下列說法正確的是( AC )
A.牙膏蓋上的條紋是為了增大摩擦
B.牙膏被擠出來是因為牙膏受到手的作用力
C.該牙膏皮被擠壓后發(fā)生的形變?yōu)榉菑椥孕巫?br>D.擠牙膏時手對牙膏皮的作用力與牙膏皮對手的作用力二力平衡
解析:牙膏蓋上的條紋是為了增大摩擦,選項A正確;牙膏被擠出來是因為受到牙膏皮的擠壓力,選項B錯誤;牙膏皮的形變?yōu)榉菑椥孕巫儯x項C正確;擠牙膏時手對牙膏皮的作用力與牙膏皮對手的作用力屬于作用力與反作用力,故D錯誤。
2.(2019·浙江省溫州九校高一上學期期末)如圖所示,為運動員立定跳遠腳蹬地起跳瞬間的受力示意圖,正確的是( C )
解析:依據(jù)受力分析,運動員受到豎直向下的重力,垂直地面的向上的彈力,因為運動員立定跳遠腳蹬地起跳瞬間,有相對地面向左運動的趨勢,所以還受到水平向右的靜摩擦力,故選C。
3.(2020·牡丹江高一期中)下列各物體均處于靜止狀態(tài),關(guān)于物體的受力示意圖,哪個是正確的( C )
解析:A中處于靜止狀態(tài)的物塊受到的靜摩擦力沿斜面向上,A錯誤;B中水平力F把鐵塊緊壓在豎直墻上,靜止的物體受到4個力作用,即重力、支持力、推力和摩擦力作用,B錯誤;C中小球放在水平面上,受水平面豎直向上的支持力和重力作用,傾斜的接觸面雖然接觸,但不存在彈力,故C正確;D中物體A和B通過跨過定滑輪的細繩連接,都處于靜止狀態(tài)時A受到的摩擦力方向水平向右,D錯誤。
4.(2020·江蘇省徐州二中高一上學期月考)如圖所示用傳感器研究兩鉤子間的作用力與反作用力,其中左側(cè)傳感器固定于木塊上,兩個鉤子拉力的情況由計算機屏幕顯示如右圖所示。
(1)根據(jù)右邊圖像,下列說法正確的是( AC )
A.可能是木塊靜止時得到的
B.可能是木塊勻速運動時得到的
C.可能是木塊加速運動時得到的
D.木塊的速度一定變化
(2)根據(jù)右圖可知一對作用力和反作用力之間存在的關(guān)系是__大小相等,方向相反,同時存在,同時變化等__。(至少寫出兩點)
解析:(1)若木塊勻速運動,作用力應(yīng)該是不變的,故B錯誤;若作用力變化,說明木塊處于靜止狀態(tài)或變速運動狀態(tài),故A、C正確,D錯誤。
(2)由圖線看出作用力和反作用力大小相等,方向相反,同時存在,同時變化等。
夯基提能作業(yè)
規(guī)范訓練·實效檢測
請同學們認真完成 [練案12]
合格考訓練
(25分鐘·滿分60分) )
一、選擇題(本題共7小題,每題6分,共42分)
1.對于牛頓第三定律的理解,下列說法中正確的是( D )
A.當作用力產(chǎn)生后,再產(chǎn)生反作用力;當作用力消失后,反作用力才慢慢消失
B.彈力和摩擦力都有反作用力,而重力無反作用力
C.甲物體對乙物體的作用力是彈力,乙物體對甲物體的作用力可以是摩擦力
D.作用力和反作用力,這兩個力在任何情況下都不會平衡
解析:根據(jù)牛頓第三定律知,兩個物體之間的相互作用力,大小相等,方向相反,性質(zhì)相同,同時產(chǎn)生,同時消失,故可判定A、B、C錯誤,D正確。
2.如圖所示,壁虎在豎直玻璃面上斜向上勻速爬行,關(guān)于它在此平面內(nèi)的受力分析,下列圖示中正確的是( A )
解析:由二力平衡可知選項A正確。
3.(2019·江蘇省蘇州市學業(yè)水平測試)帆船即利用風力前進的船。帆船運動是依靠自然風力作用于帆上,由人駕駛船只行駛的一項水上運動,它集競技、娛樂、觀賞和探險于一體,備受人們的喜愛,帆船加速前進時,風對帆船的推動力與水對帆船的阻力的關(guān)系是( D )
A.一對平衡力
B.一對作用力與反作用力
C.風對帆船的推動力小于水對帆船的阻力
D.風對帆船的推動力大于水對帆船的阻力
解析:受一對平衡力時,帆船勻速運動,不符合題意。故A錯誤;作用力與反作用力是作用在兩個不同的物體上,故B錯誤;根據(jù)牛頓第二定律,帆船加速前進時,風對帆船的推動力與水對帆船的阻力的關(guān)系是:風對帆船的推動力大于水對帆船的阻力,故C錯誤,D正確。
4.(2019·山東省濟南一中高一上學期期中)我國的高鐵技術(shù)在世界處于領(lǐng)先地位,高鐵(如圖甲所示)在行駛過程中非常平穩(wěn),放在桌上的水杯幾乎感覺不到晃動。圖乙為高鐵車廂示意圖,A、B兩物塊相互接觸地放在車廂里的水平桌面上,物塊與桌面間的動摩擦因數(shù)相同,A的質(zhì)量比B的質(zhì)量大,車廂在平直的鐵軌上向右做勻速直線運動,A、B相對于桌面始終保持靜止,下列說法正確的是( A )
A.A受到2個力的作用
B.B受到3個力的作用
C.A受到桌面對它向右的摩擦力
D.B受到A對它向右的彈力
解析:車在平直的鐵軌上向右做勻速直線運動,此時A、B均在向右做勻速運動,故A、B均只受重力和支持力作用,水平方向沒有外力,故水平方向均不受摩擦力,同時A、B間也沒有彈力作用,故A正確,B、C、D錯誤。
5.下列處于靜止狀態(tài)的物體的受力分析圖示中,正確的是( C )
解析:A圖中小球只受兩個力:重力、水平面的支持力,左側(cè)木塊對小球沒有彈力,如有,小球不能保持平衡,將向右運動,故A錯誤;B項中物體有向右運動的趨勢,所受靜摩擦力向左,故B錯誤;C物體受到重力、汽車的支持力,汽車向左加速運動,物體相對汽車有向右運動的趨勢,受到的靜摩擦力向左,所以C選項正確;D項中小球受到擋板和斜面的支持力,方向均垂直于接觸面,故D錯誤。
6.(多選)如圖所示,水平力F把一個物體緊壓在豎直的墻壁上,靜止不動,下列說法正確的是( CD )
A.作用力F跟墻壁對物體的支持力是一對作用力與反作用力
B.作用力F與物體對墻壁的壓力是一對作用力與反作用力
C.物體的重力跟墻壁對物體的靜摩擦力是一對平衡力
D.物體對墻壁的壓力與墻壁對物體的支持力是一對作用力與反作用力
解析:作用力F跟墻壁對物體的支持力作用在同一物體上,大小相等、方向相反,在一條直線上,是一對平衡力,A錯誤;作用力F作用在物體上,而物體對墻壁的壓力作用在墻壁上,這兩個力不能成為平衡力,也不是作用力和反作用力,B錯誤;物體在豎直方向上受豎直向下的重力和墻對物體的豎直向上的靜摩擦力,因物體處于靜止狀態(tài),故這兩個力是一對平衡力,C正確;物體對墻的壓力與墻壁對物體的支持力是一對作用力與反作用力,D正確。
7.(多選)如圖所示,有兩個穿著溜冰鞋的人站在冰面上,當其中一個人A從背后輕輕推另一個人B時,兩個人都會向相反方向運動,這是因為A推B時( AC )
A.A與B之間有相互作用力
B.A對B的作用在先,B對A的作用在后
C.B對A的作用力大小等于A對B的作用力大小
D.A對B的作用力和B對A的作用力是一對平衡力
解析:一個人A從背后輕輕推另一個人B時,A與B之間有相互作用力,故A正確;作用力與反作用力同時產(chǎn)生同時消失,故B錯誤;作用力與反作用力大小相等,方向相反,故C正確;作用力與反作用力作用在兩個不同的物體上,不是一對平衡力,故D錯誤;故選AC。
二、非選擇題(本題共2小題,共18分)
8.(8分)畫出如圖中物體A所受力的示意圖,并寫出力的名稱和施力物體:(1)物體A靜止,接觸面光滑;(2)A沿固定粗糙斜面上滑;(3)A沿粗糙水平面滑行;(4)接觸面光滑,A靜止。
解析:(1)物體A受重力G、推力F、地面的支持力FN、墻壁對A向左的彈力FN′,施力物體分別是地球、推A的物體、地面、墻壁;(2)物體A受豎直向下的重力G、垂直于斜面向上的支持力FN、沿斜面向下的滑動摩擦力Ff,施力物體分別是地球、斜面、斜面;(3)物體A受重力G、支持力FN、滑動摩擦力Ff,施力物體分別是地球、水平面、水平面;(4)物體A受重力G、拉力FT、彈力FN,施力物體分別是地球、繩子、墻壁。
9.(10分)建筑工人用如圖所示的定滑輪裝置運送建筑材料。質(zhì)量為70.0 kg的工人站在地面上,通過定滑輪將20.0 kg的建筑材料以2 m/s的速度勻速拉升,忽略繩子和定滑輪的質(zhì)量及定滑輪的摩擦,則工人對地面的壓力大小為多少?(g取10 m/s2)
答案:500 N
解析:對建筑材料進行受力分析,根據(jù)二力平衡的條件有F=mg,得繩子的拉力大小F=200 N;然后對工人進行受力分析,由平衡條件得Mg=F+FN,得地面對工人的支持力FN=500 N,根據(jù)牛頓第三定律可知,工人對地面的壓力大小為500 N。
等級考訓練
(15分鐘·滿分40分) )
一、選擇題(本題共3小題,每題6分,共18分)
1.用一輕繩將小球P系于光滑墻壁上的O點,在墻壁和球P之間夾有一矩形物塊Q,如圖所示。P、Q均處于靜止狀態(tài),則小球P受力個數(shù)說法正確的是( D )
A.可能3個力
B.一定3個力
C.可能4個力
D.一定4個力
解析:小球P受到重力,繩子拉力,Q給P的彈力和摩擦力,共4個力,故選D。
2.(多選)機場常用傳送帶為顧客運送行李或貨物,在傳送帶運送貨物過程中主要有水平運送和沿斜面運送兩種形式,如圖所示,a為水平傳送帶,b為傾斜傳送帶。當行李隨傳送帶一起勻速運動時,下列幾種判斷中正確的是( AC )
A.a(chǎn)情形中的物體受到重力、支持力
B.a(chǎn)情形中的物體受到重力、支持力和摩擦力作用
C.b情形中的物體受到重力、支持力和摩擦力作用
D.b情形中的物體所受支持力與重力是一對平衡力
解析:因為貨物勻速運動,所以a情形中貨物只受重力和支持力,A正確B錯誤;b情形中除受重力和支持力外還必須受到一個沿斜面向上的靜摩擦力作用,C正確;顯然D也錯誤。
3.(多選)如圖所示,A、B、C、D是四個完全相同的木塊,在圖甲中,水平力F作用于B上,A、B處于靜止狀態(tài),圖乙中,豎直彈簧作用于D上,C、D處于靜止狀態(tài),則關(guān)于A、B、C、D的受力情況,下列說法正確的是( ACD )
A.圖甲中A受五個力,圖乙中C受三個力
B.圖乙中墻對C可能有摩擦力
C.圖甲中墻對A一定有向上的摩擦力
D.圖乙中D對C一定有向右上方的摩擦力
解析:圖甲中整體受重力、支持力、壓力和摩擦力而處于靜止,故C正確;對A分析可知,A受重力、支持力、墻對A的摩擦力、B對A的彈力,A、B間一定有摩擦力,共5個力;而乙中整體受重力、彈力的作用而平衡,故C與墻之間沒有摩擦力,則C只受重力、D的支持力及D對C的摩擦力的作用,共受三個力,故A正確,B錯誤;因C有向下的運動趨勢,D、C間一定有壓力,故D對C一定有向右上方的摩擦力,故D正確,故選A、C、D。
二、非選擇題(本題共2小題,共22分)
4.(11分)如圖所示,質(zhì)量為5 kg的活塞夾在一個粗糙的豎立汽缸內(nèi),活塞與缸壁間的最大靜摩擦力為10 N?,F(xiàn)在利用輕質(zhì)繩子通過兩個光滑定滑輪將活塞與質(zhì)量為M的鐵錠相連。問要使活塞相對缸壁靜止,鐵錠質(zhì)量M的范圍。(g取10 N/kg)
答案:4 kg≤M≤6 kg
解析:當鐵錠質(zhì)量最大時,活塞有向上滑的趨勢,則活塞受到向下的最大靜摩擦力,
此時Mg=mg+fmax=60 N
所以最大質(zhì)量為6 kg
當鐵錠質(zhì)量最小時,活塞有向下滑的趨勢,
則活塞受到向上的最大靜摩擦力,
此時Mg=mg-fmax=40 N
所以最小質(zhì)量為4 kg
所以鐵錠質(zhì)量M的范圍為4 kg≤M≤6 kg
5.(11分)一個質(zhì)量均為1 kg的相同木塊a、b、c和兩個勁度系數(shù)均為500 N/m的相同輕彈簧p、q用輕繩連接,如圖所示,其中a放在光滑水平桌面上。開始時p彈簧處于原長,木塊都處于靜止狀態(tài)?,F(xiàn)用水平力F緩慢地向左拉p彈簧的左端,直到c木塊剛好離開水平地面為止,g取10 m/s2。該過程p彈簧的左端向左移動的距離是多少?
答案:8 cm
解析:“緩慢地拉動”說明系統(tǒng)始終處于平衡狀態(tài),該過程中p彈簧的左端向左移動的距離等于兩個彈簧長度變化量之和;最初,p彈簧處于原長,而q彈簧受到豎直向下的壓力FN1=mbg=10 N,所以其壓縮量為x1=eq \f(FN1,k)=2 cm;最終c木塊剛好離開水平地面,q彈簧受到豎直向下的拉力FN2=mcg=10 N,其伸長量為x2=eq \f(FN2,k)=2 cm,拉力F=(mb+mc)g=20 N,p彈簧的伸長量為x3=eq \f(F,k)=4 cm,所以p彈簧的左端向左移動的距離x=x1+x2+x3=8 cm。
一對作用力和反作用力
一對平衡力
共同點
大小相等、方向相反、且作用在一條直線上
不
同
點
作用對象
兩個力分別作用在兩個物體上
兩個力作用在同一個物體上
依賴關(guān)系
相互依存,不可單獨存在,同時產(chǎn)生,同時變化,同時消失
無依賴關(guān)系,撤除一個,另一個可依然存在
力的性質(zhì)
一定是同性質(zhì)的力
不一定是同性質(zhì)的力
作用
效果
因為一對作用力與反作用力作用在兩個物體上,各自產(chǎn)生作用效果,故不能作為使物體平衡的條件
一對平衡力的作用效果是使物體處于平衡狀態(tài),合力為零
整體法
隔離法
概念
將加速度相同的幾個物體作為一個整體來分析的方法
將研究對象與周圍物體分隔開分析的方法
選用
原則
研究系統(tǒng)外的物體對系統(tǒng)整體的作用力或系統(tǒng)整體的加速度
研究系統(tǒng)內(nèi)物體之間的相互作用力
注意
問題
受力分析時不要再考慮系統(tǒng)內(nèi)物體間的相互作用力
一般隔離受力較少的物體
這是一份高中物理人教版 (2019)必修 第一冊3 牛頓第三定律學案,共5頁。學案主要包含了作用力和反作用力,牛頓第三定律,物體受力的初步分析等內(nèi)容,歡迎下載使用。
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