牛顿第三定律必过知识点和例题和习题含答案

牛顿第三定律必过知识点和经典例题和习题（含答案）
第二模块——必过知识点梳理
知识点:
1、牛顿第三定律：两个物体之间的作用力与反作用力总是大小相等，方向相反，作用在同一直线上。

理解要点：
(1)作用力和反作用力相互依赖性，它们是相互依存，互以对方作为自已存在的前提；（2）作用力和反作用力的同时性，它们是同时产生、同时消失，同时变化，不是先有作用力后有反作用力；（3）作用力和反作用力是同一性质的力；（4）作用力和反作用力是不可叠加的，作用力和反作用力分别作用在两个不同的物体上，各产生其效果，不可求它们的合力，两个力的作用效果不能相互抵消，这应注意同二力平衡加以区别。

（5）区分一对作用力反作用力和一对平衡力：一对作用力反作用力和一对平衡力的共同点有：大小相等、方向相反、作用在同一条直线上。

不同点有：作用力反作用力作用在两个不同物体上，而平衡力作用在同一个物体上；作用力反作用力一定是同种性质的力，而平衡力可能是不同性质的力；作用力反作用力一定是同时产生同时消失的，而平衡力中的一个消失后，另一个可能仍然存在。

2.物体受力分析的基本程序：（1）确定研究对象；（2）采用隔离法分析其他物体对研究对象的作用力；（3）按照先重力，然后环绕物体一周找出跟研究对象接触的物体，并逐个分析这些物体对研究对象的弹力和摩擦力（4）画物体受力图，没有特别要求，则画示意图即可。

3.超重和失重：（1）超重：物体具有竖直向上的加速度称物体处于超重。

处于超重状态的
物体对支持面的压力F（或对悬挂物的拉力）大于物体的重力，即F=mg+ma.；（2）失重：
物体具有竖直向下的加速度称物体处于失重。

处于失重状态的物体对支持面的压力F
N
（或
对悬挂物的拉力）小于物体的重力mg，即F
N =mg－ma，当a=g时，F
N
=0,即物体处于完全失
重。

4、牛顿定律的适用范围：（1）只适用于研究惯性系中运动与力的关系，不能用于非惯性系；（2）只适用于解决宏观物体的低速运动问题，不能用来处理高速运动问题；（3）只适用于宏观物体，一般不适用微观粒子。

5、牛顿第三定律讲述的是两个物体之间相互作用的这一对力必须遵循的规律。

这对力叫作用力和反作用力，实验结论是：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。

对牛顿第三定律的理解应注意以下几点：
（1）作用与反作用是相对而言的，总是成对出现的，具有四同：即同时发生、存在、消失、同性质。

（如果作用力是摩擦力反作用力也是摩擦力，绝不会是弹力或重力。

）（2）一对作用力和反作用力，分别作用于两个相互作用的物体上，不能抵消各自产生各自的效果，（F = m1a1, F ? = m2a2）不存在相互平衡问题。

而平衡力可以抵消也可以是不同性质的力。

（3）作用力与反作用力与相互作用的物体的运动状态无关，无论物体处于静止、作匀速运动，或变速运动，此定律总是成立的。

（4）必须弄清：拔河、跳高或马拉车。

如果拔河：甲队能占胜乙队是由于甲队对乙队的拉力大于乙队受到的摩擦力，而甲队对乙队的拉力和乙队对甲队的拉力是一对作用反作用力。

同理跳高是人对地面的压力和地面对人的支持力是一对作用力和反作用力，人只所以能跳起来，是地对人的支持力大于人受到的重力。

（5）应指出的是应用牛顿第三定律解释问题最易出错。

第二模块——典型例题精讲
例1．跳高运动员从地面上起跳的瞬间，下列说法正确的有( )
A．运动员对地面的压力大小等于运动员受到的重力
B．地面对运动员的支持力大于运动员受到的重力
C．地面对运动员的支持力大于运动员对地面的压力
D．运动员与地球作用过程中只有一对作用力与反作用力作用
【解析】运动员起跳瞬间受力如右图所示，运动员要跳起，则地面对运动员的支持力FN 将大于运动员本身的重力mg，运动员对地面的压力F′N与地面对人的支持力FN是作用力与反作用力的关系，两力大小相等，故选B，排除A、C.运动员在与地球作用过程中，除了地面对人的支持力FN和人对地面的压力F′N是一对作用力与反作用力之外，人和地球也相互作用，人的重力和人对地球的吸引力也是一对作用力与反作用力，故D也错误．误选A、C的原因在于不能正确分析运动员所受作用力与反作用力之间的关系，把同一方向上的
力认为是同一个力，错选D 的原因在于误认为重力没有反作用力． 【答案】 B
例2．如右图所示，两物体A 、B 受的重力分别为200 N 和150 N ，定滑轮光滑，各物体均
处于静止，试求：
(1)物体A 对地面的压力FN ；
(2)弹簧产生的弹力．
【解析】 (1)由于物体B 处于静止状态，对绳拉力大小为FT B ＝150 N ，物体A 受到
向上的拉力FT B ＝150 N ，重力G A ＝200 N ，支持力F′N，由于A 处于
平衡状态，则满足G A －FT B －F′N＝0.所以F′N＝G A －FT B ＝200 N －150 N ＝50 N.
由牛顿第三定律可知，物体A 对地面的压力FN ＝50 N.
(2)由于弹簧受到B 物体的拉力，而FT B ＝150 N ，弹簧处于静止状态，弹簧产生的弹力为
150 N.
【答案】 (1)50 N (2)150 N
例3．一质量为m 的人站在电梯中，电梯加速上升，加速度大小为13
g ，g 为重力加速度．求人对电梯底部的压力大小．
【解析】 以人为研究对象，电梯对人的支持力为FN ，则由牛顿第二定律得FN －mg ＝ma ，
把a ＝13g 代入得FN ＝43
mg ，由于人对电梯底部的压力F′N 与FN 互为相互作用力，由牛顿
第三定律得：F′N＝FN＝4
3
mg.
【答案】4 3 mg
例4．如右图所示，两物体A、B受的重力分别为200 N和150 N，定滑轮光滑，各物体均处于静止，试求：
(1)物体A对地面的压力FN；
(2)弹簧产生的弹力．
【解析】(1)由于物体B处于静止状态，对绳拉力大小为FT
B
＝150 N，物体A受到向上的
拉力FT
B ＝150 N，重力G
A
＝200 N，支持力F′N，由于A处于
平衡状态，则满足G
A －FT
B
－F′N＝0.所以F′N＝G
A
－FT
B
＝200 N－150 N＝50 N.
由牛顿第三定律可知，物体A对地面的压力FN＝50 N.
(2)由于弹簧受到B物体的拉力，而FT
B
＝150 N，弹簧处于静止状态，弹簧产生的弹力为150 N.
【答案】(1)50 N (2)150 N
第三模块——课堂练习
一、选择题
1．下列的各对力中，是相互作用力的是 [
]
A．悬绳对电灯的拉力和电灯的重力B．电灯拉悬绳的力和悬绳拉电灯的力
C．悬绳拉天花板的力和电灯拉悬绳的力D．悬绳拉天花板的力和电灯的重力2．下面说法正确的是 [ ] A．物体的质量不变，a正比于F，对F、a的单位不限
B．对于相同的合外力，a反比于m，对m、a的单位不限
C．在公式F=ma中，F、m、a三个量可以取不同单位制中的单位
D．在公式F=ma中，当m和a分别用千克、米每二次方秒做单位时，F 必须用牛顿做单位3．下列说法正确的是 [ ] A．在国际单位制中，质量的单位是基本单位；
B．在国际单位制中，力的单位是基本单位；
C．在国际单位制中，长度的单位是导出单位；
D．在国际单位单位制中，速度的单位是导出单位
4．关于两个物体间作用力与反作用力的下列说法中，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中，作用力与反作用才大小相等
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．作用力与反作用力的性质一定相同
5．关于反作用力在日常生活和生产技术中应用的例子，下列说法中错误的是 [ ] A．运动员在跳高时总是要用力蹬地面，他才能向上弹起
B．大炮发射炮弹时，炮身会向后倒退
C．农田灌溉用的自动喷水器，当水从弯管的喷嘴里喷射出来时，弯管会自动旋转
D．软体动物乌贼在水中经过体侧的孔将水吸入鳃腔，然后用力把水挤出体外，乌贼就会向相反方向游去
6．关于牛顿第三定律，以下说法中正确的是[ ]
A．作用力与反作用力作用在同一物体上。

B．作用力与反作用力的大小相等，方向相同，作用在不同物体上。

C．作用力与反作用力大小相等，方向相反，因此作用效果可以相互抵消。

D．作用力与反作用力一定作用在不同的物体上，且二力的性质一定是相同的。

7．如右图所示，P和Q叠放在一起，静止在水平桌面上。

在下列各对力中属于作用力和反
作用力的是[ ]
A．P所受的重力和Q对P的支持力
B.Q所受的重力和Q对P的支持力
C.P对Q的压力和Q对P的支持力
D.Q对桌面的压力和Q对P的支持力
8．物体静止于一斜面上，如图所示，则下述说法正确的是[ ]
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作用力和反作用力
D. 物体所受的重力可以分解为沿斜面向下的力和对斜面的压力．
9．关于作用力与反作用力，下列说法正确的是 [ ]
①作用力与反作用力总是大小相等，方向相反，因而合力为零
②作用力与反作用力是同一性质的力
③因为地球质量大于物体质量，所以地球对物体的作用力大于物体对地球的反作用力
④作用力与反作用力是同时产生，同时消失
A．①② B．③④ C．②④ D．①③
10．关于作用力与反作用力的关系是 [ ]
A. 先有作用力后有反作用力
B .作用力与反作用力大小与运动状态有关
C.作用力和反作用力才大小与两个物体质量有关
D. 作用力和反作用力是性质相同的力
11．关于作用力与反作用力，正确的说法是[ ]
A．一对作用力和反作用力的合力为零
B．某物体若只受一个力的作用，说明可以只有作用力，而没有反作用力
C．凡是大小相等、方向相反、作用在同一物体上的两个力必定是一对作用力和反作用力D.一对作用力和反作用力性质相同，总是同时产生、同时变化、同时消失
12．下列说法中正确的是 [ ] A．以卵击鸡蛋，蛋破而石头没损伤，是因为石头对鸡蛋的作用力大于鸡蛋对石头的作用力B．物A静止在物B上，A质量小于B质量，所以A作用于B的力小于B作用于A的力
C．一本书静止在水平桌面上，书对桌面压力和桌面对书支持力是一对作用力与反作用力D．一本书静止在水平桌面上，书对桌面的压力和桌面对书的支持力是一对平衡力
13．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，后有反作用力
B．只有物体静止时，才存在作用力与反作用力
C．只有物体接触时，物体间才存在作用力与反作用力
D．物体间的作用力与反作用力一定是同性质的力
14．一小球用一细绳悬挂于天花板上，以下几种说法中正确的是 [ ] A．小球所受的重力和细绳对它的拉力是一对作用力和反作用力
B．小球对细绳的拉力就是小球所受的重力
C．小球所受重力的反作用力作用在地球上
D．小球所受重力的反作用力作用在细绳上
15．关于作用力、反作用力和一对平衡力的认识，正确的是 [ ]
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
16．甲、乙两人发生口角，甲打了乙的胸口一拳致使乙受伤。

法院判决甲应支付乙的医药
费。

甲狡辩说：“我打了乙一拳，根据牛顿的作用力与反作用力相等，乙对我也有相同大小
的作用力，所以，乙并没有吃亏。

”那么这一事件判决的依据在哪里？ [ ]
A．甲打乙的力大于乙对甲的作用力，判决甲付乙的医药费
B．甲打乙的力等于乙对甲的作用力，但甲的拳能承受的力大于乙的胸能承受的力，乙受伤
而甲未受伤，甲主动打乙，判决甲支付乙的医药费
C．甲打乙的力等于乙对甲的作用力，甲的拳和乙的胸受伤害程度不相同，甲轻而乙重，判
决甲付乙的医药费
D．由于是甲用拳打乙的胸，甲对乙的力远大于乙胸对甲拳的作用力，判决甲付乙的医药费
二、填空题
17．在国际单位制中，力学的基本单位是_______、__ __、____ _。

18．用绳悬挂一重物，当重物处于平衡状态时，重物所受重力的平衡力是___
________，重力的反作用力是____ ____。

19．浮在水面上的木块所受重力的反作用力为____ _________________，方向___
________，木块所受浮力的反作用力为____ ___________，方向_____ _______。

三、解答题
20. 传送带与水平面夹角37°，皮带以10m/s 的速率运动，皮带轮沿顺时针方向转动，如
图6所示。

今在传送带上端A 处无初速地放上一个质量为m kg =05.的小物块，它与传送带
间的动摩擦因数为0.5，若传送带A 到B 的长度为16m ，g 取102m s /，则物体从A 运动到B
的时间为多少？
21. 如图7，质量M kg =8的小车停放在光滑水平面上，在小车右端施加一水平恒力F=8N 。

当小车向右运动速度达到3m/s 时，在小车的右端轻放一质量m=2kg 的小物块，物块与小车
间的动摩擦因数μ=02.，假定小车足够长，问：
（1）经过多长时间物块停止与小车间的相对运动？
（2）小物块从放在车上开始经过t s 030=.所通过的位移是多少？（g 取102m s /）
22. 将金属块m 用压缩的轻弹簧卡在一个矩形的箱中，如图9所示，在箱的上顶板和下底
板装有压力传感器，箱可以沿竖直轨道运动。

当箱以a m s =202./的加速度竖直向上做匀减
速运动时，上顶板的传感器显示的压力为 6.0 N ，下底板的传感器显示的压力为10.0 N 。

（取g m s =102/）
（1）若上顶板传感器的示数是下底板传感器的示数的一半，试判断箱的运动情况。

（2）若上顶板传感器的示数为零，箱沿竖直方向运动的情况可能是怎样的？
20. 解析：由于μθ=<=05075.tan .，物体一定沿传送带对地下移，且不会与传送带相对静止。

设从物块刚放上到皮带速度达10m/s ，物体位移为s 1，加速度a 1，时间t 1，因物速小于皮带速率，根据牛顿第二定律，a mg mg m m s 1210=
+=sin cos /θμθ，方向沿斜面向下。

t v a s s a t m 111112112
5====<，皮带长度。

设从物块速率为102m s /到B 端所用时间为t 2，加速度a 2，位移s 2，物块速度大于皮带速度，物块受滑动摩擦力沿斜面向上，有：
即1651012212222-=+
⨯=t t t s ，（t s 210=-舍去） 所用总时间t t t s =+=122
21. 解析：（1）依据题意，物块在小车上停止运动时，物块与小车保持相对静止，应具有共同的速度。

设物块在小车上相对运动时间为t ，物块、小车受力分析如图8： 物块放上小车后做初速度为零加速度为a 1的匀加速直线运动，小车做加速度为a 2匀加速运动。

由牛顿运动定律：
物块放上小车后加速度：a g m s 122==μ/
小车加速度：()a F mg M m s 2205=-=μ/./
由v v 12=得：t s =2
（2）物块在前2s内做加速度为a
1的匀加速运动，后1s同小车一起做加速度为a
2
的
匀加速运动。

以系统为研究对象：
根据牛顿运动定律，由()
F M m a
=+
3
得：
物块位移s s s
=+
12
22、启迪：题中上下传感器的读数，实际上是告诉我们顶板和弹簧对m的作用力的大小。

对m受力分析求出合外力，即可求出m的加速度，并进一步确定物体的运动情况，但必须先由题意求出m的值。

解析：当a m s
12
20
=./减速上升时，m受力情况如图10所示：
（1）N N N N N
N
2212
10
25
'''
====
，
故箱体将作匀速运动或保持静止状态。

（2）若N
1
0 "=，则
即箱体将向上匀加速或向下匀减速运动，且加速度大小大于、等于102
m s/。