2010届高考物理牛顿第三定律和物体的受力分析
牛顿第三定律、受力分析(解析版)
牛顿第三定律、受力分析一、牛顿第三定律1．内容：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，作用在同一直线上。
2．表达式：F＝－F′(负号表示方向相反)3．对作用力和反作用力的理解(三个特征、四种性质)三个特征：(1)等值，即大小总是相等的。
(2)反向，即方向总是相反的。
(3)共线，即二者总是在同一直线上。
四种性质：(1)异体性：即作用力和反作用力是分别作用在彼此相互作用的两个物体上。
(2)同时性：即作用力和反作用力同时产生，同时变化，同时消失。
(3)相互性：即作用力和反作用力总是相互的、成对出现的。
(4)同性性，即二者性质总是相同的。
4.作用力和反作用力分别作用在两个物体上，其作用效果分别体现在各自的受力物体上，所以作用力和反作用力产生的效果不一定相同。
小试牛刀：例：关于牛顿第三定律，下列说法中正确的是（）A. 作用力和反作用力总是大小相等B. 作用力和反作用力是一对平衡力C. 作用力和反作用力作用在同一物体上D. 作用力和反作用力可以独立存在【答案】A【解析】【解答】两个物体之间的作用力和反作用力，总是作用在同一条直线上，大小相等，A符合题意；两个物体之间的作用力和反作用力，作用在两个物体上，作用的效果不可能相互抵消，不是平衡力，B不符合题意；作用力和反作用力作用在两个物体上，C不符合题意；力的作用是相互的。
同时出现，同时消失，不可以独立存在，D不符合题意。
所以A符合题意，BCD不符合题意。
故答案为：A二、作用力与反作用力1.力的作用总是相互的，物体间相互作用的这一对力称为作用力和反作用力。
作用力和反作用力总是相互依存，同时存在的。
2.重点解读：(1)物体间的作用是相互的，这种相互性决定了力总是成对出现的。
(2)作用力和反作用力是相对的，其中一个力是作用力，另一个力就是反作用力。
(3)一对作用力与反作用力的性质总是相同的，即作用力是弹力，其反作用力也一定是弹力；作用力是摩擦力，其反作用力也一定是摩擦力。
方法02 牛顿第三定律在受力分析中的妙用(原卷版)-2023届高考物理二轮复习建模提分
思想方法02 牛顿第三定律在受力分析中的妙用一、方法概述1.方法概述在对物体进行受力分析时，如果不便于分析物体受到的某些力，则可以通过分析其反作用力来解决问题，牛顿第三定律将起到非常重要的转换研究对象的作用，使得我们对问题的分析思路更灵活、更宽阔。
2.常见类型物体与地面(或其他受力未知的物体)相互作用，求物体对地面(或其他物体)的作用力。
3.解题技巧(1)根据所求问题应用整体法或隔离法选择研究对象。
(2)根据牛顿第三定律转换研究对象，进行受力分析。
二、高考真题例证【例证1】（2022·海南·高考真题）在冰上接力比赛时，甲推乙的作用力是1F ，乙对甲的作用力是2F ，则这两个力（ ）A ．大小相等，方向相反B ．大小相等，方向相同C ．1F 的冲量大于2F 的冲量D ．1F 的冲量小于2F 的冲量2．（2022·浙江·统考高考真题）如图所示，鱼儿摆尾击水跃出水面，吞食荷花花瓣的过程中，下列说法正确的是（ ）A ．鱼儿吞食花瓣时鱼儿受力平衡B ．鱼儿摆尾出水时浮力大于重力C ．鱼儿摆尾击水时受到水的作用力D ．研究鱼儿摆尾击水跃出水面的动作可把鱼儿视为质点【例证3】（2021·浙江·统考高考真题）如图所示，电动遥控小车放在水平长木板上面，当它在长木板上水平向左加速运动时，长木板保持静止，此时（ ）A．小车只受重力、支持力作用B．木板对小车的作用力方向水平向左C．木板对小车的作用力大于小车对木板的作用力D．木板对小车的作用力与小车对木板的作用力大小一定相等【注意】题中箱对地面的压力作用在地面上，因不能以地面为研究对象，这时必须转换研究对象，先以箱为研究对象，求地面对箱的支持力，再通过牛顿第三定律求箱对地面的压力。
而求地面对箱的支持力时，要先分析箱的受力；求环对杆的摩擦力时，也要转换研究对象，先以环为研究对象，求杆对环的摩擦力，再通过牛顿第三定律求环对杆的摩擦力。
物体的受力分析与平衡条件
物体的受力分析与平衡条件在物理学中，对于物体的受力分析与平衡条件是研究物体静止或运动状态的基本原理。
通过分析物体所受的力与平衡条件，我们可以揭示物体所处的力学状态，并进一步了解物体的运动规律。
本文将以受力分析与平衡条件为主题，探讨其原理和应用。
1. 受力分析的基本原理受力分析是对物体所受力进行分析和求解的过程。
物体在受到外界作用力时，将产生相应的反作用力。
根据牛顿第三定律，任何两个物体之间的相互作用力大小相等、方向相反。
因此，当我们研究一个物体所受的力时，需要同时考虑物体对其他物体的作用力以及其他物体对该物体的作用力。
2. 平衡条件的理解与应用平衡条件是物体处于静止状态的基本原理。
在平衡条件下，物体所受的合力为零，同时力矩的合为零。
合力为零意味着物体在各个方向上的受力平衡，力矩的合为零意味着物体不受任何转动力矩的作用，保持平衡状态。
平衡条件的应用十分广泛。
例如，在静力学中，通过平衡条件可以分析物体所处的平衡位置。
在工程学中，也需要考虑物体的平衡条件，以保证结构的稳定性和安全性。
在设计桥梁、建筑物等工程中，平衡条件的应用极为重要。
3. 物体的受力分析物体所受的力可以分为两种类型：外力和内力。
外力是指其他物体对该物体施加的作用力，例如拉力、推力、重力等。
内力是物体内部各个部分之间产生的相互作用力，例如弹力、摩擦力等。
受力分析的过程需要综合考虑物体所受的外力和内力，并根据受力平衡条件求解未知力的大小和方向。
在实际问题中，常常需要考虑多个力的叠加和分解，以得到物体的合力和合力矩。
4. 物体的平衡状态物体在受力情况下可能存在三种平衡状态：稳定平衡、不稳定平衡和中立平衡。
稳定平衡指的是物体在被扰动后能够自动回复到平衡位置的状态；不稳定平衡指的是物体在被扰动后无法回复到原来的平衡位置，容易发生滑动、倾倒等运动；中立平衡指的是物体在被扰动后可以保持新的平衡位置。
理解不同平衡状态对于设计和分析物体的稳定性至关重要。
高三物理牛顿第三定律试题答案及解析
高三物理牛顿第三定律试题答案及解析1.根据牛顿第三定律，下面说法正确的是( )A．跳高运动员起跳时，地对人的竖直支持力大于人对地的压力B．钢丝绳吊起货物加速上升时，钢丝绳给货物的力大于货物给钢丝绳的力C．篮球场上一个小个子运动员撞在大个子运动员身上，小个子运动员跌倒了，而大个子运动员只歪了一下，是因为大个子运动员对小个子运动员作用力大于小个撞大个的力D．子弹在枪膛中加速时，枪膛对子弹的作用力等于子弹对枪膛的作用力【答案】D【解析】牛顿第三定律是相互作用力，大小相等，方向相反，作用在彼此两个物体上。
A中地面对人的支持力和人对地面的压力是相互作用力，大小相等，A错。
B中钢丝绳对货物的力与货物对钢丝绳的力是相互作用力，大小相等B错。
大个子对小个子运动员和小个子对大个子运动员的力也属于相互作用力，大小也是相等，答案C错。
只有最后一项枪膛对子弹的作用力和子弹对枪膛的作用力是一对相互作用力大小相等是对的。
【考点】牛顿第三定律2.以下说法中正确的是（）A．人走路时，只有地对脚的作用力大于脚蹬地的作用力，人才能前进B．以卵击石，石头无恙而鸡蛋碎了，是因为鸡蛋对石头的作用力小于石头对鸡蛋的作用力C．运动员从地上跳起，是由于地面给运动员的作用力大于运动员给地面的作用力D．甲、乙两队拔河，甲队胜，并不能说甲对绳的拉力大于乙对绳的拉力【答案】D【解析】A选项中，地对脚的力和脚蹬地的力是一对相互作用力，其大小相等，方向相反，所以A选项错误；B选项中，鸡蛋对石头的力和石头对鸡蛋的力是相互作用力，大小相等，但鸡蛋壳的抗撞击力较差，所以鸡蛋碎了，所以B选项错误；运动员能够从地面跳起是因为地面给运动员的力大于运动员自身的重力，所以C选项错误；甲乙两队拔河比赛，甲对乙的力和乙对甲的力是相互作用力，大小相等，但甲队胜是因为甲队受到地面的摩擦力大于乙队受到地面的摩擦力。
所以D选项正确。
【考点】本题考查对作用力与相互作用力的关系的理解。
高三物理牛顿第三定律试题答案及解析
高三物理牛顿第三定律试题答案及解析1. -根轻质弹簧竖直悬挂在天花板上，下端悬挂一小球，小球和弹簧的受力如右图所示，下列说法正确的是（）A．F1的施力者是弹簧B．F2的反作用力是F1C．F3的施力者是地球D．F2的反作用力是F3【答案】D【解析】由图知，F1的施力者是弹地球，故A错误；F2的反作用力是F3，故B错误；D正确；F3的施力者是小球，故C错误。
【考点】本题考查力、牛顿第三定律2.（20分）根据玻尔理论，电子绕氢原子核运动可以看作是仅在库仑引力作用下的匀速圆周运动，已知电子的电荷量为e，质量为m，电子在第1轨道运动的半径为r1，静电力常量为k。
（1）电子绕氢原子核做圆周运动时，可等效为环形电流，试计算电子绕氢原子核在第1轨道上做圆周运动的周期及形成的等效电流的大小；（2）氢原子在不同的能量状态，对应着电子在不同的轨道上绕核做匀速圆周运动，电子做圆周运动的轨道半径满足rn =n2r1，其中n为量子数，即轨道序号，rn为电子处于第n轨道时的轨道半径。
电子在第n轨道运动时氢原子的能量En为电子动能与“电子-原子核”这个系统电势能的总和。
理论证明，系统的电势能Ep 和电子绕氢原子核做圆周运动的半径r存在关系：Ep=-k（以无穷远为电势能零点）。
请根据以上条件完成下面的问题。
①试证明电子在第n轨道运动时氢原子的能量En 和电子在第1轨道运动时氢原子的能量E1满足关系式②假设氢原子甲核外做圆周运动的电子从第2轨道跃迁到第1轨道的过程中所释放的能量，恰好被量子数n=4的氢原子乙吸收并使其电离，即其核外在第4轨道做圆周运动的电子脱离氢原子核的作用范围。
不考虑电离前后原子核的动能改变，试求氢原子乙电离后电子的动能。
【答案】（1）（2）①证明见解析；②Ek=。
【解析】（1）设电子绕氢原子核在第1轨道上做圆周运动的周期为T1，形成的等效电流大小为I1，根据牛顿第二定律有（2分）则有（1分）又因为（2分）有（1分）（2）①设电子在第1轨道上运动的速度大小为v1，根据牛顿第二定律有（1分）电子在第1轨道运动的动能（1分）电子在第1轨道运动时氢原子的能量 E1= -k="-" k（2分）同理，电子在第n轨道运动时氢原子的能量 En=-k=-k（2分）又因为 rn =n2r1则有 En=-k=-k命题得证。
高中物理高考复习课件：牛顿第三定律
解析：毽子对脚的作用力与脚对毽子的作用力是相互作用力，根据牛顿第三定 律可知，二者大小相等，方向相反，故A、B、C错误；由弹力的产生可知，脚对 毽子的作用力是由于脚发生形变产生的，故D正确．
4．如图所示，小明撑杆使船离岸，下列说法正确是( ) A．小明与船之间存在摩擦力 B．杆弯曲是由于杆对小明施加了力 C．杆对岸的力大于岸对杆的力 D．小明对杆的力和岸对杆的力是一对相互作用力
答案，故选项A错误；猴子受的重力施力物体 是地球，故选项B错误；猴子处于静止状态受重力和树枝的拉力两个力，故选项 C正确；树枝对猴子的拉力与猴子对树枝的拉力是一对作用力和反作用力，故选 项D错误．
例 4 [2023·江苏连云港高一上期中] 如图所示，杂技演员有高超的技术，能轻松地单手撑在凳子上，前 臂保持竖直状态，下列说法正确的是( ) A．杂技演员对凳子的压力就是杂技演员受到的重力 B．杂技演员的重心一定在前臂所在直线方向上 C．杂技演员受到凳子的支持力是手掌形变产生的 D．杂技演员对凳子的压力和地面对凳子的支持力是一对平衡力
依赖 关系
两个力一定同时产生、同时变 化、同时消失，不可能单独存 在
不存在依赖关系，撤除一个 力时，另一个力可依然存在， 只是受力不再平衡
共同点 大小相等、方向相反、作用在同一条直线上
【典例】 例 3 [教材P67图3.3－8改编] 猴子吊在空中静止，下列说法正确的是( ) A．猴子受的拉力施力物体是猴子 B. 猴子受的重力施力物体是树枝 C. 猴子处于静止状态受两个力 D．树枝对猴子的拉力与猴子对树枝的拉力是一对相互平衡的力
科学探究
通过实验探究，了解两个物体间作用力与反 作用力大小和方向的关系．
科学态度与 责任
能应用牛顿第三定律分析和解决实际问题．
4.5牛顿第三定律及受力分析
二 作用点一定要画在受力物体上
三有时为了使问题简化，出现一些暗示的提法，如 “轻绳”、“轻杆”表示不考虑绳与杆的重力；如 “光滑面”示意不考虑摩擦力．
四 注意每分析—个力，都应找出它的施力物体，以防 止多分析出某些不存在的力
作用力与反作用力和平衡力的区别
一对相互作用力
一对平衡力
相 同
等值、反向、同一直线
点
作用在两个物体上
不
同
性质相同
点
具有同时性
作用在一个物体上 性质不一定相同 不一定具有同时性
不能求合力（效果不能抵消） 能求合力（效果能抵消）
数学知识补充：
b
A
sin B=
c
c b
b
tan B=
a
C
B
a
变形：
b=c sin B a=c cos B
a
cos B=
c a
cot B =
b
0° 30° 60° 90°
sin
0
1
2
3
1
2
cos
1
3
1
0
2
2
tan
0
3
3
3
cot
3
3
0
3
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，作用在一条直线上。
五 分析物体受力时，除了考虑它与周围物体的作用外， 还要考虑物体的运动情况(平衡状态加速或减速运 动曲线运动)．当物体的运动情况不同时，其受力情 况必然不同．
4.5 牛三和物体的受力分析
牛顿第三定律和物体的受力分析
解析: 物体受到重力G和细绳的拉力F 是一对平衡力
若剪断细绳,F=0,而G仍然存在
拉力F为弹力,它和重力G是两种 性质不同的力
F
G 图
9
巩固练习
练习1: 关于物体间的相互作用,以下说法正确的是( )C
A.马拉车不动,是因为马拉车的力小于车拉马的力
B.马拉车加速前进,是因为马拉车的力大于车拉马 的力
24
如图所示：一物体静止在水平面上 请问它受几个力作用？
N
0
G 2个力：重力G、支持力N
25
受力分析的注意事项
1、物体所受的力都有其施力物体，否则该力不 存在； 2、受力分析时，只考虑根据性质命名的力； 3、对于摩擦力应充分考虑物体与接触面是否有 相对运动和相对运动趋势； 4、受力分析时，要抓主要矛盾，忽略次要矛盾； 5、根据物体的运动状态去检查物体的受力情况。
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练习3、如图所示：A、B两物体叠放在水平桌面 上，水平力F作用在B上，使两者一起向右匀速直 线运动，下列说法中正确的是（ BD）
A. A对B的静摩擦力大小为F，方向向左
B. 地面对B的滑动摩擦力大小为F，方向 向左
C. B物体受到向右的静摩擦力和向左的滑
动摩擦力
D.由于A、B一起做匀减速直线运动，故 AB
三．作用力与反作用力和平衡力间的关系 相同点： 大小相同、方向相反、作用 在同一条直线上
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作用力与反作用力和平衡力之间的区别
作用力和反作用力
一对平衡力
作用在两个物体上
作用在同一物体上
同时产生、同时变化、 撤去一个、另一个
同时消失
可依然存在
不可以相互叠加 一定是同一性质力
可相互叠加 可以不是同性质力
2010高考物理总复习名师学案--牛顿运动定律
2010高考物理总复习名师学案--牛顿运动定律●复习导航在前面两章对力和运动分别研究的基础上，本章研究力和运动的关系.牛顿运动定律是动力学的基础，也是整个经典物理理论的基础.正确地理解惯性的概念，理解物体间相互作用的规律，熟练地运用牛顿第二定律解决问题，是本章复习的重点.本章中还涉及到许多重要的研究方法，如：在牛顿第一定律的研究中采用的理想实验法；在牛顿第二定律研究中的控制变量法；运用牛顿第二定律处理问题时常用的隔离法和整体法；以及单位的规定方法、单位制的创建等.对这些方法在复习中也需要认真地体会、理解，从而提高认知的境界.高考关于本章知识的命题年年都有，既有对本章知识的单独命题，也有与其他知识的综合命题，既有选择题、填空题，也有计算题；既有考查对牛顿运动定律的理解及应用的传统题，也有与实际生活及现代科技联系的新颖题.新大纲对本章的要求有所降低，对牛顿第二定律只要求会用它解决单一物体（或可视为单一物体的连接体）问题.对于超重和失重，新大纲不再把它作为一个知识点，但仍把它作为牛顿运动定律的一个应用.本章可分成两个单元组织复习：（Ⅰ）牛顿运动定律.（Ⅱ）动力学的两类基本问题.第Ⅰ单元牛顿运动定律●知识聚焦一、牛顿第一定律１.定律内容：一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，直到有外力迫使它改变这种状态为止.2.关于牛顿第一定律的理解注意以下几点：（1）牛顿第一定律反映了物体不受外力时的运动状态.（2）牛顿第一定律说明一切物体都有惯性.（3）牛顿第一定律说明力是改变物体运动状态的原因，即力是产生加速度的原因.3.惯性：物体保持原来的匀速直线运动状态或静止状态的性质叫做惯性.一切物体都有惯性，惯性是物体的固有性质.质量是惯性大小的惟一量度.惯性与物体是否受力及受力大小无关，与物体是否运动及速度大小无关.惯性的表现形式：（1）物体在不受外力或所受的合外力为零时，惯性表现为使物体保持原来的运动状态不变（静止或匀速直线运动）.（2）物体受到外力时，惯性表现为运动状态改变的难易程度.惯性大，物体运动状态难以改变，惯性小，物体运动状态容易改变.4.理想实验方法：也叫假想实验或思想实验.它是在可靠的实验事实基础上采用科学的抽象思维来展开的实验，是人们在思想上塑造的理想过程.牛顿第一定律即是通过理想实验得出的，它不能由实际的实验来验证.二、牛顿第二定律１.定律内容：物体的加速度a跟物体所受的合外力Ｆ成正比，跟物体的质量m成反比，加速度的方向跟合外力的方向相同.2.公式：F合＝ma3.关于牛顿第二定律的理解，注意以下几点：（1）牛顿第二定律反映的是加速度与力和质量的定量关系：①合外力和质量决定了加速度，加速度不能决定力和质量；②大小决定关系：加速度与合外力成正比与质量成反比；③方向决定关系：加速度的方向总跟合外力的方向相同；④单位决定关系：应用F=ma进行计算时，各量必须使用国际单位制中的单位.（2）牛顿第二定律是力的瞬时规律，它说明力的瞬时作用效果是使物体产生加速度.加速度跟力同时产生、同时变化、同时消失.(3)根据力的独立作用原理，用牛顿第二定律处理物体在一个平面内运动的问题时，可将物体所受各力正交分解，在正交的方向上分别应用牛顿第二定律的分量形式：F x=ma x，F y＝ma y列方程.三、牛顿第三定律1.定律内容：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，作用在一条直线上.2.关于一对作用力、反作用力的关系，除牛顿第三定律反映的“等大、反向、共线”的关系外，还应注意以下几点：（1）同性：一对作用力、反作用力必定是同种性质的力.（2）同时：一对作用力、反作用力必定同时产生，同时变化、同时消失.（3）异物：一对作用力、反作用力分别作用在相互作用的两个物体上，它们的作用效果也分别体现在不同物体上，不可能相互抵消，这是一对作用力、反作用力和一对平衡力最根本的区别.四、牛顿定律的适用范围对于宏观物体低速的运动(运动速度远小于光速的运动)，牛顿运动定律是成立的，但对于物体的高速运动(运动速度接近光速)和微观粒子的运动，牛顿运动定律就不适用了，要用相对论观点、量子力学理论处理.●疑难辨析1.惯性是物体的固有属性，与物体的运动情况及受力情况无关.质量是惯性大小的惟一量度.当物体不受外力或所受外力的合力为零时，惯性表现为维持原来的静止或匀速直线运动状态不变.当物体受到外力作用而做变速运动时，物体同样表现具有惯性.这种表现可以从两方面说明：第一，物体表现出具有反抗外力的作用而维持其原来运动状态不变的趋向.具体的说，外力要迫使物体改变原来的运动状态，而物体的惯性要反抗外力的作用而力图维持物体原来的运动状态，这一对矛盾斗争的结果表现为物体运动状态改变的快慢——产生大小不同的加速度，在同样大小的力作用下，惯性大的物体运动状态改变较慢（加速度小），惯性小的物体运动状态改变较快（加速度较大）.第二，做变速运动的物体虽然每时每刻速度都在变化，但是每时每刻物体都表现出要维持该时刻速度不变的性质，只是由于外力的存在不断地打破它本身惯性的这种“企求”，致使速度继续变化，如果某一时刻外力突然撤消，物体就立刻“维持住”该时刻的瞬时速度不变而做匀速直线运动，这充分反映了做变速运动的物体仍然具有保持它每时每刻的速度不变的性质——惯性.有的同学总认为“惯性与物体的运动速度有关，速度大，惯性就大；速度小，惯性就小”.理由是物体运动速度大，不容易停下来；速度小，容易停下来.产生这种错误认识的原因是把“惯性大小表示运动状态改变的难易程度”理解成“惯性大小表示把物体从运动变为静止的难易程度”.事实上，在受到了相同阻力的情况下，速度（大小）不同质量相同的物体，在相同的时间内速度的减小量是相同的.这就说明质量相同的物体，它们改变运动状态的难易程度是相同的，所以它们的惯性是相同的，与它们的速度无关.2.牛顿第二定律的适用范围是：低速(相对于光速)、宏观(相对微观粒子).用F＝ma列方程时还必须注意其“相对性”和“同一性”.所谓“相对性”是指：在中学阶段利用F＝ma求解问题时，式中的a相对的参照系一定是惯性系，一般以大地为参照系.若取的参照系本身有加速度，那么所得的结论也将是错误的.“同一性”是指式中的F、m、a三量必须对应同一个物体.譬如图3—1—1中，在求物体A的加速度时，有些同学总认为B既然在A上，应该有F－μ1（m A＋m B）g－μ2m B g＝（m A＋m B）ɑA.分析此方程，方程的左边是物体A受的合外力，但方程的右边却是A和B的总质量，显然合力F与m不对应，故此方程是错误的.图3—1—1●典例剖析［例1］下列关于惯性的说法正确的是A.物体只有静止或做匀速直线运动时才有惯性B.物体受到外力时惯性消失C.汽车速度越大越难刹车，表明速度越大惯性越大D.在宇宙飞船中的物体处于完全失重状态，所以没有惯性E.乒乓球可以快速抽杀，是因为乒乓球惯性小【解析】惯性是物体的固有属性，质量是惯性大小的惟一量度，惯性与物体所处的运动状态无关，与物体是否受力及受力大小无关.所以A、B、C、D选项均错.正确选项为E.【思考】物体重力越大，惯性一定越大吗？【思考提示】物体的质量是惯性大小的惟一量度，由G=mg知，在地球上不同地方，在离地面不同高度时，在不同星球表面，重力加速度大小不同，这使得同一物体在不同地方所受重力不同，重力大的物体的质量不一定大，所以，不能根据重力大小判断惯性大小.【说明】1.“惯性越大运动状态越难改变”.“汽车速度越大越难刹车”.第一个“难”字与第二个“难”字的含义是不一样的.前者指的是速度变化快慢（加速度）相同时，物体所受的合外力不同，力大时即运动状态难改变；力小时运动状态容易改变.后者指的是刹车过程中力相同时，初速度越大，停下来速度变化量越大，所用时间越长；速度越小，停下来所用时间越短.因此速度越大的汽车越难停下来，不是因为运动状态难改变，而是因为运动状态改变量增大的缘故.2.在分析判断有关惯性的问题时，必须深刻理解惯性的物理意义，抛开表面现象、抓住问题本质.【设计意图】设计本例是为了帮助学生深刻理解惯性的含义，明确惯性与什么因素有关，与什么因素无关.掌握判断惯性大小的依据和方法.［例2］如图3—1—2所示，质量为m的人站在自动扶梯上，扶梯正以加速度a向上减速运动，a与水平方向的夹角为θ.求人受的支持力和摩擦力.图3—1—2【解析】利用牛顿定律解题时，基本思路是相同的，即先确定研究对象，再对其进行受力分析，最后列方程求解.方法1：以人为研究对象，他站在减速上升的电梯上，受到竖直向下的重力m g和竖直向上的支持力F N，还受到水平方向的静摩擦力F f，由于物体斜向下的加速度有一个水平向左的分量，故可判断静摩擦力的方向水平向左.人受力如图3—1—3所示，建立如图所示的坐标系，并将加速度分解为水平加速度a x和竖直加速度a y，如图3—1—4所示，则图3—1—3 图3—1—4a x=a cosθa y=a sinθ由牛顿第二定律得F f=ma xmg-F N=ma y求得F f=ma cosθ,F N=m(g-a sinθ)方法2：以人为研究对象，受力分析如图3—1—5所示.因摩擦力F f为待求，且必沿水平方向，设为水平向右.建立图示坐标，并规定正方向.图3—1—5根据牛顿第二定律得x方向mg sinθ－F N sinθ－F f cosθ＝ma①y 方向 mg cos θ＋F f sin θ－F N cos θ＝0 ②由①、②两式可解得F N =m (g -a sin θ），F f =-ma cos θ.F f 为负值，说明摩擦力的实际方向与假设方向相反，为水平向左.【思考】 (1)扶梯以加速度a 加速上升时如何?(2)请用“失重”和“超重”知识定性分析人对扶梯的压力是大于人的重力还是小于人的重力？【思考提示】 （1）扶梯以加速度a 加速上升时支持力F N 大于重力，大小为F N =m (g +a sin θ)静摩擦力方向水平向右，大小为F f =ma cos θ(2)扶梯减速上升时，加速度斜向下，扶梯上的人处于失重状态，故人对扶梯的压力小于他的重力；扶梯加速上升时，加速度斜向上，扶梯上的人处于超重状态，故人对扶梯的压力大于他的重力.【说明】 1.利用正交分解法解决动力学问题建立坐标系时，常使一个坐标轴沿着加速度方向，使另一个坐标轴与加速度方向垂直，从而使物体的合外力沿其中一个轴的方向，沿另一轴的合力为零.但有时这种方法并不简便，例如本题.所以要根据具体问题进行具行分析，以解题方便为原则，建立合适的坐标系.2.判断静摩擦力的方向、计算静摩擦力的大小是一难点.在物体处于平衡状态时，可根据平衡条件判断静摩擦力的方向，计算静摩擦力的大小；若物体有加速度，则应根据牛顿第二定律判断静摩擦力的方向，计算静摩擦力的大小.【设计意图】 1.强调建立坐标系的方法和灵活性.2.说明利用牛顿第二定律判断静摩擦力方向、计算静摩擦力大小的方法.［例3］如图3—1—6所示，沿水平方向做匀变速直线运动的车厢中，悬挂小球的悬线偏离竖直方向37°角，球和车厢相对静止，球的质量为1 kg.（g ＝１0 m/s 2，sin27°＝0.6，cos27°＝0.8）图3—1—6（１）求车厢运动的加速度并说明车厢的运动情况.（2）求悬线对球的拉力.【解析】 (1)球和车厢相对静止，它们的运动情况相同，由于对球的受力情况知道的较多，故应以球为研究对象.球受两个力作用：重力mg 和线的拉力F ，由于球随车一起沿水平方向做匀变速直线运动，故其加速度沿水平方向，合外力沿水平方向.做出平行四边形，如图3—1—7所示.球所受的合外力为F 合＝mg t a n27°由牛顿第二定律F 合＝ma 可求得球的加速度为a ＝m F 合＝gtan27°＝7.5 m/s 2加速度方向水平向右.车厢可能水平向右做匀加速直线运动，也可能水平向左做匀减速直线运动.（2）由图3—1—7可得，线对球的拉力大小为图3—1—7F ＝8.010137cos ⨯=︒mg N ＝12.5 N 【思考】 （1）若本题不知道悬线偏离竖直方向的角度，而知道车厢的加速度a ，如何求悬线的拉力及偏角？并进一步讨论偏角大小与加速度大小的关系？（2）坐在封闭的车厢中，你设计一种判断车厢运动情况的方法.【思考提示】 （1）同样是先根据球的受力情况及加速度方向判断出合力的方向，再画出平行四边形如图3—1—7所示，由勾股定理可求得悬线的拉力为：F =222222a g m a m g m +=+悬线与竖直方向的夹角α为tan α=ga mg ma = 由此式可知，小车的加速度越大，悬线与竖直方向的偏角越大.（2）可根据本例题的方法，用线悬挂一个小物体，根据悬线偏离竖直方向的角度判断车厢的加速度方向和加速度大小.【说明】 本题的解题关键是根据小球的加速度方向，判断出物体所受合外力的方向，然后画出平行四边形，解其中的三角形就可求得结果.这也是解决“二力”问题的最简便有效的方法，希望读者能切实掌握.【设计意图】 通过本例题向学生说明：①如何根据加速度方向判断合外力方向；②对于“二力”问题如何利用解三角形的方法分析求解.［例4］如图3—1—8所示，一个弹簧台秤的秤盘和弹簧质量都不计，盘内放有一质量m =12 kg 并处于静止的物体P ，弹簧劲度系数k=300 N/m ，现给P 施加一个竖直向上的力F ，使P 从静止开始始终向上做匀加速直线运动，在这过程中，头0.2 s 内F 是变力，在0.2 s 后F 是恒力，则图3—1—8（1）物体P 做匀加速运动的加速度大小为多少？（2）F 的最小值、最大值分别为多少？【解析】 物体P 与托盘分离的条件为相互间弹力为零.物体P 与托 盘分离前F 为变力，分离后F 为恒力.因托盘不计质量，所以分离时必是弹簧原长的时刻.mg =k Δx ①Δx =21a t 2 ②由①②得a =20 m/s 2F 最小值为P 刚开始加速时，P 与托盘整体受力如图3—1—9所示即：F min =ma =12×20 N=240 NF 最大值即为P 刚要离开托盘时和离开托盘后，F max -m g=ma图3—1—9所以F max =m (g +a )=360 N【思考】 你能否写出力F 随时间变化的关系式.【思考提示】 当t ≤0.2 s 时F +kx -mg =maF =m (g +a )-kx=m (g +a )-k (Δx -21at 2) =ma +21kat 2 当t ＞0.2 s 时F 为恒力，F =m (g +a ).【说明】 有弹簧弹力参与下的物体做匀加速运动，必有其他力也为变力，所以F 的取值有一定范围.若图3—1—9中F 仍为恒力作用，则物体做加速度减小的变加速运动.本题中若托盘也有质量，则0.2 s 末，即物体P 与托盘分离处只有相互作用力为零的结论，而无弹簧处于原长的结论（弹簧有一定的压缩量）.详细分析物体运动的各个阶段特征及其受力情况，找出各阶段的转折点临界点，是解答好变力问题或变加速运动问题的基础.【设计意图】 通过本例题使学生学会临界问题的分析方法，知道对于临界问题，关键是根据临界状态的特点判断临界条件，如本例题中物体和秤盘分离的临界条件为它们之间相互作用的弹力为零.‴［例5］如图3—1—10所示，竖直光滑杆上套有一小球和两根弹簧，两弹簧的一端各与小球相连，另一端分别用销钉M 、N 固定于杆上，小球处于静止状态，设拔去销钉M 瞬间，小球加速度大小为12 m/s 2，若不拔去销钉M 而拔去销钉N 的瞬间，小球的加速度可能是（g 取10 m/s 2）A.22 m/s 2 竖直向上B.22 m/s 2 竖直向下C.2 m/s 2 竖直向上D.2 m/s 2 竖直向下【解析】 因为弹簧原来的压缩和伸长状态未知，所以本题有多种情况需讨论.（1）平衡时两弹簧均处于伸长状态，小球受力如图3—1—11所示.F M =mg +F N ①拔去M 后，F N +mg =ma =12m ②拔去N 后，F M -mg =ma ′ ③ 由①②③得a ′=2 m/s 2方向向上，C 正确（2）平衡时两弹簧均处于压缩状态,小球受力如图3—1—12所示F N ′=mg +F M ′ ④拔去M 后，F N ′-mg =ma =12m ⑤拔去N 后，F M ′+mg =ma ″ ⑥由④⑤⑥得：a ″=22 m/s 2,方向竖直向下，B 正确（3）平衡时，M 处于伸长，N 处于压缩状态，则受力图应为图3—1—13所示 F M ″+F N ″=mg ⑦拔去M 后F M ″消失，应用F N ″-mg =ma =12m ⑧由⑦式可知，F N ″＜mg 由⑧式可知，F N ″＞mg 矛盾，所以（3）假设不成立（4）平衡时，若M 处于压缩，N 处于伸长，则同（3）类似，也发生矛盾，所以（4）不成立，故本题应选BC.图3—1—10 图3—1—11 图3—1—12 图3—1—13【思考】你能否根据拔去销钉M瞬间的加速度大小和加速度可能的方向，判断上、下两弹簧的形变情况？【思考提示】若拔去销钉M瞬间，加速度方向向下，由于a=12 m/s2＞g，故下面弹簧必伸长，则拔去销钉M前，由平衡条件知上面弹簧也为伸长状态，若拔去销钉M瞬间，加速度方向向上，则下面弹簧必为压缩状态，则拔去销钉前，由平衡条件知下面弹簧也为压缩状态.由于小球的加速度方向只有向上、向下两种可能性，所以，上、下两弹簧的形变情况也只有上述两种可能性.【说明】判断拔去销钉之前，两弹簧所处状态，是解决该题的关键.还有一些情况：如①M压缩，N 伸长②M、N均处于原长③M伸长，N原长等均不可能，因为弹簧所处的状态不同，因而拔去N出现了多解的可能性.象本题有一定发散性、讨论性的问题，在高考不断向能力考核转化的形势下显得更为重要，应加强该类问题练习.【设计意图】（1）通过本例说明瞬时问题的分析方法.（2）对于多解问题，强调要把各种可能性分析全面.●反馈练习★夯实基础1.伽利略的理想实验证明了①要物体运动必须有力作用，没有力作用物体将静止②要物体静止必须有力作用，没有力作用物体就运动③要使物体由静止变运动，必须受不为零的合外力作用，且力越大速度变化越快④物体不受力时，总保持原来的匀速直线运动状态或静止状态A.①②B.③④C.①③D.②④【解析】力不是维持物体运动的原因，而是改变物体运动状态的原因，故选项①、②均错.物体的运动不需要力来维持，在物体不受力时，惯性使物体保持原来的运动状态不变，④选项正确.由牛顿第二定律得：F合=ma合外力越大，物体的加速度越大（同一物体m一定），速度变化越快.③选项正确.故选B.【答案】B2.下列现象中，体现了“力是改变物体运动状态的原因”思想的是①树欲静而风不止②汽车关闭发动机后逐渐停下来③楚霸王不能自举其身④扫帚不到，灰尘照例不会自己跑掉A.①②③④B.①②C.①②④D.只有②【答案】C3.跳高运动员从地面上跳起，是由于①地面给运动员的支持力大于运动员给地面的压力②运动员给地面的压力大于运动员受的重力③地面给运动员的支持力大于运动员受的重力④运动员给地面的压力等于地面给运动员的支持力以上说法正确的是A.只有①B.只有④C.②③D.②③④【解析】运动员受重力和支持力，其中支持力和对地面的压力是一对作用力和反作用力，故大小相等且大于重力.【答案】 C4.如图3—1—14是做直线运动的物体受力F 与受力后位移s 的关系图，则从图可知图3—1—14①这物体至位移s 2时的速度最小②这物体至位移s 1时的加速度最大③这物体至位移s 1后便开始返回运动④这物体至位移s 2时的速度最大以上说法正确的是A.只有①B.只有③C.①③D.②④【解析】 由图3—1—14知，力的方向始终跟位移方向相同，所以物体始终做加速运动，在位移s 2处，物体的速度最大，在位移s 1处物体受力最大，则在该处物体的加速度最大.选项D 正确.【答案】 D5.质量为m 的木块位于粗糙水平桌面上，若用大小为F 的水平恒力拉木块，其加速度大小为a .当拉力方向不变，大小变为2F 时，木块的加速度大小为a ′，则A.a ′=aB.a ′＜2aC.a ′＞2aD.a ′=2a【解析】 由牛顿第二定律得F -F f =ma2F -F f =ma ′由于物体所受的摩擦力F f =μF N =μmg即F f 不变，所以a ′=m F a m F F F m F F fff f+=+-=-2)(22 =2a +μg ＞2a选项C 正确【答案】 C6.如图3—1—15所示，一个劈形物体ABC 置于固定的光滑斜面上，AB 面光滑且水平，在AB 面上放一个小物体，现将ABC 由静止开始释放，则在小物块碰到斜面之前的运动由它的受力情况可知是图3—1—15A.匀速直线运动B.初速度为零的匀加速直线运动C.自由落体运动D.平抛运动【解析】 小物体只在竖直方向上受重力和支持力，水平方向不受力，所以，小物体在碰到斜面之前只能在竖直方向上做匀加速直线运动，故选项B 正确.【答案】 B7.一个小孩在蹦床上做游戏，他从高处落到蹦床上后又被弹起到原高度.小孩从高处开始下落到弹回的整个过程中，他的运动速度随时间变化的图象如图3—1—16所示，图中oa 段和cd 段为直线根据此图象可知，小孩和蹦床相接触的时间为图3—1—16A.t 2~t 4B.t 1~t 4C.t 1~t 5D.t 2~t 5【解析】 小孩从高处下落，在接触蹦床前，他做匀加速直线运动，其速度图象为直线，即oa 段；小孩接触蹦床后，先做加速度逐渐减小的加速运动(t 1~t 2),t 2时刻加速度减小到零时，速度达到最大；然后小孩又做加速度逐渐增大的减速运动（t 2~t 3),到t 3时刻小孩速度减小到零；接着小孩又向上做加速度逐渐减小的加速运动（t 3~t 4)，到t 4时刻加速度减小到零，速度增大到最大；然后小孩又做加速度逐渐增大的减速运动（t 4~t 5)，到t 5时刻，小孩离开蹦床；之后小孩向上做匀减速运动（t 5~t 6).所以，在t 1~t 5这段时间内，小孩与蹦床接触.选项C 正确.【答案】 C8.设洒水车的牵引力不变，所受阻力跟车重成正比，洒水车在水平直公路上行驶，原来是匀速的，开始洒水后，它的运动情况是A.继续做匀速运动B.变为做匀加速运动C.变为做变加速运动D.变为做匀减速运动【解析】 设牵引力为F ，洒水车的质量为m ，阻力为kmg ，由牛顿第二定律得F -kmg =maa =mF -kg 开始时F =kmg ，a =0，随着m 减小,a 逐渐增大，故酒水车做加速度逐渐增大的加速运动，选项C 正确.【答案】 C9.一只木箱在水平地面上受到水平推力F 作用，在5 s 时间内F 的变化和木箱速度变化如图3—1—17中(a)、(b)所示，则木箱的质量为_______ kg ，木箱与地面间的动摩擦因数为_______.(g =10 m/s 2)图3—1—17【解析】 由v-t 图象知，物体在0~3 s 做匀加速直线运动，加速度大小为 a =36=∆t v m/s 2=2 m/s 2 在3 s~5 s 物体做匀速直线运动，则由牛顿第二定律得 F 1-μmg =ma F 2-μmg =0解得：m =25 kg,μ=0.2 【答案】 25；0.2 ★提升能力10.光滑的水平面上有一质量为m =1 kg 的小球，小球与水平轻弹簧和与水平成θ=30°角的轻绳的一端相连，如图3—1—18所示，此时小球处于静止状态，且水平面对小球的弹力恰好为零.当剪断绳的瞬间，小球的加速度大小及方向如何？此时轻弹簧的弹力与水平面对球的弹力的比值为多少？（g 取10 m/s 2）图3—1—18【解析】 因此时水平面对小球弹力为零，故小球在绳未剪断时受三个力的作用，如图所示，由于小球处于平衡态，依据小球在水平和竖直方向受力平衡求出F T 和F 的大小.剪断绳时，F T =0，小球在竖直方向仍平衡，但在水平方向所受合外力不为零，从而产生加速度绳未断时，由平衡条件得 F T c os 30°=F F T s in30°=mg解得F =3mg =103 N.绳剪断瞬间，小球受弹簧的拉力F 、重力mg 和支持力F N ，则 F =ma F N =mg解得a =103 m/s 2,3=NF F. 【答案】 103 m/s 2，水平向左；311.如图3—1—19所示，自由下落的小球下落一段时间后，与弹簧接触，从它接触弹簧开始到将弹簧。
受力分析的方法与技巧
受力分析的方法与技巧
受力分析是工程力学中重要的分析方法之一，它能够帮助我们理解物体在受到力的作用下的运动和形变特征，是工程设计和问题解决的基础。
以下是受力分析的方法和技巧：
1. 绘制自由体图：将物体从结构中分离出来，绘制出物体的自由体图。
这样做可以将物体与外界隔离，分离出受力和受力反作用力，为后面的受力分析提供便利。
2. 确定坐标系和参考点：在自由体图中，确定坐标系和参考点，以便进行向量运算。
参考点通常是力的作用点或者支撑点。
3. 应用牛顿第二定律：利用牛顿第二定律F=ma，确定物体所受的所有力。
在使用这个公式时，将所有力沿着坐标系分解成水平和垂直方向上的分量，以便进行处理。
4. 列方程组解方程：将受力分解成不同方向和分量后，利用牛顿第三定律，列出所有力的平衡方程，再解出所有未知力的值。
5. 注意力的性质：力在作用时具有大小、方向和作用点三个性质。
在分析过程中，应该特别关注力的作用点、大小和方向的变化。
6. 注意静力平衡条件：在分析静力平衡问题时，应该特别注意静力平衡的条件。
静力平衡要求物体处于静止状态，因此受力矩为零，在受力分析中应予以充分考虑。
7. 分析过程中应注重物理意义：受力分析不只是一种计算方法，更重要的是理解受力的物理意义和物体受力时的动态过程，以便更好地理解工程力学的基本理论和应用方法。
总的来说，受力分析需要充分理解物理知识和运用数学方法，以便有效地分析和解决工程问题。
牛顿第三定律课件
1.作用力和反作用力的理解 (1)三个性质
(2)四个特征
等值 反向 共线 同性质
作用力和反作用力大小总是相等的 作用力和反作用力方向总是相反的 作用力和反作用力总是在同一条直线上 作用力和反作用力性质总是相同的
2.牛顿第三定律的适用范围 牛顿第三定律是个普遍定律。所阐明的作用力与反作用力的关 系不仅适用于静止的物体之间,也适用于相对运动的物体之间,这 种关系与作用力性质、物体质量大小、作用方式(接触还是不接 触)、物体运动状态及参考系的选择均无关。
一对平衡力对物体的 作用效果使物体保持 平衡状态
【例题2】 (多选)如图所示,用绳把桶悬挂在天花板上时,下列说 法正确的是( )
A.桶受到的重力和绳受到的拉力是一对平衡力 B.桶受到的重力和桶受到的拉力是一对平衡力 C.桶受到的重力和桶受到的拉力是一对作用力与反作用力 D.桶受到绳的拉力和绳受到桶的拉力是一对作用力与反作用力 解析:桶受到的重力和绳受到的拉力分别作用在桶和绳上,不是 一对平衡力,也不是一对作用力和反作用力,选项A错误;桶受到的 重力和桶受到的拉力均作用在桶上,等大反向,是一对平衡力,选项B 正确,C错误;桶受到绳的拉力和绳受到桶的拉力是桶和绳间的相互 作用,选项D正确。 答案:BD
在空中飞行的子弹(空气阻力不计),所受的力有( ) A.只受重力 B.重力,向前的冲力 C.重力,火药爆炸产生的气体对子弹的推力 D.以上说法都不对 解析:子弹在飞行过程中,只受到重力作用。 答案:A
正确理解牛顿第三定律 “掰腕子”是比较臂力大小的一种常见比赛。在一次“掰腕子”比 赛中,甲轻松地胜了乙,是否是因为甲对乙的作用力大于乙对甲的 作用力?
A.3个,4个 B.4个,4个 C.4个,5个 D.4个,6个 解析:对物体A受力分析,竖直方向上受两个力:重力和支持力,水 平方向受两个力:水平力F和B对A的摩擦力,即物体A共受4个力作 用;对物体B受力分析,竖直方向上受3个力作用:重力、地面的支持 力、A对B的压力,水平方向受两个力作用:水平力F和A对B向右的 摩擦力,即物体B共受5个力的作用,故选项C正确。 答案:C
高中物理牛顿第三定律知识点分析_
高中物理牛顿第三定律知识点分析_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作用力反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FN(或对悬挂物的拉力)小于物体的重力mg，即FN=mg-ma，当a=g时，FN=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。
高中物理难点-1-物体受力分析
第 - 1 - 页 共 2 页难点之一 物体受力分析1.受力分析的方法：假设法、运动状态法、牛顿定律、整体法和隔离法、2.受力分析的依据：各种性质力的产生条件及各力方向的特点3.受力分析的步骤 ：为了在受力分析时不多分析力，也不漏力，一般情况下按下面的步骤进行： （1）确定研究对象 —可以是某个物体也可以是整体。
（2）按顺序画力a ．先画重力：作用点画在物体的重心，方向竖直向下。
b ．次画已知力c ．再画接触力—（弹力和摩擦力）：看研究对象跟周围其他物体有几个接触点（面），先对某个接触点（面）分析，若有挤压，则画出弹力，若还有相对运动或相对运动的趋势，则再画出摩擦力。
分析完一个接触点（面）后，再依次分析其他的接触点（面）。
d ．再画其他场力：看是否有电、磁场力作用，如有则画出。
（3）验证：a ．每一个力都应找到对应的施力物体 b.受的力应与物体的运动状态对应。
说明：分析物体受力时，除了考虑它与周围物体的作用外，还要考虑物体的运动情况(平衡状态、加速或减速)，当物体的运动情况不同时，其情况也不同。
4. 受力分析的辅助手段（1）物体的平衡条件（共点力作用下物体的平衡条件是合力为零）（2）牛顿第二定律（物体有加速度时）（3）牛顿第三定律（内容：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，作用在一条直线上）例1：如图1—12所示，A 、B 两物体竖直叠放在水平面上，今用水平力F 拉物体，两物体一起匀速运动，试分析A 、B 间的摩擦力及B 与水平面间的摩擦力。
例2：如图1—10所示，物体A 叠放在物体B 上，水平地面光滑，外力F 作用于物体B 上使它们一起运动，试分析两物体受到的静摩擦力的方向。
整体法隔离法概念将几个物体作为一个整体来分析的方法将研究对象与周围物体分隔开的方法选用原则研究系统外的物体对系统整体的作用力研究系统内物体之间的相互作用力注意问题分析整体周围其他物体对整体的作用。
而不画整体内部物体间的相互作用。
2010年高考理综(全国I卷)全解析(物理部分)(1)
2010年全国高考物理试题（全国1卷）解析【解析】：本题考查牛顿第二定律和弹簧弹力的特点。
弹簧的弹力与与形变量成正比，在形变量不变的情况下，弹力不变。
在木板抽出的瞬间，弹簧的形变还没有来得及发生改变，所以弹力不变。
对木块1，原来力平衡，抽出后力没有发生变化，所以加速度为0。
抽出后，木板对木块2的弹力消失，所以通过将木板抽出前后对比，利用牛顿第二定律可得2m M a g M+=，所以答案为C 。
【方法提炼】：在分析物体受力时，要选择合适的研究对象，利用牛顿第一定律和牛顿第三定律分析物体的受到的力，进一步计算物体的加速度。
16．关于静电场，下列结论普遍成立的是A．1 tanθB．1 2tanθC．tanθD．2tanθ【解析】：本题考查平抛运动。
平抛运动中经常涉及物体的水平速度、竖直速度、水平位移、竖位移、位移偏转角和速度偏转角这六个内容。
在本题中，小球垂直打在斜面上，说明小球的速度与水平方向的夹角与θ互余。
所以有1tantanyxvvαθ==，又速度偏转角的正切是位移偏转角正切的2倍，所以有11tan22tanyxαθ==。
所以答案为B。
【方法提炼】高中物理主要研究物体的运动，而每种运动对应各自的研究方法和物理规律，所以在解决问题时，要先分析物体所做的运动，在这个运动过程中，涉及到哪些物理量或过程，应用哪个规律可以得出结论。
19．右图为两分子系统的势能P E 与两分子间距离r 的关系曲线。
下列说法正确的是A ．当r 大于1r 时，分子间的作用力表现为引力B ．当r 小于1r 时，分子间的作用力表现为斥力C ．当r 大于2r 时，分子间的作用力为零D ．在r 由1r 变到2r 的过程中，分子间的作用力做负功【解析】：本题考查分子间作用力做功和分子势能变化的关系。
分子间存在引力，同时也存在斥力。
由图象可知，当r 等于1r 时，分子势能为零。
当分子间距离r 由小于1r 增大到1r 的过程中，分子势（1）若图2中示波器显示屏横向的每大格（5小格）对应的时间为5.00×210-s,则圆盘的转速为转/s。
3.3牛顿第三定律人教版(教材)高中物理必修第一册PPT
三、物体受力的初步分析
分析物体的受力，有两条思路。一是根据物体运动状态的变化来分析和判断 其受力情况，这是下一章学习的内容；二是根据各种力的特点，从相互作用的角 度来分析物体的受力。下面我们先从后一思路来分析物体的受力情况，为力与运 动关系的分析奠定必要的基础。在高中物理的力学部分，我们遇到的力主要是重 力、弹力和摩擦力。
A．作用力大时，反作用力小 B．作用力和反作用力的方向总是相反的 C．作用力和反作用力是作用在同一个物体上的 D．牛顿第三定律在物体处于非平衡状态时不再适用
B [图象中的两条图线对应的纵坐标大小相等、符号相反，故A错误，B正确； 作用力与反作用力作用在两个相互作用的物体上，C错误；在任何情况下，两 物体之间的作用力和反作用力都遵守牛顿第三定律，D错误．]
解析：选D 以猴子为研究对象，分析猴子的受力如图甲所 程，使消费者获得产品或者服务的实际支出成本比传统模式下更低。这种模式下消费者获得实际优惠，平台方利用产生的闲置资源，进行再次分配，从而获得收益，形成一种社会资
源有效利用的双赢局面。
示，竖直方向受重力mg和杆对猴子的摩擦力Ff，则有mg＝ 23.诗人在饮酒后，唱出对远在天边的女子的思念：渺渺兮予怀，望美人兮天一方。
解析：
(1)由图像知，图线关于横轴对称，因此横轴表示时间(t)，纵轴表示力(F)。 (2)由(1)可知题图乙关于t轴对称，表明作用力和反作用力的大小始终相等，A
正确；从题图乙可以看出作用力和反作用力同时产生、同时消失，同时变化， C正确；题图乙上力的方向一正一负，表明作用力和反作用力方向相反，B错 误；两传感器间的作用力和反作用力分别作用在不同的物体上，D错误。
1.受力分析的一般顺序 一般先分析重力；再分析弹力，环绕物体一周，找出跟研究对象接触的物体，
分析物体的受力情况
02
物体受力基本概念
力的定义
总结词：力的本质
详细描述：力是物体之间的相互作用，是改变物体运动状态的原因。力不能脱离 物体而单独存在，有施力物体和受力物体之分。
力的三要素
总结词
大小、方向、作用点
详细描述
力的大小是指力的大小，单位是牛顿（N）；力的方向是指力的方向，可以用 箭头表示；力的作用点是指力的作用点，它决定了力的大小和方向。
牛顿第三定律
总结词
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。
详细描述
牛顿第三定律是牛顿运动定律中的一条，它 指出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。这意味着当一个物 体对另一个物体施加一个力时，另一个物体 会对施力物体施加一个大小相等、方向相反 的力。这个定律是理解物体相互作用的基础
力的表示方法
总结词
矢量表示法
详细描述
在物理学中，力通常用矢量表示。矢量表示法包括方向和大小两个要素，常用实线段表示力的大小和 方向，箭头的指向代表力的方向，箭头的长度代表力的大小。同时，根据平行四边形定则或三角形法 则，可以表示多个力的合成或分解。
03
物体受力分析方法
隔离法
总结词
将研究对象与其周围环境隔离，单独分 析研究对象所受的力。
分析物体的受力情况
• 引言 • 物体受力基本概念 • 物体受力分析方法 • 常见力分析 • 力的平衡与作用效果 • 物体受力情况的实例分析
01
引言
主题简介
分析物体的受力情况是物理学中的基 本问题，它涉及到物体运动状态的变 化和力的作用效果。
通过分析物体的受力情况，可以深入 理解力的概念、性质和作用方式，为 解决实际问题提供理论支持。
牛顿第三定律分析
牛顿第三定律分析【概念分析】：牛顿第三定律的表述为：相互作用的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。
牛顿第三运动定律研究的是物体之间相互作用制约联系的机制，研究的对象至少是两个物体，多于两个以上的物体之间的相互作用，总可以区分成若干两两相互作用的物体对。
作用力和反作用力是相互的，互相依赖相互依存，没有反作用的作用力是不存在的，力具有物质性，不能脱离开物体单独存在，都是以对方物体存在为前提，不能脱离物质而存在，力是两个以上的物体之间相互作用产生，作用力和反作用力同时产生、同时消失、同时变化，这两个力之间的地位对等。
作用力和反作用力必须是同一性质的力，如果作用力是弹力，那么反作用力必须也是弹力。
因为作用力和反作用力分别作用在两个不同的物体上，各自产生的作用效果不同，所以他们之间不能相互抵消，所以作用力和反作用力不能求和，不能写成矢量相加为零的等式。
牛顿第三运动定律只适用于惯性系中实物物体的相互作用，如果在电磁场中运动的电子，会受到电磁力的作用，但是没有考虑电子对电磁场的反作用力，非惯性系中的惯性力无反作用力。
在经典力学中，第三定律成立的条件是宏观物体作低速运动。
作用力与反作用力和平衡力的联系都是大小相等，方向相反，作用在同一条直线上。
作用力与反作用力和平衡力的区别就是相互作用力是大小相等、方向相反、作用在两个物体上且在同一直线上的力; 两个力的性质是相同的。
平衡力是作用在同一个物体上的两个力，大小相同，方向相反，并且作用在同一直线上。
两个力的性质可以是不同的，相互平衡的两个力可以单独存在，但相互作用力同时存在，同时消失。
【教材分析】：牛顿第三定律是牛顿运动定律的重要内容之一，它是把物体受到的力与其他物体受到的力联系起来的桥梁，因此它是对牛顿第一、二定律最有效的补充，有了它就会把受力分析的对象从一个物体扩展到多个物体，拓宽了分析思路和解题范围。
事实上，在利用牛顿运动定律解决运动与力的实际问题时，牛顿第三定律是必不可少的，所以通过本节课的学习，可以加深学生对力的概念的理解和有意识地利用该定律解决有关问题，培养学生严谨的思维能力。
剖析牛顿第三定律的内涵分辨相互作用力与平衡力
高一使用2020年12月剖祈牛顿第三定律的内涵分辨祖互作用力与平衡力■梅砚君牛顿第三定律是关于作用力与反作用力关系的定律，涉及牛顿第三定律的试题通常以选择题的形式出现，考查同学们对作用力与反作用力的理解和应用。
下面我们深入理解牛顿第三定律的内涵，深度辨析相互作用力与平衡力的关系，以期达到帮助同学们突破知识难点，拓展牛顿第三定律在新情境下的应用的目的。
一、深入理解牛顿第三定律的内涵1.物体间力的作用是相互的,即无论引力的作用、弹力的作用还是摩擦力的作用都是相互的。
2.物体间相互作用的一对力，其中一个力称为作用力，另外一个力称为反作用力。
需要明确的是：（1）只要有力发生，就一定有受力物体和施力物体；（）物体间力的作用是相互的，说明力是成对出现的；（3）作用力与反作用力是相对的，如果定义相互作用的一对力中的一个力是作用力，则另一个力就是反作用力。
3.牛顿第三定律的内涵可以概括为:四同、三异、三无关。
“四同”是指对于任何物体，无论何时、何地、何种情况、何种条件下,作用力和反作用力同大小，同性质，同一条直线，同时产生、变化和消失，没有先后主次之分三异”是指作用力和反作用力具有反向性（方向相反）、异体性（作用在彼此相互作用的两个物体上）和不同效果（两个力的作用效果不同且不能抵消）o“三无关”是指作用力和反作用力与物体的种类无关、与物体的运动状态无关、与有无其他物体参与作用无关。
例1用计算机辅助实验系统做验证牛顿第三定律的实验，点击实验菜单中“力的相互作用”，把两个力探头的挂钩钩在一起,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，可以得到以下实验结论（）oA.作用力与反作用力时刻相同B.作用力与反作用力作用在同一物体上C.作用力与反作用力大小相等D.作用力与反作用力方向相反C.F=^3Gf=3D F=3-Gf=6.G2.如图6所示，四个完全相同的轻质弹簧都处于水平位置，它们的右端受到大小相等的拉力F的作用，而左端的情况各不相同:（1）中弹簧的左端固定在墙上；（2）中弹簧的左端受到大小也为F的拉力；（3）中弹簧的左端拴一小物块i,小物块在粗糙的水平面上滑动；（4）中弹簧的左端拴一个小物块i,小物块在光滑的水平面上滑动。
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（2）在B物上向右加一恒 力F，A、B、C仍保持相 对静止。
（3）在A物上向右加一恒 力F，A、B、C一起向右 作匀速运动。
如图所示：一物体在粗糙水平面上向下运动 请问它受几个力作用？
G 3个力：重力G、支持力N、摩擦力f
如图所示：一物体沿粗糙墙壁向下运动 请问它受几个力作用？
0
v
G 1个力：重力G
如图所示：一物体被一根细绳悬挂在天花板下 请问它受几个力作用？
F
0
G
2个力：重力G、拉力F
如图所示：一物体被两根细绳悬挂在天花板下 请问它受几个力作用？
a
问题：鸡蛋碰石头，鸡蛋破了而石头丝毫无 损，说明石头对鸡蛋的作用力大，而鸡蛋对 石头的作用力小，这一判断对吗？
解答: 这一判断不对,鸡蛋碰石头,鸡蛋对石头
的力和石头对鸡蛋的力是一对作用力与反作用
力,大小必然相等,鸡蛋破了,是因为鸡蛋壳强度
不大,易碎.
平衡力：作用在物体上的两个力，如果大 小相等、方向相反且作用在一条直线上， 这两个力就是一对平衡力 三．作用力与反作用力和平衡力间的关系
F
0
F
G 3个力：重力G、2个拉力F
如图所示：一物体静止在水平面上 请问它受几个力作用？
N
0
G 2个力：重力G、支持力N
受力分析的注意事项
1、物体所受的力都有其施力物体，否则该力不 存在； 2、受力分析时，只考虑根据性质命名的力；
3、对于摩擦力应充分考虑物体与接触面是否有 相对运动和相对运动趋势；
练习2: 物体静放在水平面上,则(
AD )
A.桌面对物体的支持力的大小等于物体的重力,这两 个力是一对平衡力
B.物体所受的重力和桌子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 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 作用力和反作用力.
练习3、如图所示：A、B两物体叠放在水平桌面 上，水平力F作用在B上，使两者一起向右匀速直 线运动，下列说法中正确的是（ BD）
A. A对B的静摩擦力大小为F，方向向左 B. 地面对B的滑动摩擦力大小为F，方向 向左 C. B物体受到向右的静摩擦力和向左的 滑动摩擦力
D.由于A、B一起做匀减速直线运动，故 AB 间无摩擦力
A B
F
分析下列说法是否正确
• 1、人走路时，地对脚的力大于脚蹬地的力， 所以人才向前走。 • 2、马拉车，车子向前加速运动，是因为马 拉车的力大于车拉马的力。 • 3、以卵击石，石头没损伤而鸡蛋破了，这 是因为石头对鸡蛋的作用力大于鸡蛋对石 头的作用力。
图 F G
性质不同的力
巩固练习
练习1: 关于物体间的相互作用,以下说法正确的是 (C) A.马拉车不动,是因为马拉车的力小于车拉马的力 B.马拉车加速前进,是因为马拉车的力大于车拉马 的力 C.马拉车不论有没有拉动,马拉车的力的大小总等 于车拉马的力的大小 D.只有马拉车不动或马拉车匀速前进,才有马拉车 与车拉马的力大小相等
相同点： 大小相同、方向相反、作用 在同一条直线上
作用力与反作用力和平衡力之间的区别 作用力和反作用力
作用在两个物体上
同时产生、同时变化、 同时消失 不可以相互叠加 一定是同一性质力 一对平衡力 作用在同一物体上
撤去一个、另一个 可依然存在 可相互叠加
可以不是同性质力
例题1：一个的物体放在光滑的小平面上，物 体的左边用一条绳子固定在墙壁上，右边受到
4、受力分析时，要抓主要矛盾，忽略次要矛盾； 5、根据物体的运动状态去检查物体的受力情况。
练习题
1、如下图所示，A、B两物体保持相对静止， 且一直在水平地面向右作匀速运动，试分析A、 B的受力。
2、人在爬绳上升、下降的过程中，画出人的受力 图。
3、用隔离法画出下列三种情况，在地面上 A、B、C三物体的受力图。 （1）A、B、C保持相对静止。
2010届高考物理二轮复习 系列课件
12《牛顿第三定律和物 体的受力分析》
一．力是物体间的相互作用。 物体间力的作用总是相互的，同时产生的。
物体间相互作用的一对力通常叫做作用力与
反作用ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ。
二．两个物体之间的作用力和反作用力总 是大小相等，方向相反，作用在一条直线上。
这就是牛顿第三定律。
数学表达式为：F=－F’
• 人走路时，人和地球之间的作用力和反 作用力的对数有几对，都是哪几对？
• 教室里悬挂着的电灯，电灯和周围物体之 间作用力和反作用力的对数有几对，都是 哪几对？
物体受力分析的方法
隔离法：
把某物体从众多的物体中隔离出来，作为 研究对象。分析时，只分析周围物体对它的作 用力，而不分析它对周围物体的作用力。
拉力 F的作用而处于静止状态。(如图所示)
解析: 拉力T与拉力T’是一对平衡力 当T=0时,T1也消失
T和T1都为弹力,它们是一对性
质相同的力
T1
T
图
例题2: 用细绳悬挂一小物体,小物体处于平衡状 态.(如图所示) 解析: 物体受到重力G和细绳的拉力F 是一对平衡力 若剪断细绳,F=0,而G仍然存在 拉力F为弹力,它和重力G是两种
N
0
G 2个力：重力G、支持力N
如图所示：一物体在水平面上运动 请问它受几个力作用？
N f
0 V
G 3个力：重力G、支持力N、摩擦力f
如图所示：一物体在粗糙斜面上向上运动 请问它受几个力作用？
G 3个力：重力G、支持力N、摩擦力f
如图所示：一物体悬挂于天花板下 请问它受几个力作用？
F
0
G
2个力：重力G、拉力F
整体法：
把几个运动状态一样的物体看作一个物体去 作研究对象。方法同隔离法一样。
受力分析的步骤
1、先画已知力； 2、再画重力、电场力、磁场力； 3、找接触面，画接触力（弹力、摩擦力）； 4、若物体运动状态一致，可把物体视为一个 质点，把作用点集中到质点上； 5、检查有无漏力、错力。
如图所示：一物体静止在水平面上 请问它受几个力作用？