力的知识点及经典例题(高一).pdf

一、学习目标：1. 清楚力的作用是相互的，清楚作用力与反作用力的概念2. 理解牛顿第三定律的确切含义，会用它解决简单的问题3. 会区分平衡力、作用力与反作用力二、学习要点：1. 掌握牛顿第三定律并会用它分析实际问题2. 区别平衡力、作用力和反作用力三、课程精讲：思考 1：力是怎样定义的？实验演示1：取两块海绵进行实验，对齐并相互挤压，可以观察到其形状发生了变化，为什么这两块海绵的形状同时发生了变化？实验演示2：：将甲、乙两个悬挂在同一高度的磁铁，慢慢地靠近些，可以看到它们很快地相向运动起来，大家观察实验现象，分析其原因是什么？总结以上两个实验现象的结论一）物体间的力的作用是相互的相互作用的一对力，可任选其中一个力称为作用力，则另一个力就是反作用力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，则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，作用力与反作用力总是作用在不同的物体上分析：重力、弹力及摩擦力的作用都是相互的例 1. 2003 年 10 月 15 日 9 时 50 分，地处我国西北戈壁荒滩的酒泉卫星发射中心，用“长征”II 号 F 型火箭发射了“神舟”五号载人航天飞船，杨利伟代表中国人民成功地登上太空，下面关于飞船与火箭上天的情形叙述正确的是（）A. 火箭尾部向外喷气，喷出的气体反过来对火箭产生一个反作用力，从而让火箭获得了向上的推力B. 火箭尾部喷出的气体对空气产生一个作用力，空气的反作用力使火箭获得飞行的动力C. 火箭飞出大气层后，由于没有了空气，火箭虽然向后喷气，但也无法获得前进的动力D. 飞船进入运行轨道之后，与地球之间仍然存在一对作用力与反作用力问题 1：知道了作用力和反作用力的概念，那么它们之间的关系是什么呢？问题 2：要设计一个实验来验证作用力与反作用力之间的关系，应怎样进行设计，需要什么器材，实验的原理又是什么？实验方案：把两个弹簧秤A 和 B 连接在一起，如图甲所示。

小结： （1）作用力和反作用力是发生在两个物体之间的一对力 2）任一物体既是对另一物体的施力物体，同时也是另一物体作用的受力物体 3）相互作用的一对力中，任何一个力都可作为作用力或者反作用力 4）作用力与反作用力总是大小相等，方向相反，作用在同一条直线上二）牛顿第三定律：根据以上的实验结果，得到作用力和反作用力之间的关系，就是牛顿第三定律的内容：——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，作用在同一直线上根据牛顿第三定律的内容，总结作用力和反作用力的特点：1. 作用力和反作用力总是成对出现，同时产生，同时变化，同时消失2. 作用力和反作用力作用在两个相互作用的不同物体上，各自产生作用效果，不会抵消3. 作用力和反作用力是同一性质的力4. 物体间的相互作用力既可是接触力，也可以是非接触力问题：牛顿第三定律的理解问题：例 2. 下列关于作用力与反作用力的说法中，正确的是（）A. 作用力与反作用力互相平衡B. 弹力的作用力亦可能是摩擦力C. 当两个相互作用的物体都处于平衡状态时，它们之间的作用力与反作用力大小才相等D. 作用力与反作用力的产生无先后之分答案： D 变式 1：例 3. 对于牛顿第三定律的理解，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，这两个力在任何情况下都不会平衡答案： D 变式 2：例 4. 如图所示，用弹簧测力计悬挂一个重G=10N 的金属块，使金属块的一部分浸在台秤上的水杯中（水不会溢出） 。

若弹簧测力计的示数变为，则台秤的示数（）A. 保持不变 B. 增加 10N C. 增加 6N D. 增加 4N 答案： D （三）相互作用力与平衡力间的关系：问题 1：什么是平衡力？1. 分析，手竖直握着酒瓶的瓶颈，而酒瓶静止时，瓶子的受力中有几对作用力和反作用力？有几对平衡力？作用力和反作用力的关系跟两平衡力间的关系有何相同之处？2. 那么是不是说相互作用的作用力和反作用力就跟平衡力是一样的呢？小结：作用力、反作用力与一对平衡力的比较表内容作用力与反作用力一对平衡力性质始终为同性质的力不一定是同性质的力作用对象作用在两个不同的物体上作用在同一个物体上依存关系相互依存、 不会单独存在、 同生共灭、瞬时对应、同时变化不一定同时产生、同时消失、同时变化叠加作用效果各自产生、不可叠加，不可以求合力效果必然抵消、合力为零共性大小相等、方向相反、作用在同一条直线上问题 2：作用力、反作用力与平衡力的比较问题：例 5. 在天花板上用竖直悬绳吊一重为G 的小球， 小球受几个力的作用？这些力的反作用力是哪些力？这些力中哪对力是平衡力？解析： 小球受力分析如图所示，小球受两个力，重力G、悬绳拉力F，根据牛顿第三定律可知，重力的施力物体是地球， 那么 G 的反作用力就是物体对地球的吸引力；F 的施力物体是悬绳，F 的反作用力是小球对悬绳的拉力，小球受到的重力G 和悬绳的拉力F 正好是一对平衡力。

答案： 见解析变式 1：例 6. 如图（甲）所示，A、B 两物体叠放在一起，A 受到一向右的力F=4N 的作用， A、B 与地面保持相对静止，试分析 A、B 两物体的受力情况，并指出哪两个力是作用力与反作用力，哪两个力是平衡力答案： 受力如图（乙）、（丙）所示；力的关系见上图变式 2：如图所示，水平力F 把一个物体紧压在竖直的墙壁上，静止不动，下列说法中正确的是（）A. 作用力 F跟墙壁对物体的压力是一对作用力与反作用力B. 物体的重力跟墙壁对物体的静摩擦力，是一对平衡力C. 作用力 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压力是一对作用力与反作用力答案： BD （四）牛顿第三定律的应用拔河是一项常见的集体性体育活动，其两队胜负的结果深含着物理学原理当然，围绕两队的胜负原因分析也存在不少的模糊认识其实，决定拔河胜负的原因是多方面的，如地面的摩擦力、队员的体重、个人的力量、集体的合作等甲、乙两队拔河的时候，其中力的关系比较复杂如图所示，在分析甲队拉乙队与乙队拉甲队的力的大小时，必须运用牛顿第三定律——因为甲、乙两队是一对相互作用的物体在分析两队的胜负原因时，必须运用牛顿第二定律——因为要分别以甲、乙两队为研究对象。

对甲队而言，如果，则两队胜负未定；如果，则甲队胜而乙队负；如果，则甲队负而乙队胜例 7. 如图所示，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，不正确的说法是（）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，两人的拉力一样大答案： AD 例 8. 在天花板上用悬绳吊一重为G 的电风扇，电风扇静止时受几个力作用？如图所示，这些力的反作用力是哪些力？这些力的平衡力是哪些力？如果电风扇正在匀速转动呢？当电风扇转动时与静止时相比较，对天花板的拉力是变大还是变小？为什么？解析： 电风扇静止时受力分析如图甲所示，受重力G、悬绳拉力F重力 G 的反作用力是电风扇对地球的吸引力，拉力F 的反作用力是电风扇对悬绳的拉力，G 与 F 是一对平衡力答案： 对天花板的拉力变小了原因见解析四、知识提炼导图：牛顿第三定律：1. 作用力和反作用力的概念2. 规律的表述：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。

3. 意义：揭示了物体间力的作用的相互性，明确了相互作用力的关系4. 作用力、反作用力与一对平衡力的主要区别：作用力、反作用力分别作用在两个物体上；一对平衡力作用在同一个物体上五、目标期望：希望同学们通过学习能够深刻理解牛顿第三定律的内容，明确作用力、反作用力与一对平衡力的区别，并能熟练运用牛顿第三定律解释相关的现象六、下讲预告功【同步练习】（答题时间： 45 分钟）1. 甲、乙两队用一根轻绳进行拔河比赛，结果甲队获胜，则在比赛过程中（）A. 甲队拉绳子的力大于乙队拉绳子的力B. 甲队与地面间的摩擦力大于乙队与地面间的摩擦力C. 甲、乙两队与地面间的摩擦力大小相等、方向相反D. 甲、乙两队拉绳子的力大小相等、方向相反2. 如图所示， P 和 Q 叠放在一起，静止在水平桌面上，则下列说法中正确的是（）A. P 所受的重力和Q 对 P的支持力是作用力与反作用力B. Q 所受的重力和Q 对 P 的支持力是平衡力C. P 对 Q 的压力和Q 对 P 的支持力是作用力和反作用力D. Q 对桌面的压力和桌面对Q 的支持力是平衡力3. 设马对车的作用力为F，车对马的作用力为FT关于 F 和 FT的说法正确的是（）A. F 和 FT是一对作用力与反作用力B. 当马与车做加速运动时，F>FTC. 当马与车做减速运动时，F

6. 一质量为50kg 的人站在上升的升降机底板上，升降机内挂着的弹簧测力计下悬挂着质量为5kg 的物体，弹簧测力计的示数为40N求此过程中人对升降机底板的压力g 取 10m/s2）7. 吊在大厅天花板上的电扇所受重力为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，则（）A. B. C. D. 8. 跳高运动员从地面上起跳的瞬间，下列说法中正确的是（）A. 运动员对地面的压力大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. 运动员对地面的压力等于运动员受到的重力9. 一个 400N 重的木箱放在大磅秤上，木箱内有一个质量为60kg 的人站在小磅秤上，如图所示如果人用力推木箱顶板，则小磅秤和大磅秤上的示数、的变化情况是（）A. 增大，减小B. 增大，增大C. 减小，不变D. 增大，不变10. 一航天探测器完成对月球的探测任务后，在离开月球的过程中，由静止开始沿着与月球表面成一倾斜角的直线飞行，先加速运动，再匀速运动，探测器通过喷气而获得推动力。

以下关于喷气方向的描述中正确的是（）A. 探测器加速运动时，沿直线向后喷气B. 探测器加速运动时，竖直向下喷气C. 探测器匀速运动时，竖直向下喷气D. 探测器匀速运动时，不需要喷气【试题答案】1. B、D 解析： 根据牛顿第三定律可知，作用力与反作用力大小相等，故选项 A 错误；拔河比赛时每队对绳的拉力相等，之所以有一队失败，主要原因是由于失败队与地面的最大静摩擦力较小，通过前面知识可知，若一队开始不动，则脚与地面间的摩擦力为静摩擦力，若刚要被拉动， 则此时已变成最大静摩擦力，若此时被拉动就会变成滑动摩擦力，滑动摩擦力小于最大静摩擦力，故运动起来以后就无法再停下，从而导致失败，故选项B、D 正确。