第4讲 牛顿第三定律 共点力的平衡 如图所示,图甲中的鸟在几个力的作用下处于静止状态;图乙中的飞机在水平方向上做匀速直线运动;图丙中的照相机静止在三脚架上。 上述三个物体均在多个共点力作用下处于平衡状态,它们各自所受的作用力应满足什么条件 [footnoteRef:1] [1: 1.(2024·福建泉州二模)某学生在锻炼时双手握紧单杠悬垂静止不动,则( ) [A] 单杠对双手的作用力方向竖直向上 [B] 单杠对双手的作用力大于该学生的重力 [C] 双手对单杠的作用力大于单杠对双手的作用力 [D] 双手抓单杠越紧,单杠对双手的作用力越大 【答案】 A 2.(2024·黑龙江大庆阶段练习) 如图所示,质量为m的小球套在竖直固定的光滑圆环上,轻绳一端固定在圆环的最高点A,另一端与小球相连,小球静止时位于环上的B点,此时轻绳与竖直方向的夹角为60°,则轻绳对小球的拉力大小为(重力加速度为g)( ) [A] mg [B] mg [C] 2mg [D] mg 【答案】 A] 【答案】 相等 相反 同一条直线 受力示意图 F合=0 静止 相等 相反 合力 考点一 牛顿第三定律的理解 1.作用力和反作用力的三个关系 2.一对作用力和反作用力与一对平衡力的比较 比较项 一对作用力 和反作用力 一对平衡力 不 同 点 受力 物体 作用在两个相互作用的物体上 作用在同一物体上 依赖 关系 同时产生,同时消失 不一定同时产生,同时消失 叠加性 两力作用效果不可抵消,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,合力为零 力的 性质 一定是同性质的力 性质不一定相同 相同 点 大小、 方向 大小相等,方向相反,作用在同一条直线上 [例1] 【牛顿第三定律的理解】(2024·广西百色期末)战士在野外训练时,遇到的环境十分恶劣,有的地方看上去是草,而草下面可能就是淤泥,一不小心就会陷入到淤泥中,某战士在过水平草地时,下列说法正确的是( ) [A] 战士对草地的压力与草地对战士的支持力是一对平衡力 [B] 战士对草地的压力与草地对战士的支持力是一对相互作用力 [C] 战士陷入淤泥时,草地对战士的支持力大于战士所受的重力 [D] 草地对战士的支持力小于战士对草地的压力 【答案】 B 【解析】 战士对草地的压力与草地对战士的支持力是一对作用力和反作用力,大小相等,方向相反,故A、D错误,B正确;战士陷入淤泥时,受到的重力大于支持力,产生向下的加速度,故C错误。 考点二 受力分析 1.受力分析的一般步骤 2.受力分析的常用方法 (1)整体法与隔离法。 项目 整体法 隔离法 概念 将加速度相同的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或系统整体的加速度 研究系统内物体之间的相互作用力 (2)假设法。 在受力分析时,若不能确定某力是否存在,可先对其作出存在或不存在的假设,然后再就该力存在与否对物体运动状态影响的不同来判断该力是否存在。 (3)转换研究对象法。 当直接分析一个物体的受力不方便时,可转换研究对象,先分析另一个物体的受力,再根据牛顿第三定律分析该物体的受力。 [例2] 【假设法、整体法与隔离法】(2024·浙江杭州开学考试)如图所示,斜面体A上的物块P用平行于斜面体的轻质弹簧拴接在挡板B上,在物块P上施加水平向右的推力F,整个系统处于静止状态,下列说法正确的是( ) [A] 物块P与斜面之间一定存在摩擦力 [B] 地面对斜面体A一定存在摩擦力 [C] 若增大推力F,物块P与斜面之间的摩擦力一定变大 [D] 若撤除推力F,则弹簧的长度一定变长 【答案】 B 【解析】 若弹簧处于拉伸状态,设弹力大小为F弹,斜面的倾角为α,物块的质量为m,若满足mgsin α=F弹+Fcos α,则物块P与斜面之间不存在摩擦力,故A错误;对整体分析,由平衡条件可知,地面对斜面体A一定有向左的摩擦力,故B正确;取沿斜面向上为正方向,若初始摩擦力沿 ... ...
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