第3节　牛顿第三定律

知识点归纳

知识点一、作用力与反作用力

1．作用力与反作用力的概念：当一个物体对另外一个物体施加了力，后一个物体一定同时对前一个物体也施加了力。物体间相互作用的这一对力，通常叫做作用力和反作用力。

2．作用力与反作用力的性质：同时性：作用力与反作用力总是成对出现的，同时产生，同时变化，同时消失．同性性：作用力与反作用力产生的机理相同，因此一定是同种性质的力．异体性：作用力与反作用力分别作用在不同的物体上，各自产生效果，永远也不存在相互抵消、两力平衡的问题．对称性：作用力与反作用力是对称的，等大，共线反向；作用力也可叫反作用力，作用力的施力物体和受力物体同时也是反作用力的受力物体和施力物体。

知识点二、牛顿第三定律

1．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，作用在同一条直线上。

2．物体间各种形式的作用都是相互的，作用力与反作用力总是同时产生、同时变化、同时消失．

典例分析

一、牛顿第三定律的理解

例1 关于作用力与反作用力，下列说法中正确的有(　　)．

A．物体相互作用时，先有作用力，后有反作用力

B．作用力与反作用力大小相等，方向相反，作用在同一直线上，故这两个力合力为零

C．作用力与反作用力可以是不同性质的力，例如，作用力是弹力，其反作用力可能是摩擦力

D．作用力和反作用力总是同时分别作用在相互作用的两个物体上

解析　物体相互作用时，作用力与反作用力同时产生，A错，D对．因为作用力与反作用力不作用在同一物体上，谈不上合力为零，B错．作用力与反作用力是同性质的力，故C错．正确选项为D.

答案　D

归纳总结：(1)牛顿第三定律是对力的相互性和物质性的进一步完善，是牛顿运动定律的重要组成部分．

(2)作用力与反作用力总是等大反向共线且作用于不同的物体上，相互依存，同生同灭，性质相同．

(3)作用力与反作用力由于作用于不同的物体上，其产生的效果(如形变及产生加速度)可能不同，这是由物体的自身属性和物体所受的其他力决定的，并非作用力与反作用力大小不等.

二、相互作用力与平衡力

例2 在天花板上用竖直悬绳吊一重为G的电风扇，电风扇静止时受几个力作用，这些力的反作用力是哪些力？这些力的平衡力是哪些力？如果电风扇在匀速转动呢？

解析　对静止的电风扇受力分析如图甲所示，电风扇受两个力：重力G、悬绳拉力F.根据牛顿第三定律可知，重力G的反作用力就是电风扇对地球的吸引力；F的反作用力是电风扇对悬绳的拉力．

电风扇受到的重力G和悬绳的拉力F正好是一对平衡力．对匀速转动的电风扇受力分析如图乙所示，电风扇受三个力作用：重力G、悬绳的拉力F₁及空气向上的作用力F₂.根据牛顿第三定律，重力的施力物体是地球，那么重力G的反作用力就是电风扇对地球的吸引力；F₁的施力物体是悬绳，所以F₁的反作用力是电风扇对悬绳的拉力；F₂的施力物体是空气，所以F₂的反作用力是电风扇对空气的压力．电风扇受到的重力G与绳的拉力F₁和空气作用力F₂的合力是一对平衡力．

答案　见解析

自我检测

1．关于作用力与反作用力的说法中，正确的是(　　)

A．作用力与反作用力的性质不一定相同

B．作用力与反作用力的大小相等、方向相反、它们的作用效果可以抵消

C．书静止在水平桌面上，书受到的重力和桌面对书的支持力是一对作用力与反作用力

D．大人和小孩掰手腕，虽然小孩输了，但是小孩给大人的力等于大人给小孩的力

解析：作用力与反作用力大小相等，D正确。

答案：D

2．飞船是一种运送航天员、货物到达太空并能安全返回的一次性使用的航天器；火箭可用作快速远距离的运载工具。下面关于飞船和火箭升空情况的叙述正确的是(　　)

A．火箭尾部向外喷气，喷出的气体对火箭产生一个向上的推力

B．火箭受的推力是由于喷出的气体对空气产生一个作用力，空气的反作用力作用于火箭而产生的

C．火箭飞出大气层后，由于没有了空气，火箭虽向后喷气也不会产生推力

D．飞船进入轨道后处于失重状态，不再受地球的作用力

解析：火箭尾部向外喷气，给喷出的气体一个作用力，而喷出的气体给火箭一个反作用力，火箭就是因为受到这个反作用力(推力)，才克服空气阻力向前飞行的，A正确，B、C错误；飞船进入轨道后，与地球间存在相互吸引的作用力，D错误。

答案：A

3．人起跳时，人与地球间的作用力与反作用力有(　　)

A．1对  B．2对  C．3对  D．4对

答案　B

解析　人起跳时，人受到地球对人的弹力和人的重力作用，这两个力分别对应人对地球的压力和人对地球的吸引力，故人在起跳时，与地球的相互作用力有2对．

4．春天，河边上的湿地很松软，人在湿地上行走时容易下陷，在人下陷时(　　)

A．人对湿地地面的压力就是他受的重力

B．人对湿地地面的压力大于湿地地面对他的支持力

C．人对湿地地面的压力等于湿地地面对他的支持力

D．人对湿地地面的压力小于湿地地面对他的支持力

解析　人对湿地地面的压力和湿地地面对他的支持力是一对作用力和反作用力，故大小相等，选项C正确．

答案　C

5．关于作用力与反作用力以及相互平衡的两个力的下列说法中，正确的是(　　)

A．作用力与反作用力一定是同一性质的力

B．作用力与反作用力大小相等、方向相反，因而可以互相抵消

C．相互平衡的两个力的性质，可以相同，也可以不同

D．相互平衡的两个力大小相等、方向相反，同时出现、同时消失

解析　一对作用力和反作用力一定是同性质的力，且等大反向，但分别作用于两个不同物体上，因而两个力不能合成、不能抵消，A对，B错．一对平衡力是作用于同一物体上等大、反向、共线的两个力，性质可能相同，也可能不同，一个力变化时另一个力可以不变，故C正确，D错．

答案　AC