深入理解 突破牛頓第三定律

兩個物體間的作用力與反作用力總是大小相等，方向相反，作用在一條直線上，這個結論叫牛頓第三定律，牛頓第三定律反映物體間發生相互作用的規律。

1．對作用力與反作用力的理解

⑴作用力與反作用力總是成對出現，同時產生，同時消失。所謂作用力與反作用力是人為的名稱，究竟哪個的作用力，哪個是反作用力，可任意選擇，沒有主次之分。

⑵作用力與反作用力是同一種性質的力。作用力是萬有引力，反作用力也是萬有引力；作用力是彈力，反作用力也是彈力；作用力是摩擦力，反作用力也是摩擦力。物體間的相互作用，可以通過兩個物體直接接觸發生作用，也可以通過“場”相互作用，如萬有引力。

⑶作用力與反作用力分別作用在兩個不同的物體上，各自產生各自的作用效果，作用力與反作用力永遠不能相互抵消，永遠也不能所謂平衡。

⑷作用力與反作用力與參照系的選擇無關，這是因為物體間的相互作用是客觀存在的，不因參照系的不同而使物體間相互作用的性質發生任何變化。

即三個相同：大小相同，作用時間相同，力的性質相同；兩個不同：方向不同，受力物體不同；三個無關：與質量無關，與運動狀態無關，與力的性質無關。

例1關于作用力與反作用力，下列說法中正確的是：

A．作用力和它的反作用力作用在同一個物體上；

B．作用力和反作用力同時產生，同時消失；

C．一對作用力與反作用力的合力為零；

D．兩個物體只有靜止時，作用力與反作用力才大小相等。

解析：作用力與反作用力是物體間相互作用的一對力，故分別作用在兩個物體上，故A錯；作用力與反作用力各自產生其作用效果，永遠不能相互抵消，故無法求合力，所以C錯；一對相互作用的力總是大小相等，與物體的形狀，運動狀態均無關系。所以D錯；作用力與反作用力總是同時產生同時消失，因此B對。

誤點剖析：誤認為作用力與反作用力大小相等，方向相反，作用在一個物體上，故合力為零。

⒉比較一對作用力與反作用力和一對平衡力的區別

例2．如圖1所示，用質量忽略不計的輕繩L1和L2，將A、B兩重物懸掛起來，下列說法中正確的是：

A．L1對A的拉力和L2對A的拉力是一對平衡力；

B．L2對A的拉力和L2對B的拉力是一對作用力與反作用力；

C．L1對A的拉力和A對L1的拉力是一對平衡力；

D．L2對B的拉力和B對L2的拉力是一對作用力與反作用力。

解析：A物體受到的L1拉力F1、重力GA及對L2它的拉力F2，受力圖如1-7-3圖所示，由于A物體平衡，所以F1=GA+F2，則F1> F2，故F1、F2不是一對平衡力，A錯；L2對A的拉力的反作用力應是A對L2的拉力，B錯；L1對A的拉力和A對L1的拉力分別作用在兩個物體上，是一對作用力與反作用力，則C錯，D對。

誤點剖析：分不清平衡力與作用力與反作用力的區別，是造成錯誤的主要原因。

⒊應用牛頓第三定律進行受力分析

由于力的作用是相互的，有時所要求的力不便求解時，就求它的反作用力，然后根椐牛頓第三定律可知所求力，這是一種常用的分析受力的方法。

例3．如圖3所示，A、B兩物體重力都等于10N，各接觸面間動摩擦因數都等于0.3，同時有F=1N的兩個水平力分別作用在A和B上，A、B均靜止，則地面對B的摩擦力和B對A的摩擦力各為多大？

解析：解法一：以A為研究對象，A物體在水平方向上受到F的作用，而其以保持靜止，故A必受一個水平方向左的力來平衡F，這個力只能是B對A的靜摩擦力，所以A的受力如圖4所示，B對A的靜摩擦力為：FfB→A=F=1N

根據牛頓第三定律可得，B給A一個水平向左的靜摩擦力，A必然也給B一個水平向右的靜摩擦力，大小也為1N，所以B的水平方向上受力如圖4所示，由于F與FfA→B已經達到平衡，如果地面再給B一個摩擦力，則B就不能保持平衡，所以地面給B的摩擦力為零。

解法二：以A和B組成的整體為研究對象，此時，A和B組成的整體水平方向上受到的兩個力已達到平衡，故地面不會再給B一個摩擦力，否則整體就不能處于平衡狀態，以后可以A為對象分析B對A的摩擦力各為多大，方法同解法一。

誤點剖析：計算靜摩擦力時錯誤地套用滑動摩擦力定律，受力分析時不知該從哪個物體先下手。

可見，對物理規律深入理解后，才能在解題中信手拈來，游刃有余。這也是學習物理的基本要求吧。

（作者單位：河南省濟源市第三中學）