單元主題:牛頓第三運動定律 【第 2-3 節】
現象討論 1.現象圖示:
槍枝射擊時,槍身向後退 著溜冰鞋推牆,人反方向向後
氣球放氣後,氣球向前飛 滑板車上的二人互拉,二人向 移動。
牛頓第三運動定律:
1.牛頓第三運動定律:
(1)又名『作用力與反作用力』定律 (2)作用力與反作用力釋義:
人打牆時: 物置桌面時: 自由落體:
(3)定律內容:
施力在物體時,物體亦同時產生一個方向 的力作用於施力者,此力稱 為 。
每施一作用力於物體時,物體必給予施力者一反作用力,作用力與反作用力的大 小相等、方向相反,且作用在同一直線上,兩者同時發生且同時消失。
(4)作用力與反作用力的關係:
大小 。 方向 。
作用在 上。 同時 且同時 。
作用力與反作用力二者不可 。
(5)說明圖例:
腳蹬起跑架 溜冰者推牆 游泳 划槳 火箭、噴射機、氣球 加熱試管實驗 烏賊游動方式
(6)實例參考:
火箭(噴射機、氣球)升空噴出大量氣體 游泳時(或划船),用力往後撥水 拍打物體時,自己也覺得痛 人在地面上行走
起跑時腳蹬起跑架 腳穿溜冰鞋用力向前投擲物體(或推牆),則自己後退 射出砲(子)彈,炮(槍)身後退
超距力間的作用:
磁鐵間的吸引或排斥力 物體間的萬有引力 帶電體間的庫侖靜電力 烏賊的游動 水火箭科學遊戲
作用力反作用力與平衡力
受向東及向西 F牛頓的二力作用的甲物體,甲維持靜止:
甲物體所受合力 。
兩力屬一組平衡力:
大小相等、方向相反、同一力線 作用在 ,力可抵銷
重 F 公斤重的乙,置放於丙上,維持靜止:
兩力屬一組作用力與反作用力:
大小相等、方向相反、同一力線 作用在 ,力不可抵銷
既受力又何以能維持靜止狀態呢?
牛頓第三運動定律受力討論 1.討論一:靜止於桌面上的書
(1)有 組作用力與反作用力( 、 )。
(2)力圖討論:如下
書平衡的條件: 。
2.討論二:互拉物體之受力,甲、乙兩人互拉,滑車及摩擦力不計
甲質量 60 Kg、乙質量 40 Kg ,若甲以
100 N 拉乙,乙以 20 N 拉甲:
(1)在施力階段,二人各做何運動? 運動方向 。
甲: 運動 乙: 運動。
(2)在施力階段,二人受外力? 甲 N 乙 N。
(3)在施力階段,二人之加速度? 甲 m/s2
乙 m/s
2。(4)在施力
t 秒階段,二人的速度比? 。 甲: m/s 乙: m/s。
(5)在施力
t 秒階段,二人移動的位移比? 。 甲 m 乙 m。
(6) 在施力
Y
秒後兩人放手,二人做何運動?運動方向 。 不停止,是因 。
甲: 運動 乙: 運動。
(7)在施力 Y
秒後兩人放手,二人各以何速度運動?速度比 。 甲 m/s 乙 m/s。
F =ma
( 1 )
合力F
相同,
比 1:1 範例解說
1.如圖,天花板下方的細繩懸吊著木塊,
地球吸引木塊的力為 F
1,細繩拉木塊的力為 F2,木塊拉細繩的力為 F
3,細繩拉天花板的力為F
4,天花板拉細繩的力為 F
5,細繩質量可忽略,則: F
2 的反作用力為 。 F
4 的反作用力為 。 使木塊靜止不動的兩力為 。
使細繩靜止不動的兩力為 。
2.一物體靜置於水平桌面上,如附圖所示,若 Y
為物體所受之重力,X為桌面支撐物體之力,Z
為物體作用於地球之力,N為物體作用於桌面之力,則下列何者為一對作用與反作用力?。(A)X與
Y (B)X
與Z (C)X
與N (D)N
與Z。
3.有一個 15
公斤重的冰桶,小明只用10
公斤重的力往上抬,冰桶仍靜止不動。可知:。
(A)冰桶所受合力為零
(B)冰桶所受合力為
5
公斤重(C)地面給冰桶的反作用力為
15
公斤重(D)地面給冰桶的反作用力為
10
公斤重。 力圖:注意「力的 」
同組的作用力與反作用力:
與 間:具質量者
間:拉與支撐
4.有一塊磚重 2 牛頓,阿鈞用手以 4 牛頓之力將磚塊向上舉起 ,則:
此磚塊給阿鈞的手之反作用力= 牛頓。
磚塊的加速度 m/s
2。5.附圖的 A、B
二物體置於光滑的水平面上,今施一水平力F
作用於A,使系統產生 4
公尺/秒2的加速度,試回答下列問題:
F
大小為 牛頓,A、B二物體間作用力為 牛頓。 若施力改自右向左作用於 B, A、B
二物體間作用力變為 牛頓。6.在無摩擦的情形下,放手後,則:
質量 1 kg 的物體落下的加速度大小? m/s
2。 繩子所受的張力 N。
課程結束…….