怎樣理解力的作用是相互的

秦正龍

在人們的生活實踐中，力的作用是經(jīng)常發(fā)生的，很容易被觀察到.

當(dāng)一個物體受到力的作用時，就一定會有另一個物體對它施加了力，前者叫受力物體，后者叫施力物體.也就是說，力是施力物體對受力物體的作用，那么施力物體有沒有受到力呢？物理學(xué)家牛頓通過大量的研究發(fā)現(xiàn)，物體在施力的同時，也同時受到了力，這就是著名的牛頓第三定律，即作用力和反作用力定律.正確理解力的作用是相互的是學(xué)好力學(xué)的關(guān)鍵之一.那么怎樣去理解力的作用是相互的呢？

1.從生活實例中理解

實例1 如圖1所示，用腳踢球，腳是施力物體，足球是受力物體，球飛出去的同時，腳也感到疼，說明足球在受力的同時也對腳施加了力.

實例2 如圖2所示，小華和小明穿著旱冰鞋靜止在地面上，小華用力推小明，發(fā)現(xiàn)兩人同時向相反的方向運動，說明小明受力的同時也對小華施加了力.

實例3 如圖3所示，坐在船中的人用手推另一條船時，自己坐的船也同時在后退，說明人在對船施力的同時，人也受到了船施加的力.

2.從物理實驗現(xiàn)象中去理解

實驗1 如圖4所示，把試管在水平桌面上平行放置，長木板置于試管上，將汽車開動后置于木板上，可以看到汽車向左運動的同時，木板在向右運動.

實驗2 如圖5所示，當(dāng)氣球放氣后，我們看到氣體向左吹，而氣球卻在向右運動.

3.從相互作用力的特性上去理解

通過圖6的實驗，我們會發(fā)現(xiàn)，B彈簧測力計拉A的力和A彈簧測力計拉B的力是一對相互作用力，它們方向相反，在一條直線上.通過讀數(shù)，我們會發(fā)現(xiàn)，雖然示數(shù)一會兒大，一會兒小，但是在任意時刻，作用于兩個彈簧測力計上的力的示數(shù)都是相等的，也就是一對相互作用力的大小是相等的.

4.從相互作用力和平衡的二力的區(qū)別上去理解

相互作用力和平衡的二力由于它們之間存在著共性，也存在著個性，所以很多同學(xué)對這兩個概念容易混淆，這給準(zhǔn)確的判斷帶來一定的影響，我們應(yīng)該從以下幾個方面去理解.

（1）要認(rèn)識到相互作用的力是作用于兩個不同物體上，而平衡的二力是作用在同一個物體上.例如，站在水平地面上不動的人，人對地面有一個壓力，地面對人有一個支持力，這里的“壓力”和“支持力”大小相等、方向相反，分別作用在地面和人身上.它們是一對相互作用力.在這個例子中，人受到的重力和地面對人的支持力，都作用在一條直線上，且大小相等、方向相反，都作用在人身上.所以這兩個力是一對平衡力.

（2）要認(rèn)識到物體間有相互作用，就一定有相互作用的兩個力，例如，手拍桌子時，手給桌子一個力，桌子也給手施加了一個力.

（3）要認(rèn)識到相互作用的兩個力一定是同時產(chǎn)生、同時消失且是同一性質(zhì)的力.而平衡的二力，去掉其中的一個力，另一個力可以仍然存在，并且可以是不同性質(zhì)的力.例如，足球運動員踢足球，運動員和足球同時施力給對方，當(dāng)足球飛出去后，這兩個力就同時消失了，且這兩個力都是彈力.又如，我們用繩子吊起一個重物，繩子對物體的拉力和物體的重力是一對平衡力.如果繩子突然斷裂，拉力消失了，但是重力依然存在.其中拉力屬于彈力，而重力屬于引力，它們的性質(zhì)是不同的.

5.典例解析

例1 學(xué)校操場上正在進行拔河比賽，甲、乙兩班的同學(xué)都在拼命為本隊加油，經(jīng)過激烈的較量，甲隊最終將乙隊拉過了中央的紅線而獲勝.這個時候，有部分好學(xué)的同學(xué)就議論起甲隊獲勝的原因.有人認(rèn)為甲隊獲勝是因為甲隊的力氣大，他們拉乙隊的力大于乙隊拉他們的力，你認(rèn)為這樣說對嗎？談?wù)勀愕睦碛?

解析 本題考查的是對力的作用是相互的這一概念的理解，當(dāng)甲隊和乙隊發(fā)生相互作用時，甲隊拉乙隊的力與乙隊拉甲隊的力大小相等、方向相反，分別作用于甲隊和乙隊.至于甲隊為什么獲勝，那是因為兩隊在分別受到對方的一個作用力的同時，還分別受到地面的摩擦力作用.以乙隊為研究對象，在水平方向，乙隊受到甲隊的拉力和地面對乙隊的摩擦力，當(dāng)拉力大于摩擦力時，乙隊就被拉過去了，因此乙隊就輸了，圖7的實驗就可以一目了然.

答案 不是這樣，因為力的作用是相互的，所以甲、乙兩隊之間的拉力大小相等.

例2 火箭在太空中飛行時，火箭是靠什么力飛行的？

解析 有部分同學(xué)認(rèn)為：在大氣層內(nèi)，火箭噴出的氣體推空氣，根據(jù)力的作用是相互的，那么空氣就推火箭，因此使火箭前進的力的施力物體是空氣；而到了太空中，由于是真空，沒有空氣了，就沒有施力物體，因此火箭就無法受力了，從而就無法實現(xiàn)改變運動狀態(tài)了.其實，這是一種錯誤的理解.那么，火箭到底是靠什么力去改變運動狀態(tài)的呢？原來，火箭噴出高速氣體，火箭給氣體很大的力使它加速，那么氣體也給火箭力，反推火箭運動.這個過程是不需要空氣作為依托的.試想想，如果你拿高壓水槍射墻和射空氣，手臂的受力是一樣的.同樣的道理，一把槍打出子彈，有后坐力，和有沒有空氣沒有關(guān)系.如果把一把機關(guān)槍安裝在一輛小車上，小車和地面之間基本沒有摩擦，那么不斷開槍，小車就會在后坐力的作用下，不斷前進了.不管有沒有空氣小車都可以走，只不過火箭噴出的不是子彈，而是高速氣流，氣流的質(zhì)量雖然小，但速度快，也能產(chǎn)生很大的“后坐力”，也就是高速氣流給火箭的反作用力，才使得火箭獲得一定的力，從而改變運動狀態(tài)的.

答案 火箭噴出的火焰給火箭的反作用力