二、作用力与反作用力性质相同的疑问的解答
作用力与反作用力无论从理论上说还是从经验上说都容易理解，但在解释上有一个给人以疑问的问题，即“作用力与反作用力属于同种性质的力”。人们看到的事实是：一块石头放在一个桌面上，石头受地球的重力，也就对桌面施以重力，桌面给石头一个反作用力，这个反作用力或叫弹力或叫支持力，而弹力属于性质力，支持力属于效果力。显然石头与桌面的相互作用力即不能叫做同性质的力也不能说力的性质相同。
其实,作用力与反作用力的同性质说，一贯的解释都是以两物体的万有引力或电磁力是作用力与反作用力的意义上说的。这种作用中当然有两个不一定相等的同性质力，但那种各自对对方用力是两物体主动施力不属于作用力与反作用力。两天体的万有引力各自主动作用于对方，就像两人腰拴绳子而绳头交对方用力拉一样,而作用与反作用的施受力关系像一人用力拖一个无行动能力的人。万有引力相互作用，两个物体的质量相等时双方对对方的引力大小相等，质量不等时相互引力不相等。空间中两物体非圆周运动的相互引力作用，没有阻碍的情况下两物体要运动相对靠拢，质量大的运动速度慢位移小，质量小的运动速度快位移大；一般质量差特悬殊，认为质量大的不动，质量小的向质量大的坠落。
在石头和桌面两物体作用与反作用的关系中，看石头与桌面,石头对桌面有作用力,桌面给石头以反作用力；单看石头，石头上有地球给予的重力和桌面给石头的弹力（或支持力）；单看桌面，上面有石头施加的力和桌面产生给石头的力。石头的重力(省略“所受的”，因已发生了力的传递。这就像A施力于B、B再施力于C、C将受力看作B给的)具有主动性，桌面的弹力具有被动性，可说因石头的重力才有桌面的弹力，不能说因桌面的弹力才有石头的重力。若从受重力和支持力的石头上看，存在着二力平衡，是石头的重力终究要落实到桌面上,有了桌面的支持力才有石头的二力平衡。看两配对力的性质，不应该从两物体整体上相互作用上看，应该从两物体的接触面看。在两物体的接触面上，有重力的石头给桌面施以压力，桌面同时给石头一压力，这才是力的性质相同的实质和真相。
在力学上，通常把力分为性质力与效果力两大类。性质力是表示力的本质意义的一类力；效果力是表示力的作用方式和过程的一类力。性质力和效果力均是非具体的力的类别名称，以力的本质意义命名的力属性质力；不看力的本质属性只看力的作用实质而命名的力属效果力。性质力与力的性质在概念上有所差异但较小，性质力是认定这个力的本质属性，力的性质是表示力有某某性质。效果力与力的效果在概念上有较大的差异,效果力并不代表力的作用效果。前面说桌面与石头互给压力,为什么不叫效果力是因为这种压力的本质是弹力；此压力还不能说效果相同，是因为效果一般总是联系结果，两个相互作用的物体的材料和形状不相同，在两物体产生的形变即效果各不相同。
在两物体的接触面上，存在着作用与反作用的性质相同，即或为相互挤压或为相互摩擦。所以说，不管施力与受力物体上的力是什么名称, 从两物体接触面上看相互作用力，或互为弹力或互为摩擦力，是一对同名力。说力的性质相同关键看同名力。上述总结：作用力与反作用力在两物体接触面上具有相同的作用性质，两物体整体的作用力与反作用力不能说为同性质力。
三、圆周运动物体上配对力的解析
物体作匀速圆周运动(或定轴转动)在接触作用中,两物体上要产生惯性离心力和向心力(向心力不是圆周运动的原因)。惯性离心力具有主动性，向心力具有被动性，因此按因果关系说惯性离心力是作用力向心力是反作用力。如绳系小球旋转或火车转弯，小球和火车因速度方向不断变化而产生向心加速度，小球和火车上产生惯性离心力(等于质量乘向心加速度)反抗运动状态改变且属于主动的力,向心力产生于拉小球的绳子和铁轨属于被动的力。惯性离心力也可以这样解释：物体转弯破坏了惯性保持的直线运动，因而物体上要产生反抗这种改变的力。


许多教材上说惯性力和惯性离心力没有施力物体,是假想力或虚拟力。惯性力的假想力说产生于一种错误的认识：设想火车上光滑茶桌上一物体，火车加速运动时，物体以与火车同样大小加速度向后运动，这时找不到使物体运动的力的施力物体，所以虚拟一个使物体加速运动的惯性力。其实茶桌光滑接触面上没有使物体运动的摩擦力，物体反向加速运动是其惯性保持原来的对地面静止状态，跟路基上一块石头也向后作加速运动（火车上看）的效应相同。我们说的惯性力和惯性离心力都是物体受外力运动状态改变自身惯性反抗产生的力，它们是与普通物理中虚拟惯性力不同的真实的力；它们在接触作用中成为被动方配对力反作用于施力物体，在非接触作用中构成平衡力中的一力。天体圆周运动(实际是椭圆轨迹运动)的引力与惯性离心力作为一对平衡力动态相等,是一对长时期内有变化的力，这与引力有约束作用却没有推动受引力天体作圆周运动及其他因素有关。
人们对物体自身产生力的说法可能不好接受。其实物体上产生力并不奇怪，如物体上的弹力是物体受别的力后自身产生的。地球对任一物体有引力,施力物体是谁?是地球,地球本身发生吸引别物体的引力。两物体接触有一主动作用力,若受力物体不运动,对施力物体的反作用是弹力或摩擦力；若受力物体被迫运动且作匀速直线运动，对施力物体的反作用是阻力（摩擦阻力）；若受力物体被迫运动且受阻力作加速运动，对施力物体的反作用是阻力和惯性力；若受力物体被迫运动不受摩擦阻力，对施力物体的反作用只有惯性力。
认为两物体的万有引力是作用力与反作用力，是牛顿力学最严重的错误。在非接触作用中，惯性力与重力、惯性离心力与引力不属于作用力与反作用力,不在于二者是不同性质的力，而在于惯性力和惯性离心力是受引力物体自身产生但不能反作用到施引力物体上。这种力只作用受引力物体自身(自身产生作用自身)，等效于力方向上某处有一物体发出引力作用于此物体。在恒星行星系统中，两天体的引力大小不同，而系统还能长久稳定，是行星上除受引力外还有自身产生的惯性离心力，此二力构成一对平衡力维持行星运转。实际上,天体圆周运动并不存在以质量乘向心加速度（这是惯性离心力并属于性质力）表示的向心力，因为向心力属于效果力是没有一定本质意义的力。
牛顿第三定律的作用与反作用，适用于物体的接触作用，不适用于物体(天体或粒子)的非接触作用。在接触作用中，任何作用与反作用的关系中都存在一物体的二力平衡；在非接触作用中，有二力平衡的作用中却没有作用力和反作力。
结束语
以牛顿理论为基础和框架的物理力学有许多问题。对牛顿第三定律再认识，摈弃陈旧的教条和纠正错误的观点，有利于物理力学的完善。牛顿力学的错误问题所以长期得不到解决，使错误或不适当的论断传承下去，甚至成为培养谬论的温床。这种现象不应该再继续下去了。彻底解决牛顿力学问题并不难，因为这里面并没有某种利益需要维护，不像相对论牵扯到利益分配、名誉地位等诸多问题。
注：物体作加速直线运动时，物体上产生惯性力；物体作匀速圆周运动时，物体上产生惯性离心力。
作者：郭连成
2012年7月16日 于哈尔滨

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