你是把“一对平衡力”与“一对作用力与反作用力”的概念弄混了,先看看下面的详细解说——
怎样区别相互作用力与平衡力——
由于一对相互作用力与一对平衡力都具有大小相等、方向相反、作用在同一直线上的特点.使得学生在分析具体问题时,常将二者混淆起来.为了弄清这两个概念,先将其区别分述如下,以供参考.
1．产生效果不同——相互作用力作用在两个互相作用的物体上,产生的效果不能互相抵消,如火箭飞行时,火箭对燃气与燃气对火箭的力就是一对相互作用力.它们各产生各自的效果,火箭对燃气的力使燃气向后高速飞行.而平衡力作用在同一个物体上,产生的效果互相抵消,如放在水平桌面上的书,受到的重力和支持力是一对平衡力.产生的效果相互抵消,使书保持静止状态.
2．力的性质不同——相互作用力一定是同种性质的力.如人推车,人对车向前的力与车对人向后的力性质上均为弹力.而平衡力的性质不一定相同.如水平桌面上的书所受重力的性质为引力,所受支持力的性质为弹力.
3．与时间关系不同——相互作用力同时产生同时消失,具有瞬时对应关系.如人推车时,人与车间的相互作用力就随之消失.而平衡力则没有这种瞬时对应关系.撤去一个力虽然平衡被破坏,但另一个力可能仍然存在.如细绳悬挂的物体,受到的重力和拉力是一对平衡力,如果细绳断了,拉力消失,平衡被破坏,但重力仍存在.
4．涉及物体的个数不同——相互作用力只涉及发生相互作用的两个物体,两个物体既是施力物体,同时又是受力物体.如人推车、人与车之间的相互作用力只涉及人与车这两个物体.而一对平衡力涉及三个物体,是两个物体对另一个同一物体施力.如水平桌面上的书,所受的重力与支持力这一对平衡力涉及到书,地球和桌子三个物体.
如果你看懂了上述4点,你的3个问题应该就可自行解决了,不过,我再略提一下——
1）4π^2km/r^2只是说相互作用力与m成正比,4π^2kM/r^2只是说相互作用力与M成正比,所以,结论是作用力与Mm成正比——F=GmM/r^2.上述将两个比例系数都写成k是不妥当的,这引起了不必要的误解,如你所说,两个式子中的k是不同的,应加以区别!
2）一对平衡力作用于同一物体上,可以相互抵消；一对作用力与反作用力作用于不同的物体上,怎能相互抵消?
3）见1）.