高考物理一輪 （考綱自主研讀+命題探究+高考全程解密） 第1講牛頓第一定律 牛頓第三定律（含解析） 新人教版

物理1第三章力與運動第1講牛頓第一定律牛頓第三定律eq\f(對應(yīng)學(xué)生,用書P42)牛頓第一定律Ⅱ(考綱要求)【思維驅(qū)動】(單選)16世紀(jì)末，伽利略用實驗和推理，推翻了已在歐洲流行了近兩千年的亞里士多德關(guān)于力和運動的理論，開啟了物理學(xué)發(fā)展的新紀(jì)元．在以下說法中，與亞里士多德觀點相反的是()．A．四匹馬拉的車比兩匹馬拉的車跑得快，這說明：物體受的力越大，速度就越大B．一個運動的物體，如果不再受力了，它總會逐漸停下來，這說明：靜止?fàn)顟B(tài)才是物體長時間不受力時的“自然狀態(tài)”C．兩物體從同一高度自由下落，較重的物體下落較快D．一個物體維持勻速直線運動，不需要受力解析亞里士多德認(rèn)為力是維持物體運動狀態(tài)的原因，力越大，物體運動得越快，沒有力的作用，物體將會逐漸停下來，故A、B、C均是亞里士多德的觀點，只有D中說法與亞里士多德的觀點相反．答案D【知識存盤】1．內(nèi)容：一切物體總保持勻速直線運動狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)，除非作用在它上面的力迫使它改變這種狀態(tài)．2．意義(1)指出力不是維持物體運動的原因，而是改變物體運動狀態(tài)的原因，即力是產(chǎn)生加速度的原因．(2)指出了一切物體都有慣性，因此牛頓第一定律又稱慣性定律．3．慣性(1)定義：物體具有保持原來勻速直線運動狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)的性質(zhì)．(2)量度：質(zhì)量是物體慣性大小的唯一量度，質(zhì)量大的物體慣性大，質(zhì)量小的物體慣性小．(3)普遍性：慣性是物體的固有屬性，一切物體都有慣性．牛頓第三定律Ⅱ(考綱要求)【思維驅(qū)動】(單選)某人用繩子將一桶水從井內(nèi)向上提的過程中，不計繩子的重力，以下說法正確的是()．A．只有在桶勻速上升過程中，繩子對桶的拉力才等于桶對繩子的拉力B．桶加速上升的過程中，繩子對桶的拉力大于桶對繩子的拉力C．桶加速上升的過程中，繩子對桶的拉力大于桶的重力D．桶減速向上運動的過程中，繩子對桶的拉力小于桶對繩子的拉力解析繩子對桶的拉力和桶對繩子的拉力是一對作用力與反作用力，總是大小相等，與桶的運動狀態(tài)無關(guān)，A、B、D均錯；桶加速上升時，以桶作為研究對象，則桶所受合力向上，即繩子對桶的拉力大于桶的重力，C項正確．答案C【知識存盤】1．作用力和反作用力：兩個物體之間的作用總是相互的．一個物體對另一個物體施加了力，另一個物體一定同時對這一個物體也施加了力．2．牛頓第三定律：兩個物體之間的作用力和反作用力總是大小相等，方向相反，作用在同一條直線上．作用力與反作用力的關(guān)系可總結(jié)為“三同、三異、三無關(guān)”．(1)三同eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(同大小,同時產(chǎn)生、變化、消失,同性質(zhì)))(2)三異eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(方向不同,作用的對象不同,作用的效果不同))(3)三無關(guān)eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(與物體的種類無關(guān),與相互作用的兩物體的運動狀態(tài)無關(guān),與是否與另外物體相互作用無關(guān)))eq\f(對應(yīng)學(xué)生,用書P43)考點一對牛頓第一定律的理解1．明確了慣性的概念牛頓第一定律揭示了物體所具有的一個重要屬性——慣性．2．揭示了力的本質(zhì)牛頓第一定律對力的本質(zhì)進(jìn)行了定義：力是改變物體運動狀態(tài)的原因，而不是維持物體運動的原因，物體的運動并不需要力來維持．3．揭示了不受力作用時物體的運動狀態(tài)牛頓第一定律描述的只是一種理想狀態(tài)，而實際中不受外力作用的物體是不存在的，當(dāng)物體受外力但所受合力為零時，其運動效果跟不受外力作用時相同，物體都將保持靜止或勻速直線運動狀態(tài)不變．【典例1】(單選)下列說法中正確的是()．A．牛頓第一定律是通過理想實驗方法得出的，可用實驗給以驗證B．物體運動狀態(tài)發(fā)生變化，則物體一定受到力的作用C．慣性是一種力，慣性定律與慣性的實質(zhì)是相同的D．物體的運動不需要力來維持，但物體的運動速度、質(zhì)量決定著慣性的大小解析牛頓第一定律是物體在理想條件下的運動規(guī)律，反映的是物體在不受外力的情況下所遵循的運動規(guī)律，而自然界中不受外力的物體是不存在的，故A錯；慣性是物體保持原來運動狀態(tài)不變的性質(zhì)，不是力，慣性定律(即牛頓第一定律)反映了物體在一定條件下的運動規(guī)律，C錯；由牛頓第一定律可知，力是改變物體運動狀態(tài)的原因，故B對；雖然物體的運動不需要力來維持，但質(zhì)量是慣性大小的唯一量度，與其運動速度的大小無關(guān)，D錯．答案B【變式跟蹤1】(單選)關(guān)于慣性的大小，下列說法中正確的是()．A．高速運動的物體不容易停下來，所以物體運動速度越大，慣性越大B．用相同的水平力分別推放在地面上的兩個材料不同的物體，則難以推動的物體慣性大C．兩個物體只要質(zhì)量相同，那么慣性大小就一定相同D．在月球上舉重比在地球上容易，所以同一個物體在月球上比在地球上慣性小解析慣性是物體的固有屬性，只與物體的質(zhì)量有關(guān)，與物體的速度、受力情況和地理位置均無關(guān)，C正確．答案C,借題發(fā)揮1．對慣性的理解(1)物體的慣性與物體是否運動無關(guān)，與運動狀態(tài)是否變化無關(guān)．(2)物體的慣性與物體是否受力無關(guān)，與受力的大小和方向無關(guān)．(3)物體的慣性與物體的速度大小無關(guān)．(4)慣性大小的唯一量度——質(zhì)量2．慣性的表現(xiàn)物體不受外力作用或所受合外力為零時，有保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運動狀態(tài)的性質(zhì)；物體受到外力作用時，表現(xiàn)為運動狀態(tài)改變的難易程度．考點二對牛頓第三定律的理解圖3－1－1【典例2】(單選)某學(xué)校教室里的磁性黑板上通常粘掛一些小磁鐵，小磁鐵被吸在黑板上可以用于“貼”掛圖或試題答案，如圖3－1－1所示．關(guān)于小磁鐵，下列說法中正確的是()．A．磁鐵受到的電磁吸引力大于受到的彈力才能被吸在黑板上B．磁鐵與黑板間在水平方向上存在兩對作用力與反作用力C．磁鐵受到五個力的作用D．磁鐵受到的支持力與黑板受到的壓力是一對平衡力解析磁鐵受到重力、電磁吸引力、黑板的彈力和靜摩擦力共四個力的作用，其中重力與靜摩擦力、電磁吸引力與彈力分別是一對平衡力，故A、C錯；磁鐵與黑板間在水平方向上存在著相互作用的電磁吸引力和彈力這樣兩對作用力與反作用力，故B正確；磁鐵受到的支持力和黑板受到的壓力是一對作用力與反作用力，而不是一對平衡力，一對平衡力必須是同一個物體受到的兩個力，故D錯．答案B【變式跟蹤2】(多選)馬拉車運動時，設(shè)馬對車的作用力為F，車對馬的作用力為F′.關(guān)于F和F′的說法正確的是()．A．F和F′是一對作用力和反作用力B．當(dāng)馬與車做加速運動時，F(xiàn)>F′C．當(dāng)馬與車做減速運動時，F(xiàn)<F′D．無論馬與車做什么運動，F(xiàn)和F′的大小總是相等的解析答案AD,借題發(fā)揮作用力和反作用力與一對平衡力的比較名稱內(nèi)容作用力和反作用力一對平衡力不同點受力物體作用在兩個相互作用的物體上作用在同一物體上依賴關(guān)系同時產(chǎn)生，同時消失，相互依存，不可單獨存在無依賴關(guān)系，撤除一個，另一個可依然存在，只是不再平衡不同點疊加性兩力作用效果不可抵消，不可疊加，不可求合力兩力作用效果可相互抵消，可疊加，可求合力，合力為零力的性質(zhì)一定是同性質(zhì)的力可以是同性質(zhì)的力，也可以不是同性質(zhì)的力相同點大小方向大小相等、方向相反、作用在同一條直線上eq\f(對應(yīng)學(xué)生,用書P44)疑難突破2對慣性的再認(rèn)識方法技巧1．認(rèn)清慣性需記住“一只”、“二有”、“三區(qū)別”2．慣性與力的區(qū)別①物理意義不同．慣性是指物體具有保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運動狀態(tài)的性質(zhì)；力是指物體對物體的作用．慣性是物體本身的屬性，始終具有這種性質(zhì)，它與外界條件無關(guān)；力則只有物體與物體發(fā)生相互作用時才有，離開了物體就無所謂力．②構(gòu)成的要素不同．慣性只有大小，沒有方向和作用點，而大小也沒有具體數(shù)值，無單位；力是由大小、方向和作用點三要素構(gòu)成，它的大小有具體的數(shù)值，單位是N.③慣性是保持物體運動狀態(tài)不變的性質(zhì)；力則是改變物體的運動狀態(tài)．典例1(單選)月球表面上的重力加速度為地球表面的重力加速度的eq\f(1,6).對于同一個飛行器，在月球表面上時與在地球表面上時相比較()．A．慣性減小為eq\f(1,6)，重力不變B．慣性和重力都減小為eq\f(1,6)C．慣性不變，重力減小為eq\f(1,6)D．慣性和重力都不變解析因同一物體的質(zhì)量與它所在位置及運動狀態(tài)無關(guān)．所以這個飛行器從地球到月球，其慣性大小不變．物體的重力發(fā)生變化，這個飛行器在月球表面上的重力為G月＝mg月＝m·eq\f(1,6)g地＝eq\f(1,6)G地．選C.答案C典例2(單選)國際乒聯(lián)為了增加乒乓球比賽的觀賞性，希望降低球飛行速度，于是用質(zhì)量大的球取代質(zhì)量小的球．早在年11月，馬琳在九運會上就奪得冠軍，他是大球時代第一個全運會乒乓球男子單打冠軍，乒乓球的大球與小球相比()．A．球大了，慣性反而小了B．球大了，靜止時慣性更大了C．球大了，速度大，慣性更大D．球大了，慣性同樣大了解析慣性是物體的固有屬性，且與質(zhì)量有關(guān)，而與速度大小、是否運動、是否受力無關(guān)．故選D.答案D典例3(多選)(·課標(biāo)全國卷，14)伽利略根據(jù)小球在斜面上運動的實驗和理想實驗，提出了慣性的概念，從而奠定了牛頓力學(xué)的基礎(chǔ)．早期物理學(xué)家關(guān)于慣性有下列說法，其中正確的是()．A．物體抵抗運動狀態(tài)變化的性質(zhì)是慣性B．沒有力的作用，物體只能處于靜止?fàn)顟B(tài)C．行星在圓周軌道上保持勻速率運動的性質(zhì)是慣性D．運動物體如果沒有受到力的作用，將繼續(xù)以同一速度沿同一直線運動解析物體的慣性指物體本身要保持原來運動狀態(tài)不變的性質(zhì)，或者說是物體抵抗運動狀態(tài)變化的性質(zhì)，選項A正確；沒有力的作用，物體將保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運動狀態(tài)，選項B錯誤；行星在圓周軌道上做勻速圓周運動，而慣性是指物體保持靜止或勻速直線運動的狀態(tài)，選項C錯誤；運動物體如果沒有受到力的作用，根據(jù)牛頓第一定律可知，物體將繼續(xù)以同一速度沿同一直線一直勻速運動下去，選項D正確．答案ADeq\f(對應(yīng)學(xué)生,用書P44)一、對牛頓第一定律及慣性的理解1．(多選)下列說法中正確的是()．A．物體在不受外力作用時，保持原有運動狀態(tài)不變的性質(zhì)叫慣性，故牛頓運動定律又叫慣性定律B．牛頓第一定律僅適用于宏觀物體，只可用于解決物體的低速運動問題C．牛頓第一定律是牛頓第二定律在物體的加速度a＝0條件下的特例D．伽利略根據(jù)理想實驗推出，如果沒有摩擦，在水平面上的物體，一旦具有某一個速度，將保持這個速度繼續(xù)運動下去解析牛頓第一定律表明，物體在不受外力作用時，保持原來運動狀態(tài)不變的性質(zhì)叫慣性，故牛頓第一定律又叫慣性定律，A錯誤．牛頓運動定律都是在宏觀、低速的情況下得出的結(jié)論，在微觀、高速的情況下不成立，B正確．牛頓第一定律說明了兩點含義，一是所有物體都有慣性，二是物體不受力時的運動狀態(tài)是靜止或勻速直線運動，牛頓第二定律并不能完全包含這兩點意義，C錯誤．伽利略的理想實驗是牛頓第一定律的基礎(chǔ)，D正確．答案BD2．(多選)一汽車在路面情況相同的公路上沿直線行駛，下面關(guān)于車速、慣性、質(zhì)量和滑行位移的討論，正確的是()．A．車速越大，它的慣性越大B．質(zhì)量越大，它的慣性越大C．車速越大，剎車后滑行的位移越長D．車速越大，剎車后滑行的位移越長，所以慣性越大解析要理解質(zhì)量是慣性大小的唯一決定因素，慣性是物體的固有屬性，其大小由物體的質(zhì)量確定，質(zhì)量越大，慣性越大，所以A錯、B正確．滑行位移應(yīng)由剎車時的速度確定，因為剎車過程中，其加速度是相同的，根據(jù)v2－veq\o\al(2,0)＝2ax，所以車速越大，其滑行位移越長，而與其慣性大小無關(guān)，所以C正確、D錯誤．答案BC3．(單選)就一些實際生活中的現(xiàn)象，某同學(xué)試圖從慣性角度加以解釋，其中正確的是()．A．采用了大功率的發(fā)動機后，某些一級方程式賽車的速度甚至能超過某些老式螺旋槳飛機，這表明可以通過科學(xué)進(jìn)步使小質(zhì)量的物體獲得大慣性B．射出槍膛的子彈在運動相當(dāng)長一段距離后連一件棉衣也穿不透，這表明它的慣性變小了C．貨運列車運行到不同的車站時，經(jīng)常要摘下或加掛一些車廂，這會改變它的慣性D．摩托車轉(zhuǎn)彎時，車手一方面要控制適當(dāng)?shù)乃俣?，另一方面要將身體稍微向里傾斜，通過調(diào)控人和車的慣性達(dá)到轉(zhuǎn)彎的目的解析采用了大功率的發(fā)動機后，可以提高車速，但功率的大小與慣性無關(guān)．只要質(zhì)量不變，慣性就不變，故A錯；慣性與運動時間無關(guān)，故B錯；摘下或加掛車廂，會使列車的質(zhì)量減小或增大，慣性發(fā)生變化，故C對；摩托車轉(zhuǎn)彎時，身體稍微向里傾斜是改變其受力情況，慣性與力無關(guān)，故D錯．答案C二、對牛頓第三定律的理解4．(多選)關(guān)于牛頓第三定律，下列說法正確的是()．A．對重力、彈力、摩擦力等都適用B．當(dāng)相互作用的兩個物體相距很遠(yuǎn)時不適用C．當(dāng)相互作用的兩個物體做加速運動時不適用D．相互作用的兩個物體沒有直接接觸時也適用解析對于牛頓第三定律，適用于重力、彈力、摩擦力等幾乎所有的力，而且不管相互作用的兩物體的質(zhì)量如何、運動狀態(tài)怎樣、是否相互接觸都適用．例如，地球吸引地球表面上的石塊，石塊同樣以相同大小的力吸引地球，且不管接觸不接觸，都互相吸引，所以B、C錯誤，A、D正確．答案AD5．(單選)人在沼澤地行走時容易下陷，下陷時有關(guān)力的大小關(guān)系下列說法正確的是()．A．人對沼澤地面的