2024-2025學(xué)年高考物理一輪復(fù)習(xí)專(zhuān)題10牛頓第一定律牛頓第三定律考點(diǎn)講解含解析

專(zhuān)題（10）牛頓第肯定律牛頓第三定律考點(diǎn)一eq\a\vs4\al(牛頓第肯定律的理解)1．明確了慣性的概念牛頓第肯定律揭示了一切物體所具有的一種固有屬性——慣性，即物體保持原來(lái)的勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)的性質(zhì)．2．揭示了力的本質(zhì)力是變更物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的緣由，而不是維持物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的緣由．3．志向化狀態(tài)牛頓第肯定律描述的是物體不受外力時(shí)的狀態(tài)，而物體不受外力的情形是不存在的．假如物體所受的合外力等于零，其運(yùn)動(dòng)效果跟不受外力作用時(shí)相同，物體保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)．題型1伽利略志向斜面試驗(yàn)【典例1】科學(xué)思維和科學(xué)方法是我們相識(shí)世界的基本手段．在探討和解決問(wèn)題過(guò)程中，不僅須要相應(yīng)的學(xué)問(wèn)，還須要運(yùn)用科學(xué)的方法．志向試驗(yàn)有時(shí)更能深刻地反映自然規(guī)律，伽利略設(shè)想了一個(gè)志向試驗(yàn)，如圖所示．①兩個(gè)對(duì)接的斜面，靜止的小球沿一個(gè)斜面滾下，小球?qū)L上另一個(gè)斜面②假如沒(méi)有摩擦，小球?qū)⑸仙皆瓉?lái)釋放的高度③減小其次個(gè)斜面的傾角，小球在這個(gè)斜面上仍舊會(huì)達(dá)到原來(lái)的高度④接著減小其次個(gè)斜面的傾角，最終使它成為水平面，小球會(huì)沿水平面做持續(xù)的勻速運(yùn)動(dòng)通過(guò)對(duì)這個(gè)試驗(yàn)的分析，我們可以得到的最干脆結(jié)論是()A．自然界的一切物體都具有慣性B．光滑水平面上運(yùn)動(dòng)的小球，運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的維持并不須要外力C．假如小球受到力的作用，它的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)將發(fā)生變更D．小球受到的力肯定時(shí)，質(zhì)量越大，它的加速度越小【答案】B【解析】伽利略志向斜面試驗(yàn)，以牢靠的試驗(yàn)事實(shí)為基礎(chǔ)，通過(guò)推理得到小球在不受摩擦力的作用時(shí)將在水平面內(nèi)做勻速直線運(yùn)動(dòng)的結(jié)論，選項(xiàng)B正確．【變式1】伽利略在探討力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系時(shí)設(shè)計(jì)了如圖所示的志向斜面試驗(yàn)，關(guān)于此試驗(yàn)下列說(shuō)法正確的是()A．伽利略在該試驗(yàn)中得出的結(jié)論均為試驗(yàn)事實(shí)B．伽利略在該試驗(yàn)中發(fā)覺(jué)了力是維持物體運(yùn)動(dòng)的緣由C．假如沒(méi)有摩擦，小球?qū)⒀匦泵嫔仙皆瓉?lái)的高度D．通過(guò)該試驗(yàn)伽利略得出慣性定律【答案】C【解析】伽利略在該試驗(yàn)中得出的結(jié)論有的是試驗(yàn)推理，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；力不是維持物體運(yùn)動(dòng)的緣由，而是變更物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的緣由，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；假如沒(méi)有摩擦，小球在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中機(jī)械能守恒，則速度減小到零時(shí)，小球恰好上升到原來(lái)的高度，選項(xiàng)C正確；慣性定律即牛頓第肯定律是牛頓總結(jié)出來(lái)的，選項(xiàng)D錯(cuò)誤．【提分筆記】伽利略的志向試驗(yàn)反映了一種物理思想，它是建立在牢靠的事實(shí)基礎(chǔ)之上的．抓住主要因素，淡化次要因素，從而深刻地揭示了自然規(guī)律．題型2對(duì)慣性的理解【典例2】對(duì)一些實(shí)際生活中的現(xiàn)象，某同學(xué)試圖從慣性角度加以說(shuō)明，其中正確的是()A．采納了大功率的發(fā)動(dòng)機(jī)后，某些一級(jí)方程式賽車(chē)(質(zhì)量不變)的速度甚至能超過(guò)某些老式螺旋槳飛機(jī)的速度，這表明，可以通過(guò)科學(xué)手段使小質(zhì)量的物體獲得大慣性B．射出槍膛的子彈在運(yùn)動(dòng)相當(dāng)長(zhǎng)一段距離后連一件棉衣也穿不透，這表明它的慣性小了C．貨運(yùn)列車(chē)運(yùn)行到不同的車(chē)站時(shí)，常常要摘下或加掛一些車(chē)廂，這會(huì)變更它的慣性D．摩托車(chē)轉(zhuǎn)彎時(shí)，車(chē)手一方面要限制適當(dāng)?shù)乃俣?，另一方面要將身體略微向里傾斜，通過(guò)調(diào)控人和車(chē)的慣性達(dá)到平安行駛的目的【答案】C【解析】采納了大功率的發(fā)動(dòng)機(jī)后，某些一級(jí)方程式賽車(chē)的速度甚至能超過(guò)某些老式螺旋槳飛機(jī)的速度，緣由是功率變大了，但慣性不變，慣性只與物體的質(zhì)量有關(guān)，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；射出槍膛的子彈在運(yùn)動(dòng)相當(dāng)長(zhǎng)一段距離后連一件棉衣也穿不透，緣由是子彈具有的動(dòng)能過(guò)小，但慣性不變，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；貨運(yùn)列車(chē)運(yùn)行到不同的車(chē)站時(shí)，常常要摘下或加掛一些車(chē)廂，列車(chē)的質(zhì)量變更了，其慣性也變更了，選項(xiàng)C正確；摩托車(chē)轉(zhuǎn)彎時(shí)，車(chē)手一方面要限制適當(dāng)?shù)乃俣?，另一方面要將身體略微向里傾斜，調(diào)控人和車(chē)的重心位置，但整體的慣性不變，選項(xiàng)D錯(cuò)誤．【變式2】汽車(chē)在路面狀況相同的馬路上直線行駛，關(guān)于車(chē)速、慣性、質(zhì)量和滑行路程的探討，正確的是()A．車(chē)速越大，它的慣性越大B．車(chē)速越大，剎車(chē)后滑行的路程越長(zhǎng)，所以慣性越小C．質(zhì)量越大，它的慣性越大D．車(chē)速越大，剎車(chē)后滑行的路程越長(zhǎng)，所以慣性越大【答案】C【解析】質(zhì)量是物體慣性大小的唯一量度，與物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)(速度)無(wú)關(guān)，質(zhì)量越大，汽車(chē)慣性越大，A、B、D錯(cuò)誤，C正確．【提分筆記】(1)質(zhì)量是慣性大小的唯一量度，物體質(zhì)量越大，慣性越大，運(yùn)動(dòng)狀態(tài)就越難變更，質(zhì)量不變，慣性大小不變．(2)慣性不是一種力，不能認(rèn)為物體受“慣性力”．(3)物體反抗運(yùn)動(dòng)狀態(tài)變更的性質(zhì)是慣性．題型3對(duì)牛頓第肯定律的理解【典例3】下列說(shuō)法正確的是()A．靜止的物體肯定不受力，受力的物體肯定運(yùn)動(dòng)B．物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生變更，則物體肯定受到力的作用C．物體的運(yùn)動(dòng)不須要力來(lái)維持，但物體的運(yùn)動(dòng)速度越大時(shí)其慣性也越大D．物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變時(shí)有慣性，運(yùn)動(dòng)狀態(tài)變更時(shí)沒(méi)有慣性【答案】B【解析】受平衡力作用時(shí)，物體可能靜止，也可能做勻速直線運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤；運(yùn)動(dòng)狀態(tài)變更時(shí)，物體肯定受到了非平衡力，故B正確；慣性是物體的固有屬性，只與物體的質(zhì)量有關(guān)，故C、D錯(cuò)誤．【變式3】關(guān)于牛頓第肯定律的說(shuō)法中，正確的是()A．由牛頓第肯定律可知，物體在任何狀況下始終處于靜止?fàn)顟B(tài)和勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)B．牛頓第肯定律只是反映慣性大小的，因此也叫慣性定律C．牛頓第肯定律反映了物體不受外力作用時(shí)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，因此，物體在不受力時(shí)才有慣性D．牛頓第肯定律既揭示了物體保持原有運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的緣由，又揭示了運(yùn)動(dòng)狀態(tài)變更的緣由【答案】D【解析】牛頓第肯定律的內(nèi)容：物體只在不受外力或所受外力的合力為零時(shí)，才保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)；牛頓第肯定律說(shuō)明力是變更物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)(或產(chǎn)生加速度)的緣由，一切物體總具有慣性．選項(xiàng)A、B、C錯(cuò)誤，D正確．【提分筆記】慣性與慣性定律的比較(1)慣性是物體的固有屬性，而慣性定律是物體運(yùn)動(dòng)的一條動(dòng)力學(xué)規(guī)律．(2)慣性與物體的受力狀況、運(yùn)動(dòng)狀態(tài)及所處的位置無(wú)關(guān)；慣性定律是有條件的，其成立的條件是物體不受外力或所受的合外力為零．(3)慣性的大小取決于物體的質(zhì)量，而慣性定律所描述的物體的勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)，則取決于物體是否受力或所受合外力是否為零．考點(diǎn)二eq\a\vs4\al(牛頓第三定律)1．相互作用力的特點(diǎn)(1)三同eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(同大小,同時(shí)產(chǎn)生、變更、消逝,同性質(zhì)))(2)三異eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(反向,異體，即作用力、反作用力作用在不同物體上,不同效果))(3)二無(wú)關(guān)eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(與相互作用的兩物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無(wú)關(guān),與是否和其他物體相互作用無(wú)關(guān)))2．一對(duì)平衡力與作用力、反作用力的比較名稱項(xiàng)目一對(duì)平衡力作用力與反作用力作用對(duì)象的不同物體同一個(gè)物體兩個(gè)相互作用作用時(shí)間不肯定同時(shí)產(chǎn)生、同時(shí)消逝肯定同時(shí)產(chǎn)生、同時(shí)消逝力的性質(zhì)不肯定相同肯定相同作用效果可相互抵消不行抵消|題型探究|題型1對(duì)牛頓第三定律的理解【典例4】(多選)2014年12月11日3時(shí)33分，我國(guó)在酒泉衛(wèi)星中心用長(zhǎng)征四號(hào)丙運(yùn)載火箭勝利將遙感衛(wèi)星二十五號(hào)放射升空，衛(wèi)星順當(dāng)進(jìn)入預(yù)定軌道．關(guān)于這次火箭上天的情形的敘述正確的是()A．火箭尾部向下噴氣，噴出的氣體反過(guò)來(lái)對(duì)火箭產(chǎn)生一個(gè)反作用力，從而讓火箭獲得了向上的推力B．火箭尾部噴出的氣體對(duì)空氣產(chǎn)生一個(gè)作用力，空氣的反作用力使火箭獲得飛行的動(dòng)力C．火箭飛出大氣層后，由于沒(méi)有了空氣，火箭雖然向后噴氣，但也無(wú)法獲得前進(jìn)的動(dòng)力D．飛船進(jìn)入預(yù)定軌道之后，與地球之間仍舊存在一對(duì)作用力與反作用力【答案】AD【解析】火箭升空時(shí)，其尾部向下噴氣，火箭箭體與被噴出的氣體是一對(duì)相互作用的物體，火箭向下噴氣時(shí)，噴出的氣體同時(shí)對(duì)火箭產(chǎn)生向上的反作用力，即火箭上升的推動(dòng)力，此動(dòng)力并不是由四周的空氣對(duì)火箭的反作用力供應(yīng)的，因而與是否飛出大氣層、是否存在空氣無(wú)關(guān)，B、C兩項(xiàng)錯(cuò)誤，A項(xiàng)正確；火箭運(yùn)載飛船進(jìn)入軌道之后，飛船與地球之間依舊存在相互吸引，即飛船吸引地球，地球吸引飛船，這是一對(duì)作用力與反作用力，故D項(xiàng)正確．【提分筆記】火箭飛行應(yīng)用了反沖原理，是目前人類(lèi)脫離地球唯一的交通工具！此題的關(guān)鍵還要明確相互作用的兩個(gè)物體(火箭與噴出的氣體，與空氣無(wú)關(guān))．題型2相互作用力和平衡力的區(qū)分【典例5】跳水始終是我國(guó)的優(yōu)勢(shì)項(xiàng)目，如圖所示，一運(yùn)動(dòng)員站在3m跳板上，圖中F1表示人對(duì)跳板的彈力，F(xiàn)2表示跳板對(duì)人的彈力，則()A．F1和F2是一對(duì)平衡力B．F1和F2是一對(duì)作用力和反作用力C．先有力F1，后有力F2D．F1和F2方向相反，大小不相等【答案】B【解析】F1和F2是一對(duì)作用力和反作用力，同時(shí)產(chǎn)生，同時(shí)消逝，大小相等，方向相反，故B項(xiàng)正確．【提分筆記】相互作用力與平衡力的根本區(qū)分：相互作用力作用在兩個(gè)不同物體上，而平衡力作用在同一個(gè)物體上.考點(diǎn)三“轉(zhuǎn)換探討對(duì)象法”在受力分析中的應(yīng)用1．方法概述：轉(zhuǎn)換探討對(duì)象法是當(dāng)將A物體作為探討對(duì)象無(wú)法求解結(jié)果時(shí)，可以選與A相互作用的物體B為探討對(duì)象進(jìn)行求解的方法，該方法往往用到牛頓第三定律．2．解題思路(1)合理選取探討對(duì)象，一般以受力較少、分析起來(lái)較簡(jiǎn)單的物體為探討對(duì)象，有時(shí)“整體法”與“隔離法”綜合應(yīng)用．(2)做好對(duì)探討對(duì)象的受力分析和運(yùn)動(dòng)狀況分析，確定哪些力是作用力和反作用力．(3)利用牛頓第三定律把已知力或所求力轉(zhuǎn)移至探討對(duì)象上，求合力．(4)對(duì)于不宜干脆分析的物體，如地面，可轉(zhuǎn)而分析與之接觸的物體，解出作用力后，再利用牛頓第三定律說(shuō)明反作用力的大小和方向．【典例6】一個(gè)箱子放在水平地面上，箱內(nèi)有一固定的豎直桿，在桿上套著一個(gè)環(huán)，箱與桿的質(zhì)量為M，環(huán)的質(zhì)量為m，如圖所示．已知環(huán)沿桿勻加速下滑時(shí)，環(huán)與桿之間的摩擦力大小為Ff，則此時(shí)箱對(duì)地面的壓力大小為()A．Mg＋Ff B．Mg－FfC．Mg＋mg D．Mg－mg【答案】A【解析】環(huán)在豎直方向上受重力及箱子的桿給它的豎直向上的摩擦力Ff，受力狀況如圖甲所示，依據(jù)牛頓第三定律，環(huán)應(yīng)給桿一個(gè)豎直向下的摩擦力Ff′，故箱子在豎直方向上受重力Mg、地面對(duì)它的支持力FN及環(huán)給它的摩擦力Ff′，受力狀況如圖乙所示，由于箱子處于平衡狀態(tài)，可得FN＝Ff′＋Mg＝Ff＋Mg.依據(jù)牛頓第三定律，箱子對(duì)地面的壓力大小等于地面對(duì)箱子的支持力，即FN′＝Mg＋Ff，故選項(xiàng)A正確．【變式4】(多選)下列說(shuō)法中正確的有()A．凡是大小相等、方向相反且分別作用在兩個(gè)物體上的兩個(gè)力必定是一對(duì)作用力與反作用力B．凡是大小相等、方向相反、作用在同一物體上的兩個(gè)力必定是一對(duì)作用力與反作用力C．相互作用的一對(duì)力肯定是同時(shí)產(chǎn)生，同時(shí)消逝D．相互作用的一對(duì)力誰(shuí)是作用力，誰(shuí)是反作用力可以是隨意的【答案】CD【解析】大小相等、方向相反且分別作用在兩個(gè)物體上的兩個(gè)力不肯定是一對(duì)作用力和反作用力，作用力和反作用力是相互作用的一對(duì)力，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；大小相等、方向相反、作用在同一物體上的兩個(gè)力可能是一對(duì)平衡力，肯定不是一對(duì)作用力與反作用力，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；相互作用的一對(duì)力肯定同時(shí)產(chǎn)生，同時(shí)變更，同時(shí)消逝，選項(xiàng)C正確；相互作用的一對(duì)力，其中一個(gè)力是作用力，另一個(gè)力就是反作用力，誰(shuí)是作用力，誰(shuí)是反作用力可以是隨意的，選項(xiàng)D正確．【變式5】一本書(shū)靜止在水平桌面上，以下說(shuō)法正確的是()A．書(shū)對(duì)桌面的壓力就是書(shū)所受到的重力B．書(shū)對(duì)桌面的壓力和桌面對(duì)書(shū)的支持力是一對(duì)平衡力C．書(shū)所受到的重力和桌面對(duì)書(shū)的支持力是一對(duì)作用力和反作用力D．桌面對(duì)書(shū)的支持力和書(shū)所受的重力是一對(duì)平衡力【答案】D【解析】書(shū)對(duì)桌面的壓力與書(shū)的重力是不同性質(zhì)的力，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；書(shū)對(duì)桌面的壓力與桌面對(duì)書(shū)的支持力，二者等大、反向、共線，分別作用在兩個(gè)不同的物體上，是一對(duì)相互作用力，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；書(shū)的重力與桌面對(duì)書(shū)的支持力，二者等大、反向、共線，且作用在同一物體上，是一對(duì)平衡力，選項(xiàng)C錯(cuò)誤，D正確．【變式6】(多選)為探究作用力與反作用力的關(guān)系，某同學(xué)把兩只力傳感器同時(shí)連在計(jì)算機(jī)上，其中一只系在墻上，另一只握在手中，將兩只力傳感器的掛鉤鉤在一起，用力拉另一只傳感器，如圖甲所示，在計(jì)算機(jī)顯示屏上視察到了這對(duì)拉力隨時(shí)間變更的曲線，如圖乙所示．將一個(gè)力傳感器固定在滑塊上，另一個(gè)力傳感器鉤住它向右變速拉動(dòng)滑塊，如圖丙所示，視察到這對(duì)拉力隨時(shí)間變更的曲線，如圖丁所示．由圖象可以得出的正確結(jié)論是()A．作用力和反作用力大小相等B．作用力和反作用力方向相反C．作用力和反作用力的合力為零D．作用力和反作用力作用在同一物體上【答案】AB【解析】依據(jù)圖乙、丁可得，無(wú)論物體是處于靜止?fàn)顟B(tài)，還是變速運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，兩個(gè)力的大小相等，但是一正一負(fù)，說(shuō)明方向相反，選項(xiàng)A、B正確；作用力和反作用力作用在不同的物體上，不能求合力，選項(xiàng)C、D錯(cuò)誤．【變式7】如圖所示，質(zhì)量為m的木塊在質(zhì)量為M的長(zhǎng)木板上以加速度a水平向右加速滑行，長(zhǎng)木板與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ1，木塊與長(zhǎng)木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ2，若長(zhǎng)木板仍處于靜止?fàn)顟B(tài)，則長(zhǎng)木板對(duì)地面摩擦