第1讲 牛顿第一定律 牛顿第三定律

1、第第1讲讲 牛顿第一定律牛顿第一定律 牛顿第三定律牛顿第三定律【自主学习】【自主学习】第第1讲讲 牛顿第一定律牛顿第一定律 牛顿第三定律牛顿第三定律(本讲对应学生用书第3335页) 考纲解读考纲解读1. 理解牛顿第一定律的内容和意义;知道什么是惯性及惯性的表现和决定因素.2. 理解牛顿第三定律的含义;知道一对作用力与一对平衡力的特点,能应用牛顿第三定律解决实际问题. 基础梳理基础梳理1. 牛顿第一定律(1) 内容:一切物体总保持匀速直线运匀速直线运动动状态或静止静止状态,直到有外力迫使它改变这种状态为止.(2) 意义:指出了力不是维持物体速度速度的原因,而是产生加速度加速度的原因;指出了一切物

2、体都具有惯性.(3) 伽利略理想实验是牛顿第一定律的基础.2. 惯性:物体保持匀速直线运动状态或静止状态的性质.(1) 惯性是物体的固有固有属性,与物体是否受力及运动状态无关无关.(2) 质量是惯性大小的量度,质量大的物体惯性大大,质量小的物体惯性小小.(3) 当物体不受力或受力为零时,惯性表现为保持原来的运动状态;当物体受力不为零时,惯性表现为改变物体运动状态的难易程度.3. 牛顿第三定律(1) 作用力和反作用力:两个物体之间的作用总是相互相互的,一个物体对另一个物体施加了力,另一个物体一定同时对这个物体施加了施加了力力.力是物体与物体间的相互作用,物体间相互作用的这一对力通常叫做作用力和反

3、作用力.(2) 内容:两物体之间的作用力与反作用力总是大小相等相等,方向相反相反,作用在同一条直线上同一条直线上.4. 力学中的三个基本基本物理量是:质量、长度、时间;其国际单位制基本基本单位是千克、米、秒.【要点导学【要点导学】 要点要点1 对牛顿第一定律和惯性的理解对牛顿第一定律和惯性的理解1. 牛顿第一定律(1) 牛顿第一定律是在可靠的实验事实基础上经过科学的逻辑推理得出的结论.(2) 牛顿第一定律揭示了力和运动的关系.力不是维持物体运动的原因,而是改变物体运动状态的原因,即力是产生加速度的原因.2. 惯性(1) 物体的惯性与物体是否受力、怎样受力无关,与物体是否运动、怎样运动及所处的地

4、理位置无关,只与物体的质量有关.(2) 物体在不受外力或所受的合外力为零时,惯性表现为使物体保持原来的运动状态(静止或匀速直线运动);物体受到外力时,惯性表现为运动状态改变的难易程度.(3) 惯性不是力,惯性与力是两个截然不同的概念.【典题演示【典题演示1】 (多选) 下列说法符合历史事实的是( )A. 亚里士多德认为,必须有力作用在物体上,物体的运动状态才会改变B. 伽利略通过“理想实验”得出结论结论:运动必具有一定的速度,如果它不受力,它将以这一速度永远运动下去C. 笛卡儿指出:如果运动中的物体没有受到力的作用,它将继续以同一速度沿同一直线运动,既不停下来也不偏离原来的方向D. 牛顿认为,

5、物体都具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质解析解析 答案答案 BCD【典题演示【典题演示2】 (多选)在水平的路面上有一辆匀速行驶的小车,车上固定一盛满水的碗.现突然发现碗中的水洒出,水洒出的情况如图所示,则关于小车在此种情况下的运动,下列说法中正确的是( )A. 小车匀速向左运动B. 小车可能突然向左加速C. 小车可能突然向左减速D. 小车可能突然向右减速解析解析 原来水和小车相对静止以共同速度运动,水突然向右洒出有两种可能: 原来小车向左运动,突然加速,碗中水由于惯性保持原速度不变,故相对碗向右洒出. 原来小车向右运动,突然减速,碗中水由于惯性保持原速度不变,相对于碗向右洒出,故B

6、、D正确.答案答案 BD 要点要点2 对牛顿第三定律的理解对牛顿第三定律的理解作用力和反作用力的关系为:1、四同同大小 同直线 同性质 同存在2、三不同（1）不同向（2）不同点作用力和反作用力作用在两个物体上,力的作用点不同（3）不同效果作用力和反作用力在两个物体上的作用效果不同3、三无关（1）与物体的种类无关（2）与相互作用的两物体的运动状态无关（3）与是否与另外的物体相互作用无关 在受力分析问题中,如果不便于分析物体所受的某些力,则可以通过其反作用力来求解,牛顿第三定律将起到非常重要的转换研究对象的作用,使得我们分析问题的思路更灵活、更开阔.例如求人从高处跳下落地瞬间对地面的平均作用力,可

7、以通过求落地瞬间地面对人的平均作用力来实现.【典题演示【典题演示3】 在水平地面上的一名滑板运动员双脚站在滑板上以一定的速度向前滑行,在横杆前起跳并越过杆,从而使人与滑板分别从杆的上下通过,假设人和滑板运动过程中受到的各种阻力忽略不计,运动员能顺利完成该动作,最终仍能落在滑板上原来的位置.要使这个表演成功,在起跳的过程中( ) A. 运动员双脚对滑板的作用力方向竖直向上B. 运动员对滑板的作用力大小等于运动员的重力C. 跳起之前运动员只受两个力作用D. 滑板对运动员的作用力方向向上偏前解析解析 答案答案 C 要点要点3 相互作用力与平衡力的比较相互作用力与平衡力的比较一、不同点1、受力物体作用

8、力与反作用力：作用在两个相互作用的物体上一对平衡力作用在同一物体上2、依赖关系作用力与反作用力：同时产生,同时消失,相互依存,不可单独存在一对平衡力：无依赖关系,撤除一个,另一个可依然存在,只是不再平衡3、叠加性作用力与反作用力：两力作用效果不可抵消,不可叠加,不可求合力一对平衡力：两力作用效果可相互抵消,可叠加,可求合力,合力为零4、力的性质作用力与反作用力：一定是同性质的力一对平衡力：可以是同性质的力,也可以不是同性质的力二、相同点大小相等、方向相反、作用在同直线上 【典题演示【典题演示4】 用质量不计的轻绳L1和L2将M、N两重物悬挂起来,则正确的是( ) A. L1对M的拉力和L2对M

9、的拉力是一对平衡力B. L2对M的拉力和L2对N的拉力是一对作用力与反作用力C. L1对M的拉力和M对L1的拉力是一对平衡力D. L2对N的拉力和N对L2的拉力是一对作用力和反作用力解析解析 答案答案 D 要点要点4 对伽利略理想实验的理解对伽利略理想实验的理解 亚里士多德认为:力是维持物体运动的原因.理想斜面实验说明:在水平面上运动的物体之所以会停下来,是因为受到摩擦阻力的缘故.伽利略理想斜面实验非常重要,为牛顿第一定律提供了实验依据.【典题演示【典题演示5】 伽利略设想了一个理想实验: 减小第二个斜面的倾角,小球在这斜面上仍然要达到原来的高度.两个对接的斜面,让静止的小球沿一个斜面滚下,小

10、球将滚上另一个斜面.如果没有摩擦,小球将上升到原来释放时的高度.继续减小第二个斜面的倾角,最后使它成水平面,小球要沿水平面做持续的匀速运动.正确的是( )A. 顺序,是事实,说明物体运动离不开力的作用B. 顺序,是事实,说明物体运动不需要力来维持C. 顺序,是事实,说明在不考虑摩擦力时小球机械能守恒D. 顺序,是事实,说明小球将运动到与释放时相同的高度解析解析 答案答案 B【随堂验收【随堂验收】 1. 伽利略创造的把实验、假设和逻辑推理相结合的科学方法,有力地促进了人类科学认识的发展.利用如图所示的装置做如下实验:小球从左侧斜面上的O点由静止释放后沿斜面向下运动,并沿右侧斜面上升.斜面上先后铺

11、垫三种粗糙程度逐渐降低的材料时,小球沿右侧斜面上升到的最高位置依次为1、2、3.根据三次实验结果的对比,可以得到的最直接的结论是( ) A.如果斜面光滑,小球将上升到与O点等高的位置B. 如果小球不受力,它将一直保持匀速运动或静止状态C. 如果小球受到力的作用,它的运动状态将发生改变D. 小球受到的力一定时,质量越大,它的加速度越小解析解析 题目中给出斜面上铺垫三种粗糙程度逐渐降低的材料,小球的位置逐渐升高,不难想象,当斜面绝对光滑时,小球在斜面上运动没有能量损失,可以上升到与O点等高的位置,这是可以得到的直接结论,A正确,B、C、D尽管也正确,但不是本实验得到的直接结论,故错误.答案答案 A

12、2. 下列关于牛顿第一定律以及惯性概念的说法中,正确的是( )A. 牛顿第一定律说明,只有不受外力的物体才保持匀速直线运动状态或静止状态B. 物体运动状态发生变化则物体一定受到力的作用C. 惯性定律与惯性的实质是相同的D. 物体的运动不需要力来维持,但物体的运动速度越大时其惯性也越大解析解析 当物体所受的合力为零时,物体也可以处于匀速直线运动状态或静止状态,故A错误;由牛顿第一定律可知,力是改变物体运动状态的原因,故B正确;惯性是物体保持原有运动状态不变的一种性质,惯性定律(即牛顿第一定律)则反映物体在一定条件下的运动规律,C错误;虽然物体的运动不需要力来维持,但物体的惯性与运动速度大小无关,

13、D错误.答案答案 B3. 粗糙的水平地面上有一只木箱,现用一水平力拉木箱匀速前进,则( )A. 拉力与地面对木箱的摩擦力是一对作用力与反作用力B. 木箱对地面的压力与地面对木箱的支持力是一对平衡力C. 木箱对地面的压力与地面对木箱的支持力是一对作用力与反作用力D. 木箱对地面的压力与木箱受到的重力是一对平衡力解析解析 拉力与地面对木箱的摩擦力作用在同一个物体上,是一对平衡力,所以A错误;木箱对地面的压力与地面对木箱的支持力是一对作用力与反作用力,故B错误,C正确;木箱对地面的压力与木箱受到的重力方向相同,作用在两个物体上,不是一对平衡力,D错误.答案答案 C4. 汽车拉着拖车在水平道路上沿着直

14、线加速行驶.根据牛顿运动定律,下列说法中正确的是( )A. 汽车能拉着拖车加速前进,是因为汽车拉拖车的力大于拖车拉汽车的力B. 加速前进时,汽车对拖车的拉力大小与拖车对汽车的拉力大小相等C. 汽车先对拖车施加拉力,然后才产生拖车对汽车的拉力D. 汽车对拖车的拉力大小与拖车所受地面对它的摩擦力大小相等解析解析 汽车拉着拖车加速前进,汽车对拖车的拉力大于拖车所受地面对它的摩擦力,根据牛顿第三定律,汽车拉拖车的力等于拖车拉汽车的力,且同时产生,故B正确.答案答案 B5. (多选)课间休息时,一位男生跟一位女生在课桌上掰手腕比力气,结果男生把女生的手腕压倒在桌面上.这个过程中作用于双方的力的关系,正确

15、的说法是( )A. 男生掰女生手腕的力一定比女生掰男生手腕的力大B. 男生掰女生手腕的力与女生掰男生手腕的力一样大C. 男生掰女生手腕的力一定大于女生臂膀提供给自己手腕的力D. 男生掰女生手腕的力与女生臂膀提供给自己手腕的力一样大解析解析 男生掰女生手腕的力与女生掰男生手腕的力是一对作用力和反作用力,女生臂膀提供给自己手腕的力一定小于男生掰女生手腕的力,B、C正确.答案答案 BC6. 将重均为G的两个磁环A、B先后套在光滑的木支架上,并使两磁环相对面的极性相同,此时可以看到上方的磁环A“悬浮”在空中,如图所示.设磁环B对木支架底座的压力为F1;B对A的排斥力为F2,关于这些力的大小关系正确的是

16、( )A. F12G,F2=G B. F1=2G,F2=GC. F12G,F2G D. F1=2G,F2G解析解析 对于磁环A,受到重力G和磁环B对磁环A的排斥力F2,根据平衡条件可知,F2=G;对于磁环B,受到重力G、磁环A对磁环B的排斥力F2及木支架底座对磁环B的支持力F1的作用,根据平衡条件得,F1=F2+G,根据作用力与反作用力关系知F1=F2+G,则有F1=2G,选项B正确.答案答案 B 【课后检测【课后检测】一、 单项选择题1. (2014苏州调研)正确的是( B)A. 牛顿发现了万有引力定律并测出引力常数B. 伽利略通过实验和合理的外推提出质量并不是影响落体运动快慢的原因C. 亚

17、里士多德通过理想实验提出力并不是维持物体运动的原因D. 在国际单位制中，力学的基本单位是牛顿、米和秒2. (2016洛阳模拟)关于物体的运动状态和其所受外力的关系，下列说法中正确的是(D )A. 力是维持物体运动的原因B. 物体受到的合力为零时，它一定处于静止状态C. 物体的运动方向一定与它所受的合力的方向相同D. 物体受到不为零的合力作用时，它的运动状态一定发生变化3. 阿波罗登月火箭在脱离地球飞向月球的过程中，飞船内宇航员通过无线电与在家中上小学的儿子汤姆通话.宇航员:“汤姆，我们现在已关闭火箭上所有推动机，正向月球飞去.”汤姆:“你们关闭了所有推动机，那么靠什么力量推动火箭向前运动?”宇

18、航员犹豫了半天，说:“我想大概是伽利略在推动飞船向前运动吧.”若不计星球对火箭的作用力，错误的是( B )A. 汤姆问话所体现的物理思想是“力是维持物体运动的原因”B. 宇航员答话所体现的物理思想是“力是维持物体运动的原因”C. 宇航员答话所体现的物理思想是“物体运动不需要力来维持”D. 宇航员答话的真实意思是火箭正依靠惯性飞行4. (2014无锡调研)机车A拉着一节车厢B沿水平轨道向右匀速行驶时，下列说法中正确的是( C)A. A拉B的力与B拉A的力是一对平衡力B. A拉B的力与B拉A的力是一对不同种类的力C. A拉B的力与地面对B的阻力是一对平衡力D. A拉B的力与地面对B的阻力是一对作用

19、力与反作用力5. 一只封闭的小箱子，自重为G，内有一只重为G0的小蜜蜂，箱子放在水平地面上，正确的是( D )A. 若小蜜蜂在箱子内水平匀速飞行，箱子对地面的压力等于GB. 若小蜜蜂在箱子内竖直向上匀速飞行，箱子对地面的压力大于G+G0C. 若小蜜蜂在箱子内竖直向下匀速飞行，箱子对地面的压力小于G+G0D. 若小蜜蜂在箱子内倾斜向上匀速飞行，箱子对地面的压力等于G+G06. 在一辆表面光滑的小车上，有质量分别为 m1、 m2的两个小球(m1 m2)随车一起匀速运动.当车停止时，如不考虑其他阻力，设车足够长，则两个小球(B ) A. 一定相碰 B. 一定不相碰C. 不一定相碰 D. 难以确定是否

20、相碰，因为不知小车的运动方向7. 做匀速直线运动的小车上水平放置一密闭的装有水的瓶子，瓶内有一气泡，如图所示.当小车突然停止运动时，气泡相对于瓶子将( B ) A. 向前运动 B. 向后运动C. 无相对运动 D. 无法判断8. 如图所示，一个劈形物体M，各面均光滑，放在固定的斜面上，上表面水平，在上表面放一个光滑小球m，劈形物体从静止开始释放，则小球在碰到斜面前的运动轨迹是( B) A. 沿斜面向下的直线 B. 竖直向下的直线C. 无规则曲线 D. 抛物线二、 多项选择题9. 重球系于易断的线DC下端，重球下再系一根同样的线BA，下列说法中正确的是 ( AC ) A. 在线的A端慢慢增加拉力，

21、结果CD拉断B. 在线的A端慢慢增加拉力，结果AB线拉断C. 在线的A端突然猛力一拉，结果AB线拉断D. 在线的A端突然猛力一拉，结果CD线拉断【解析【解析】在线的A端慢慢增加拉力,使得重球有足够的时间发生向下的微小位移,以至拉力T2逐渐增大,这个过程进行得如此缓慢可以认为重球始终处于受力平衡状态,即 T2=T1+mg,随着T1增大,T2也增大,且总是上端绳先达到极限程度,故CD绳被拉断,A正确;若在A端突然猛力一拉,因为重球质量很大,力的作用时间又极短,故重球向下的位移极小,以至于上端绳未来得及发生相应的伸长,T1已先达到极限强度,故AB绳先断,选项C也正确.10. 跳高运动员从地面跳起， 在这一过程中(BC )A. 地面对运动员的支持力大于运动员对地面的压力B. 运动员对地面的压力大于运动员受到的重力C. 地面对运动员的支持力大于运动员受到的重力D. 运动员对地