第讲牛顿第一第三定律

会计学1第讲牛顿第一第三定律考纲传真考情总结备考建议1.牛顿运动定律、牛顿运动定律的应用Ⅱ2.超重和失重Ⅰ1.从考查的力度来看:本单元内容在新课标高考中占有重要地位,每年都有高考题出现,且所占分值较高2.从考查内容来看:新课标高考题注重在一定的物理情境下理解及运用牛顿运动定律,并在应用过程中培养1.重视牛顿运动定律与运动学公式相结合,会根据具体问题选取合适的研究对象并

对其进行受力分析.2.灵活运用假设法、极限法、整体法和隔离法等思维方法,做到具体问题具体分析,避免思维定势的负第1页/共72页3.实验:验证牛顿运动定律分析实际问题、进行综合判断和推理的能力.3.从题型上看:单独考查本单元的题目多为选择题,难度不大;与曲线运动、电磁学相结合的题目多为计算题,属于中档题.面影响.3.预计在2014年新课标高考中,牛顿运动定律与曲线运动、电磁学等知识点综合起来,以实际生活、生产和科学实验中有关问题为命题背景,突出表现物理知识在生活中的应用命题趋势强烈,同时对与v-t图象相结合的问题要予以足够的关注.第2页/共72页第1讲牛顿第一定律牛顿第三定律知识诠释思维发散第3页/共72页1.内容:一切物体总保持⑤匀速直线运动状态或⑥静止

状态,除非作用在它上面的力迫使它⑦改变这种状态.2.适用条件(1)宏观、⑧低速运动的物体.(2)物体处于惯性参考系中.3.意义(1)揭示了一切物体都具有⑨惯性,因此牛顿第一定律

又称为⑩惯性定律.第4页/共72页(2)揭示了运动和力的关系:力不是

维持物体运动的原因,而是

改变物体运动的原因,即力是

产生加速度的原因.4.惯性(1)定义:物体保持

匀速直线运动状态或

静止状态的性质.(2)对惯性的理解①惯性是物体的

固有属性,即一切物体都有惯性,与物体的受力情况及运动情况

无关.第5页/共72页②物体的惯性总是以保持“原状”或反抗“改变”两

种形式表现出来.③惯性与物体是否受力、怎样受力无关,与物体是否运

动、怎样运动无关,与物体所处的地理位置无关,惯性

的大小仅由质量决定.④

质量是物体惯性大小的唯一量度,质量大的物体惯性

大,质量小的物体惯性

小.说明:同一个物体,往往认为速度大的较难停下来,是因

为惯性大,速度小的较易停下来,是因为惯性小,其实同第6页/共72页一物体质量一样,惯性相同,之所以这样认为,是因为速

度大的物体需较长时间停下来,把所需时间长误认为难

了.三、牛顿第三定律1.内容:两个物体之间的作用力与反作用力总是大小

相等,方向

相反,作用在

同一条直线上.2.公式:

F=-F'.说明:①作用力和反作用力具有同时性,它们总是同时

产生、同时消失、同种性质,作用在不同的物体上,各第7页/共72页产生其效果,不会相互抵消.②作用力与反作用力的关系与物体的运动状态无关.③借助于牛顿第三定律,可以变换研究对象,把对一个

物体的受力分析过渡到对另一个物体的受力分析.3.作用力、反作用力与平衡力的区别第8页/共72页内容作用力和反作用

力二力平衡受力物体作用在

两个相互作用的物体上作用在同一物体

上第9页/共72页依赖关系相互依存,不可单

独存在无依赖关系,撤除

一个,另一个依然

存在,只是不再平

衡叠加性两力作用效果不

可抵消,不可

叠加,不可求合力两力作用效果可

相互

抵消,可叠加,可求合力,合力

为零第10页/共72页力的性质一定是 同性质的力可以是同种性质

的力,也可以不是第11页/共72页1.理想实验有时更能深刻地反映自然规律.伽利略设想

了一个理想实验(如图所示),其中有一个是经验事实,其

余的都是推论.①减小第二个斜面的倾角,小球在这个斜面上仍然要达

到原来的高度;②两个对接的斜面,让静止的小球沿一

个斜面滚下,小球将滚上另一个斜面;③如果没有摩擦,

小球将上升到原来释放时的高度;④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.第12页/共72页(1)请将上述理想实验的设想步骤按照正确的顺序排列

(只要填写序号即可).(2)在上述的设想步骤中,有的属于可靠的事实,有的则

是理想化的推论.下列关于事实和推论的分类正确的是

(

)A.①是事实,②③④是推论B.②是事实,①③④是推论C.③是事实,①②④是推论第13页/共72页D.④是事实,①②③是推论【解析】伽利略在可靠的实验事实基础上作了合理

的逻辑推理,从而得出了正确结论.由实验可知②是可

靠的物理事实,因而放在首位;③①是在斜面上无摩擦

力时的情景设想,而最后推理得到④(在水平面上的理

想结果),因而正确的顺序是②③①④,选项B也是正确

的.【答案】②③①④

B第14页/共72页2.下面说法正确的是

(

)A.惯性是只有物体在匀速运动或静止时才表现出来的

性质B.物体的惯性是指物体不受外力作用时仍保持原来直

线运动状态或静止状态的性质C.物体不受外力作用时保持匀速直线运动状态或静止

状态,有惯性;受外力作用时,不能保持匀速直线运动状

态或静止状态,因而就无惯性D.惯性是物体的属性,与运动状态和是否受力无关第15页/共72页【解析】惯性与物体的运动状态无关,选项A错误;惯

性是物体保持原来的运动状态,与是否受力无关,选项

B、C错误;惯性是物体的属性,与运动状态和是否受

力无关,选项D正确.【答案】D第16页/共72页3.物体静止于水平桌面上,则

(

)A.桌面对物体的支持力的大小等于物体的重力,这两个

力是一对平衡力B.物体所受的重力与桌面对它的支持力是一对作用力

与反作用力C.物体对桌面的压力就是物体的重力,这两个力是同一

种性质的力D.物体对桌面的压力和桌面对物体的支持力是一对平

衡力第17页/共72页【解析】桌面对物体的支持力与物体的重力是一对

平衡力,大小相等,方向相反,选项A正确,选项B错误;物

体对桌面的压力和桌面对物体的支持力是一对作用

力与反作用力,选项D错误;物体对桌面的压力大小等

于物体的重力,是两种不同性质的力,选项C错误.【答案】A第18页/共72页4.甲、乙两人发生口角,甲打了乙的胸口一拳致使乙受

伤,法院判决甲应支付乙的医疗费.甲狡辩说:我打了乙

一拳,根据牛顿第三定律,作用力与反作用力大小相等,

乙对我也有相同大小的作用力,所以乙并没有吃亏.那

么这一事件判决的依据是

(

)A.甲打乙的力大于乙对甲的作用力,判决甲付给乙的医

疗费B.甲打乙的力大小等于乙对甲的作用力,但拳头的承受

力大于胸口的承受力,所以乙受伤而甲未受伤,甲又主第19页/共72页动打乙,故判决甲支付乙的医疗费C.甲打乙的力大小等于乙对甲的作用力,甲的拳头和乙

的胸口受伤的程度不同,甲轻而乙重,故判决甲支付乙

的医疗费D.由于是甲用拳打乙的胸口,所以甲对乙的力远大于乙

胸对甲拳的作用力,故判决甲支付乙的医疗费【解析】根据牛顿第三定律,力的作用是相互的,甲打

乙的同时,乙也有等大的反作用力作用于甲.但是甲的

拳头的承受能力要比乙的胸口的承受能力大得多,所第20页/共72页以乙受伤而甲没有受伤.甲主动打乙,因此判决甲支付

乙的医药费是正确的,甲不支付医药费的观点是错误

的.综上所述B正确.【答案】B第21页/共72页核心突围技能聚合一、牛顿第一定律的理解牛顿第一定律不是实验定律,无法用实验直接验证,但它是来源于大量实验的基础之上的,是一个理想实验定律,是一种科学的抽象思维方法.它描述的是物体的运动与受力的关系,说明了力是改变物体运动状态的原因,而不是维持物体运动的原因.牛顿第一定律的内容包含两层含义,说明了物体所处的两种状态(保持的状态和变化的状态)与物体受力的关系,即：不受力或所受外力之和为零时,物体处于保持状态,运动状态不变；物体受到外力且外力之和不为零时,物体处于变化状态,运动状态一定发生改变第22页/共72页

典例1

下列说法中正确的是

(

)A.物体在不受外力作用时,保持原有运动状态不变的性

质叫惯性,故牛顿运动定律又叫惯性定律B.牛顿第一定律仅适用于宏观物体,只可用于解决物体

的低速运动问题C.牛顿第一定律是牛顿第二定律在物体的加速度a=0

条件下的特例D.伽利略根据理想实验推出,如果没有摩擦,在水平面第23页/共72页上的物体,一旦具有某一个速度,将保持这个速度继续

运动下去【名师点金】解答本题应把握以下两点:①明确牛顿

第一定律的适用条件和物理意义;②明确牛顿第一定

律和牛顿第二定律的区别.【规范全解】牛顿第一定律表明,物体在不受外力作

用时,保持原有运动状态不变的性质叫惯性,故牛顿第

一定律又叫惯性定律,A错误;牛顿运动定律都是在宏

观、低速的情况下得出的结论,在微观、高速的情况第24页/共72页下不成立,B正确;牛顿第一定律说明了两点含义,一是

所有物体都有惯性,二是物体不受力时的运动状态是

静止或匀速直线运动,牛顿第二定律并不能完全包含

这两点意义,C错误;伽利略的理想实验是牛顿第一定

律的基础,D正确.【答案】BD第25页/共72页动状态改变的难易程度上的不同.惯性是物体的固有

属性,与物体所在的位置、运动状态、是否受力、速

度大小等因素均无关,任何物体都具有惯性.惯性大小

的唯一量度是物体的质量,物体的质量越大,惯性就越

大,运动状态就越难改变.二、对惯性的理解物体不受外力作用时,有保持静止或匀速直线运动状

态的性质;物体受到外力作用时其惯性大小表现在运第26页/共72页

典例2

就一些实际生活中的现象,某同学试图从惯性角度加以解释,其中正确的是

(

)A.采用了大功率的发动机后,某些一级方程式赛车的速

度甚至能超过某些老式螺旋桨飞机的速度.这表明,可

以通过科学技术使小质量的物体获得大惯性B.射出枪膛的子弹在运动相当长一段距离后连一件棉

衣也穿不透,这表明它的惯性小了C.货运列车运行到不同的车站时,经常要摘下或加挂一

些车厢,这会改变它的惯性第27页/共72页D.摩托车转弯时,车手一方面要控制适当的速度,另一

方面要将身体稍微向里倾斜,通过调控人和车的惯性达

到行驶的目的【名师点金】惯性是物体的固有属性,与物体的运动

状态,是否受力等无关,质量是惯性大小的唯一量度.【规范全解】采用了大功率的发动机后,某些一级方

程式赛车的速度甚至能超过某些老式螺旋桨飞机的

速度,原因是功率变大了,但惯性不变,A错;射出枪膛

的子弹在运动相当长一段距离后连一件棉衣也穿不第28页/共72页透,原因是子弹具有的动能过小,但惯性不变,B错;货运

列车运行到不同的车站时,经常要摘下或加挂一些车

厢,列车的质量改变了,当然它的惯性也就改变了,C正

确;摩托车转弯时,车手一方面要控制适当的速度,另

一方面要将身体稍微向里倾斜,调控人和车的重心位

置,但整体的惯性不变,D错.【答案】C第29页/共72页相同点:同大小、同时性、同性质、同直线;三个不同

点:方向相反、作用在不同物体上、可以产生不同的

作用效果.作用力和反作用力同平衡力一样大小相等,

方向相反,作用在同一条直线上,但作用力和反作用力

并不是平衡力,作用力和反作用力是作用在两个不同

的物体上,且性质相同,而平衡力是作用在同一个物体

上,使物体处于平衡状态.三、牛顿第三定律的理解牛顿第三定律反映了作用力与反作用力的关系,四个第30页/共72页

典例3

如图所示,马用力拉马车在平直的路上运动,下列说法正确的是

(

)A.马能拉着马车向前是因为马对马车的拉力大于马车对马的拉力B.马先对马车施加拉力,然后才产生马车对马的拉力C.匀速前进时,马对马车的拉力大小等于马车向后拉马

的力;加速前进时,马向前拉马车的力大于马车向后拉

马的力第31页/共72页D.加速前进时,是因为马对马车的拉力大于地面对马车

的摩擦阻力;马加速是因为地面对马向前的作用力大于

马车对它的拉力【名师点金】作用力与反作用力总是大小相等,方向

相反,与运动状态无关.【规范全解】选项分析如下:第32页/共72页选项诊断结论A马对马车的拉力

与马车对马的拉

力是作用力和反

作用力,一定等大

、反向错误第33页/共72页B作用力和反作用

力总是同时产生

、同时变化、同

时消失错误C作用力与反作用

力等大、反向,和

物体的运动状态

无关错误第34页/共72页D加速前进时,是因

为马对马车的拉

力大于地面对马

车的摩擦阻力;马

加速是因为地面

对马向前的作用

力大于马车对它

的拉力正确【答案】D第35页/共72页

变式

一个箱子放在水平地面上，箱内有一固定的竖直杆，在杆上套着一个环.箱与杆的质量为M，环的质量为m,如图甲所示.已知环沿杆匀加速下滑时，环与杆间的摩擦力大小为f，则此时箱对地面的压力大小为多少？

甲第36页/共72页【解析】环在竖直方向上的受力情况如图乙所示,受

重力mg及箱子中的杆给它的竖直向上的摩擦力f,根

据牛顿第三定律,环应给杆一个竖直向下的摩擦力f',

故箱子竖直方向上的受力图如图丙所示,受重力Mg、

地面对它的支持力N以及环给它的摩擦力f',由于箱子处于平衡状态,可得N=f+Mg.【答案】f+Mg第37页/共72页A.四匹马拉的车比两匹马拉的车跑得快,这说明物体受的力越大,速度就越大B.一个运动的物体,如果不再受力了,它总会逐渐停下

来,这说明静止状态才是物体长时间不受力时的“自然

状态”16世纪末,伽利略用实验和推理,推翻了已在欧洲流行了近两千年的亚里士多德关于力和运动的理论,开启了物理学发展的新纪元.下列说法中,与亚里士多德观点相反的是第38页/共72页C.两物体从同一高度自由下落,较重的物体下落较快D.一个物体维持匀速直线运动,不需要力【解析】亚里士多德的多数结论来自观察,当时并没

有考虑到摩擦力的作用,所以许多结论都是错误的.根

据我们现在所学的内容,力是改变物体运动状态的原第39页/共72页因,而不是维持物体运动状态的原因.所以A、B、C都

是他的观点,而D不是.在分析时,由于看前面的例子而

易选择A、B、C中的一个,应该看后面的说明.【答案】D第40页/共72页2.下列对运动的认识不正确的是

(

)A.亚里士多德认为必须有力作用在物体上,物体才能运

动,没有力的作用,物体就静止B.伽利略认为如果完全排除空气的阻力,所有的物体将

下落得同样快C.牛顿认为力不是维持物体运动的原因,而是改变物体

速度的原因D.伽利略根据理想实验推论出,若没有摩擦,在水平面

上运动的物体将保持其速度继续运动下去第41页/共72页【解析】从现在的观点看亚里士多德认为力是维持

物体运动状态的原因的结论是错误的,伽利略和牛顿

对力和运动的认识是正确的.选项A错误.【答案】A第42页/共72页3.在水平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叙述正确的是

(

)A.小车匀速向左运动B.小车可能突然向左加速运动C.小车可能突然向左减速运动D.小车可能突然向右减速运动第43页/共72页的水由于惯性仍保持原有的速度,则水会向右洒出,故

B正确;如果小车正向右匀速运动,突然减速,碗中的水

由于惯性仍保持原来的速度,则水会向右洒出,故D正

确.【答案】BD【解析】如果小车正在向左匀速运动,突然加速,碗中第44页/共72页4.用计算机辅助实验系统做验证牛顿第三定律的实验,

点击实验菜单中“力的相互作用”.如图甲所示,把两

个力探头的挂钩钩在一起,向相反方向拉动,观察显示

器屏幕上出现的结果(如图乙所示).观察并分析两个力

传感器的相互作用力随时间变化的曲线,得到下列的实

验结论中,正确的是

(

)第45页/共72页D.作用力与反作用力方向相反【解析】屏幕上显示的是两个力探头挂钩之间的相

互作用力,两力的施力物体和受力物体正好相反;由于

力是矢量,故两力虽大小相等,但方向相反,故选项C、

D正确.【答案】CDA.作用力与反作用力时刻相等B.作用力与反作用力作用在同一物体上C.作用力与反作用力大小相等第46页/共72页基础·角度·思路一、选择题(本题共10小题,每小题6分,共60分)第47页/共72页1.(基础再现)下列对运动现象的解释中正确的是

(

)A.急刹车时,车上的乘客由于惯性一样大,所以倾倒的

方向都相同B.质量大的物体运动状态不容易改变,是由于物体的质

量大,惯性也就大的缘故C.在拉力作用下,车能匀速前进;撤去拉力,小车会停下

来,所以力是维持物体运动状态的原因D.向上抛出的物体,由于惯性,所以向上运动,以后由于第48页/共72页重力作用,惯性变小,所以速度也越来越小【解析】车上乘客的质量不同,惯性不同,A错;撤去拉

力后小车会停下来,是因为受到了摩擦力的缘故,C错;

惯性的大小只取决于物体的质量,与其他因素无关,B

对、D错.【答案】B第49页/共72页2.(基础再现)了解物理规律的发现过程,学会像科学家

那样观察和思考,往往比掌握知识本身更重要.下列有

关说法符合物理学发展事实的是

(

)A.亚里士多德提出重的物体比轻的物体下落得快,是没

有事实依据凭空猜想出来的B.牛顿通过大量的实验验证了牛顿第一定律的正确性C.不管是在宏观低速还是微观高速的情况下,牛顿运动

定律都适用D.伽利略理想斜面实验推理得出:力不是维持物体运动第50页/共72页的原因【解析】亚里士多德是根据日常生活中的现象得出

结论的,不是凭空猜想,A错;牛顿第一定律是无法通过

实验验证的,B错;牛顿运动定律只适用于宏观低速问

题,C错.【答案】D第51页/共72页3.(基础再现)对于牛顿第三定律的理解,下列说法中正

确的是

(

)A.当作用力产生后,再产生反作用力;当作用力消失后,

反作用力才慢慢消失B.弹力和摩擦力都有反作用力,而重力没有反作用力C.甲物体对乙物体的作用力是弹力,乙物体对甲物体的

作用力可以是摩擦力D.作用力和反作用力在任何情况下都不会平衡第52页/共72页【解析】作用力和反作用力具有四相同:同大小、同

时性、同直线、同性质,故选项A和选项C错误;作用

力和反作用力还具有三不同:方向相反、作用在不同

的物体上、可以产生不同的作用效果,故作用力和反

作用力不能叠加求合力,也不能相互抵消,故选项D正

确;力是物体间的相互作用,任何作用力都有它的反作

用力,物体重力的反作用力是物体对地球的吸引力,故

选项B错误.【答案】D第53页/共72页4.(基础再现)如图所示,两个物体静止在一辆足够长的

表面光滑的平板车上并随车一起在水平方向做匀速直

线运动,当车突然静止时,这两个物体在车上(不考虑空

气阻力)

(

)A.一定不相碰B.一定相碰C.若两物体质量相等,一定相碰D.若两物体质量不相等,一定不相碰【解析】惯性是指物体保持原来运动状态的性质.题第54页/共72页目中已知两物体放在表面光滑的平板车上随车一起

做匀速直线运动,这就告诉我们两点:一是物体在水平

方向上不受任何力的作用;二是物体的运动情况(速度

大小和方向)相同.当平板车突然停止时,因为两物体

都不受外力作用,所以运动状态都不发生改变,由于惯

性,两物体都将保持原来的运动状态继续向前运动,而

物体质量的大小仅仅表示物体惯性的大小,即表示改

变其运动状态的难易程度.既然物体的运动状态不发

生改变,质量在这里就没有作用,故两物体在车上是不

会相碰的.故选A.【答案】A第55页/共72页5.(视角拓展)在2010年温哥华冬奥会上,申雪和赵宏博

以完美的艺术表演赢得了双人滑比赛的金牌,这也是该

届冬奥会中国队的首枚金牌.在滑冰表演刚开始时,他

们都静止不动.随着优美音乐的响起,相互猛推一下后,

他们分别向相反方向运动.假定两个人的冰刀与冰面间

的动摩擦因数相同,已知申雪在冰上滑行的距离比赵宏

博远,这是因为

(

)A.刚分开时,申雪的初速度大于赵宏博的初速度B.分开后,申雪的加速度的大小大于赵宏博的加速度的第56页/共72页大小C.推的过程中,申雪推赵宏博的力小于赵宏博推申雪的

力D.推的过程中,申雪推赵宏博的时间小于赵宏博推申雪

的时间【解析】由于两人的冰刀与冰面间的动摩擦因数相

同,所以两个因摩擦而产生的加速度大小相等,B错误;

申雪在冰面上滑行的距离远,由v2=2as知刚分开时申

雪的初速度大于赵宏博的初速度,A正确;申雪和赵宏第57页/共72页博间的推力是一对作用力和反作用力,由牛顿第三定

律可知,作用力大小和作用时间都相等,故C、D错误.【答案】A第58页/共72页6.(视角拓展)按照我国载人航天“三步走”发展战略,

我国于2011年先后发射了“天宫一号”和“神舟八号

”,实施首次空间飞行器无人交会对接实验.下面关于

飞船和火箭上天情况的叙述正确的是

(

)A.火箭尾部向外喷气,喷出的气体对火箭产生一个向上

的推力B.火箭受的推力是由于喷出的气体对空气产生一个作

用力,空气的反作用力作用于火箭而产生的C.火箭脱离大气层后,由于没有了空气,火箭虽向后喷第59页/共72页气也不会产生推力D.飞船进入轨道后,和地球间存在一对作用力和反作用

力【解析】火箭尾部向外喷气,给喷出的气体一个作用

力,而喷出的气体给火箭一个反作用力,火箭就是因为

受到这个反作用力,才克服阻力向前飞行的,A正确;飞

船进入轨道后,与地球间存在相互吸引的作用力,选项

D正确.【答案】AD第60页/共72页7.(高度提升)如图所示,一铁块m被竖直悬挂着的磁性

黑板紧紧吸住不动.下列说法错误的是

(

)A.铁块受到四个力作用,其中有三个力的施力物体是黑板B.铁块与黑板间在水平方向上有两对相互作用力C.铁块受到的磁力和弹力是互相平衡的两个力D.磁力大于弹力,黑板才能吸住铁块不动第61页/共72页和摩擦力的作用,后三个力的施力物体都是黑板,故黑

板与铁块间有三对相互作用力,水平方向上两对,竖直

方向上一对.黑板在水平方向上受到的两个力相互平

衡,竖直方向上受到的两个力相互平衡.故只有选项D

错误.【答案】D【解析】铁块受到重力、黑板对铁块的磁力、弹力第62页/共72页8.(视角拓展)如图所示,猎人非法猎猴,用两根轻绳将猴

子悬于空中,猴子处于静止状态,以下相关说法正确的

是

(

)A.猴子受到三个力的作用B.绳拉猴子的力和猴子拉绳的力相互平衡C.地球对猴子的引力与猴子对地球的引力是一对作用

力与反作用力D.人将绳子拉得越紧,猴子受到的合力越大第63页/共72页【解析】猴子静止在空中时,受到两边绳子的拉力和

重力,共三个力的作用,选项A正确;绳拉猴子与猴子拉

绳的力属于作用力与反作用力,选项B错误;地球对猴

子的引力与猴子对地球的引力是一对作用力与反作

用力,选项C正确;不管绳子怎样被拉紧,猴子只要处于

静止状态,受到的合力就为零,选项D错误.【答案】AC第64页/共72页9.(高度提升)如图所示,跳水运动员最后踏板的过程可以简化为下述模型:运动员从高处落到处于自然状态的跳板上,