三维设计2023高三物理总复习 第一编 必修第一册 第三章 牛顿运动定律 第1讲 牛顿第一定律 牛顿第三定律

第三章|牛顿运动定律第1讲牛顿第一定律

牛顿第三定律一、牛顿第一定律惯性1．内容：一切物体总保持______________状态或______状态，除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态。2．意义(1)指出了一切物体都有______，因此牛顿第一定律又叫__________。(2)揭示了运动和力的关系：力不是______物体运动状态的原因，而是______物体运动状态的原因，即产生________的原因。匀速直线运动静止惯性惯性定律维持改变加速度3．惯性(1)定义：物体具有保持原来______________状态或______状态的性质。(2)普遍性：惯性是一切物体都具有的性质，是物体的_________，与物体的运动情况和受力情况______。(3)量度：____是惯性大小的唯一量度，_______的物体惯性大，_______的物体惯性小。二、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______的，一个物体对另一个物体施加了力，后一个物体一定同时对前一个物体也施加了力。物体间相互作用的这一对力叫作作用力和反作用力。2．内容：两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等，方向_______，作用在_______________。3．表达式：F＝－F′。匀速直线运动静止固有属性无关质量质量大质量小相互相反同一条直线上情境创设

一辆货车在公路上行驶时，司机发现前面有异常情况，紧急刹车。货车在公路上又运行了较长一段距离才停下来。微点判断

(1)由于惯性，货车有保持匀速直线运动状态的趋势，所以刹车后，货车没有立即停下来，而是又向前运行了一段距离。

()(2)货车承载的货物越重，惯性越大。

(

)(3)刹车时，货车做减速运动是因为地面对货车的摩擦力大于货车对地面的摩擦力。

()(4)地面对货车的支持力与货车对地面的压力是一对平衡力。

()(5)车头拉货箱的力一定大于货箱拉车头的力。

(

)√√×××(一)牛顿第一定律(固基点)[题点全练通]1．[对力与运动关系的理解]

亚里士多德在其著作《物理学》中说：一切物体都具有某种“自然本性”，物体由其“自然本性”决定的运动称之为“自然运动”，而物体受到推、拉、提、举等作用后的非“自然运动”称之为“受迫运动”。伽利略、笛卡儿、牛顿等人批判地继承了亚里士多德的这些说法，建立了新物理学；新物理学认为一切物体都具有的“自然本性”是“惯性”。下列关于“惯性”和“运动”的说法中不符合新物理学的是

(

)A．一切物体的“自然运动”都是速度不变的运动——静止或者匀速直线运动B．作用在物体上的力，是使物体做“受迫运动”即变速运动的原因C．竖直向上抛出的物体，受到了重力，却没有立即反向运动，而是继续向上运动一段距离后才反向运动，是由于物体具有惯性D．可绕竖直轴转动的水平圆桌转得太快时，放在桌面上的盘子会向桌子边缘滑去，这是由于“盘子受到的向外的力”超过了“桌面给盘子的摩擦力”导致的解析：一切物体的“自然运动”都是速度不变的运动，力是迫使物体做“受迫运动”的原因，A、B正确；因物体具有惯性，竖直向上抛出的物体，受到了重力，向上的速度先减小到零后再反向向下运动，C正确；随桌面转动的盘子向桌子边缘滑去，并没有受到向外的力，而是盘子所需要的向心力超过了桌面给盘子的摩擦力，D错误。答案：D

2．[对牛顿第一定律的理解](2020·浙江7月选考)如图所示，底部均有4个轮子的行李箱a竖立、b平卧放置在公交车上，箱子四周有一定空间。当公交车

(

)A．缓慢起动时，两只行李箱一定相对车子向后运动B．急刹车时，行李箱a一定相对车子向前运动C．缓慢转弯时，两只行李箱一定相对车子向外侧运动D．急转弯时，行李箱b一定相对车子向内侧运动解析：缓慢起动的公交车具有向前的加速度，但加速度较小，两只行李箱所受的摩擦力可能小于最大静摩擦力，则行李箱可以相对公交车静止，A错误；急刹车时，a、b行李箱由于惯性，要保持原来的运动状态，但a行李箱与底面的摩擦为滚动摩擦，摩擦力较小，故a行李箱会向前运动，b行李箱可能静止不动，也可能向前运动，B正确；缓慢转弯时，公交车具有指向轨迹内侧的较小的加速度，若行李箱所受的静摩擦力足以提供其向心力时，行李箱相对车子静止，C项错误；急转弯时，公交车的加速度较大，若行李箱b所受的静摩擦力不足以提供所需的向心力，则其做离心运动，即相对公交车向外侧运动，若行李箱b所受的静摩擦力足以提供所需的向心力，则其相对公交车静止，D项错误。答案：B

3．[对惯性的认识]

某同学为了取出如图所示羽毛球筒中的羽毛球，一

只手拿着球筒的中部，另一只手用力击打羽毛球筒的上端，则下列

判断正确的是

(

)A．此同学无法取出羽毛球B．羽毛球会从筒的下端出来C．羽毛球筒向下运动过程中，羽毛球受到向上的摩擦力才会从上端出来D．该同学是在利用惯性取羽毛球解析：羽毛球筒被手击打后迅速向下运动，而羽毛球具有惯性要保持原来的状态，所以会从筒的上端出来，D正确。答案：D

[要点自悟明]1．对牛顿第一定律的理解(1)揭示了物体的惯性：不受力的作用时，一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态。(2)揭示了力的作用对运动的影响：力是改变物体运动状态的原因。2．对惯性的认识

惯性是物体保持原来运动状态的性质，与物体是否受力、是否运动及所处的位置无关，物体的惯性只与其质量有关，物体的质量越大其惯性越大。3．惯性的两种表现形式(1)保持“原状”：物体在不受力或所受合外力为零时，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)。(2)反抗改变：物体受到外力时，惯性表现为运动状态改变的难易程度。惯性越大，物体的运动状态越难以被改变。(二)牛顿第三定律(精研点)研清微点1

作用力与反作用力的关系1．(2022·杭州月考)如图甲所示，将一个力传感器固定在滑块上，另一个力传感器钩住它向右拉滑块，观察到这对拉力随时间变化的曲线如图乙所示，下列说法正确的是

(

)A．作用力大时，反作用力小B．作用力和反作用力的大小总是相等C．反作用力总是在作用力出现后才产生的D．图乙所示的曲线，只有在滑块静止或做匀速运动时才能得到解析：观察分析两个力传感器的相互作用力随时间变化的曲线，可以看出作用力与反作用力总是大小相等、方向相反、同时变化，A、C错误，B正确；作用力与反作用力总是等大、反向、共线的关系，与物体的运动状态无关，D错误。答案：B

一点一过作用力与反作用力的关系研清微点2

作用力和反作用力与一对平衡力的区别2．(2022·山东泰安模拟)马扎属于中国传统手工艺制品。腿交叉，上

面绷帆布或麻绳等，可以合拢，便于携带。如图所示，马扎放在

水平地面上，一小孩站在马扎上，以下说法正确的是

(

)A．小孩受到的重力和马扎对小孩的弹力是一对作用力和反作用力B．小孩受到的重力和小孩对马扎的压力是一对平衡力C．马扎在光滑水平面上无法平衡D．斜撑A、B之间的夹角越大，A、B上的作用力越大解析：小孩受到的重力和马扎对小孩的弹力是一对平衡力，A错误；小孩受到的重力和小孩对马扎的压力作用在不同的物体上，不是一对平衡力，B错误；对马扎和小孩整体分析可知，马扎在水平方向不受摩擦力，则马扎在光滑水平面上也能平衡，C错误；小孩对马扎的压力是一定的，即两个斜撑的合力是一定的，斜撑A、B之间的夹角越大，A、B上的作用力越大，D正确。答案：D一点一过作用力和反作用力与一对平衡力的区别名称项目作用力与反作用力一对平衡力作用对象两个相互作用的不同物体同一个物体作用时间一定同时产生、同时消失不一定同时产生、同时消失力的性质一定相同不一定相同作用效果不可抵消可相互抵消研清微点3

牛顿第三定律的应用3．

建筑工人用如图所示的定滑轮装置运送建筑材料。一质量为70.0kg

的工人站在地面上，通过定滑轮将20.0kg的建筑材料以0.500m/s2

的加速度拉升，忽略绳子和定滑轮的质量及定滑轮的摩擦，则工人

对地面的压力大小为(g取10m/s2) (

)A．510N B．490NC．890N D．910N解析：设绳子对建材的拉力为F1，F1－mg＝ma，F1＝m(g＋a)＝210N，绳子对人的拉力F2＝F1＝210N，人处于静止状态，则地面对人的支持力FN＝Mg－F2＝490N，由牛顿第三定律知：人对地面的压力FN′＝FN＝490N，故B正确。答案：B

一点一过利用牛顿第三定律转换研究对象如果不能直接求解物体受到的某个力时，可先求它的反作用力，如求压力时可先求支持力，然后根据牛顿第三定律得到压力的大小和方向。求摩擦力时也可以用此种方法转换研究对象。1．[强化科学探究]如图所示，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。斜面上先后铺垫三种粗

糙程度逐渐降低的材料，小球沿右侧斜面上升到的最高位置依次为1、2、3。对三次实验结果进行对比，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，它将一直保持匀速直线运动状态或静止状态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：斜面上铺垫的材料粗糙程度越小，小球上升得越高，如果斜面光滑，没有摩擦力的影响，小球将上升到与O点等高的位置，但无法直接得出选项B、C、D中的结论，故只有选项A正确。答案：A

2．[联系生活实际]如图所示的照片记录了一名骑车人因自行车前轮突然陷入一较深的水坑而倒地的过程。下列各选项是从物理的角度去解释此情境的，其中正确的是

(

)A．因为水坑里的水对自行车前轮的阻力太大，而使人和车一起倒地B．因为骑车人与自行车原来处于运动状态，车前轮陷入水坑后前轮立刻静止，但人与车的后半部分由于惯性仍保持原来的运动状态，因此人和车一起倒地C．因为自行车的前轮陷入水坑后，自行车还能加速运动，所以人和车一起倒地D．因为自行车的前轮陷入水坑后，自行车的惯性立即消失，而人由于惯性将保持原有的运动状态，故人向原来的运动方向倒地解析：骑车人之所以摔倒，是因为自行车前轮陷入水坑后突然静止，而人和车的后半部分由于惯性仍要保持原来的运动状态。答案：B3．[渗透五育教育(体育)]某中学秋季趣味运动会中，高一同学参加

了拔河比赛，如果绳质量不计，且保持水平，在甲、乙两队的拔

河比赛中，甲队获胜，则下列说法中正确的是

(

)A．甲对乙的拉力始终大于乙对甲的拉力B．甲把乙加速拉过去时，甲对乙的拉力大于乙对甲的拉力C．只有当甲把乙匀速拉过去时，甲对乙的拉力大小才等于乙对甲的拉力大小D．甲对乙的拉力大小始终等于乙对甲的拉力大小，只是地面对甲的最大静摩擦力大于地面对乙的最大静摩擦力解析：甲拉乙的力与乙拉甲的力是一对作用力与反作用力，大小始终相等，与运动状态无关，不管哪队获胜，甲对乙的拉力大