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专题10 牛顿第一定律牛顿第三定律1.理解牛顿第一定律的内容和惯性，会分析实际问题.2.理解牛顿第三定律的内容，会区分相互作用力和平衡力．一、牛顿第一定律1．内容：一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，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)指出了一切物体都有惯性，因此牛顿第一定律又称为惯性定律．3．惯性(1)定义：物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质．(2)量度：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．(3)普遍性：惯性是物体的固有属性，一切物体都有惯性，与物体的运动情况和受力情况无关．误区提醒 1.物体运动状态改变了，误认为惯性消失了.2.速度越大，误认为惯性越大.3.误认为惯性和惯性定律是一回事．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、方向相反、作用在同一条直线上．考点一牛顿第一定律的理解与应用1．明确了惯性的概念牛顿第一定律揭示了物体所具有的一个重要属性——惯性，即物体总保持原来的静止状态或匀速直线运动状态的性质．2．揭示了力的本质牛顿第一定律对力的本质进行了定义：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，物体的运动并不需要力来维持．3．揭示了不受力作用时物体的运动状态牛顿第一定律描述的只是一种理想状态，而实际中不受外力作用的物体是不存在的，当物体受外力但所受外力的合力为零时，其运动效果跟不受外力作用时相同，物体都将保持静止状态或匀速直线运动状态不变．★重点归纳★1、惯性和惯性定律的区别(1)惯性是物体保持原有运动状态不变的一种性质，与物体是否受力、受力的大小无关．(2)惯性定律(牛顿第一定律)则反映物体在一定条件下的运动规律．2、对牛顿第一定律的几点说明(1)明确惯性的概念：牛顿第一定律揭示了一切物体所具有的一种固有属性——惯性，即物体保持原来的匀速直线运动状态或静止状态的性质．(2)揭示力的本质：力是改变物体运动状态的原因，而不是维持物体运动状态的原因．(3)理想化状态：牛顿第一定律描述的是物体不受外力的状态，而物体不受外力的情形是不存在的．在实际情况中，如果物体所受的合外力等于零，与物体不受外力时的表现是相同的．3、用惯性解释运动现象的思路日常生活中有很多与惯性相关的运动现象，如人乘车时的前倾后仰、跑步时的跌跟头、用铁锤钉钉子等，运用惯性知识解释这些现象的思路是：(1)明确要研究的是哪个物体或物体的哪一部分，它原来处于什么运动状态．(2)确定外力作用在此物体的什么位置，物体在此位置的运动状态发生了怎样的变化．(3)由于惯性的原因，物体上没受力的部分保持原运动状态．(4)物体的不同部分运动状态不同，引起了惯性现象的出现．(5)惯性的两种表现形式①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．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不变(静止或匀速直线运动)．★典型案例★（多选）关于惯性的大小，下列说法哪个是不对的：（）A．两个质量相同的物体，在阻力相同的情况下，速度大的不容易停下来，所以速度大的物体惯性大；B．上面两个物体既然质量相同，那么惯性就一定相同；C．推动地面上静止的物体比维持这个物体做匀速运动所需的力大，所以静止的物体惯性大；D．在月球上举重比在地球上容易，所以同一个物体在月球上比在地球上惯性小【答案】ACD2【名师点睛】此题是考查对惯性的理解，需要注意的是：物体的惯性的大小只与质量有关，与其他都无关．而经常出错的是认为惯性与物体的速度有关。
牛顿第三定律、受力分析一、牛顿第三定律1．内容：两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等，方向相反，作用在同一直线上。
2．表达式：F＝－F′(负号表示方向相反)3．对作用力和反作用力的理解(三个特征、四种性质)三个特征：(1)等值，即大小总是相等的。
(2)反向，即方向总是相反的。
(3)共线，即二者总是在同一直线上。
四种性质：(1)异体性：即作用力和反作用力是分别作用在彼此相互作用的两个物体上。
(2)同时性：即作用力和反作用力同时产生，同时变化，同时消失。
(3)相互性：即作用力和反作用力总是相互的、成对出现的。
(4)同性性，即二者性质总是相同的。
4.作用力和反作用力分别作用在两个物体上，其作用效果分别体现在各自的受力物体上，所以作用力和反作用力产生的效果不一定相同。
小试牛刀：例：关于牛顿第三定律，下列说法中正确的是（）A. 作用力和反作用力总是大小相等B. 作用力和反作用力是一对平衡力C. 作用力和反作用力作用在同一物体上D. 作用力和反作用力可以独立存在【答案】A【解析】【解答】两个物体之间的作用力和反作用力，总是作用在同一条直线上，大小相等，A符合题意；两个物体之间的作用力和反作用力，作用在两个物体上，作用的效果不可能相互抵消，不是平衡力，B不符合题意；作用力和反作用力作用在两个物体上，C不符合题意；力的作用是相互的。
同时出现，同时消失，不可以独立存在，D不符合题意。
所以A符合题意，BCD不符合题意。
故答案为：A二、作用力与反作用力1.力的作用总是相互的，物体间相互作用的这一对力称为作用力和反作用力。
作用力和反作用力总是相互依存，同时存在的。
2.重点解读：(1)物体间的作用是相互的，这种相互性决定了力总是成对出现的。
(2)作用力和反作用力是相对的，其中一个力是作用力，另一个力就是反作用力。
(3)一对作用力与反作用力的性质总是相同的，即作用力是弹力，其反作用力也一定是弹力；作用力是摩擦力，其反作用力也一定是摩擦力。
ABESr C R甲乙甲新课标2018年高考理综（物理）高三三模试题二、选择题:本题共8小题，每小题6分。
在每小题给出的四个选项中，第14～18题只有一项符合题目要求，第19～21题有多项符合题目要求。
全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
14．关于物理学的研究方法，以下说法错误．．的是 A ．伽利略开创了运用逻辑推理和实验相结合进行科学研究的方法 B ．卡文迪许在利用扭秤实验装置测量万有引力常量时，应用了放大法 C ．合力与分力、总电阻、交流电的有效值用的是“等效替代”的方法D ．电场强度是用比值法定义的，因而电场强度与电场力成正比，与试探电荷的电量成反比15．如图所示，质量为m 的小球系于轻质弹簧的一端，且套在光滑竖立的圆环上，弹簧的上端固定于环的最高点A ，小球静止时处于圆环的B 点，此时∠AOB=60°，弹簧伸长量为x ∆，如图甲。
现用该弹簧沿水平方向拉住质量为2m 的物体，系统静止时弹簧伸长量也为x ∆，如图乙。
则此时物体所受的摩擦力 A ． 等于零B ． 大小为0.5mg ，方向沿水平面向右C ． 大小为mg ，方向沿水平面向左D ． 大小为2mg ，方向沿水平面向右16．如图所示，闭合电键S 后， A 、B 、C 三灯发光亮度相同，此后向上移动滑动变阻器R的滑片，则下列说法中正确的是 A ．三灯的电阻大小是R A ＞R C ＞R B B ．三灯的电阻大小是R A ＞R B ＞R C C ．A 灯变亮、C 灯变亮，B 灯变暗 D ．A 灯变亮、Ｂ灯变暗，Ｃ灯变暗17．如图甲所示，两个垂直于纸面的匀强磁场方向相反,磁感应强度的大小均为B ，磁场区域的宽度均为a 。
高度为a 的正三角O O O O EE kxABCDavxxx形导线框ABC 从图示位置沿x 轴正向匀速穿过两磁场区域，以 逆时针方向为电流的正方向，在下列图形中能正确描述感应电流 i 与线框移动距离x 关系的是18．静电场方向平行于x 轴，其电势随x 的分布可简化为如图所示的折线，图中0ϕ和d 为已知量。
高三物理牛顿第三定律试题答案及解析1.根据牛顿第三定律，下面说法正确的是( )A．跳高运动员起跳时，地对人的竖直支持力大于人对地的压力B．钢丝绳吊起货物加速上升时，钢丝绳给货物的力大于货物给钢丝绳的力C．篮球场上一个小个子运动员撞在大个子运动员身上，小个子运动员跌倒了，而大个子运动员只歪了一下，是因为大个子运动员对小个子运动员作用力大于小个撞大个的力D．子弹在枪膛中加速时，枪膛对子弹的作用力等于子弹对枪膛的作用力【答案】D【解析】牛顿第三定律是相互作用力，大小相等，方向相反，作用在彼此两个物体上。
A中地面对人的支持力和人对地面的压力是相互作用力，大小相等，A错。
B中钢丝绳对货物的力与货物对钢丝绳的力是相互作用力，大小相等B错。
大个子对小个子运动员和小个子对大个子运动员的力也属于相互作用力，大小也是相等，答案C错。
只有最后一项枪膛对子弹的作用力和子弹对枪膛的作用力是一对相互作用力大小相等是对的。
【考点】牛顿第三定律2.以下说法中正确的是（）A．人走路时，只有地对脚的作用力大于脚蹬地的作用力，人才能前进B．以卵击石，石头无恙而鸡蛋碎了，是因为鸡蛋对石头的作用力小于石头对鸡蛋的作用力C．运动员从地上跳起，是由于地面给运动员的作用力大于运动员给地面的作用力D．甲、乙两队拔河，甲队胜，并不能说甲对绳的拉力大于乙对绳的拉力【答案】D【解析】A选项中，地对脚的力和脚蹬地的力是一对相互作用力，其大小相等，方向相反，所以A选项错误；B选项中，鸡蛋对石头的力和石头对鸡蛋的力是相互作用力，大小相等，但鸡蛋壳的抗撞击力较差，所以鸡蛋碎了，所以B选项错误；运动员能够从地面跳起是因为地面给运动员的力大于运动员自身的重力，所以C选项错误；甲乙两队拔河比赛，甲对乙的力和乙对甲的力是相互作用力，大小相等，但甲队胜是因为甲队受到地面的摩擦力大于乙队受到地面的摩擦力。
所以D选项正确。
【考点】本题考查对作用力与相互作用力的关系的理解。
一、学习目标：1．知道作用力和反作用力的概念．2．理解牛顿第三定律的确切含义，会用它解决有关问题．3．会区分平衡力与作用力和反作用力．二、学习要点：1．知道力的作用是相互的，掌握作用力和反作用力．2．掌握牛顿第三定律并用它分析实际问题3．区别平衡力与作用力和反作用力．衔接点1 作用力与反作用力【基础知识梳理】观察和实验表明：两个物体之间的作用总是相互的．甲物体对乙物体有作用力的同时，乙物体对甲物体也有力的作用，物体间这一对相互作用的力通常叫做作用力和反作用力．我们把其中一个力叫做作用力，另一个力就叫做反作用力．如图所示，用手拉弹簧秤A之前，两弹簧秤的示数均为零，说明两弹簧秤间无作用力；当用手拉弹簧秤A时，可以看到两个弹簧秤的指针同时移动．弹簧秤月的示数指出弹簧秤A对它的作用力F的大小，而弹簧秤A的示数指出弹簧秤月对它的反作用力F，的大小．可以看出，两个弹簧秤的示数是相等的；改变手拉弹簧的力，弹簧秤的示数也随着改变，但两个示数总相等．名师点睛：作用力和反作用力大小总是相等的，并且总是同时产生，同时变化，同时消失的．【典例引路剖析】【例题1】运动员从地面跳起时，下列判断正确的是A. 地面对运动员的支持力大于运动员对地的压力B. 运动员对地的压力等于运动员的重力C. 地面对运动员的支持力大于运动员的重力D. 地面对运动员的支持力跟运动员对地面的压力的合力大于运动员的重力【答案】 C【解析】运动员对地面的压力与地面对运动员的支持力互为作用力与反作用力，则运动员对地面的压力等于地面对运动员的支持力，选项A错误；运动员之所以能起跳，是因为地面对运动员的支持力大于运动员的重力，产生向上的加速度，而地面对运动员的支持力等于运动员对地的压力，所以运动员对地面的压力大于运动员的重力．故B错误，C正确；地面对运动员的支持力跟运动员对地面的压力是相互作用力，作用在不同的物体上，效果不能抵消，不能合成，故D错误．故选C.点睛：解决本题的关键知道作用力和反作用力大小相等，方向相反．人之所以能起跳，是因为地面对运动员的支持力大于运动员的重力，产生向上的加速度．【例题2】牛顿在总结C·雷恩、J·沃利斯和C·惠更斯等人的研究结果后,提出了著名的牛顿第三定律,阐述了作用力和反作用力的关系,从而与牛顿第一和第二定律形成了完整的牛顿力学体系。
高三物理牛顿第三定律试题答案及解析1. -根轻质弹簧竖直悬挂在天花板上，下端悬挂一小球，小球和弹簧的受力如右图所示，下列说法正确的是（）A．F1的施力者是弹簧B．F2的反作用力是F1C．F3的施力者是地球D．F2的反作用力是F3【答案】D【解析】由图知，F1的施力者是弹地球，故A错误；F2的反作用力是F3，故B错误；D正确；F3的施力者是小球，故C错误。
【考点】本题考查力、牛顿第三定律2.（20分）根据玻尔理论，电子绕氢原子核运动可以看作是仅在库仑引力作用下的匀速圆周运动，已知电子的电荷量为e，质量为m，电子在第1轨道运动的半径为r1，静电力常量为k。
（1）电子绕氢原子核做圆周运动时，可等效为环形电流，试计算电子绕氢原子核在第1轨道上做圆周运动的周期及形成的等效电流的大小；（2）氢原子在不同的能量状态，对应着电子在不同的轨道上绕核做匀速圆周运动，电子做圆周运动的轨道半径满足rn =n2r1，其中n为量子数，即轨道序号，rn为电子处于第n轨道时的轨道半径。
电子在第n轨道运动时氢原子的能量En为电子动能与“电子-原子核”这个系统电势能的总和。
理论证明，系统的电势能Ep 和电子绕氢原子核做圆周运动的半径r存在关系：Ep=-k（以无穷远为电势能零点）。
请根据以上条件完成下面的问题。
①试证明电子在第n轨道运动时氢原子的能量En 和电子在第1轨道运动时氢原子的能量E1满足关系式②假设氢原子甲核外做圆周运动的电子从第2轨道跃迁到第1轨道的过程中所释放的能量，恰好被量子数n=4的氢原子乙吸收并使其电离，即其核外在第4轨道做圆周运动的电子脱离氢原子核的作用范围。
不考虑电离前后原子核的动能改变，试求氢原子乙电离后电子的动能。
【答案】（1）（2）①证明见解析；②Ek=。
【解析】（1）设电子绕氢原子核在第1轨道上做圆周运动的周期为T1，形成的等效电流大小为I1，根据牛顿第二定律有（2分）则有（1分）又因为（2分）有（1分）（2）①设电子在第1轨道上运动的速度大小为v1，根据牛顿第二定律有（1分）电子在第1轨道运动的动能（1分）电子在第1轨道运动时氢原子的能量 E1= -k="-" k（2分）同理，电子在第n轨道运动时氢原子的能量 En=-k=-k（2分）又因为 rn =n2r1则有 En=-k=-k命题得证。
高一物理牛顿第三定律试题答案及解析1.在某次游戏中，两位同学对面站立、手掌相对并用力推对方，关于这两个人的推力下列理解正确的是（）A．力气大的一方给对方的推力大于对方给他的推力B．由于作用力和反作用力总是大小相等的，所以谁也推不动对方C．两人的推力同时出现，同时增大，同时消失D．两人的推力大小相等，方向相反，作用在同一条直线上，因此是一对平衡力【答案】C【解析】两位同学对面站立、手掌相对并用力推对方，这两个人的推力属于作用力和反作用力（不是平衡力），总是大小相等的，同时变化的，A、D错误，C正确；每个人受到多个力的作用，无法判定谁能够推动谁，B错误.【考点】本题考查了牛顿第三定律。
2.如图所示，一个质量为M的人，站在台秤上，一长为R的悬线一端系一个质量为m的小球，手拿悬线另一端，小球绕悬线另一端点在竖直平面内做圆周运动，不计空气阻力，重力加速度为g，求：（1）若小球恰能通过圆轨道最高点，求小球通过最低点时对绳子拉力的大小。
（2）若小球恰能在竖直平面内做圆周运动，求台秤示数的最小值。
【答案】（1）6mg（2）【解析】（1）恰好圆周时，在最高点：从最低点到最高点，由动能定理：在最低点：得：由牛顿第三定律：（2）设小球经过图示位置Q点的速度为v，与竖直方向夹角为θ，则从P到Q：在Q点：得：其竖直方向的分量为：由数学关系可知，当，最小则台秤示数的最小值为：【考点】圆周运动点评：本题考查了圆周运动相关的向心力方程的列式求解过程。
通过受力分析便能找到向心力来源。
3.吊在大厅天花板上的吊扇的总重力为G，静止时固定杆对吊环的拉力大小为F，当接通电源，让扇叶转动起来后，吊杆对吊环的拉力大小为F′，则有()A．F＝G，F′＝F B．F＝G，F′>FC．F＝G，F′<G D．F′＝G，F′>F【答案】C【解析】吊在大厅天花板上的吊扇的总重力为G，静止时固定杆对吊环的拉力大小为F,两个力属于二力平衡，所以F=G，由于向下有风，根据反作用力的知识可求F′<G，答案为C【考点】作用力与反作用力点评：本题考查了相互作用力和平衡力之间的区别和联系。
（五)高效演练题组1 动力学中的连接问题1．如图1所示，物块A放在木板B上,A、B的质量均为m,A、B之间的动摩擦因数为μ，B与地面之间的动摩擦因数为错误!.最大静摩擦力可认为等于滑动摩擦力．若将水平力作用在A上，使A刚好要相对B滑动，此时A的加速度为a1；若将水平力作用在B上,使B刚好要相对A滑动，此时B的加速度为a2，则a1与a2的比为（)图1A．1∶1 B．2∶3 C．1∶3 D．3∶2【答案】C2．（多选)如图2所示，A、B两物块的质量分别为2m和m，静止叠放在水平地面上．A、B间的动摩擦因数为μ,B与地面间的动摩擦因数为错误!μ.最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g。
现对A施加一水平拉力F，则( ）图2A．当F〈2μmg时，A、B都相对地面静止B．当F＝错误!μmg时，A的加速度为错误!μgC．当F〉3μmg时，A相对B滑动D．无论F为何值，B的加速度不会超过错误!μg【答案】BCD【解析】当0〈F≤错误!μmg时,A、B皆静止;当错误!μmg<F≤3μmg时，A、B相对静止,但两者相对地面一起向右做匀加速直线运动;当F>3μmg时，A相对B向右做加速运动，B相对地面也向右加速，选项A错误,选项C正确．当F＝错误!μmg时，A与B共同的加速度a＝错误!＝错误!μg，选项B正确．F较大时，取物块B为研究对象，物块B的加速度最大为a2＝错误!＝错误!μg,选项D正确．3．如图3所示，质量为M的吊篮P通过细绳悬挂在天花板上，物块A、B、C质量均为m，B、C叠放在一起，物块B固定在轻质弹簧上端，弹簧下端与A物块相连，三物块均处于静止状态,弹簧的劲度系数为k（弹簧始终在弹性限度内），下列说法正确的是( ）A．静止时，弹簧的形变量为错误!B．剪断细绳瞬间,C物块处于超重状态C．剪断细绳瞬间，A物块与吊篮P分离D．剪断细绳瞬间，吊篮P的加速度大小为错误!【答案】D题组2 动力学中的图象问题4．如图4所示，表面处处同样粗糙的楔形木块abc固定在水平地面上，ab面和bc面与地面的夹角分别为α和β，且α>β.一初速度为v0的小物块沿斜面ab向上运动，经时间t0后到达顶点b时，速度刚好为零;然后让小物块立即从静止开始沿斜面bc下滑．在小物块从a 运动到c的过程中，可以正确描述其速度大小v与时间t的关系的图象是（）图4【答案】C5．（多选)如图5甲所示,足够长的传送带与水平面夹角为θ，在传送带上某位置轻轻放置一小木块，小木块与传送带间动摩擦因数为μ，小木块速度随时间变化关系如图乙所示,v0、t0已知,则（）图5A．传送带一定逆时针转动B．μ＝tan θ＋错误!C．传送带的速度大于v0D．t0后木块的加速度为2g sin θ－错误!【答案】AD【解析】若传送带顺时针转动，当木块下滑时(mg sin θ>μmg cos θ），将一直匀加速到底端；当滑块上滑时（mg sin θ<μmg cos θ)，先匀加速运动，在速度相等后将匀速运动,两种情况均不符合运动图象；故传送带是逆时针转动，选项A正确．木块在0~t0内，滑动摩擦力向下,木块匀加速下滑，a1＝g sin θ＋μg cos θ，由图可知a1＝错误!，则μ＝错误!－tan θ，选项B错误．当木块的速度等于传送带的速度时，木块所受的摩擦力变成斜向上,故传送带的速度等于v0，选项C错误．等速后的加速度a2＝g sin θ－μg cos θ，代入μ值得a2＝2g sin θ－错误!,选项D正确．6．一物体在水平推力F＝15 N的作用下沿水平面做直线运动,一段时间后撤去F，其运动的v－t图象如图6所示,g取10 m/s2，求:图6（1)0~4 s和4~6 s物体的加速度大小；（2）物体与水平面间的动摩擦因数μ和物体的质量m；（3）在0～6 s内物体运动平均速度的大小．【答案】（1）2。
第3章牛顿运动定律“牛顿运动定律“是高中物理的核心内容之一，是动力学的基石，也是整个经典力学的理论基础，是历年高考的必考内容。
《考试说明》中对本章的知识能力要求几乎达到了最高地步，因此在历年的高考中，每年都要考查到本章知识，有时还会多题考查。
出题的形式多样，有选择题、填空题和计算题。
一、本章内容、考试范围及要求二、教材各节内容的重点、难点、易错点三、趋势分析及预测1. 分析总结（1）常考点其考查的重点有:准确理解牛顿第一定律,熟练掌握牛顿第二定律及其应用，尤其是物体的受力分析方法,理解牛顿第三定律,理解和掌握运动和力的关系,理解超重和失重。
本章内容的命题形式倾向于应用型、综合型和能力型，易与生产生活、军事科技、工农业生产等紧密联系.还可以力、电综合题形式出现。
从方法上重点考查运用隔离法和整体法来求解加速度相等的连接体问题,运用正交分解法处理受力较复杂的问题，运用图象法处理力与运动的关系问题。
从能力角度来看，重点考查思维能力、分析和解决问题的能力。
（2）命题分析从历年高考物理试题看出，牛顿运动定律的几种命题涉及三个考点：一是对牛顿运动定律的理解，二是牛顿第二定律的应用，三是超重和失重。
三个方面考点通常又相互联系和相互渗透，既可单独命题，又可以与力学、甚至电磁学相联系，构建力电的综合考题。
2. 趋势预测（1）从高考考点透视看出，牛顿第二定律是考查的重点，每年均考；而牛顿第一定律和牛顿第三定律在牛顿第二定律的应用中得到完美体现．与斜面、轻绳、轻杆、轻弹簧、圆周运动等内容综合的题目，命题频率较高．（2）2017 年高考对本专题的考查仍将以概念和规律的应用为主，单独考查本专题的题目多为选择题，与曲线运动、电磁学相结合的题目多为计算题．（3）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的趋势较强，2017 年高考应予以高度关注。
四、复习策略1．融会贯通理解牛顿三个定律：牛顿第一定律是“前奏”、第二定律是“主干”、第三定律是“回声”充分体现了力和运动的客观规律．2．应用牛顿定律，关键是对于研究对象正确地进行受力分析，参考加速度的方向建立直角坐标系，可在不同方向上进行应用．3．从近几年的高考形势看，对连结体问题不作要求，但对系统的整体的考查还是必要的．应掌握整体法和隔离法的应用．4．牛顿定律是力学中三大规律之一，另外还有“动量守恒定律”和“功能关系”，解题时还应首先考虑另外两大规律的应用(注意符合题设条件)，然后考虑牛顿定律的应用．专题01 牛顿第一定律牛顿第三定律课前预习● 自我检测1.判断正误，正确的划“√”，错误的划“×”(1)牛顿第一定律是实验定律。
乐陵一中牛顿第三定律一、单选题（本大题共5小题，共30分）1.如图所示，将一铝管竖立在水平桌面上，把一块直径比铝管内径小一些的圆柱形的强磁铁从铝管上端由静止释放，强磁铁在铝管中始终与管壁不接触．则强磁铁在下落过程中（）A. 若增加强磁铁的磁性，可使其到达铝管底部的速度变小B. 铝管对水平桌面的压力一定逐渐变大C. 强磁铁落到铝管底部的动能等于减少的重力势能D. 强磁铁先加速后减速【答案】A【解析】解：A、磁铁通过铝管时，导致铝管的磁通量发生变化，从而产生感应电流，感应电流阻碍磁铁相对于铝管的运动；结合法拉第电磁感应定律可知，磁铁的磁场越强、磁铁运动的速度越快，则感应电流越大，感应电流对磁铁的阻碍作用也越大；所以若增加强磁铁的磁性，可使其到达铝管底部的速度变小．故A正确；B、D、磁铁在整个下落过程中，由楞次定律：来拒去留可知，铝管对桌面的压力大于铝管的重力；同时，结合法拉第电磁感应定律可知，磁铁运动的速度越快，则感应电流越大，感应电流对磁铁的阻碍作用也越大，所以磁铁将向下做加速度逐渐减小的加速运动．磁铁可能一直向下做加速运动，也可能磁铁先向下做加速运动，最后做匀速直线运动，不可能出现减速运动；若磁铁先向下做加速运动，最后做匀速直线运动，则铝管对水平桌面的压力先逐渐变大，最后保持不变．故B错误，D错误；C、磁铁在整个下落过程中，除重力做功外，还有产生感应电流对应的安培力做功，导致减小的重力势能，部分转化动能外，还有产生内能，动能的增加量小于重力势能的减少量．故C错误；故选：A磁铁通过铝管时，导致铝管的磁通量发生变化，从而产生感应电流，出现感应磁场要阻碍原磁场的变化，导致条形磁铁受到一定阻力，因而机械能不守恒；在下落过程中导致铝管产生热能；根据楞次定律得出铝管对桌面的压力大于铝管的重力．考查楞次定律：根据来拒去留，当强磁铁过来时，就拒绝它；当离开时就挽留它．并涉及机械能守恒的条件，同时考查能量守恒关系．2.2016年8月21日里约奥运会中国排球队主攻手朱婷得到179分，在朱婷用手掌奋力将球击出时，下列说法正确的是（）A. 手掌对排球作用力的大小大于排球对手掌作用力的大小B. 手掌对排球作用力的大小等于排球对手掌作用力的大小C. 排球对手掌的作用力晚于手掌对排球的作用力D. 手掌对排球作用力与排球对手掌作用力是平衡力【答案】B【解析】解：AB、排球对运动员手掌的作用力和运动员手掌对排球的作用力是一对作用力与反作用力，大小相等，方向相反，故A错误，B正确；C、一对作用力与反作用力同时产生、同时消失，所以排球对运动员手掌的作用力和运动员手掌对排球的作用力同时消失，故C错误；D、排球对运动员手掌的作用力和运动员手掌对排球的作用力是一对作用力与反作用力，故D错误．故选：B作用力和反作用力大小相等，方向相反，作用在同一条直线上，它们同时产生、同时消失、同时变化，是同种性质的力．解决本题的关键知道作用力和反作用力的关系，知道它们大小相等，方向相反，同时消失、同时变化，难度不大，属于基础题．3.跨过定滑轮的绳的一端挂一吊板，另一端被吊板上的人拉住，如图所示．已知人的质量为70kg，吊板的质量为10kg，绳及定滑轮的质量、滑轮的摩擦均可不计．取重力加速度g=10m/s2．当人以440N的力拉绳时，人与吊板的加速度a和人对吊板的压力F分别为（）A. a=1.0m/s2，F=260NB. a=1.0m/s2，F=330NC. a=3.0m/s2，F=110ND. a=3.0m/s2，F=50N【答案】B【解析】解：以整体为研究对象，整体受重力、两根绳子的拉力；由牛顿第二定律可知：整体的加速度a==m/s2=1.0m/s2；以人为研究对象，由牛顿第二定律可知：T+F-mg=ma解得人受吊板的支持力F=mg-T+ma=700N-440N+70N=330N；由牛顿第三定律可知人对吊板的压力为330N；故选B．将人与吊板当成一个整体，对整体进行受力分析，由牛顿第二加速定律可求得整体的加速度；再以人为研究对象，由牛顿第二定律可求得吊板对人的拉力，再由牛顿第三定律可求得人对吊板的压力．本题考查牛顿第二定律的应用，在解题时要注意整体法与隔离法的应用，灵活选取研究对象进行列式求解．4.我国的传统文化和科技是中华民族的宝贵精神财富，四大发明促进了科学的发展和技术的进步，对现代仍具有重大影响，下列说法正确的是（）A. 春节有放鞭炮的习俗，鞭炮炸响的瞬间，动量守恒但能量不守恒B. 火箭是我国的重大发明，现代火箭发射时，火箭对喷出气体的作用力大于气体对火箭的作用力C. 装在炮弹中的火药燃烧爆炸时，化学能全部转化为弹片的动能D. 指南针的发明促进了航海和航空，静止时指南针的N极指向北方【答案】D【解析】解：A、鞭炮炸响的瞬间，因内力远大于外力，故系统动量守恒，同时在爆炸过程中，总能量是守恒的，故A错误；B、现代火箭发射时，火箭对喷出气体的作用力和气体对火箭的作用力为作用力和反作用力，根据牛顿第三定律可知，二者大小相等，方向相反，故B错误；C、装在炮弹中的火药燃烧爆炸时，化学能转化为弹片的动能和周围物体的内能，故C 错误；D、指南针的发明促进了航海和航空，因地磁场南极处在地理北极处，故指南针静止时指南针的N极指向北方，故D正确。
故选：D明确动量守恒的条件，知道能量守恒定律的应用，知道爆炸中能量转化的方向；明确作用力与反作力的性质，知道二者大小相等，方向相反；吸确地磁场的性质，知道地磁N极处在地理南极处。
本题以四大发明为载体，考查动量守恒、能量守恒、作用力和反作用力以及地磁场等性质，要注意明确动量守恒的条件，知道能量守恒规律的应用。
5.根据开普勒定律可知：火星绕太阳运行的轨道是椭圆，太阳处在椭圆的一个焦点上．下列说法正确的是（）A. 太阳对火星的万有引力大小始终保持不变B. 太阳对火星的万有引力大于火星对太阳的万有引力C. 火星运动到近日点时的加速度最大D. 火星绕太阳运行的线速度大小始终保持不变【答案】C【解析】解：A、根据F=G，由于太阳与火星的间距不断变化，故太阳对火星的万有引力大小不断变化，故A错误；B、根据牛顿第三定律，太阳对火星的万有引力大等于火星对太阳的万有引力，故B错误；C、根据a==，火星运动到近日点时的加速度最大，故C正确；D、根据开普勒定律中的面积定律，火星绕太阳运行的线速度大小始终变化，近日点速度最大，远日点速度最小，故D错误；故选：C根据万有引力定律判断选项A，根据牛顿第三定律判断选项B，根据牛顿第二定律列式判断选项C，根据开普勒定律的面积定律判刑选项D．本题考查万有引力定律和开普勒定律，关键是记住万有引力定律和开普勒定律的内容，注意在椭圆轨道运动时要根据牛顿第二定律和万有引力定律列式判断加速度的大小．二、多选题（本大题共4小题，共24分）6.如图所示，一足够长的斜面体静置于粗糙水平地面上，一小物块沿着斜面体匀速下滑，现对小物块施加一水平向右的恒力F，当物块运动到最低点之前，下列说法正确的是（）A. 物块与斜面体间的弹力增大B. 物块与斜面体间的摩擦力增大C. 斜面体与地面间的弹力不变D. 斜面体与地面间的摩擦力始终为0【答案】ABD【解析】解：AB、设斜面的倾角为α，不加推力F时，滑块匀速下滑，受重力、支持力和摩擦力，根据共点力平衡条件，支持力N=mg cosα，摩擦力f=mg sinα，故动摩擦因数；对小物块施加一水平向右的恒力F后，支持力N′=mg cosα+F sinα，变大；滑动摩擦力f′=μN′，也变大；故A正确，B正确；CD、不加推力F时，根据平衡条件，滑块受的支持力和摩擦力的合力竖直向上；故根据牛顿第三定律，滑块对斜面体的压力和摩擦力的合力竖直向下，故斜面体相对地面没有滑动趋势，故斜面体不受摩擦力；加上水平推力后，滑块对斜面体的摩擦力和压力同比例增加，其合力方向依旧是竖直向上（大小变大，方向不变）；同理，根据牛顿第三定律，滑块对斜面体的压力和摩擦力的合力依旧是竖直向下（大小变大，方向不变），故斜面体相对地面仍然没有滑动趋势，故斜面体仍然不受摩擦力，但对地压力变大了；故C错误，D正确；故选：ABD。
不加推力F时，滑块匀速下滑，受重力、支持力和摩擦力，根据共点力平衡条件可知支持力和摩擦力的合力竖直向上与重力平衡；再对斜面体分析，根据平衡条件判断静摩擦力的作用；当有力F时，由于动摩擦因数一定，滑块对斜面体的摩擦力和压力同比例增加，其合力方向不变．本题考查平衡问题，要采用隔离法分析，根据平衡条件并结合牛顿第三定律分析，关键是明确滑块对斜面体的压力和摩擦力的合力方向不变，不难．7.关于作用力和反作用力，下列说法正确的是（）A. 作用力与反作用力总是成对出现的B. 一对作用力和反作用力可以是不同性质的力C. 一对作用力和反作用力总是大小相等，方向相反，在同一直线上D. 马拉车时，先产生马拉车的力，再产生车拉马的力【答案】AC【解析】解：A、作用力与反作用力总是成对出现的；故A正确；B、一对作用力和反作用力一定是性质相同的力，故B错误；C、由牛顿第三定律可知，作用力与反作用力大小相等，方向相反，作用在同一条直线上，但不在同一物体上，故C正确；D、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；不存在不符合规律的时刻，故同时产生、同时变化、同时消失，故D错误．故选：AC．由牛顿第三定律可知，作用力与反作用力大小相等，方向相反，作用在同一条直线上，作用在两个物体上，力的性质相同，它们同时产生，同时变化，同时消失．本题考查牛顿第三定律及其理解．理解牛顿第三定律与平衡力的区别，知道作用力和反作用力的性质是解题的关键．8.用计算机辅助实验系统（DIS）做验证牛顿第三定律的实验时，把两个测力探头的挂钩钩在一起，向相反的方向拉动，显示器屏幕上显示的是两个力传感器的相互作用力随时间变化的图象，如图所示．由图象可以得出的正确结论是（）A. 作用力与反作用力作用在同一物体上B. 作用力与反作用力同时存在，同时消失C. 作用力与反作用力大小相等D. 作用力与反作用力方向相反【答案】BCD【解析】解：由图象不难看出两个力的大小总是相等的，并且两个力的方向也是始终相反的，它们的变化的情况也是一样的，所以BCD正确；图象表示的是两个测力探头的受力情况，作用力和反作用力是两个物体之间的相互作用力，作用在两个物体上，所以A错误．故选BCD．作用力和反作用力一定是两个物体之间的相互作用力，并且大小相等，方向相反，同时产生同时消失．本题主要是考查作用力与反作用力的关系，同时注意区分它与一对平衡力的区别．9.如图所示，竖直平面内有半径为R的半圆形光滑绝缘轨道ABC，A、C连线为水平直径，B点为最低点，圆心处固定一电荷量为+q1的点电荷．将另一质量为m、电荷量为+q2的带电小球从轨道A处无初速度释放，已知重力加速度为g，则A. 小球运动到B点时的速度大小为B. 小球运动到B点时的加速度大小为gC. 小球不能运动到C点D. 小球运动到B点时对轨道的压力大小为3mg＋k【答案】AD【解析】【分析】点电荷形成的电场的特点是：以点电荷为圆心的同心圆上为等势面，即ABC弧上各点的电势相等，q2沿ABC弧移动，电场力不做功，q2电势能不变，机械能守恒，可求到B 点的速度，由向心加速度公式可求B点的加速度，在园周运动最低点，利用牛顿第二定律可求小球运动到B点时对轨道的压力大小。
