2017高考物理复习方案第3章牛顿运动定律第1讲牛顿第一

1 第1讲 牛顿第一定律'牛顿第三定律

第1讲 牛顿第一定律'牛顿第三定律

知识点1 牛顿第一定律 Ⅱ

1.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揭示了物体的固有属性：一切物体都有惯性，因此牛顿第一定律又叫惯性定律。

②揭示了力与运动的关系：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)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)惯性的两种表现

①物体不受外力作用时，其惯性表现在保持静止或匀速直线运动状态。

②物体受外力作用时，其惯性表现在反抗运动状态的改变。

(3)量度：质量是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。

(4)普遍性：惯性是物体的固有属性，一切物体都具有惯性，与物体的运动情况和受力情况无关(选填“有关”或“无关”)。

知识点2 牛顿第三定律 Ⅱ

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，另一个物体同时对这个物体也施加了力。

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。

3．意义：建立了相互作用物体之间的联系及作用力与反作用力的相互依赖关系。

双基夯实 2 一、思维辨析

1．只有静止的物体才有惯性，运动的物体没有惯性。( )

2．环绕地球运动的宇宙飞船处于完全失重状态，没有惯性。( )

3．牛顿第一定律是牛顿第二定律的特例。( )

4．先有作用力，才有反作用力。( )

5．大小相等，方向相反，作用在同一直线上，而且作用在两个物体上的两个力一定是作用力与反作用力。( )

6．作用力、反作用力作用在两个物体上，平衡力作用在一个物体上。( )

答案 1.× 2.× 3.× 4.× 5.× 6.√

二、对点激活

1．[对牛顿第一定律的理解](多选)关于牛顿第一定律的说法正确的是( )

A．牛顿第一定律不能在实验室中用实验验证

B．物体的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．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

答案 AB

解析 牛顿第一定律描述的是物体不受外力的情况下所遵循的规律，而自然界中不受力的物体是不存在的，所以A正确。力是改变物体运动状态的原因，所以B正确。惯性定律是牛顿第一定律，反映的是物体在一定条件下的运动规律，而惯性是物体的属性，故C错误。物体保持匀速直线运动状态或静止状态的性质叫惯性，与运动状态和受力情况无关，故D错误。

2．[对惯性的理解]关于惯性的大小，下列说法中正确的是( )

A．高速运动的物体不容易停下来，所以物体运动速度越大，惯性越大

B．用相同的水平力分别推放在地面上的两个材料不同的物体，则难以推动的物体惯性大

C．两个物体只要质量相同，那么惯性大小就一定相同

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 C

解析 质量是惯性大小的唯一量度，所以A、D错误，C正确。用相同的水平力分别推放在地面上的两个材料不同的物体，是否难以推动与摩擦力有关，所以B错误。

3．[牛顿第三定律]如图是利用计算机记录的“嫦娥三号”发射时，火箭和地面的作用力和反作用力变化图线，根据图线可以得出的结论是( ) 3

A．作用力大时，反作用力小

B．作用力和反作用力的方向总是相反的

C．作用力和反作用力是作用在同一个物体上的

D．牛顿第三定律在物体处于非平衡状态时不再适用

答案 B

解析 作用力与反作用力总是大小相等，方向相反，分别作用在两个物体上，选项A、C错误，B正确；牛顿第三定律反映的规律与运动状态无关，选项D错误。

考点 对牛顿第一定律的理解 深化理解

1．惯性的两种表现形式

(1)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)。

(2)物体受到外力时，惯性表现为运动状态改变的难易程度。惯性大，物体的运动状态较难改变；惯性小，物体的运动状态容易改变。

2．对牛顿第一定律的四点说明

(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。

(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时的状态，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。

(4)与牛顿第二定律的关系：牛顿第一定律和牛顿第二定律是相互独立的。力是如何改变物体运动状态的问题由牛顿第二定律来回答。牛顿第一定律是经过科学抽象、归纳推理总结出来的，而牛顿第二定律是一条实验定律。

例1 [2014·北京高考]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，4 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

(1)由题干可知，小球受到的阻力越小，小球上升的位置越高还是越低？

提示：越高。

(2)直接结论包括推理过程后的结论吗？

提示：不包括。

尝试解答 选A。

根据实验结果，得到的最直接的结论是如果斜面光滑，小球将上升到与O点等高的位置，A项正确。而小球不受力时状态不变，小球受力时状态发生变化，是在假设和逻辑推理下得出的结论，不是实验直接结论，所以B和C选项错误。而D项不是本实验所说明的问题，故错误。

总结升华

牛顿第一定律的应用技巧

(1)应用牛顿第一定律分析实际问题时，要把生活感受和理论问题联系起来深刻认识力和运动的关系，正确理解力不是维持物体运动状态的原因，克服生活中一些错误的直观印象，建立正确的思维习惯。

(2)如果物体的运动状态发生改变，则物体必然受到不为零的合外力作用。因此，判断物体的运动状态是否改变，以及如何改变，应分析物体的受力情况。

1.(多选)伽利略根据小球在斜面上运动的实验和理想实验，提出了惯性的概念，从而奠定了牛顿力学的基础。早期物理学家关于惯性有下列说法，其中正确的是 ( )

A.物体抵抗运动状态变化的性质是惯性

B.没有力的作用，物体只能处于静止状态

C.行星在圆周轨道上保持匀速率运动的性质是惯性

D.运动物体如果没有受到力的作用，将继续以同一速度沿同一直线运动

答案 AD

解析 物体不受外力时，将保持静止或匀速直线运动状态，物体具有保持原来运动状态不变的性质叫惯性，也可以说物体抵抗运动状态变化的性质是惯性，故选项A、D正确；没有力的作用时物体处于平衡状态，即物体处于静止或匀速直线运动状态，选项B错误；行星在圆周轨道上做匀速圆周运动时，要受到万有引力的作用产生向心加速度，选项C错误。

2.[2016·荆州模拟](多选)下面是摘自20世纪美国报纸上的一篇小文章：阿波罗登月火箭在脱离地球飞向月球的过程中，飞船内的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，我们现在已关闭了所有发动机，正向月球飞去。”汤姆：“你们关5 闭了所有发动机，那靠什么力量推动火箭向前运动呢？”宇航员犹豫了半天，说：“我想大概是伽利略在推动火箭向前运动。”若不计星球对火箭的作用力，由上述材料可知下列说法中正确的是( )

A.汤姆的问话所体现的物理思想是“力是维持物体运动的原因”

B.宇航员的答话所体现的物理思想是“力是维持物体运动的原因”

C.宇航员的答话所体现的物理思想是“物体的运动不需要力来维持”

D.宇航员的答话的真实意思是火箭正在依靠惯性飞行

答案 ACD

解析 上小学的汤姆，对于力和运动的认识，只能凭经验感觉，不会认识到力是改变物体运动状态的原因，故选项A正确；宇航员的答话所体现的物理思想是“物体的运动不需要力来维持”，即火箭依靠惯性飞行，故选项B错误，C、D正确。

考点 牛顿第三定律的理解与应用 拓展延伸

1.作用力与反作用力的“六同、三异、二无关”

(1)“六同”：①大小相同；②性质相同；③同一直线；④同时产生；⑤同时变化；⑥同时消失。

(2)“三异”：①方向不同；②受力物体不同；③产生效果不同。

(3)“二无关”：①与物体的运动状态无关；②与是否和另外物体相互作用无关。

2.一对平衡力与作用力、反作用力的比较

例2 [2015·昆明模拟](多选)

如图所示，我国有一种传统的民族体育项目叫作“押加”，实际上相当于两个人拔河，如果甲、乙两人在“押加”比赛中，甲获胜，则下列说法中正确的是( ) 6

A．甲对乙的拉力大于乙对甲的拉力，所以甲获胜

B．当甲把乙匀速拉过去时，甲对乙的拉力大小等于乙对甲的拉力大小

C．当甲把乙加速拉过去时，甲对乙的拉力大于乙对甲的拉力

D．甲对乙的拉力大小始终等于乙对甲的拉力大小，只是地面对甲的摩擦力大于地面对乙的摩擦力，所以甲获胜

(1)甲、乙两人拉力大小有何关系？

提示：两人拉力大小相同。

(2)甲为什么获胜？

提示：地面对甲的摩擦力大于地面对乙的摩擦力。

尝试解答 选BD。

甲对乙的拉力和乙对甲的拉力属于作用力与反作用力，总是大小相等，与甲、乙运动状态无关。故B正确，A、C错误。地面对甲的摩擦力大于地面对乙的摩擦力，所以甲获胜。

总结升华

应用牛顿第三定律应注意的问题

(1)对于任何物体，在任何条件下牛顿第三定律都是成立的。不能错误地认为只有物体受力平衡时，牛顿第三定律才成立。

(2)作用力与反作用力虽然等大反向，但因所作用的物体不同，所产生的效果往往不同。

(3)作用力与反作用力只能是一对物体间的相互作用力，不能牵扯第三个物体。

1．如图所示，甲、乙两人在冰面上“拔河”。两人中间位置处有一分界线，约定先使对方过分界线者为赢者。若绳子质量不计，冰面可看成光滑，则下列说法正确的是(

)

A.甲对绳的拉力与绳对甲的拉力是一对平衡力

B.甲对绳的拉力与乙对绳的拉力是作用力与反作用力

C.若甲的质量比乙大，则甲能赢得“拔河”比赛的胜利

D.若乙收绳的速度比甲快，则乙能赢得“拔河”比赛的胜利

答案 C