高考物理复习专题知识点10-牛顿第一定律_牛顿第三定律 4页

牛顿第一定律 牛顿第三定律 ‎ 一．考点整理 牛顿运动定律 ‎ ‎1．牛顿第一定律：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 这种状态．‎ ‎⑴ 意义：① 指出力不是 物体运动的原因，而是 物体运动状态的原因，即力是产生__________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惯性定律．‎ ‎⑵ 惯性：物体具有保持原来 状态或 状态的性质．① 量度： 是物体惯性大小的唯一量度， 的物体惯性大， 的物体惯性小．② 普遍性：惯性是物体的 属性，一切物体都有惯性．‎ ‎2．牛顿第三定律：两个物体之间的作用力和反作用力总是大小 ，方向 ，作用在同一条直线上．‎ ‎⑴ 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，另一个物体一定 对这一个物体也施加了力．‎ ‎⑵ 作用力与反作用力的关系可总结为“三同、三异、三无关”：① 三同：同大小；同时产生、消失、变化；同性质．② 三异：方向不同、作用 不同；作用 不同．③三无关：与物体的 无关；与相互作用的两物体 无关；与是否与另外物体相互作用无关．‎ 二．思考与练习 思维启动 ‎ ‎1．16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．在以下说法中，与亚里士多德观点相反的是 （ ）‎ 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”‎ 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，不需要受力 ‎2．某人用绳子将一桶水从井内向上提的过程中，不计绳子的重力，以下说法正确的是 （ ）‎ A．只有在桶匀速上升过程中，绳子对桶的拉力才等于桶对绳子的拉力 B．桶加速上升的过程中，绳子对桶的拉力大于桶对绳子的拉力 C．桶加速上升的过程中，绳子对桶的拉力大于桶的重力 D．桶减速向上运动的过程中，绳子对桶的拉力小于桶对绳子的拉力 三．考点分类探讨 典型问题 ‎ ‎〖考点1〗对牛顿第一定律的理解 ‎【例1】下列说法中正确的是 （ ）‎ A．牛顿第一定律是通过理想实验方法得出的，可用实验给以验证 B．物体运动状态发生变化，则物体一定受到力的作用 C．惯性是一种力，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、质量决定着惯性的大小 ‎【变式跟踪1】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 ‎〖考点2〗对牛顿第三定律的理解 ‎【例2】某学校教室里的磁性黑板上通常粘挂一些小磁铁，小磁铁被吸在黑板上可以用于“贴”挂图或试题答案，如图所示．关于小磁铁，下列说法中正确的是 （ ）‎ A．磁铁受到的电磁吸引力大于受到的弹力才能被吸在黑板上 B．磁铁与黑板间在水平方向上存在两对作用力与反作用力 C．磁铁受到五个力的作用 D．磁铁受到的支持力与黑板受到的压力是一对平衡力 ‎【变式跟踪2】马拉车运动时，设马对车的作用力为F，车对马的作用力为F′．关于F和F′ 的说法正确的是 （ ）‎ A．F和F′是一对作用力和反作用力 B．当马与车做加速运动时，F > F′‎ C．当马与车做减速运动时，F < F′‎ D．无论马与车做什么运动，F和F′ 的大小总是相等的 ‎〖考点3〗惯性与力的区别 ‎【例3】月球表面上的重力加速度为地球表面的重力加速度的1/6．.对于同一个飞行器，在月球表面上时与在地球表面上时相比较 （ ）‎ A．惯性减小为1/6，重力不变 B．惯性和重力都减小为1/6‎ C．惯性不变，重力减小为1/6 D．惯性和重力都不变 ‎【变式跟踪3】国际乒联为了增加乒乓球比赛的观赏性，希望降低球飞行速度，于是用质量大的球取代质量小的球．早在2001年11月，马琳在九运会上就夺得冠军，他是大球时代第一个全运会乒乓球男子单打冠军，乒乓球的大球与小球相比 （ ）‎ A．球大了，惯性反而小了 B．球大了，静止时惯性更大了 C．球大了，速度大，惯性更大 D．球大了，惯性同样大了 ‎ 四．考题再练 高考试题 ‎ ‎1．【2010年广东高考】下列关于力的说法正确的是 A．作用力和反作用力作用在同一物体上 B．太阳系中的行星均受到太阳的引力作用 C．运行的人造地球卫星所受引力的方向不变 D．伽利略的理想实验说明了力不是维持物体运动的原因 ‎ ‎【预测1】静止在水平面上的小车，必须施加推力，才能沿平面匀速运动，推力撤去后小车很快停止运动，这说明 （ ）‎ A．力是维持物体做匀速直线运动的原因 B．推力的作用是克服阻力的影响 C．力是改变运动状态的原因 D．平衡力是维持物体做匀速直线运动的原因 ‎2．【2012年新课标全国卷】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 ‎【预测2】汽车在路面情况相同的公路上直线行驶，下面关于车速、惯性、质量和滑行路程的讨论，正确的是 （ ）‎ A．车速越大，它的惯性越大 B．质量越大，它的惯性越大 C．车速越大，刹车后滑行的路程越长 D．车速越大，刹车后滑行的路程越长，所以惯性越大 ‎ 五．课堂演练 自我提升 ‎ ‎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 ‎2．汽车拉着拖车在水平道路上沿直线加速行驶，根据牛顿运动定律可知 （ ）‎ A．汽车拉拖车的力大于拖车拉汽车的力 B．汽车拉拖车的力与拖车拉汽车的力大小相等 C．汽车拉拖车的力大于拖车受到的阻力 D．汽车拉拖车的力与拖车受到的阻力大小相等 ‎3．如图所示，我国有一种传统的民族体育项目叫做“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（ ）‎ 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 ‎4．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，这表明可以通过科学进步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，这表明它的惯性变小了 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 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转弯的目的 ‎5．关于牛顿第三定律，下列说法正确的是 （ ）‎ A．对重力、弹力、摩擦力等都适用 B．当相互作用的两个物体相距很远时不适用 C．当相互作用的两个物体做加速运动时不适用 D．相互作用的两个物体没有直接接触时也适用 ‎6．人在沼泽地行走时容易下陷，下陷时有关力的大小关系下列说法正确的是 （ ）‎ A．人对沼泽地面的压力大于沼泽地面对人的支持力 B．人对沼泽地面的压力等于沼泽地面对人的支持力 C．人对沼泽地面的压力小于沼泽地面对人的支持力 D．人所受合外力为零 ‎7．如图所示，P和Q叠放在一起，静止在水平桌面上，下列各对力中属于作用力和反作用力的是 （ ）‎ A．P所受的重力和Q对P的支持力 B．Q所受的重力和Q对P的支持力 C．P对Q的压力和Q对P的支持力 D．P所受的重力和P对Q的压力 ‎8．伽利略用两个对接的斜面，一个斜面固定，让小球从固定斜面上滚下，又滚上另一个倾角可以改变的斜面，斜面倾角逐渐改变至零，如图所示．伽利略设计这个实验的目的是为了说明（ ）‎ A．如果没有摩擦，小球将运动到与释放时相同的高度 B．如果没有摩擦，物体运动时机械能守恒 C．维持物体做匀速直线运动并不需要力 D．如果物体不受到力，就不会运动 ‎9．在滑冰场上，甲、乙两小孩分别坐在滑冰板上，原来静止不动，在相互猛推一下后分别向相反方向运动．假定两板与冰面间的动摩擦因数相同．已知甲在冰上滑行的距离比乙远，这是由于（ ）‎ A．在推的过程中，甲推乙的力小于乙推甲的力 B．在推的过程中，甲推乙的时间小于乙推甲的时间 C．在刚分开时，甲的初速度大于乙的初速度 D．在分开后，甲的加速度的大小小于乙的加速度的大小 ‎10．“嫦娥一号”的成功发射，一方面表明中国航天事业已走在了世界的前列，另一方面“嫦娥一号”的发射也带动了高科技的发展．目前计算机的科技含量已相当高，且应用于各个领域的各个方面．如图是利用计算机记录“嫦娥一号”发射时，火箭和地面的作用力与反作用力的变化图线，根据图线可以得出的结论是 （ ）‎ 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 ‎11．我国《道路交通安全法》中规定：各种小型车辆前排乘坐的人（包括司机）必须系好安全带，这是因为 （ ）‎ A．系好安全带可以减小惯性 B．是否系好安全带对人和车的惯性没有影响 C．系好安全带可以防止因车的惯性而造成的伤害 D．系好安全带可以防止因人的惯性而造成的伤害 ‎12．如图所示，在匀速前进的磁悬浮列车里，小明将一小球放在水平桌面上，且小球相对桌面静止．关于小球与列车的运动，下列说法正确的是 （ ）‎ A．若小球向前滚动，则磁悬浮列车在加速前进 B．若小球向后滚动，则磁悬浮列车在加速前进 C．磁悬浮列车急刹车时，小球向前滚动 D．磁悬浮列车急刹车时，小球向后滚动 ‎13．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 C．小车可能突然向左减速 D．小车可能突然向右减速 ‎14．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．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 ‎15．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 （ ）‎ A．向前运动 B．向后运动 C．无相对运动 D．无法判断 参考答案：‎ 一．考点整理 牛顿运动定律 ‎ ‎1．匀速直线运动 静止 改变 维持 改变 加速度 匀速直线运动 静止 质量 质量大 质量小 固有 ‎2．相等 相反 相互 同时 对象 效果 种类 运动状态 二．思考与练习 思维启动 ‎ ‎1．D；亚里士多德认为力是维持物体运动状态的原因，力越大，物体运动得越快，没有力的作用，物体将会逐渐停下来，故A、B、C均是亚里士多德的观点，只有D中说法与亚里士多德的观点相反．‎ ‎2．C；绳子对桶的拉力和桶对绳子的拉力是一对作用力与反作用力，总是大小相等，与桶的运动状态无关，A、B、D均错；桶加速上升时，以桶作为研究对象，则桶所受合力向上，即绳子对桶的拉力大于桶的重力，C项正确．‎ 三．考点分类探讨 典型问题 ‎ 例1 B；牛顿第一定律是物体在理想条件下的运动规律，反映的是物体在不受外力的情况下所遵循的运动规律，而自然界中不受外力的物体是不存在的，故A错；惯性是物体保持原来运动状态不变的性质，不是力，惯性定律(即牛顿第一定律)反映了物体在一定条件下的运动规律，C错；由牛顿第一定律可知，力是改变物体运动状态的原因，故B对；虽然物体的运动不需要力来维持，但质量是惯性大小的唯一量度，与其运动速度的大小无关，D错．‎ 变式1 C；惯性是物体的固有属性，只与物体的质量有关，与物体的速度、受力情况和地理位置均无关，C正确．‎ 例2 B；磁铁受到重力、电磁吸引力、黑板的弹力和静摩擦力共四个力的作用，其中重力与静摩擦力、电磁吸引力与弹力分别是一对平衡力，故A、C错；磁铁与黑板间在水平方向上存在着相互作用的电磁吸引力和弹力这样两对作用力与反作用力，故B正确；磁铁受到的支持力和黑板受到的压力是一对作用力与反作用力，不是一对平衡力，一对平衡力必须是同一个物体受到的两个力，故D错．‎ 变式2 AD；马拉车运动时，马与车之间的两个力作用在两个物体上，是一对相互作用力，这两个力大小一定相等，A、D选项正确；车做加速（减速）运动的原因是马拉车的力大于（小于）车所受的阻力，B、C选项错误．‎ 例3 C；因同一物体的质量与它所在位置及运动状态无关．所以这个飞行器从地球到月球，其惯性大小不变．物体的重力发生变化，这个飞行器在月球表面上的重力为G月＝mg月＝m·g地＝G地．选C．‎ 变式3 D；惯性是物体的固有属性，且与质量有关，而与速度大小、是否运动、是否受力无关．故选D．‎ 四．考题再练 高考试题 ‎ ‎1．BD；A选项作用力和反作用力受力物体不同，要明确和一对平衡力区别，不要混淆；C选项人造地球卫星绕地做匀速圆周运动有万有引力提供向心力，因而方向始终指向地心一直在变，选BD．‎ 预测1 BC ‎2． AD；物体的惯性指物体本身要保持原来运动状态不变的性质，或者说是物体抵抗运动状态变化的性质，选项A正确；没有力的作用，物体将保持静止状态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，而惯性是指物体保持静止或匀速直线运动的状态，选项C错误；运动物体如果没有受到力的作用，根据牛顿第一定律可知，物体将继续以同一速度沿同一直线一直匀速运动下去，选项D正确．‎ 预测2 BC；要理解质量是惯性大小的唯一决定因素，惯性是物体的固有属性，其大小由物体的质量确定，质量越大，惯性越大，所以A错、B正确．滑行位移应由刹车时的速度确定，因为刹车过程中，其加速度是相同的，根据v2–v = 2ax，所以车速越大，其滑行位移越长，而与其惯性大小无关，所以C正确、D错误．‎ 五．课堂演练 自我提升 ‎ ‎1． BD；牛顿第一定律表明，物体在不受外力作用时，保持原来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．‎ ‎2． BC ‎3． BD；物体的运动状态是由其自身的受力情况决定的，只有当物体所受的合外力不为零时，物体的运动状态才会改变，不论物体处于何种状态，物体间的作用力与反作用力总是大小相等，方向相反，由于它们作用在不同的物体上，其效果可以不同．甲加速前进的原因是甲受到的地面的摩擦力大于绳子对甲的拉力；乙加速后退的原因是绳子对乙的拉力大于乙受到的地面的摩擦力；但是，根据牛顿第三定律，甲对乙的拉力大小始终等于乙对甲的拉力大小．B、D正确．‎ ‎4．C；采用了大功率的发动机后，可以提高车速，但功率的大小与惯性无关．只要质量不变，惯性就不变，故A错；惯性与运动时间无关，故B错；摘下或加挂车厢，会使列车的质量减小或增大，惯性发生变化，C对；摩托车转弯时，身体稍微向里倾斜是改变其受力情况，惯性与力无关，D错．‎ ‎5．AD；对于牛顿第三定律，适用于重力、弹力、摩擦力等几乎所有的力，而且不管相互作用的两物体的质量如何、运动状态怎样、是否相互接触都适用．例如，地球吸引地球表面上的石块，石块同样以相同大小的力吸引地球，且不管接触不接触，都互相吸引，所以B、C错误，A、D正确．‎ ‎6．B；人对沼泽地面的压力与沼泽地面对人的支持力是一对作用力与反作用力，所以大小相等、方向相反，即B正确，A、C均错．人下陷，则说明沼泽地面对人的支持力小于重力，即人所受合外力竖直向下，所以D错误．‎ ‎7．C ‎8． C；在伽利略理想斜面实验中，“小球从两个对接的斜面中的固定斜面滚下后将滚上另一个斜面”是经验事实；“如果没有摩擦小球将运动到与释放时相同的高度”是推论；“减小第二个斜面的倾角小球在斜面上滑行的距离更长”也是推论；“当第二个斜面的倾角为零时，小球将沿水平面做匀速直线运动而不需要力来维持”是外推的结果．本实验是为了否定亚里士多德的观点，揭示物体的运动不需要力来维持，所以C正确，A、B、D均错误．‎ ‎9． C；作用力、反作用力总是等大、反向，且同时产生、同时消失、作用时间相等，故A、B均错；对两小孩分开后应用牛顿第二定律得μmg = ma，所以a = μg，因为两板与冰面间的动摩擦因数相同，故加速度相同，D错；分开后，甲、乙都做匀减速运动直到停下，由公式2ax = v2及距离关系式x甲 > x乙，得v甲 > v乙，C对．‎ ‎10．B；由题图可看出作用力与反作用力总是大小相等，方向相反，分别作用在两个相互作用的不同物体上，A、C错，B对．牛顿第三定律反映的规律与运动状态无关，D错．‎ ‎11．BD；根据惯性的定义知：安全带与人和车的惯性无关，A错、B对，系好安全带主要是防止因刹车时人具有向前的惯性而造成伤害事故，C错、D对．‎ ‎12．BC；列车加（减）速时，小球由于惯性保持原来的运动状态不变，相对于车向后（前）滚动，选项B、C正确．‎ ‎13．BD；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：①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．②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、D正确．‎ ‎14．C；甲对绳的拉力与绳对甲的拉力是作用力与反作用力，故选项A错误．甲对绳的拉力与乙对绳的拉力作用在同一物体上，是一对平衡力，故选项B错误．设绳子的张力为F，则甲、乙两人受到绳子的拉力大小相等，均为F，若m甲 > m乙，则由a = 得，a甲 < a乙，由x = at2‎ 得在相等时间内甲的位移小，因开始时甲、乙距分界线的距离相等，则乙会过分界线，所以甲能赢得“拔河”比赛的胜利，故选项C正确．收绳速度与“拔河”比赛胜负无关，故选项D错误．‎ ‎15．B；应用惯性知识分析，由于惯性的大小与质量有关，而水的质量远大于气泡的质量，因此水的惯性远大于气泡的惯性，当小车突然停止时，水保持向前运动的趋势，远大于气泡向前运动的趋势，水相对瓶子向前运动，水将挤压气泡，使气泡相对瓶向后运动，B正确．‎