【物理】2018届一轮复习人教版牛顿第一三定律学案 9页

专题10 牛顿第一、三定律 一、牛顿第一定律 ‎1．定义：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．物体具有的保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质，叫做惯性。牛顿第一定律也叫惯性定律。‎ ‎3．决定惯性的唯一物理量是质量，所以惯性用质量描述。‎ ‎4．牛顿第一定律定义了惯性，是牛顿运动定律的基础，同时它还可以视为牛顿第二定律的特殊情况，即描述F=0，a=0的平衡状态。一个物体保持匀速直线运动状态或静止状态，我们就说这个物体处于平衡状态（中学阶段不考虑在无外力作用下匀速转动的平衡状态）。‎ 二、牛顿第一定律发现史 ‎1．亚里士多德：力是物体运动的原因。‎ ‎2．伽利略：力不是维持物体运动的原因。‎ ‎3．笛卡儿：如果匀速直线运动的物体不受外力，它将保持原来的运动状态不变。‎ ‎（亚里士多德、伽利略和笛卡儿的时代并无力的概念，这里是为了表述方便借用了力的概念）‎ ‎4．牛顿：总结伽利略和笛卡儿的工作，抽象出力的概念，定义惯性。‎ 三、牛顿第三定律 ‎1．定义：相互作用的两物体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。‎ ‎2．在牛顿第三定律的补充下，对运动状态相同的多个物体系统，就可以同时使用整体法和隔离法。在使用整体法时，系统内力相互抵消。‎ 四、相互作用力与一对平衡力对比 相互作用力 一对平衡力 适用 任何情况 平衡状态 性质 同一种类（同为重力、弹力或摩擦力）‎ 同一种类或不同种类均可 研究对象/受力物体 两个物体（互为受力物体）‎ 一个物体 施力物体 两个物体（互为施力物体）‎ 其他物体 相同点 大小相等、方向相反、在同一直线上 关于牛顿第一定律，下列说法中不正确的是 A．牛顿第一定律也叫惯性定律，惯性的唯一量度是质量 B．伽利略、笛卡尔、牛顿对惯性定律的建立都有贡献 C．惯性系中牛顿第一定律成立 D．牛顿第一定律可以用实验直接验证 ‎【参考答案】D ‎【详细解析】牛顿第一定律也叫惯性定律，惯性的唯一量度是质量，A正确；伽利略、笛卡尔、牛顿对惯性定律的建立都有贡献，B正确；惯性系中牛顿第一定律成立，C正确；牛顿第一定律是在实验的基础上进一步的推理概括出来的科学理论，而不能直接通过实验得出的，D错误；故选D。‎ ‎【名师点睛】解答时把握好：牛顿第一定律是在伽利略斜面实验以及笛卡尔对运动和力的关系的理论的基础上进一步的推理概括出来的科学理论，而不是直接通过实验得出的。‎ ‎1．下列关于惯性说法正确的是 A．静止在草坪上的足球没有惯性 B．高速公路汽车限速是为了安全，因为速度越大惯性越大 C．歼击机投入战斗前要抛掉副油箱，这是为了减小惯性更加灵活 D．百米赛跑的运动员撞线后还要跑出去一段距离，是由于受到惯性的作用 ‎【答案】C ‎2．光滑的水平桌面上一小球在细绳的拉力作用下，绕某点做匀速圆周运动，若细绳突然断裂，则细绳断裂后小球将 A．立刻停下来 B．仍做圆周运动 C．做减速运动 D．做匀速直线运动 ‎【答案】D ‎ ‎ 如图所示，物体A放在水平桌面上，被水平细绳拉着处于静止状态，则 A．绳子对A的拉力小于A受的静摩擦力 B．A受的重力和桌面对A的支持力是一对作用力和反作用力 C．A对桌面的摩擦力的方向是水平向右的 D．A对桌面的压力和桌面对A的支持力总是平衡的 ‎【参考答案】C ‎【详细解析】由于物体A处于平衡状态，则绳子对A的拉力等于A受的静摩擦力，A错误；A受的重力和桌面对A的支持力是一对平衡力，不是作用力与反作用力，B错误；由于细线对A的拉力水平向右，所以桌面对A的摩擦力水平向左，故A对桌面的摩擦力方向水平向右，C正确；A对桌面的压力和桌面对A的支持力是一对作用力与反作用力，不是一对平衡力，D错误。‎ ‎【名师点睛】平衡力与相互作用力的区别与联系：前者是共同作用在一个物体上，当物体平衡时，平衡力才相等；后者作用在两个物体上，大小总是相等，不论运动还是静止，不论加速还是减速。‎ ‎1．鸡蛋与桌面相碰，蛋壳破裂。关于鸡蛋与桌面间的相互作用力，下列说法中正确的是 A．桌面对鸡蛋的力大于鸡蛋对桌面的力 B．桌面对鸡蛋的力小于鸡蛋对桌面的力 C．桌面对鸡蛋的力与鸡蛋对桌面的力大小相等 D．桌面对鸡蛋的力与鸡蛋对桌面的力方向相同 ‎【答案】C ‎【解析】桌面对鸡蛋的力与鸡蛋对桌面的力是一对作用力与反作用力，根据作用力与反作用力的特点可知，二者总是大小相等，方向相反，只是蛋壳和桌面能承受的最大力的大小不同，故只有蛋壳才破碎，选C。‎ ‎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．汽车拉拖车的力小于拖车拉汽车的力 C．汽车拉拖车的力大于拖车受到的阻力 D．汽车拉拖车的力小于拖车受到的阻力 ‎【答案】C ‎1．东汉王充在《论衡·状留篇》中记述了球的运动：“圆物投之于地，东西南北，无之不可；策杖叩动，才微辄停”。关于运动和力的关系，下列说法中正确的是 A．力是维持物体运动的原因 B．力是改变物体惯性大小的原因 C．力是改变物体位置的原因 D．力是改变物体运动状态的原因 ‎2．亚里士多德认为，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、笛卡尔、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”的说法中符合新物理学的是 A．一切物体的“自然运动”如静止、匀速直线运动或者匀速圆周运动都是速度不变的运动 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“自然本性”而做“自然运动”‎ 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 ‎3．下列现象中哪个不是由于惯性导致的是 A．奔跑的人绊到石头后会向前扑倒 B．铅球出手后仍能继续前进 C．公交车突然启动时乘客会后仰 D．短跑运动员比赛时穿跑鞋可提高成绩 ‎4．如图所示，体积相同的小铁球（图中黑球）和小塑料球（图中白球）分别用细线系于两个带盖的盛水瓶中，当两瓶和车一起加速向右运动时，会发生的现象最接近图中的 A． B． C． D．‎ ‎5．下列说法中正确的是 A．某人推原来静止的小车没有推动是因为这辆车的惯性太大 B．竖直上抛的物体抛出后能继续上升，是因为物体受到一个向上的推力 C．地面上的物体随"天宫二号"到达轨道上时惯性不变 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 ‎6．如图所示，用网球拍打击飞过来的网球，网球拍打击网球的力 A．大于球撞击网球拍的力 B．小于球撞击网球拍的力 C．比球撞击网球拍的力更早产生 D．与球撞击网球拍的力同时产生 ‎7．甲、乙两队拔河比赛，甲队胜。若不计绳子的质量，下列说法正确的是 A．甲队拉绳子的力大于乙队拉绳子的力 B．甲队对地面的摩擦力大于乙队对地面的摩擦力 C．甲、乙两队与地面间的最大静摩擦力大小相等、方向相反 D．甲、乙两队拉绳的力大小相等 ‎8．一轻弹簧竖直悬挂在天花板上，下端悬挂一小球，小球和弹簧受力如图所示，下列说法正确的是 A．F1的施力物体是弹簧 B．F2的反作用力是F3‎ C．F3的施力物体是地球 D．F4的反作用力是F1‎ ‎9．如图所示，力F把一物体紧压在竖直的墙壁上静止不动，下列说法正确的是 A．作用力F和物体对墙壁的压力是一对平衡力 B．墙壁对物体的静摩擦力与物体对墙壁的静摩擦力是一对作用力和反作用力 C．作用力F和墙壁对物体的弹力是一对作用力和反作用力 D．作用力F增大，墙壁对物体的静摩擦力也增大 ‎10．如图所示，把鸡蛋A快速向另一个完全一样的静止的鸡蛋B撞去，结果每次都是被撞击的鸡蛋B被撞破，则下列说法正确的是 A．A鸡蛋的惯性大于B鸡蛋的惯性 B．A对B的作用力的大小大于B对A的作用力的大小 C．A对B的作用力的大小等于B对A的作用力的大小 D．碰撞瞬间，A鸡蛋内蛋白由于惯性会对A蛋壳产生向前的作用力 ‎11．（2013海南卷）科学家关于物体运动的研究对树立正确的自然观具有重要作用。下列说法符合历史事实的是 A．亚里士多德认为，必须有力作用在物体上，物体的运动状态才会改变 B．伽利略通过“理想实验”得出结论：运动必具有一定速度，如果它不受力，它将以这一速度永远运动下去 C．笛卡儿指出：如果运动中的物体没有受到力的作用，它将继续以同一速度沿同一直线运动，既不停下来也不偏离原来的方向 D．牛顿认为，物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质 ‎12．（2014北京卷）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，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．D【解析】这句话的意思是放置在地上运动的圆物，用棒拨动，才能使它停下来。说明力是改变物体运动状态的原因，选D。‎ ‎3．D【解析】奔跑的人绊到石头后会向前扑倒是因为人的上半身有保持原来运动状态不变的惯性，A不符题意；铅球出手后仍能继续前进，因为铅球离开手后，由于惯性会继续向前飞行，B不符题意；公交车突然启动时，人的下半身随着汽车一起运动，而上半身由于惯性仍然保持原来的运动状态，所以会向后仰，C不符题意；田径比赛中，运动员穿跑鞋是为了增大摩擦力，D符合题意。选D。‎ ‎4．B【解析】由于系统加速度向右，而水具有惯性，会保持原来的状态，则水面会左高右低，CD错误；相同体积的铁球、水、塑料球中，铁球的惯性最大，塑料球的惯性最小，因而铁球向左偏，塑料球被向左偏的水挤到右侧，A错误，B正确。‎ ‎5．C【解析】某人推原来静止的小车没有推动是因为这辆车所受的静摩擦力太大，A错误；竖直上抛的物体抛出后能继续上升，是因为物体具有惯性，B正确；同一个物体从地面上的物体随“天宫二号“到达轨道上时，质量相同，则惯性不变，C正确；同一个物体在月球上和在地球上质量相同，则惯性相同，D错误。‎ ‎6．D【解析】用网球拍打击飞过来的网球过程中，网球拍打击网球的力与球撞击球拍的力是一对作用力与反作用力，根据牛顿第三定律可知，两个力同时产生，大小相等，方向相反，故选D。‎ ‎7．BD【解析】甲拉乙的力与乙拉甲的力是一对作用力与反作用力，大小相等，A错误，D正确；对甲、乙两队及绳子整体，水平方向的外力就是地面分别对甲、乙两队的摩擦力，整体由静止运动起来，故受外力不平衡，甲队所受摩擦力大于乙队所受摩擦力，由牛顿第三定律，甲队对地面的摩擦力大于乙队对地面的摩擦力，B正确，C错误。‎ ‎8．B【解析】F1是小球的重力，施力物体是地球，A错误；F2是弹簧对小球的拉力，其反作用力为小球对弹簧的拉力F3，B正确；F3是小球对弹簧的拉力，施力物体是小球，C错误；F4是天花板对弹簧的拉力，与F1没有直接关系，不是一对作用力与反作用力，D错误。‎ ‎9．B【解析】作用力F 跟物体对墙壁的压力没有直接关系，不是平衡力，A错误；墙壁对物体的静摩擦力与物体对墙壁的静摩擦力是一对作用力和反作用力，B正确；物体在水平方向受到作用力F跟墙壁对物体的弹力两个力，它们是一对平衡力，C错误；物体竖直方向受到重力和墙壁对物体的静摩擦力作用，物体处于静止状态，则这两个力是一对平衡力，增大F，墙壁对物体的静摩擦力不变，D错误。‎ ‎11．BCD【解析】亚里士多德认为力是维持物体运动的原因，A错误；伽利略通过实验与推理证明了力不是维持物体运动的原因，假如没有力作用在运动的物体上，物体将以原来的速度永远运动下去，B正确；笛卡儿指出：如果物体没有受到力的作用，它将保持原来的匀速直线运动状态不变，C正确；牛顿在伽利略和笛卡儿的基础上提出了牛顿第一定律，即认为物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质，D正确。‎ ‎12．A【解析】从实验中小球的三种运动情况可以得到，斜面的阻力越小，小球上升的位置越高，如果不受阻力，就会升到与O点等高处，A正确；而其他选项都不是由实验直接得到的，需要进一步推理或实验验证，BCD错误。‎