高考物理 一轮复习 3.1牛顿第一定律 牛顿第三定律

【思维启迪】 (1)作用力与反作用力的特征． (2)运动的鸡蛋内，蛋黄和蛋白由于惯性在碰撞瞬间会对蛋 壳产生向前的作用力． (3)决定蛋壳破损的是碰撞处的合力．
【解析】 A 对 B 的作用力和 B 对 A 的作用力为作用力与 反作用力，一定大小相等，A 正确，B 错误；在撞击瞬间，A 蛋 内蛋黄和蛋白由于惯性，会产生对 A 蛋壳向前的作用力，使 A 蛋壳接触处所受的合力比 B 蛋壳的小，因此 B 蛋壳易被撞破， 故 C、D 正确．
【解析】 小球在水平方向上不受力，且速度为零，根据牛 顿第一定律，小球在水平方向上将保持静止(速度为零)的状 态．该方向上不会发生位移，只在竖直方向向下运动，因此在碰 到斜面前其运动轨迹是竖直向下的直线，选项 B 正确．
【答案】 B
物体在某方向上不受外力时，牛顿第一定律是确定物体在 该方向上运动情况的唯一规律．又如平抛运动在水平方向不受外 力，由牛顿第一定律可知，物体在该方向将保持匀速直线运动．
考向一 对牛顿第一定律的理解和应用
1.揭示了物体的一种固有属性：牛顿第一定律揭示了物体所 具有的一个重要属性——惯性．
2．揭示了力的本质：牛顿第一定律明确了力是改变物体运 动状态的原因，而不是维持物体运动的原因，物体的运动不需要 力来维持．
考向一 对牛顿第一定律的理解和应用
1.揭示了物体的一种固有属性：牛顿第一定律揭示了物体所 具有的一个重要属性——惯性．
(1)四同同性质 同一直线 反向
(2)三异异体 不同效果
与物体形态无关 (3)三无关与相互作用的两物体的运动状态无关
与是否有另外的物体相互作用无关
2．作用力、反作用力与一对平衡力的比较
(多选)(2014·江苏师大附中期中)有人做过这样一 个实验：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(用同一部分撞击)，结果每次都是被撞击的鸡蛋 B 被 撞破．则下面说法正确的是( )
必 修
第三章 牛顿运动定律
一
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第1讲
牛顿第一定律 牛顿第三定律
基础
知识导学
基础夯实 知识点 1 牛顿第一定律 诊断激学 1 请诊断下列表述是否正确(正确的划“√”，错 误的划“×”) (1)牛顿第一定律不能用实验验证( ) (2)在水平面上滑动的木块最终停下来，是因为没有外力维 持木块运动的结果( ) (3)运动的物体惯性大，静止的物体惯性小( ) 答案：(1)√ (2)× (3)×
答案：(1)× (2)√ (3)√
知识梳理 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 也施加了力．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 相反 、作用在 同一条直线上．
Ff＝mgtanθ(1 分) 由牛顿第三定律得小球对斜面体的压力为 F′N1＝FN1＝cmosgθ(1 分)
【答案】
mg cosθ
mgtanθ
当难于分析或求解物体的某个力时，根据牛顿第三定律可 以把对这个力的分析和求解转化为分析和求解它的反作用力．高 考一般通过这种方式对牛顿第三定律进行考查，尤其在计算题的 解答中，同学们容易忽视这一点，没有根据牛顿第三定律对力进 行“转化”，造成答非所问(求压力而实际求的是支持力)而失 分．
2．揭示了力的本质：牛顿第一定律明确了力是改变物体运 动状态的原因，而不是维持物体运动的原因，物体的运动不需要 力来维持．
3．揭示了物体不受力作用时的运动状态：牛顿第一定律描 述的只是一种理想状态，而实际中不受力作用的物体是不存在 的，当物体受外力但所受合力为零时，其运动效果跟不受外力作 用时相同，物体将保持静止或匀速直线运动状态．
A．A 对 B 的作用力的大小等于 B 对 A 的作用力的大小 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 蛋碰撞瞬间，其内蛋黄和蛋白由于惯性会对 A 蛋壳产 生向前的作用力 D．A 蛋碰撞部位除受到 B 对它的作用力外，还受到 A 蛋中 蛋黄和蛋白对它的作用力，所以所受合力较小
如图所示，一个劈形物体 M，各面均光滑，放在固
定的斜面上，上表面水平，在上表面放一个光滑小球 m，劈形物
体从静止开始释放，则小球在碰到斜面前的运动轨迹是( )
A．沿斜面向下的直线 B．竖直向下的直线
C．无规则曲线
D．抛物线
【思维启迪】 (1)球的受力分析特别是水平方向受力情况． (2)球的初始状态． (3)判断水平方向是否发生位移．
如图所示，
以速度 v 匀速行驶的列车车厢内有一水平桌面，桌面上的 A 处有一小球．若车厢中的旅客突然发现小球沿图中虚线由 A 向 B 运动．由此可判断列车( )
A．减速行驶，向南转弯 B．减速行驶，向北转弯 C．加速行驶，向南转弯 D．加速行驶，向北转弯
解析：小球相对地面是匀速直线运动，相对车从 A 处向 B 处运动，即相对车有向前的运动，又有向北的运动，是因为车向 前的速度减小，向南的速度增加，故车在减速，向南转弯，A 正 确．
基础自测
1．(多选)下列对运动的认识正确的是( ) A．亚里士多德认为必须有力作用在物体上，物体才能运动， 没有力的作用，物体就静止 B．伽利略认为如果完全排除空气的阻力，所有的物体将下 落得同样快
C．牛顿认为力不是维持物体速度的原因，而是改变物体速 度的原因
D．伽利略根据理想实验推论出，若没有摩擦，在水平面上 运动的物体将保持其速度继续运动下去
(10 分)
(2014·天水模拟)如图所示，倾角为 θ 的斜面体放在水平地面 上，质量为 m 的光滑小球放在墙与斜面体之间处于平衡状态， 求小球对斜面体的压力大小和地面对斜面体的摩擦力大小．
【帮你审题】 建模 → 叠加体平衡模型，涉及整体法和隔离法
受力分析 →如下面图甲和图乙
【解题样板】 对小球，由平衡条件得： 竖直方向：FN1cosθ－mg＝0(2 分) 水平方向：FN2－FN1sinθ＝0(2 分) 对整体，由平衡条件得： 水平方向：Ff－FN2＝0(3 分) 解得：FN1＝cmosgθ(1 分)
Байду номын сангаас
解析：惯性是物体本身的固有属性，其大小只与物体的质量 大小有关，与物体的受力及运动情况无关，故 B 错，D 正确； 速度大的汽车要停下来时，速度变化大，由 Δv＝at 可知需要的 时间长，惯性未变，故 A 错；小球上抛时是由于惯性，向上运 动，并未受到向上的推力，故 C 错．
答案：D
考点
互动探究
名师讲坛
思想方法：“转换对象法”在受力分析中的应用 1．方法概述 转换研究对象法是当将 A 物体作为研究对象无法求解结果 时，可以选与 A 相互作用的物体 B 为研究对象进行求解的方法， 该方法往往用到牛顿第三定律． 2．一般解题思路 (1)选择合适的研究对象，分析受力情况，判断物体的受力 是否可以直接求出； (2)转换研究对象，分析待求力的反作用力； (3)由牛顿第三定律求出待求力．
量，不会发生变化，C 错误；将筒与两个物体做为一个整体，即 使在斜劈上施加一个竖直向下的力 F，筒也没有相对地面的运动 趋势，因此筒不会发生移动，D 错误．
答案：AB
解析：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，故选项 A 的说法不对，B、C、D 正确．
答案：BCD
2．(多选)用计算机辅助实验系统做验
证牛顿第三定律的实验，点击实验菜单中“力的相互作 用”．把两个力探头的挂钩钩在一起，向相反方向拉动，观察显 示器屏幕上出现的结果如图所示．观察分析两个力传感器的相互 作用力随时间变化的曲线，可以得到以下实验结论( )
A．作用力与反作用力同时存在 B．作用力与反作用力作用在同一物体上 C．作有力与反作用力大小相等 D．作用力与反作用力方向相反
解析：由题图可知，两个力传感器的相互作用力属于作用力 和反作用力，它们同时存在、大小相等、方向相反、作用在两个 物体上，故 A、C、D 正确．
答案：ACD
3．一天，下着倾盆大雨．某人乘坐列车时发现，车厢的双 层玻璃窗内积水了．列车进站过程中，他发现水面的形状如图中 的( )
解析：列车进站时刹车，速度减小，而水由于惯性仍要保持 原来较大的速度，所以水向前涌，液面形状和选项 C 一致．
答案：C
4．下列说法正确的是( ) A．运动越快的汽车越不容易停下来，是因为汽车运动得越 快，惯性越大 B．同一物体在地球上不同的位置受到的重力是不同的，所 以它的惯性也随位置的变化而变化 D．一个小球竖直上抛，抛出后能继续上升，是因为小球运 动过程中受到了向上的推力 D．物体的惯性大小只与本身的质量有关，质量大的物体惯 性大，质量小的物体惯性小
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)性质：惯性是一切物体都具有的性质，是物体的固有属，性 与物体的运动情况和受力情况 无关． (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．
知识点 2 牛顿第三定律 诊断激学 2 请诊断下列表述是否正确(正确的划“√”，错 误的划“×”) (1)作用力与反作用力可以作用在同一物体上( ) (2)作用力与反作用力的作用效果不能抵消( ) (3)定律中的“总是”说明对于任何物体，在任何情况下牛 顿第三定律都是成立的( )
知识梳理
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指出了一切物体都有 惯性 ，因此牛顿第一定律又叫 惯性定律．
②指出力不是 维持 物体运动状态的原因，而是改变 物体 运动状态的原因，即产生 加速度 的原因．
答案：A
解析：小球相对地面是匀速直线运动，相对车从 A 处向 B 处运动，即相对车有向前的运动，又有向北的运动，是因为车向 前的速度减小，向南的速度增加，故车在减速，向南转弯，A 正 确．
答案：A
考向二 牛顿第三定律的理解和应用
1.作用力与反作用力的“四同、三异、三无关” 同大小 同时产生、变化、消失
3．表达式： F＝－F′.
4．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．
基础自测
1．(多选)下列对运动的认识正确的是( ) A．亚里士多德认为必须有力作用在物体上，物体才能运动， 没有力的作用，物体就静止 B．伽利略认为如果完全排除空气的阻力，所有的物体将下 落得同样快
【答案】 ACD
【拓展探究】 结合例 2 回答下列问题 把鸡蛋 A 快速向另一个完全静止的鸡蛋 B 撞去，先有 A 对 B 的作用力，后有 B 对 A 的作用力吗？A 对 B 的力与 B 对 A 的 力是同一性质的力吗？
答案：不是，A 对 B 的力与 B 对 A 的力是同时产生的，且 性质一定相同．
(多选)(2014·浙江省湖州中学高三月考)如图所示，直立于 水平地面的矩形筒中靠筒壁放着正方体铁块，其右上方顶着一个 光滑的、质量为 m 的斜劈．则下列判断正确的是( )
A．左侧筒壁所受压力可能小于右侧筒壁所受压力 B．只改变矩形筒的宽度时，斜劈对铁块的压力不变 C．只增大斜劈的夹角 α，筒底受到的压力变小 D．在斜劈上施加一个竖直向下的力 F，有可能使筒向右移 动
解析：若筒底不光滑，斜劈压铁块时，筒底对铁块有一个向 右的摩擦力，这时将铁块和斜劈做为一个整体，斜由于摩擦力的 存在，左侧筒壁对铁块的压力小于右侧筒壁对斜劈的压力，再根 据牛顿第三定律，可知 A 正确；若只改变矩形筒的宽度时，斜 劈位置会发生上下移动，但铁块对斜劈的支持力的方向不会发生 改变，对斜劈进行受力分析可知，支持力的大小也不变，因此斜 劈对铁块的压力不变，B 正确；将两个物体做为一个整体，无论 斜劈的夹角 α 如何变化，筒底受到的压力都等于两个物体的总重