3.1 牛顿第一定律
11 牛顿第一定律 牛顿第三定律
§3.1 牛顿第一定律 牛顿第三定律要点一、对牛顿第一定律及惯性的理解1．牛顿第一定律的意义(1)牛顿第一定律演绎了力的概念力是改变物体运动状态的原因(运动状态指物体的速度)，又根据加速度定义：a ＝，有速度变化就一定有加速度，所以可以说：力是使物体产生加速度的原因．(2)牛顿第一定律导出了惯性的概念一切物体都有保持原有运动状态的性质，这就是惯性．惯性反映了物体运动状态改变的难易程度(惯性大的物体运动状态不容易改变)．质量是物体惯性大小的惟一量度．(3)牛顿第一定律描述的是理想化状态牛顿第一定律描述的是物体在不受任何外力时的状态．而不受外力的物体是不存在的．物体不受外力和物体所受合外力为零是有区别的，所以不能把牛顿第一定律当成牛顿第二定律在F ＝0时的特例．2．对惯性的理解(1)惯性的表现形式：物体的惯性总是以“保持原状”或“反抗改变”两种形式体现，即不受外力时，物体将保持原有状态，受到外力时，体现了运动状态改变的难易程度．(2)惯性的固有性：惯性是物体的固有属性，与物体是否运动，如何运动无关，与物体所处位置，是否受力无关，由质量惟一决定，外力改变的是运动状态，而不是惯性．(3)惯性不是一种力，惯性是物体具有保持匀速直线运动状态或静止状态的性质，力是物体对物体的作用，惯性和力是两个不同的概念．【例1】 根据牛顿运动定律，以下选项中正确的是( )A ．人只有在静止的车厢内，竖直向上高高跳起后，才会落在车厢的原来位置B ．人在沿直线匀速前进的车厢内，竖直向上高高跳起后，将落在起跳点的后方C ．人在沿直线加速前进的车厢内，竖直向上高高跳起后，将落在起跳点的后方D ．人在沿直线减速前进的车厢内，竖直向上高高跳起后，将落在起跳点的后方【针对训练11】下列说法中正确的是( )①物体在不受外力作用时，有保持原有运动状态不变的性质，故牛顿运动定律又叫惯性定律 ②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 ③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④伽利略根据理想实验推论出，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A ．①②B ．③④C ．①③D ．②④要点二、对牛顿第三定律的理解1．作用力与反作用力的关系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、变化、消失同性质(2)三异⎩⎪⎨⎪⎧ 反向异体不同效果(3)三无关⎩⎪⎨⎪⎧ 与物体的种类无关与相互作用的两物体的运动状态无关与是否还受其他作用力无关2．相互作用力与平衡力的比较【例2】 汽车拉着拖车在平直的公路上运动，下面的说法正确的是( )A ．汽车能拉着拖车向前是因为汽车对拖车的拉力大于拖车对汽车的拉力B ．汽车先对拖车施加拉力，然后才产生拖车对汽车的拉力C ．匀速前进时，汽车对拖车的拉力等于拖车向后拉汽车的力；加速前进时，汽车向前拉拖车的力大于拖车向后拉汽车的力D ．加速前进时，是因为汽车对拖车的拉力大于地面对拖车的摩擦阻力；汽车加速是因为地面对汽车向前的作用力(牵引力)大于拖车对它的拉力针对训练21：跳高运动员蹬地后跳起，在运动员用力蹬地起跳的过程中( )A ．运动员对地面的作用力大于地面对运动员的支持力B ．运动员对地面的作用力大小等于地面对运动员的支持力大小C ．运动员所受重力与支持力平衡D ．运动员所受的合力不一定向上考点一：作用力、反作用力的认识【例1】 如图所示，甲、乙两人做一特殊的“拔河”游戏：两人分别用伸平的手掌托起长凳的一端，保持凳子水平，然后各自向两侧拖拉．若凳子下表面各处的粗糙程度相同，两人手掌粗糙程度也相同，在乙端的凳面上叠放四块砖，下列判断正确的是( )A ．由于甲端比较轻，甲容易将凳子拉向自己B ．由于乙端比较重，可以和手之间产生较大的摩擦，乙可以将凳子拉向自己C ．谁用的力气大就可以将凳子拉向自己D ．拔河过程中乙的手和凳子之间不会有相对滑功，甲的手可以和凳子间有相对滑动，也可以没有相对滑动考点二：牛顿第三定律的应用【例2】(综合题)一个箱子放在水平地面上，箱内有一固定的竖直杆，在杆上套着一个环，箱与杆的质量为M，环的质量为m，如图所示．已知环沿杆匀加速下滑时，环与杆间的摩擦力大小为f，则此时箱对地面的压力大小为多少？【课堂练习】1.关于力与运动的关系，下列说法正确的是(C)A．物体的速度不断增大，表示物体不一定受力的作用B．物体的位移不断增大，表示物体必受力的作用C．若物体的位移与时间的平方成正比，表示物体必受力的作用D．物体的速率不变，则其所受合力必为零2．(2010年河北六校联考)关于物体惯性，下列说法中正确的是(C)A．把手中的球由静止释放后，球能加速下落，说明力是改变物体惯性的原因B．田径运动员在110 m跨栏比赛中做最后冲刺时，速度很大，很难停下来，说明速度越大，物体的惯性也越大C．战斗机在空战时，甩掉副油箱是为了减小惯性，提高飞行的灵活性D．公共汽车在启动时，乘客都要向前倾，这是乘客具有惯性的缘故3．(2010年上海青浦区期末质量抽查)如图所示，用网球拍打击飞过来的网球时，则网球拍打击网球的力应该(B)A．比球撞击球拍的力更早产生B．与球撞击球拍的力同时产生C．大于球撞击球拍的力D．小于球撞击球拍的力4．下列说法正确的是(C)A．汽车车速越快，惯性越大B．以额定功率运动的汽车，车速越快，牵引力越大C．汽车在水平公路上转弯时，车速越快，越容易滑出路面D．汽车拉着拖车加速前进时，它对拖车的拉力等于拖车对它的拉力5．下列关于力和运动关系的说法中，正确的是(D)A．没有外力作用时，物体不会运动，这是牛顿第一定律的体现B．物体受力越大，运动的越快，这是符合牛顿第二定律的C．物体所受合外力为零，则速度一定为零；物体所受合外力不为零，则其速度也一定不为零D．物体所受的合外力最大时，速度却可以为零；物体所受的合外力最小时，速度却可以最大6．如图所示，将两弹簧测力计a、b连在一起，当用力缓慢拉a弹簧测力计时，发现不管拉力F多大(未超出量程)，a、b两弹簧测力计的示数总是相等，这个实验说明(C) A．这是两只完全相同的弹簧测力计B．弹力的大小与弹簧的形变量成正比C．作用力与反作用力大小相等、方向相反D．力是改变物体运动状态的原因7．(拓展探究题)如图(a)、(b)所示的两种情景中，静水中原先静止的甲、乙两船的质量相同，两船上的人的质量也分别相同．现站在甲船上的人以同样大小的力拉绳相同的时间t(未发生碰撞)，则(A)A．t秒末，两图中甲船的速率相同B．t秒末，(a)图中甲船的速率小于(b)图中甲船的速率C．t秒末，(b)图中甲船的速率大于乙船的速率D．t秒末，(a)图中甲船的速率大于(b)图中乙船的速率8．有一仪器中电路如图所示，其中M是质量较大的金属块，将仪器固定在一辆汽车上，汽车急刹车时，发现其中一盏灯亮了，试分析是哪一盏灯亮了．9.[2010·晋中模拟] 在物理学发展史上，伽利略、牛顿等许许多多科学家为物理学的发展做出了巨大贡献．以下选项中符合他们观点的是()A.人在沿直线加速前进的车厢内，竖直向上跳起后，将落在起跳点的后方B.两匹马拉车比一匹马拉车跑得快，这说明：物体受的力越大则速度就越大C.两物体从同一高度做自由落体运动，较轻的物体下落较慢D.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：静止状态才是物体不受力时的“自然状态”10.2010年6月跳水世界杯上吴敏霞、何姿在女子双人3米板上夺冠．据统计，双人项目自1995开始进入跳水世界杯，至今九届比赛共36枚金牌中，中国队共夺得了其中的33个冠军，展示了在双人项目上的强势．如图所示为运动员跳水前的起跳动作．下列说法正确的是()A.运动员受到弹力的直接原因是运动员发生了形变B.运动员所受的支持力和重力是一对平衡力C.运动员能跳得高的原因之一，是因为她对板的作用力远大于板对他的作用力D.运动员能跳得高的原因之一，是因为板对她的作用力大于他的重力。
牛顿运动定律教案
第三章：牛顿运动定律3.1牛顿第一定律教学目标1．知道理想实验是科学研究的重要方法2．知道牛顿第一定律的建立过程3．知道牛顿第一定律的内容和意义4．知道什么是惯性，会正确利用惯性解释现象5．正确理解力和运动的关系重难点1．牛顿第一定律、惯性2．对牛顿第一定律及惯性的理解教学过程一、引入要想物体加速运动，必须对物体施加力的作用，要想物体减速，同样也必须对物体施加力的作用，那么力与运动究竟有和关系？这正是本节课讨论的问题二、新课1．历史的回顾①事实：两个对接的斜面，让静止的小球沿一个斜面滚下，小球将滚上另一个斜面。
②假设推理：如果没有摩擦，小球将上升到释放的高度；减小第二个斜面的倾角，小球在第二个斜面上达到原来的高度就要通过更长的路程。
③结论：当第二个斜面成为水平面时，小球由于达不到原来的高度，将沿水平面持续运动。
总结：伽利略的这个“实验”并不是在实验室里所进行的物理实验，而是一种抽象思维方法。
他在可靠的事实基础上进行假设推理，然后得出结论—光滑水平面上物体的运动不需要力来维持。
这是科学研究的重要方法—假设推理法。
2．牛顿第一定律伽利略和笛卡尔等人对物体不受外力时的运动作了准确的描述，但他们都没有准确地给出运动与力的关系，牛顿在总结前人研究的基础上，根据他自己的研究，系统地总结了力与运动的关系，提出了三条运动定律，其中第一条定律叫牛顿第一定律（1）定律内容：一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，直到有外力使它改变这种状态为止。
（也叫惯性定律）（2）定律的理解①物体不受外力时的状态是匀速直线运动状态或静止状态，说明力不是维持物体运动的原因。
②受到外力时物体改变运动状态，说明力是改变运动状态的原因，或者说力是使物体速度改变的原因，力是产生加速度的原因。
运动速度发生变化速度大小变，方向不变速度大小不变，方向变有加速度产生运动状态的改变③一切物体都有总想保持原来运动状态的性质，这种性质叫惯性。
（3）惯性的理解：①惯性是物体的固有属性一切物体在任何情况下（不管是正在保持运动状态的，还是正在改变运动状态的）都有保持原来运动状态的“想法”，这种想法就是惯性。
八年级牛顿第一定律知识点
八年级牛顿第一定律知识点牛顿第一定律，又称惯性定律，是牛顿三大定律之一。
在力学中，它是描述物体静止或运动状态变化的基本定律。
它指出：一个物体如果处于静止状态，将维持静止状态；如果其处于运动状态，将维持定速自由直线运动状态，直到受到外力的作用而发生状态变化。
那么，八年级牛顿第一定律的知识点有哪些呢？1. 惯性概念惯性是物体维持原有状态的性质，即物体处于静止或匀速直线运动状态时，需要外力才能改变其状态。
举个例子，如果你在水平桌面上放置一本书，在不受外力作用下将一直处于静止状态，这就是物体的惯性。
2. 牛顿第一定律公式牛顿第一定律公式是“物体静止或运动状态不改变的状态将维持不变，直到受到外力作用而发生状态变化。
”这个公式表明了物体的状态不会自发改变，只有在受到外力时才会改变。
3. 牛顿第一定律的实际应用牛顿第一定律应用非常广泛，例如汽车的刹车、飞机的起飞和着陆、跳水运动员的跳水等。
在实际生活中，我们也可以通过牛顿第一定律了解到为什么汽车突然刹车时乘客会向前倾斜，或者为什么足球门将扑救时倒地后仍然可以扑救。
4. 惯性与质量的关系惯性与物体的质量有关，物体质量越大，其惯性也越大，即物体越难改变其状态。
例如，一个质量为100kg的物体比一个质量为10kg的物体更难改变移动状态。
5. 惯性与摩擦的关系摩擦力是一种影响物体运动的外力，当物体被施加了摩擦力时，将会影响其运动状态。
摩擦力越小，物体越容易维持其原有的状态，因此惯性也越大。
总之，八年级牛顿第一定律知识点是物理学中非常重要的一部分，让我们深入了解一下，为我们的学习和实际应用提供有益的指导。
牛顿第一、二、三定律解析
牛顿第一、二、三定律解析牛顿第一定律：惯性定律牛顿第一定律，也被称为惯性定律，是牛顿力学的基础。
惯性定律表述如下：一个物体若没有受到外力的作用，它将保持静止状态或匀速直线运动状态。
这条定律揭示了物体运动状态的保持性。
也就是说，在没有外力作用的情况下，物体的运动状态不会发生变化。
惯性定律可以从两个方面来理解：1.静止状态的保持：一个静止的物体，在没有外力作用的情况下，将一直保持静止状态。
2.匀速直线运动状态的保持：一个做匀速直线运动的物体，在没有外力作用的情况下，将继续保持这一运动状态。
惯性定律也引入了一个重要的概念——惯性参考系。
惯性参考系是指一个相对于其他物体没有加速度的参考系。
在这个参考系中，牛顿第一定律总是成立的。
牛顿第二定律：加速度定律牛顿第二定律是牛顿力学中关于力和运动关系的核心定律，表述如下：一个物体的加速度与作用在它上面的外力成正比，与它的质量成反比，加速度的方向与外力的方向相同。
牛顿第二定律的数学表达式为：[ F = m a ]其中，( F ) 表示作用在物体上的外力，( m ) 表示物体的质量，( a ) 表示物体的加速度。
从牛顿第二定律，我们可以得出以下几点：1.力的作用：力是引起物体加速度变化的原因。
如果一个物体受到了外力，它的运动状态（静止或匀速直线运动）将会发生改变。
2.质量：质量是物体对加速度的抵抗程度。
质量越大，物体对加速度的抵抗越大，即相同的力作用在质量大的物体上，其加速度会比质量小的物体小。
3.加速度方向：加速度的方向与外力的方向相同。
这意味着，如果外力改变了方向，加速度也会相应地改变方向。
牛顿第三定律：作用与反作用定律牛顿第三定律是关于力的相互作用定律，表述如下：任何两个物体之间都存在相互作用的力，且这些力大小相等、方向相反。
牛顿第三定律揭示了力的相互作用性。
对于任何两个相互作用的物体，它们之间的力都是大小相等、方向相反的。
例如，当我们用手推墙时，我们的手感受到了墙的推力，而墙也感受到了我们手的推力。
牛顿三大定律之牛顿第一定律：惯性定律
⽜顿三⼤定律之⽜顿第⼀定律：惯性定律⽜顿三⼤定律之⽜顿第⼀定律：惯性定律⽜顿第⼀运动定律，简称⽜顿第⼀定律。
⼜称惯性定律、惰性定律。
常见的完整表述：任何物体都要保持匀速直线运动或静⽌状态，直到外⼒迫使它改变运动状态为⽌。
⽜顿第⼀定律给出了惯性系的概念，第⼆、第三定律以及由⽜顿运动定律建⽴起来的质点⼒学体系只对惯性系成⽴。
因此，⽜顿第⼀定律是不可缺少的，是完全独⽴的⼀条重要的⼒学定律。
⽜顿在《⾃然哲学的数学原理》中的原始表述是：任何物体都要保持匀速直线运动或静⽌状态，直到外⼒迫使它改变运动状态为⽌。
该表述在⼈教版、粤教版⾼中物理教材中被引⽤。
⽤数学公式表⽰为：，其中为合⼒，v为速度，t为时间。
鲁教版⾼中物理教材中的表述是：⽜顿第⼀定律表明，当合外⼒为零时，原来静⽌的物体将继续保持静⽌状态，原来运动的物体则将继续以原来的速度做匀速直线运动。
合外⼒为零包括两种情况：⼀种是物体受到的所有外⼒相互抵消，合外⼒为零;另⼀种是物体不受外⼒的作⽤。
有的专家学者认为这种表述⽅式并不严谨，所以通常采⽤原始表述。
⽜顿第⼀定律只适⽤于惯性参考系。
在质点不受外⼒作⽤时，能够判断出质点静⽌或作匀速直线运动的参考系⼀定是惯性参考系，因此只有在惯性参考系中⽜顿第⼀运动定律才适⽤。
⽜顿第⼀定律在⾮惯性参考系(即有加速度的系统)中不适⽤，因为不受外⼒的物体，在该参考系中也可能具有加速度，这与⽜顿第⼀定律相悖。
[8-9]当⽜顿第⼀定律不成⽴时，即⾮惯性系中，要⽤⾮惯性系中的⼒学⽅程求解⼒学问题。
式中为在惯性系中测得的物体受的合⼒，为在⾮惯性系中测得的惯性⼒,为⾮惯性系统的加速度。
⽜顿第⼀定律的独⽴性：⽜顿第⼀定律是完全独⽴的基本定律，它的独⽴性表现在：确定了惯性参考系并引出了逻辑循环论证，这是公理体系的表现，任何学科的第⼀命题都要具有此特性。
指出了任何物体都具有惯性，建⽴的惯性概念。
它的否命题揭⽰出⼒的概念，⼒是物体对物体的作⽤，⼒使物体的运动状态发⽣变化。
2025版《师说》高中全程复习构想物理3.1
解析：在研究如何踢出“香蕉球”时，需要考虑 踢在足球上的位置与角度，所以不可以把足球看 作质点，故A错误；惯性只与质量有关，足球在飞 行和触网时质量不变，则惯性不变，故B正确；足 球在飞行时脚已经离开足球，故在忽略空气阻力 的情况下只受重力，故C错误；触网时足球对网的 力与网对足球的力是相互作用力，大小相等，故D 错误．故选B.
答案：D
考向2 相互作用力与一对平衡力的比较 例6 [2024·浙江省十校联盟联考]春节晚会上杂技《绽放》表演了花 样飞天，如图是女演员举起男演员的一个场景，两位杂技演员处于静 止状态．下列说法正确的是( )
A．水平地面对女演员的摩擦力水平向右 B．水平地面对女演员的支持力和女演员所 受重力是一对平衡力 C．女演员对男演员的作用力大小小于男演 员对女演员的作用力大小 D．女演员对男演员的作用力大小等于男演 员所受重力大小
A ．人对面板的压力和面板对人的支持力是一对平衡力 B．人对面板的作用力大小等于面板对人的作用力大小 C．氦气球对人的作用力大小等于人的重力大小 D．面板对人的作用力大小等于人的重力大小
答案：B
思维提升 应用牛顿第三定律应注意的三个问题 (1)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． (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(运动效果或形变效果)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，不能涉及第 三个物体．
答案：D
例7 中国天眼(FAST)是目前世界上最大的单口径射电望远镜，其反射面 板由11万余块厚约1毫米的金属薄板组成，因此面板的巡检维护工作需采用 “微重力蜘蛛人”系统，如图甲所示，所谓的“微重力”是通过氦气球的 浮力“减轻人的重量”实现的．如图乙所示是某次作业过程中处于静止状 态的工作人员的示意图，其与氦气球连接的线保持竖直，下列说法正确的 是( )
3.1牛顿第一定律、第二定律的理解
第1讲牛顿第一定律、第二定律的理解一、牛顿第一定律1．牛顿第一定律（1）形成：伽利略（理想斜面实验，得出力不是维持物体运动的原因）→牛顿。
(2)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。
(3)适用范围：惯性参考系。
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”)。
3.惯性与惯性定律（1）惯性是物体本身的属性（2）质量是物体惯性大小的量度。
（3)外力作用于物体上，物体运动状态改变，但物体的惯性不变。
（4)惯性有大小，惯性定律是牛顿第一定律。
二、牛顿第二定律1.内容：物体加速度的大小跟它受到的作用力成正比，跟它的质量成反比，加速度的方向跟作用力的方向相同。
2.表达式：F＝kma，当F、m、a单位采用国际单位制时k＝ 1 ，F＝ma。
3.适用范围①牛顿第二定律只适用于惯性参考系(相对地面静止或做匀速直线运动的参考系)。
②牛顿第二定律只适用于宏观物体(相对于分子、原子)、低速运动(远小于光速)的情况。
3.对牛顿第二定律的理解1）矢量性:α与F 合的方向相同.已知F 合的方向.可推知α的方向, 反之亦然 . 2）瞬时性:α与F 合同时产生,同时变化,同时消失.（见例1）3）相对性:用α=F 合/m 求得的加速度α是相对地面的( 或惯性参照系 ), 4）同体性:α= F 合/m,各量都是属于同一物体的,即研究对象的统一性. 5）独立性:F 合=m α总 F x =ma x, F Y =ma y （见例2） 4.牛顿第一定律与牛顿第二定律关系（1）物体不受外力和物体所受合外力为0是有区别的，所以不能把牛顿第一定律看作牛顿第二定律在时的特例。
《牛顿第一定律》ppt课件
解析 惯性大小只与物体质量有关， 与物体的速度无关 (与是否静止无关） 运动状态容易发生改变， 因为它的质量小，惯性小 一切物体在任何情况下都 有惯性
例2．关于力和运动的关系，下列说 法正确的是（B） Ａ．物体受力才会运动 Ｂ．力使物体的运动状态发生改变 Ｃ．停止用力，运动的物体就会停止 Ｄ．力是使物体保持静止或匀速直线 运动状态的原因
运动的车减速并最终停下来 的原因是受到摩擦阻力的作用。
如果我们想像一下，假设小车是 在光滑的水平表面（没有了摩擦阻力） 运动，推理一下，小车会如何运动下 去？
实验 次数 1 2 3 想象 表面材料 毛巾 粗布条 木板 光滑表面 阻力大小 最大 较大 较小 阻力为零 滑行距离 最短 较长
最长
？
实验结论:
力不是物体运动的原因。 力与物体运动有什么关系？ 力到底对物体运动有什么影响？
力是改变物体运动状态的原因(产生 加速度的原因)。
惯性：物体保持原来静止状态或 匀速直线运动状态的性质叫惯性
牛顿第一定律也叫惯性定律
【要点提炼】 1．惯性与质量的关系 固有属性 ，一切物体都具有惯性． (1)惯性是物体的__________ (2)质量是物体惯性大小的唯一量度，质量越大，惯性 越大 __________ 2．惯性与力的关系 (1)惯性不是力，而是物体本身固有的一种性质，因此 物体“受到了惯性作用”、“产生了惯性”、“受到惯 性力”等说法都是错误的． 力 是改变物体运动状态的原因．______ 惯性 是维持 (2) ______ 物体运动状态的原因．
维持运动需要力吗？
你一定有过这样的生活经验：在平地上
骑自行车的时候，即使不踩踏板，车会 前进一段距离，但因为没有继续用力， 它最终还是要停下来。生活中常会遇到 自由摆动的秋千会停下来 还有打出去的球也会停下来
牛顿第一定律
牛顿第一定律牛顿第一定律，也被称为惯性定律，是经典力学中最基本的定律之一。
该定律表明，物体在没有外力作用下，将保持静止或匀速直线运动的状态。
本文将介绍牛顿第一定律的概念、应用以及意义。
1. 概念牛顿第一定律的正式表述为：“一个物体如果没有受到外力作用，或受到的外力平衡相互抵消，那么它将保持静止或匀速直线运动的状态。
”这可以解释为物体具有惯性，即物体在没有外力干扰的情况下，会维持原有的运动状态。
这意味着如果一个物体静止，将保持静止；如果一个物体以匀速直线运动，将保持匀速直线运动。
2. 应用牛顿第一定律的应用广泛，并且在我们的日常生活中随处可见。
2.1 汽车行驶当我们开车行驶时，当我们松开油门时，汽车并不会立即停下来。
这是因为根据牛顿第一定律，物体在没有外力作用时会保持原有的运动状态。
因此，汽车会继续以匀速直线运动，直至受到摩擦力、风阻等外力的作用而减速停下。
2.2 球类运动球类运动中的运动状态也符合牛顿第一定律的原理。
当我们踢足球或者打篮球时，当球离开我们的力量作用后，球将继续沿着原来的轨迹运动，直到碰到其他物体或受到其他力的作用。
2.3 火箭发射在火箭发射过程中，火箭在离开发射台时需要克服地球引力的作用。
一旦火箭克服了重力的作用，根据牛顿第一定律，它将继续沿着指定轨道运动，直到接近目标或受到其他外界力的影响。
3. 意义牛顿第一定律是经典力学的基石，对于我们理解物体运动的规律和运动方程具有重要意义。
3.1 引申其他定律牛顿第一定律是牛顿三大运动定律之一。
它为我们理解和推导牛顿第二定律（力的作用和加速度的关系）以及牛顿第三定律（作用力和反作用力相等）提供了基础。
3.2 解释自然现象牛顿第一定律还可以帮助我们解释一些常见的自然现象。
例如，为什么在车辆急刹车时乘坐的乘客会向前倾斜？这是因为根据牛顿第一定律，车辆突然停下，而乘客的身体继续保持前进的惯性，所以会有向前倾斜的感觉。
3.3 设计物体与工程了解牛顿第一定律可以帮助我们更好地设计物体和工程。
3.1-牛顿第一定律
1 牛顿第一定律
第一章研究的是 物体的运动 第三/四章研究的 是物体的受到的力
运动学
静力学
思考：物体的运动和物体受到的 力之间有什么关系呢？
历 史 的 回 顾
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 要静止下来。
亚里士多德(古希腊)
力是维持物体运动的原因。
物体的运动是不是一定需要力？
理想实验=可靠事实+理论推导
笛卡尔的补充和完善：
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。
笛卡儿 (法国科学家1596-1650)
牛顿(英国)
牛顿第一定律： 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。
重要著作： 《自然哲学之数学原理》
牛顿：“如果说我看得比别人更远些,那是因为我站在巨人的 肩膀上。”
牛顿第一定律能否用实验来验证？
牛顿第一定律是在大量经验事实的基础上，用推理的 方法概括出来的。不能用实验直接证明。 “没有受到力的作用”是定律成立的条件。
二 牛顿第一定律
一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状 态，直到有外力迫使它改变这种状态为止。 力是改变物体运动状态的原因
贵在坚持
总结反思
四、 惯性与质量
乒乓球为什么可以快速抽杀？战斗机战斗前为 什么要抛掉副油箱？ 设想：一个足球和一个铅球以相 同速度飞来，假如你必须用头去顶 其中一个，哪么你会顶哪一个？为 什么？
1质量大，惯性大 2质量是惯性大小的唯一量度
思考：速度大的物体惯性一定大吗？
惯性应用和防止:
（1）、如何在不拿起鸡蛋也不损坏鸡蛋的情况下取出 光盘 ? （ 2）、我国新交通法规定：坐在小型汽车前排的驾 驶员和乘客都应在胸前系上安全带．这主要是为了减 轻在下列哪种情况下可能对人体造成的伤害（ D ） A．高速行驶 B．车速太慢 C．突然起动 D．紧急刹车
初中物理牛顿第一定律
初中物理牛顿第一定律牛顿第一定律，也被称为惯性定律，是物理学中最基本的定律之一。
它精确地描述了物体在不受外力作用时的运动状态，为我们理解和解释物体的运动提供了重要的基础。
在本文中，我们将深入探讨牛顿第一定律的原理、应用和相关实验。
1. 牛顿第一定律的原理牛顿第一定律的一般表述是：“一个物体如果受到合力为零的作用，将保持静止状态或恒速直线运动的状态。
” 这意味着物体的速度只有在受到外力作用时才会发生变化，如果没有外力作用，物体将保持原来的状态。
牛顿第一定律的原理揭示了物体惯性的概念，即物体保持原来状态的趋向性。
例如，如果一个静止的物体没有受到外力作用，它将始终保持静止；而一个匀速直线运动的物体如果没有受到外力作用，它将始终保持匀速直线运动。
2. 牛顿第一定律的应用牛顿第一定律的应用广泛存在于我们的日常生活和实际问题中。
以下是一些常见的应用场景：2.1 汽车行驶当汽车行驶时，人们常常感受到车辆急刹车或者突然加速时的惯性效应。
根据牛顿第一定律，当车辆受到制动或加速时，乘坐车内的人体会保持原来的运动状态，因此会感到向前或向后的压力。
2.2 打开高速飞行中的车门在飞机飞行时打开车门是不可能的，因为飞机内外的气压差会导致车门被外部空气流压紧，使其无法打开。
这是因为飞机飞行时的高速运动会使飞机内外形成一个相对静止的系统，遵循牛顿第一定律的惯性原理。
2.3 多车道公路转弯在多车道公路上，转弯时我们需要调整车速。
如果车辆以较高速度进入转弯，由于牛顿第一定律的作用，车辆会继续直线前进的趋势，这可能导致失控。
因此，我们需要减速，使车辆跟随道路弯曲。
3. 相关实验为了验证牛顿第一定律的有效性，科学家进行了一系列与物体运动和惯性相关的实验。
以下是几个经典的实验：3.1 水平面上的滑动小车实验在水平面上放置一个小车，使其能够无阻力滑动，然后用手推动小车一段距离。
当你停止推动后，小车将以恒定的速度滑行，直到受到外力干扰或撞击其他物体。
牛顿三大定律知识点与例题
牛顿运动定律牛顿第一定律、牛顿第三定律知识要点一、牛顿第一定律1.牛顿第一定律的内容：一切物体总保持原来的匀速直线运动或静止状态,直到有外力迫使它改变这种状态为止.2.理解牛顿第一定律,应明确以下几点：1牛顿第一定律是一条独立的定律,反映了物体不受外力时的运动规律,它揭示了：运动是物体的固有属性,力是改变物体运动状态的原因.①牛顿第一定律反映了一切物体都有保持原来匀速直线运动状态或静止状态不变的性质,这种性质称为惯性,所以牛顿第一定律又叫惯性定律.②它定性揭示了运动与力的关系：力是改变物体运动状态的原因,是产生加速度的原因.2牛顿第一定律表述的只是一种理想情况,因为实际不受力的物体是不存在的,因而无法用实验直接验证,理想实验就是把可靠的事实和理论思维结合起来,深刻地揭示自然规律.理想实验方法：也叫假想实验或理想实验.它是在可靠的实验事实基础上采用科学的抽象思维来展开的实验,是人们在思想上塑造的理想过程.也叫头脑中的实验.但是,理想实验并不是脱离实际的主观臆想,首先,理想实验以实践为基础,在真实的实验的基础上,抓住主要矛盾,忽略次要矛盾,对实际过程做出更深一层的抽象分析；其次,理想实验的推理过程,是以一定的逻辑法则作为依据.3.惯性1惯性是任何物体都具有的固有属性.质量是物体惯性大小的唯一量度,它和物体的受力情况及运动状态无关.2改变物体运动状态的难易程度是指:在同样的外力下,产生的加速度的大小；或者,产生同样的加速度所需的外力的大小.3惯性不是力,惯性是指物体总具有的保持匀速直线运动或静止状态的性质,力是物体间的相互作用,两者是两个不同的概念.二、牛顿第三定律1.牛顿第三定律的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,作用在一条直线上.2.理解牛顿第三定律应明确以下几点:1作用力与反作用力总是同时出现,同时消失,同时变化；2作用力和反作用力是一对同性质力；3注意一对作用力和反作用力与一对平衡力的区别对一对作用力、反作用力和平衡力的理解典题解析例1.关于物体的惯性,下列说法正确的是：A 只有处于静止状态或匀速直线运动状态的物体才有惯性.B 惯性是保持物体运动状态的力,起到阻碍物体运动状态改变的作用.C 一切物体都有惯性,速度越大惯性就越大.D 一切物体都有惯性,质量越大惯性就越大.例2.有人做过这样一个实验：如图所示,把鸡蛋A 向另一个完全一样的鸡蛋B 撞去用同一部分,结果是每次都是鸡蛋Ｂ被撞破,则下列说法不正确的是 Ａ Ａ对Ｂ的作用力大小等于Ｂ对Ａ的作用力的大小. Ｂ Ａ对Ｂ的作用力的大于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,所以受到合力较小.例3如图所示,一个劈形物abc 各面均光滑,放在固定的斜面上,ab 边成水平并放上一光滑小球,把物体abc 从静止开始释放,则小球在碰到斜面以前的运动轨迹是A 沿斜面的直线B 竖直的直线C 弧形曲线D 抛物线拓展如图所示,AB 为一光滑水平横杆,杆上套一轻环,环上系一长为L 质量不计的细绳,绳的另一端拴一质量为m 的小球,现将绳拉直,且与AB 平行,由静止释放小球,则当细绳与AB 成θ角时,小球速度的水平分量和竖直分量的大小各是多少 轻环移动的距离d 是多少深化思维怎样正确理解牛顿第一定律和牛顿第二定律的关系例4由牛顿第二定律的表达式F=ma ,当F=0时,即物体所受合外力为0或不受外力时,物体的加速度为0,物体就做匀速直线运动或保持静止,因此,能不能说牛顿第一定律是牛顿第二定律的一个特例同步练习1.伽利略理想实验将可靠的事实与理论思维结合起来,能更深刻地反映自然规律,伽利略的斜面实验程序如下：1减小第二个斜面的倾角,小球在这个斜面上仍然要达到原来的高度. 2两个对接的斜面,让静止的小球沿一个斜面滚下,小球将滚上另一个斜面.ABA3如果没有摩擦,小球将上升到释放时的高度.4继续减小第二个斜面的倾角,最后使它成水平面,小球沿水平面做持续的匀速直线运动.请按程序先后次序排列,并指出它属于可靠的事实还是通过思维过程的推论,下列选项正确的是数字表示上述程序号码A. 事实2→事实1→推论3→推论4B. 事实2→推论1→推论3→推论4C. 事实2→推论3→推论1→推论4D. 事实2→推论1→推论4→推论32. 火车在水平轨道上匀速行驶,门窗紧闭的车厢内有人向上跳起,发现仍落回到车上原来的位置,这是因为A.人跳起后,厢内空气给他一个向前的力,带着他随同火车一起向前运动.B.人跳起的瞬间,车厢底板给他一个向前的力,推动他随同火车一起向前运动.C.人跳起后,车继续向前运动,所以人下落后必定偏后一些,只是由于时间太短,距离太小,不明显而已.D.人跳起后直到落地,在水平方向上人和车始终具有相同的速度. 3.关于惯性下列说法正确的是：A.静止的火车启动时速度变化缓慢,是因为火车静止时惯性大B.乒乓球可以迅速抽杀,是因为乒乓球惯性小的缘故.C.物体超重时惯性大,失重时惯性小.D.在宇宙飞船中的物体不存在惯性.4. 如图所示,在一辆表面光滑足够长的小车上,有质量分别为m 1、m 2的两个小球m 1﹥m 2随车一起匀速运动,当车突然停止时,若不考虑其他阻力,则两个小球 Ａ．一定相碰 Ｂ．一定不相碰 Ｃ．不一定相碰Ｄ．难以确定是否相碰,因为不知道小车的运动方向.5. 如图所示,重物系于线DC 下端,重物下端再系一根同样的线BA下列说法正确的是：A.在线的A 端慢慢增加拉力,结果CD 线拉断.B.在线的A 端慢慢增加拉力,结果AB 线拉断.C.在线的A 端突然猛力一拉,结果将AB 线拉断. D ．在线的A 端突然猛力一拉,结果将CD 线拉断.6. 海南高考16世纪纪末,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 ．四匹马拉拉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7.关于作用力和反作用力,下列说法正确的是 A.物体相互作用时,先有作用力,后有反作用力.B.作用力和反作用力大小相等、方向相反、作用在同一直线上,因此这二力平衡.C.作用力与反作用力可以是不同性质的力,例如作用力是重力,其反作用力可能是弹力D.作用力和反作用力总是同时分别作用在两个相互作用的物体上.8.某同学坐在运动的车厢内,观察水杯中水面的变化情况,如下图所示,说明车厢 A.向前运动,速度很大. B.向前运动,速度很小. C.加速向前运动 D.减速向后运动.9. 如图所示,在车厢内的B 是用绳子拴在底部上的氢气球,A 是用绳挂在车厢顶的金属球,开始时它们和车厢一起向右作匀速直线运动,若忽然刹车使车厢作匀减速运动,则下列哪个图正确表示刹车期间车内的情况A BC D10.在地球赤道上的A 处静止放置一个小物体,现在设想地球对小物体的万有引力突然消失,则在数小时内,小物体相对于A 点处的地面来说,将 Ａ．水平向东飞去.Ｂ．原地不动,物体对地面的压力消失. Ｃ．向上并渐偏向西方飞去. Ｄ．向上并渐偏向东方飞去. Ｅ．一直垂直向上飞去.11.有一种仪器中电路如右图,其中M 是质量较大的一个钨块,将仪器固定在一辆汽车上,汽车启动时, 灯亮,原理是 ,刹车时 灯亮,原理是 .牛顿第二定律车前进方向知识要点一.牛顿第二定律的内容及表达式物体的加速度a跟物体所受合外力F成正比,跟物体的质量m成反比,加速度的方向跟合外力的方向相同.其数学表达式为： F=ma二.理解牛顿第二定律,应明确以下几点：1.牛顿第二定律反映了加速度a跟合外力F、质量m的定量关系.注意体会研究中的控制变量法,可理解为：①对同一物体m一定,加速度a与合外力F成正比.②对同样的合外力F一定,不同的物体,加速度a与质量成反比.2.牛顿第二定律的数学表达式F=ma是矢量式,加速度a永远与合外力F同方向,体会单位制的规定.3.牛顿第二定律是力的瞬时规律,即状态规律,它说明力的瞬时作用效果是使物体产生加速度,加速度与力同时产生、同时变化、同时消失.瞬时性问题分析三.牛顿运动定律的适用范围——宏观低速的物体在惯性参照系中.1.宏观是指用光学手段能观测到物体,有别于分子、原子等微观粒子.2.低速是指物体的速度远远小于真空中的光速.3.惯性系是指牛顿定律严格成立的参照系,通常情况下,地面和相当于地面静止或匀速运动的物体是理想的惯性系.四.超重和失重1.超重：物体有向上的加速度或向上的加速度分量,称物体处于超重状态.处于超重的物体,其视重大于其实重.2. 失重：物体有向下的加速度或向下的加速度分量,称物体处于失重状态.处于失重的物体,其视重小于实重.3. 对超、失重的理解应注意的问题：1不论物体处于超重还是失重状态,物体本身的重力并没有改变,而是因重力而产生的效果发生了改变,如对水平支持面的压力或对竖直绳子的拉力不等于物体本身的重力,即视重变化.2发生超重或失重现象与物体的速度无关,只决定于加速度的方向.3在完全失重的状态下,平常一切由重力产生的物理观感现象都会完全消失,如单摆停摆,天平实效,浸在液体中的物体不再受浮力、液体柱不再产生压强等.典题解析例1关于力和运动,下列说法正确的是A.如果物体运动,它一定受到力的作用.B.力是使物体做变速运动的原因.C.力是使物体产生加速度的原因.D.力只能改变速度的大小.点评 力是产生加速度的原因,合外力不为零时,物体必产生加速度,物体做变速运动；另一方面,如果物体做变速运动,则物体必存在加速度,这是力作用的结果.例2如图所示,一个小球从竖直固定在地面上的轻弹簧的正上方某处自由下落,从小球与弹簧接触开始直到弹簧被压缩到最短的过程中,小球的速度和加速度的变化情况是A.加速度和速度均越来越小,它们的方向均向下.B.加速度先变小后又增大,方向先向下后向上；速度越来越小,方向一直向下.C.加速度先变小后又增大,方向先向下后向上；速度先变大后又变小,方向一直向下.D.加速度越来越小,方向一直向下；速度先变大后又变小,方向一直向下. 深化本题要注意动态分析,其中最高点、最低点和平衡位置是三个特殊的位置;例3 跳伞运动员从盘旋在空中高度为400m 的直升机上跳下.理论研究表明：当降落伞全部打开时,伞所受到的空气阻力大小跟伞下落的速度大小的平方成正比,即f=kv 2,已知比例系数k =20N.s 2/m 2,跳伞运动员的总质量为72kg.讨论跳伞运动员在风速为零时下落过程中的运动情况.例4如下图所示,一质量为m 的物体系于长度分别为L 1、L 2 的两根细线上,L 1 的一端悬挂在天花板上,与竖直方向夹角为a ,L 2水平拉直,物体处于平衡状态,现将L 2线剪断,求剪断瞬间物体的加速度. 1下面是某同学对该题的一种解法：解：设L 2线上拉力为T 1,L 2上拉力为T 2,重力为mg ,物体在三力作用下平衡. T 1cos a=mg,T 1sin a=T 2T 2=mg tan a剪断线的瞬间,T 2突然消失,物体在T 2反方向获得加速度,即mg tan a=ma ,所以加速度a=g tan a,方向与T 2相反.你认为这个结果正确吗 请对该解法做出评价并说明理由.2若将上题中的细线L 1改变为长度相同、质量不计的轻弹簧,其他条件不变,求解的步骤与1完全相同,即a=g tan a ,你认为这个结果正确吗 请说明理由.点评 1.牛顿运动定律是力的瞬时作用规律,加速度和力同时产生, 同时变化,同时消失,分析物体在某一时刻的瞬时加速度,关键是分析瞬时前后的受力及其变化.2.明确两种基本模型的特点：1轻绳不需要形变恢复时间,在瞬时问题中,其弹力可以突变.2轻弹簧或橡皮绳需要较长的形变恢复时间,在瞬时问题中,其弹力来不及变化不能突变大小和方向均不变.同步练习1. 在牛顿第二定律中F=kma 中,有关比例系数k 的说法正确的是 A. 在任何情况下都等于1B. k 的数值是由质量、加速度和力的大小决定的C. k 的数值是由质量、加速度和力的单位决定的D.在国际单位制中,k 等于1.2. 如右图所示,一木块在水平恒力F 的作用下沿光滑水平面向右匀加速运动,前方墙上固定一劲度系数足够大的弹簧,当木块接触弹簧后,将 A.立即做减速运动. B.立即做匀速运动.C.在一段时间内速度继续增大.D.当物块速度为零时,其加速度最大.3.轻质弹簧下端挂一重物,手执弹簧上端使物体向上匀加速运动.当手突然停止时,重物的运动情况是：A.立即向上做减速运动B.先向上加速后减速C.上升过程中加速度越来越大D.上升过程中加速度越来越小4. 如右图是做直线运动的物体受力F 与位移s 的关系图,则从图中可知,①这物体至位移s 2 时的速度最小②这物体至位移s 1时的加速度最大③这物体至位移s 1后便开始返回运动.④这物体至位移s 2时的速度最大. A. 只有① B.只有③ C. ①③ D.②④5．如图所示,DO 是水平面,初速为v 0的物体从D 点出发沿DBA 滑动到顶点A 时速度刚好为零.如果斜面改为AC ,让该物体从D 点出发沿DCA 滑动到A 点且速度刚好为零,则物体具有的初速度已知物体与路面之间的动摩擦因数处处相同且不为零A ．大于v 0B ．等于v 0C ．小于v 0D ．取决于斜面的倾角6. 下列说法正确的是A.体操运动员双手握住单杠作大回环通过最低点时处于超重状态.B.蹦床运动员在空中上升和下落过程都处于失重状态.C.举重运动员在举起杠铃后不动的那段时间内处于超重状态.D.游泳运动员仰卧在水面静止不动时处于失重状态.7. 黄冈模拟轻质弹簧的上端固定在电梯的天花板上,下端悬挂一个铁球,电梯中有质量为50㎏ 的乘客,如图示,在电梯运行时,乘客发现轻弹簧的伸长量是电梯静止时的伸长量的一半,这一现象表明：g =10m/s 2A.电梯此时可能正以1m/s 2的加速度加速上升,也可能以1m/s 2的加速度减速下降.B. 电梯此时不可能是以1m/s 2的加速度减速上升,只能是以5m/s 2的加速度加速下降；C.电梯此时正以5m/s 2的加速度加速上升,也可以是以5m/s 2的加速度减速下降.D.不论电梯此时是上升还是下降,也不论电梯是加速还是减速,乘客对电梯地板的压力大小一定是250N.8. 如图所示,木块A 与B 用一轻弹簧相连,竖直放在木块C 上,三者静置于地面,它们的质量比是1：2：3.设所有的接触面光滑,当沿着水平方向迅速抽出木块C 的瞬间,A 和B 的加速度分别是a 1 = ,a 2= 9. 民用航空客机的机舱,除了有正常的舱门和舷梯连接,一般还有紧急出FFSS 1 S 2 CAB口,发生意外的飞机在着地后,打开紧急出口的舱门,会自动生成一个由气囊构成的斜面,机舱内的人可沿该斜面滑行到地面上来,若机舱离气囊底端的竖直高度为3.2m,斜面长4.0m,一个质量为60kg 的乘客在气囊上受到的阻力为240N.求人滑到气囊底端的速度大小为 g =10m/s 210. “蹦极跳”是一种能获得强烈失重、超重感的娱乐项目.人处在离沟底水面上方二十多层楼的高处,用橡皮绳拴住身体,让人自由下落,落到一定位置时橡皮绳拉紧,设人体立即做匀减速运动,接近水面时刚好减为零,然后反弹.已知“勇敢者”头戴50N 的安全帽,开始下落的高度为76m,设计的系统使人落到离水面28m 时,弹性绳才绷紧,则当他落到离水面50m 左右位置时,戴安全帽的头顶感觉如何 当它落到离水面15m 左右时,头向下脚向上,则其颈部要用多大的力才能拉住安全帽 g=10m/s 211. 用如图所示的装置可以测量汽车在水平路面上作匀加速直线运动的加速度.该装置是在矩形车厢前、后壁上各安装一个由压敏电阻组成的压力传感器.用两根完全一样的轻弹簧夹着一个质量为2.0㎏的滑块,两弹簧的另一端分别压在传感器a 、b 上,其压力大小可直接从传感器的显示屏上读出.现将装置沿运动方向固定在汽车上,b 在前,a 在后,当汽车静止时,传感器a 、b 的示数均为10N.g =10m/s 21若传感器a 的示数为14N,b 为6 N,求此时汽车的加速度大小和方向. 2当汽车怎样运动时,传感器a 的示数为零.12. 一个闭合的正方形金属线框abcd,从一个有严格边界的磁场的正上方自由落下,如图示,已知磁场的磁感应强度为B ,线框的边长为l ,质量为m ,线框的总电阻为R ,线框的最低边距磁场边界的高度为H ,试讨论线框进入磁场后的可能的运动情况,并画出v —t 示意图.求解动力学问题的常用方法知识要点一. 动力学的两类基本问题 1. 已知受力求运动应用牛顿第二定律求加速度,如果再知道运动的初始条件,应用运动学公式就可以求解物体的具体运动情况. 2. 已知运动求力传感器av传感器ba cd由运动情况求出加速度,由牛顿第二定律求出物体所受到合外力,结合受力的初始条件,推断物体的受力情况.二. 应用牛顿运动定律解题的一般步骤1.取对象——根据题意确定研究对象,可以是单个物体也可以是系统.2.画图——分析对象的受力情况,画出受力分析图；分析运动情况,画出运动草图.3.定方向——建立直角坐标系,将不在坐标轴上的矢量正交分解.4.列方程——根据牛顿定律和运动学公式列方程. 三. 处理临界问题和极值问题的常用方法临界状态常指某种物理现象由量变到质变过渡到另一种物理现象的连接状态,常伴有极值问题出现.典型例题一、已知受力情况判断运动情况例1如图所示,AC 、BC 为位于竖直平面内的两根光滑细杆,A 、B 、C 三点恰好位于同一圆周上,C 为该圆周的最低点,a 、b 为套在细杆上的两个小环,当两环同时从A 、B 两点自静止开始下滑,则A. 环a 将先到B. 环b 先到C. 两者同时到D. 无法判断例2 将金属块m 用压缩的弹簧卡在一个矩形箱中,如图示,在箱子的上顶部和下地板装有压力传感器,箱子可以沿竖直轨道运动,当箱子以a =2m/s 2的加速度竖直向上作匀减速运动时,上顶部的压力传感器显示的压力为6.0N,下地板的压力传感器显示的压力为10N,g =10m/s 2.1若上顶部压力传感器的示数是下地板压力传感器的示数的一半,判断箱子的运动情况.2要使上顶部压力传感器的示数为零,箱子沿竖直方向运动情况可能是怎样的拓展一弹簧秤的秤盘质量m 1=1.5kg,盘内放一质量为m 2=10.5kg 的物体P ,弹簧质量不计,其劲度系数为k =800N/m,系统处于静止状态,如图所示.现给P 施加一个竖直向上的力F ,使P 从静止开始向上做匀加速直线运动,已知在最初0.2s 内F 是变化的,在0.2s 后是恒定的,求F 的最大值和最小值各是多少 g=10m/s 2例3.一物体放在光滑水平面上,初速度为零．先对物体施加一向东的水平恒力Ｆ,历时１s ；随即把此力方向改为向西,大小不变,历时１s ；接着又把此力改为向东,大小不变,历时１s ．如此反复,只改变力的B/s方向,不改变力的大小,共历时１min,在此1min 内物体的运动情况是：A ．物体时而向东运动,时而向西运动,在１min 末静止于初始位置以东B ．物体时而向东运动,时而向西运动,在１min 末静止于初始位置C ．物体时而向东运动,时而向西运动,在１min 末继续向东运动D ．物体一直向东运动,从不向西运动,在１min 末静止于初始位置以东二、由受力情况判断运动情况1．由一种状态转换为另一种状态时往往要考虑临界状态 例4 如右图所示,斜面是光滑的,一个质量为0.2kg 的小球用细绳吊在倾角是530的斜面顶端,斜面静止时,球紧靠在斜面上,绳与斜面平行,当斜面以8 m/s 2的加速度向右做匀加速运动时,求绳子的拉力及斜面对小球的弹力.2．两个或两个以上物体相互连接参与运动的系统称为连接体.以平衡态或非平衡态下连接体问题拟题屡次呈现于高考卷面中,是考生备考临考的难点之一.例4用质量为m 、长度为L 的绳沿着光滑水平面拉动质量为M 的物体,在绳的一端所施加的水平拉力为F , 如图甲所示,求：1物体与绳的加速度；2绳中各处张力的大小假定绳的质量分布均匀,下垂度可忽略不计.三、对系统应用牛顿运动定律的两种方法：1.牛顿第二定律不仅适用于单个物体,同样也适用于系统.若系统内有几个物体,m 1、m 2、m 3…,加速度分别为a 1、a 2、a 3…,这个系统的合外力为F 合,不考虑系统间的内力则这个系统的牛顿第二定律的表达式为F 合= m 1a 1 +m 2a 2 +m 3a 3 +…,其正交分解表达式为∑Fx = m 1a 1x +m 2a 2x +m 3a 3x +… ∑Fy = m 1a 1y +m 2a 2y +m 3a 3y +…若一个系统内各个物体的加速度大小不相同,而又不需要求系统内物体间的相互作用力,对系统整体列式,可减少未知的内力,使问题简化.例5 如图所示,质量为M 的框架放在水平地面上,一轻质弹簧固定在框架上,下端拴一个质量为m 的小球,当小球上下振动时,框架始终没有跳起来.在框架对地面的压力为零的瞬间,小球加速度大小为：A ．g Ｂ．M ＋mg/mC. 0 D ．M －mg/m例6 如右图所示,质量为M =10kg 的木楔ABC 置于粗糙的水平地面上,动摩擦因数μ=0.02,在倾角为300的斜面上,有一质量为m =1.0㎏的物块由静止开始沿斜面下滑.当滑行距离为s =1.4m 时,其速度v =1.4m/s.在这过程中木a甲M楔没有动,求地面对木楔的摩擦力的大小和方向.g =10m/s 22. 自然坐标法：在处理连接体问题中,除了常用整体法和隔离法外,还经常用到自然坐标法,即：沿着绳子的自然弯曲方向建立一个坐标轴,应用牛顿第二定律列式.例7 一轻绳两端各系重物A 和B ,质量分别为M 、m 且M ＞m ,挂在一光滑的定滑轮两侧,刚开始用手托住重物使整个装置处于静止状态,当松开手后,重物B 加速下降,重物A 加速上升,若B 距地面高为H ,求1经过多长时间重物B 落到地面 2运动过程中,绳子的拉力为大同步练习1.07卷Ⅰ如图所示,在倾角为30°的足够长的斜面上有一质量为m 的物体,它受到沿斜面方向的力F 的作用.力F 可按图a 、b 、c 、d 所示的四种方式随时间变化图中纵坐标是F 与mg 的比值,为沿斜面向上为正已知此物体在t ＝0时速度为零,若用4321υυυυ、、、分别表示上述四种受力情况下物体在3秒末的速率,则这四个速率中最大的是 A ．1υB ．2υC ．3υD ．4υ2. 如右图所示,一质量为M 的楔形块放在水平桌面上,它的顶角为900,两底角为a 、β,两个质量均为m 的小木块放在两个斜面上.已知所有的接触面都是光滑的.现在两个小木块沿斜面下滑,而楔形木块静止不动,这时楔形木块对水平桌面的压力等于 A. Mg+ mg B. Mg + 2mg C. Mg + mg sin a + sin βD. Mg + mg cos a + cos β3. 某消防队员从一平台上跳下,下落2m 后双脚着地,接着他用双腿弯曲的方法缓冲,使自身重心又下降了0.5m,在着地的过程中地面对他双脚的平均作用力估计为 A. 自身重力的2倍 B. 自身重力的5倍 C. 自身重力的8倍 D. 自身重力的10倍4. 原来做匀速运动的升降机内,有一个伸长的弹簧拉住质量为m 的物体A ,相对升降机静止在地板上,如图所示,现发现A 突然被弹簧拉向右方,由此判断,此时升降MaβAAB HA B a Aa BMg xo mg ·。
3.1牛顿定律1——牛顿第一、二、三定律
高二物理复习六（牛顿定律1——牛顿第一、二、三定律）班级学号姓名一、学习目标：1．理解牛顿第一定律和惯性的概念。
2．理解牛顿第三定律，知道一对作用力和反作用力与一对平衡力的区别和联系。
3．掌握牛顿第二定律，理解力和加速度的瞬时关系；会利用牛顿第二定律解决两类基本问题。
二、知识归纳：（一）牛顿第一定律1. 内容：一切物体总保持状态或状态，直到作用在它上面的力迫使它改变这种状态为止.理想实验方法：在可靠的实验事实基础上，采用科学的抽象思维来展开的．牛顿第一定律即是通过理想实验得出的，它不能由实际的实验来验证．2. 惯性：物体保持匀速直线运动状态或静止状态的 .惯性是物体的属性，与物体是否受力及运动状态 . 是惯性大小的量度，质量大的物体惯性，质量小的物体惯性 .3. 质量：只有，没有，它是标量 .【例1】关于力、运动状态及惯性的说法，下列正确的是()A．牛顿最早指出力不是维持物体运动的原因B．笛卡尔对牛顿第一定律的建立做出了贡献C．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”D．牛顿认为力的真正效应总是改变物体的速度，而不仅仅是使之运动E．伽利略根据理想实验推论出，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F．车速越大，刹车后滑行的路程越长，所以惯性越大[针对训练1]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的速度．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行驶目的[针对训练2]如图所示，运输液体货物的槽车，液体上有气泡，当车向前开动时气泡将向________运动；刹车时，气泡将向____________运动，其原因是_____________具有惯性。
各种运动规律的应用
各种运动规律的应用一、牛顿运动定律1.1 牛顿第一定律（惯性定律）：物体在没有外力作用下，保持静止状态或匀速直线运动状态。
1.2 牛顿第二定律（动力定律）：物体的加速度与作用在它上面的外力成正比，与它的质量成反比，加速度的方向与外力的方向相同。
1.3 牛顿第三定律（作用与反作用定律）：任何两个物体之间的相互作用力，都是大小相等、方向相反的一对力。
二、曲线运动2.1 曲线运动的条件：物体所受的合外力与速度方向不共线。
2.2 圆周运动：物体运动轨迹为圆形的运动，分为匀速圆周运动和变速圆周运动。
2.3 抛体运动：物体在重力作用下，沿着抛物线轨迹的运动。
三、动量守恒定律3.1 动量守恒定律：在一个没有外力作用的系统中，系统的总动量保持不变。
3.2 动量的计算：动量等于物体的质量乘以速度。
3.3 动量守恒的应用：碰撞、爆炸等现象中动量的计算与分析。
四、能量守恒定律4.1 能量守恒定律：在一个封闭系统中，系统的总能量保持不变。
4.2 动能与势能的转化：物体在运动过程中，动能与势能之间可以相互转化。
4.3 机械能守恒：在没有外力做功的情况下，系统的机械能（动能和势能之和）保持不变。
5.1 摩擦力的定义：两个接触面之间由于粗糙程度不同而产生的阻碍相对滑动的力。
5.2 摩擦力的分类：静摩擦力、滑动摩擦力和滚动摩擦力。
5.3 摩擦力的计算：摩擦力的大小与正压力成正比，与两个接触面的粗糙程度有关。
6.1 浮力的定义：物体在流体（液体或气体）中受到的向上的力。
6.2 阿基米德原理：浮力等于物体排开的流体的重力。
6.3 浮力的计算：浮力的大小与物体在流体中排开的体积有关，方向竖直向上。
七、各种运动规律在实际中的应用7.1 运动规律在体育中的应用：如运动员投掷实心球、跳远等。
7.2 运动规律在交通中的应用：如汽车刹车距离、列车运行速度等。
7.3 运动规律在工程中的应用：如设计桥梁、隧道等。
7.4 运动规律在航空航天中的应用：如火箭发射、卫星轨道等。
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人们一直把他的理论当作金科玉 律。 亚里士多德
1
牛顿第一定律
亚里士多德的观点 他把地球上的运动分为两类：一类是天然运动，如 气、火这样轻的东西向上运动，重的东西向下运动，这样
的运动无须外力的帮助，它自身就能实现；另一类是受迫
运动，如拉动地面上的小车和推动桌面上的书本，他认为 这类运动必须依靠外力的不断作用才能维持，外力一旦消 失，受迫运动也就停止。
１.牛顿第一定律的内容：
一切物体在没有受到外力作用的时候，总保持匀速直线
运动状态或静止状态。 ２.惯性：物体保持运动状态或静止状态不变的性质。 ３.惯性是所有物体都固有的一种属性。 由于惯性的存在，静止的物体保持着其静止状态；运动 的物体保持着其匀速直线运动的状态。
4.一颗弹珠在水平桌面上滚动.当它刚刚离开桌面时，假 如所受的一切外力都消失.那么它将（ C A、立即停止运动 B、沿竖直方向匀速直线运动 C、沿水平方向匀速直线运动 D、做曲线运动往下掉 ）
5.下列现象中，不属于惯性现象应用的是( A.用手拍打衣服上的灰尘
D )
B.运动员采用助跑跳远
C.锤头松了，将锤柄在地上撞击几下 D.骑自行车时为了减速捏车闸
1、下列关于牛顿第一定律建立的说法中正确的是（ D ） A、它是通过理论推导出来的 B、它是通过实验直接得出的
C、它是可以通过实验验证的
D、它是以实验事实为基础，通过推理、想象而总结出
来的
2、在匀速行使的船内，小明向上抛起一个小球，小球将 会落到（ C ） B、小明的后方 D、无法判断
A、小明的前方 C、小明的手中
3.做伽利略实验时,每次做实验都用同一小车,从同样高 的斜面上运动下来,使它在三种平面上开始运动时的速度 相同，则下列有关这个实验的说法中错误的是( D )
A、在同样条件下，小车受到的阻力越小，前进得就越远
B、小车受到的阻力越小，它的速度减小得就越慢
C、小车的速度减小是由于受到了阻力
D、这个实验直接得出了牛顿第一定律
1 惯性
牛顿第一定律
1 惯性
牛顿第一定律
用力快速击打棋子最下面的一个，情况会怎样
上方的棋子由于惯性保 持静止，会落在下方
1 惯性
牛顿第一定律
生活中的惯性现象
1、一切物体（包括液体和气体）都具有惯性，惯性是
物体的固有性质。
1
惯性的利用
牛顿第一定律
讨论交流：举出几个利用惯性和防止惯性危害的实例。
伽利略 (Galileo,1564-1642)
1 伽利略的理想实验
牛顿第一定律
B A
C
D
v
θ
E
运动物体如不受力作用将永远运动下去。
1
牛顿第一定律
牛顿的观点（1687年英国）
牛顿第一定律：
一切物体总保持匀速直线运动状 态或静止状态，直到有外力迫使 它改变这种状态为止。
1
牛顿第一定律
牛顿第一定律：
一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态， 直到有外力迫使它改变这种状态为止。
3 1、明确了惯性的概念 2 、正确揭示了力和运动的关系 、力是改变物体运动状态的原因 惯性：物体具有保持原来匀速直线运动状态或静 不受力时：匀速直线运动状态或静止状态。 止状态的性质叫惯性。 ——正因为如此，牛顿第 受外力时：运动状态改变。 一定律又称为惯性定律 。
钉子就不再下陷。
1
牛顿第一定律
静止的足球用脚施加力后会飞出去 以上力学现象中似乎具有一个共同特征: 那就是“物体的运动需要力的作用，若不受力物体就不 会运动或停止运动”。
1
牛顿第一定律
这是两千多年前亚里士多德的观点。
亚里士多德：古希腊的众多
学者中，最认真、最系统地研究
运动、空间和时间问题的学者。 他在多个学术领域的成就和影响，
1
观察现象
牛顿第一定律
关闭了发动机的火车，虽然继续运行，但是最后也将停下来。火车 为什么会停下来呢?
摩擦力
假如没有摩擦力的作用那火车的运动 状态又会有什么变化呢？
1
牛顿第一定律
伽利略回答了这个问题：
力是改变物体运动状态的原因。
为了说明运动和力的关系，伽 利略设计了“理想实验”，第 一次用科学的实验方法改变了 人类对物体运动的认识。
拍打衣服上的灰尘
用铲将沙子扬起
利用惯性使锤头套紧
1
牛顿第一定律
讨论交流：举出几个利用惯性和防止惯性危害的实例。
防止惯性带来的危害
安全带对人体起 到缓冲的作用
开车时系安全带
1 惯性大小的量度
牛顿第一定律
质量是惯性大小的 唯一量度；质量越 大，惯性越大。
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牛顿第一定律
惯性大小的意义
物体保持原来状态“本领”的大小。 惯性越大，保持原来状态“本领”越大， 运动状态越难改变； 惯性越小，保持原来状态的“本领”就越 小，运动状态就容易改变。
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牛顿第一定律
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牛顿第一定律
从以下力学现象中你有什么发现?
F
对静止的物体施加一个水平方向的轻轻的拉力，物体沿 水平方向运动，撤去拉力后，物体停了下来。
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牛顿第一定律
对陷入雪地里的汽车施加 水平的推力，汽车就沿水平 方向运动了。撤去推力后车
就会停下来.
用铁锤敲击钉子，钉子向 下运动陷入木板。停止敲击，