2020版高考物理总复习3第1讲牛顿第一定律牛顿第三定律课件新人教版

题|组|冲|关 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
考点 2 对牛顿第三定律的理解 考|点|速|通
1．作用力与反作用力的“三同、三异、三无关”
2．一对平衡力与一对相互作用力的比较
类别
一对平衡力
一对相互作用力
不同点
作用在同一个物体上 力的性质不一定相同
分别作用在两个不同的物 体上 力的性质一定相同
不一定同时产生、同时消失 一定同时产生、同时消失
相同点
大小相等、方向相反、作用在同一直线上
3.应用牛顿第三定律时应注意的问题
(1)定律中的“总是成立的。
(2)牛顿第三定律说明了作用力和反作用力中，若一个产生或消失，则
另一个必然同时产生或消失。
典|例|微|探 【例 2】 牛顿在总结 C·雷恩、J·沃利斯和 C·惠更斯等人的研究结果后， 提出了著名的牛顿第三定律，阐述了作用力和反作用力的关系，从而与牛顿 第一和第二定律形成了完整的牛顿力学体系。下列关于作用力和反作用力的 说法正确的是( ) A．物体先对地面产生压力，然后地面才对物体产生支持力 B．物体对地面的压力和地面对物体的支持力互相平衡 C．人推车前进，人对车的作用力大于车对人的作用力 D．物体在地面上滑行，不论物体的速度多大，物体对地面的摩擦力与 地面对物体的摩擦力始终大小相等
解析
对 A 受力分析如图所示。 由平衡条件得 k(L－L0)－mg－F＝0， 解得 F＝－4 N，
故 B 对 A 的作用力大小为 4 N，方向竖直向上。 由牛顿第三定律得 A 对 B 的作用力 F′＝－F＝4 N，方向竖直向下 对 B 受力分析如图所示， 由平衡条件得 N－mg－F′＝0， 解得 N＝9 N， 由牛顿第三定律得 B 对地面的压力大小为 9 N。
解析 “圆球投在地上，它的运动方向，或东或西或南或北是不一定 的，但是不论向哪个方向运动，只要用手杖加上一个微小的力，就会停止 下来。”说明力是改变物体运动状态的原因，A、B、C 三项错误，D 项正 确。
答案 D
2．(惯性)关于惯性，下列说法正确的是( ) A．磁悬浮列车能高速行驶是因为列车浮起后惯性小了 B．卫星内的仪器由于完全失重惯性消失了 C．铁饼运动员在掷出铁饼前快速旋转可增大铁饼的惯性，使铁饼飞得 更远 D．月球上物体的重力只有在地球上的16，但是惯性没有变化
核心考点 分层突破
考点 1 对牛顿第一定律和惯性的理解 考|点|速|通
1．指出了物体的一种固有性质 牛顿第一定律揭示了物体所具有的一个重要属性——惯性，即物体总 是保持原有运动状态不变的一种性质。 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。
答案 AD
2.物体静止于一斜面上，如图所示，则下列说法正确的是( )
A．物体对斜面的压力和斜面对物体的支持力是一对平衡力 B．物体对斜面的摩擦力和斜面对物体的摩擦力是一对作用力和反作用 力 C．物体所受的重力和斜面对物体的作用力是一对作用力和反作用力 D．物体所受的重力可以分解为沿斜面向下的力和对斜面的压力
答案 A
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，则物体受到的合外力必然不为零。 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。
解析 火箭升空时，其尾部向下喷气，火箭箭体与被喷出的气体是一 对相互作用的物体，火箭向下喷气时，喷出的气体同时对火箭产生向上的 反作用力，即火箭上升的推力，此动力并不是由周围的空气对火箭的反作 用力提供的，因而与是否飞出大气层，是否在空气中飞行无关，故 B、C 两项错误，A 项正确；当飞船进入轨道后，飞船与地球之间仍然存在着相 互吸引力，即地球吸引飞船，飞船也吸引地球，这是一对作用力和反作用 力，故 D 项正确。
答案 D
题|组|冲|关 1．(多选)下面关于飞船与火箭起飞的情形，叙述正确的是( ) A．火箭尾部向下喷气，喷出的气体反过来对火箭产生一个反作用力， 从而让火箭获得了向上的推力 B．火箭尾部喷出的气体对空气产生一个作用力，空气的反作用力使火 箭获得飞行的动力 C．火箭飞出大气层后，由于没有空气，火箭虽然向下喷气，但也无法 获得前进的动力 D．飞船进入运行轨道之后，与地球之间仍然存在一对作用力与反作用 力
必考部分
第三章 牛顿运动定律
第1讲 牛顿第一定律 牛顿第三定律
基础·全面落实 考点·深度研析 素能·专项突破 真题·实战演练
基础·全面落实
教材回扣 基础自测
一、牛顿第一定律 惯性
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。
答案 B
素能·专项突破
考题专讲 提升素养
转换研究对象法在受力分析中的应用 如果不能直接求解物体受到的某个力时，可先求它的反作用力，如求 压力时可先求支持力。在许多问题中，摩擦力的求解也是如此。可见利用 牛顿第三定律转换研究对象，可以使我们对问题的分析思路更灵活、更宽 阔。
【经典考题】 如图所示，两块小磁铁质量均为 0.5 kg，A 磁铁用轻 质弹簧吊在天花板上，B 磁铁在 A 正下方的地板上，弹簧的原长 L0＝10 cm， 劲度系数 k＝100 N/m。当 A、B 均处于静止状态时，弹簧的长度为 L＝11 cm。不计地磁场对磁铁的作用和磁铁与弹簧间相互作用的磁力，求 B 对 地面的压力大小。(g 取 10 m/s2)
1．(牛顿第一定律)(2019·天水一中质检)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.(多选)关于牛顿第一定律的说法正确的是( ) A．由牛顿第一定律可知，物体在不受外力或合外力为零时始终处于静 止状态或匀速直线运动状态 B．牛顿第一定律只是反映惯性大小的，因此也叫惯性定律 C．牛顿第一定律反映了物体不受外力作用时的运动规律，因此，物体 在不受力时才有惯性 D．牛顿第一定律既揭示了物体保持原有运动状态的原因，又揭示了运 动状态改变的原因 解析 牛顿第一定律：物体总保持静止状态或者匀速直线运动状态， 直到有外力迫使其改变这种状态为止。所以牛顿第一定律既揭示了物体保 持原有运动状态的原因，又揭示了运动状态改变的原因。综上 A、D 两项 正确。 答案 AD
解析 砖对手的压力与手对砖的支持力是一对作用力和反作用力，其 大小一定相同，故 A、C 两项错误，B 项正确；当手突然向上加速时，砖 的加速度方向向上，故有手对砖的支持力大小大于砖的重力大小，再由牛 顿第三定律可得，砖对手的压力大小也一定大于砖的重力大小，故 D 项正 确。
答案 BD
考点·深度研析
解析 作用力和反作用力是同时产生的，A 项错误；物体对地面的压 力和地面对物体的支持力是一对作用力和反作用力，不是一对平衡力，B 项错误；人推车前进，人对车的作用力与车对人的作用力大小相等，C 项 错误；物体在地面上滑行，不论物体的速度多大，物体对地面的摩擦力与 地面对物体的摩擦力是一对作用力和反作用力，始终大小相等，且与速度 大小无关，D 项正确。
解析 根据作用力和反作用力及平衡力的特点可知物体对斜面的压力 和斜面对物体的支持力及物体对斜面的摩擦力和斜面对物体的摩擦力，分 别作用在斜面和物体上，因此它们是两对作用力和反作用力，故 A 项错误， B 项正确；物体的重力是地球施加的，它的反作用力应作用在地球上，由 此可知 C 项错误；对重力分解，其分力也是作用在物体上的，不可能分解 为斜面上的压力，D 项错误。
典|例|微|探 【例 1】 关于惯性，下列说法正确的是( ) A．抛出去的标枪靠惯性向远处运动 B．完全失重时物体的惯性将消失 C．球由静止释放后加速下降，说明力改变了惯性 D．物体沿水平面滑动，速度越大滑行的时间越长，说明速度大惯性就 大
解析 质量是惯性的唯一量度，抛出去的标枪靠惯性向远处运动，A 项正确；完全失重时物体的惯性不会消失，B 项错误；球由静止释放后加 速下落，说明力改变了物体的运动状态，惯性不变，C 项错误；物体沿水 平面滑动，速度越大滑行的时间越长，惯性不变，D 项错误。
的唯一量度。
二、牛顿第三定律 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，后一物体对前一物体也施加了力。 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．表达式： F＝－F′ 。
(判断正误，正确的画“√”，错误的画“×”。) 1．只有运动的物体有惯性，静止的物体没有惯性。( × ) 2．牛顿第一定律不能用实验验证。(√ ) 3．先有作用力后有反作用力。( × ) 4．人走在松软的土地上下陷时，人对地面的压力大于地面对人的支持力。 (× ) 5．牛顿第三定律中的“总是” 说明对于任何物体，在任何情况下定律都 是成立的。( √ )
(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 律也叫 惯性 定律；②揭示了力与运动的关系：力不是 维持 物体运动状态的 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：物体具有保持原来 匀速直线运动 状态或 静止 状态的性质，是 物体的固有属性，与物体的 运动 情况和 受力 情况无关。质量 是惯性大小
解析 惯性只与质量有关，与速度无关，A、C 两项错误；失重或重 力加速度发生变化时，物体质量不变，惯性不变，所以 B 项错误，D 项正 确。
答案 D
3．(牛顿第三定律)(多选)用手托着一块砖，开始静止不动，当手突然向 上加速运动时，砖对手的压力大小说法正确的是( )
A．一定小于手对砖的支持力大小 B．一定等于手对砖的支持力大小 C．一定大于手对砖的支持力大小 D．一定大于砖的重力大小
解析 物体保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质叫惯性，即
物体抵抗运动状态变化的性质，则 A 项正确；没有力的作用，物体可能保 持匀速直线运动状态或静止状态，则 B 项错误；行星在圆周轨道上保持匀
速率运动是由于受到改变运动状态的向心力作用，其运动状态是不断变化
的，则 C 项错误；D 项符合惯性定义，是正确的。 答案 AD
答案 9 N
必|刷|好|题 1．如图所示，质量为 M＝60 kg 的人站在水平地面上， 用定滑轮装置将质量为 m＝40 kg 的重物送入井中。当重物 以 2 m/s2 的加速度加速下落时，忽略绳子和定滑轮的质量 及定滑轮的摩擦，则人对地面的压力大小为(g 取 10 m/s2)( ) A．200 N B．280 N C．320 N D．920 N 解析 设人对绳的拉力大小为 F，对重物 m 应用牛顿第二定律得 mg －F＝ma；由牛顿第三定律可知，绳对人向上的拉力 F′与人对绳的拉力 F 等大反向，设地面对人的支持力为 N，对人应用平衡条件可得 F′＋N＝Mg， 解得 N＝Mg－mg＋ma＝280 N，由牛顿第三定律可知，人对地面的压力与 地面对人的支持力大小相等，故人对地面的压力大小为 280 N，B 项正确。 答案 B