第1讲 牛顿运动定律的理解

第三章牛顿运动定律高考地位本章内容是高考的重点，单独考查的题目多为选择题，与直线运动、曲线运动、电磁学等知识结合的题目多为计算题。

考纲下载1.牛顿运动定律及其应用(Ⅱ)2．超重和失重(Ⅰ)实验四：验证牛顿运动定律考纲解读1.从近几年的高考考点分布知道，本章主要考查考生能否准确理解牛顿运动定律的意义，能否熟练应用牛顿第二定律、牛顿第三定律和受力分析解决运动和力的问题，以及对超重和失重现象的理解，对牛顿第二定律的验证方法和验证原理的掌握。

2．高考命题中有关本章内容的题型有选择题、实验题、计算题。

高考试题往往综合牛顿运动定律和运动学规律进行考查，考题中注重与电场、磁场的渗透，并常常与生活、科技、工农业生产等实际问题相联系。

3．本章内容含有中学物理的基本规律和核心知识，在整个物理学中占有非常重要的地位，且为高考命题的重点和热点，考查和要求的程度往往较高。

第1讲牛顿运动定律的理解主干梳理对点激活对应学生用书P047知识点牛顿第一定律Ⅱ1．牛顿第一定律(1)内容：一切物体总保持□01匀速直线运动状态或□02静止状态，除非作用在它上面的力迫使它□03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□04惯性，因此牛顿第一定律又叫□05惯性定律。

②揭示了力与运动的关系：力不是□06维持物体运动的原因，而是□07改变物体运动状态的原因，即力是产生□08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□09匀速直线运动状态或□10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□11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□12改变。

(3)量度：□13质量是惯性大小的唯一量度，□14质量大的物体惯性大，□15质量小的物体惯性小。

(4)普遍性：惯性是物体的□16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□17无关(选填“有关”或“无关”)。

知识点牛顿第二定律Ⅱ单位制Ⅰ1.牛顿第二定律(1)内容：物体加速度的大小跟它受到的□01作用力成正比，跟它的□02质量成反比，加速度的方向跟□03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＝□041，F＝□05ma。

(3)适用范围①牛顿第二定律只适用于□06惯性参考系(相对地面静止或做匀速直线运动的参考系)。

08低速运动(远小②牛顿第二定律只适用于□07宏观物体(相对于分子、原子)、□于光速)的情况。

2．单位制、基本单位、导出单位(1)单位制：□09基本单位和□10导出单位一起组成了单位制。

①基本物理量：只要选定几个物理量的单位，就能够利用物理公式推导出其他物理量的单位，这些被选定的物理量叫做基本物理量。

②基本单位：基本物理量的单位。

力学中的基本物理量有三个，它们是□11质12时间、□13长度，它们的单位千克、秒、米就是基本单位。

量、□③导出单位：由□14基本单位根据物理关系推导出来的其他物理量的单位。

(2)国际单位制中的基本单位基本物理量 符号 单位名称 单位符号质量 m 千克 kg 时间 t 秒 s 长度 l 米 m 电流 I 安[培] A 热力学温度 T 开[尔文] K 物质的量 n 摩[尔] mol 发光强度 I ，(I V )坎[德拉]cd知识点牛顿第三定律 Ⅱ1．作用力和反作用力两个物体之间的作用总是□01相互的。

一个物体对另一个物体施加了力，后一物体一定同时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□02相等、方向□03相反、作用在□04同一条直线上。

3．表达式：F ＝－F ′。

4．意义：建立了相互作用物体之间的联系，体现了作用力与反作用力的相互依赖关系。

一 堵点疏通1．牛顿第一定律是根据实验得到的定律，可以通过实验验证。

( ) 2．环绕地球运动的宇宙飞船处于完全失重状态，没有惯性。

( )3．汽车速度越大，刹车时越难停下来，表明物体的速度越大，其惯性越大。

( )4．牛顿第一定律是牛顿第二定律的特例。

( ) 5．先有作用力，才有反作用力。

( )6．人走在松软土地上下陷时，人对地面的压力大于地面对人的支持力。

( ) 7．大小相等，方向相反，作用在同一直线上，而且作用在两个物体上的两个力一定是作用力与反作用力。

( )8．力的单位是牛顿，简称牛，也属于基本单位。

( )9．物理公式不仅确定了物理量之间的数量关系，同时也确定了物理量间的单位关系。

()答案 1.× 2.× 3.× 4.× 5.× 6.×7.×8．×9.√二对点激活1．(人教版必修1·P70·T1～3改编)(多选)下列对牛顿第一定律和惯性的分析正确的是()A．飞机投弹时，如果当目标在飞机的正下方时投下炸弹，则能击中目标B．地球自西向东自转，人向上跳起来后，还会落到原地C．安全带的作用是防止汽车刹车时人由于具有惯性仍向前运动而发生危险D．向上抛出的物体，在空中向上运动时，肯定受到了向上的作用力答案BC解析飞机投下的炸弹由于惯性做平抛运动，所以目标在正下方时不能击中；地球自西向东转，人向上跳起后，由于惯性人也跟地球一起从西向东运动，故人仍落到原地；紧急刹车时，汽车停止运动，人由于惯性仍向前运动，容易撞伤，所以系上安全带对人起到保护作用；向上抛出的物体，由于惯性，在空中继续向上运动，而不是受到向上的作用力。

所以B、C正确。

2．(多选)关于力学单位制，以下说法中正确的是()A．kg、m/s、N等单位为导出单位B．kg、m、s都是基本单位C．牛顿第二定律的表达式F＝kma，式中各物理量取国际单位时k＝1D．在国际单位制中，质量的单位可以是kg，也可以是g答案BC解析kg为基本单位，故A错误；kg、m、s是国际单位制中的基本单位，故B正确；F＝kma，质量取“kg”，a取“m/s2”，F取“N”时k＝1，C正确；国际单位制中质量的单位是kg，而不是g，故D错误。

3. (人教版必修1·P82·做一做改编)(多选)用计算机辅助实验系统(DIS)做验证牛顿第三定律的实验，把两个测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)，分析两个力传感器的相互作用随着时间变化的曲线，以下结论正确的是()A．作用力与反作用力同时产生B．作用力与反作用力作用在同一物体上C．作用力与反作用力大小相等D．作用力与反作用力的合力为零答案AC解析作用力与反作用力总是大小相等、方向相反，分别作用在两个物体上，同时产生、同时消失，故A、C正确，B错误；作用力与反作用力作用在两个物体上，不能求合力，故D错误。

考点细研悟法培优对应学生用书P048考点1牛顿第一定律的理解对牛顿第一定律的四点说明(1)明确惯性的概念：牛顿第一定律揭示了一切物体所具有的一种固有属性——惯性。

(2)揭示力的本质：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。

(3)理想化状态：牛顿第一定律描述的是物体不受外力时的状态，而物体不受外力的情形是不存在的。

在实际情况中，如果物体所受的合外力等于零，与物体不受外力时的表现是相同的。

(4)与牛顿第二定律的关系：牛顿第一定律和牛顿第二定律是相互独立的。

力是如何改变物体运动状态的问题由牛顿第二定律来回答。

牛顿第一定律是经过科学抽象、归纳推理总结出来的，而牛顿第二定律是一条实验定律。

例1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：小球从左侧斜面上的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，它将一直保持匀速直线运动或静止状态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)由题干可知，小球受到的阻力越小，小球上升的位置越高还是越低？提示：越高。

(2)直接结论包括推理过程后的结论吗？提示：不包括。

尝试解答选A。

根据实验结果，得到的最直接的结论是如果斜面光滑，小球将上升到与O点等高的位置，A项正确；而小球不受力时状态不变，小球受力时状态发生变化，是在假设和逻辑推理下得出的结论，而不是实验的直接结论，所以B和C选项错误；而D项不是本实验所说明的问题，故错误。

牛顿第一定律的应用技巧(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，则物体必然受到不为零的合外力作用。

因此，判断物体的运动状态是否改变，以及如何改变，应先分析物体所受的合外力情况。

[变式1－1](2019·云南玉溪第一中学期末)(多选)如图所示，在向右行驶的汽车车厢的天花板上悬挂有一个小球A，在A的正下方地板上有一点B，则()A．若汽车匀速行驶的过程中细线突然断裂，小球A将落在B点上B．若汽车匀速行驶的过程中细线突然断裂，小球A将落在B点的左侧C．若汽车加速行驶的过程中细线突然断裂，小球A将落在B点的左侧D．若汽车加速行驶的过程中细线突然断裂，小球A将落在B点的右侧答案AC解析若汽车匀速行驶，细线断裂后，小球A由于惯性在水平方向继续向前运动，水平速度和汽车的速度相同，故小球A落地时将落在正下方的B点，A正确，B错误；若汽车加速行驶，细线断裂后小球在水平方向继续保持原来的速度水平匀速运动，汽车加速行驶，其速度大于小球的水平速度，故小球A将落在B 点的左侧，C正确，D错误。

[变式1－2]某同学为了取出如图所示羽毛球筒中的羽毛球，一手拿着球筒的中部，另一手用力击打羽毛球筒的上端，则()A．此同学无法取出羽毛球B．羽毛球会从筒的下端出来C．羽毛球筒向下运动过程中，羽毛球受到向上的摩擦力才会从上端出来D．该同学是在利用羽毛球的惯性答案 D解析羽毛球筒被手击打后迅速向下运动，而羽毛球具有惯性要保持原来的静止状态，所以会从筒的上端出来，羽毛球筒受到羽毛球对它向上的摩擦力，而羽毛球受到筒对它向下的摩擦力，故D正确，A、B、C错误。

考点2牛顿第二定律的理解牛顿第二定律的性质例2(多选)关于速度、加速度、合力的关系，下列说法正确的是()A．原来静止在光滑水平面上的物体，受到水平推力的瞬间，物体立刻获得加速度B．加速度的方向与合力的方向总是一致的，但与速度的方向可能相同，也可能不同C．在初速度为0的匀加速直线运动中，速度、加速度与合力的方向总是一致的D．合力变小，物体的速度一定变小(1)a由什么决定？提示：由a＝Fm知a由合力F和质量m共同决定。