牛顿运动三定律

内容 基本要求 略高要求

较高要求

牛顿第一定律

理解牛顿第一定律，理解惯性的概念 用牛顿第一定律分析问题

牛顿第二定律 理解牛顿第二定律 用牛顿第二定律分析力和运动的问题

在复杂问题中应用牛顿第二定律，如在以后的曲线运动、电磁学中应用牛顿第二定律

牛顿第三定律 理解牛顿第三定律

知识点1 牛顿第一定律 1．历史的回顾

（1）亚里士多德的观点：力是维持物体运动的原因．

亚里士多德是世界古代史上最伟大的哲学家、科学家和教育家，他的著作是希腊文明的百科全书，内容涉及天文学、地理学、物理学、生物学、历史学、心理学、政治学、经济学以及美学、修辞、诗歌等等．亚里士多德集古代知识于一身，对世界的贡献之大，令人震惊．事实上，亚里士多德的“力是维持物体运动的原因”这一观点尽管是错误的，但是我们不难看出其中明显含有静止惯性的思想． （2）伽利略的观点：力不是维持运动的原因，而是改变物体运动状态的原因．

伽利略用“实验”+“科学推理”的方法推翻了亚里士多德的观点．伽利略的理想斜面实验虽然是想象中的实验，但这个实验反映了一种物理思想．它是建立在可靠的事实基础之上的．以事实为依据、抽象为指导，抓住主要因素，忽略次要因素，从而深刻地揭示了自然规律． （3）笛卡儿的观点

运动的物体如果没有其他原因，将继续以同一速度沿着一条直线运动，既不会停下来，也不会偏离原来的方向．

2．牛顿第一定律

（1）牛顿第一定律（Newton first law of motion ）：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）牛顿第一定律阐述了三点物理思想．

① 说明物体不受外力时的运动状态是匀速直线运动或静止，即力不是维持物体运动的原因． ② 一切物体都有保持匀速直线运动状态或静止状态的特性． ③ 一切物体受外力时，就会改变原来的运动状态，即外力是迫使物体改变运动状

知识点睛

考试要求

力和运动的关系：

牛顿三定律

态的原因．

（3）牛顿第一定律的意义

① 澄清了力的概念：力是改变物体运动状态的原因，并不是维持物体运动的原因． ② 指出了力和运动的定性关系：不受外力作用的物体，将保持匀速直线运动状态或静止状态． ③ 揭示了一切物体固有的属性——惯性．

3．惯性

牛顿第一运动定律表明，物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质，我们把这个性质叫做惯性（inertia ）．牛顿第一定律又叫做惯性定律（law of inertia ）． （1）惯性是物体的固有属性：一切物体都具有惯性． （2）惯性与物体的受力情况及运动状态无关．

（3）惯性不是力，惯性是物体具有的保持匀速直线运动或静止状态的性质，而力是物体

对物体的作用，力是改变物体运动状态的原因，二者在概念上有着本质的区别． 物体的惯性与其外界因素无关，只与物体本身有关．惯性大小的量度是质量．

知识点2 物体运动状态的改变 1．物体运动状态的改变

（1）所谓物体的运动状态，就是指物体在做机械运动时所处的一种状态，物体的运动状

态可以用速度矢量来描述，速度本身是既有大小又有方向的状态量，可以说物体的运动状态指的就是物体的运动速度．运动状态的改变，指的是速度（大小或方向）发生改变，应该包括三种情况： ①速度大小改变，方向不变； ②速度大小不变，方向改变； ③速度大小和方向都改变． （2）速度的变化量用符号“v ∆”表示，与速度v 一样，也是一个既有方向又有大小的矢量． 其定义是：物体运动的末速度v 与初速度0v 的矢量差．

其计算公式是：v ∆=v －0v ．本式是矢量式．只能运用矢量合成的平行四边形定则进行，同时要明确速度的方向性． 2．力是物体产生加速度的原因

（1）在运动学内容中，加速度的定义是：运动物体速度的变化与发生这一变化所用的时

间的比值．其表达式是：0t v v a t -=或者v

a t

∆=∆，加速度a 是速度v 对时间t 的变化

率．

必须把速度的“变化率”v

t

∆∆与速度的“变化量”v ∆严格区别开来．速度的变化率

v

t

∆∆ （即加速度）是描述物体速度变化快慢的物理量，而速度的变化量v ∆是描述物体速度变化大小的物理量．

（2）力是改变物体运动状态的原因，又因为物体运动状态发生变化的标志是物体速度的

变化，而物体的速度变化又必然存在着运动的加速度．故此，力是使物体产生加速度的原因．

【例1】 下列物理现象中，可以用牛顿第一定律解释的是（ ）

A ．在跳高起跳时，人对地面的压力增大

B ．旋转雨伞，其边缘的水沿切线方向飞出

C ．用铲子往锅炉里送煤

例题精讲

D．从正在竖直上升的气球上落下的重物做竖直上抛运动

【例2】如图所示，在匀速行驶的车上，一小球吊在车厢顶上，车底板上的A点在小球

正下方，若小球上面的细线被烧断，则小球落在（）

A．A点B．A点前方C．A点后方D．不能确定

【例3】在匀速直线行驶的火车车厢里，有一位乘客做立定跳远，则他（）A．向前跳将更远B．向后跳将更远

C．向旁边跳得更远D．向前向后跳得一样远

【例4】做自由落体运动的物体，如果下落过程中某时刻重力突然消失，物体的运动情况将是（）

A．悬浮在空中不动B．速度逐渐减小

C．保持一定速度向下匀速直线运动D．无法判断

【例5】原来正在运动着的物体，如果它所受的一切外力都同时消失，那么此物体将（）A．立即停下来B．速度变慢后逐渐停下来

C．速度大小不变，但运动方向改变D．作匀速直线运动

【例6】正在行驶的汽车，如果作用在汽车上的一切外力突然消失，那么汽车将（）A．立即停下来B．先慢下来，然后停止

C．做匀速直线运动D．改变运动方向

【例7】如果物体的运动状态发生了变化，说明该物体的（）

A．速度方向一定发生了变化B．速度大小一定发生了变化

C．加速度一定发生了变化D．受到的合外力一定不为零

【例8】关于惯性，下列说法中正确的是（）

A．静止的物体才有惯性

B．做匀速直线运动的物体才有惯性

C．物体的运动方向改变时才有惯性

D．物体在任何状态下都有惯性

【例9】正在行驶的汽车关闭发动机后，由于_____仍然向前运动，但汽车的速度将_____（选填“变大”、“变小”、或“不变”）这是由于汽车受到_____的缘故．