专题一：牛顿运动三定律及其应用

第七讲：牛顿运动三定律及其应用

考点一对牛顿第一定律的理解

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、牛顿第一定律揭示了物体所具有的一个固有属性—惯性，即物体总保持原有运动状态不变的一种性质．

3、牛顿第一定律揭示了力的本质：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．

4、牛一律揭示了不受力作用时物体的运动状态

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，当物体受外力作用但所受合力为零时，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．

例1．关于惯性，下列说法中正确的是( )

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1/6，但是惯性没有变化

例2．(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

考点二对牛顿第三定律的理解

1.内容：两个物体间的作用力与反作用力总是大小相等，方向相反，作用在一条直线上。

2．作用力与反作用力的“三同、三异、三无关”

3．应用牛顿第三定律时应注意的问题

(1)定律中的“总是”二字说明对于任何物体，在任何条件下牛顿第三定律都是成立的．

(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．

(3)作用力、反作用力不同于平衡力

例3．(多选)关于牛顿第三定律，下列说法正确的是( )

A．对重力、弹力、摩擦力等都适用B．当相互作用的两个物体相距很远时不适用C．当相互作用的两个物体做加速运动时不适用D．相互作用的两个物体没有直接接触时也适用例4．如图所示，甲、乙两人在冰面上“拔河”，两人中间位置处有一分界线，约定先使对方过分界线者为赢．若绳子质量不计，冰面可看成光滑，则下列说法正确的是( )

A．甲对绳的拉力与绳对甲的拉力是一对平衡力

B．甲对绳的拉力与乙对绳的拉力是作用力与反作用力

C．若甲的质量比乙大，则甲能赢得“拔河”比赛的胜利

D．若乙收绳的速度比甲快，则乙能赢得“拔河”比赛的胜利

例5、下列情境中，关于力的大小关系，说法正确的是()

A．跳高运动员起跳，地面对运动员的支持力大于运动员对地面的压力

B．火箭加速上升时，火箭发动机的推力大于火箭的重力

C．鸡蛋撞击石头，鸡蛋破碎，石头对鸡蛋的作用力大于鸡蛋对石头的作用力

D．钢丝绳吊起货物加速上升时，钢丝绳对货物的拉力大于货物对钢丝绳的拉力

考点三对牛顿第二定律的理解

1、内容：物体加速度的大小跟作用力成正比，跟物体的质量成反比，加速度的方向跟作用力的方向相同

2、两种模型：牛顿第二定律F＝ma，其核心是加速度与合外力的瞬时对应关系，两者总是同时产生，同

时消失、同时变化，具体可简化为以下两种模型：

3．求解瞬时加速度的一般思路

求瞬时加速度

例6、如图甲、乙所示，图中细线均不可伸长，两小球质量相同且均处于平衡状态，细线和弹簧与竖直方向的夹角均为θ。如果突然把两水平细线剪断，则剪断瞬间()

A．图甲中小球的加速度大小为g sinθ，方向水平向右

B．图乙中小球的加速度大小为g tanθ，方向水平向右

C．图甲中倾斜细线与图乙中弹簧的拉力之比为1∶cos2θ

D．图甲中倾斜细线与图乙中弹簧的拉力之比为cos2θ∶1

【解题指导】用牛顿第二定律求瞬时加速度的两种思路

(1)轻质弹簧(或橡皮绳)模型：因为形变需要时间，所以

产生的弹力瞬间不会突变，可直接从受力分析入手确定合力，

然后用牛顿第二定律确定加速度。

(2)轻质刚性绳或线(或接解面)模型：因为形变很小，可以认为形变不需时间，所以产生的弹力可瞬间发生突变，应从即将要发生的实际运动入手，分析相应的受力，然后利用牛顿第二定律确定瞬时加速度。

例7、如图所示，A、B两小球分别连在轻线两端，B球另一端与弹簧相连，弹簧固定在倾角为30°的光滑斜面顶端．A、B两小球的质量分别为m A、m B，重力加速度为g，若不计弹簧质量，在线被剪断瞬间，A、B两球的加速度大小分别为( )

A．都等于g

2B．

g

2

和0 C.

g

2

和

m A

m B

·

g

2

D.

m A

m B

·

g

2

和

g

2

例8．如图所示，质量为m的小球用水平轻弹簧系住，并用倾角为30°的光滑木板AB托住，小球恰

好处于静止状态．当木板AB突然向下撤离的瞬间，小球的加速度大小为( )

A．0 B. 23

3

g C．g D.

3

3

g

练习题

1．思维辨析

(1)牛顿第一定律是实验定律。()

(2)在水平面上运动的物体最终停下来，是因为水平方向没有外力维持其运动的结果。()

(3)物体的惯性越大，状态越难改变。()

(4)作用力与反作用力可以作用在同一物体上。()

(5)作用力与反作用力的作用效果不能抵消。()

(6)物体的质量与加速度成反比。()

(7)物体受到外力作用，立即产生加速度。()

(8)可以利用牛顿第二定律确定自由电子的运动情况。()

(9)千克、秒、米、库仑、安培均为国际单位制的基本单位。()

(10)力的单位牛顿，简称牛，属于导出单位。()

2．如图所示，物块1、2间用刚性轻质杆连接，物块3、4间用轻质弹簧相连，物块1、3质量为m，物块2、4质量为M，两个系统均置于水平放置的光滑木板上．并处于静止状态．现将两木板沿水平方向突然抽出，设抽出后的瞬间，物块1、2、3、4的加速度大小分别为a1、a2、a3、a4.重力加速度大小为g，则有( )

A．a1＝a2＝a3＝a4＝0 B．a1＝a2＝a3＝a4＝g

C．a1＝a2＝g，a3＝0，a4＝m＋M

M

g D．a1＝g，a2＝

m＋M

M

g，a3＝0，a4＝

m＋M

M

g