第三章牛顿三大运动定律知识点与例题

第一单元：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.

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

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.

【解析】牛顿第一定律说明，一切物体都具有惯性，惯性与物体的受力情况和运动情况无关，选项A、C是错误的，惯性大小由物体的质量决定，D正确.惯性不是一种力而是物体本身的一种属性，B错误.

【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.

【解析】根据对相互作用力及惯性概念的理解，不难看出符合题意的是B 选项.

【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

【解析】由牛顿第一定律知，力是改变物体运动状态的原

因，由于在水平方向小球没有受力的作用，小球在水平方

向就保持原来的静止状态，所以在碰到斜面以前，小球的

运动轨迹是竖直的直线.

【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？

【解析】本题是“轻环”模型问题.由于轻环是套在光滑水

平横杆上的，在小球下落过程中，由于轻环可以无摩擦地

向右移动，故小球在落到最低点之前，绳子对小球始终没

有力的作用，小球在下落过程中只受到重力作用.因此，小球的运动轨迹是竖直向下的，这样当绳子与横杆成θ角时，小球的水平分速度为V x =0,小球的竖直分速度θsin 2gL V y =.可求得轻环移动的距离是d=L-L cos θ.

【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？

【解析】从第一定律可以体会到，维持物体运动的不是力而是由于物体具有惯性，惯性是一切物体都具有的一种属性，而力是改变物体运动状态的原因；第一定律所包含的力和运动的辩证、因果关系是牛顿第二定律所不能包含的;可以说，牛顿第一定律定性给出了力与运动的关系，而第二定律定量给出了力和运动间的关系，两者相得益彰，成为完整的知识体系

.

A

B

A

综上所述，牛顿第一定律是一条独立的定律.

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.

（3）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4

B. 事实2→推论1→推论3→推论4

C. 事实2→推论3→推论1→推论4

D. 事实2→推论1→推论4→推论3

2. 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.