牛顿第一定律 牛顿第三定律知识点总结和典型例题

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。

(2)意义:①揭示了物体的固有属性：一切物体都有惯性，因此牛顿第一定律又叫惯性定律。

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:(1)定义：物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质。

(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改变。

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

(4)普遍性：惯性是物体的固有属性，一切物体都具有惯性，与物体的运动情况和受力情况无关(选填“有关”或“无关”)。

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，另一个物体同时对这个物体也施加了力。

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．意义：建立了相互作用物体之间的联系及作用力与反作用力的相互依赖关系。

三、对牛顿第一定律的理解
1．惯性的两种表现形式
(1)物体在不受外力或所受的合外力为零时，惯性表现为使物体保持原来的运动状态不变(静止或匀速直线运动)。

(2)物体受到外力时，惯性表现为运动状态改变的难易程度。

惯性大，物体的运动状态较难改变；惯性小，物体的运动状态容易改变。

2．对牛顿第一定律的三点说明
(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。

3.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，应分析物体的受力情况。

四、牛顿第三定律的理解与应用
1．作用力与反作用力的“六同、三异、二无关”
(1)“六同”：①大小相同；②性质相同；③同一直线；④同时产生；⑤同时变化；⑥同时消失。

(2)“三异”：①方向不同；②受力物体不同；③产生效果不同。

(3)“二无关”：①与物体的运动状态无关；②与是否和另外物体相互作用无关。

2．一对平衡力与作用力、反作用力的比较
3.应用牛顿第三定律应注意的问题
(1)对于任何物体，在任何条件下牛顿第三定律都是成立的。

不能错误地认为只有物体受力平衡时，牛顿第三定律才成立。

(2)作用力与反作用力虽然等大反向，但因所作用的物体不同，所产生的效果往往不同。

(3)作用力与反作用力只能是一对物体间的相互作用力，不能牵扯第三个物体。

4.牛顿第三定律在受力分析中的妙用
（1）．方法概述：在对物体进行受力分析时，如果不便于分析物体受到的某些力，则可以通过分析其反作用力来解决问题，牛顿第三定律将起到非常重要的转换研究对象的作用，使得我们对问题的分析思路更灵活、更宽阔。

（2）．常见类型
物体与地面(或其他受力未知的物体)相互作用，求物体对地面(或其他物体)的作用力。

（3）．解题思路
(1)根据所求问题应用整体法或隔离法选择研究对象。

(2)根据牛顿第三定律转换研究对象，进行受力分析。

1．牛顿第一定律:(1)内容：一切物体总保持状态或状态，除非作用在它上面的力迫使它这种状态。

(2)意义:①揭示了物体的固有属性：一切物体都有，因此牛顿第一定律又叫。

②揭示了力与运动的关系：力不是物体运动的原因，而是物体运动状态的原因，即力是产生的原因。

2．惯性:(1)定义：物体具有保持原来状态或状态的性质。

(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状态。

②物体受外力作用时，其惯性表现在反抗运动状态的。

(3)量度：质量是惯性大小的唯一量度，的物体惯性大，的物体惯性小。

(4)普遍性：惯性是物体的，一切物体都具有惯性，与物体的运动情况和受力情况 (选填“有关”或“无关”)。

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的，一个物体对另一个物体施加了力，另一个物体同时对这个物体也施加了力。

2．内容：两个物体之间的作用力和反作用力总是大小、方向、作用在。

3．意义：建立了相互作用物体之间的联系及作用力与反作用力的相互依赖关系。

三、对牛顿第一定律的理解
1．惯性的两种表现形式
(1)物体在不受外力或所受的合外力为零时，惯性表现为使物体保持原来的运动状态不变(静止或匀速直线运动)。

(2)物体受到外力时，惯性表现为运动状态改变的难易程度。

惯性大，物体的运动状态较难改变；惯性小，物体的运动状态容易改变。

2．对牛顿第一定律的三点说明
(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。

3.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，应分析物体的受力情况。

四、牛顿第三定律的理解与应用
1．作用力与反作用力的“六同、三异、二无关”
(1)“六同”：①大小相同；②性质相同；③同一直线；④同时产生；⑤同时变化；⑥同时消失。

(2)“三异”：①方向不同；②受力物体不同；③产生效果不同。

(3)“二无关”：①与物体的运动状态无关；②与是否和另外物体相互作用无关。

2．一对平衡力与作用力、反作用力的比较
3.应用牛顿第三定律应注意的问题
(1)对于任何物体，在任何条件下牛顿第三定律都是成立的。

不能错误地认为只有物体受力平衡时，牛顿第三定律才成立。

(2)作用力与反作用力虽然等大反向，但因所作用的物体不同，所产生的效果往往不同。

(3)作用力与反作用力只能是一对物体间的相互作用力，不能牵扯第三个物体。

4.牛顿第三定律在受力分析中的妙用
（1）．方法概述：在对物体进行受力分析时，如果不便于分析物体受到的某些力，则可以通过分析其反作用力来解决问题，牛顿第三定律将起到非常重要的转换研究对象的作用，使得我们对问题的分析思路更灵活、更宽阔。

（2）．常见类型
物体与地面(或其他受力未知的物体)相互作用，求物体对地面(或其他物体)的作用力。

（3）．解题思路： (1)根据所求问题应用整体法或隔离法选择研究对象。

(2)根据牛顿第三定律转换研究对象，进行受力分析。

1.如图所示，在一辆表面光滑且足够长的小车上，有质量为m1和m2的两个小球(m1>m2)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．无法确定
2.(多选)下面是摘自20世纪美国报纸上的一篇小文章：阿波罗登月火箭在脱离地球飞向月球的过程中，飞船内的宇航员通过无线电与在家中上小学的儿子汤姆通话。

宇航员：“汤姆，我们现在已关闭了所有发动机，正向月球飞去。

”汤姆：“你们关闭了所有发动机，那靠什么力量推动火箭向前运动呢？”宇航员犹豫了半天，说：“我想大概是伽利略在推动火箭向前运动。

”若不计星球对火箭的作用力，由上述材料可知下列说法中正确的是( )
A．汤姆的问话所体现的物理思想是“力是维持物体运动的原因”
B．宇航员的答话所体现的物理思想是“力是维持物体运动的原因”
C．宇航员的答话所体现的物理思想是“物体的运动不需要力来维持”
D．宇航员的答话的真实意思是火箭正在依靠惯性飞行
3.(多选)如图所示，我国有一种传统的民族体育项目叫作“押加”，实际上相当于两个人拔河，如果甲、乙
两人在“押加”比赛中，甲获胜，则下列说法中正确的是( )
A．甲对乙的拉力大于乙对甲的拉力，所以甲获胜
B．当甲把乙匀速拉过去时，甲对乙的拉力大小等于乙对甲的拉力大小
C．当甲把乙加速拉过去时，甲对乙的拉力大于乙对甲的拉力
D．甲对乙的拉力大小始终等于乙对甲的拉力大小，只是地面对甲的摩擦力大于地面对乙的摩擦力，所以甲获胜
4.如图所示，家用吊扇对悬挂点有拉力作用，正常转动时吊扇对悬挂点的拉力与它不转动时相比( )
A．变大 B．变小 C．不变 D．无法判断
5.建筑工人用如图所示的定滑轮装置运送建筑材料。

质量为70.0 kg的工人站在地面上，通过定滑轮将20.0 kg的建筑材
料以0.500 m/s2的加速度拉升，忽略绳子和定滑轮的质量及定滑轮的摩擦，则工人对地面的压力大小为(g取10 m/s2)( ) A．510 N B．490 N
C．890 N D．910 N
6.一个箱子放在水平地面上，箱内有一固定的竖直杆，在杆上套着一个环，箱与杆的质量为M，环的质量为m，如图
所示。

已知环沿杆匀加速下滑时，环与杆间的摩擦力大小为f，则此时箱对地面的压力大小为( )
A．Mg＋f B．Mg－f
C．Mg＋mg D．Mg－mg
7.如图所示，圆环的质量为M，经过环心的竖直钢丝AB上套有一个质量为m的小球，今让小球沿钢丝AB以初速度
v0竖直向上运动，要使圆环对地面无压力，则小球的加速度和小球能达到的最大高度是多少？(设小球不会到达A点)
8.．16世纪末，伽利略用实验和推理，推翻了已在欧洲流行了近两千年的亚里士多德关于力与运动的理论，开启了物理学发展的新纪元。

在以下说法中，与亚里士多德观点相反的是( )
A．四匹马拉的车比两匹马拉的车跑得快；这说明，物体受的力越大，速度就越大
B．一个运动的物体，如果不再受力了，它总会逐渐停下来，这说明，静止状态才是物体不受力时的“自然状态”
C．两物体从同一高度自由下落，较重的物体下落较快
D．一个物体维持匀速直线运动，不需要力
9．关于惯性，下列说法中正确的是( )
A．物体只有静止或做匀速直线运动时才有惯性
B．速度越大的物体惯性越大
C．已知月球上的重力加速度是地球上的1
6
，故一个物体从地球移到月球惯性减小为
1
6
D．质量越大的物体惯性越大
10．在学习了牛顿第一定律后，四位同学分别列举实例提出了自己的不同认识，你认为以下四个选项中几位同学的研究结论，正确的是( )
A．甲同学研究从地面竖直向上跳起来的运动。

地球绕着地轴自西向东自转，他发现人跳起来后总是落回原处，经过思考，他认为这是因为人在空中滞留的时间太短，如果时间足够长，人应该落在起跳点的西侧
B．乙同学通过查阅资料，发现在轨道上的卫星不用火箭施加任何推力就能自行绕地球运转，他认为是惯性维持了卫星的这种运动
C．丙同学通过观察发现，让一列火车停下来比让一辆汽车停下来要困难得多，他认为根本原因是火车的惯性要比汽车的惯性大D．丁同学观看战争资料片，研究飞机投弹轰炸，他认为若要投得准确，关键是当飞机飞到目标正上方时，准时地将炸弹释放
例1 如图所示，在一辆表面光滑且足够长的小车上，有质量为m1和m2的两个小球(m1>m2)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．无法确定
尝试解答选B。

因小车表面光滑，因此小球在水平方向上不会受到外力作用，原来两小球与小车有相同的速度，当车突然停止时，由于惯性，两小球的速度将不变，所以不会相碰。

[跟踪训练][2018·荆州模拟](多选)下面是摘自20世纪美国报纸上的一篇小文章：阿波罗登月火箭在脱离地球飞向月球的过程中，飞船内的宇航员通过无线电与在家中上小学的儿子汤姆通话。

宇航员：“汤姆，我们现在已关闭了所有发动机，正向月球飞去。

”汤姆：“你们关闭了所有发动机，那靠什么力量推动火箭向前运动呢？”宇航员犹豫了半天，说：“我想大概是伽利略在推动火箭向前运动。

”若不计星球对火箭的作用力，由上述材料可知下列说法中正确的是( )
A．汤姆的问话所体现的物理思想是“力是维持物体运动的原因”
B．宇航员的答话所体现的物理思想是“力是维持物体运动的原因”
C．宇航员的答话所体现的物理思想是“物体的运动不需要力来维持”
D．宇航员的答话的真实意思是火箭正在依靠惯性飞行
答案ACD
解析上小学的汤姆，对于力和运动的认识，只能凭经验感觉，不会认识到力是改变物体运动状态的原因，故A正确；宇航员的答话所体现的物理思想是“物体的运动不需要力来维持”，即火箭依靠惯性飞行，故B错误，C、D正确。

例2 [2018·昆明模拟](多选)如图所示，我国有一种传统的民族体育项目叫作“押加”，实际上相当于两个人拔河，如果甲、乙两人在“押加”比赛中，甲获胜，则下列说法中正确的是( )
A．甲对乙的拉力大于乙对甲的拉力，所以甲获胜
B．当甲把乙匀速拉过去时，甲对乙的拉力大小等于乙对甲的拉力大小
C．当甲把乙加速拉过去时，甲对乙的拉力大于乙对甲的拉力
D．甲对乙的拉力大小始终等于乙对甲的拉力大小，只是地面对甲的摩擦力大于地面对乙的摩擦力，所以甲获胜
(1)甲、乙两人拉力大小有何关系？
提示：两人拉力大小相同。

(2)甲为什么获胜？
提示：地面对甲的摩擦力大于地面对乙的摩擦力。

尝试解答选BD。

甲对乙的拉力和乙对甲的拉力属于作用力与反作用力，总是大小相等，与甲、乙运动状态无关。

故B正确，A、C错误。

地面对甲的摩擦力大于地面对乙的摩擦力，所以甲获胜。

总结升华
[递进题组]1.[2018·乐山模拟]如图所示，家用吊扇对悬挂点有拉力作用，正常转动时吊扇对悬挂点的拉力与
它不转动时相比( )
A．变大B．变小
C．不变D．无法判断
答案 B
解析吊扇不转动时，吊扇对悬挂点的拉力等于吊扇的重力，吊扇旋转时要向下扑风，即对空气有向下的压力，根据牛顿第三定律，空气也对吊扇有一个向上的反作用力，使得吊扇对悬挂点的拉力减小，B正确。

2．[2018·海口模拟]建筑工人用如图所示的定滑轮装置运送建筑材料。

质量为70.0 kg的工人站在地面上，通过定滑轮将20.0 kg 的建筑材料以0.500 m/s2的加速度拉升，忽略绳子和定滑轮的质量及定滑轮的摩擦，则工人对地面的压力大小为(g取10 m/s2)( )
A．510 N B．490 N
C．890 N D．910 N
答案 B
解析绳子对建筑材料的拉力设为F1，如图甲所示。

则有
F1－mg＝ma，F1＝m(g＋a)＝210 N，
绳子对人的拉力F2＝F1＝210 N
人处于静止，受力分析如图乙所示。

则地面对人的支持力
F N＝Mg－F2＝490 N，
由牛顿第三定律知：人对地面的压力F N′＝F N＝490 N，故B项正确。

一个箱子放在水平地面上，箱内有一固定的竖直杆，在杆上套着一个环，箱与杆的质量为M，环的质量为m，如图所示。

已知环沿杆匀加速下滑时，环与杆间的摩擦力大小为f，则此时箱对地面的压力大小为( )
A．Mg＋f B．Mg－f
C．Mg＋mg D．Mg－mg
[答案] A
[解析]环在竖直方向上受重力及箱子的杆给它的竖直向上的摩擦力f，受力情况如图甲所示，根据牛顿第三定律，环应给杆一个竖直向下的摩擦力f′，故箱子竖直方向上受重力Mg、地面对它的支持力N及环给它的摩擦力f′，受力情况如图乙所示，由于箱子处于平衡状态，可得N＝f′＋Mg＝f＋Mg。

根据牛顿第三定律，箱子对地面的压力大小等于地面对箱子的支持力，即N′＝Mg＋f，故选项A正确。

名师点睛
题中箱对地面的压力作用在地面上，因不能以地面为研究对象，这时必须转换研究对象，先以箱为研究对象，求地面对箱的支持力，再通过牛顿第三定律求箱对地面的压力。

如图所示，圆环的质量为M，经过环心的竖直钢丝AB上套有一个质量为m的小球，今让小球沿钢丝AB以初速度v0竖直向上运动，要使圆环对地面无压力，则小球的加速度和小球能达到的最大高度是多少？(设小球不会到达A点)
答案M＋m
m
g
mv20
2M＋m g
解析由牛顿第三定律知，若圆环对地面无压力，则地面对圆环无支持力，
取小球为研究对象，受重力mg和钢丝对小球竖直向下的摩擦力F f，由牛顿第二定律得：mg＋F f＝ma 由牛顿第三定律可知小球对钢丝竖直向上的摩擦力F f′＝F f
对圆环受力分析可知，圆环受重力Mg和竖直向上的摩擦力F f′作用，则：Mg＝F f′
由以上各式解得：a＝M＋m m
g
小球沿钢丝做匀减速运动，由运动学公式可得上升的最大高度
x＝v20
2a
＝
mv20
2M＋m g。

板块三限时规范特训
时间：45分钟满分：100分
一、选择题(本题共10小题，每小题7分，共70分。

其中1～6为单选，7～10为多选)
1．16世纪末，伽利略用实验和推理，推翻了已在欧洲流行了近两千年的亚里士多德关于力与运动的理论，开启了物理学发展的新纪元。

在以下说法中，与亚里士多德观点相反的是( )
A．四匹马拉的车比两匹马拉的车跑得快；这说明，物体受的力越大，速度就越大
B．一个运动的物体，如果不再受力了，它总会逐渐停下来，这说明，静止状态才是物体不受力时的“自然状态”
C．两物体从同一高度自由下落，较重的物体下落较快
D．一个物体维持匀速直线运动，不需要力
答案 D
解析亚里士多德认为力是维持物体运动的原因，力越大物体运动越快，因此A、B、C三项均与亚里士多德的观点一致。

只有D 与亚里士多德的观点相反。

2．关于惯性，下列说法中正确的是( )
A．物体只有静止或做匀速直线运动时才有惯性
B．速度越大的物体惯性越大
C．已知月球上的重力加速度是地球上的1
6
，故一个物体从地球移到月球惯性减小为
1
6
D．质量越大的物体惯性越大
答案 D
解析惯性是物体的固有属性，惯性的大小只与物体的质量有关，与物体的运动状态和所处的位置无关，故A、B、C错误，D正确。

3．在学习了牛顿第一定律后，四位同学分别列举实例提出了自己的不同认识，你认为以下四个选项中几位同学的研究结论，正确的是( )
A．甲同学研究从地面竖直向上跳起来的运动。

地球绕着地轴自西向东自转，他发现人跳起来后总是落回原处，经过思考，他认为这是因为人在空中滞留的时间太短，如果时间足够长，人应该落在起跳点的西侧
B．乙同学通过查阅资料，发现在轨道上的卫星不用火箭施加任何推力就能自行绕地球运转，他认为是惯性维持了卫星的这种运动
C．丙同学通过观察发现，让一列火车停下来比让一辆汽车停下来要困难得多，他认为根本原因是火车的惯性要比汽车的惯性大D．丁同学观看战争资料片，研究飞机投弹轰炸，他认为若要投得准确，关键是当飞机飞到目标正上方时，准时地将炸弹释放答案 C
解析地球绕着地轴自西向东自转，甲同学研究从地面竖直向上跳起来的运动。

人跳起后水平方向不受外力，由于惯性，他在跳起的这段时间内，水平方向仍然要保持相对地面静止，所以人总是要落回原处，和时间的长短并没有关系，A错误；轨道上的卫星能自行绕地球运转，是因为受到了地球的引力作用，B错误；质量越大，惯性越大，物体的运动状态越难改变，C正确；炸弹要投得准确，必须提前释放，D错误。

4．[2018·福建六校联考]2016年8月16日1时40分，我国在酒泉卫星发射中心用“长征二号丁”运载火箭，成功将“墨子号”卫星发射升空并送入预定轨道。

关于这次卫星与火箭上天的情形叙述正确的是( )
A．火箭尾部向外喷气，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前的推力
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，由于没有了空气，火箭虽然向后喷气，但也无法获得前进的动力
D．卫星进入预定轨道之后，与地球之间不存在相互作用
答案 A
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，即为火箭上升的推动力，此动力并不是由周围的空气提供的，因而与是否飞出大气层、是否存在空气无关，因而B、C错误，A正确；火箭运载卫星进入轨道之后，卫星与地球之间依然存在相互吸引力，即卫星吸引地球，地球吸引卫星，这是一对作用力与反作用力，D错误。

5．如图所示，物体静止在一固定在水平地面上的斜面上，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物体重力沿斜面的分力是一对作用力和反作用力
C．物体所受重力和斜面对物体的作用力是一对平衡力
D．物体所受重力可以分解为沿斜面的力和对斜面的压力，则物体就不受重力作用了
答案 C
解析物体对斜面的压力和斜面对物体的支持力是一对相互作用力，故A错误；物体对斜面的摩擦力和物体重力沿斜面的分力不是两物体间的相互作用力，故B错误；物体受重力和斜面对物体的作用力，这两个力大小相等，方向相反，是一对平衡力，故C正确；物体所受重力仍作用在物体上，故D错误。