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1、第1讲牛顿第一定律牛顿第三定律考点一牛顿第一定律的理解与应用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)指出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)指出了一切物体都有惯性，因此牛顿第一定律又称为惯性定律。(3)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。3物理学史物理学家对力和运动的关系观点如下：(1)亚里士多德：必须有力作用在物体上，物体才能运动，没有力的作用，物体就要静
2、止在一个地方。(2)伽利略：力不是维持物体运动的原因(通过理想实验得出)。(3)笛卡儿：如果运动中的物体没有受到力的作用，它将继续以同一速度沿同一直线运动，既不停下来，也不偏离原来的方向。(4)牛顿：力是改变物体运动状态的原因。思维诊断(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)运动的物体惯性大，静止的物体惯性小。()(4)物体的惯性越大，状态越难改变。()答案：(1)(2)(3)(4)题组训练1对定律的理解(2017舟山模拟)关于牛顿第一定律，下列说法正确的是()A它表明了力是维持物体运动状态的原因B它表明了物体具
3、有保持原有运动状态的性质C它表明了改变物体的运动状态并不需要力D由于现实世界不存在牛顿第一定律所描述的物理过程，所以牛顿第一定律没有用处解析：牛顿第一定律揭示运动和力的关系：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，故选项B正确。答案：B2伽利略斜面实验伽利略用两个对接的斜面，一个斜面固定，让小球从固定斜面上滚下，又滚上另一个倾角可以改变的斜面，斜面倾角逐渐改变至0，如图所示。伽利略设计这个实验的目的是说明()A如果没有摩擦，小球将运动到与释放时相同的高度B如果没有摩擦，物体运动时机械能守恒C维持物体做匀速直线运动并不需要力D如果物体不受到力，就不会运动解析：在伽利略理想斜面实
4、验中，“小球从两个对接的斜面中的固定斜面滚下后将滚上另一个斜面”是经验事实；“如果没有摩擦小球将运动到与释放时相同的高度”是推论；“减小第二个斜面的倾角，小球在斜面上滑行的距离更长”也是推论；“当第二个斜面的倾角为0时，小球将沿水平面做匀速直线运动而不需要力来维持”是外推的结果。本实验是为了否定亚里士多德的观点，揭示物体的运动不需要力来维持，所以C正确，A、B、D均错误。答案：C3对惯性概念的理解关于惯性的大小，下列说法中正确的是()A高速运动的物体不容易停下来，所以物体运动速度越大，惯性越大B用相同的水平力分别推放在地面上的两个材料不同的物体，则难以推动的物体惯性大C两个物体只要质量相同，那
5、么惯性大小就一定相同D在月球上举重比在地球上容易，所以同一个物体在月球上比在地球上惯性小解析：惯性是物体的固有属性，只与物体的质量有关，与物体的速度、受力情况和地理位置均无关，C正确。答案：C反思总结(1)惯性现象的“一只”、“二有”、“三区别”,“一只”：惯性的大小只跟物体的质量有关。“二有”：惯性是一切物体固有的属性；物体在任何情况下都有惯性。“三区别”：惯性与第一定律的区别；惯性与力的区别；惯性与速度的区别。(2)惯性的“两种表现”不受外力的条件下，惯性表现出“保持”“原来的”运动状态。在受力条件下，惯性表现出运动状态改变的难易程度，质量越大，惯性越大，运动状态越难改变。考点二牛顿第三定
6、律的理解与应用1作用力与反作用力：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，后一物体一定同时对前一物体也施加了力。2牛顿第三定律：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作用力与反作用力的“三同、三异、三无关”4作用力和反作用力与一对平衡力的对比分析思维诊断(1)两个大小相等、方向相反、作用在同一直线上的力一定是相互作用力。()(2) 作用力与反作用力的关系不随运动状态的变化而变化。()(3)作用力与反作用力的合力为零。()(4)牛顿第三定律只适用于静止的一对物体间的相互作用。()答案：(1)(2)(3)(4)题组训练1对牛顿第三定律的理解
7、(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作用力与反作用力方向相反答案：ACD2应用牛顿第三定律分析生活现象(2017南宁模拟)手拿一个锤头敲在一块玻璃上把玻璃打碎了。对于这一现象，下列说法正确的是()A锤头敲玻璃的力大于玻璃对锤头的作用力，所以玻璃才碎裂B锤头受到的力大于玻璃受到的力，只是由于锤头能够承受比玻璃更大的力才没有碎裂C锤头
8、和玻璃之间的作用力应该是等大的，只是由于锤头能够承受比玻璃更大的力才没有碎裂D因为不清楚锤头和玻璃的其他受力情况，所以无法判断它们之间的相互作用力的大小关系解析：锤头敲玻璃的力与玻璃对锤头的力是作用力与反作用力的关系，不论力的作用效果如何，两者总是大小相等，方向相反，作用在同一条直线上。故C正确。答案：C3相互作用力与平衡力的区别(多选)如图所示，用水平力F把一个物体紧压在竖直墙壁上，物体保持静止，下列说法中正确的是()A水平力F跟墙壁对物体的压力是一对作用力与反作用力B物体的重力跟墙壁对物体的静摩擦力是一对平衡力C水平力F与物体对墙壁的压力是一对作用力与反作用力D物体对墙壁的压力与墙壁对物体
9、的压力是一对作用力与反作用力解析：水平力F跟墙壁对物体的压力作用在同一物体上，大小相等，方向相反，且作用在一条直线上，是一对平衡力，选项A错误；物体在竖直方向上受竖直向下的重力以及墙壁对物体竖直向上的静摩擦力作用，因物体处于静止状态，故这两个力是一对平衡力，选项B正确；水平力F作用在物体上，而物体对墙壁的压力作用在墙壁上，这两个力不是平衡力，也不是相互作用力，选项C错误；物体对墙壁的压力与墙壁对物体的压力是两个物体间的相互作用力，是一对作用力与反作用力，选项D正确。答案：BD反思总结应用牛顿第三定律应注意的三个问题(1)定律中的“总是”说明对于任何物体，在任何情况下牛顿第三定律都是成立的。(2
10、)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(运动效果或形变效果)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。思想方法盘点“转换研究对象法”在受力分析中的妙用1方法概述：转换研究对象法是当将A物体作为研究对象无法求解结果时，可以选与A相互作用的物体B为研究对象进行求解的方法，该方法往往用到牛顿第三定律。2问题类型(1)研究对象为两个物体组成的系统时，若求物体A对物体B的作用力，可以A为研究对象，求出B对A的作用力，再利用牛顿第三定律求出A对B的作用力。(2)若物体B受力情况比较复杂，可以A为研究对象，求出B对A的作用力，再求出A对B的
11、反作用力，比如要求物块对地面的压力时，可用这种方法。如图所示，质量为M60 kg的人站在水平地面上，用定滑轮装置将质量为m40 kg的重物送入井中。当重物以2 m/s2的加速度加速下落时，忽略绳子和定滑轮的质量及定滑轮的摩擦，则人对地面的压力大小为(g取10 m/s2)()A200 NB280 NC320 N D920 N解题指导求人对地面的压力应该是地面，但无法对地面进行受力分析人受力。解析：设人对绳的拉力大小为F，对重物m应用牛顿第二定律得mgFma。由牛顿第三定律可知，绳对人向上的拉力F与人对绳的拉力F等大反向，设地面对人的支持力为FN，对人应用平衡条件可得：FFNMg，可解得FNMgm
12、gma280 N。由牛顿第三定律可知，人对地面的压力大小与地面对人的支持力大小相等，故人对地面的压力大小为280 N，B正确。答案：B即学即练1转移研究对象法的应用如图所示，物体A和B的重力分别为11 N和7 N，不计弹簧秤、细线的重力和一切摩擦，则下列说法正确的是()A弹簧秤的读数为14 N，A对地面的压力为11 NB弹簧秤的读数为18 N，A对地面的压力为0C弹簧秤的读数为7 N，A对地面的压力为4 ND弹簧秤的读数为0，A对地面的压力为11 N解析：物体B保持静止，说明B物体合外力为零，即绳上拉力为7 N。此刻弹簧秤静止，因此弹簧秤的读数为7 N。说明弹簧秤对A拉力为7 N，地面对A物体
13、应有4 N的支持力(根据牛顿第三定律可知A对地面的压力为4 N)，所以C正确。答案：C2.转移研究对象法的应用如图所示，质量为m的物体放在质量为M、倾角为的斜面体上，斜面体置于粗糙的水平地面上，用平行于斜面的力F拉物体使其沿斜面向下匀速运动，斜面体始终静止，则下列说法正确的是()A地面对斜面体的摩擦力大小为Fcos B地面对斜面体的支持力为(Mm)gC物体对斜面体的摩擦力的大小为FD斜面体对物体的作用力竖直向上解析：由于斜面体和物体都处于平衡状态，将斜面体和物体看成一个整体，由受力情况可得：地面对斜面体的摩擦力大小为Fcos ，地面对斜面体的支持力大小为(Mm)gFsin ，故A对，B错；隔离
14、物体进行受力分析，物体对斜面体的摩擦力大小为Fmgsin ，故C错；将斜面体作为施力物体，则斜面体对物体的作用力即为物体受到的支持力与摩擦力的合力，由力的合成可知斜面体对物体的作用力与物体的重力和F的合力大小相等、方向相反，故斜面体对物体的作用力不在竖直方向上，D错。答案：A1下列关于牛顿第一定律以及惯性概念的说法中，正确的是()A牛顿第一定律说明，只有不受外力的物体才保持匀速直线运动状态或静止状态B物体运动状态发生变化则物体一定受到力的作用C惯性定律与惯性的实质是相同的D物体的运动不需要力来维持，但物体的运动速度越大时其惯性也越大解析：当物体所受的合力为零时，物体也可以处于匀速直线运动状态或
15、静止状态，故A项错误。由牛顿第一定律可知，力是改变物体运动状态的原因，故B项正确。惯性是物体保持原有运动状态不变的一种性质，惯性定律(即牛顿第一定律)则反映物体在一定条件下的运动规律，C项错误。虽然物体的运动不需要力来维持，但物体的惯性与运动速度大小无关，D项错误。答案：B2物体A的质量为10 kg，物体B的质量为20 kg，A、B分别以20 m/s和10 m/s的速度运动，则下列说法中正确的是()AA的惯性比B大BB的惯性比A大CA和B的惯性一样大D不能确定A、B的惯性大小关系解析：质量是物体惯性大小的唯一量度，质量越大，惯性越大，惯性大小与速度大小无关，故B的惯性比A大，选项B正确，选项A、C、D都错。
