第1講 牛頓第一、三定律理解及應(yīng)用

第1講頓第一、三定律1▲牛頓第一定律1.律內(nèi)容一切物體總保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)，直到有外力迫使它改變這種狀態(tài)為止。2.想實(shí)驗(yàn)它是在經(jīng)驗(yàn)事實(shí)基礎(chǔ)上采用科學(xué)的抽象思維來展開的實(shí)驗(yàn)，是人們?cè)谒枷肷纤茉斓睦硐脒^程。牛頓第一定律是通過理想斜面實(shí)驗(yàn)得出的，它不能由實(shí)際的實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證。3.理意義（1）揭示了物體在不受外力或所受合外力為零時(shí)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律；（2）提出了一切物體都具有慣性，即保持原來運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的特性；（3）揭示了力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系，說明力不是維持物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因，而是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因。強(qiáng)調(diào)：說明運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的改變指速度的改變，速度的改變則必有加速度，故力是使物體產(chǎn)生加速度的原因。4.關(guān)運(yùn)動(dòng)和力間關(guān)系觀點(diǎn)：亞里士多德的觀點(diǎn)必須有力作用在物體上體才能運(yùn)動(dòng)沒有力的作用物體就不會(huì)運(yùn)動(dòng)。所以力是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因。伽利略的觀點(diǎn)：以一定速度在水平面上運(yùn)動(dòng)的物體，如果沒有摩擦力，物體將保持原有速度繼續(xù)運(yùn)動(dòng)下去。笛卡兒的觀點(diǎn)：除非物體受到外力作用，否則物體將會(huì)永遠(yuǎn)保持其靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，永遠(yuǎn)不會(huì)沿曲線運(yùn)動(dòng)。▲慣性1.義：物體保持原來的勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)畹男再|(zhì)叫做慣性2.性大小的量質(zhì)量是物體慣性大小的唯量度物體的質(zhì)量越大，慣性越大；物體的質(zhì)量越小，慣性越小3.性的表現(xiàn)形（1）物體不受外力或所受的合外力為零時(shí)，慣性表現(xiàn)為物體保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)?/p>

態(tài).（2）物體受到外力且合外力不為零時(shí)，慣性表現(xiàn)為物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變的難易程度慣性越大，物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)越難改變.4.錯(cuò)點(diǎn)歸納：（1）慣性是物體的固有屬性，一切物體都具有慣性；（2）物體的慣性總是“保持原狀或“反抗改變兩種形式表現(xiàn)出來；（3）物體慣性的大小取決于質(zhì)量，質(zhì)量越大，慣性越大；（4）慣性與物體的受力情況、運(yùn)動(dòng)狀態(tài)及所處的位置無關(guān)。▲牛頓第三定律1.容：兩個(gè)物體之間的作用力和反作用力總是大小等，方向相反，作用在同一條直線上。2.點(diǎn)歸納（1）作用力和反作用力同時(shí)產(chǎn)生、同時(shí)變化、同時(shí)消失，相互依存，以對(duì)方作為自己存在的前提。（2）作用力和反作用力總是大小相等，方向相反，作用在一條直線上，與物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無關(guān)。（3）作用力和反作用力的性質(zhì)相同，即作用力和反作用力屬于同種性質(zhì)的力，如壓力和支持力同屬彈力物體對(duì)接觸面的摩擦力的反作用力是接觸面對(duì)物體的摩擦力鐵塊受磁鐵的吸引力與磁鐵受鐵塊的吸引力都是磁力。（4）作用力和反作用力不可疊加，作用力和反作用力分別作用在兩個(gè)不同的物體上，各自產(chǎn)生效果，不可求它們的合力，兩個(gè)力的作用效果不能相互抵消。（5）一對(duì)相互作用力和一對(duì)平衡力的區(qū)別：一對(duì)平衡力是作用在同一物體上的，且力的性質(zhì)可以不同。但一對(duì)相互作用力必須作用在不同物體上，且力的性質(zhì)相同。（6）根據(jù)牛頓第三定律可以變換研究對(duì)象，從一個(gè)物體的受力分析可得到另一個(gè)物體的受力分析情況。2

▲牛頓第一定律（2019·新阿克蘇市實(shí)驗(yàn)中學(xué)高一期末）如圖所示，一個(gè)劈形物體A，各面均光滑，放在固定的斜面上，上表面呈水平，在水平面上放一個(gè)小球B劈形物體從靜止開始釋放，則小球在碰到斜面前的運(yùn)動(dòng)軌跡是()沿面向下的直線

B.直向下的直線

無則曲線

拋線【答案】B【解析】楔形物體A放前，小球受到重力和支持力，兩力平衡；楔形物體釋后，由于楔形物體A是光滑的，則小球水平方向不受力，根據(jù)牛頓第一定律知，小球在水平方向的狀態(tài)不改變，即仍持靜止?fàn)顟B(tài).

而豎直方向：楔形物體A對(duì)B的支持力將小于小球的重力，小球沿豎直方向做加速運(yùn)動(dòng)，所以小球在碰到斜面前的運(yùn)動(dòng)是豎直向下的加速運(yùn)動(dòng)，其運(yùn)動(dòng)軌跡是豎直向下的直線，故B正。（四省瀘縣五中高一期末在物理學(xué)的發(fā)展過程中，科學(xué)家們創(chuàng)造出了許多物理學(xué)研究方法，以下關(guān)于所用物理學(xué)研究方法的敘述不正確的()加度、速度都是采取比值法定義的物理量在究共點(diǎn)力的合成時(shí)用到了等效替代的思想方法C.牛頓提出了萬有引力定律，并有通過實(shí)驗(yàn)測(cè)出萬有引力常量的數(shù)值牛頓一定律是利用邏輯思維對(duì)事實(shí)進(jìn)行分析的產(chǎn)物，可以用實(shí)驗(yàn)直接驗(yàn)證【答案】D【解析】加速度、速度都是采取比值法定義的物理量，選項(xiàng)A正；在探究共點(diǎn)力的合成時(shí)用到了等效替代的思想方法，選項(xiàng)B正；牛頓提出了萬有引力定律，卡文迪許通過實(shí)驗(yàn)測(cè)出了萬有引力常量的數(shù)值，選項(xiàng)正牛第一定律是用邏輯思維對(duì)事實(shí)進(jìn)行分析的產(chǎn)物不可以用實(shí)驗(yàn)直接驗(yàn)證項(xiàng)錯(cuò)；此題選項(xiàng)不正確的選項(xiàng)，故選D.3.（黑龍江省大慶實(shí)驗(yàn)中學(xué)高二期末）圖所示，質(zhì)量為m的塊在質(zhì)量為的木板上受到向右的拉力F的用向右滑行，長木板處于靜止?fàn)顟B(tài)，已知木塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，板與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，以下幾種說：①木板受到地面的摩擦力的大小定是mg

②木板受到地面的摩擦力的大小定是（m+）③當(dāng)F（+）時(shí)，木板便會(huì)開始運(yùn)動(dòng)④無論怎樣改變F大小，木板都不可能運(yùn)動(dòng)則上述說法正確的是)②

①

C.①③

②【答案】B【解析】①②對(duì)木板，水平方向受到木塊向右的滑動(dòng)摩擦力和面的向左的靜摩擦力，而ffFf

1

由平衡條件得FFff

mg即木板受到地面的摩擦力的大小一定是

mg③④因木板不動(dòng)木對(duì)木板摩擦力F不于地面對(duì)木板的最大靜摩擦力改變時(shí)，F(xiàn)不化，ff則木板不可能運(yùn)動(dòng)，錯(cuò)B確。（云省高一期末）一輛公車在行駛中，一條小狗突然橫穿馬路，司機(jī)本能地急剎車，導(dǎo)致乘客身體往前傾。關(guān)于這個(gè)現(xiàn)象，下列說法正確的()乘身體前傾是因?yàn)榫哂袘T性乘隨汽車運(yùn)動(dòng)時(shí)才具有慣性C.汽車速度越大，則乘客慣性越乘客體前傾程度越大，則乘客慣性越大【答案】A【解析】A.司機(jī)急剎車時(shí)，由于擦力作用，乘客的腳隨車停止運(yùn)動(dòng)，但由于慣性，上身仍向前運(yùn)動(dòng)，因

此出現(xiàn)身體前傾，這是由于慣性造成的A正；BCD.性大小的唯一量度就是質(zhì)量，質(zhì)量大的慣性大，與物體的形狀，運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無關(guān)等其它因素BCD錯(cuò)誤。故選A。（浙省高三月考）如圖所，滑板運(yùn)動(dòng)員沿水平地面向前勻速滑行，在橫桿前相對(duì)滑板豎直向上起跳，人與滑板分離后分別從桿的上、下方通過，若忽略地面摩擦力和空氣阻力的影響，則有運(yùn)動(dòng)員的下列說法錯(cuò)誤的是（）人過桿后仍將落在滑板上起上升過程中，動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能C.以滑板為參照物，運(yùn)動(dòng)員在上過程中做勻減速直線運(yùn)動(dòng)忽略底形變，起跳時(shí)滑板對(duì)人的支持力做了正功【答案】D【解析】A.由于慣性，人繼續(xù)向運(yùn)動(dòng)，越過桿后仍將落在滑板上A正；起上升過程中，速度越來越小，高度越來越大，動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能B正；C.以滑板為參照物運(yùn)員與滑分離后水平方向的分速度與滑板的速度總相同直向做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，C正；忽略底形變，起跳時(shí)滑板對(duì)人的支持力作用在腳上，人起跳的過程中腳始終在地面上，沒位移，所以地面對(duì)他的支持力不做功D錯(cuò)。（洛高三月考）在力學(xué)發(fā)過程中，許多科學(xué)家做出了貢獻(xiàn)。下列說法中正確的是（）牛在伽利略和笛卡兒等科學(xué)家研究的基礎(chǔ)上，總結(jié)出了動(dòng)力學(xué)的一條基本規(guī)—牛頓第一定律在常生活中常見的是較重物體下落的較快，伽利略指如排除空氣阻力，那么所有物體將下落的同樣快，在學(xué)研究中，懂得忽略什么，有時(shí)與懂得重視什么同等重；C.伽利略的斜面實(shí)驗(yàn)其方法的核是把實(shí)驗(yàn)和邏輯推包括數(shù)學(xué)演算和諧的結(jié)合起來從而發(fā)展了人類的科學(xué)思維方式和科學(xué)研究方法；牛頓一定律不僅是利用邏輯思維對(duì)事實(shí)進(jìn)行分析的產(chǎn)物，而且它可以進(jìn)一步通過實(shí)驗(yàn)直接證【答案】ABC【解析】A.牛頓在伽利略和笛卡等科學(xué)家研究的基礎(chǔ)上，總結(jié)出了動(dòng)力學(xué)的一條基本規(guī)牛第一定

律，故A正確；在常生活中常見的是較重物體下落的較快，伽利略指如排除空氣阻力，那么所有物體將下落的同樣快，在學(xué)研究中，懂得忽略什么，有時(shí)與懂得重視什么同等重，確；C.伽利略的斜面實(shí)驗(yàn)其方法的核是把實(shí)驗(yàn)和邏輯推包括數(shù)學(xué)演算和諧的結(jié)合起來從而發(fā)展了人類的科學(xué)思維方式和科學(xué)研究方法，故C正確；牛頓一定律是利用邏輯思維對(duì)事實(shí)進(jìn)行分析的產(chǎn)物，不能通過實(shí)驗(yàn)直接驗(yàn)證，故錯(cuò)。（雙縣第一中學(xué)高一開學(xué)試）一有固定斜面的小車在水平面上做直線運(yùn)小球通過細(xì)繩與車頂相連小球某時(shí)刻正處于如圖所狀.斜面對(duì)小球的支持力為N,細(xì)繩對(duì)小球拉力為關(guān)于此時(shí)刻小球的受力情況

下列說法正確的)若車向左運(yùn)動(dòng)N可為C.若小車向右運(yùn),不可能為

若車向左運(yùn)T可為零若車向右運(yùn)動(dòng),不能為零【答案】【解析】若小車向左運(yùn)動(dòng)做減速運(yùn)動(dòng)，則加速度向右，小球受重力及繩子的拉力可以使小球的速度與小車相同，故此時(shí)N為零，故A正；若小球向左加速運(yùn)動(dòng)，則加速度向左，此時(shí)重力與斜面的支持力可以使合力向左，則繩子的拉力為零，故B正；同理可知當(dāng)小球向右時(shí)，也可能做加速或減速運(yùn)動(dòng)，故加速度也可能向右或向左，故N和T均以為零，故CD均誤；故選▲牛頓第三定律（2020·山省高一期末）如圖所示，兩楔形物塊A、B兩分靠在一起A、之的接觸面光滑，物塊B放在地面上，物塊A上用繩子拴在天花板上，繩子處于豎直伸直狀態(tài)A、B物塊均保持靜止，則（）

繩的拉力等于物塊A的力地受的壓力大于物塊B的重力C.物塊與面間不在摩擦力物塊受地面的擦力水平向左【答案】A【解析】A.繩子處于豎直伸直狀，對(duì)A分知A受重力和繩子的拉力，二力平衡，繩子的拉力等于物塊A的力接面光滑間沒摩擦力B對(duì)A沒支持力否則三個(gè)力不可能平衡A正確；BCD.分知受重力地面的支持力根據(jù)牛頓第三定律得知地面受的壓力等于物塊B的力，地面對(duì)B沒摩擦力BD誤正。（安省蚌埠市教育局高三考）如圖所示，甲、已兩人在冰面拔河.兩人中間位置處有一分界線，約定先使對(duì)方過分界線者為.若繩子質(zhì)量不計(jì)，冰面可看成光滑，則下列法正確的()甲繩的拉力與繩對(duì)甲的拉力是一對(duì)平衡力甲繩的拉力與乙對(duì)繩的拉力是作用力與反作用力C.若甲的質(zhì)量比乙大，則甲能贏拔比的勝利若乙繩的速度比甲快，則已能贏“拔河比賽的勝利【答案】C【解析】A.甲對(duì)繩的拉力與繩對(duì)的拉力是作用力與反作用力，故選項(xiàng)A錯(cuò)誤甲繩的拉力與乙對(duì)繩的拉力作用在同一物體上，不是作用力與反作用力，故項(xiàng)B錯(cuò)C.設(shè)繩子的張力為F則甲、乙兩人受到繩子的拉力大小相等，均，mm，由

F

得a

，由乙

at

得在相等時(shí)間內(nèi)甲的位移小，因開始時(shí)甲、乙距分界線的距離相等，則乙會(huì)過分界線，所以甲能贏得拔比賽的勝利，故選項(xiàng)C確收繩度“拔河比賽勝負(fù)無關(guān)，故選項(xiàng)D錯(cuò)（咸百靈學(xué)校高二月考）圖所示，人站立在體重計(jì)上，下列說法正確的是（）人體重計(jì)的壓力和體重計(jì)對(duì)人的支持力是一對(duì)平衡力人體重計(jì)的壓力和體重計(jì)對(duì)人的支持力是一對(duì)作用力和反作用力C.人所受的重力和人對(duì)體重計(jì)的力是一對(duì)平衡力人所的重力和人對(duì)體重計(jì)的壓力是一對(duì)作用力和反作用力【答案】B【解析】人對(duì)體重計(jì)的壓力和體重計(jì)對(duì)人的支持力人與體重計(jì)間的相互作用力，故A錯(cuò)B正；CD.人所受的重力和人對(duì)體計(jì)的壓力方向相同，既不是相互作用力，也不是平衡力，故C錯(cuò)誤D錯(cuò)誤；故選B。（馬縣第一中學(xué)校高一期）如圖所示，水平力F把個(gè)物體緊壓在豎直的墻壁上靜止不動(dòng)，下列說法正確的是（）作力F和體對(duì)墻壁的壓力是一對(duì)平衡力作力F和壁對(duì)物的彈力是一對(duì)作用力和反作用力C.作用力增，墻壁對(duì)物體的靜摩擦力也增大墻壁物體的支持力與物體對(duì)墻壁的壓力是一對(duì)作用力和反作用力【答案】D【解析作用力F和壁對(duì)物體的彈力同時(shí)作用物體上等大反向一對(duì)平衡力項(xiàng)錯(cuò)；

ABBAABBAABBAABBAABBAABBAABBAABBAABC.豎直方向墻壁對(duì)物體的靜摩擦等于物體的重力，則當(dāng)作用力F增時(shí)，墻壁對(duì)體的靜摩擦力不變，選項(xiàng)錯(cuò)；墻壁物體的支持力與物體對(duì)墻壁的壓力是一對(duì)作用力和反作用力，選項(xiàng)D正。5.（2020·紹興市高級(jí)中學(xué)高一月考）如圖所示，把A、B兩彈測(cè)力計(jì)連接在一起的一端固定，用手拉測(cè)力計(jì)A.關(guān)于A對(duì)B的用力與B對(duì)A的用力的說法確的()F大大F大C.先于F產(chǎn)

F大小等于大F后于F產(chǎn)【答案】B【解析】對(duì)B作用力與B對(duì)的用力是一對(duì)作用和反作用力，所以的示數(shù)等于的示數(shù)，故A錯(cuò)B正；CD.對(duì)的作用力與B對(duì)的用力是一對(duì)作用力和反作用力，它們同時(shí)產(chǎn)生，同時(shí)變化，同時(shí)消失；故C錯(cuò)D錯(cuò)6.山東省高三一模）如圖所示，在水平桌面上疊放物體ab，三個(gè)物體均處于靜止?fàn)顟B(tài)。下列說法正確的是（）一受到水平桌面施加的摩擦力b對(duì)的作用力一定豎直向上C.c對(duì)的摩擦力可能水平向右對(duì)的支持力與受到的重力是一對(duì)作用力和反作用力【答案】B【解析】對(duì)a、c體分析，受重力和支持力，二力平衡不地的摩擦力，故A錯(cuò)；對(duì)體力分析，受重力、支持力和靜摩擦力，根據(jù)平衡條件對(duì)a的用力一定豎直向上，和重力平衡，故B正確；C.以體為研究對(duì)象，受到重力、支持力和靜摩擦力，根據(jù)平衡條件對(duì)靜摩擦力平行接觸面

11111211向上，故錯(cuò)誤；對(duì)的支持力與對(duì)b的壓力是一對(duì)作用力和作用力，兩力的施力物體不同，受力物體不同，且兩力的大小相等，方向相反，作用在同一條直線上。a受的重力，受力物體還是，且該力與對(duì)的支持力不在同一直線上，故D錯(cuò)。（陜省高一期末）燈籠，稱彩燈，是一種古老的中國傳統(tǒng)工藝.年的農(nóng)歷正月十五元宵節(jié)前后，人們都掛起紅燈籠，來營造一種喜慶的氛如圖是某節(jié)日掛出的一只燈籠，輕繩ab將籠掛于O點(diǎn)繩與水平方向的夾角為，平燈保持靜止，所受重力為G繩b對(duì)點(diǎn)力分別為F，下列說法正確的是（）和F的力與燈籠對(duì)地球的引力是一對(duì)平衡力燈籠有重心位置處受重力作用，其他位置不受重力【答案】A【解析】對(duì)結(jié)點(diǎn)O：Fsin；=Fθ，得；，選項(xiàng)A正確B錯(cuò)；F和的合力與燈籠的重力是平衡力，而燈籠的重力與燈籠對(duì)地球的引力是一對(duì)相互作用力，選項(xiàng)錯(cuò)；燈籠各個(gè)部分都受重力作用，這些重力的作用點(diǎn)等效為燈籠的重心，選項(xiàng)D錯(cuò)；故選（浙省高二期末）如圖所，在粗糙水平桌面上有一物塊，其右側(cè)固定一輕質(zhì)彈簧，彈簧另一端通過一細(xì)線跨過不計(jì)摩擦的定滑輪與鉤碼相連，系統(tǒng)保持靜止，下列說法正確的是（）彈有可能處于原長狀態(tài)物對(duì)彈簧的拉力大于彈簧對(duì)物塊的拉力

123123C.彈簧對(duì)物塊的拉力等于桌面對(duì)塊的摩擦力桌面物塊的作用力等于物塊的重力【答案】C【解析A.對(duì)鉤碼受力分析知，細(xì)線的拉力等鉤碼的重力，彈簧的拉力等于細(xì)線的拉力T，以彈簧處于拉伸狀態(tài)，故A錯(cuò)；物對(duì)彈簧的拉力與彈簧對(duì)物塊的拉力是一對(duì)作用力和反作用力，大小相等，B錯(cuò)；C.對(duì)物塊由平衡條件知：彈簧對(duì)塊的拉力等于桌面對(duì)物塊的摩擦力，故C正；物塊重力、彈簧的拉力、桌面對(duì)物塊的作用力而平衡，由平衡條件知，桌面對(duì)物塊的作用等于物塊的重力和彈簧的拉力的合力，故D錯(cuò)。（山省高一期中）如圖所，將三個(gè)形狀不規(guī)則的石塊疊放在水平桌面上，處于靜止?fàn)顟B(tài)。下列說法中正確的是（）桌對(duì)石塊的用力一定豎直向上石一定受到三個(gè)力的作C.石塊c受到水平桌面向左的摩擦力石塊對(duì)a的持力與受的重力是一對(duì)作用力與反作用力【答案】A【解析】A.c水方向不受摩擦力，則桌面對(duì)石塊的作用力一定豎直向上，A正；B.b受重力、對(duì)b的持力，對(duì)壓力以及a對(duì)b摩擦力，共4個(gè)作用，B誤；C.以三塊作為整體研究，則石塊不會(huì)受到水平桌面摩擦力