專題十一牛頓第一第三定律（講義）新人教版高三一輪復(fù)習(xí)

必修一十一牛頓第一、第三定律復(fù)習(xí)目標(biāo)：1.理解牛頓第一定律的內(nèi)容和意義。2.知道什么是慣性，會正確解釋有關(guān)慣性問題。3.理解牛頓第三定律的確切含義。夯實(shí)考點(diǎn)考點(diǎn)一牛頓第一定律1.牛頓第一定律的內(nèi)容：一切物體總保持勻速直線運(yùn)動狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)，除非作用在它上面的力迫使它改變這種狀態(tài).2．意義：(1)揭示了物體的固有屬性：一切物體都有慣性，因此牛頓第一定律又叫慣性定律．(2)揭示了力與運(yùn)動的關(guān)系：力不是維持物體運(yùn)動狀態(tài)的原因，而是改變物體運(yùn)動狀態(tài)的原因，即產(chǎn)生加速度的原因．3.慣性：①.定義:物體具有保持原來勻速直線運(yùn)動狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)的性質(zhì)。②.表現(xiàn):物體不受外力作用時,其慣性表現(xiàn)為保持靜止或勻速直線運(yùn)動狀態(tài);物體受外力作用時其慣性表現(xiàn)為阻礙運(yùn)動狀態(tài)的改變。③.量度:質(zhì)量是慣性大小的唯一量度,質(zhì)量大的物體慣性大,質(zhì)量小的物體慣性小?！旧钊肜斫狻繉εｎD第一定律的理解1.明確了慣性的概念：慣性是物體的固有屬性,質(zhì)量是物體慣性大小的唯一量度。2.揭示了力的本質(zhì)：力是改變物體運(yùn)動狀態(tài)的原因。3.揭示了不受力作用時（理想狀態(tài)）物體的運(yùn)動狀態(tài)：勻速直線運(yùn)動狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)。（而物體不受外力的情形是不存在的，在實(shí)際情況中,如果物體所受的合外力等于零,與物體不受外力時的表現(xiàn)是相同的）。4.牛頓第一定律并非實(shí)驗(yàn)定律。它是以伽利略的“理想實(shí)驗(yàn)”為基礎(chǔ),經(jīng)過科學(xué)抽象,歸納推理而總結(jié)出來的。5.慣性是物體保持原有運(yùn)動狀態(tài)不變的一種固有屬性,與物體是否受力、受力的大小無關(guān),與物體是否運(yùn)動、運(yùn)動速度的大小也無關(guān)。經(jīng)典例題[典例1]（2023·全國·模擬預(yù)測）伽利略創(chuàng)造的把實(shí)驗(yàn)、假設(shè)和邏輯推理相結(jié)合的科學(xué)方法，有力的促進(jìn)了人類科學(xué)認(rèn)識的發(fā)展。利用如圖所示的裝置做如下實(shí)驗(yàn)：小球從左側(cè)斜面上的O點(diǎn)由靜止釋放后沿斜面向下運(yùn)動，并沿右側(cè)斜面上升。斜面上先后鋪墊三種粗糙程度逐漸降低的材料時，小球沿右側(cè)斜面上升到的最高位置依次為1、2、3。根據(jù)三次實(shí)驗(yàn)結(jié)果的對比，可以得到的最直接的結(jié)論是（）A．若小球不受力，它將一直保持勻速直線運(yùn)動或靜止?fàn)顟B(tài)B．若斜面光滑，小球在右側(cè)斜面將上升到與O點(diǎn)等高的位置C．若小球受到力的作用，它的運(yùn)動狀態(tài)將發(fā)生改變D．小球受到的力一定時，質(zhì)量越大，它的運(yùn)動狀態(tài)就越難改變【答案】B【詳解】AC．本實(shí)驗(yàn)并不能得到力與運(yùn)動狀態(tài)的關(guān)系，故AC錯誤；B．根據(jù)題意，先后鋪墊三種粗糙程度逐漸降低的材料時，小球上升高度一直增加，可推知，當(dāng)斜面光滑，小球?qū)⑸仙脚cO點(diǎn)等高的位置，故B正確；D．本實(shí)驗(yàn)質(zhì)量是固定的，不能得到質(zhì)量與運(yùn)動狀態(tài)之間的關(guān)系，故D錯誤。故選B?！窘忸}要點(diǎn)】1.應(yīng)用牛頓第一定律分析實(shí)際問題時,要把生活感受和理論問題聯(lián)系起來,深刻認(rèn)識力和運(yùn)動的關(guān)系,正確理解力不是維持物體運(yùn)動狀態(tài)的原因,克服生活中一些錯誤的直觀印象,建立正確的思維習(xí)慣。2.如果物體的運(yùn)動狀態(tài)發(fā)生改變,則物體必然受到不為零的合外力作用。因此,判斷物體的運(yùn)動狀態(tài)是否改變,以及如何改變,應(yīng)分析物體的受力情況。變式訓(xùn)練變式1（2023·貴州·?？寄M預(yù)測）北京時間2022年11月20日至12月18日卡塔爾世界杯足球賽火熱進(jìn)行。足球運(yùn)動中蘊(yùn)含著豐富的物理知識，關(guān)于慣性下列說法正確的是（）A．足球在空中靜止釋放后能豎直下落，是因?yàn)閼T性的緣故B．踢出去的足球能繼續(xù)飛行，是因?yàn)閼T性的緣故C．踢出去的足球速度在不斷變化，慣性也在不斷變化D．足球若被帶到太空，慣性將會消失【答案】B【詳解】A.足球在空中靜止釋放后能豎直下落，是因?yàn)橹亓Φ木壒?，故A錯誤；B.慣性是物體維持原有運(yùn)動狀態(tài)的固有屬性，所以踢出去的足球能繼續(xù)飛行，是因?yàn)閼T性的緣故，故B正確；C.慣性只與物體質(zhì)量有關(guān)，與運(yùn)動狀態(tài)無關(guān)，故C錯誤；D.慣性與物體所在位置無關(guān)，故D錯誤。故選B。變式2（2023·廣東·一模）車廂內(nèi)用不可伸長的繩子懸掛一小球，小球與車一起沿水平公路勻速前進(jìn)。當(dāng)車子突然剎車時（假設(shè)剎車過程可看成勻減速運(yùn)動），下列說法中正確的是（）A．繩子拉力突然增大B．小球速度突然減小C．小球?qū)⑾鄬噹蛑噹铀俣确较蚴幤餌．如果剛剎車時繩子斷裂，小球?qū)⑾鄬噹鲋本€運(yùn)動【答案】A【詳解】A．小球與車一起沿水平公路勻速前進(jìn)，繩子拉力與重力等大平衡，車突然剎車時，小球相對于車子的懸點(diǎn)做圓周運(yùn)動，所以車剎車時，繩子的拉力與小球的重力提供向上的向心力，故繩子拉力突然大于小球的重力，故A正確；B．車子剎車時，小球由于慣性，還要保持原來的運(yùn)動狀態(tài)，所以小球速度不會突然減小，故B錯誤；C．車突然剎車時，車子的加速度方向向后，而小球由于慣性保持原有的運(yùn)動狀態(tài)，所以小球相對于車子向前擺動，故C錯誤；D．小球與車原來的速度相同，如果剛剎車時繩子斷裂，則水平方向小球相對車廂做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動，豎直方向小球做自由落體運(yùn)動，所以小球相對車廂的初速度為零，根據(jù)運(yùn)動的合成可知，小球相對車廂斜向下做直線運(yùn)動；車停止后，如果小球還未落地，則小球相對車廂做曲線運(yùn)動，故D錯誤。故選A。夯實(shí)考點(diǎn)考點(diǎn)二牛頓第三定律內(nèi)容:兩物體之間的作用力與反作用力總是大小相等,方向相反,而且在同一條直線上。2.表達(dá)式:F=F′注意:(1)作用力和反作用力同時產(chǎn)生,同時消失,同種性質(zhì),作用在不同的物體上,各自產(chǎn)生效果,不會相互抵消。(2)作用力和反作用力的關(guān)系與物體的運(yùn)動狀態(tài)無關(guān)?！旧钊肜斫狻?.作用力與反作用力的“三同、三異、三無關(guān)”(1)“三同”:①大小相同;②性質(zhì)相同;③變化情況相同。(2)“三異”:①方向不同;②受力物體不同;③產(chǎn)生效果不同。(3)“三無關(guān)”:①與物體的種類無關(guān);②與物體的運(yùn)動狀態(tài)無關(guān);③與是否和另外物體相互作用無關(guān)。經(jīng)典例題[典例2]（2023·廣東佛山·佛山市高明區(qū)第一中學(xué)校聯(lián)考模擬預(yù)測）掛鉤在生活中隨處可見，如圖為家中掛鉤懸空掛一斜挎手提包，下列說法正確的是（）A．背帶對手提包的拉力與手提包的重力是一對相互作用力B．手提包的背帶越長，背帶所受的拉力越大C．掛鉤對背帶支持力與背帶對掛鉤的拉力是一對平衡力D．縮短背帶的長度，背帶對掛鉤的拉力不變【答案】D【詳解】A．背帶對手提包的拉力與手提包的重力是一對平衡力，選項(xiàng)A錯誤。B．手提包的背帶越長，背帶與豎直方向的夾角越小，故背帶所受的拉力越小，選項(xiàng)B錯誤。C．掛鉤對背帶支持力與背帶對掛鉤的拉力是一對相互作用力，選項(xiàng)C錯誤。D．背帶對掛鉤的拉力等于背包的重力大小，大小不變，方向豎直向下，即縮短背帶的長度，背帶對掛鉤的拉力不變，選項(xiàng)D正確。故選D。變式訓(xùn)練變式3（2023·湖南邵陽·統(tǒng)考三模）在樓房維修時，為防止重物碰撞陽臺，工人經(jīng)常使用如圖所示的裝置提升重物?？邕^光滑定滑輪的a繩和b、c繩子連結(jié)在O點(diǎn)，工人甲拉動繩的一端使重物上升，工人乙在地面某固定位置用力拉著b繩的一端，保證重物沿豎直方向勻速上升，則下列說法正確的是（）A．a(chǎn)繩的拉力先變大后變小0B．b繩的拉力越來越小C．工人乙對地面的壓力越來越大D．工人乙對地面的摩擦力越來越大【答案】D【詳解】AB．重物沿豎直方向勻速上升，O點(diǎn)受到c繩的拉力大小等于重物的重力，受力分析如下圖所示，當(dāng)物體上升時，a繩與豎直方向的夾角變大，b繩與豎直方向的夾角變小，根據(jù)平行四邊形法則可知ab繩中的拉力都變大，AB錯誤；C．根據(jù)前面分析可知工人乙在豎直方向上受到的b繩拉力沿豎直方向的分量越來越大，根據(jù)平衡條件可知地面對乙的支持力越來越小，結(jié)合牛頓第三定律可知工人乙對地面的壓力越來越小，C錯誤；D．由于a繩與豎直方向的夾角變大，a繩的拉力也變大，所以其水平方向上的分力越來越大，對重物和乙整體分析，水平方向上根據(jù)平衡條件可知工人乙水平方向上受到地面的摩擦力等于a繩沿水平方向上的分力，所以工人乙受到地面的摩擦力越來越大，結(jié)合牛頓第三定律可知工人乙對地面的摩擦力越來越大，D正確。故選D。針對性訓(xùn)練1.（2023·浙江·統(tǒng)考高考真題）在足球運(yùn)動中，足球入網(wǎng)如圖所示，則（）

踢香蕉球時足球可視為質(zhì)點(diǎn)B．足球在飛行和觸網(wǎng)時慣性不變C．足球在飛行時受到腳的作用力和重力 D．觸網(wǎng)時足球?qū)W(wǎng)的力大于網(wǎng)對足球的力【答案】B【詳解】A．在研究如何踢出“香蕉球”時，需要考慮踢在足球上的位置與角度，所以不可以把足球看作質(zhì)點(diǎn)，故A錯誤；B．慣性只與質(zhì)量有關(guān)，足球在飛行和觸網(wǎng)時質(zhì)量不變，則慣性不變，故B正確；C．足球在飛行時腳已經(jīng)離開足球，故在忽略空氣阻力的情況下只受重力，故C錯誤；D．觸網(wǎng)時足球?qū)W(wǎng)的力與網(wǎng)對足球的力是相互作用力，大小相等，故D錯誤。故選B。2.（2023·海南·統(tǒng)考高考真題）如圖所示，工人利用滑輪組將重物緩慢提起，下列說法正確的是（

）A．工人受到的重力和支持力是一對平衡力B．工人對繩的拉力和繩對工人的拉力是一對作用力與反作用力C．重物緩慢拉起過程，繩子拉力變小D．重物緩慢拉起過程，繩子拉力不變【答案】B【詳解】AB．對人受力分析有則有FN＋FT=mg其中工人對繩的拉力和繩對工人的拉力是一對作用力與反作用力，A錯誤、B正確；CD．對滑輪做受力分析有則有則隨著重物緩慢拉起過程，θ逐漸增大，則FT逐漸增大，CD錯誤。故選B。3.（2022·浙江·統(tǒng)考高考真題）如圖所示，魚兒擺尾擊水躍出水面，吞食荷花花瓣的過程中，下列說法正確的是（

）A．魚兒吞食花瓣時魚兒受力平衡B．魚兒擺尾出水時浮力大于重力C．魚兒擺尾擊水時受到水的作用力D．研究魚兒擺尾擊水躍出水面的動作可把魚兒視為質(zhì)點(diǎn)【答案】C【詳解】A．魚兒吞食花瓣時處于失重狀態(tài)，A錯誤；BC．魚兒擺尾出水時排開水的體積變小，浮力變小，魚兒能夠出水的主要原因是魚兒擺尾時水對魚向上的作用力大于重力，B錯誤、C正確；D．研究魚兒擺尾擊水躍出水面的動作不可以把魚兒視為質(zhì)點(diǎn)，否則就無動作可言，D錯誤。故選C。4．（2021·廣東·高考真題）唐代《耒耜經(jīng)》記載了曲轅犁相對直轅犁的優(yōu)勢之一是起土省力，設(shè)牛用大小相等的拉力F通過耕索分別拉兩種犁，F(xiàn)與豎直方向的夾角分別為和，，如圖所示，忽略耕索質(zhì)量，耕地過程中，下列說法正確的是（

）A．耕索對曲轅犁拉力的水平分力比對直轅犁的大B．耕索對曲轅犁拉力的豎直分力比對直轅犁的大C．曲轅犁勻速前進(jìn)時，耕索對犁的拉力小于犁對耕索的拉力D．直轅犁加速前