新高考物理一輪復習提升練習導學案第11講 牛頓第一定律、牛頓第三定律、力學單位制（解析版）

第11講牛頓第一定律、牛頓第三定律、力學單位制第11講牛頓第一定律、牛頓第三定律、力學單位制學習目標學習目標明確目標確定方向1.理解牛頓第一定律的內(nèi)容和慣性，會分析實際問題.2.理解牛頓第三定律的內(nèi)容，會區(qū)分相互作用力和平衡力．3.理解和應用力學單位制【知識回歸】回歸課本夯實基礎第一部分基礎知識梳理一、牛頓第一定律1．內(nèi)容：一切物體總保持勻速直線運動狀態(tài)或靜止狀態(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)指出了一切物體都有慣性，因此牛頓第一定律又叫慣性定律。(2)指出力不是維持物體運動狀態(tài)的原因，而是改變物體運動狀態(tài)的原因，即產(chǎn)生加速度的原因。]3慣性（1）定義：物體保持原來勻速直線運動狀態(tài)或靜止狀態(tài)的性質(zhì)。（2）大小決定因素：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。二、牛頓第三定律1．作用力和反作用力：物體間相互作用的這一對力叫做作用力和反作用力。2．內(nèi)容：兩個物體之間的作用力和反作用力總是大小相等，方向相反，作用在同一條直線上三力學單位制1．基本單位和導出單位(1)基本量和基本單位：只要選定幾個物理量的單位，就能夠利用物理量之間的關(guān)系推導出其他物理量的單位，這些被選定的物理量叫做基本量，基本量的單位叫基本單位．(2)導出單位：由基本量根據(jù)物理關(guān)系推導出來的其他物理量的單位，例如速度、加速度的單位，叫做導出單位．2．單位制和國際單位制(1)單位制：基本單位和導出單位一起組成了單位制．(2)國際單位制：1960年第11屆國際計量大會制訂了一種國際通用的、包括一切計量領域的單位制，叫做國際單位制，簡稱SI.①國際單位制中選定長度(l)、質(zhì)量(m)、時間(t)、電流(I)、熱力學溫度(T)、發(fā)光強度(I)、物質(zhì)的量(n)七個量為基本量．②國際單位制中的力學基本單位長度l，單位：m；質(zhì)量m，單位：kg；時間t，單位：s.第二部分重難點辨析一．牛頓第一定律的意義1指出了物體的一種固有屬性牛頓第一定律揭示了物體所具有的一個重要屬性——慣性，即物體總保持原來運動狀態(tài)不變的一種性質(zhì)。2給出了力和運動之間的關(guān)系力是改變物體運動狀態(tài)的原因，而不是維持物體運動的原因，物體的運動不需要力來維持。3揭示了不受力作用時物體的運動狀態(tài)牛頓第一定律描述的只是一種理想狀態(tài)，而實際中不受力作用的物體是不存在的，當物體受外力作用但所受合力為零時，其運動效果跟不受外力作用時相同，物體將保持靜止或勻速直線運動狀態(tài)。二、牛頓第三定律的理解1．作用力與反作用力的與一對平衡力的區(qū)別相同點:等大反向共線不同點：平衡力不一定是同性質(zhì)的力，作用力與反作用力一定是同性質(zhì)的力作用對象不同：平衡力作用在一個物體上，作用力與反作用力作用在兩個物體上力作用時間不同：作用力與反作用力具有同時產(chǎn)生同時消失的特性【典例分析】精選例題提高素養(yǎng)【例1】多選．伽利略根據(jù)“對接斜面實驗”提出，“任何速度一旦施加給一個運動著的物體，只要除去加速或減速的外因，此速度就可保持不變，不過這是只能在水平面上發(fā)生的一種情形?！逼鋵?，伽利略的表述中有明確的“原慣性”的缺陷；他還把重量看作物體固有的力，把它排除在外力之列。下列說法正確的是（）A．“重量與質(zhì)量都是物體內(nèi)在的屬性”的這一說法是正確的B．伽利略根據(jù)如圖的實驗的結(jié)論，定義了速度的概念C．笛卡爾提出運動物體沒有外力的作用時，將繼續(xù)以同一速度沿同一直線運動D．牛頓總結(jié)出速度變化快慢與外力間的定量關(guān)系例1【答案】CD【詳解】A．質(zhì)量是物體內(nèi)在的屬性，但重量不是，故A錯誤；B．伽利略根據(jù)如圖的實驗的結(jié)論，提出了慣性的概念，故B錯誤；C．笛卡爾提出運動物體沒有外力的作用時，將繼續(xù)以同一速度沿同一直線運動，故C正確；D．牛頓總結(jié)出速度變化快慢與外力間的定量關(guān)系，故D正確。故選CD?！纠?】．圖1中不倒翁是一種古老的中國兒童玩具，最早記載出現(xiàn)于唐代。其特點是一經(jīng)觸動就搖擺，最后恢復直立狀態(tài)。圖2是利用鳥嘴停在手指上的一種玩具“平衡鳥”，無論把鳥嘴放在哪里（可以放置地上或者是手指上），它都能平衡，如真鳥一樣飛翔。下列說法正確的是（

）A．不倒翁在靜止時受到3個力B．平衡鳥靜止時受到3個力C．不倒翁靜止時，不倒翁對地面的壓力就是它的重力D．平衡鳥靜止時，鳥嘴受到的支持力和平衡鳥的重力是一對平衡力例2【答案】D【詳解】AB．兩種情境中，物體靜止時，物體均受到重力和支持力兩個力的作用，故AB錯誤；C．不倒翁靜止時，對地面的壓力大小等于重力大小，但是壓力和重力分屬于兩種不同性質(zhì)的力，故C錯誤；D．平衡鳥靜止時所受合力為零，即鳥嘴受到的支持力和平衡鳥的重力是一對平衡力，故D正確。故選D?！纠?】．牛頓在1687年用在流體中拖動的平板，做了著名的粘性流動實驗。得出了粘附于上平板的流體在平板切向方向上產(chǎn)生的粘性摩擦力F的關(guān)系式：SKIPIF1<0。其中A是平板面積，h是平板間間距，平板的運動速度為v，粘滯力系數(shù)SKIPIF1<0的單位為（）A．SKIPIF1<0 B．SKIPIF1<0 C．SKIPIF1<0 D．SKIPIF1<0例3【答案】C【詳解】根據(jù)SKIPIF1<0可知SKIPIF1<0故選C?！纠?】．下列對牛頓第一定律的理解正確的是（）A．地球上不存在不受力的物體，所以牛頓第一定律沒有實際意義B．不受力的物體運動狀態(tài)有可能改變C．公共汽車緊急剎車時乘客站著比坐著容易摔倒是因為站著比坐著慣性大D．慣性是指物體有保持原來運動狀態(tài)的性質(zhì)，與物體的運動狀態(tài)是否改變無關(guān)例4【答案】D【詳解】A．牛頓第一定律是在實驗的基礎上進一步的推理概括出來的科學理論，而不能直接通過實驗得出的，但能接受住實踐的檢驗，故A錯誤；B．不受力的物體總保持勻速直線運動狀態(tài)或靜止狀態(tài)，運動狀態(tài)不可能改變，故B錯誤；C．物體慣性大小僅與質(zhì)量有關(guān)，與其他因素無關(guān)，故C錯誤；D．慣性是指物體有保持原來運動狀態(tài)的性質(zhì)，是物體固有屬性，與物體的運動狀態(tài)是否改變無關(guān)，故D正確。故選D?！眷柟叹毩暋颗e一反三提高能力多選1．牛頓第一定律指出一切物體都具有慣性。從慣性角度對以下現(xiàn)象的解釋正確的是（）A．2022年10月12日“天宮課堂”第三課的毛細效應實驗中，細管中的液面不斷上升，速度比地面上同樣的演示快得多，這是因為空間站處于失重狀態(tài)，液體的慣性很小B．“強弩之末，勢不能穿魯縞”，弩箭的速度減小后慣性減小了，所以“不能穿魯縞”C．貨車超載后慣性增大，不容易剎車，很危險D．羽毛球和網(wǎng)球相比，羽毛球慣性小，更容易改變運動狀態(tài)1【答案】CD【詳解】慣性是物體的固有屬性，只與物體的質(zhì)量有關(guān)。A．細管中的液面不斷上升，速度比地面上同樣的演示快得多，這是因為空間站處于失重狀態(tài)，液體的慣性不變。A錯誤；B．弩箭的速度減小后慣性不變，B錯誤；C．貨車超載后，總質(zhì)量變大，慣性增大，不容易剎車，很危險，C正確；D．羽毛球和網(wǎng)球相比，羽毛球質(zhì)量較小，羽毛球慣性小，更容易改變運動狀態(tài)，D正確。故選CD。多選2．沙灣飄色是番禺區(qū)沙灣鎮(zhèn)本土特色的傳統(tǒng)民俗藝術(shù)活動，流行于珠江三角洲一帶，影響全國。它集合了材料、力學、音樂、造型、裝飾等工藝，以色柜作為展示舞臺，色柜上坐立著的人物造型稱為“屏”，凌空而起的稱為“飄”，二者由中間的色梗連接，形成一個有機整體，以此表現(xiàn)某個民間傳說或戲曲故事片段，如圖里所示，其受力簡圖如圖乙所示。為了有更好的表演效果，飄色巡游車載著孩童正以較小的速度在做勻速直線運動，則下列說法正確的是（）A．孩童受到架子對他的支持力，是由于架子發(fā)生形變而產(chǎn)生的B．孩童對架子的壓力就是孩童受到的重力C．孩童對架子的壓力與架子對孩童的支持力大小相等且方向相反D．孩童能跟隨巡游車一起做勻速直線運動，是由于架子對孩童的支持力與孩童對架子的壓力是一對平衡力2【答案】AC【詳解】A．架子對孩童的支持力是彈力，是架子發(fā)生彈性形變產(chǎn)生的，A正確；B．重力是孩童受到的，壓力是架子受到的，不是同一個力，B錯誤；C．孩童對架子的壓力與架子對孩童的支持力是一對相互作用力，所以大小相等，方向相反，C正確；D．孩童受到重力和支持力的作用處于勻速直線運動狀態(tài)，所以重力與支持力二力平衡是一對平衡力，D錯誤；故選AC。3．關(guān)于牛頓第一定律，以下說法正確的是（

）A．亞里士多德認為力不是維持物體運動的原因，而是改變物體運動狀態(tài)的原因B．慣性的大小與物體運動的速度有關(guān)，跟質(zhì)量的大小無關(guān)C．牛頓第一定律表明了沒有力作用在物體上，物體就要靜止在某一地方，必須有力作用在物體上，物體才能運動D．伽利略通過可靠的實驗和合理的推理揭示了深刻的自然規(guī)律3【答案】D【詳解】A．伽利略認為力不是維持物體運動的原因，而是改變物體運動狀態(tài)的原因，A錯誤；B．慣性的大小與質(zhì)量的大小有關(guān)，跟物體運動的速度無關(guān)，B錯誤；C．牛頓第一定律表明了沒有力作用在物體上，物體保持其原有狀態(tài)不變，即速度不變，C錯誤；D．伽利略通過可靠的實驗和合理的推理揭示了深刻的自然規(guī)律，D正確。故選D。4．關(guān)于慣性下列說法正確的是（

）A．人被石塊絆倒，是因為上半身有慣性，下半身失去慣性B．緊急剎車時的汽車不能立即停下來，是因為慣性的緣故C．踢出去的足球速度在不斷變化，慣性大小也在不斷變化D．汽車勻速行駛，乘客不會前傾后仰，說明勻速時慣性小4【答案】B【詳解】A．人被石塊絆倒，是因為上半身的慣性要保持向前運動，但下半身并沒有失去慣性，故A錯誤；B．緊急剎車時的汽車不能立即停下來，是因為慣性的緣故，故B正確；C．慣性的大小由質(zhì)量決定，踢出去的足球速度在不斷變化，但慣性大小保持不變，故C錯誤；D．汽車勻速行駛，乘客不會前傾后仰，乘客的質(zhì)量保持不變，慣性保持不變，故D錯誤。故選B。5．梅西在2022年卡塔爾世界杯決賽中梅開二度，帶領阿根廷奪冠。如圖所示為梅西在某場比賽第51分鐘時主罰任意球后，足球運動軌跡的示意圖，下列說法中正確的是（）A．第51分鐘指的是時間間隔B．足球在飛行過程中可視為質(zhì)點C．足球飛出后受到梅西對它施加的作用力D．守門員起跳撲救瞬間，地面對他的作用力等于他對地面的作用力5【答案】B【詳解】A．第51分鐘指的是時刻，故A錯誤；B．足球在飛行過程中，足球的形狀和大小可以忽略，可視為質(zhì)點，故B正確；C．足球飛出后脫離梅西，梅西對它不再施加作用力，故C錯誤；D．守門員起跳撲救瞬間，地面對他的作用力與他對地面的作用力是相互作用力，等大反向，故D錯誤。故選B。6．小華乘坐無人駕駛軌道交通，利用所學的物理知識觀察軌道交通2號線列車的運行情況。如圖所示，小華的手緊靠車廂玻璃前壁觀察隧道內(nèi)的風景，列車經(jīng)歷進站、出站和在平直軌道上勻速行駛?cè)齻€階段。此過程中小華對車廂壁施加水平推力F，車廂壁對小華的支持力為SKIPIF1<0，車廂底受到的摩擦力為SKIPIF1<0，下列說法正確的是（）A．推力F和支持力為SKIPIF1<0是一對平衡力B．當列車進站時，摩擦力SKIPIF1<0大于支持力SKIPIF1<0C．當列車出站時，摩擦力SKIPIF1<0大于支持力SKIPIF1<0D．當列車沿平直軌道勻速行駛時，摩擦力SKIPIF1<0大于支持力SKIPIF1<06【答案】C【詳解】A．推力F和支持力為SKIPIF1<0是一對相互作用力，A錯誤；BCD．以小華為研究對象受力分析，水平方向上，小華受到水平向左的支持力SKIPIF1<0，車廂底對其水平向右的摩擦力SKIPIF1<0，根據(jù)牛頓第三定律可得SKIPIF1<0與SKIPIF1<0大小相等，所以有減速進站時SKIPIF1<0小于SKIPIF1<0，加速出站時SKIPIF1<0大于SKIPIF1<0，勻速行駛時SKIPIF1<0等于SKIPIF1<0，BD錯誤，C正確。故選C。7．紅藍拳手打拳，紅拳手一拳打中藍拳手鼻子，則（

）A．紅拳手給藍拳手的力與藍拳手給紅拳手的力二力平衡B．紅拳手給藍拳手的力與藍拳手給紅拳手的力是一對相互作用力C．紅拳手給藍拳手的力比藍拳手給紅拳手的力大一點D．紅拳手給藍拳手力，藍拳手不給紅拳手力7【答案】B【詳解】ABC．紅拳手給藍拳手的力與藍拳手給紅拳手的力是一對相互作用力，大小相等。故AC錯誤；B正確；D．兩個拳手之間的力是一對相互作用力，同時產(chǎn)生的。故D錯誤。故選B。8．健身逐漸成為現(xiàn)代人保持身體健康的重要方式，如圖所示為引體向上的示意圖，當人體處于上升階段時，下列說法正確的是（??）A．桿對人的拉力和人對桿的拉力是一對平衡力B．人必定處于超重狀態(tài)C．桿對人的支持力始終做正功D．人受到重力的沖量方向始終豎直向下，大小隨時間增大8【答案】D【詳解】A．桿對人的拉力和人對桿的拉力是一對相互作用力，故A錯誤；B．人處于上升階段時不一定具有向上的加速度，所以不一定處于超重狀態(tài)，故B錯誤；C．桿對人的支持力作用點在手部，沿力的方向沒有位移，所以做功為零，故C錯誤；D．根據(jù)SKIPIF1<0可知人受到重力的沖量方向始終豎直向下，大小隨時間增大，故D正確。故選D。9．2022年12月9日，全球首架C919正式交付中國東方航空。當天大飛機于11時39分從上海浦東機場起飛，經(jīng)過一刻鐘的飛行，平安降落上海虹橋機場。這場“首秀”飛行，標志著大飛機正式邁出民航商業(yè)運營的關(guān)鍵“第一步”。該飛機總長38.9米、翼展33.6米、高度11.9米、總質(zhì)量44.1噸。在這則新聞中涉及了時間、長度和質(zhì)量及其單位，下列關(guān)于國際單位制的說法正確的是（）A．飛機于11時39分從上海浦東機場起飛，小時是國際單位制中的基本單位B．飛機總長38.9米，長度是國際單位制中的基本單位C．飛機總質(zhì)量44.1噸，單位“噸”是國際單位制中的單位D．有單位的物理量要注明單位，但并不是所有物理量都有單位9【答案】D【詳解】A．小時不是時間的國際單位制中的基本單位，時間的國際單位制的基本單位是秒，A錯誤；B．在國際單位制中，長度、質(zhì)量、時間三個物理量被選作力學的基本物理量，長度不是基本單位，力學的三個基本單位分別是米、千克、秒，B錯誤；C．“噸”是質(zhì)量的一個單位，但不是國際單位制中的單位，C錯誤；D．單位是物理量的組成部分，有單位的物理量要注明單位，但并不是所有物理量都有單位，如動摩擦因數(shù)μ就沒有單位，D正確。故選D。10．一架直升機懸停在空中時，其功率只與機翼的長度L，機翼提供的垂直升力F和空氣密度SKIPIF1<0這三個因素有關(guān)．試問：若由于飛機的負載增加而使整個飛機重力增加一倍時，直升飛機的功率應該為原來的幾倍？（

）A．2 B．SKIPIF1<0 C．4 D．SKIPIF1<010【答案】B【詳解】功率為SKIPIF1<0功率的量綱為SKIPIF1<0根據(jù)題意，有SKIPIF1<0二者必須量綱相等，所以有SKIPIF1<0可得SKIPIF1<0SKIPIF1<0SKIPIF1<0解得SKIPIF1<0，SKIPIF1<0，SKIPIF1<0由此可知，直升飛機的功率公式為SKIPIF1<0所以SKIPIF1<0故選B。11．小明同學在推導某物體位移計算式時，得到的表達式是：SKIPIF1<0，關(guān)于這個位移表達式，下列說法正確的是（

）A．該表達式一定正確B．該表達式一定錯誤C．各物理量只有采用國際單位制單位，該表達式才正確D．若各物理量采用其他單位制單位，該表達式可能正確11【答案】B【詳解】位移x的單位是m，根據(jù)表達式SKIPIF1<0可得單位為SKIPIF1<0由此可知等號左邊是長度單位m，而右邊單位是速度的單位m/s，所以結(jié)果一定是錯誤的，選用的單位制不同只會影響系數(shù)，故選B。12．傳說黃帝“設五量”，“少吳同度量，調(diào)律呂”。度量衡單位最初都與人體相關(guān):“布手知尺，布指知寸”、“一手之盛謂之溢，兩手謂之粵”?！妒酚洝は谋炯o》中記載禹“身為度，稱以出”，則表明當時已經(jīng)以名人為標準進行單位的統(tǒng)一，出現(xiàn)了最早的法定單位。現(xiàn)在世界上最普遍采用的國際單位制（SI）是標準度量衡的單位系統(tǒng)。在國際單位制中，下列物理量單位不屬于力學基本單位的是（）A．牛頓SKIPIF1<0 B．千克SKIPIF1<0 C．米SKIPIF1<0 D．秒SKIPIF1<012【答案】A【詳解】國際單位制中，力學基本單位的是千克、米、秒。本題選不屬于的，故選A。13．以下表達式中g(shù)代表重力加速度，A代表速度SKIPIF1<0；如果我們將國際單位制中的長度基本單位變成原來的α倍（例如將長度基本單位從米變?yōu)榍?，α就?000），時間基本單位變?yōu)樵瓉淼摩卤叮ɡ鐚r間基本單位從秒變?yōu)榉昼?，β就?0），請問g、h和A的數(shù)值分別變?yōu)樵瓉淼膸妆叮ǎ〢．SKIPIF1<0，SKIPIF1<0