1、第1讲 牛顿第一、第三定律,一 牛顿第一定律,二 惯性,三 牛顿第三定律,基础过关,考点一 对牛顿第一定律和惯性的理解,考点二 对牛顿第三定律的理解,考点突破,基础过关,一、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:保持原来运动状态不变的特性 惯性 。一切物体都有惯性,因此牛顿第一定律又叫 惯性定 。 (2)揭示了力与运动的关系:力不是 维持 物体运动状态的原因,而 是 改变 物体运动状态的原因,即产生加速度的原因。,二、惯性 1.定义:物体具有保持原来 匀速直线运动 状态或 静止
2、 状态 的性质,我们把这个性质叫做惯性。 2.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。 3.普遍性:惯性是物体的 固有 属性,一切物体都有惯性,与物体的 运动情况和受力情况 无关 。,三、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,后一个物体一定同时对前一个物体也施加了 力。物体间相互作用的这一对力,通常叫做作用力和反作用力。 2.牛顿第三定律 (1)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。 (2)表达式:F=-F。,1.判断下列说法对错。 (1
3、)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。 ( ) (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,运动状态越难改变。 ( ) (5)作用力与反作用力可以作用在同一物体上。 ( ) (6)作用力与反作用力的作用效果不能抵消。 ( ),2.如图所示,一盛水的容器固定在一个小车上,在容器中分别悬挂和拴住 一只铁球和一只乒乓球。容器中的水和铁球、乒乓球都处于静止状 态。当容器随小车突然向右运动时,两球的运动状况是(以小车为参考 系) ( A )A.铁球向左,乒乓球向右 B.铁球向右,乒乓球向左 C.铁球和乒
4、乓球都向左 D.铁球和乒乓球都向右,3.(多选)(2018云南昆明模拟)如图所示,我国有一种传统的民族体育项 目叫做“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 ( BD ),A.甲对绳的拉力大于乙对绳的拉力,所以甲获胜 B.当甲把乙匀速拉过去时,甲对绳的拉力大小等 于乙对绳的拉力大小 C.当甲把乙加速拉过去时,甲对绳的拉力大于乙对绳的拉力 D.甲对绳的拉力大小始终等于乙对绳的拉力大小,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.(2017四川乐山模拟)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
5、转动时相比( B )A.变大 B.变小 C.不变 D.无法判断,考点一 对牛顿第一定律和惯性的理解,考点突破,1.对牛顿第一定律的理解 (1)提出惯性的概念:牛顿第一定律指出一切物体都具有惯性,惯性是物 体的一种固有属性。 (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。,2.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)物体受到的合外力不为零时,惯性表现为抗拒运动状态改变的能 力。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。,3.牛顿第一定律与牛顿第二定
6、律的关系 (1)牛顿第一定律不是实验定律,它是以伽利略的“理想实验”为基础, 经过科学抽象、归纳推理而总结出来的;牛顿第二定律是通过探究加速 度与力和质量的关系得出的。 (2)牛顿第一定律不是牛顿第二定律的特例,而是不受任何外力的理想 情况,在此基础上,牛顿第二定律定量地指出了力和运动的联系:F=ma。,1.(2018湖南益阳模拟)亚里士多德在其著作物理学中说:一切 物体都具有某种“自然本性”,物体由其“自然本性”决定的运动称之 为“自然运动”,而物体受到推、拉、提、举等作用后的非“自然运 动”称之为“受迫运动”。伽利略、笛卡儿、牛顿等人批判地继承了 亚里士多德的这些说法,建立了新物理学;新物
7、理学认为一切物体都具 有的“自然本性”是“惯性”。下列关于“惯性”和“运动”的说法 中不符合新物理学的是 ( C ),A.一切物体的“自然运动”都是速度不变的运动静止或者匀速直 线运动 B.作用在物体上的力,是使物体做“受迫运动”即变速运动的原因 C.可绕竖直轴转动的水平圆桌转得太快时,放在桌面上的盘子会向桌子 边缘滑去,这是由于“盘子受到的向外的力”超过了“桌面给盘子的摩 擦力” D.竖直向上抛出的物体,受到了重力,却没有立即反向运动,而是继续向 上运动一段距离后才反向运动,是由于物体具有惯性,解析 力不是维持物体运动状态的原因,力是改变物体运动状态的 原因,所以当物体不受到任何外力的时候,
8、总保持静止或者匀速直线运 动的状态,故选项A正确;当物体受到外力作用的时候,物体的运动状态 会发生改变,即力是改变物体运动状态的原因,故选项B正确;可绕竖直 轴转动的水平圆桌转得太快时,放在桌面上的盘子会向桌子边缘滑去, 这是由于“盘子需要的向心力”超过了“桌面给盘子的摩擦力”,故选 项C错误;由于物体具有惯性,具有向上的速度时,虽然受到向下的重力, 但物体不会立刻向下运动,故选项D正确。,2.(2019安徽六安质检)关于物体的惯性,下列说法中正确的 是 ( C ) A.骑自行车的人,上坡前要紧蹬几下,是为了增大惯性冲上坡 B.子弹从枪膛中射出后在空中飞行,速度逐渐减小,因此惯性也减小 C.物
9、体惯性的大小,由物体质量的大小决定 D.物体由静止开始运动的瞬间,它的惯性最大,解析 质量是物体惯性大小的唯一量度,惯性与物体的运动情况和 受力情况无关,故选C。,考点二 对牛顿第三定律的理解,1.作用力与反作用力的关系,2.一对相互作用力与一对平衡力的比较,例1 (2018四川乐山模拟)如图所示,甲、乙两人在冰面上“拔河”。 两人中间位置处有一分界线,约定先使对方过分界线者赢。若绳子质量 不计,冰面可看成光滑,则下列说法正确 的是 ( C ),A.甲对绳的拉力与绳对甲的拉力是一对平衡力 B.甲对绳的拉力与乙对绳的拉力是作用力与反作用力 C.若甲的质量比乙大,则甲能赢得“拔河”比赛的胜利 D.
10、若乙收绳的速度比甲快,则乙能赢得“拔河”比赛的胜利,解析 甲对绳的拉力与绳对甲的拉力是作用力和反作用力,选项A 错误;绳静止时,甲对绳的拉力与乙对绳的拉力是一对平衡力,选项B错 误;若甲的质量比乙的质量大,则甲的加速度比乙的小,可知乙先到分界 线,故甲能赢得“拔河”比赛的胜利,选项C正确;收绳速度的快慢并不 能决定“拔河”比赛的输赢,选项D错误。,考向1 作用力与反作用力的关系 1.(2017广西南宁模拟)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 ( C ) 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
11、能够承受比玻璃更大的力才没有碎裂 C.锤头和玻璃之间的作用力是等大的,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作用力是一对作用力与反 作用力,总是大小相等,方向相反,但作用在不同的物体上,因物体的承受 能力不同,则产生的作用效果不同,故C项正确,A、B、D项均错误。,考向2 用牛顿第三定律转换研究对象 2.(2019海南海口质检)建筑工人用如图所示的定滑轮装置运送建 筑材料。一质量为70.0 kg 的工人站在水平地面上,通过定滑轮将 20.0 kg的建筑材料以0.500
12、m/s2的加速度拉升,忽略绳子和定滑轮 的质量及摩擦,则工人对地面的压力大小为(g取10 m/s2) ( B )A.510 N B.490 N C.890 N D.910 N,解析 设绳子对建筑材料的拉力为F1,则F1-mg=ma F1=m(g+a)=210 N 绳子对人的拉力F2=F1=210 N 人处于静止状态,则地面对人的支持力为 FN=Mg-F2=490 N, 由牛顿第三定律可知,人对地面的压力为 FN=FN=490 N 故B项正确。,名师点拨,应用牛顿第三定律转换研究对象 例2 如图所示为杂技“顶竿”表演,一人站在地上,肩上扛一质量为M 的竖直竹竿,当竹竿上一质量为m的人以加速度a加
13、速下滑时,竹竿对 “底人”的压力大小为 ( B ),热点题型探究,A.(M+m)g B.(M+m)g-ma C.(M+m)g+ma D.(M-m)g,解析 对竹竿上的人进行分析,在竖直方向受重力mg、摩擦力Ff,由牛顿第二定律得mg-Ff=ma,得Ff=m(g-a)。竹竿对人有摩擦力,人对竹竿也有摩擦力Ff,且大小相等,方向相反。对竹竿进行分析,在竖直方向受重力Mg、竿上的人对竿向下的摩擦力Ff、顶竿的人对竿的支持力FN,由力的平衡条件有Mg+Ff=FN,又因为竿对“底人”的压力和“底人”对竿的支持力是一对作用力与反作用力,由牛顿第三定律可得竿对“底人”的压力大小FN=FN=Mg+Ff=(M+
14、m)g-ma。B项正确。,1.如图所示,用弹簧测力计悬挂一个重G=10 N的金属块,使金属块一部 分浸在台秤上的水杯中(水不会溢出)。若弹簧测力计的示数变为FT= 6 N,则台秤的示数比金属块没有浸入水中前 ( D ),A.保持不变 B.增加10 N C.增加6 N D.增加4 N,解析 对金属块受力分析,由平衡条件可知,水对金属块的浮力为F =G-FT=4 N,方向竖直向上,则由牛顿第三定律可得,金属块对水的作用 力大小为F=F=4 N,方向竖直向下,所以台秤的示数比金属块没有浸入 水中前增加了4 N,选项D正确。,2.一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Ff,则此时箱子对地面的压力大小为多少?,答案 Ff+Mg 解析 环在竖直方向上受力情况如图甲所示,其受重力mg和杆对它竖 直向上的摩擦力Ff,根据牛顿第三定律,环给杆一个竖直向下的摩擦力Ff ,故箱子在竖直方向上受力情况如图乙所示,其受重力Mg、地面对它的 支持力FN及环对它的摩擦力Ff。由于箱子处于平衡状态,可得FN=Ff+ Mg=Ff+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 子的支持力大小,则FN=FN=Ff+Mg。,
