1、第1讲 牛顿第一定律 牛顿第三定律,基础过关,知识梳理,基础自测,(多选)(教材改编)下面对牛顿第一定律和惯性的分析正确的是 ( BC ) A.飞机投弹时,当目标在飞机的正下方时投下炸弹,能击中目标 B.地球自西向东自转,人向上跳起来后,还会落到原地 C.安全带的作用是防止汽车刹车时,人由于惯性发生危险 D.有的同学说,向上抛出的物体,在空中向上运动时,肯定受到了向上的作用力,解析 飞机在目标正上方投弹时,由于惯性,炸弹会落在目标的前方,A项 错;地球自西向东自转,人向上跳起后,由于惯性,还会落在原地,B项对;汽 车刹车时,由于惯性,人会向前冲,安全带可以防止人的前冲,C项对;物体 被向上抛出
2、后,在空中向上运动是由于惯性,D项错。,考点一 牛顿第一定律及惯性的理解,考点二 对牛顿第三定律的理解,考点突破,考点三 用牛顿第三定律转换研究对象,考点一 牛顿第一定律及惯性的理解,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)物体受到外力时,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
3、;惯性小,物体的运动状态容易改变。,3.与牛顿第二定律的对比 牛顿第一定律是经过科学抽象、归纳推理总结出来的,而牛顿第二定律 是一条实验定律。,例1 (2017江苏部分重点中学联考)伽利略和牛顿都是物理学发展史上 最伟大的科学家,巧合的是牛顿就出生在伽利略去世后第二年。下列关 于力和运动关系的说法中,不属于他们观点的是 ( D ) A.自由落体运动是一种匀变速直线运动 B.力是使物体产生加速度的原因 C.物体都具有保持原来运动状态的属性,即惯性 D.力是维持物体运动的原因,解析 伽利略通过斜面实验以及逻辑推理证明自由落体运动是一 种匀变速直线运动,A项不符合题意;牛顿第一定律表明力是产生加速度
4、 的原因、惯性是物体的固有属性,B、C项不符合题意;亚里士多德认为 力是维持物体运动的原因,D项符合题意。,例2 (2018南通三模)春秋末年齐国人的著作考工记中有“马力既 竭,辀犹能一取焉”,意思是马对车不施加拉力了,车还能继续向前运 动。这是关于惯性的最早记述。下列关于惯性的说法中正确的是 ( B ) A.车只在运动时才具有惯性 B.撤去拉力后车的惯性大小不变 C.拉力可以改变车的惯性 D.车运动越快惯性越大,解析 质量是惯性大小的唯一量度,与物体的运动状态及受力情况 无关,所以B项正确。,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.相互作用力与平衡力的比较,例3 (20
5、18扬州二模)牛顿在总结C.雷恩、J.沃利斯和C.惠更斯等人的 研究结果后,提出了著名的牛顿第三定律,阐述了作用力和反作用力的 关系,从而与牛顿第一定律和牛顿第二定律形成了完整的牛顿力学体 系。下列关于作用力和反作用力的说法正确的是 ( C ) A.物体先对地面产生压力,然后地面才对物体产生支持力 B.物体对地面的压力和地面对物体的支持力互相平衡 C.人推车加速前进,人对车的作用力的大小等于车对人的作用力的大小 D.物体在地面上滑行,物体对地面的摩擦力大于地面对物体的摩擦力,解析 物体对地面的压力和地面对物体的支持力是一对作用力与 反作用力,是同时产生的,所以选项A错误;物体对地面的压力和地面
6、对 物体的支持力分别作用在地面和物体上,是一对作用力与反作用力,不 是平衡力,选项B错误;人对车的作用力与车对人的作用力是一对作用力 与反作用力,大小相等,选项C正确;物体对地面的摩擦力与地面对物体 的摩擦力是一对作用力与反作用力,大小相等,选项D错误。,考点三 用牛顿第三定律转换研究对象,如果不能直接求解物体受到的某个力时,可先求它的反作用力,如求压 力时可先求支持力。在许多问题中,摩擦力的求解亦是如此。利用牛顿 第三定律转换研究对象,可以使分析问题的思路更灵活、更开阔。,例4 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的工人站在地面上,通过定滑轮将20.0 kg的建
7、筑材料以0.5 m/s2的加 速度拉升,忽略绳子和定滑轮的质量及定滑轮的摩擦,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,F1-mg=ma F1=m(g+a)=210 N 绳子对工人的拉力F2=F1=210 N 工人处于静止状态,则地面对工人的支持力 FN=Mg-F2=490 N 由牛顿第三定律知,工人对地面的压力 FN=FN=490 N 故B项正确。,例5 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 点的拉力与它不转动时相比 ( B )A.变大 B.变小 C.不
8、变 D.无法判断,解析 吊扇不转动时,吊扇对悬挂点的拉力等于吊扇的重力,吊扇旋 转时要向下扑风,即对空气有向下的压力,根据牛顿第三定律,空气也对 吊扇有一个向上的反作用力,使得吊扇对悬挂点的拉力变小,B项正确。,惯性的“相对性”,加油小站,1.质量是物体惯性大小的唯一量度,物体的质量越大,惯性越大,运 动状态越难改变。,2.悬挂在空气中的铁球和乒乓球的惯性都比对应的“空气球”的惯性 大,但悬挂在水中的乒乓球的惯性没有对应的“水球”的惯性大。,例6 如图所示,一容器固定在一个小车上,在容器中分别悬挂一个铁球 和一个乒乓球,容器中铁球和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
9、情况是(以小车为参考系) ( C ) A.铁球向左,乒乓球向右 B.铁球向右,乒乓球向左 C.铁球和乒乓球都向左 D.铁球和乒乓球都向右,解析 由于惯性,当容器随小车突然向右运动时,铁球和乒乓球都相 对小车向左运动,C项正确。,例7 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 拴住一个铁球和一个乒乓球。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.铁球和乒乓球都向左 D.铁球和乒乓球都向右,解析 因为小车突然向右运动,铁球和乒乓球都有向右运动的趋 势
10、。但由于与同体积的“水球”相比,铁球质量大、惯性大,铁球的运 动状态难改变,即速度变化慢,而同体积的“水球”的运动状态容易改 变,即速度变化快,而且水和车一起向右运动,所以小车突然向右运动时, 铁球相对小车向左运动。同理,由于乒乓球与同体积的“水球”相比, 质量小,惯性小,乒乓球相对小车向右运动。,1.(多选)(2019江阴一中月考)物理学史是物理科学的重要组成部分,下 列有关物理学史的说法中正确的是 ( ) A.亚里士多德在研究“落体运动”“运动与力的关系”等问题中所犯 的错误告诉我们,在科学研究中单纯依靠“观察”和“经验”往往是靠 不住的 B.伽利略在对自由落体运动的研究中将实验和逻辑推理
11、和谐地结合起 来,丰富了人类的科学思维方式和科学研究方法,随堂巩固,C.笛卡儿通过“理想斜面实验”推翻了“力是维持物体运动的原因”这个观点 D.牛顿站在巨人的肩膀上,通过自己的努力建立了“牛顿三大运动定 律”,奠定了经典物理学的基础,答案 ABD 亚里士多德通过生活现象和经验得出重的物体比轻的物体下落得快,选项A正确;伽利略通过斜面上的匀加速运动外推得出自由落体运动规律,选项B正确;伽利略应用“理想斜面实验”推翻了亚里士多德“力是维持物体运动的原因”的观点,故C项错误;牛顿曾说“我之所以比别人看得远,是因为我站在了巨人的肩膀上”,牛顿所指的巨人是伽利略、笛卡儿等人,故D项正确。,2.(2018
12、淮安调研)对物体的惯性有这样一些理解,你觉得哪些是正确的 ( D ) A.汽车快速行驶时惯性大,因而刹车时费力,惯性与物体的速度大小有关 B.在月球上举重比在地球上容易,所以同一物体在地球上惯性比在月球 上大 C.加速运动时,物体有向后的惯性;减速运动时,物体有向前的惯性 D.不论在什么地方,不论物体原来运动状态如何,物体的惯性是客观存,在的,惯性的大小与物体的质量有关,解析 惯性是物体保持原来的运动状态的性质,与物体速度大小无 关,故A项错误;惯性大小的唯一量度是物体的质量,同一物体,质量不变, 则惯性不变,故B项错误;惯性是物体保持原来的运动状态的性质,无论 是加速运动还是减速运动,故C项
13、错误;惯性大小的唯一量度是物体的质 量,不论在什么地方,不论物体原来运动状态如何,物体的惯性是客观存 在的,惯性的大小与物体的质量有关,故D项正确。,3.(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, 下列结论正确的是 ( ),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 ACD 从题图可以看出,作用力和反作用力等大、反向,且变化 情况相同,选项A、C、D正确。,4.如图所示,人站立在体重计上,下列说法中正确的是 ( B )A.人对体重计的压力和体重计对人的支持力是一对平衡力 B.人对体重计的压力和体重计对人的支持力是一对作用力和反作用力 C.人所受的重力和人对体重计的压力是一对平衡力 D.人所受的重力和人对体重计的压力是一对作用力和反作用力,解析 人对体重计的压力与体重计对人的支持力是一对作用力与 反作用力,A项错误,B项正确;人所受的重力与人对体重计的压力大小相 等、方向相同,既不是一对平衡力,也不是一对作用力和反作用力,C、D 项错误。,
