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2014届高考一轮复习:3.1牛顿第一定律 牛顿第三定律


第1讲 牛顿第一定律 牛顿第三定律

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牛顿第一定律 Ⅱ(考纲要求)
【思维驱动】16世纪末,伽利略用实验和推理,推翻了已在 欧洲流行了近两千年的亚里士多德关于力和运动的理

论,

开启了物理学发展的新纪元.在以下说法中,与亚里士
多德观点相反的是 ( ).

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A.四匹马拉的车比两匹马拉的车跑得快,这说明:物体受

的力越大,速度就越大
B.一个运动的物体,如果不再受力了,它总会逐渐停下来, 这说明:静止状态才是物体长时间不受力时的“自然状态”

C.两物体从同一高度自由下落,较重的物体下落较快
D.一个物体维持匀速直线运动,不需要受力 解析 亚里士多德认为力是维持物体运动状态的原因,力越 大,物体运动得越快,没有力的作用,物体将会逐渐停下来, 故A、B、C均是亚里士多德的观点,只有D中说法与亚里士

多德的观点相反.
答案 D

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【知识存盘】
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)指出力不是 维持 物体运动的原因,而是 改变 物体运
动状态的原因,即力是产生 加速度 的原因. (2)指出了一切物体都有 称 惯性定律 . 惯性 ,因此牛顿第一定律又

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3.惯性

(1)定义:物体具有保持原
来 匀速直线运动 状态 或 静止 状态的性质. (2)量度: 质量 是物体惯性 大小的唯一量度,

质量大 的物体惯性大, 质量小 的 固有

物体惯性小.
(3)普遍性:惯性是物体的 惯性. 属性,一切物体都有

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牛顿第三定律 Ⅱ(考纲要求)
【思维驱动】 某人用绳子将一桶水从井内向上提的过程中,不计绳子 的重力,以下说法正确的是 ( ).

A.只有在桶匀速上升过程中,绳子对桶的拉力才等于桶

对绳子的拉力
B.桶加速上升的过程中,绳子对桶的拉力大于桶对绳子 的拉力 C.桶加速上升的过程中,绳子对桶的拉力大于桶的重力 D.桶减速向上运动的过程中,绳子对桶的拉力小于桶对

绳子的拉力
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解析

绳子对桶的拉力和桶对绳子的拉力是一对作用力与反

作用力,总是大小相等,与桶的运动状态无关,A、B、D均 错;桶加速上升时,以桶作为研究对象,则桶所受合力向上,

即绳子对桶的拉力大于桶的重力,C项正确.
答案 C

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【知识存盘】 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,另一个物体一定同时对这一

个物体也施加了力.
2.牛顿第三定律: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 .

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作用力与反作用力的关系可总结为“三同、三异、三无关”. ?同大小 ? (1)三同?同时产生、变化、消失 ?同性质 ? ?方向不同 ? (2)三异?作用的对象不同 ?作用的效果不同 ? ?与物体的种类无关 ? (3)三无关?与相互作用的两物体的运动状态无关 ?与是否与另外物体相互作用无关 ?
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考点一

对牛顿第一定律的理解

1.明确了惯性的概念 牛顿第一定律揭示了物体所具有的一个重要属性 ——惯

性.
2.揭示了力的本质 牛顿第一定律对力的本质进行了定义:力是改变物体运 动状态的原因,而不是维持物体运动的原因,物体的运 动并不需要力来维持.

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3.揭示了不受力作用时物体的运动状态 牛顿第一定律描述的只是一种理想状态,而实际中不受 外力作用的物体是不存在的,当物体受外力但所受合力

为零时,其运动效果跟不受外力作用时相同,物体都将
保持静止或匀速直线运动状态不变.

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【典例1】 下列说法中正确的是

(

).

A.牛顿第一定律是通过理想实验方法得出的,可用实 验给以验证 B.物体运动状态发生变化,则物体一定受到力的作用 C.惯性是一种力,惯性定律与惯性的实质是相同的

D.物体的运动不需要力来维持,但物体的运动速度、
质量决定着惯性的大小

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解析

牛顿第一定律是物体在理想条件下的运动规律,反映

的是物体在不受外力的情况下所遵循的运动规律,而自然界 中不受外力的物体是不存在的,故A错;惯性是物体保持原 来运动状态不变的性质,不是力,惯性定律(即牛顿第一定 律)反映了物体在一定条件下的运动规律,C错;由牛顿第一

定律可知,力是改变物体运动状态的原因,故B对;虽然物
体的运动不需要力来维持,但质量是惯性大小的唯一量度, 与其运动速度的大小无关,D错. 答案 B

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【变式跟踪1】 关于惯性的大小,下列说法中正确的是

(
越大,惯性越大

).

A.高速运动的物体不容易停下来,所以物体运动速度 B.用相同的水平力分别推放在地面上的两个材料不同 的物体,则难以推动的物体惯性大 C.两个物体只要质量相同,那么惯性大小就一定相同 D.在月球上举重比在地球上容易,所以同一个物体在 月球上比在地球上惯性小

解析
答案

惯性是物体的固有属性,只与物体的质量有关,

与物体的速度、受力情况和地理位置均无关,C正确. C
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借题发挥 1.对惯性的理解

(1)物体的惯性与物体是否运动无关,与运动状态是否变
化无关. (2)物体的惯性与物体是否受力无关,与受力的大小和方 向无关. (3)物体的惯性与物体的速度大小无关. (4)惯性大小的唯一量度——质量 2.惯性的表现 物体不受外力作用或所受合外力为零时,有保持静止状

态或匀速直线运动状态的性质;物体受到外力作用时,
表现为运动状态改变的难易程度.
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备课札记

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考点二

对牛顿第三定律的理解

【典例2】 某学校教室里的磁性黑板

上通常粘挂一些小磁铁,小磁铁
被吸在黑板上可以用于“贴”挂 图或试题答案,如图3-1-1所示. 关于小磁铁,下列说法中正确的是 黑板上 B.磁铁与黑板间在水平方向上存在两对作用力与反作 用力 图3-1-1 (

).

A.磁铁受到的电磁吸引力大于受到的弹力才能被吸在

C.磁铁受到五个力的作用
D.磁铁受到的支持力与黑板受到的压力是一对平衡力
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解析

磁铁受到重力、电磁吸引力、黑板的弹力和静摩擦力

共四个力的作用,其中重力与静摩擦力、电磁吸引力与弹力

分别是一对平衡力,故A、C错;磁铁与黑板间在水平方向
上存在着相互作用的电磁吸引力和弹力这样两对作用力与反 作用力,故B正确;磁铁受到的支持力和黑板受到的压力是 一对作用力与反作用力,而不是一对平衡力,一对平衡力必 须是同一个物体受到的两个力,故D错.

答案

B

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【变式跟踪2】 马拉车运动时,设马对车的作用力为F,车 对马的作用力为F′.关于F和F′的说法正确的是 ( ).

A.F和F′是一对作用力和反作用力
B.当马与车做加速运动时,F>F′ C.当马与车做减速运动时,F<F′ D.无论马与车做什么运动,F和F′的大小总是相等的

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解析

答案

AD

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借题发挥
作用力和反作用力与一对平衡力的比较

名称
内容 受力物体 不 同

作用力和反作用力 作用在两个相互作用 的物体上

一对平衡力

作用在同一物体上

同时产生,同时消失, 无依赖关系,撤除一

点 依赖关系 相互依存,不可单独 个,另一个可依然存 存在 在,只是不再平衡

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两力作用效果不可 两力作用效果可相互抵

叠加性
不同点

抵消,不可叠加, 消,可叠加,可求合力,
不可求合力 合力为零 可以是同性质的力,也 可以不是同性质的力

力的性质 一定是同性质的力

相同点 大小方向 大小相等、方向相反、作用在同一条直线上

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命题热点4 对牛顿第一定律、第三定律的考查
命题专家评述 题型:选择题 能力:理解能力 命题趋势

高考对牛顿第一定律、牛顿第三定律的考查,主要有两
个命题方向: (1)物理学史 (2)对惯性概念及作用力与反作用力的考查
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阅卷教师揭秘 错因检索 1.忽略课本知识,不了解物理学史.

2.不能正确区分作用力和反作用力与一对平衡力.
3.不能正确理解力与运动的关系,认为只要有力作用在物 体上,物体就运动.

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应对策略 1.正确理解牛顿运动定律的确切含义. 2.注意审题,提取有用信息.

3.弄清要判断的问题属于牛顿的哪个定律所解决的范畴.
4.对于物理学史要注意两点:(1)要知道教材中介绍的物理 学史;(2)要能够把物理学史和相关的问题及物理学家联 系起来.

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高考佐证

【典例1】 (2012·课标全国卷,14)伽利略根据小球在斜面上
运动的实验和理想实验,提出了惯性的概念,从而奠定 了牛顿力学的基础.早期物理学家关于惯性有下列说法, 其中正确的是 ( ).

A.物体抵抗运动状态变化的性质是惯性 B.没有力的作用,物体只能处于静止状态 C.行星在圆周轨道上保持匀速率运动的性质是惯性

D.运动物体如果没有受到力的作用,将继续以同一速
度沿同一直线运动

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解析

物体的惯性指物体本身要保持原来运动状态不变的性

质,或者说是物体抵抗运动状态变化的性质,选项A正确; 没有力的作用,物体将保持静止状态或匀速直线运动状态,

选项B错误;行星在圆周轨道上做匀速圆周运动,而惯性是
指物体保持静止或匀速直线运动的状态,选项C错误;运动 物体如果没有受到力的作用,根据牛顿第一定律可知,物体 将继续以同一速度沿同一直线一直运动下去,选项D正确. 答案 AD

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【典例2】 (2011·上海综合卷,4)在日常生活中,小巧美观
的冰箱贴使用广泛.一磁性冰箱贴贴在冰箱的竖直表面 上静止不动时,它受到的磁力 A.小于受到的弹力 B.大于受到的弹力 ( ).

C.和受到的弹力是一对作用力与反作用力
D.和受到的弹力是一对平衡力 解析 因磁性冰箱贴静止不动,在水平方向上受到两个

力:磁力与弹力,应为一对平衡力,不是作用力与反作 用力,所以D正确,A、B、C错误. 答案 D
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【预测1】 下列说法正确的是
得越快,惯性越大 B.小球在做自由落体运动时,惯性不存在

(

).

A.运动得越快的汽车越不容易停下来,因为汽车运动

C.把一个物体竖直向上抛出后,能继续上升,是因为 物体仍受到一个向上的推力 D.物体的惯性仅与质量有关,质量大的惯性大,质量 小的惯性小

解析

惯性是物体保持原来运动状态的性质,仅由质量

决定,与物体的受力状况及运动状况均无关.一切物体 都具有惯性. 答案 D
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【预测2】 马水平方向拉车,车匀速前进时,下列说法中正
确的有 ( A.马拉车的力与车拉马的力是一对平衡力 B.马拉车的力与车拉马的力是一对不同性质的力 C.马拉车的力与地面对车的阻力是一对平衡力 D.马拉车的力与地面对车的阻力是一对作用力与反作 ).

用力

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解析

马拉车的力与车拉马的力是一对作用力和反作用力,

是同性质的力,A、B均错误;对车进行受力分析,根据力 的平衡条件可知,C正确;马拉车的力与地面对车的阻力是

作用在同一物体上的两个力,是一对平衡力,D错误.
答案 C

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一、对牛顿第一定律及惯性的理解

1.下列说法中正确的是
性质叫惯性,故牛顿运动定律又叫惯性定律

(

).

A.物体在不受外力作用时,保持原有运动状态不变的 B.牛顿第一定律仅适用于宏观物体,只可用于解决物 体的低速运动问题 C.牛顿第一定律是牛顿第二定律在物体的加速度a=0 条件下的特例 D.伽利略根据理想实验推出,如果没有摩擦,在水平

面上的物体,一旦具有某一个速度,将保持这个速度继
续运动下去
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解析

牛顿第一定律表明,物体在不受外力作用时,保持原

来运动状态不变的性质叫惯性,故牛顿第一定律又叫惯性定

律,A错误.牛顿运动定律都是在宏观、低速的情况下得出
的结论,在微观、高速的情况下不成立,B正确.牛顿第一 定律说明了两点含义,一是所有物体都有惯性,二是物体不 受力时的运动状态是静止或匀速直线运动,牛顿第二定律并 不能完全包含这两点意义,C错误.伽利略的理想实验是牛

顿第一定律的基础,D正确.
答案 BD

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2.一汽车在路面情况相同的公路上沿直线行驶,下面关于 车速、惯性、质量和滑行位移的讨论,正确的是 ( ).

A.车速越大,它的惯性越大
B.质量越大,它的惯性越大 C.车速越大,刹车后滑行的位移越长 D.车速越大,刹车后滑行的位移越长,所以惯性越大

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解析

要理解质量是惯性大小的唯一决定因素,惯性是物体

的固有属性,其大小由物体的质量确定,质量越大,惯性越

大,所以A错、B正确.滑行位移应由刹车时的速度确定,
因为刹车过程中,其加速度是相同的,根据v2-v=2as,所 以车速越大,其滑行位移越长,而与其惯性大小无关,所以 C正确、D错误. 答案 BC

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3.就一些实际生活中的现象,某同学试图从惯性角度加以 解释,其中正确的是 ( ).

A.采用了大功率的发动机后,某些一级方程式赛车的速
度甚至能超过某些老式螺旋桨飞机,这表明可以通过科 学进步使小质量的物体获得大惯性 B.射出枪膛的子弹在运动相当长一段距离后连一件棉衣 也穿不透,这表明它的惯性变小了 C.货运列车运行到不同的车站时,经常要摘下或加挂一 些车厢,这会改变它的惯性 D.摩托车转弯时,车手一方面要控制适当的速度,另一

方面要将身体稍微向里倾斜,通过调控人和车的惯性达
到转弯的目的
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解析

采用了大功率的发动机后,可以提高车速,但功率的

大小与惯性无关.只要质量不变,惯性就不变,故A错;惯 性与运动时间无关,故B错;摘下或加挂车厢,会使列车的

质量减小或增大,惯性发生变化,故C对;摩托车转弯时,
身体稍微向里倾斜是改变其受力情况,惯性与力无关,故D 错. 答案 C

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二、对牛顿第三定律的理解 4.关于牛顿第三定律,下列说法正确的是 ( ).

A.对重力、弹力、摩擦力等都适用
B.当相互作用的两个物体相距很远时不适用 C.当相互作用的两个物体做加速运动时不适用 D.相互作用的两个物体没有直接接触时也适用

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解析

对于牛顿第三定律,适用于重力、弹力、摩擦力等几

乎所有的力,而且不管相互作用的两物体的质量如何、运动 状态怎样、是否相互接触都适用.例如,地球吸引地球表面

上的石块,石块同样以相同大小的力吸引地球,且不管接触
不接触,都互相吸引,所以B、C错误,A、D正确. 答案 AD

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5.人在沼泽地行走时容易下陷,下陷时有关力的大小关系 下列说法正确的是 ( ).

A.人对沼泽地面的压力大于沼泽地面对人的支持力
B.人对沼泽地面的压力等于沼泽地面对人的支持力 C.人对沼泽地面的压力小于沼泽地面对人的支持力 D.人所受合外力为零

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解析

人对沼泽地面的压力与沼泽地面对人的支持力是一对

作用力与反作用力,所以大小相等、方向相反,即B正确, A、C均错.人下陷,则说明沼泽地面对人的支持力小于重

力,即人所受合外力竖直向下,所以D错误.
答案 B

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6.如图3-1-2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

图3-1-2 A.甲对乙的拉力大于乙对甲的拉力,所以甲获胜 B.当甲把乙匀速拉过去时,甲对乙的拉力大小等于乙对 甲的拉力大小 C.当甲把乙加速拉过去时,甲对乙的拉力大于乙对甲的

(

).

拉力
D.甲对乙的拉力大小始终等于乙对甲的拉力大小,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
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解析

物体的运动状态是由其自身的受力情况决定的,只有

当物体所受的合外力不为零时,物体的运动状态才会改变, 不论物体处于何种状态,物体间的作用力与反作用力总是大 小相等,方向相反,由于它们作用在不同的物体上,其效果 可以不同.甲加速前进的原因是甲受到的地面的摩擦力大于 绳子对甲的拉力;乙加速后退的原因是绳子对乙的拉力大于 乙受到的地面的摩擦力;但是,根据牛顿第三定律,甲对乙

的拉力大小始终等于乙对甲的拉力大小.B、D正确.
答案 BD

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见Word版活页训练

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