高考物理考点10 牛顿第一、三定律 6页

1 考点 10 牛顿第一第三定律 考点解读 一、牛顿第一定律 1．定义：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．物体具有的保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质，叫做惯性。牛顿第一定律也叫惯性定律。 3．决定惯性的唯一物理量是质量，所以惯性用质量描述。 4．牛顿第一定律定义了惯性，是牛顿运动定律的基础，同时它还可以视为牛顿第二定律的特殊情况， 即描述 F=0，a=0 的平衡状态。一个物体保持匀速直线运动状态或静止状态，我们就说这个物体处于平衡状 态（中学阶段不考虑在无外力作用下匀速转动的平衡状态）。 二、牛顿第一定律发现史 1．亚里士多德：力是物体运动的原因。 2．伽利略：力不是维持物体运动的原因。 3．笛卡儿：如果匀速直线运动的物体不受外力，它将保持原来的运动状态不变。 （亚里士多德、伽利略和笛卡儿的时代并无力的概念，这里是为了表述方便借用了力的概念） 4．牛顿：总结伽利略和笛卡儿的工作，抽象出力的概念，定义惯性。 三、牛顿第三定律 1．定义：相互作用的两物体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．在牛顿第三定律的补充下，对运动状态相同的多个物体系统，就可以同时使用整体法和隔离法。在 使用整体法时，系统内力相互抵消。学， 四、相互作用力与一对平衡力对比 相互作用力 一对平衡力 适用 任何情况 平衡状态 性质 同一种类（同为重力、弹力或摩擦力） 同一种类或不同种类均可 研究对象/受力物体 两个物体（互为受力物体） 一个物体 施力物体 两个物体（互为施力物体） 其他物体 相同点 大小相等、方向相反、在同一直线上 2 重点考向 考向一 牛顿的第一定律 典例引领 （2018·北京延庆区）在一节火车车厢内有一个光滑的水平桌面，桌上有一个小球。旁边的乘客观察 到，如果火车在水平铁轨上做匀速直线运动，小球在桌面上保持静止。如果火车做加速直线运动，小球就 会由静止开始向后运动。这说明 A．以匀速运动的车厢为参考系，牛顿第一定律成立 B．以加速运动的车厢为参考系，牛顿第一定律成立 C．无论是以匀速运动的车厢为参考系还是以加速运动的车厢为参考系，牛顿第一定律都成立 D．无论是以匀速运动的车厢为参考系还是以加速运动的车厢为参考系，牛顿第一定律都不成立 【参考答案】A 变式拓展 1．下列关于惯性说法正确的是 A．静止在草坪上的足球没有惯性 B．高速公路汽车限速是为了安全，因为速度越大惯性越大 C．歼击机投入战斗前要抛掉副油箱，这是为了减小惯性更加灵活 D．百米赛跑的运动员撞线后还要跑出去一段距离，是由于受到惯性的作用 【答案】C 【解析】一切物体在任何情况下都有惯性，因此静止在草坪上的足球有惯性，A 错误；物体的惯性只与 物体的质量有关，与速度无关，B 错误；惯性大小与物体的质量有关，质量越大，惯性越大，因此歼击 3 机投入战斗前要抛掉副油箱，这是为了减小惯性更加灵活，C 正确；百米赛跑的运动员撞线后还要跑出 去一段距离，是由于惯性还要保持原来的运动状态，而不是受到惯性的作用，D 错误。 考向二 牛顿第三定律 典例引领 （2018·上海高中物理合格考模拟试题）一木块静止在水平桌面上 A．桌面对木块的支持力和木块受的重力是一对平衡力 B．木块对桌面的压力就是木块受的重力，施力物体是地球 C．木块对桌面的压力是弹力，是由于桌面发生形变而产生的 D．木块保持静止是由于木块对桌面的压力与桌面对木块的支持力保持平衡 【参考答案】A 变式拓展 1．鸡蛋与桌面相碰，蛋壳破裂。关于鸡蛋与桌面间的相互作用力，下列说法中正确的是 A．桌面对鸡蛋的力大于鸡蛋对桌面的力 B．桌面对鸡蛋的力小于鸡蛋对桌面的力 C．桌面对鸡蛋的力与鸡蛋对桌面的力大小相等 D．桌面对鸡蛋的力与鸡蛋对桌面的力方向相同 【答案】C 【解析】桌面对鸡蛋的力与鸡蛋对桌面的力是一对作用力与反作用力，根据作用力与反作用力的特点可 知，二者总是大小相等，方向相反，只是蛋壳和桌面能承受的最大力的大小不同，故只有蛋壳才破碎， 选 C。 4 练习精选 考点闯关 1．（2018·全国大联考）在物理学发展史上，伽利略、牛顿等许多科学家为物理学的发展做出了巨大贡献， 以下选项中符合伽利略和牛顿的观点的是 A．两匹马拉车比一屁马拉车跑得快，这说明：物理受的力越大，则速度越大 B．人在沿直线匀速前进的车厢内竖直向上跳起后，将落在起跳点 学. C．汽车刹车时，速度大难以刹停，速度小容易刹停，这说明物体的速度越大惯性越大 D．一个运动的物体，如果不再受力了，它总会逐渐停下来，这说明运动需要力来维持 2．（2018·陕西宝鸡金台区）下列说法正确的是 A．牛顿通过理想斜面实验发现力不是维持物体运动的原因 B．千克、秒、米和牛顿都是力学中的基本单位 C．物体静止时有惯性，一旦开始运动，便不再保持原有的运动状态，也就失去了惯性 D．法国科学家笛卡尔指出：一个不受外界任何影响的运动着的物体，将保持原来的运动，一个静止的 不受外界任何影响的物体，将保持静止 3．（2018·浙江杭州）如图所示为某教室中竖直磁性黑板上静止的一个黑板刷，关于此黑板刷的受力情况， 下列说法不正确的是 A．黑板对黑板刷的作用力竖直向上 B．黑板磁性越强，刷子受到的摩擦力就越大 C．刷子受到四个力 D．黑板与刷子之间有三对作用力与反作用力 4．（2018·广东珠海）2014 年 8 月 19 日，一架客机在起飞不久后遭遇鸟击，导致两个发动机中的一个无 法正常工作，下列关于小鸟和飞机相撞时的说法正确的是 A．小鸟对飞机的作用力比飞机对小鸟的作用力大 B．飞机对小鸟的作用力比小鸟对飞机的作用力大 C．小鸟对飞机的作用力与飞机对小鸟的作用力一样大 5 D．主动撞击的一方产生的作用力大 体验高考 5．（2013·海南卷）科学家关于物体运动的研究对树立正确的自然观具有重要作用。下列说法符合历史事 实的是 A．亚里士多德认为，必须有力作用在物体上，物体的运动状态才会改变 B．伽利略通过“理想实验”得出结论：运动必具有一定速度，如果它不受力，它将以这一速度永远运动 下去 C．笛卡儿指出：如果运动中的物体没有受到力的作用，它将继续以同一速度沿同一直线运动，既不停 下来也不偏离原来的方向 D．牛顿认为，物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质 6．（2014·北京卷）伽利略创造的把实验、假设和逻辑推理相结合的科学方法，有力地促进了人类科学认 识的发展。利用如图所示的装置做如下实验：小球从左侧斜面的 O 点由静止释放后沿斜面向下运动， 并沿右侧斜面上升。斜面上先后铺垫三种粗糙程度逐渐降低的材料时，小球沿右侧斜面上升到的最高 位置依次为 1、2、3，根据三次实验结果的对比，可以得到的最直接的结论是 A．如果斜面光滑，小球将上升到与 O 点等高的位置 B．如果小球不受力，它将一直保持匀速运动或静止状态 C．如果小球受到力的作用，它的运动状态将发生改变 D．小球受到的力一定时，质量越大，它的加速度越小 答案精析 2．D【解析】伽利略通过理想斜面实验发现力不是维持物体运动的原因，故 A 错误；千克、米、秒分别是 质量、长度和时间的单位，都是国际单位制中的基本单位，牛顿是导出单位，故 B 错误；惯性是物体 的固有属性，与运动状态无关，只与质量有关，故 C 错误；法国科学家笛卡尔指出：一个不受外界任 6 何影响的运动着的物体，将保持原来的运动，一个静止的不受外界任何影响的物体，将保持静止，故 D 正确。 笛卡儿指出：如果物体没有受到力的作用，它将保持原来的匀速直线运动状态不变，C 正确；牛顿在伽 利略和笛卡儿的基础上提出了牛顿第一定律，即认为物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态 的性质，D 正确。 6．A【解析】从实验中小球的三种运动情况可以得到，斜面的阻力越小，小球上升的位置越高，如果不受 阻力，就会升到与 O 点等高处，A 正确；而其他选项都不是由实验直接得到的，需要进一步推理或实 验验证，BCD 错误。