1、第三章 第1講 牛頓第一定律 牛頓第三定律3體系構建考綱點擊1.牛頓運動定律、牛頓定律的應用 ()2.超重和失重 ()3.單位制 ()實驗四：驗證牛頓運動定律復習指導1.對本章知識的考查常以“運動模型”為載體考查對牛頓運動定律的理解和應用，其中重點是對牛頓第二定律的考查。題型有選擇、計算、實驗等，難度中等或中等偏上。2.理解牛頓第一定律和牛頓第三定律，掌握理想化的物理分析方法。3.熟練應用牛頓第二定律解決動力學問題及運用超失重的知識定性分析一些力學現象。4.綜合運用牛頓運動定律和運動學規律分析、解決多階段(過程)的運動問題。牛頓第一定律1牛頓第一定律(1)內容：一切物體總保持勻速直線運動狀態或

2、靜止狀態，除非作用在它上面的力迫使它改變這種狀態。(2)意義：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。指出力不是維持物體運動狀態的原因，而是改變物體運動狀態的原因，即產生加速度的原因。2慣性(1)定義：物體具有保持原來勻速直線運動狀態或靜止狀態的性質。(2)特點：慣性是一切物體都具有的性質，是物體的固有屬性，與物體的運動情況和受力情況無關。(3)量度：質量是慣性大小的唯一量度，質量大的物體慣性大，質量小的物體慣性小。1慣性和慣性定律的區別(1)慣性是物體保持原有運動狀態不變的一種性質，與物體是否受力、受力的大小無關。(2)慣性定律(牛頓第一定律)則反映物體在一定條件下的運動規律。

3、2牛頓第一定律的意義(1)牛頓第一定律描述了物體不受外力時的狀態，而物體不受力的情形是不存在的，因此牛頓第一定律不是實驗定律。(2)牛頓第一定律明確了力是改變物體運動狀態的原因。1下列對運動的認識正確的是()A亞里士多德認為必須有力作用在物體上，物體才能運動，沒有力的作用，物體就靜止B伽利略認為如果完全排除空氣的阻力，所有的物體將下落得同樣快C牛頓認為力不是維持物體速度的原因，而是改變物體速度的原因D伽利略根據理想實驗推論出，若沒有摩擦，在水平面上運動的物體將保持其速度繼續運動下去解析：選BCD力是改變物體運動狀態的原因，而不是維持物體運動狀態的原因，故選項A的說法不對，B、C、D正確。牛頓第

4、三定律1作用力和反作用力兩個物體之間的作用總是相互的，一個物體對另一個物體施加了力，另一個物體一定同時對這個物體也施加了力。力是物體與物體間的相互作用，物體間相互作用的這一對力通常叫做作用力和反作用力。2內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。3意義建立了相互作用物體之間的聯系及作用力與反作用力的相互依賴關系。對牛頓第三定律的理解(1)作用力與反作用力的比較：四同同大小無論在任何情況下，作用力和反作用力必定大小相等同直線作用力和反作用力一定在同一條直線上同性質作用力和反作用力一定是同一性質的力同存在作用力和反作用力總是同時產生，同時變化，同時消失三不同不同

5、向作用力和反作用力的方向相反不同點作用力和反作用力作用在兩個物體上，力的作用點不同不同效果作用力和反作用力在兩個物體上的作用效果不同三無關與物體的種類無關與相互作用的兩物體的運動狀態無關與是否與另外的物體相互作用無關 (2)應用牛頓第三定律應注意的問題：定律中的“總是”說明對于任何物體，在任何條件下牛頓第三定律都是成立的。牛頓第三定律說明了作用力和反作用力中，若一個產生或消失，則另一個必然同時產生或消失，否則就違背了“相互關系”。(3)相互作用力與平衡力的比較：對應名稱比較內容作用力和反作用力一對平衡力不同點受力物體作用在兩個相互作用的物體上作用在同一物體上依賴關系同時產生，同時消失，相互依存

6、，不可單獨存在無依賴關系，撤除一個，另一個可依然存在，只是不再平衡疊加性兩力作用效果不可抵消，不可疊加，不可求合力兩力作用效果可相互抵消，可疊加，可求合力，合力為零力的性質一定是同性質的力可以是同性質的力，也可以是不同性質的力相同點大小方向大小相等、方向相反、作用在同一條直線上2(2011·浙江高考)如圖311所示，甲、乙兩人在冰面上“拔河”。兩人中間位置處有一分界線，約定先使對方過分界線者為贏。若繩子質量不計，冰面可看成光滑，則下列說法正確的是()圖311A甲對繩的拉力與繩對甲的拉力是一對平衡力B甲對繩的拉力與乙對繩的拉力是作用力與反作用力C若甲的質量比乙大，則甲能贏得“拔河”比賽

7、的勝利D若乙收繩的速度比甲快，則乙能贏得“拔河”比賽的勝利解析：選C根據牛頓第三定律可知甲對繩的拉力與繩對甲的拉力是一對作用力與反作用力，選項A錯；因為甲和乙的力作用在同一個物體上，故選項B錯；根據動量守恒定律有m1x1 m2x2，若甲的質量比較大，甲的位移較小，乙先過界，選項C正確；“拔河”比賽的輸贏只與甲、乙的質量有關，與收繩速度無關，選項D錯誤。對牛頓第一定律的理解及應用命題分析牛頓第一定律是高考中的重要考點，在近幾年高考中，單獨被考查到的機率不大，考查的形式多為選擇題，難度中等偏下。例1如圖312為伽利略的“理想實驗”示意圖，兩個斜面對接，讓小球從其中一個固定的斜面滾下，又滾上另一個傾

8、角可以改變的斜面，斜面的傾角逐漸減小直至為零。這個實驗的目的是為了說明()圖312A如果沒有摩擦，小球將運動到與釋放時相同的高度B如果沒有摩擦，小球運動時機械能守恒C維持物體做勻速直線運動并不需要力D如果物體不受到力，就不會運動解析為反駁亞里士多德關于物體運動和力關系的錯誤觀點，伽利略依據可靠的事實為基礎，以抽象為主導，經過科學推理，做了這個想象中的實驗，實驗的真正目的是找出運動和力的關系，并非選項A和B敘述的情況，故A、B均錯，C正確；在不受外力作用時，一切物體都有保持勻速直線運動或靜止狀態的性質，故D錯誤。答案C現實中不能完全消除一切阻力，也不能把水平木板做得無限長，所以伽利略的實驗是個“

9、理想實驗”，但它卻指出了物體在不受外力作用時的狀態，所以仍有實際意義。變式訓練1在物理學發展史上，伽利略、牛頓等許許多多科學家為物理學的發展做出了巨大貢獻。以下選項中符合伽利略和牛頓的觀點的是()A人在沿直線加速前進的車廂內，豎直向上跳起后，將落在起跳點的后方B兩匹馬拉車比一匹馬拉車跑得快，這說明：物體受的力越大則速度就越大C兩物體從同一高度做自由落體運動，較輕的物體下落較慢D一個運動的物體，如果不再受力了，它總會逐漸停下來，這說明：靜止狀態才是物體不受力時的“自然狀態”解析：選A人在沿直線加速前進的車廂內，豎直向上跳起后，由于慣性，人具有起跳時車的速度，但由于車是加速的，故人將落在起跳點的后

10、方，這正是伽利略、牛頓的觀點，亞里士多德卻認為力是維持物體運動的原因，物體受力大運動就快，所以才有輕的物體下落較慢及靜止狀態才是物體不受力時的“自然狀態”等錯誤看法。只有A選項是伽利略、牛頓的觀點，故選A。對牛頓第三定律的理解及應用命題分析近幾年高考中對本考點單獨考查的概率不大，常把本考點與其他知識綜合起來考查，題型為選擇題或計算題。例2一個箱子放在水平地面上，箱內有一固定的豎直桿，在桿上套著一個環，箱與桿的質量為M，環的質量為m，如圖313所示，已知環沿桿勻加速下滑時，環與桿間的摩擦力大小為Ff，則此時箱對地面的壓力大小為多少？圖313思維流程第一步：抓信息關鍵點關鍵點信息獲取(1)環沿桿勻

11、加速下滑時環對桿的作用力不等于環的重力(2)箱對地面的壓力大小為多少箱對地面的壓力大小等于地面對箱的支持力大小第二步：找解題突破口(1)要求箱對地面的壓力，可利用牛頓第三定律先求出地面對箱的支持力。(2)以箱(不包括環)為研究對象，根據共點力平衡求出地面對箱的支持力。第三步：條理作答解析環在豎直方向上受力情況如圖甲所示，受重力mg和桿給它豎直向上的摩擦力Ff，根據牛頓第三定律，環應給桿一個豎直向下的摩擦力Ff，故箱子在豎直方向上受力如圖乙所示，受重力Mg，地面對它的支持力FN及環給它的摩擦力Ff，由于箱子處于平衡狀態，可得，FNFfMgFfMg。根據牛頓第三定律，箱子對地面的壓力大小等于地面對

12、箱子的支持力大小，則FNFfMg。答案FfMg牛頓第三定律的應用方法(1)根據作用力求反作用力：作用力與反作用力，二者一定等大、反向、分別作用在兩個物體上，故本題可對箱子受力分析求出支持力。在箱子受力分析中最容易出錯的是環給箱子的力，為避免出錯，可先對環受力分析，然后結合牛頓第三定律反推環給箱子的力。(2)研究對象的選取方法：整體法和隔離法是高中物理中常用的方法之一，特別是涉及兩個或兩個以上的物體時，往往會用到此法。在本題中用到了隔離法，把環和箱子隔離開來分別受力分析，再利用牛頓第三定律和物體平衡的知識解出相應的結果。變式訓練2.如圖314所示為雜技“頂竿”表演，一人站在地上，肩上扛一質量為M

13、的豎直竹竿，當竿上一質量為m的人以加速度a加速下滑時，竿對“底人”的壓力大小為()圖314A(Mm)gB(Mm)gmaC(Mm)gma D(Mm)g解析：選B對竿上的人分析：受重力mg，摩擦力Ff，有mgFfma，竿對人有摩擦力，人對竿也有反作用力摩擦力，且大小相等，方向相反，對竿分析：受重力Mg，摩擦力Ff，方向向下，支持力FN，有MgFfFN，又因為竿對“底人”的壓力FN和“底人”對竿的支持力FN是一對作用力與反作用力，由牛頓第三定律，得到FN(Mm)gma。糾錯藍本對作用力和反作用力的錯誤認識示例一物體受繩子的拉力作用由靜止開始前進，先做加速運動，然后改為勻速運動，再改做減速運動。則下列說法中正確的是()A加速前進時，繩子拉物體的力大于物體拉繩子的力B減速前進時，繩子拉物體的力小于物體拉繩子的力C只有勻速前進時，繩子拉物體的力與物體拉繩子的力大小相等D不管物體如何前進，繩子拉物體的力與物體拉繩子的力大小總相等嘗試解答選D繩拉物體的力與物體拉繩子的力是一對作用力和反作用力。根據牛頓第三定律，