牛頓運動定律第三章主干內容學科素養牛頓運動定律及其應用1.本章是高考的重點，單獨考查多為選擇題，與直、曲線運動，電磁學等知識點結合考查多為計算題．2.本章考查多元化．綜合考查的概率大．牛頓運動定律與曲線運動、電磁學等知識點綜合，突出物理知識在生活中的應用的命題趨勢較為強烈；同時動力學圖像問題的分析也應給予足夠的關注．本章是考查“物理觀念、科學思維”素養的重要知識；本章實驗是考查“科學探究”素養的熱點.超重和失重實驗四：驗證牛頓運動定律第1講牛頓第一定律牛頓第三定律【備考指南】高考對牛頓第一、第三定律很少單獨命題，但弄清楚慣性、作用力和反作用力的關系是進一步學好物理的至關重要的一環．復習本講時，要側重對概念和規律的理解及應用．欄目導航01知識梳理回顧03核心素養提升02要點各個擊破04配套訓練知識梳理回顧11．內容：一切物體總保持__________________狀態或______狀態，除非作用在它上面的力迫使它__________這種狀態．2．意義(1)指出力不是______物體運動的原因，而是______物體運動狀態的原因，即力是產生________的原因．(2)指出了一切物體都有______，因此牛頓第一定律又稱為__________．(3)牛頓第一定律描述的只是一種_______狀態，而實際中不受力作用的物體是不存在的，當物體受外力但_______________時，其運動效果跟不受外力作用時相同，物體將保持靜止或勻速直線運動狀態．一牛頓第一定律勻速直線運動

靜止

改變

維持

改變

加速度

慣性

慣性定律

理想

所受合力為零

3．慣性(1)定義：物體具有保持原來_______________狀態或_______狀態的性質．(2)量度：________是物體慣性大小的唯一量度，________的物體慣性大，________的物體慣性小．(3)普遍性：慣性是物體的________屬性，一切物體都有慣性，與物體的運動情況和受力情況__________．勻速直線運動

靜止

質量

質量大

質量小

固有

無關

【對點小練】1．(2019年淄博三模)意大利科學家伽利略在研究物體變速運動規律時，做了著名的“斜面實驗”，他測量了銅球在較小傾角斜面上的運動情況，發現銅球做的是勻變速直線運動，且銅球加速度隨斜面傾角的增大而增大，于是他對大傾角情況進行了合理的外推，由此得出的結論是(

)A．物體都具有保持原來運動狀態的屬性，即慣性B．自由落體運動是一種勻變速直線運動C．力是使物體產生加速度的原因D．力不是維持物體運動的原因【答案】B【解析】銅球在較小傾角斜面上運動時，銅球做的是勻變速直線運動，且銅球加速度隨斜面傾角的增大而增大，傾角最大的情況就是90°時，這時物體做自由落體運動，由此得出的結論是自由落體運動是一種勻變速直線運動，選項B正確，選項A、C、D錯誤．1．作用力和反作用力兩個物體之間的作用總是________出現的．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一物體也施加了力，這一對力叫做作用力和反作用力．2．牛頓第三定律(1)內容：兩個物體之間的作用力和反作用力總是____________、__________、作用在______________．(2)表達式：F反＝－F.(3)牛頓第三定律的適用性：不僅適用于靜止的物體之間，也適用于相對運動的物體之間，這種關系與作用力的性質、物體質量的大小、作用方式、物體的運動狀態及參考系的選擇均無關．二牛頓第三定律成對

大小相等

方向相反

同一直線上

【對點小練】2．(2019年北京名校模擬)一匹馬拉著車前行．關于馬拉車的力和車拉馬的力的大小關系，下列說法中正確的是(

)A．馬拉車的力總是大于車拉馬的力B．馬拉車的力總是等于車拉馬的力C．加速運動時，馬拉車的力大于車拉馬的力D．減速運動時，馬拉車的力小于車拉馬的力【答案】B【解析】馬拉車的力和車拉馬的力是一對作用力與反作用力，它們總是大小相等、方向相反，加速運動或者減速運動時，馬拉車的力仍等于車拉馬的力，故A、C、D錯誤，B正確．1．單位制由________單位和________單位一起組成了單位制．(1)基本物理量：反映物理學基本問題的物理量．如力學中選定的三個基本物理量：______、______和______．(2)基本單位：單位制中所選定的基本物理量的________.在力學中，基本單位就是選定的________、__________和________這3個物理量的單位，它們的單位分別是________、________和________．三力學單位制基本

導出

長度

質量

時間

單位

長度

質量

時間

m

kg

s

(3)導出物理量：由________物理量根據有關物理公式推導出來的其他物理量．如________、_________等．(4)導出單位：由基本物理量根據物理關系推導出的其他物理量的單位．常見的速度單位m/s、加速度單位m/s2就是________單位．特別要注意的是力的單位是________單位，而不是基本單位．基本

速度

加速度

導出

導出

2．國際單位制中的基本物理量和基本單位物理量名稱單位名稱單位符號長度米m質量千克kg時間秒s電流安[培]A熱力學溫度開[爾文]K物質的量摩[爾]mol發光強度坎[德拉]cd【對點小練】3．新型冠狀病毒模擬如圖所示，它的大小在納米的數量級下，根據我們高中所學內容，下列單位屬于國際單位制的基本單位的是(

)A．牛頓 B．焦耳C．米 D．米/秒【答案】C要點各個擊破2要點1對牛頓第一定律和慣性概念的理解1．牛頓第一定律的意義(1)揭示了物體的一種固有屬性：牛頓第一定律揭示了物體所具有的一個重要屬性——慣性．(2)揭示了力的本質：牛頓第一定律明確了力是改變物體運動狀態的原因，而不是維持物體運動的原因，物體的運動不需要力來維持．(3)揭示了物體不受力作用時的運動狀態：物體不受力時(實際上不存在)，與所受合外力為零時的運動狀態表現是相同的．2．慣性的兩種表現形式(1)物體不受外力或所受的合外力為零時，慣性表現為使物體保持原來的運動狀態不變(靜止或勻速直線運動)．(2)物體受到外力時，慣性表現為運動狀態改變的難易程度．慣性大，物體的運動狀態較難改變；慣性小，物體的運動狀態容易改變．3．慣性是一切物體都具有的性質，是物體的固有屬性．質量是慣性大小的唯一量度，與物體的運動狀態和受力情況等無關．例1高鐵在長直的水平軌道上勻速行駛，某乘客正上方一行李包不慎掉下，正好落到乘客身上，這是因為(

)A．行李包下落時，車廂內空氣給它一向前的力，帶著它隨同火車一起向前運動B．行李包下落瞬間，行李架給它一向前的力，推動它隨同火車一起向前運動C．行李包下落時，車在繼續向前運動，所以落點必定偏后一些，只是由于時間很短，偏后距離很小，不明顯而已D．行李包下落時，在水平方向上始終具有和車相同的速度【答案】D【解析】下落前，行李包隨火車一起做勻速直線運動，下落后，由于慣性，行李包在水平方向上繼續做勻速直線運動，具有和車相同的水平速度，選項D正確．練1

(多選)17世紀，意大利物理學家伽利略根據如圖所示的斜面實驗指出：在水平面上運動的物體之所以會停下來，是由于受到摩擦阻力的緣故，你認為下列陳述正確的是(

)A．該實驗是一理想實驗，是在思維中進行的，無真實的實驗基礎，故其結果是荒謬的B．該實驗是以可靠的事實為基礎，經過抽象思維，抓住主要因素，忽略次要因素，從而更深刻地反映自然規律C．該實驗證實了亞里士多德“力是維持物體運動的原因”的結論D．該實驗為牛頓第一定律的提出提供了有力的實驗依據【答案】BD【解析】“伽利略斜面實驗”是一理想實驗，但是建立在真實的實驗基礎之上，經過抽象思維，抓住主要因素，忽略次要因素，從而更深刻地反映自然規律，選項B正確，A錯誤；該實驗說明亞里士多德“力是維持物體運動的原因”的結論是錯誤的，選項C錯誤；該實驗為牛頓第一定律的提出提供了有力的實驗依據，選項D正確．綜上本題選B、D．要點2對牛頓第三定律的理解1．作用力與反作用力的“三同、三異、三無關”(1)“三同”：①大小相同；②性質相同；③變化情況相同．(2)“三異”：①方向不同；②受力物體不同；③產生效果不同．(3)“三無關”：①與物體的種類無關；②與物體的運動狀態無關；③與物體是否和其他物體存在相互作用無關．2．相互作用力與平衡力的比較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、同時消失不一定同時產生、同時消失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性質不一定相同相同點大小、方向都是大小相等、方向相反、作用在同一條直線上例2

(2019年樂山月考)如圖所示，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贏．若繩子質量不計，冰面可看成是光滑的，則下列說法正確的是(

)A．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

思路由于是在冰面上“拔河”，冰面可看成是光滑的，不考慮摩擦力；又因繩子質量不計，則甲對繩的拉力與乙對繩的拉力總是大小相等、方向相反的，再用運動學關系來分析求解．【答案】C【解析】甲對繩的拉力與繩對甲的拉力是作用力和反作用力，選項A錯誤；繩靜止時，甲對繩的拉力與乙對繩的拉力是一對平衡力，選項B錯誤；若甲的質量比乙的質量大，則甲的加速度比乙的小，可知乙先到分界線，故甲能贏得“拔河”比賽的勝利，選項C正確；收繩速度的快慢并不能決定“拔河”比賽的輸贏，選項D錯誤．【答案】D應用牛頓第三定律需注意的三個問題1．定律中的“總是”說明對于任何物體，在任何情況下牛頓第三定律都是成立的．2．作用力與反作用力雖然等大反向，但因所作用的物體不同，所產生的效果(運動效果或形變效果)往往不同．3．作用力與反作用力只能是一對物體間的相互作用力，不能涉及第三個物體．核心素養提升3牛頓第三定律在受力分析中的妙用1．方法概述在對物體進行受力分析時，如果不便于分析物體受到的某些力，則可以通過分析其反作用力來解決問題，牛頓第三定律將起到非常重要的轉換研究對象的作用，使得我們對問題的分析思路更靈活、更寬闊．2．常見類型物體與地面(或其他受力未知的物體)相互作用，求物體對地面(或其他物體)的作用力．3．解題思路(1)根據所求問題應用整體法或隔離法選擇研究對象．(2)根據牛頓第三定律轉換研究對象，進行受力分析．例題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，如圖所示．已知環沿桿勻加速下滑時，環與桿間的摩擦力大小為f，則此時箱對地面的壓力大小為(

)A．Mg＋f

B．Mg－fC．Mg＋mg

D．Mg－mg點評：這類題目主要考查相互作用觀等“物理觀念”素養，考查牛頓運動定律在生活中的應用、解