1、第10课时牛顿第一定律牛顿第三定律一、牛顿第一定律1.内容:一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态,直到有外力迫使它改变这种状态为止。2.意义揭示了力与运动的关系,说明力不是维持物体运动状态的原因,而是改变物体运动状态的原因。3.惯性:物体保持原来运动状态的性质叫惯性,质量是物体惯性大小的唯一量度。二、牛顿第三定律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.内容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,作用在同一直线上。1.判断下列说法对错。(1)只有运动的物体有惯性,静止的物体没有惯性。()(2)
2、牛顿第一定律不能用实验验证。()(3)先有作用力后有反作用力。()(4)人走在松软的土地上下陷时,人对地面的压力大于地面对人的支持力。()(5)牛顿第三定律中的“总是”说明对于任何物体,在任何情况下定律都是成立的。()答案(1)(2)(3)(4)(5)2.下列对牛顿第一定律和惯性的分析正确的是()A.沿水平方向匀速飞行的飞机投弹时,如果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,你向上跳起来后,不会落到原地C.摩托车做飞跃障碍物的表演时为了减少向前翻车的危险,应该后轮先着地D.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答案C3.牛顿第二定律的表达式可以写成m=
3、Fa,对某个物体来说,它的质量m()A.跟合外力F成正比B.跟合外力F与加速度a都无关C.跟它的加速度a成反比D.跟合外力F成反比,跟它的加速度a成正比答案B4.关于作用力与反作用力,下列说法中正确的是()A.物体相互作用时,先有作用力而后才有反作用力B.作用力与反作用力大小相等、方向相反,作用在同一条直线上,因此它们的合力为零C.弹力的反作用力一定是弹力D.马能将车拉动,是因为马拉车的力大于车拉马的力答案C考点一物理学史牛顿第一定律1.明确了惯性的概念牛顿第一定律明确了一切物体所具有的一种固有属性惯性,即物体保持原来的匀速直线运动状态或静止状态的性质。2.揭示了力的本质力是改变物体运动状态的
4、原因,而不是维持物体运动状态的原因。3.惯性的特性(1)普遍性:惯性是物体的固有属性,一切物体都具有惯性。(2)无关性:惯性与物体的运动状态无关,与物体所处的位置无关,无论物体处于怎样的运动状态、处于何处,惯性总存在。(3)唯一性:质量是惯性大小的唯一量度。4.惯性的表现形式(1)在物体不受外力时,惯性表现为保持原来的静止状态或匀速直线运动状态。(2)在物体所受合外力不为零时,惯性表现为运动状态改变的难易程度,质量越大,惯性越大,运动状态越难改变。例1下列关于惯性的说法正确的是()A.跳远运动员可通过助跑来增大惯性B.汽车匀速运动时惯性小,急刹车时惯性大C.匀速前进的火车上,由于惯性,原地向上
5、起跳的乘客将落在起跳点D.向东行驶的汽车突然刹车,由于惯性,乘客会向西倾倒答案C质量是惯性大小的唯一量度,跳远运动员不能通过助跑来增大惯性,A错误;惯性是物体的固有属性,与运动还是静止无关,B错误;匀速前进的火车上,由于惯性,原地起跳的乘客将落在起跳点,故C正确;向东行驶的汽车突然刹车,由于惯性,乘客会向东倾倒,故D错误。例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、质量和滑行路程的讨论,正确的是()A.车速越快,它的惯性越大B.质量变大,它的惯性不变C.车速越快,刹车后滑行的路程越长D.若刹车后滑行的路程越长,其惯性越大答案C质量是物体惯性大小的唯一的量度,与物体的运动状态
6、无关,故A、B错误;车速越快,所需制动距离越大,与物体惯性的大小无关,所以C正确,D错误。1.(多选)关于牛顿第一定律的说法正确的是()A.牛顿第一定律是理想的实验定律B.牛顿第一定律说明力是改变物体运动状态的原因C.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答案BD牛顿第一定律不是实验定律,它是以伽利略理想斜面实验为基础,经过科学抽象、归纳推理总结出来的,故A错误;惯性是物体保持原有运动状态不变的一种性质,而惯性定律即牛顿第一定律,反映的是物体不受力作用时的运动规律,故C错误;根据牛顿第一定律可知,物体的运动不需要力来维持,但物体运动状态改变时必须有力的作用,故B、D正确。2.
7、下列说法正确的是()A.在高速公路上高速行驶的轿车的惯性比静止在货运场的集装箱货车的惯性大B.牛顿第一定律是根据理论推导出来的C.在粗糙水平面上滚动的小球最后会停下来是因为小球的惯性逐渐变为零D.物体的速度逐渐增大同时加速度逐渐减小是有可能的答案D惯性大小与物体的质量有关,质量越大,惯性越大,惯性大小与速度无关,所以高速行驶的轿车的惯性比静止在货运场的集装箱货车的惯性小,故A错误;牛顿第一定律是根据实验和逻辑推理得出来的,故B错误;在粗糙水平面上滚动的小球最后会停下来是因为小球受到阻力,小球的惯性不变,故C错误;如果加速度方向与速度方向相同,虽然加速度减小,但物体速度是增大的,所以D选项正确。
8、3.将木块放在小车上,使木块与小车一起向右匀速运动,当小车被挡板挡住时,下列实验现象正确的是()A.假设小车上表面光滑,木块将如图甲所示向前倾倒B.假设小车上表面光滑,木块将如图乙所示向前滑动C.假设小车上表面粗糙,木块将如图丙所示向后倾倒D.假设小车上表面粗糙,木块将如图乙所示向前滑动答案B当小车被挡板挡住时,小车将停下。如果小车上表面光滑,则木块下部不受摩擦力,此时整个木块将由于惯性而保持向右的匀速直线运动状态,A错误,B正确;如果小车上表面粗糙,则木块上部由于惯性将继续向右运动,但下部受到一个向左的摩擦力,此时木块将如题图甲所示向前倾倒,C、D错误。考点二牛顿第三定律的理解和应用1.相互
9、作用力的特点(1)三同同大小同时产生、变化、消失同性质(2)三异反向异体(即作用力、反作用力作用在不同物体上)不同效果(3)二无关与相互作用的两物体的运动状态无关与是否和其他物体相互作用无关2.一对平衡力与作用力、反作用力的比较名称项目一对平衡力作用力与反作用力作用对象同一个物体两个相互作用的不同物体作用时间不一定同时产生、同时消失一定同时产生、同时消失力的性质不一定相同一定相同作用效果可相互抵消不可抵消例3下列关于作用力和反作用力的说法正确的是()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是一对平衡力C.人推车前进,人对车的作用力大于车对人的
10、作用力D.物体在地面上滑行,不论物体的速度多大,物体对地面的摩擦力与地面对物体的摩擦力始终大小相等答案D作用力与反作用力同时产生、同时变化、同时消失,物体对地面产生压力的同时地面对物体产生支持力,选项A错误;物体对地面的压力和地面对物体的支持力作用在不同的物体上,是作用力与反作用力,选项B错误;人推车前进,人对车的作用力与车对人的作用力是作用力与反作用力,大小相等,方向相反,选项C错误;物体在地面上滑行,不论物体的速度多大,物体对地面的摩擦力与地面对物体的摩擦力始终大小相等,选项D正确。易错提醒判断作用力和反作用力的方法一看受力物体。作用力和反作用力应作用在两个相互作用的物体上。二看产生的原因
11、。作用力和反作用力是由于相互作用而产生的,一定是同种性质的力。变式(2020浙江1月选考,2,3分)如图所示,一对父子掰手腕,父亲让儿子获胜。若父亲对儿子的力记为F1,儿子对父亲的力记为F2,则()A.F2F1B.F1和F2大小相等C.F1先于F2产生D.F1后于F2产生答案B1.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()A.变大B.变小C.不变D.无法判断答案B吊扇不转时,F拉=G,当吊扇转动时,扇叶对空气有一个向下的力,根据牛顿第三定律,空气对扇叶有一个向上的力,由平衡条件可得F拉+F空=G,故有F拉m2)随车一起匀速运动,当车突然停止时,若不考
12、虑其他阻力,则两个小球()A.一定相碰B.一定不相碰C.不一定相碰D.无法确定答案B因小车表面光滑,故小球在水平方向上不受外力作用,原来两小球与小车有相同的速度,当车突然停止时,由于惯性,两小球的速度将不变,所以不会相碰。12.(2019浙江杭州高三上期末)如图所示,用弹簧测力计水平拉桌面上的物块,下列说法正确的是()A.物块一定受到2个力的作用B.弹簧测力计对手和对物块的力是一对作用力和反作用力C.若物块静止,是因为弹簧测力计的拉力小于桌面对物块的摩擦力D.若物块加速运动,物块拉弹簧测力计的力与弹簧测力计拉物块的力大小相等答案D物块受重力、支持力、弹簧测力计的拉力、摩擦力共4个力作用,故A错
13、误;作用力与反作用力为甲对乙和乙对甲的作用,故B错误;根据平衡条件可知,物块静止,是因为弹簧测力计对物块的拉力小于桌面对物块的最大静摩擦力,故C错误;物块拉弹簧测力计的力与弹簧测力计拉物块的力是一对作用力与反作用力,所以大小相等,与物块的运动状态无关,故D正确。B组能力提升13.如图所示,用弹簧测力计悬挂一个重G=10N的金属块,使金属块一部分浸在台秤上的水杯中(水不会溢出)。若弹簧测力计的示数变为FT=6N,则台秤的示数比金属块没有浸入水前()A.保持不变B.增加10NC.增加6ND.增加4N答案D对金属块受力分析,由平衡条件可知,水对金属块的浮力为F=G-FT=4N,方向竖直向上,则由牛顿
14、第三定律可得,金属块对水的作用力大小为F=F=4N,方向竖直向下,所以台秤的示数比金属块没有浸入水前增加了4N,选项D正确。14.如图所示,一容器固定在一个小车上,在容器中分别悬挂一只铁球和一只乒乓球,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,两球的运动情况是(以小车为参考系)()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答案C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容器向左运动,C正确。15.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只铁球和一只乒乓球。容器中的水和铁球、乒乓球都处于静
15、止状态。当容器随小车突然向右运动时,两球的运动情况是(以小车为参考系)()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答案A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,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。16.如图所示,将两个相同的条形磁铁吸在一起,置于桌面上,下列说法中正确的是()A.甲对乙的压力的大小小于甲的重力的大小B.甲对乙的压力的大小等于甲的重力的大小C.乙对桌面的压力的大小等于甲、乙的总重力大小D.乙对桌面的压力的大小小于甲、乙的总重力大小 答案C以甲为研究对象,甲受重力、乙的支持力及乙的吸引力而处于平衡状态,根据平衡条件可知,乙对甲的支持力大小等于甲受到的重力和吸引力的大小之和,大于甲的重力大小,由牛顿第三定律可知,甲对乙的压力大小大于甲的重力大小,故A、B错误;以整体为研究对象,整体受重力、支持力而处于平衡状态,故桌面对乙的支持力等于甲、乙的总重力的大小,由牛顿第三定律可知乙对桌面的压力大小等于甲、乙的总重力大小,故C正确,D错误。
