当前位置：首页 > 2021高考物理一轮复习第三章牛顿运动定律第一节牛顿第一定律牛顿第三定律学案新人教版
第一节 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
(1)指出了一切物体具有惯性，因此牛顿第一定律又称惯性定律．
(2)指出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，即力是产生加速度的原因．
(3)当物体不受力时，物体总保持匀速直线运动状态或静止状态． 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，与物体的运动状态、受力情况、地理位置均无关，质量大的物体惯性大，质量小的物体惯性小．
(3)普遍性：惯性是物体的固有属性，一切物体都有惯性．
1．关于牛顿第一定律，下列说法中正确的是( ) A．它表明了力是维持物体运动状态的原因 B．它表明了物体具有保持原有运动状态的性质 C．它表明了改变物体的运动状态并不需要力
D．由于现实世界不存在牛顿第一定律所描述的物理过程，所以牛顿第一定律没有用处 答案：B
二、牛顿第三定律
(1)作用力与反作用力：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，另一个物体同时对这个物体也施加了力．
(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、作用在同一条直线上．
(3)表达式：F＝－F′．
(4)意义：建立了相互作用物体之间的联系及作用力与反作用力的相互依赖关系．
2．(多选)下列关于力的说法正确的是( ) A．作用力和反作用力作用在同一物体上
B．太阳系中的行星均受到太阳的引力作用 C．运行的人造地球卫星所受引力的方向不变
D．伽利略的理想实验说明了力不是维持物体运动的原因 答案：BD
考点一 牛顿第一定律的理解和应用
(1)明确了惯性的概念：牛顿第一定律揭示了一切物体所具有的一种固有属性——惯性． (2)揭示了力的本质：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． (3)理想化状态：牛顿第一定律描述的是物体不受外力时的状态，而物体不受外力的情形是不存在的．如果物体所受的合外力等于零，其效果跟不受外力作用时相同．
(4)惯性的两种表现形式
①物体在不受外力或所受的合外力为零时，惯性表现为使物体保持原来的运动状态不变．
②物体受到外力时，惯性表现为反抗运动状态的改变．惯性大，物体的运动状态较难改变；惯性小，物体的运动状态容易改变．
典例 (2019·福建三明一中模拟)科学思维和科学方法是我们认识世界的基本手段．在研究和解决问题的过程中，不仅需要相应的知识，还需要运用科学的方法．理想实验有时更能深刻地反映自然规律，伽利略设想了一个理想实验，如图所示．
①两个对接的斜面，静止的小球沿一个斜面滚下，小球将滚上另一个斜面； ②如果没有摩擦，小球将上升到原来释放的高度；
③减小第二个斜面的倾角，小球在这个斜面上仍然会达到原来的高度；
④继续减小第二个斜面的倾角，最后使它成为水平面，小球会沿水平面做持续的匀速运动．
通过对这个实验的分析，我们可以得到的最直接结论是( ) A．自然界的一切物体都具有惯性
B．光滑水平面上运动的小球，运动状态的维持并不需要外力 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
[思维点拨] 理想斜面实验：在轨道的一边释放一颗小球，如果忽略摩擦力带来的影响，我们发现小球从左边滚下后，再从右边的斜面滚上，小球将上升到与左边释放高度相同的点；若将右边的倾斜角减小，小球还是上升到原来的高度，但通过的路程比原来更长；假设右边的轨道为水平，小球要想达到原来的高度，但小球无法达到原来的高度，小球将永远运动下
去．
解析：理想斜面实验只能说明小球具有惯性，没有推广到自然界的一切物体A错误；伽利略通过“理想斜面实验”和科学推理，得出的结论是：力不是维持物体运动的原因，光滑水平面上运动的小球，运动状态的维持并不需要外力，B正确；如果小球受到力的作用，它的运动状态将发生改变，这是牛顿得出的，C错误；小球受到的力一定时，质量越大，它的加速度越小，这是牛顿第二定律内容，D错误．
答案：B
在理解牛顿第一定律时，注意以下几点：
1．牛顿第一定律不能用实验直接验证，而是通过伽利略斜面实验等大量事实推理得出的．
2．牛顿第一定律并非牛顿第二定律的特例，而是不受任何外力的理想化情况． 3．牛顿第一定律揭示了力是改变物体运动状态的原因，而不是维持物体运动状态的原因．
考点二 牛顿第三定律的理解和应用 1.作用力和反作用力的关系 三同 三异 三无关 ①大小相同；②性质相同；③变化情况相同 ①方向不同；②受力物体不同；③产生效果不同 ①与物体种类无关；②与物体运动状态无关；③与物体是否和其他物体存在相互作用无关 2.一对平衡力与作用力、反作用力的不同点
名称 项目 作用对象 作用时间 力的性质 作用效果 3.判断作用力和反作用力的方法 (1)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．
(2)二看产生的原因．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
一对平衡力 一个物体 不一定相等 不一定相同 可相互抵消 作用力与反作用力 两个物体 一定相等 一定相同 不可抵消 力．
典例 引体向上是同学们经常做的一项健身运动．该运动的规范动作是：两手正握单杠，由悬垂开始，上拉时，下颚须超过单杠面．下放时，两臂放直，不能曲臂，如图所示，这样上拉下放，重复动作，达到锻炼臂力和腹肌的目的．关于做引体向上动作时人的受力，以下判断正确的是( )
A．加速上拉过程中，单杠给人的作用力大于人给单杠的作用力 B．在加速下放过程中，单杠对人的作用力等于人对单杠的作用力 C．悬垂静止时，单杠对人的作用力与人对单杠的作用力是一对平衡力 D．在加速下放过程中，在某瞬间人可能不受力的作用
[思维点拨] 作用力和反作用力与运动状态无关，平衡力必须作用在同一个物体上，人一定受到重力作用．
解析：无论是上拉过程还是下放过程，还是静止中，单杠对人的作用力总是等于人对单杠的作用力，是一对相互作用力，与人的运动状态无关，选项A、C错误，B正确；在下放过程中，若在某瞬间人向下的加速度为重力加速度，则人只受重力，故D错误．
答案：B
1．牛顿第三定律中的“总是”说明对于任何物体、在任何情况下牛顿第三定律都是成立的．
2．作用力与反作用力虽然等大反向，但因所作用的物体不同，所产生的效果(运动效果或形变效果)往往不同．
3．作用力与反作用力只能是一对物体间的相互作用力，不能涉及第三个物体．
考点三 “转移研究对象法”在受力分析中的应用
(1)应用原则：在研究某些力学问题时，如果不能直接求解物体受到的某个力，可先求它的反作用力．例如，要求物体对地面的压力可先求地面对物体的支持力．
(2)选取用途：利用牛顿第三定律转换研究对象，可以使我们对问题的分析思路更灵活、更宽阔．
典例 建筑工人用如图所示的定滑轮装置运送建筑材料．一质量为70.0 kg的工人站在地面上，通过定滑轮将20.0 kg的建筑材料以0.50 m/s的加速度拉升，忽略绳子和定滑轮的质量及定滑轮的摩擦，则工人对地面的压力大小为(g取10
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