牛顿第一第三定律.docx

1、牛顿第一第三定律学案正标题一、考纲要求1.理解牛顿第三定律的内容，会区分相互作用力和平衡力2.理解牛顿第一定律的内容和惯性，会分析实际问题二、知识梳理1.牛顿第三定律（1）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（2）表达式：FF.2.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，除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态（2）意义指出力不是维持物体运动的原因，而是改变物体运动状态的原因，即力是产生加速度的原因指出了一切物体都有惯性，因此牛顿第一定律又称为惯性定律牛顿第一定律描述的只是一种理想状态，而实际中不受力作用的物体是不存在的，当物体

2、受外力但所受合力为零时，其运动效果跟不受外力作用时相同，物体将保持静止或匀速直线运动状态（3）惯性定义：物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质量度：质量是物体惯性大小的唯一量度，质量大的物体惯性大，质量小的物体惯性小普遍性：惯性是物体的固有属性，一切物体都有惯性，与物体的运动情况和受力情况无关三、要点精析1.对牛顿第三定律的理解（1）作用力与反作用力的“三同、三异、三无关”“三同”：大小相同；性质相同；变化情况相同“三异”：方向不同；受力物体不同；产生的效果不同“三无关”：与物体的种类无关；与物体的运动状态无关；与物体是否和其他物体存在相互作用无关（2）相互作用力与平衡力的比较对应名

3、称比较内容作用力和反作用力一对平衡力不同点作用在两个相互作用的物体上作用在同一物体上同时产生、同时消失不一定同时产生、同时消失两力作用效果不可抵消，不可叠加，不可求合力两力作用效果可相互抵消，可叠加，可求合力，合力为零一定是同性质的力性质不一定相同相同点大小相等、方向相反、作用在同一条直线上2.对牛顿第一定律的理解（1）指出了物体的一种固有属性牛顿第一定律揭示了物体所具有的一个固有属性惯性，即物体总保持原有运动状态不变的一种性质（2）揭示了力的本质牛顿第一定律明确了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，物体的运动不需要力来维持（3）揭示了不受力作用时物体的运动状态牛顿第一定律描

4、述的只是一种理想状态，而实际中不受力作用的物体是不存在的，当物体受外力作用但所受合力为零时，其运动效果跟不受外力作用时相同，物体将保持静止或匀速直线运动状态（4）惯性理解的“三注意”惯性的有无与运动状态和受力情况无关惯性是物体的固有属性，其大小由质量唯一决定惯性不是惯性定律四、典型例题1.(2013海南7)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：一旦物体具有一定速度，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

5、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【答案】BCD【解析】亚里士多德认为物体的运动需要力来维持，A错误；伽利略通过“理想实验”得出：一旦物体具有某一速度，如果它不受力，它将以这一速度永远运动下去，B正确；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，C正确；由牛顿第一定律知，D正确2.(2013山东14)伽利略开创了实验研究和逻辑推理相结合探索自然规律的科学方法，利用这种方法伽利略发现的规律有( )A力不是维持物体运动的原因B物体之间普遍存在相互吸

6、引力C忽略空气阻力，重物与轻物下落得同样快D物体间的相互作用力总是大小相等、方向相反【答案】AC【解析】伽利略利用理想斜面实验得出力不是维持物体运动的原因，而是改变物体运动状态的原因伽利略利用实验和归谬法得到在忽略空气阻力的情况下，轻的物体和重的物体下落的同样快故选项A、C正确3.(2014北京19)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：小球从左侧斜面上的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

7、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】A【解析】根据题意，铺垫材料粗糙程度降低时，小球上升的最高位置升高，当斜面绝对光滑时，小球在斜面上没有能量损失，因此可以上升到与O点等高的位置，而B、C、D三个选项，从题目不能直接得出，所以，选项A正确4.如图所示，两块小磁铁质量均为0.5 kg，A磁铁用轻质弹簧吊在天花板上，B磁铁在A正下方的地板上，弹簧的原长L010 cm，劲度系数k100 N/m.当A、B均处于静止状态时，

8、弹簧的长度为L11 cm.不计地磁场对磁铁的作用和磁铁与弹簧间相互作用的磁力，求B对地面的压力大小(g取10 m/s2)【答案】9 N【解析】对A受力分析如图所示，由平衡条件得：k(LL0)mgF0解得：F4 N故B对A的作用力大小为4 N，方向竖直向上由牛顿第三定律得A对B的作用力FF4 N，方向竖直向下对B受力分析如图所示，由平衡条件得：FNmgF0解得：FN9 N由牛顿第三定律得B对地面的压力大小为9 N5.如图所示，在台秤上放半杯水，台秤示数为G50 N，另用挂在支架上的弹簧测力计悬挂一棱长a10 cm的金属块，金属块的密度3103 kg/m3，当把弹簧测力计下的金属块平稳地浸入水中深

9、b4 cm处时，弹簧测力计和台秤示数分别为多少？(水的密度是水103 kg/m3，g取10 m/s2)【答案】26 N 54 N【解析】金属块的受力如图所示，因金属块静止，所以弹簧测力计对金属块的拉力大小为TGF浮又因Ga3g30 N，F浮水gV排水ga2b4 N则TGF浮30 N4 N26 N所以弹簧测力计的示数为26 N.由牛顿第三定律知，水对金属块的力与金属块对水的力大小都为4 N，台秤的示数由于浮力的作用力增加了F4 N，所以台秤的示数为FNGF54 N.6.(2015皖南八校联考)如图，上表面光滑、下表面粗糙的木板正沿着固定斜面匀速下滑，现在木板上再轻放一小木块，则在小木块放上去的最

10、初一小段时间内，木板 ( )A仍匀速下滑B匀减速下滑C匀加速下滑D不能确定【答案】B【解析】木板沿斜面匀速下滑，重力沿斜面向下的分力大小等于滑动摩擦力当在木板上表面放一个木块时，木块对木板有压力，木板对斜面的压力增大，则木板受到的摩擦力增大，故木板做匀减速运动，选项B正确7.(2015贵阳模拟)用网球拍打击飞过来的网球，网球拍打击网球的力( )A比球撞击球拍的力更早产生B与球撞击球拍的力同时产生C大于球撞击球拍的力D小于球撞击球拍的力【答案】B【解析】网球拍对网球的力与球对网球拍的力为一对作用力反作用力，其大小相等，方向相反，且同时产生、同时消失，故只有选项B正确8.(2015湖北部分重点中学

11、联考)伽利略和牛顿都是物理学发展史上最伟大的科学家，巧合的是，牛顿就出生在伽利略去世后第二年下列关于力和运动关系的说法中，不属于他们观点的是 ( )A自由落体运动是一种匀变速直线运动 B力是使物体产生加速度的原因C物体都具有保持原来运动状态的属性，即惯性D力是维持物体运动的原因【答案】D【解析】伽利略通过斜面实验以及逻辑推理证明自由落体运动是一种匀变速直线运动，选项A不符合题意；牛顿第一定律表明力是产生加速度的原因、惯性是物体的固有属性，选项B、C不符合题意；亚里士多德认为力是维持物体运动的原因，选项D符合题意9.抖空竹是人们喜爱的一项体育活动最早的空竹是两个如同车轮的竹筒，中间加一个转轴，由

12、于外形对称，其重心在中间位置，初玩者能很好地找到支撑点而使之平衡随着制作技术的发展，如图所示的不对称的空竹也受到人们的欢迎，现在的空竹大多是塑料制成的，也有天然竹木制成的关于抖空竹，在空气阻力不可忽略的情况下，下列说法中正确的是( )A空竹启动前用绳子拉住提起，要保证支持力和重力在同一条直线上B空竹的转动是依靠绳子的拉动，绳子与转轴之间的摩擦力越小越好C空竹抛起后由于惯性而继续向上运动，在空中受重力和惯性作用D空竹从抛起到接住，转速会减小，表演时还要继续牵拉绳子使其加速转动【答案】AD【解析】本题考查牛顿第一定律空竹启动前用绳子拉住提起，此时要选择恰当的位置，保证支持力和重力在同一条直线上，满

13、足二力平衡的条件，否则空竹就要翻倒从绳子上落下，选项A正确；空竹是利用绳子与转轴之间的摩擦力使其转动的，因此绳子选用比较粗糙、摩擦力比较大的比较好，选项B错误；空竹抛起后由于惯性而继续向上运动，在空中受重力和空气阻力的作用，空竹的运动状态发生改变，速度越来越小，然后下落，选项C错误；空竹从抛起到接住，由于空气阻力的作用，转速比抛出前减小，因此表演时还要继续牵拉绳子使其加速转动，选项D正确10.下面关于飞船与火箭起飞的情形，叙述正确的是( )A火箭尾部向下喷气，喷出的气体反过来对火箭产生一个反作用力，从而让火箭获得了向上的推力B火箭尾部喷出的气体对空气产生一个作用力，空气的反作用力使火箭获得飞行

14、的动力C火箭飞出大气层后，由于没有空气，火箭虽然向下喷气，但也无法获得前进的动力D飞船进入运行轨道之后，与地球之间仍然存在一对作用力和反作用力【答案】AD【解析】火箭升空时，其尾部向下喷气，火箭箭体与被喷出的气体是一对相互作用的物体，火箭向下喷气时，喷出的气体同时对火箭产生向上的反作用力，即火箭上升的推力，此推力并不是由周围的空气对火箭的反作用力提供的，因而与是否飞出大气层、是否在空气中飞行无关，故选项B、C错误，A正确；当飞船进入轨道后，飞船与地球之间仍然存在着相互吸引力，即地球吸引飞船，飞船也吸引地球，这是一对作用力和反作用力，故选项D正确11.一根轻质弹簧竖直悬挂在天花板上，下端悬挂一小

15、球，弹簧和小球的受力如图所示，下列说法正确的是( )AF1的施力者是弹簧BF2的反作用力是F3CF3的施力者是地球DF4的反作用力是F1【答案】B【解析】首先对小球进行受力分析，重力是竖直向下的，故F1为重力，则F2为弹簧对小球的弹力，F1的施力者应为地球，A错对弹簧：F3为小球对弹簧的拉力，F4为天花板对弹簧的向上的拉力，故F2与F3是一对作用力与反作用力，B对F3的施力者为小球，F4的反作用力为弹簧对天花板的弹力，C、D错12.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【解析】吊扇不转动时，吊扇对悬挂点的拉

16、力等于吊扇的重力，吊扇旋转时要向下扇风，即对空气有向下的压力，根据牛顿第三定律，空气也对吊扇有一个向上的反作用力，使得吊扇对悬挂点的拉力变小，B正确13.如图所示，物体在水平力F作用下压在竖直墙上静止不动，则( )A物体所受摩擦力的反作用力是重力B力F就是物体对墙的压力C力F的反作用力是墙壁对物体的支持力D墙壁对物体的弹力的反作用力是物体对墙壁的压力【答案】D【解析】作用力与反作用力的性质应相同，选项A错误；力F与物体对墙的压力是两个不同的力，选项B错误；力F与墙壁对物体的支持力是一对平衡力，选项C错误；墙壁对物体的弹力与物体对墙壁的压力是一对作用力与反作用力，选项D正确14.某学校教室里的磁

17、性黑板上通常粘挂一些小磁铁，小磁铁被吸在黑板上可以用于“贴”挂图如图所示关于小磁铁，下列说法中正确的是( )A磁铁受到的磁吸引力大于受到的弹力才能被吸在黑板上B磁铁与黑板间在水平方向上存在两对作用力与反作用力C磁铁受到五个力的作用D磁铁受到的支持力与黑板受到的压力是一对平衡力【答案】B【解析】磁铁受到重力、磁吸引力、黑板的弹力和静摩擦力共四个力的作用，其中重力与静摩擦力、磁吸引力与弹力分别是一对平衡力，它们大小相等、方向相反，故A、C错；磁铁与黑板间在水平方向上存在着相互的磁吸引力和弹力这样两对作用力与反作用力，故B正确；磁铁受到的支持力与黑板受到的压力都是弹力，施力物体与受力物体互换，是一对

18、作用力与反作用力，而不是一对平衡力，一对平衡力必须是同一个物体受到的两个力，故D错15.如图所示，质量相等的甲、乙两人所用绳子相同，甲拉住绳子悬在空中处于静止状态；乙拉住绷紧绳子的中点把绳子拉断了则( )A绳子对甲的拉力小于甲的重力B绳子对甲的拉力大于甲对绳子的拉力C乙拉断绳子前瞬间，绳上的拉力一定小于乙的重力D乙拉断绳子前瞬间，绳上的拉力一定大于乙的重力【答案】D【解析】由平衡条件可知，绳子对甲的拉力大小等于甲受到的重力，A错；由作用力与反作用力的关系可知绳子对甲的拉力等于甲对绳子的拉力，B错；乙能把绳子拉断，对于具有同样承受能力的绳子，说明乙拉断绳子前的瞬间绳子上的拉力一定大于绳子的承受力

19、，而甲拉的绳子能承受甲的重力，甲、乙质量相等，因此乙拉的绳子上的拉力一定大于乙的重力，C错，D对16.如图所示是一种汽车安全带控制装置的示意图，当汽车处于静止或匀速直线运动时，刹车摆锤竖直悬挂，锁棒水平，棘轮可以自由转动，安全带能被拉动当汽车突然刹车时，摆锤由于惯性绕轴摆动，使得锁棒锁定棘轮的转动，安全带不能被拉动，若摆锤从图中实线位置摆到虚线位置，汽车的可能运动方向和运动状态是( )A向左行驶、突然刹车B向右行驶、突然刹车C向左行驶、匀速直线运动D向右行驶、匀速直线运动【答案】B【解析】对摆锤进行受力分析，如图所示，所以物体在水平方向所受合力不为0且方向向左，故物体的加速度方向向左所以若汽车

20、运动方向向左，即向左作匀加速运动；若汽车运动方向向右，即向右作匀减速运动故B正确故选B17.放在水平面上的物体受到一个水平向右的拉力F作用处于静止状态，下列说法中正确的是( )A物体对水平面的压力就是物体的重力B拉力F和水平面对物体的摩擦力是一对作用力和反作用力C物体受到的合外力为零D物体受到四对平衡力的作用【答案】C【解析】物体对水平面的压力施力物体是物体、受力物体是水平面，而物体的重力的施力物体是地球、受力物体是该物体，可见物体对水平面的压力不是物体的重力故A错误物体水平方向受到拉力F和摩擦力而处于平衡状态，拉力F和水平面对物体的摩擦力是一对平衡力故B错误物体处于静止状态，受到的合外力为零

21、故C正确物体受到F和摩擦力、重力和支持力两对平衡力作用而处于平衡故D错误故选C18.关于惯性的认识，以下说法正确的是( )A物体受到力的作用后，运动状态发生改变，惯性也随之改变B置于光滑水平面上的物体即使质量很大也能被拉动，说明惯性与物体的质量无关C让物体的速度发生改变，无论多快，都需要一定的时间，这是因为物体具有惯性D同一物体沿同一水平面滑动，速度较大时停下来所用的时间较长，说明惯性与速度有关【答案】C【解析】物体受到力的作用后，运动状态发生改变，但惯性并不随之改变，因为惯性是物体本身的一种基本属性，其大小只与质量有关，故A错误置于光滑水平面上的物体即使质量很大也能被拉动，说明力能改变物体的

22、运动状态，并不说明惯性与物体的质量无关，故B错误一切物体，不论是运动还是静止、匀速运动还是变速运动，都具有惯性，所以让物体的速度发生改变，无论多快，都需要一定时间，是因为物体具有惯性，故C正确惯性是物体固有惯性，只与物体的质量有关，故D错误故选：C19.如图所示，位于水平地面上的木板P，由跨过定滑轮的轻绳与物块Q相连，从滑轮到P和到Q的两段绳都是水平的已知Q与P之间的动摩擦因数为、P与地面之间的动摩擦因数为2，木板P与物块Q的质量都是m，滑轮的质量、滑轮轴上的摩擦都不计，若用一水平向右的力F拉P使它做匀速运动，则F的大小为( )A3mgB4mgC5mgD6mg【答案】D【解析】对Q物块，设跨过

23、定滑轮的轻绳拉力为T木块Q与P间的滑动摩擦力：f=mg 根据共点力平衡条件：T=f对木块P受力分析，P受拉力F，Q对P向左的摩擦力f，地面对P体向左的摩擦力f，根据共点力平衡条件，有：F=f+f+T地面对P物体向左的摩擦力f=2（2m）g由式可以解得F=6mg故选D20.(2015浙江瑞安十校联考)建筑工人用如图所示的定滑轮装置运送建筑材料质量为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/s2的加速度拉升，人拉的绳与水平面成30，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 m/s2) ( )A490 NB500 NC595

24、ND700 N【答案】C【解析】对建筑材料受力分析，绳子上的弹力大小FTm物(ga)210 N；对人受力分析，如图所示，根据平衡条件可知，FNFTsin 30Gm人g，代入数据得：FN595 N即地面对人的支持力为595 N，根据牛顿第三定律，工人对地面的压力大小也为595 N，C正确21.物体静止于一斜面上，如图所示，则下列说法正确的是 ( )A物体对斜面的压力和斜面对物体的支持力是一对平衡力B物体对斜面的摩擦力和斜面对物体的摩擦力是一对作用力和反作用力C物体所受的重力和斜面对物体的作用力是一对作用力和反作用力D物体所受的重力可以分解为沿斜面向下的力和对斜面的压力【答案】B【解析】根据作用力

25、和反作用力及平衡力的特点可知物体对斜面的压力和斜面对物体的支持力及物体对斜面的摩擦力和斜面对物体的摩擦力，分别作用在斜面和物体上，因此它们是两对作用力和反作用力，故A错，B对物体的重力是地球施加的，它的反作用力应作用在地球上，由此可知C错对重力分解，其分力也是作用在物体上的，不可能分解为斜面上的压力，D错22.如图所示，一个楔形物体M放在固定的粗糙斜面上，M上表面水平且光滑，下表面粗糙，在其上表面上放一光滑小球m，楔形物体由静止释放，则小球在碰到斜面前的运动轨迹是 ( )A沿斜面方向的直线B竖直向下的直线C无规则的曲线D抛物线【答案】B【解析】对小球进行受力分析可知：小球所受的重力和支持力均沿

26、竖直方向，小球在水平方向上不受力根据牛顿第一定律可知，小球在水平方向上的运动状态不变，又因楔形物体由静止释放，故小球在水平方向上无运动，只沿竖直方向向下做直线运动选项B正确23.在日常生活中，小巧美观的冰箱贴使用广泛一磁性冰箱贴贴在冰箱的竖直表面上静止不动时，它受到的磁力 ( )A小于受到的弹力B大于受到的弹力C和受到的弹力是一对作用力与反作用力D和受到的弹力是一对平衡力【答案】D【解析】因磁性冰箱贴静止不动，在水平方向上受到两个力：磁力与弹力，应为平衡力，所以D正确，A、B、C错误24.(多选)如图所示，在匀速前进的磁悬浮列车里，小明将一小球放在水平桌面上，且小球相对桌面静止关于小球与列车的

27、运动，下列说法正确的是( )A若小球向前滚动，则磁悬浮列车在加速前进B若小球向后滚动，则磁悬浮列车在加速前进C磁悬浮列车急刹车时，小球向前滚动D磁悬浮列车急刹车时，小球向后滚动【答案】BC【解析】列车加(减)速时，小球由于惯性保持原来的运动状态不变，相对于车向后(前)滚动，选项B、C正确25.消防员用绳子将一不慎落入井中的儿童从井内加速向上提的过程中，不计绳子的重力，以下说法正确的是 ( )A绳子对儿童的拉力大于儿童对绳子的拉力B消防员对绳子的拉力与绳子对儿童的拉力是一对作用力与反作用力C绳子对儿童的拉力大于儿童的重力D消防员对绳子的拉力大于儿童对绳子的拉力【答案】C【解析】绳子对儿童的拉力和

28、儿童对绳子的拉力是作用力和反作用力，大小相等，方向相反，故A错误；消防员对绳子的拉力与绳子对消防员的拉力是一对作用力和反作用力，故B错误；儿童从井内加速向上提的过程中，加速度方向向上，根据牛顿第二定律得绳子对儿童的拉力大于儿童的重力故C正确；消防员对绳子的拉力等于绳子对消防员的拉力，儿童对绳子的拉力等于绳子对儿童的拉力，所以消防员对绳子的拉力等于儿童对绳子的拉力，故D错误；故选：C26.某人用绳子将一桶水从井内向上提的过程中，不计绳子的重力，以下说法正确的是 ( )A只有在桶匀速上升的过程中，绳子对桶的拉力才等于桶对绳子的拉力B不管桶匀速上升还是加速上升，绳子对桶的拉力都等于桶对绳子的拉力C不

29、管桶匀速上升还是加速上升，绳子对桶的拉力都大于桶的重力D只要桶能上升，人对绳子的拉力就大于桶对绳子的拉力【答案】B【解析】绳子对桶的拉力和桶对绳子的拉力是一对作用力与反作用力，不管桶匀速上升还是加速上升，大小都相等，A项错、B项对；当桶匀速上升时，绳子对桶的拉力和桶的重力才是一对平衡力，若桶加速上升，绳子对桶的拉力才大于桶的重力，C项错；因为不计绳子的重力，人对绳子的拉力大小总等于桶对绳子的拉力，D项错27.关于牛顿第一定律的说法中，正确的是( )A由牛顿第一定律可知，物体在任何情况下始终处于静止状态或匀速直线运动状态B牛顿第一定律只是反映惯性大小的，因此也叫惯性定律C牛顿第一定律反映了物体不受外力作用时的运动规律，因此，物体在不受力时才有惯性D牛顿第一定律既揭示了物体保持原有运动状态的原因，又揭示了运动状态改变的原因【答案】D【解析】牛顿第一定律揭示了两方面问题：物体在任何时候都有惯性，故选项C错不受力时惯性表现为物体处于静止状态或匀速直线运动状态，故选项A错揭示了力和运动的关系即力是改变物体运动状态的原因，所以选项D正确牛顿第一定律揭示了这两方面问题，不只是反映惯性大小，故选项B错28.下列说法正确的是 ( )A凡是大小相等、方向相反、分别作用在两个物体上的两个力，必定是一对作用力和反作用力B凡是