2024-2025學(xué)年高考物理一輪復(fù)習專題10牛頓第一定律牛頓第三定律考點講解含解析

專題（10）牛頓第肯定律牛頓第三定律考點一eq\a\vs4\al(牛頓第肯定律的理解)1．明確了慣性的概念牛頓第肯定律揭示了一切物體所具有的一種固有屬性——慣性，即物體保持原來的勻速直線運動狀態(tài)或靜止狀態(tài)的性質(zhì)．2．揭示了力的本質(zhì)力是變更物體運動狀態(tài)的緣由，而不是維持物體運動狀態(tài)的緣由．3．志向化狀態(tài)牛頓第肯定律描述的是物體不受外力時的狀態(tài)，而物體不受外力的情形是不存在的．假如物體所受的合外力等于零，其運動效果跟不受外力作用時相同，物體保持靜止狀態(tài)或勻速直線運動狀態(tài)．題型1伽利略志向斜面試驗【典例1】科學(xué)思維和科學(xué)方法是我們相識世界的基本手段．在探討和解決問題過程中，不僅須要相應(yīng)的學(xué)問，還須要運用科學(xué)的方法．志向試驗有時更能深刻地反映自然規(guī)律，伽利略設(shè)想了一個志向試驗，如圖所示．①兩個對接的斜面，靜止的小球沿一個斜面滾下，小球?qū)L上另一個斜面②假如沒有摩擦，小球?qū)⑸仙皆瓉磲尫诺母叨娶蹨p小其次個斜面的傾角，小球在這個斜面上仍舊會達到原來的高度④接著減小其次個斜面的傾角，最終使它成為水平面，小球會沿水平面做持續(xù)的勻速運動通過對這個試驗的分析，我們可以得到的最干脆結(jié)論是()A．自然界的一切物體都具有慣性B．光滑水平面上運動的小球，運動狀態(tài)的維持并不須要外力C．假如小球受到力的作用，它的運動狀態(tài)將發(fā)生變更D．小球受到的力肯定時，質(zhì)量越大，它的加速度越小【答案】B【解析】伽利略志向斜面試驗，以牢靠的試驗事實為基礎(chǔ)，通過推理得到小球在不受摩擦力的作用時將在水平面內(nèi)做勻速直線運動的結(jié)論，選項B正確．【變式1】伽利略在探討力和運動的關(guān)系時設(shè)計了如圖所示的志向斜面試驗，關(guān)于此試驗下列說法正確的是()A．伽利略在該試驗中得出的結(jié)論均為試驗事實B．伽利略在該試驗中發(fā)覺了力是維持物體運動的緣由C．假如沒有摩擦，小球?qū)⒀匦泵嫔仙皆瓉淼母叨菵．通過該試驗伽利略得出慣性定律【答案】C【解析】伽利略在該試驗中得出的結(jié)論有的是試驗推理，選項A錯誤；力不是維持物體運動的緣由，而是變更物體運動狀態(tài)的緣由，選項B錯誤；假如沒有摩擦，小球在運動過程中機械能守恒，則速度減小到零時，小球恰好上升到原來的高度，選項C正確；慣性定律即牛頓第肯定律是牛頓總結(jié)出來的，選項D錯誤．【提分筆記】伽利略的志向試驗反映了一種物理思想，它是建立在牢靠的事實基礎(chǔ)之上的．抓住主要因素，淡化次要因素，從而深刻地揭示了自然規(guī)律．題型2對慣性的理解【典例2】對一些實際生活中的現(xiàn)象，某同學(xué)試圖從慣性角度加以說明，其中正確的是()A．采納了大功率的發(fā)動機后，某些一級方程式賽車(質(zhì)量不變)的速度甚至能超過某些老式螺旋槳飛機的速度，這表明，可以通過科學(xué)手段使小質(zhì)量的物體獲得大慣性B．射出槍膛的子彈在運動相當長一段距離后連一件棉衣也穿不透，這表明它的慣性小了C．貨運列車運行到不同的車站時，常常要摘下或加掛一些車廂，這會變更它的慣性D．摩托車轉(zhuǎn)彎時，車手一方面要限制適當?shù)乃俣?，另一方面要將身體略微向里傾斜，通過調(diào)控人和車的慣性達到平安行駛的目的【答案】C【解析】采納了大功率的發(fā)動機后，某些一級方程式賽車的速度甚至能超過某些老式螺旋槳飛機的速度，緣由是功率變大了，但慣性不變，慣性只與物體的質(zhì)量有關(guān)，選項A錯誤；射出槍膛的子彈在運動相當長一段距離后連一件棉衣也穿不透，緣由是子彈具有的動能過小，但慣性不變，選項B錯誤；貨運列車運行到不同的車站時，常常要摘下或加掛一些車廂，列車的質(zhì)量變更了，其慣性也變更了，選項C正確；摩托車轉(zhuǎn)彎時，車手一方面要限制適當?shù)乃俣龋硪环矫嬉獙⑸眢w略微向里傾斜，調(diào)控人和車的重心位置，但整體的慣性不變，選項D錯誤．【變式2】汽車在路面狀況相同的馬路上直線行駛，關(guān)于車速、慣性、質(zhì)量和滑行路程的探討，正確的是()A．車速越大，它的慣性越大B．車速越大，剎車后滑行的路程越長，所以慣性越小C．質(zhì)量越大，它的慣性越大D．車速越大，剎車后滑行的路程越長，所以慣性越大【答案】C【解析】質(zhì)量是物體慣性大小的唯一量度，與物體的運動狀態(tài)(速度)無關(guān)，質(zhì)量越大，汽車慣性越大，A、B、D錯誤，C正確．【提分筆記】(1)質(zhì)量是慣性大小的唯一量度，物體質(zhì)量越大，慣性越大，運動狀態(tài)就越難變更，質(zhì)量不變，慣性大小不變．(2)慣性不是一種力，不能認為物體受“慣性力”．(3)物體反抗運動狀態(tài)變更的性質(zhì)是慣性．題型3對牛頓第肯定律的理解【典例3】下列說法正確的是()A．靜止的物體肯定不受力，受力的物體肯定運動B．物體運動狀態(tài)發(fā)生變更，則物體肯定受到力的作用C．物體的運動不須要力來維持，但物體的運動速度越大時其慣性也越大D．物體運動狀態(tài)不變時有慣性，運動狀態(tài)變更時沒有慣性【答案】B【解析】受平衡力作用時，物體可能靜止，也可能做勻速直線運動，故A錯誤；運動狀態(tài)變更時，物體肯定受到了非平衡力，故B正確；慣性是物體的固有屬性，只與物體的質(zhì)量有關(guān)，故C、D錯誤．【變式3】關(guān)于牛頓第肯定律的說法中，正確的是()A．由牛頓第肯定律可知，物體在任何狀況下始終處于靜止狀態(tài)和勻速直線運動狀態(tài)B．牛頓第肯定律只是反映慣性大小的，因此也叫慣性定律C．牛頓第肯定律反映了物體不受外力作用時的運動規(guī)律，因此，物體在不受力時才有慣性D．牛頓第肯定律既揭示了物體保持原有運動狀態(tài)的緣由，又揭示了運動狀態(tài)變更的緣由【答案】D【解析】牛頓第肯定律的內(nèi)容：物體只在不受外力或所受外力的合力為零時，才保持靜止狀態(tài)或勻速直線運動狀態(tài)；牛頓第肯定律說明力是變更物體運動狀態(tài)(或產(chǎn)生加速度)的緣由，一切物體總具有慣性．選項A、B、C錯誤，D正確．【提分筆記】慣性與慣性定律的比較(1)慣性是物體的固有屬性，而慣性定律是物體運動的一條動力學(xué)規(guī)律．(2)慣性與物體的受力狀況、運動狀態(tài)及所處的位置無關(guān)；慣性定律是有條件的，其成立的條件是物體不受外力或所受的合外力為零．(3)慣性的大小取決于物體的質(zhì)量，而慣性定律所描述的物體的勻速直線運動狀態(tài)或靜止狀態(tài)，則取決于物體是否受力或所受合外力是否為零．考點二eq\a\vs4\al(牛頓第三定律)1．相互作用力的特點(1)三同eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(同大小,同時產(chǎn)生、變更、消逝,同性質(zhì)))(2)三異eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(反向,異體，即作用力、反作用力作用在不同物體上,不同效果))(3)二無關(guān)eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(與相互作用的兩物體的運動狀態(tài)無關(guān),與是否和其他物體相互作用無關(guān)))2．一對平衡力與作用力、反作用力的比較名稱項目一對平衡力作用力與反作用力作用對象的不同物體同一個物體兩個相互作用作用時間不肯定同時產(chǎn)生、同時消逝肯定同時產(chǎn)生、同時消逝力的性質(zhì)不肯定相同肯定相同作用效果可相互抵消不行抵消|題型探究|題型1對牛頓第三定律的理解【典例4】(多選)2014年12月11日3時33分，我國在酒泉衛(wèi)星中心用長征四號丙運載火箭勝利將遙感衛(wèi)星二十五號放射升空，衛(wèi)星順當進入預(yù)定軌道．關(guān)于這次火箭上天的情形的敘述正確的是()A．火箭尾部向下噴氣，噴出的氣體反過來對火箭產(chǎn)生一個反作用力，從而讓火箭獲得了向上的推力B．火箭尾部噴出的氣體對空氣產(chǎn)生一個作用力，空氣的反作用力使火箭獲得飛行的動力C．火箭飛出大氣層后，由于沒有了空氣，火箭雖然向后噴氣，但也無法獲得前進的動力D．飛船進入預(yù)定軌道之后，與地球之間仍舊存在一對作用力與反作用力【答案】AD【解析】火箭升空時，其尾部向下噴氣，火箭箭體與被噴出的氣體是一對相互作用的物體，火箭向下噴氣時，噴出的氣體同時對火箭產(chǎn)生向上的反作用力，即火箭上升的推動力，此動力并不是由四周的空氣對火箭的反作用力供應(yīng)的，因而與是否飛出大氣層、是否存在空氣無關(guān)，B、C兩項錯誤，A項正確；火箭運載飛船進入軌道之后，飛船與地球之間依舊存在相互吸引，即飛船吸引地球，地球吸引飛船，這是一對作用力與反作用力，故D項正確．【提分筆記】火箭飛行應(yīng)用了反沖原理，是目前人類脫離地球唯一的交通工具！此題的關(guān)鍵還要明確相互作用的兩個物體(火箭與噴出的氣體，與空氣無關(guān))．題型2相互作用力和平衡力的區(qū)分【典例5】跳水始終是我國的優(yōu)勢項目，如圖所示，一運動員站在3m跳板上，圖中F1表示人對跳板的彈力，F(xiàn)2表示跳板對人的彈力，則()A．F1和F2是一對平衡力B．F1和F2是一對作用力和反作用力C．先有力F1，后有力F2D．F1和F2方向相反，大小不相等【答案】B【解析】F1和F2是一對作用力和反作用力，同時產(chǎn)生，同時消逝，大小相等，方向相反，故B項正確．【提分筆記】相互作用力與平衡力的根本區(qū)分：相互作用力作用在兩個不同物體上，而平衡力作用在同一個物體上.考點三“轉(zhuǎn)換探討對象法”在受力分析中的應(yīng)用1．方法概述：轉(zhuǎn)換探討對象法是當將A物體作為探討對象無法求解結(jié)果時，可以選與A相互作用的物體B為探討對象進行求解的方法，該方法往往用到牛頓第三定律．2．解題思路(1)合理選取探討對象，一般以受力較少、分析起來較簡單的物體為探討對象，有時“整體法”與“隔離法”綜合應(yīng)用．(2)做好對探討對象的受力分析和運動狀況分析，確定哪些力是作用力和反作用力．(3)利用牛頓第三定律把已知力或所求力轉(zhuǎn)移至探討對象上，求合力．(4)對于不宜干脆分析的物體，如地面，可轉(zhuǎn)而分析與之接觸的物體，解出作用力后，再利用牛頓第三定律說明反作用力的大小和方向．【典例6】一個箱子放在水平地面上，箱內(nèi)有一固定的豎直桿，在桿上套著一個環(huán)，箱與桿的質(zhì)量為M，環(huán)的質(zhì)量為m，如圖所示．已知環(huán)沿桿勻加速下滑時，環(huán)與桿之間的摩擦力大小為Ff，則此時箱對地面的壓力大小為()A．Mg＋Ff B．Mg－FfC．Mg＋mg D．Mg－mg【答案】A【解析】環(huán)在豎直方向上受重力及箱子的桿給它的豎直向上的摩擦力Ff，受力狀況如圖甲所示，依據(jù)牛頓第三定律，環(huán)應(yīng)給桿一個豎直向下的摩擦力Ff′，故箱子在豎直方向上受重力Mg、地面對它的支持力FN及環(huán)給它的摩擦力Ff′，受力狀況如圖乙所示，由于箱子處于平衡狀態(tài)，可得FN＝Ff′＋Mg＝Ff＋Mg.依據(jù)牛頓第三定律，箱子對地面的壓力大小等于地面對箱子的支持力，即FN′＝Mg＋Ff，故選項A正確．【變式4】(多選)下列說法中正確的有()A．凡是大小相等、方向相反且分別作用在兩個物體上的兩個力必定是一對作用力與反作用力B．凡是大小相等、方向相反、作用在同一物體上的兩個力必定是一對作用力與反作用力C．相互作用的一對力肯定是同時產(chǎn)生，同時消逝D．相互作用的一對力誰是作用力，誰是反作用力可以是隨意的【答案】CD【解析】大小相等、方向相反且分別作用在兩個物體上的兩個力不肯定是一對作用力和反作用力，作用力和反作用力是相互作用的一對力，選項A錯誤；大小相等、方向相反、作用在同一物體上的兩個力可能是一對平衡力，肯定不是一對作用力與反作用力，選項B錯誤；相互作用的一對力肯定同時產(chǎn)生，同時變更，同時消逝，選項C正確；相互作用的一對力，其中一個力是作用力，另一個力就是反作用力，誰是作用力，誰是反作用力可以是隨意的，選項D正確．【變式5】一本書靜止在水平桌面上，以下說法正確的是()A．書對桌面的壓力就是書所受到的重力B．書對桌面的壓力和桌面對書的支持力是一對平衡力C．書所受到的重力和桌面對書的支持力是一對作用力和反作用力D．桌面對書的支持力和書所受的重力是一對平衡力【答案】D【解析】書對桌面的壓力與書的重力是不同性質(zhì)的力，選項A錯誤；書對桌面的壓力與桌面對書的支持力，二者等大、反向、共線，分別作用在兩個不同的物體上，是一對相互作用力，選項B錯誤；書的重力與桌面對書的支持力，二者等大、反向、共線，且作用在同一物體上，是一對平衡力，選項C錯誤，D正確．【變式6】(多選)為探究作用力與反作用力的關(guān)系，某同學(xué)把兩只力傳感器同時連在計算機上，其中一只系在墻上，另一只握在手中，將兩只力傳感器的掛鉤鉤在一起，用力拉另一只傳感器，如圖甲所示，在計算機顯示屏上視察到了這對拉力隨時間變更的曲線，如圖乙所示．將一個力傳感器固定在滑塊上，另一個力傳感器鉤住它向右變速拉動滑塊，如圖丙所示，視察到這對拉力隨時間變更的曲線，如圖丁所示．由圖象可以得出的正確結(jié)論是()A．作用力和反作用力大小相等B．作用力和反作用力方向相反C．作用力和反作用力的合力為零D．作用力和反作用力作用在同一物體上【答案】AB【解析】依據(jù)圖乙、丁可得，無論物體是處于靜止狀態(tài)，還是變速運動狀態(tài)，兩個力的大小相等，但是一正一負，說明方向相反，選項A、B正確；作用力和反作用力作用在不同的物體上，不能求合力，選項C、D錯誤．【變式7】如圖所示，質(zhì)量為m的木塊在質(zhì)量為M的長木板上以加速度a水平向右加速滑行，長木板與地面間的動摩擦因數(shù)為μ1，木塊與長木板間的動摩擦因數(shù)為μ2，若長木板仍處于靜止狀態(tài)，則長木板對地面摩擦