【创新设计】2022届高考物理一轮 （考纲自主研读+命题探究+高考全程解密） 第1讲牛顿第一定律 牛顿第三定律（含解析） 新人教版

物理1　第三章　力与运动第1讲　牛顿第一定律　牛顿第三定律牛顿第一定律　Ⅱ(考纲要求)【思维驱动】(单选)16世纪末，伽利略用实验和推理，推翻了已在欧洲流行了近两千年的亚里士多德关于力和运动的理论，开启了物理学发展的新纪元．在以下说法中，与亚里士多德观点相反的是(　　)．A．四匹马拉的车比两匹马拉的车跑得快，这说明：物体受的力越大，速度就越大B．一个运动的物体，如果不再受力了，它总会逐渐停下来，这说明：静止状态才是物体长时间不受力时的“自然状态”C．两物体从同一高度自由下落，较重的物体下落较快D．一个物体维持匀速直线运动，不需要受力解析　亚里士多德认为力是维持物体运动状态的原因，力越大，物体运动得越快，没有力的作用，物体将会逐渐停下来，故A、B、C均是亚里士多德的观点，只有D中说法与亚里士多德的观点相反．答案　D【知识存盘】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10\n(1)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．(2)指出了一切物体都有惯性，因此牛顿第一定律又称惯性定律．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，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．牛顿第三定律　Ⅱ(考纲要求)【思维驱动】(单选)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．只有在桶匀速上升过程中，绳子对桶的拉力才等于桶对绳子的拉力B．桶加速上升的过程中，绳子对桶的拉力大于桶对绳子的拉力C．桶加速上升的过程中，绳子对桶的拉力大于桶的重力D．桶减速向上运动的过程中，绳子对桶的拉力小于桶对绳子的拉力解析　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，总是大小相等，与桶的运动状态无关，A、B、D均错；桶加速上升时，以桶作为研究对象，则桶所受合力向上，即绳子对桶的拉力大于桶的重力，C项正确．答案　C【知识存盘】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．牛顿第三定律：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．10\n作用力与反作用力的关系可总结为“三同、三异、三无关”．(1)三同(2)三异(3)三无关考点一　对牛顿第一定律的理解1．明确了惯性的概念牛顿第一定律揭示了物体所具有的一个重要属性——惯性．2．揭示了力的本质牛顿第一定律对力的本质进行了定义：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，物体的运动并不需要力来维持．3．揭示了不受力作用时物体的运动状态牛顿第一定律描述的只是一种理想状态，而实际中不受外力作用的物体是不存在的，当物体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，物体都将保持静止或匀速直线运动状态不变．【典例1】(单选)下列说法中正确的是(　　)．10\nA．牛顿第一定律是通过理想实验方法得出的，可用实验给以验证B．物体运动状态发生变化，则物体一定受到力的作用C．惯性是一种力，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，但物体的运动速度、质量决定着惯性的大小解析　牛顿第一定律是物体在理想条件下的运动规律，反映的是物体在不受外力的情况下所遵循的运动规律，而自然界中不受外力的物体是不存在的，故A错；惯性是物体保持原来运动状态不变的性质，不是力，惯性定律(即牛顿第一定律)反映了物体在一定条件下的运动规律，C错；由牛顿第一定律可知，力是改变物体运动状态的原因，故B对；虽然物体的运动不需要力来维持，但质量是惯性大小的唯一量度，与其运动速度的大小无关，D错．答案　B【变式跟踪1】(单选)关于惯性的大小，下列说法中正确的是(　　)．A．高速运动的物体不容易停下来，所以物体运动速度越大，惯性越大B．用相同的水平力分别推放在地面上的两个材料不同的物体，则难以推动的物体惯性大C．两个物体只要质量相同，那么惯性大小就一定相同D．在月球上举重比在地球上容易，所以同一个物体在月球上比在地球上惯性小解析　惯性是物体的固有属性，只与物体的质量有关，与物体的速度、受力情况和地理位置均无关，C正确．答案　C,借题发挥1．对惯性的理解(1)物体的惯性与物体是否运动无关，与运动状态是否变化无关．(2)物体的惯性与物体是否受力无关，与受力的大小和方向无关．(3)物体的惯性与物体的速度大小无关．(4)惯性大小的唯一量度——质量2．惯性的表现物体不受外力作用或所受合外力为零时，有保持静止状态或匀速直线运动状态的性质；物体受到外力作用时，表现为运动状态改变的难易程度．考点二　对牛顿第三定律的理解10\n图3－1－1【典例2】(单选)某学校教室里的磁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”挂图或试题答案，如图3－1－1所示．关于小磁铁，下列说法中正确的是(　　)．A．磁铁受到的电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解析　磁铁受到重力、电磁吸引力、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、电磁吸引力与弹力分别是一对平衡力，故A、C错；磁铁与黑板间在水平方向上存在着相互作用的电磁吸引力和弹力这样两对作用力与反作用力，故B正确；磁铁受到的支持力和黑板受到的压力是一对作用力与反作用力，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．答案　B【变式跟踪2】(多选)马拉车运动时，设马对车的作用力为F，车对马的作用力为F′.关于F和F′的说法正确的是(　　)．A．F和F′是一对作用力和反作用力B．当马与车做加速运动时，F>F′C．当马与车做减速运动时，F<F′D．无论马与车做什么运动，F和F′的大小总是相等的解析　答案　AD,借题发挥作用力和反作用力与一对平衡力的比较10\n名称内容作用力和反作用力一对平衡力不同点受力物体作用在两个相互作用的物体上作用在同一物体上依赖关系同时产生，同时消失，相互依存，不可单独存在无依赖关系，撤除一个，另一个可依然存在，只是不再平衡不同点叠加性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，合力为零力的性质一定是同性质的力可以是同性质的力，也可以不是同性质的力相同点大小方向大小相等、方向相反、作用在同一条直线上疑难突破2　对惯性的再认识方法技巧1．认清惯性需记住“一只”、“二有”、“三区别”2．惯性与力的区别①物理意义不同．惯性是指物体具有保持静止状态或匀速直线运动状态的性质；力是指物体对物体的作用．惯性是物体本身的属性，始终具有这种性质，它与外界条件无关；力则只有物体与物体发生相互作用时才有，离开了物体就无所谓力．②构成的要素不同．惯性只有大小，没有方向和作用点，而大小也没有具体数值，无单位；力是由大小、方向和作用点三要素构成，它的大小有具体的数值，单位是N.③惯性是保持物体运动状态不变的性质；力则是改变物体的运动状态．10\n典例1(单选)月球表面上的重力加速度为地球表面的重力加速度的.对于同一个飞行器，在月球表面上时与在地球表面上时相比较(　　)．A．惯性减小为，重力不变B．惯性和重力都减小为C．惯性不变，重力减小为D．惯性和重力都不变解析　因同一物体的质量与它所在位置及运动状态无关．所以这个飞行器从地球到月球，其惯性大小不变．物体的重力发生变化，这个飞行器在月球表面上的重力为G月＝mg月＝m·g地＝G地．选C.答案　C典例2(单选)国际乒联为了增加乒乓球比赛的观赏性，希望降低球飞行速度，于是用质量大的球取代质量小的球．早在2022年11月，马琳在九运会上就夺得冠军，他是大球时代第一个全运会乒乓球男子单打冠军，乒乓球的大球与小球相比(　　)．A．球大了，惯性反而小了B．球大了，静止时惯性更大了C．球大了，速度大，惯性更大D．球大了，惯性同样大了解析　惯性是物体的固有属性，且与质量有关，而与速度大小、是否运动、是否受力无关．故选D.答案　D典例3(多选)(2022·课标全国卷，14)伽利略根据小球在斜面上运动的实验和理想实验，提出了惯性的概念，从而奠定了牛顿力学的基础．早期物理学家关于惯性有下列说法，其中正确的是(　　)．A．物体抵抗运动状态变化的性质是惯性B．没有力的作用，物体只能处于静止状态C．行星在圆周轨道上保持匀速率运动的性质是惯性D．运动物体如果没有受到力的作用，将继续以同一速度沿同一直线运动解析　物体的惯性指物体本身要保持原来运动状态不变的性质，或者说是物体抵抗运动状态变化的性质，选项A正确；没有力的作用，物体将保持静止状态或匀速直线运动状态，选项B错误；行星在圆周轨道上做匀速圆周运动，10\n而惯性是指物体保持静止或匀速直线运动的状态，选项C错误；运动物体如果没有受到力的作用，根据牛顿第一定律可知，物体将继续以同一速度沿同一直线一直匀速运动下去，选项D正确．答案　AD一、对牛顿第一定律及惯性的理解1．(多选)下列说法中正确的是(　　)．A．物体在不受外力作用时，保持原有运动状态不变的性质叫惯性，故牛顿运动定律又叫惯性定律B．牛顿第一定律仅适用于宏观物体，只可用于解决物体的低速运动问题C．牛顿第一定律是牛顿第二定律在物体的加速度a＝0条件下的特例D．伽利略根据理想实验推出，如果没有摩擦，在水平面上的物体，一旦具有某一个速度，将保持这个速度继续运动下去解析　牛顿第一定律表明，物体在不受外力作用时，保持原来运动状态不变的性质叫惯性，故牛顿第一定律又叫惯性定律，A错误．牛顿运动定律都是在宏观、低速的情况下得出的结论，在微观、高速的情况下不成立，B正确．牛顿第一定律说明了两点含义，一是所有物体都有惯性，二是物体不受力时的运动状态是静止或匀速直线运动，牛顿第二定律并不能完全包含这两点意义，C错误．伽利略的理想实验是牛顿第一定律的基础，D正确．答案　BD2．(多选)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、质量和滑行位移的讨论，正确的是(　　)．A．车速越大，它的惯性越大B．质量越大，它的惯性越大C．车速越大，刹车后滑行的位移越长D．车速越大，刹车后滑行的位移越长，所以惯性越大解析　要理解质量是惯性大小的唯一决定因素，惯性是物体的固有属性，其大小由物体的质量确定，质量越大，惯性越大，所以A错、B正确．滑行位移应由刹车时的速度确定，因为刹车过程中，其加速度是相同的，根据v2－v＝2ax，所以车速越大，10\n其滑行位移越长，而与其惯性大小无关，所以C正确、D错误．答案　BC3．(单选)就一些实际生活中的现象，某同学试图从惯性角度加以解释，其中正确的是(　　)．A．采用了大功率的发动机后，某些一级方程式赛车的速度甚至能超过某些老式螺旋桨飞机，这表明可以通过科学进步使小质量的物体获得大惯性B．射出枪膛的子弹在运动相当长一段距离后连一件棉衣也穿不透，这表明它的惯性变小了C．货运列车运行到不同的车站时，经常要摘下或加挂一些车厢，这会改变它的惯性D．摩托车转弯时，车手一方面要控制适当的速度，另一方面要将身体稍微向里倾斜，通过调控人和车的惯性达到转弯的目的解析　采用了大功率的发动机后，可以提高车速，但功率的大小与惯性无关．只要质量不变，惯性就不变，故A错；惯性与运动时间无关，故B错；摘下或加挂车厢，会使列车的质量减小或增大，惯性发生变化，故C对；摩托车转弯时，身体稍微向里倾斜是改变其受力情况，惯性与力无关，故D错．答案　C二、对牛顿第三定律的理解4．(多选)关于牛顿第三定律，下列说法正确的是(　　)．A．对重力、弹力、摩擦力等都适用B．当相互作用的两个物体相距很远时不适用C．当相互作用的两个物体做加速运动时不适用D．相互作用的两个物体没有直接接触时也适用解析　对于牛顿第三定律，适用于重力、弹力、摩擦力等几乎所有的力，而且不管相互作用的两物体的质量如何、运动状态怎样、是否相互接触都适用．例如，地球吸引地球表面上的石块，石块同样以相同大小的力吸引地球，且不管接触不接触，都互相吸引，所以B、C错误，A、D正确．答案　AD5．(单选)人在沼泽地行走时容易下陷，下陷时有关力的大小关系下列说法正确的是(　　)．A．人对沼泽地面的压力大于沼泽地面对人的支持力10\nB．人对沼泽地面的压力等于沼泽地面对人的支持力C．人对沼泽地面的压力小于沼泽地面对人的支持力D．人所受合外力为零解析　人对沼泽地面的压力与沼泽地面对人的支持力是一对作用力与反作用力，所以大小相等、方向相反，即B正确，A、C均错．人下陷，则说明沼泽地面对人的支持力小于重力，即人所受合外力竖直向下，所以D错误．答案　B6．(多选)如图3－1－2所示，图3－1－2我国有一种传统的民族体育项目叫做“押加”，实际上相当于两个人拔河，如果甲、乙两人在“押加”比赛中，甲获胜，则下列说法中正确的是(　　)．A．甲对乙的拉力大于乙对甲的拉力，所以甲获胜B．当甲把乙匀速拉过去时，甲对乙的拉力大小等于乙对甲的拉力大小C．当甲把乙加速拉过去时，甲对乙的拉力大于乙对甲的拉力D．甲对乙的拉力大小始终等于乙对甲的拉力大小，只是地面对甲的摩擦力大于地面对乙的摩擦力，所以甲获胜解析　物体的运动状态是由其自身的受力情况决定的，只有当物体所受的合外力不为零时，物体的运动状态才会改变，不论物体处于何种状态，物体间的作用力与反作用力总是大小相等，方向相反，由于它们作用在不同的物体上，其效果可以不同．甲加速前进的原因是甲受到的地面的摩擦力大于绳子对甲的拉力；乙加速后退的原因是绳子对乙的拉力大于乙受到的地面的摩擦力；但是，根据牛顿第三定律，甲对乙的拉力大小始终等于乙对甲的拉力大小．B、D正确．答案　BD10