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第1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状态或状态，除非有作用在它上面的外力迫使它改变这种状态．2．意义(1)揭示了物体在不受外力或受合外力为零时的运动规律．(2)指出了一切物体都具有惯性，即保持原来的特性．因此牛顿第一定律又叫惯性定律．(3)揭示了力与运动的关系，说明力不是物体运动状态的原因，而是物体运动状态的原因．匀速直线运动静止运动性质维持改变二、惯性1．定义物体具有保持原来状态或状态的性质．2．惯性大小的量度(1)是物体惯性大小的唯一量度，大的物体惯性大，小的物体惯性小．(2)惯性与物体是否受力、怎样受力无关，与物体是否运动、怎样运动无关，与物体所处的地理位置无关，一切有质量的物体都有惯性．充分体现了“唯一”与质量有关．物体的惯性总是以保持“原状态”或反抗“改变”两种形式表现出来．匀速直线运动静止质量质量质量三、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．定律内容两个物体之间的作用力和反作用力总是大小，方向，作用在．3．意义建立了相互作用的物体之间的联系及作用力与反作用力的相互依赖关系．相互相等相反同一条直线上1．关于力和运动的关系，下列选项中正确的是()A．物体的速度不断增大，表示物体必受力的作用B．物体的位移不断增大，表示物体必受力的作用C．若物体的位移与时间的t2成正比，表示物体必受力的作用D．物体的速率不变，则其所受合力必为零解析：力是改变物体运动状态的原因，物体速度不断增大，表示运动状态发生改变，故必受力的作用，A选项正确．物体位移增大，但物体的运动状态不一定改变(如匀速直线运动)，因此不一定受力的作用，B选项错．物体位移与时间t的平方(t2)成正比，说明物体不是做匀速直线运动，运动状态变化，必受力的作用，C选项正确．物体速率不变但速度方向可能发生变化，即运动状态可能发生变化，就可能会受到力的作用，D选项错．答案：AC2．以下说法正确的是()A．物体不受外力作用时，一定处于静止状态B．要使物体运动必须有力的作用，没有力的作用，物体将静止C．要使物体静止必须有力的作用，没有力的作用，物体将运动D．物体不受外力作用时，总保持原来的匀速直线运动状态或静止状态解析：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，B、C错误；物体不受外力作用时，将处于匀速直线运动状态或静止状态，A错误、D正确．答案：D3.(2012年泉州模拟)如图所示，用细绳把小球悬挂起来，当小球静止时，下列说法中正确的是()A．小球受到的重力和细绳对小球的拉力是一对作用力和反作用力B．小球受到的重力和小球对细绳的拉力是一对作用力和反作用力C．小球受到的重力和细绳对小球的拉力是一对平衡力D．小球受到的重力和小球对细绳的拉力是一对平衡力解析：小球受到的重力与细绳对小球的拉力均作用在小球上，且等大反向，是一对平衡力，A、D错误，C正确；小球对细绳的拉力与细绳对小球的拉力才是一对作用力和反作用力，故B错误．答案：C4．关于物体的惯性，下列说法正确的是()A．质量相同的两个物体，在阻力相同的情况下，速度大的不易停下来，所以速度大的物体惯性大B．质量相同的物体，惯性相同C．推动地面上静止的物体比保持这个物体匀速运动时所需的力大，所以静止的物体惯性大D．在月球上举重比在地球上容易，所以同一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，惯性仅由物体的质量大小决定，与外界因素(受力与否、受力的大小与多少、运动状态及所处环境)无关，故B对，C、D错．速度大的物体不能很快停下来，是因为从较大的速度变为静止，速度的改变量大，需要较长的时间，并非速度大，惯性大，故A错．答案：B对牛顿第一定律的理解1．明确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，即物体总保持匀速直线运动状态或静止状态的性质．2．揭示力的本质力是改变物体运动状态的原因，不是维持物体运动状态的原因．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．在实际情况中，如果物体所受的合外力等于零，与物体不受外力时的表现是相同的．4．与牛顿第二定律的关系牛顿第一定律和第二定律是相互独立的．力是如何改变物体运动状态的问题由牛顿第二定律来回答．牛顿第一定律是不受外力的理想情况下经过科学抽象、归纳推理而总结出来的，牛顿第二定律是一条实验定律．(1)牛顿第一定律是以伽利略的“理想实验”为基础，经过科学抽象、归纳推理而总结出来的.(2)惯性与力不同，惯性不是力．[例1]伽利略在著名的斜面实验中，让小球分别沿倾角不同、阻力很小的斜面从静止开始滚下，他通过实验观察和逻辑推理，得到的正确结论有()A．倾角一定时，小球在斜面上的位移与时间成正比B．倾角一定时，小球在斜面上的速度与时间成正比C．斜面长度一定时，小球从顶端滚到底端时的速度与倾角无关D．斜面长度一定时，小球从顶端滚到底端所需的时间与倾角无关[思路点拨]理想斜面实验是在可靠的实验事实基础上，采用科学的思维来展开的实验，它表明了物体的运动不需要力来维持，具有划时代的意义．[自主解答](1)倾角一定时，小球位移与时间的关系．当倾角一定时，分析位移、速度与时间的关系，由于斜面倾角一定，则小球下滑的加速度为定值，由x＝12at2可知位移与时间的平方成正比，又由v＝at知速度与时间成正比，故A错、B对．(2)斜面长度一定时，小球运动时间与倾角的关系．当斜面长度一定时，分析小球滚到底端的速度及所需时间与倾角的关系，由于斜面倾角越大，小球下滑的加速度越大，则由v＝2ax可知倾角越大，小球到达底端时的速度越大；又由t＝2xa得倾角越大，小球到底端所需时间越短，故C、D均错．[答案]B1．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，保持原有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：BD对牛顿第三定律的理解和应用1．作用力与反作用力的关系作用力与反作用力的关系可总结为“三同、三异、三无关”．(1)三同同大小同时产生、变化、消失同性质(2)三异反向异体不同效果(3)三无关与物体的种类无关与相互作用的两物体的运动状态无关与是否与另外物体相互作用无关2．应用牛顿第三定律时应注意的问题(1)定律中的“总是”二字说明对于任何物体，在任何条件下牛顿第三定律都是成立的．(2)牛顿第三定律只对相互作用的两个物体成立，因为大小相等、方向相反、作用在两个物体上且作用在同一条直线上的两个力，不一定是作用力和反作用力．(3)牛顿第三定律说明了作用力和反作用力中，若一个产生或消失，则另一个必然同时产生或消失，否则就违背了“相等关系”．3．作用力与反作用力和一对平衡力的区别一对相互作用力和一对平衡力的最直观的区别是看作用点：一对平衡力的作用点在同一个物体上，一对作用力和反作用力的作用点在两个物体上．[例2]汽车拉着拖车在平直的公路上运动，下面的说法正确的是()A．汽车能拉着拖车前进是因为汽车对拖车的拉力大于拖车对汽车的拉力B．汽车先对拖车施加拉力，然后才产生拖车对汽车的拉力C．匀速前进时，汽车对拖车的拉力等于拖车向后拉汽车的力；加速前进时，汽车向前拉拖车的力大于拖车向后拉汽车的力D．拖车加速前进时，是因为汽车对拖车的拉力大于地面对拖车的摩擦阻力；汽车加速前进是因为地面对汽车向前的作用力(牵引力)大于拖车对它的拉力[思路点拨]本题考查对作用力与反作用力关系的理解．要注意作用力与反作用力的关系，在任何情况下都成立．[自主解答]汽车对拖车的拉力与拖车对汽车的拉力是一对作用力和反作用力，两者一定等大、反向、分别作用在拖车和汽车上，故A项错；作用力和反作用力总是同时产生、同时变化、同时消失的，故B项错；不论汽车匀速运动还是加速运动，作用力和反作用力大小总相等，故C项错；拖车加速前进是因为汽车对拖车的拉力大于地面对拖车的摩擦阻力(包括其他阻力)，汽车能加速前进是因为地面对汽车向前的作用力大于拖车对它向后的拉力，符合牛顿第二定律，故D项正确．[答案]D2．(2012年济南模拟)有人做过这样一个实验：如图所示，把一个鸡蛋A快速向另一个完全一样的静止的鸡蛋B撞去(用同一部分撞击)，结果每次都是被撞击的静止鸡蛋B被撞破，则下面说法正确的是()A．A对B的作用力的大小等于B对A的作用力的大小B．A对B的作用力的大小大于B对A的作用力的大小C．A蛋碰撞瞬间，其内蛋黄和蛋白由于惯性会对A蛋壳产生向前的作用力D．A蛋碰撞部位除受到B对它的作用力外，还受到A蛋中蛋黄和蛋白对它的作用力，所以所受合力较小解析：A对B的作用力和B对A的作用力为作用力与反作用力，一定大小相等，A正确、B错误；在撞击瞬间，A蛋内蛋黄和蛋白由于惯性，会产生对A蛋壳向前的作用力，使A蛋壳接触处所受的合力比B蛋壳的小，因此B蛋壳易被撞破，故C、D正确．答案：ACD1．如图所示，甲、乙两人在冰面上“拔河”．两人中间位置处有一分界线，约定先使对方过分界线者为赢．若绳子质量不计，冰面可看成光滑，则下列说法正确的是()A．甲对绳的拉力与绳对甲的拉力是一对平衡力B．甲对绳的拉力与乙对绳的拉力是作用力与反作用力C．若甲的质量比乙大，则甲能赢得“拔河”比赛的胜利D．若乙收绳的速度比甲快，则乙能赢得“拔河”比赛的胜利解析：甲对绳的拉力与绳对甲的拉力是作用力与反作用力，故选项A错误．甲对绳的拉力与乙对绳的拉力作用在同一物体上，不是作用力与反作用力，故选项B错误．设绳子的张力为F，则甲、乙两人受到绳子的拉力大小相等，均为F，若m甲＞m乙，则由a＝Fm得，a甲＜a乙，由x＝12at2得在相等时间内甲的位移小，因开始时甲、乙距分界线的距离相等，则乙会过分界线，所以甲能赢得“拔河”比赛的胜利，故选项C正确．收绳速度与“拔河”比赛胜负无关，故选项D错误．答案：C2．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．答案：D3．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解析：作用力和反作用力作用在相互作用的两个物体上，A选项错误；太阳系中的行星都受到太阳的万有引力作用，B选项正确；人造地球卫星在运行过程中受到地球的吸引力始终指向地心，方向一直在变，C选项错误；伽利略的理想实验推翻了亚里士多德必须有力作用在物体上，物体才能运动的观点，揭示了力不是维持物体运动的原因，D正确．答案：BD4．下列说法正确的是()A．运动越快的汽车越不容易停下来，是因为汽车运动得越快，惯性越大B．同一物体在地球上不同的位置受到的重力是不同的，所以它的惯性也随位置的变化而变化C．一个小球竖直上抛，抛出后能继续上升，是因为小球运动过程中受到了向上的推力D．物体的惯性大小只与本身的质量有关，质量大的物体惯性大，质量小的物体惯性小解析：惯性是物体本身的固有属性，其大小只与物体的质量大