1、【 精品教育资源文库 】 第三章 牛顿运动定律 【研透全国卷】 近几年高考对本章内容的考查仍以概念和规律的应用为主，单独考查本章的题目多为选择题，与曲线运动、电磁学相结合的题目多为计算题 . 本章以实际生活、生产和科学实验为背景，突出表现物理知识的实际应用的命题趋势较强， 2018 年高考复习应予以高度关注 . 考点 内容 要求 题型 必考实验 牛顿运动定律 牛顿运动定律 选择、计算 1.实验内容 验证牛顿运动定律 2.命题形式 填空 牛顿运动定律的应用 选择、计算 超重和失重 选择、计算 第 1 讲 牛顿第一定 律 牛顿第三定律 知识点一 牛顿第一定律 1.内容 一切物体总保持 状态或 状
2、态，除非作用在它上面的力迫使它 这种状态 . 2.意义 (1)指出力不是 物体运动的原因，而是 物体运动状态的原因，即力是产生 的原因 . (2)指出了一切物体都有 ，因此牛顿第一定律又称 . 3.惯性 (1)定义：物体具有保持原来 状态或 状态的性质 . (2)量度： 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 . (3)普遍性：惯性 是物体的 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 . 答案： 1.匀速直线运动 静止 改变 2.(1)维持 改变 加速度 (2)惯性 惯性定律 3.(1)匀速直线运动 静止 (2)质量 质量 质量 (3)固有 知识点二 牛顿第
3、三定律 【 精品教育资源文库 】 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 .物体间相互作用的这一对力，通常叫做作用力和反作用力 . 2.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 ， 方向 ，作用在同一条直线上 . (2)表达式： F F. 答案： 1.相互 2.(1)相等 相反 (1)牛顿第一定律是实验定律 .( ) (2)在水平面上运动的物体最终停下来，是因为水平方向没有外力维持其运动的结果 .( ) (3)运动的物体惯性大，静止的物体惯性小 .( ) (4)物体的惯性越大，状态越难
4、改变 .( ) (5)作用力与反作用力可以作用在同一物体上 .( ) (6)作用力与反作用力的作用效果不能抵消 .( ) 答案： (1) (2) (3) (4) (5) (6) 考点 牛顿第一定律 1.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(静止或匀速直线运动 ). (2)物体受到外力时，惯性表现为运动状态改变的难易程度 .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 . 2.对牛顿第一定律的四点说明 (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 . (2)揭示力的本质：力是改变物体运
5、动状态的原因，而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：牛顿第一定律和牛顿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 .牛顿第一定律是经过科学抽象、归纳推理总结出【 精品教育资源文库 】 来的，而牛顿第二定律是一条实验定律 . 考向 1 伽利略理想斜面实验 典例 1 科学思维和科学方法是我们认识世界的基本手段 .在研究和解决问题过程中，不仅需要相应的知识，还需要运用科学的
6、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 . 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 如果没有摩擦，小球将上升到原来释放的高度 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 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 解析 伽利略理想斜面实验
7、，以可靠的实验事实为基础，通过推理得到小球在不受摩擦力的作用时将在水平面内做匀速直线运动的结论，选项 B 正确 . 答案 B 考向 2 对惯性的理解 典例 2 下列关于惯性的说法中正确的是 ( ) A.速度大的物体比速度小的物体难以停下来，所以速度大的物体惯性大 B.同一个物体在光滑水平面上时的惯性小，在粗糙水平面上时的惯性大 C.乒乓球可以快速抽杀，是因为乒乓球惯性小 D.在 “ 嫦娥二号 ” 卫星中的物体不存在惯性 解析 决定物体惯性大小的因素是质量，因此 A、 B 的说法错误；乒乓球的质量较小，可以快速抽杀，即运动状态容易改变，亦即乒乓球惯性小， C 正确；在 “ 嫦娥二号 ” 卫星中的
8、物体尽管处于失重状态，但其质量不变，因此仍然具有惯性， D 错误 . 答案 C 考向 3 对牛顿第一定律的理解 典例 3 下列说法正确的是 ( ) 【 精品教育资源文库 】 A.静止的物体一定不受力，受力的物体一定运动 B.物体运动状态发生变化则物体一定受到力的作用 C.物体的运动不需要力来维持，但物体的运动速度越大时其惯性也越大 D.物体运动状态不变时有惯性，运动状态改变时没有惯性 解析 受平衡力作用时，物体可能静 止，也可能做匀速直线运动，故 A 错误；运动状态改变时，物体一定受到了非平衡力，故 B 正确；惯性是物体的固有属性，只与物体的质量有关，故 C、 D 错误 . 答案 B 惯性与
9、惯性定律的比较 (1)惯性是物体的固有属性，而惯性定律是物体运动的一条动力学规律 . (2)惯性与物体的受力情况、运动状态及所处的位置无关；惯性定律是有条件的，其成立的条件是物体不受外力或所受的合外力为零 . (3)惯性的大小取决于物体的质量，而惯性定律所描述的物体的匀速直线运动状态或静止状态，则取决于物体是否受力或所受合外力是否为零 . 考点 牛顿第三定律 1.作用力与反作用力的 “ 三同、三异、三无关 ” 2.作用力和反作用力与一对平衡力的比较 一对平衡力 作用力和反作用力 不同点 作用在同一物体上 作用在两个物体上 力的性质不一定相同 一定是相同性质的力 不一定同时产生或消失 一定同时产
10、生或消失 作用效果可相互抵消 作用效果不可抵【 精品教育资源文库 】 消 相同点 大小相等，方向相反，作用在同一条直线上 考向 1 对牛顿第三定律的理解 典例 4 (2017 广西南宁模拟 )手拿一个锤头敲在一块玻璃上把玻璃打碎了 .对于这一现象，下列 说法正确的是 ( ) A.锤头敲玻璃的力大于玻璃对锤头的作用力，所以玻璃才碎裂 B.锤头受到的力大于玻璃受到的力，只是由于锤头能够承受比玻璃更大的力才没有碎裂 C.锤头和玻璃之间的作用力应该是等大的，只是由于锤头能够承受比玻璃更大的力才没有碎裂 D.因为不清楚锤头和玻璃的其他受力情况，所以无法判断它们之间的相互作用力的大小关系 解析 锤头敲玻
11、璃的力与玻璃对锤头的力是作用力与反作用力的关系，不论力的作用效果如何，两者总是大小相等、方向相反，作用在同一条直线上，故 C 正确 . 答案 C 考向 2 相互作用力和 平衡力的区别 典例 5 (2017 湖北襄阳检测 )跳水一直是我国的优势项目，如图所示，一运动员站在3 m 跳板上，图中 F1表示人对跳板的弹力， F2表示跳板对人的弹力，则 ( ) A.F1和 F2是一对平衡力 B.F1和 F2是一对作用力和反作用力 C.先有力 F1，后有力 F2 D.F1和 F2方向相反，大小不相等 解析 F1和 F2是一对作用力和反作用力，同时产生，同时消失，大小相等，方向相反，故 B 项正确 . 答案
12、 B 变式 1 一起重机通过一绳子将货物向上吊起的过程中 (忽略绳子的重力和空气阻力 )，以下说 法正确的是 ( ) A.当货物匀速上升时，绳子对货物的拉力与货物对绳子的拉力是一对平衡力 B.无论货物怎么上升，绳子对货物的拉力大小都等于货物对绳子的拉力大小 【 精品教育资源文库 】 C.无论货物怎么上升，绳子对货物的拉力大小总大于货物的重力大小 D.若绳子质量不能忽略且货物匀速上升时，绳子对货物的拉力大小一定大于货物的重力大小 答案： B 解析：绳子对货物的拉力和货物对绳子的拉力是一对作用力与反作用力，不管货物匀速、加速还是减速，大小都是相等的， A 错误， B 正确；当货物匀速上升时，绳子
13、对货物的拉力和货物重力是一对平衡力 (与绳子的重力 无关 )，货物加速上升，绳子对货物的拉力大于货物的重力，货物减速上升，绳子对货物的拉力小于货物的重力， C、 D 错误 . 应用牛顿第三定律应注意的三个问题 (1)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 “ 转换研究对象法 ” 在受力分析中的应用 1.方法概述：转换研究对象法是当将 A 物体作为研究对象无 法求解结果时，可以选与 A相互作用的物体 B 为研究对象进行求解的方法，该方法往往用到牛顿第三定律 . 2.解题思路 (1)合理选取研究对象，一般以受力较少、分析起来较容易的物体为研究对象，有时 “ 整体法 ” 与 “ 隔离法 ” 综合应用 . (2)做好对研究对象的受力分析和运动情况分析，确定哪些力是作用力和反作用力 . (3)利用牛顿第三定律把已知力或所求力转移至研究对象上，求合力 . (4)对于不宜直接分析的物体，如地面，可转而分析与之接触的物体，解出作用力后，再利用牛顿第三定律说明反作用力的大小和方向 . 典例 6 一个 箱子放在水平地面上，箱内有一
