文档内容
第 6 讲 牛顿第一定律 牛顿第三定律
目录
考点一 牛顿第一定律的理解与应用...........................................................................................1
考点二 牛顿第三定律的理解与应用...........................................................................................1
考点三 “转移研究对象法”在受力分析中的应用...................................................................3
练出高分...........................................................................................................................................7
考点一 牛顿第一定律的理解与应用
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
(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为惯性定律.
(3)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
(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,与物体的运动情况和受力情况无
关.
[例题1] (2023•梅州一模)早在2300年前,墨子在《墨经》中就对力的概念提
出了初步的论述:“力,刑之所以奋也。”这句话的意思是说,力是使物体开始运动
或加快运动的原因。则下列关于力的说法正确的是( )
A.墨子的观点与亚里士多德关于力和运动的观点基本相同
B.物体受到变力作用,速度大小一定会改变
C.力不是维持物体运动的原因
D.当物体不受力时,物体将停止运动
[例题2] (2023•万年县校级一模)我国将于2022年前后完成空间站在轨组装工
资料收集整理【淘宝店铺:向阳百分1 百】程,空间站由核心舱、实验舱等构成。其中核心舱轴向长度为 16.6m有3个对接口用
于载人飞船、货运飞船及其他飞行器访问空间站。关于本材料中的物理知识,下列说
法正确的是( )
A.空间站在太空“漂浮”时没有惯性
B.货运飞船与核心舱对接时不可看成质点
C.货运飞船与核心舱对接时,以地球为参考系它是静止的
D.“16.6m”中,“m”不是国际单位制的基本单位
[例题3] (2023•广东模拟)机器人服务人类的场景正步入现实生活中,例如餐厅
中使用机器人来送餐,就越来越常见。如图甲所示为某餐厅的送餐机器人,将其结构
简化为如图乙所示的示意图,机器人的上表面保持水平。则下列说法中正确的是(
)
A.菜品随着机器人一起做匀速直线运动时,菜品受到与运动方向一致的摩擦力作用
B.菜品随着机器人一起做匀速直线运动时,菜品对机器人的压力和机器人对菜品的支
持力是一对平衡力
C.菜品随着机器人一起做匀加速直线运动时,菜品的惯性逐渐增大
D.菜品随着机器人一起做匀减速直线运动时,机器人对菜品的作用力大于菜品的重力
[例题4] (2022•静安区二模)如图所示,匀变速直线运动的车厢内,悬挂小球的
细绳与竖直方向夹角不变,O点位于小球的正下方。若某时刻绳突然断了,小球将落
在O点的(小球未碰到车厢壁)( )
A.正上方 B.左侧或右侧 C.左侧 D.右侧
资料收集整理【淘宝店铺:向阳百分2 百】考点二 牛顿第三定律的理解与应用
1.牛顿第三定律的内容
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.作用力与反作用力的“三同、三异、三无关”
(1)“三同”:①大小相同;②性质相同;③变化情况相同.
(2)“三异”:①方向不同;②受力物体不同;③产生的效果不同.
(3)“三无关”:①与物体的种类无关;②与物体的运动状态无关;③与物体是否和其他物
体存在相互作用无关.
3.相互作用力与平衡力的比较
对应名称
作用力和反作用力 一对平衡力
比较内容
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 两力作用效果可相互抵消,可
不同点 加,不可求合力 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
大小相等、方向相反、作用在
相同点
同一条直线上
[例题5] (2023•绍兴二模)如图所示,拖车的缆绳将违章车与拖车拴在一起,使
违章车停在倾斜坡道上保持静止状态。下列说法正确的是( )
A.缆绳对违章车的拉力等于违章车对缆绳的拉力
B.违章车对坡道的作用力的方向一定与坡道垂直
C.坡道与水平面的夹角越小,坡道受到的压力也越小
D.违章车一定只受到重力、支持力、拉力三个力的作用
[例题6] (2023•宁德模拟)春节晚会上杂技《绽放》表演了花样飞天,如图是女
演员用双脚举起男演员的一个场景,两位杂技演员均处于静止状态。下列说法正确的
是( )
资料收集整理【淘宝店铺:向阳百分3 百】A.水平地面对女演员可能存在水平方向的摩擦力
B.水平地面对女演员的支持力和女演员的重力是一对平衡力
C.女演员对男演员的支持力是女演员的脚底发生弹性形变产生的
D.女演员对男演员的作用力小于男演员对女演员的作用力
[例题7] (2023•沙坪坝区校级模拟)在实验室中经常可以看到如图所示的实验现
象:当用手按压桌面时,反射在天花板上的光点会发生移动。下列有关说法正确的是
( )
A.桌面受到手的弹力作用是由于桌面发生了形变
B.手对桌面的挤压力与桌面对手的支持力是一对平衡力
C.桌面发生形变后,光线的反射将不再遵循反射定律
D.反射在天花板上的光点发生移动,说明桌面发生了形变
[例题8] (2023•河南模拟)如图所示,某运动员在 200米(单程50米)蝶泳比
赛中,成绩是03秒86,则下列说法正确的是( )
A.若运动员夺冠,则该运动员平均速度最大
B.200m是路程,03秒86是时间间隔
C.研究运动员技术动作时,运动员可被视为质点
D.运动员向后划水加速时,水对运动员的作用力大于运动员对水的作用力
[例题9] (2023•浙江二模)梅西在2022年卡塔尔世界杯决赛中梅开二度,带领
资料收集整理【淘宝店铺:向阳百分4 百】阿根廷夺冠。如图所示为梅西在某场比赛第51分钟时主罚任意球后,足球运动轨迹的
示意图,下列说法中正确的是( )
A.第51分钟指的是时间间隔
B.足球在飞行过程中可视为质点
C.足球飞出后受到梅西对它施加的作用力
D.守门员起跳扑救瞬间,地面对他的作用力等于他对地面的作用力
[例题10](2023•邯山区校级二模)“电动平衡车”是青少年非常喜欢的一种代步
工具。如图所示,人站在“电动平衡车”上在某水平地面上沿直线前进,不计空气阻
力,下列说法中正确的是( )
A.“电动平衡车”加速行驶时,车对人的作用力等于人的重力
B.“电动平衡车”匀速行驶时,车对人的作用力大小等于人对车的压力大小
C.“电动平衡车”加速行驶时,车对人的作用力方向竖直向上
D.“电动平衡车”匀速行驶时,平衡车受到的重力和地面对平衡车的支持力是一对平
衡力
考点三 “转移研究对象法”在受力分析中的应用
作用力与反作用力,二者一定等大反向,分别作用在两个物体上.当待求的某个力不容易
求时,可先求它的反作用力,再反过来求待求力.如求压力时,可先求支持力.在许多问
题中,摩擦力的求解亦是如此.
[例题11] 一个箱子放在水平地面上,箱内有一固定的竖直杆,在杆上套着一个环,
箱与杆的总质量为M,环的质量为m,如图所示,已知环沿杆匀加速下滑时,环与杆
间的摩擦力大小为F,则此时箱对地面的压力大小是( )
f
资料收集整理【淘宝店铺:向阳百分5 百】A.(M+m)g B.F+mg C.F+Mg D.F+(M+m)g
f f f
[例题12](2023•杭州一模)人在体重计上起立时,体重计的示数会发生变化。小
管同学质量为50kg,在腰间挂有一只加速度传感器,显示“+”代表加速度方向向上,
显示“﹣”代表加速度方向向下,起立过程中的某时刻显示为“+4m/s2”,那么此时
体重计的读数可能为( )
A.70kg B.50kg C.60kg D.20kg
[例题13]如图所示为杂技“顶竿”表演,一人站在地上,肩上扛一质量为 M的竖
直竹竿,当竿上一质量为m的人以加速度a加速下滑时,竿对“底人”的压力大小为
( )
A.(M+m)g B.(M+m)g﹣ma C.(M+m)g+ma D.(M﹣m)g
[例题14]建筑工人用如图所示的定滑轮装置运送建筑材料。质量为60kg的工人站
在地面上,通过定滑轮将20kg的建筑材料以0.5m/s2的加速度拉升,忽略绳子和定滑
轮的质量及定滑轮的摩擦,取g=10m/s2,则工人对地面的压力大小为( )
A.390N B.410N C.790N D.810N
资料收集整理【淘宝店铺:向阳百分6 百】练出高分
一.选择题(共14小题)
1.(2023春•金凤区校级月考)在公路上,一辆汽车以较大的速度行驶,紧急刹车制动时
间大于以较小速度行驶时的制动时间。关于上述现象,下列说法错误的是( )
A.这是因为速度越大,车的惯性越大
B.此题中汽车是同一辆汽车,所以汽车质量不变、惯性一样大
C.此题应按紧急刹车制动时加速度恒定来处理
D.这是因为加速度恒定的情况下,行驶速度越大,制动时间越长
2.(2022秋•永州期末)如图所示,在2022年卡塔尔世界杯一次比赛中,阿根廷球星梅
西在开赛后第35分钟劲射直接破门,帮助球队1:0取得领先。下列正确的是( )
A.第35分钟是指时间
B.足球在空中运动时惯性大小保持不变
C.足球被踢起的原因是脚对球的力大于球对脚的力
D.足球在空中飞行过程中一直受一个向前的作用力
3.(2022秋•上饶期末)两千多年前,古希腊哲学家亚里士多德等人认为有力才会有运动,
质量大或速度大的物体都很难被停下,认为物体的惯性应该和这两个因素有关。现有物
体A的质量为15kg,物体B的质量为30kg,A、B分别以30m/s和15m/s的速度运动,
则下列说法中正确的是( )
A.B的惯性比A大
B.A的惯性比B大
C.A和B的惯性一样大
D.无法判定A、B的惯性大小关系
4.(2022秋•香坊区校级期末)如图所示,用细绳把一本较厚重的书扎一圈,然后将细绳
的一端挂起来,另一端用手牵住,使书保持静止。若用力迅速将细绳往下一拉,由于书
的惯性,则( )
A.上段细绳更容易断
资料收集整理【淘宝店铺:向阳百分7 百】B.下段细绳更容易断
C.两段细绳一定会同时断
D.不确定哪段细绳更容易断
5.(2022秋•单县期末)下列关于惯性的说法正确的是( )
A.物体的质量越小,惯性越小
B.物体静止时有惯性,运动时没有惯性
C.物体不受外力作用时有惯性,受外力时没有惯性
D.物体做匀速直线运动时有惯性,做变速直线运动时没有惯性
6.(2022秋•沈河区校级期末)关于牛顿运动定律的理解正确的是( )
A.力是产生运动的原因
B.牛顿第一定律描述的状态可以用实验直接验证
C.一切物体都具有惯性,描述物体惯性的物理量是它的质量
D.作用力与反作用力大小相等、方向相反,它们也可以互相平衡
7.(2022秋•荔湾区期末)2000年国际乒联将乒乓球由小球改为大球,改变前直径是
0.038m,质量是2.50g;改变后直径是0.040m,质量是2.70g。对此,下列说法正确的是
( )
A.球的直径大了,所以惯性大了,球的运动状态更难改变
B.球的直径大了,所以惯性大了,球的运动状态更容易改变
C.球的质量大了,所以惯性大了,球的运动状态更难改变
D.球的质量大了,所以惯性大了,球的运动状态更容易改变
8.(2022秋•荔湾区校级期末)如图,在车厢中的A是用绳拴在底部上的氢气球,B是用
绳挂在车厢顶的金属球,开始时它们和车顶一起向右做匀速直线运动,若忽然刹车使车
向右做匀减速运动。则下列哪个图能正确表示刹车期间车内的情况( )
A. B.
C. D.
9.(2023春•杭州期中)唐末学者陆龟蒙所撰书籍《来耜经》,记载了曲辕犁相对直辕犁
的优势之一是起土省力,设牛用大小相等的拉力F通过耕索分别拉两种犁,F与竖直方
向的夹角分别为 和 , < ,如图所示,忽略耕索质量,耕地过程中,下列说法正确
的是( )
α β α β
资料收集整理【淘宝店铺:向阳百分8 百】A.耕索对直辕犁拉力的竖直分力比对曲辕犁的小
B.耕索对直辕犁拉力的水平分力比对曲辕犁的小
C.曲辕犁匀速前进时,耕索对犁的拉力小于犁对耕索的拉力
D.曲辕犁加速前进时,耕索对犁的拉力大于犁对耕索的拉力
10.(2023春•南关区校级月考)如图所示,两个足够长的光滑平板AP与BP用铰链连接,
平板AP与水平面成53°角固定不动,平板BP可绕P点的水平轴在竖直面内自由转动,
将一重为G的均匀圆柱体O放在两板间。在使BP板由水平位置缓慢转动到竖直位置的
过程中,已知sin53°=0.8,cos53°=0.6,下列说法不正确的是( )
A.当BP沿水平方向时,圆柱体受两个力的作用
5G
B.当BP沿竖直方向时,AP板受到的压力最大为
3
5G
C.当BP板与AP板垂直时,AP板受到的压力最小为
3
4G
D.当BP板与AP板垂直时,BP板受到的压力最小为
5
11.(2023•海珠区校级开学)如图是日常生活中人们磨刀的情景。若磨刀石始终处于静止
状态,当人推动刀相对磨刀石向前运动的过程中,下列说正确的是( )
A.磨刀石对刀的摩擦力方向向前
B.地面对磨刀石的摩擦力方向向前
C.磨刀石受到四个力的作用
D.地面对磨刀石的作用力等于磨刀石对地面的作用力
12.(2022秋•怀化期末)用传感器探究作用力与反作用力的关系实验中,把两只力传感
资料收集整理【淘宝店铺:向阳百分9 百】器同时连在计算机上,其中一只系在墙上,另一只握在手中,把两个测力探头的挂钩钩
在一起,拉动手中的传感器,两只力传感器的相互作用力随着时间变化的图像就显示在
计算机上,如图所示,通过此实验,可以得到的结论是( )
A.作用力与反作用力在任何时刻等大反向
B.作用力与反作用力同时产生、同时消失、合力为零
C.牛顿第三定律仅在物体静止时适用
D.只有在两个静止物体之间,作用力与反作用力才时刻大小相等、方向相反
13.(2022秋•雨花区期末)2022年3月10日从中车电力机车有限公司获悉,由该公驾驶
的磁浮列车(图甲)完成了相关动态试验和系统联调联试,设计时速200公里,图乙是
某磁悬浮列车的原理图,轨道P的磁场与车体Q的磁场之间产生排斥力使车体悬浮。已
知P对Q的排斥力为F ,Q对P的排斥力为F ,则( )
1 2
A.F 大于F
1 2
B.F 小于F
1 2
C.F 和F 是一对平衡力
1 2
D.F 和F 是一对作用力与反作用力
1 2
14.(2023•海珠区校级开学)2021年8月1日,东京奥运会男子100米半决赛中,苏炳添
跑出9秒83的好成绩,以半决赛第一的成绩闯入决赛并打破亚洲纪录,成为中国首位
闯入奥运男子百米决赛的运动员,也是人类百米历史上成绩第13好的运动员。此次半
决赛中,若把苏炳添的运动看作直线运动,起跑后先加速运动,后做匀速运动直到撞线。
则苏炳添在100m比赛过程中,下列说法正确的是( )
资料收集整理【淘宝店铺:向阳百分10百】A.苏炳添的成绩9秒83是时间间隔
B.苏炳添匀速运动过程中,地面对苏炳添的滑动摩擦力方向向后
C.苏炳添加速运动过程中,地面对苏炳添的作用力大于苏炳添对地面的作用力
D.研究苏炳添起跑技术动作时,苏炳添可被视为质点
二.多选题(共1小题)
(多选)15.(2022秋•莆田期末)对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
机的速度,这表明通过科学手段能使小质量的物体获得大的惯性
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,
而人和车的惯性并没有改变
资料收集整理【淘宝店铺:向阳百分11百】