2010高三物理高考精品专题讲座：牛顿第一定律 牛顿第三定律

第三章运动和力

一、考纲要求

内容要

求

说明

1.牛顿第一定律、惯性

2.牛顿第二定律

3.牛顿第三定律

4.牛顿定律的应用

5.超重与失重Ⅱ

Ⅱ

Ⅱ

Ⅱ

Ⅰ

牛顿定律是历年高考重点考查的内容之一.

对这部分内容的考查非常灵活，各种题型均可以

考查.其中用整体法和隔离法处理牛顿第二定

律，牛顿第二定律与静力学、运动学的综合问题，物体平衡条件等都是高考热点；对牛顿第一、第

三定律的考查经常以选择题或融合到计算题中

的形式呈现，另外，牛顿运动定律在实际中的应

用很多，如弹簧问题、传送带问题、相对滑动的

系统、传感器问题、超重失重问题，这类试题不

仅能考查考生对知识的掌握程度而且还能考查

考生从材料、信息中获取有用信息的能力，因此

.

第1讲牛顿第一定律牛顿第三定律★考情直播

考点一 牛顿第一定律

1. 定律内容：一切物体总保持 状态或 状态，直到有外力迫使

它改变这种状态为止.

2.惯性：物体保持原来的匀速直线运动状态或静止状态的性质，叫惯性.惯性是

物体的 属性.当物体不受力时，表现在保持原有的运动状态上；

当物体受外

力时，表现在运动状态改变的难易程度上. 是物体惯性大小的唯一量度，物

体的惯性大小与其受力情况及运动情况无关.

3. 力是 的原因，运动状态的改变是指 的变化.

4.理想实验：也叫假想实验或思想实验，它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，是人们在思想上塑造的理想过程.牛顿第一定律即通过 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

[方法技巧]本题考查惯性的有关知识，要求我们理解惯性的含义和惯性的大小与

哪些因素有关.

考点二 作用力和反作用力

1.定律内容：两个物体之间的作用力和反作用力总是 ， 作

用在 .

A.凡是大小相等、方向相反、分别作用在两个物体上的两个力,必定是一对作用力和反作用力

B.凡是大小相等、方向相反、作用在同一个物体上的两个力,必定是一对作用力和反作用力

C.凡是大小相等、方向相反、作用在同一直线上且分别作用在两个物体上的两个力,才是一对作用力和反作用力

D.相互作用的一对力中,究竟哪一个力是作用力、哪一个力是反作用力是任意的

【解析】由牛顿第三定律知,相互作用的一对力总是大小相等、方向相反、在一条直线上,且分别作用在相互作用的两个物体上.但大小相等、方向相反、分别作用在两个物体上的两个力,不一定是一对作用力和反作用力,A、B、C都是错误的,只有D对.

【答案】D

【方法技巧】要理解作用力和反作用力是两个物体之间的相互作用力，但大小相等、方向相反、分别作用在两个物体上的两个力,不一定是一对作用力和反作用力. ★高考重点热点题型探究

热点1 伽利略理想斜面实验

[真题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

[剖析]倾角一定时，小球在斜面上的位移与时间的平方成正比，在斜面上的速度与时间成正比，故选项A错误，选项B正确，斜面长度一定时，小球从顶端滚到底端时的速度与倾角有关，从顶端滚到底端所需时间与倾角有关，故选项C、D错误.

[答案]B

[名师指引] 伽利略理想斜面实验是近几年高考的热点，很多省市都从不同的角度加以考查，要求同学们理解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.新题导练

1-1.理想实验有时更能深刻地反映自然规律.如图3-11-3所示，伽利略设想了一个理想实验，其中有一个是经验事实，其余是推论.

①减小第二个斜面的倾角，小球在这一斜面上仍然要达到原来的高度②两个对接的斜面，让静止的小球沿—个斜面滚下，小球将滚上另一个斜面③如果没有摩擦，小球将上升到原来释放时的高度④继续减小第二个斜面的倾角，最后使它成为水平面，小球要沿水平面做持续的匀速运动

请将上述理想实验的设想步骤按照正确的顺序排列_______（只要填写序号即可）.

在上述的设想步骤中，有的属于可靠的事实，有的则是理想化的推论.下列关于事实和推论的分类正确的是( )

A.①是事实，②③④是推论

B.②是事实，①③④是推论

C.③是事实，①②④是推论

图3－11－3

D.④是事实，①②③是推论

热点2 力和运动的关系

[真题2]下列对运动的认识不正确的是（）

A．亚里士多德认为物体的自然状态是静止的，只有当它受到力的作用才会运动B．伽利略认为力不是维持物体速度的原因

C．牛顿认为力的真正效应总是改变物体的速度，而不仅仅是使之运动

D．伽利略根据理想实验推论出，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

[剖析]亚里士多德认为没有力作用在物体上，物体就不会运动．伽利略认为力不是维持物体运动的原因，伽利略根据理想实验推论出，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.牛顿认为力是改变物体运动状态的原因，并不是使物体运动的原因.故答案为A.

[答案]A

[名师指引]本题考查有关对运动认识物理学史，最近几年广东高考至少有一道物理学史的问题，相信以后的广东高考仍会有所考查，同学们复习时应加强对物理学史的了解，避免不必要的失分.

[真题3]一汽车在路面情况相同的公路上直线行驶，下面关于车速、惯性、质量和滑行路程的讨论正确的是( )

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，刹车后滑行的路程越长

D．车速越大，刹车后滑行的路程越长，所以惯性越大

[剖析]物体的惯性只决定于物体的质量, 质量越大, 惯性越大.所以B是正确的.刹车后滑行的路程与初速度和路面情况有关，初速度越大, 滑行的路程越长，所以C是正确的.

[答案]BC

[名师指引]本题考查对惯性的认识，要求我们对基本概念的理解一定要透彻，惯性是物质的一种固有属性，其大小由质量唯一决定，而与物体的受力情况和运动情况无关，要区分惯性和惯性现象，要能利用惯性解释有关物理现象.

新题导练

1．2008年9月25日21时10分，长征二号F 运载火箭载着神舟七号载人飞船，

载着中华民族冲击太空新高度的梦想，飞上太空,首次实现了太空行走，标志着我

国的航天技术又迈上了一个新台阶，关于火箭的发射，下列说法中正确的是

（ ）

A.火箭的尾部向外喷气，喷出的气体反过来对火箭产生一个反作用力，从而让火

箭获得了向上的推力

B.火箭尾部喷出的气体对空气产生一个作用力，空气的反作用力使火箭获得飞行

的动力

C.火箭飞出大气层后，由于没有空气，火箭虽然向后喷气，但也无法获得前进的

动力

D.神舟7号进入运行轨道之后，与地球之间仍然存在一对作用力和反作用力

2．一列以速度v 匀速行驶的列车内有一水平桌面，桌面上的A 处有一小球.若车

厢内的旅客突然发现（俯视图）小球沿如图3-11-4所示的虚线A 点运动到B 点，

则由此可以判断列车的运行情况是（ ） A.减速行驶，向北转弯 B.减速行驶，向南转弯

C.加速行驶，向南转弯

D.加速行驶，向北转弯 ★抢分频道 1.限时基础训练卷

1.锤头松动的时候，把锤柄末端在地面上磕一磕，锤头就牢了，这是利用( )

A.锤头的惯性

B.锤柄的惯性

C.地面的惯性

D.人手的

惯性

2.人站在地面上,先将两脚弯曲,再用力蹬地,向上跳离地面.人能跳离地面的原因

是( )

A.人对地面的作用力大于地球对人的作用力

B.地面对人的作用力大于人对地面的作用力

C.地面对人的作用力大于地球对人的引力

D.人除受地面的弹力外,还受到一个向上的力

3.传送带把物体由低处匀速运动到高处的过程中，物体与皮带间的作用力和反作

用力的对数有：（ ）

A.一对

B.两对

C.三对

D.四对

4. 下列关于惯性的说法中正确的是（ ）

A.运动速度大的物体，不能很快停下来，是因为速度大时，惯性也大

B.静止的火车启动时，速度变化慢，是因为静止的火车惯性大

C.乒乓球可以快速抽杀，是因为乒乓球的惯性小的缘故

D.物体受到的外力大，则惯性小，受到的外力小，则惯性大

5.吊在天花板上的吊扇转动时，它拉天花板的力( )

A.小于吊扇重力

B.等于吊扇重力

C.大于吊扇重力

D.无法确定

6.以卵击石，鸡蛋破碎，下列说法正确的是( )

A.鸡蛋对石头的力小于石头对鸡蛋的力

B.鸡蛋对石头的力大于石头对鸡蛋的力

C.鸡蛋对石头的力与石头对鸡蛋的力平衡

D.鸡蛋对石头的力与石头对鸡蛋的力性质相同

7.关于运动状态的改变，下列说法正确的是（ ）

A B v 北 图3－11－4

A.物体的运动状态改变，则其速度必定改变

B.物体的运动状态改变，则其加速度必定发生变化

C.物体的运动状态改变，则其运动的方向必定改变

D.物体的运动状态改变，则其惯性大小必定改变

8.在滑冰场上，甲、乙两小孩分别坐在滑冰板上，原来静止不动，在相互猛推一下后分别向相反方向运动.假定两板与冰面间的摩擦因数相同.已知甲在冰上滑行的距离比乙远，这是由于（）

A．在推的过程中，甲推乙的力小于乙推甲的力

B．在推的过程中，甲推乙的时间小于乙推甲的时间

C．在刚分开时，甲的初速度大于乙的初速度

D．在分开后，甲的加速度的大小小于乙的加速度的大小

9.（2007·海南）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，不需要力

10.推静止在水平地面上的小车，车子就前进了，停止用力，车子就停下来，所以必须有力作用在物体上，物体才会运动，你认为这种说法是否正确?说明理由.

2.基础提升训练

11.我市某中学的校运会上，举行了精彩的“拔河”比赛.高一级的（1）班和（4）班进入了总决赛.在全体拉拉队员的呐喊声中（1）班最终取胜.下列说法中正确的是( )

A．（1）班队员对（4）班队员的拉力大于（4）班队员对（1）班队员的拉力

B．（1）班队员对（4）班队员的拉力等于（4）班队员对（1）班队员的拉力

C．（1）班队员对（4）班队员的拉力大于（4）班队员受到地面的摩擦力

D．（1）班队员对（4）班队员的拉力等于（4）班队员受到地面的摩擦力

12.如图3-11-2所示，条形磁铁放在水平桌面上，在其左上方固定一根长直导线，导线与磁铁垂直，当给导线通以垂直纸面向外的电流，则

（）

A．磁铁对桌面压力减小，且受到桌面向左的摩擦力作用

B．磁铁对桌面压力减小，且受到桌面向右的摩擦力作用

C．磁铁对桌面压力增大，且受到桌面向左的摩擦力作用

图3－11－2 D．磁铁对桌面压力增大，且受到桌面向右的摩擦力作用

13.关于物体惯性，下列说法中正确的是

A．把手中的球由静止释放后，球能加速下落，说明力是改变物体惯性的原因B．我国优秀田径运动员刘翔在进行110m 栏比赛中做最后冲刺时，速度很大，

很难停下来，说明速度越大，物体的惯性也越大

C．战斗机在空战时，甩掉副油箱是为了减小惯性，提高飞行的灵活性

D．公交汽车在起动时，乘客都要向前倾，这是乘客具有惯性的缘故

14.A、B两木块叠放在水平桌面上，下列情况中，属于一对平衡力的是( )

A.A对B的压力和B对A的支持力

B.A对B的压力和桌面对B的支持力

C.A受的重力和B对A的支持力

D.B受的重力和桌面对B的支持力

3.能力提升训练

15.在一艘匀速向北行驶的轮船甲板上，一运动员做立定跳远，若向各个方向都用相同的力，则（）

A．向北跳最远

B．向南跳最远

C．向东向西跳一样远，但没有向南跳远

D．无论向哪个方向都一样远

16.如图中的甲所示，重球系于线DC下端，重球下再系一根同样的线BA，下面说法中正确的是（）

A．在线的A端慢慢增加拉力，结果CD线拉断

B．在线的A端慢慢增加拉力，结果AB线拉断

C．在线的A端突然猛力一拉，结果AB线拉断

D．在线的A端突然猛力一拉，结果CD线拉断

17.下列说法正确的是（）

A.物体运动状态改变，则物体受力情况一定发生变化

B.相互作用的一对滑动摩擦力，若对其中一个物体做负功，对另一个物体可能做

正功、不做功或做负功，在相互作用的时间t内，总功一定是负的，且一定会引起系统的机械能的减少

C.一对作用力与反作用力的功一定大小相等，符号相反

D.世界上所有力总个数一定是偶数

18.在牛顿第二定律中，如果合外力等于0，那么可以推出物体的加速度为0，也就是说保持静止状态或匀速直线运动状态.那么是不是可以说牛顿第一定律是牛顿第二定律的特例？

第1讲参考答案

考点整合

考点1.匀速直线运动，静止；固有，质量；使物体运动状态发生变化（产生加速度），速度.

考点2.大小相等，方向相反，同一直线上.

新题导练

1-1. ②③①④；B [②是事实，其余都是理想推论]

2-1.AD[火箭升空点火，燃料舱的燃料燃烧，燃料舱中的压强急剧增大，使气体高速喷出，喷出的气体反过来对火箭产生一个反作用力，从而让火箭获得了向上的推力]

2-2.B[小球具有惯性,相对于车向前运动，故车在减速，相对于车向北运动，故车向南转弯]

抢分频道

1.限时基础训练卷

1.A[锤柄受阻于地面，而锤头因具有惯性而继续向下运动]

2.A[人能够跳离地面的原因是地面对人的支持力大于人自身的重力]

3.B[传送带对物体有支持力和静摩擦力的作用，故物体和皮带之间的作用力和反作用力的对数是2对]

4.C[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.乓球可以快速抽杀，是因为其质量小，惯性小，在相同外力作用下运动状态容易改变，故C正确]

5.A[转动时，叶片对空气有向下的作用力，空气对叶片有反作用力]

6.D[鸡蛋对石头的作用力和石头对鸡蛋的作用力是作用力和反作用力，都是弹力]

7.A[物体的运动状态由速度唯一决定，运动状态的改变是指速度的改变]

8.C [甲、乙之间力为作用力和反作用力，大小相等，方向相反，同时产生，同时消失，分开后，甲滑行的距离较大，两者加速度大小相同，故甲的初速度较大.故选C]

9.D[亚理士多德认为力是使物体运动的原因.有力作用，物体就运动，没有力作用，物体就静止,力越大，运动得越快.而伽利略通过理想斜面实验说明了力是使物体运动状态发生改变的原因，比萨斜塔实验说明物体下落的快慢与质量无关.故D选项正确]

10.解析：在推力作用下，车子受到四个力作用，即重力、支持力、推力和摩擦力只有当推力大于摩擦力时，车子才会由静止运动起来，此时车子所受合外力不为零，是力改变了物体的静止状态.停止作用力时，运动的车子并不是立即停下来，只不过是因为车子速度较小，由运动到静止时间较短，不易察觉到，所以才会误认为停止作用力，车子就停止运动了.而实际上，车子由运动到停下来，是由于摩擦力作用使得物体合力不为零，从而改变了车子的运动状态.故上面的说法不正确.

2.基础提升训练

11.D[两队对绳子的拉力和绳子对两个队的拉力大小相等，（1）班胜利是因为（2）班受到地面的摩擦力最先达到最大静摩擦力]

12.B[电流对磁铁有力的作用，但磁场力的方向比较难判

断，我们可以先分析磁铁对电流的作用力.再根据作用力和

F

反作用力的关系确定电流对磁铁的作用力，如图3-11-3，

图3－11－3

画出条形磁铁的磁感线分布如图，根据左手定则，磁铁对电流的作用力斜向右下，根据牛顿第三定律，电流对磁铁的作用力应该斜向左上，再分析磁铁的受力，易知通电后桌面对磁铁的摩擦力向右，桌面对磁铁的支持力减小.故B选项正确] 13.C[战斗机空战时，甩掉副油箱，减小质量，惯性减小，运动状态容易改变，故C正确，公交车启动时，人由于惯性应该后倾，故D错]

14.C[物体A对B的压力和B对A的支持力是一对作用力和反作用力，即A错物体A受的重力和B对A的支持力相平衡，是一对平衡力选C是正确的物体B 受重力、桌面的支持力和A对B的压力，这三个力使物体平衡]

3.能力提升训练

15.D[运动员起跳后，因惯性其水平方向还具有与船等值的速度，所以无论向何方跳都一样。因此应选答案D]

16.C[如图乙，在线的A端慢慢增加拉力，使得重球有足够的时间发

生向下的微小位移，以至拉力T2逐渐增大，这个过程进行得如此缓慢

可以认为重球始终处于受力平衡状态，即T2＝T1＋mg，随着T1增大，

T

也增大，且总是上端绳先达到极限程度，故CD绳被拉断，A正确.

2

若在A端突然猛力一拉，因为重球质量很大，力的作用时间又极短，

故重球向下的位移极小，以至于上端绳未来得及发生相应的伸长，T1

已先达到极限强度，故AB绳先断，选项C也正确]

17.BD[物体的运动状态改变，物体一定收到合外力的作用，但受力不一定改变，如匀变速运动，物体的合外力恒定,在相对滑动的系统中，摩擦力若对其中一个物体做负功，对另一个对另一个物体可能做正功、不做功或做负功，总功一定是负的，且等于系统机械能的减少]

18.解析：牛顿第一定律描述的是物体在不受任何外力时的状态。而不受外力的物体是不存在的。物体不受外力和物体所受合外力为零是有区别的，所以不能把牛顿第一定律当成牛顿第二定律在F=0时的特例.