《高考物理一轮复习考点全攻关》专题（15）牛顿三定律的理解（解析版）

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2021 年高考物理一轮复习考点全攻关
专题（15）牛顿三定律的理解（解析版）
双基过关：
一、牛顿第一定律　惯性
1．牛顿第一定律
(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揭示了物体的固有属性：一切物体都有惯性，因此牛顿第一定律又叫惯性定律；
② 揭示了力与运动的关系：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．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，一切物体都具有惯性，与物体的运动情况和受力情况无 关 ．
二、牛顿第二定律　力学单位制
1．牛顿第二定律
(1)内容：物体加速度的大小跟它受到的作用力成正比、跟它的质量成反比，加速度的方向跟作用力的方向
相同 ．
(2)表达式：F＝ma.
(3)适用范围
① 牛顿第二定律只适用于惯性参考系，即相对于地面静止或匀 速直线运动 的参考系．
② 牛顿第二定律只适用于宏观物体(相对于分子、原子等)、低速运动(远小于光速)的情况．
2．力学单位制
(1)单位制：基本单位和导出单位一起组成了单位制．
(2)基本单位：基本物理量的单位．国际单位制中基本物理量共七个，其中力学有三个，是长度、质量、时
间，单位分别是米、千克、秒．
(3)导出单位：由基本物理量根据物理关系推导出来的其他物理量的单位．
【自测 1】(多选)关于运动状态与所受外力的关系，下列说法中正确的是(　　)
A．物体受到恒定的力作用时，它的运动状态不发生改变
B．物体受到不为零的合力作用时，它的运动状态要发生改变
C．物体受到的合力为零时，它一定处于静止状态
D．物体的运动方向与它所受的合力的方向可能相同
【答案】BD
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相互的，一个物体对另一个物体施加了力，后一个物体
同时对前一个物体也施加力．
2．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．
1
3．表达式：F＝－F′.
【自测 2】某物体静止在水平桌面上，下列对它的描述正确的是(　　)
A．桌面对物体支持力的大小等于物体重力的大小，这两个力是一对平衡力
B．物体所受的重力和桌面对它的支持力是一对作用力和反作用力
C．物体对桌面的压力就是物体的重力，这两个力是同一种性质的力
D．物体对桌面的压力和桌面对物体的支持力是一对平衡力
【答案】A
解析　桌面对物体支持力的大小等于物体重力的大小，作用在同一物体上，这两个力是一对平衡力，故 A
正确，B错误；物体对桌面的压力不是重力，它们的施力物体、受力物体、作用点都不相同，它们也不是
同种性质的力，故 C错误；物体对桌面的压力和桌面对物体的支持力是一对作用力与反作用力，故 D错误.
题热点一：牛顿第一定律的理解
1．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．如果物体所受的合外
力等于零，其运动效果跟不受外力作用时相同，物体保持静止状态或匀速直线运动状态．
2．明确了惯性的概念
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，即物体保持原来的匀速直线运动状态或静
止状态的性质．
3．揭示了力与物体运动状态的关系
力是改变物体运动状态的原因，而不是维持物体运动状态的原因．
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、归纳推理总结出来的，而牛顿第二定律是一条实验定律．
【例 1】如图 1所示，滑板运动员沿水平地面向前滑行，在横杆前相对于滑板竖直向上起跳，人与滑板分
离，分别从横杆的上、下通过，忽略人和滑板在运动中受到的阻力，则运动员(　　)
图1
A．起跳时脚对滑板的作用力斜向后 B．在空中水平方向先加速后减速
C．越过杆后落在滑板的后方 D．越过杆后仍落在滑板上起跳的位置
【答案】D
解析　由于运动员相对于滑板竖直向上起跳，与滑板在水平方向无力的作用，故二者水平方向速度始终相
同．
【变式 1】伽利略对自由落体运动及运动和力的关系的研究，开创了科学实验和逻辑推理相结合的重要科
学研究方法．图 2(a)、(b)分别表示这两项研究中实验和逻辑推理的过程，对这两项研究，下列说法正确的
是(　　)
2
图2
A．图(a)通过对自由落体运动的研究，合理外推得出小球在斜面上做匀变速运动
B．图(a)中先在倾角较小的斜面上进行实验，可“冲淡”重力，使时间测量更容易
C．图(b)中完全没有摩擦阻力的斜面是实际存在的，实验可实际完成
D．图(b)的实验为“理想实验”，通过逻辑推理得出物体的运动需要力来维持
【答案】B
解析　伽利略设想物体下落的速度与时间成正比，因为当时无法测量物体的瞬时速度，所以伽利略通过数
学推导证明，如果速度与时间成正比，那么位移与时间的二次方就成正比．由于当时用滴水法计时，无法
记录自由落体的较短时间，伽利略设计了让铜球沿阻力很小的斜面滚下，来 “冲淡”重力的作用效果，而
小球在斜面上运动的加速度要比它竖直下落的加速度小得多，运动相同位移所用时间长得多，所以容易测
量．伽利略做了上百次实验，并通过抽象思维在实验结果上做了合理外推，得出了正确结论，故 A错误，
B正确；完全没有摩擦阻力的斜面是不存在的，故 C错误；伽利略用抽象思维、数学推导和科学实验相结
合的方法得到物体的运动不需要力来维持的结论，故 D错误．
【变式 2】某同学为了取出如图 3所示羽毛球筒中的羽毛球，一只手拿着球筒的中部，另一只手用力击打
羽毛球筒的上端，则(　　)
图3
A．此同学无法取出羽毛球
B．羽毛球会从筒的下端出来
C．羽毛球筒向下运动过程中，羽毛球受到向上的摩擦力才会从上端出来
D．该同学是在利用羽毛球的惯性
【答案】D
解析　羽毛球筒被手击打后迅速向下运动，而羽毛球具有惯性要保持原来的静止状态，所以会从筒的上端
出来，D正确．
命题热点二：牛顿第二定律的理解
1．对牛顿第二定律的理解
3
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