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第1讲　牛顿运动三定律
课 程 标 准
理解牛顿第一定律、牛顿第二定律和牛顿第三定律．
素 养 目 标
物理观念：(1)理解牛顿运动三定律的内容．(2)理解惯性的本质．
科学思维：(1)领悟理想实验的科学推理方法及其意义．(2)会区分作用力和反作用力与一对平衡力．(3)会应用牛顿运动三定律解题．
必备知识·自主落实
一、牛顿第一定律
1．牛顿第一定律
(1)内容：一切物体总保持________________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：一切物体都具有______________，因此牛顿第一定律又被叫作________定律；
②揭示了运动和力的关系：力不是________物体运动状态的原因，而是改变物体运动状态的原因，即力是产生________的原因．
改变速度
2．惯性
(1)定义：物体具有保持原来________________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______，质量小的物体惯性______．
(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________．
二、牛顿第二定律
1．牛顿第二定律
实验定律
(1)内容：物体加速度的大小跟它受到的作用力成________、跟它的质量成________，加速度的方向跟作用力的方向________．
合力
(2)表达式：F＝________．
2．力学单位制
(1)单位制：________单位和________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______、______、________，单位分别是____、____、____．
(3)导出单位：由基本量根据________推导出来的其他物理量的单位．
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，后一个物体同时对前一个物体也施加了力．
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________、作用在____________．
3．表达式：F＝－F′．
　　　　　 　 　等大、反向
走进生活
一辆货车在公路上行驶时，司机发现前面有异常情况，紧急刹车．货车在公路上又运行了较长一段距离才停下来．
(1)由于惯性，货车有保持匀速直线运动状态的趋势，所以刹车后，货车没有立即停下来，而是又向前运行了一段距离．(　　)
(2)货车承载的货物越重，惯性越大．(　　)
(3)刹车时，货车做减速运动是因为地面对货车的摩擦力大于货车对地面的摩擦力．(　　)
(4)地面对货车的支持力与货车对地面的压力是一对平衡力．(　　)
(5)车头拉货箱的力一定大于货箱拉车头的力．(　　)
关键能力·精准突破
考点一　牛顿第一定律　惯性
1．对牛顿第一定律的理解
(1)揭示了物体的惯性：不受力的作用时，一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态．
(2)揭示了力的作用对运动的影响：力是改变物体运动状态的原因．
2．对惯性的认识
惯性是物体保持原来运动状态的性质，与物体是否受力、是否运动及所处的位置无关，物体的惯性只与其质量有关，物体的质量越大其惯性越大．
3．惯性的两种表现形式
(1)保持“原状”：物体在不受力或所受合外力为零时，惯性表现为使物体保持原来的运动状态(静止或匀速直线运动)．
(2)反抗改变：物体受到外力时，惯性表现为运动状态改变的难易程度．惯性越大，物体的运动状态越难以被改变．
针 对 训 练
1.漫画中的情景在公交车急刹时常会出现．为提醒乘客注意，公交公司征集到几条友情提示语，其中对惯性的理解正确的是(　　)
A．站稳扶好，克服惯性
B．稳步慢行，避免惯性
C．当心急刹，失去惯性
D．谨防意外，惯性恒在
2．[2023·济南检测]关于牛顿第一定律和惯性，下列说法中正确的是(　　)
A．竖直向上抛出去的物体还能够继续上升，是因为受到向上的力
B．合力为零的物体保持静止或匀速直线运动，说明牛顿第一定律是第二定律的特例
C．根据牛顿第一定律，物体受力的方向与运动的方向可以相同，也可以不相同
D．运动的汽车，速度越大，就越难停下来，说明汽车的速度越大，它的惯性也越大
3．[2023·福州模拟]大型油罐车内的油在运输过程中极易发生涌动(如图甲所示)，为了防止油涌动导致车体重心急剧变化的危害，在油罐车内部设置了一些固定挡板(如图乙所示)．下列说法错误的是(　　)
A．油罐车匀速向左拐弯时，油罐内的油将涌动到油罐的右侧
B．油罐车在设置挡板后，减小了油的惯性，使油不容易发生涌动
C．油罐车在匀速前进的过程中突然刹车，挡板可以减弱油向前剧烈涌动
D．油罐车在平直道路上匀速前进时，即使没有挡板油也几乎不会涌动
考点二　牛顿第二定律的理解
1．牛顿第二定律的性质
2．动力学中的两个决定关系
(1)力与物体的质量决定加速度．
(2)加速度与时间决定速度变化量．
考向1　对牛顿第二定律的理解
例 1 (多选)下列说法正确的是(　　)
A．对静止在光滑水平面上的物体施加一个水平力，当力刚作用瞬间，物体立即获得加速度
B．物体由于做加速运动，所以才受合外力作用
C．F＝ma是矢量式，a的方向与F的方向相同，与速度方向无关
D．物体所受合外力减小，加速度一定减小，而速度不一定减小
考向2　牛顿第二定律的简单应用
例 2[2022·全国乙卷]如图，一不可伸长轻绳两端各连接一质量为m的小球，初始时整个系统静置于光滑水平桌面上，两球间的距离等于绳长L.一大小为F的水平恒力作用在轻绳的中点，方向与两球连线垂直．当两球运动至二者相距L时，它们加速度的大小均为(　　)
A． B．
C． D．
针 对 训 练
4.如图所示，一木块在光滑水平面上受到一恒力F作用而运动，前方固定一轻质弹簧，当木块接触弹簧后，下列判断正确的是(　　)
A．木块将立即做匀减速直线运动
B．木块将立即做变减速直线运动
C．在弹簧弹力大小等于恒力F时，木块的速度最大
D．在弹簧处于最大压缩状态时，木块的加速度为零
5．[2022·湖南卷](多选)球形飞行器安装了可提供任意方向推力的矢量发动机，总质量为M.飞行器飞行时受到的空气阻力大小与其速率平方成正比(即F阻＝kv2，k为常量)．当发动机关闭时，飞行器竖直下落，经过一段时间后，其匀速下落的速率为10 m/s；当发动机以最大推力推动飞行器竖直向上运动，经过一段时间后，飞行器匀速向上的速率为5 m/s.重力加速度大小为g，不考虑空气相对于地面的流动及飞行器质量的变化，下列说法正确的是(　　)
A．发动机的最大推力为1.5 Mg
B．当飞行器以5 m/s匀速水平飞行时，发动机推力的大小为Mg
C．发动机以最大推力推动飞行器匀速水平飞行时，飞行器速率为5 m/s
D．当飞行器以5 m/s的速率飞行时，其加速度大小可以达到3g
考点三　牛顿第三定律
1．作用力和反作用力的三个关系
2．一对平衡力与作用力、反作用力的比较
比较项目 一对平衡力 作用力与反作用力
作用对象 同一个物体 两个相互作用的不同物体
作用时间 不一定同时产生、 同时消失 一定同时产生、同时消失
力的性质 不一定相同 一定相同
作用效果 可相互抵消 不可抵消
针 对 训 练
6.
据国家航天局消息，2021年7月5日7时28分，我国在酒泉卫星发射中心用长征四号丙运载火箭，成功发射风云三号E星，卫星精准进入预定轨道，任务取得圆满成功．下列叙述正确的是(　　)
A．火箭尾部向下喷气，喷出的气体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，由于没有了空气，火箭虽然向后喷气，但也无法获得前进的动力
D．卫星进入预定轨道之后，与地球之间不存在相互作用
7.
如图所示是一种有趣好玩的感应飞行器的示意图，主要是通过手控感应飞行，它的底部设置了感应器装置．只需要将手置于离飞行器底部一定距离处，就可以使飞行器静止悬浮在空中，操作十分方便．下列说法正确的是(　　)
A．空气对飞行器的作用力方向竖直向上
B．手对飞行器的作用力与飞行器所受的重力是一对平衡力
C．空气对飞行器的作用力和空气对手的作用力是一对作用力和反作用力
D．因为空气会流动，所以螺旋桨对空气的作用力和空气对螺旋桨的作用力大小不相等
素养提升 应用牛顿第三定律转换研究对象
如果不能直接求解物体受到的某个力时，可先求它的反作用力，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．利用牛顿第三定律转换研究对象，可以使我们分析问题的思路更灵活、更开阔．
典例　如图所示，质量为m的木块在质量为M的长木板上以加速度a水平向右加速滑行，长木板与地面间的动摩擦因数为μ1，木块与长木板间的动摩擦因数为μ2，重力加速度为g，若长木板仍处于静止状态，则长木板对地面摩擦力的大小和方向为(　　)
A.μ1(m＋M)g，向左
B.μ2mg，向右
C.μ2mg＋ma，向右
D.μ1mg＋μ2Mg，向左
第1讲　牛顿运动三定律
必备知识·自主落实
一、
1．(1)匀速直线运动　(2)①惯性　惯性　②维持　加速度
2．(1)匀速直线运动　(2)大　小　(3)无关
二、
1．(1)正比　反比　相同　(2)ma
2．(1)基本　导出　(2)长度　质量　时间　米　千克　秒　(3)物理关系
三、
1．相互
2．相反　同一条直线上
走进生活
答案：(1)√　(2)√　(3)×　(4)×　(5)×
关键能力·精准突破
1．解析：惯性是物体具有的保持原来运动状态的性质，是物体固有的属性，不能被克服或避免，也不会失去，故A、B、C错误，D正确．
答案：D
2．解析：物体能够继续上升是因为具有惯性，但惯性不是力，A错误；牛顿第一定律是物体完全不受力的理想情况，虽然跟合力为零时物体的运动状态是一样的，但这是两码事，牛顿第一定律提出了力和惯性的概念，为牛顿第二定律的建立奠定了基础，两者是并列关系，而不是包含关系，B错误；根据牛顿第一定律，力不是维持物体运动状态的原因，受力的方向与运动的方向没有任何关系，C正确；惯性的大小由物体的质量决定，D错误．
答案：C
3．解析：由于惯性油罐车匀速向左拐弯时，油罐内的油将涌动到油罐的右侧，故A正确；惯性取决于物体的质量，故B错误；油罐车在匀速前进的过程中突然刹车，由于惯性油向前涌动，设置挡板并不能改变油的惯性，但能减弱油向前剧烈涌动，故C正确；油罐车在平直道路上匀速前进时，由牛顿第一定律可知，即使没有挡板油也几乎不会涌动，故D正确．
答案：B
例1　解析：由于物体的加速度和合外力是瞬时对应关系，由此可知当力作用瞬间，物体会立即产生加速度，选项A正确；根据因果关系，合外力是产生加速度的原因，即物体由于受合外力作用，才会产生加速度，选项B错误；牛顿第二定律F＝ma是矢量式，a的方向与F的方向相同，与速度方向无关，选项C正确；由牛顿第二定律可知物体所受合外力减小，加速度一定减小，如果物体做加速运动，其速度会增大，如果物体做减速运动，速度会减小，选项D正确．
答案：ACD
例2　
解析：如图可知sin θ＝＝，则cos θ＝，对轻绳中点受力分析可知F＝2T cos θ，对小球由牛顿第二定律得T＝ma，联立解得a＝，故选项A正确．
答案：A
4．解析：对木块进行受力分析，接触弹簧后弹力不断增大，开始接触弹簧时，弹力小于力F，木块仍将加速运动，但加速度变小，A、B均错误．在弹簧弹力大小等于恒力F时，木块的加速度为零，速度最大，C正确．继续压缩弹簧，弹簧弹力大于F时，木块开始做减速运动，随弹簧弹力的逐渐增大，木块所受合力反向且增大，加速度向右且不断增大，D错误．
答案：C
5．解析：当飞行器关闭发动机以速率v1＝10 m/s匀速下落时，有Mg＝，当飞行器以速率v2＝5 m/s匀速向上运动时，有＝Fmax，联立解得Fmax＝1.25Mg，A项错误；当飞行器以速率v2＝5 m/s匀速水平飞行时，飞行器受重力、推力和空气阻力作用而平衡，由平衡条件有F2＝)2)2，解得F＝Mg，B项正确；当飞行器以最大推力Fmax推动飞行器水平飞行时，由平衡条件有－(Mg)2＝)2，解得v3＝5 m/s，C项正确；当飞行器最大推力向下，飞行器以5 m/s的速率向上减速飞行时，其加速度向下达到最大值，由牛顿第二定律有＝Mamax，解得amax＝2.5g，D项错误．
答案：BC
6．解析：火箭升空时，其尾部向下喷气，火箭箭体与被喷出的气体是一对相互作用的物体，喷出的气体同时对火箭产生向上的反作用力，即为火箭上升的推动力，此动力并不是由周围的空气提供的，因而与是否飞出大气层、是否存在空气无关，选项B、C错误，A正确；火箭运载卫星进入轨道之后，卫星与地球之间依然存在相互吸引力，这是一对作用力与反作用力，选项D错误．
答案：A
7．解析： 飞行器静止悬浮在空中，由平衡条件可知，空气对飞行器的作用力方向竖直向上，选项A正确；手与飞行器没有接触，手对飞行器没有作用力，空气对飞行器的作用力与飞行器所受的重力是一对平衡力，选项B错误；空气对飞行器的作用力和飞行器对空气的作用力是一对作用力和反作用力，选项C错误；由牛顿第三定律可知，螺旋桨对空气的作用力和空气对螺旋桨的作用力大小相等，选项D错误．
答案：A
素养提升
典例　解析：对木块分析可知，长木板对它水平向左的摩擦力大小为Ff1＝μ2mg，由牛顿第三定律可知，木块对长木板的摩擦力向右，大小也为Ff1：由于长木板仍处于静止状态，对长木板受力分析可知，地面对它的静摩擦力方向向左，大小为Ff2＝Ff1＝μ2mg，由牛顿第三定律可知，长木板对地面的摩擦力大小为μ2mg，方向向右，故B正确．
答案：B课时分层作业(十一)　牛顿运动三定律
基础强化练?
1．[2022·浙江6月]下列属于力的单位的是(　　)
A．kg·m/s2B．kg·m/s
C．kg·m2/sD．kg·s/m2
2．下面语句中涉及惯性知识的是(　　)
A．临崖立马收缰晚，船到江心补漏迟
B．红军不怕远征难，万水千山只等闲
C．水晶帘动微风起，满架蔷薇一院香
D．两岸青山相对出，孤帆一片日边来
3．关于力与物体的运动之间的关系，下列说法中正确的是(　　)
A．不受外力作用的物体其运动状态不会发生变化，是因为物体具有惯性，且物体运动速度越大其惯性越大
B．在地面上滑行的物体之所以能停下来，是因为没有力来维持它的运动
C．牛顿第一定律说明了，运动状态发生变化的物体，必然受到力的作用
D．作用在物体上的力消失以后，物体运动的速度会不断减小
4．2020年11月28日，“奋斗者”号载人潜水器海试返航，前期在马里亚纳海沟成功坐底，坐底深度10909米．奋斗者号这条庞然“大鱼”有几十吨重，两人多高，从“蛟龙”号到“奋斗者”号，中国深潜勇士不断向洋底最深处进军，在这则新闻中涉及了长度、质量和时间及其单位，下列说法正确的是(　　)
A．新闻中涉及“有几十吨重”中，吨是国际单位制中的导出单位
B．“kg·m/s2”被定义为“N”，“N”是国际单位制中的导出单位
C．新闻中涉及“深度10909米”中，米是国际单位制中力学三个基本物理量之一
D．力学中的三个基本物理量是长度、质量、时间，物理学中所有的物理量都有单位
5．跳绳运动是众人在一根环摆的绳中做各种跳跃动作的运动游戏．如图所示，小朋友在跳绳的过程中(　　)
A．小朋友向上运动的原因是小朋友受到地面的支持力大于她给地面的压力
B．小朋友下蹲时，她受到的重力变大
C．小朋友受到地面的支持力等于她对地面的压力
D．小朋友离开地面向上运动是因为她受到向上的冲力作用
6．[2022·浙江6月]
如图所示，鱼儿摆尾击水跃出水面，吞食荷花花瓣的过程中，下列说法正确的是(　　)
A．鱼儿吞食花瓣时鱼儿受力平衡
B．鱼儿摆尾出水时浮力大于重力
C．鱼儿摆尾击水时受到水的作用力
D．研究鱼儿摆尾击水跃出水面的动作可把鱼儿视为质点
7．[2023·浙江四校质检]乒乓球运球接力是老少皆宜的趣味运动项目，运球时需根据运动情况及时调整球拍的角度以避免乒乓球落地．若某次运球时乒乓球与球拍始终保持相对静止，一起水平向右做匀加速直线运动，下列说法正确的是(　　)
A.乒乓球受到球拍的摩擦力水平向左
B．乒乓球受到球拍的摩擦力可能为零
C．球拍对乒乓球的支持力小于乒乓球受到的重力
D．球拍对乒乓球的支持力大于乒乓球对球拍的压力
8.
如图所示，质量m＝10kg的物体在水平面上向右运动，物体与水平面间的动摩擦因数为0.2，与此同时物体还受到一个水平向左的推力F＝20N的作用，g取10m/s2，则物体的加速度是(　　)
A．0B．4m/s2，水平向右C．4m/s2，水平向左D．2m/s2，水平向右
?
能力提升练?
9．(多选)如图所示，一个小球O用1、2两根细绳连接并分别系于箱子上的A点和B点，OA与水平方向的夹角为θ，OB水平，开始时箱子处于静止状态，下列说法正确的是(　　)
A．若使箱子水平向右加速运动，则绳1、2的张力均增大
B．若使箱子水平向右加速运动，则绳1的张力不变，绳2的张力增大
C.若使箱子竖直向上加速运动，则绳1、2的张力均增大
D．若使箱子竖直向上加速运动，则绳1的张力增大，绳2的张力不变
10.
如图为用索道运输货物的情景，已知倾斜的索道与水平方向的夹角为37°，质量为m的货物与车厢地板之间的动摩擦因数为0.3.当载重车厢沿索道向上加速运动时，货物与车厢仍然保持相对静止状态，货物对车厢水平地板的正压力为其重力的1.15倍，连接索道与车厢的杆始终沿竖直方向，重力加速度为g，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，那么这时货物对车厢地板的摩擦力大小为(　　)
A．0.35mgB．0.3mg
C．0.23mgD．0.2mg
11．(多选)以下关于各物体的运动判断正确的是(　　)
A．图甲，物体P从接触弹簧开始到运动至最右端的过程中，一直做减速运动
B．图乙，物体P在恒力F的作用下，从接触弹簧开始到运动至最右端的过程中，先做加速运动，后做减速运动
C．图丙，小球从接触弹簧开始到运动至最低点的过程中，先做加速运动，后做减速运动
D．图丁，蹦极的人先做自由落体运动，从橡皮条绷紧开始到运动至最低点的过程中，一直做减速运动
课时分层作业（十一）
1．解析：F＝ma，质量的单位是kg，加速度的单位是m/s2，故力的单位是kg·m/s2，选项A正确．
答案：A
2．解析：A对：“临崖立马收缰晚”是由于惯性．B错：“红军不怕远征难，万水千山只等闲”描述红军到过很多有山水的地方，与惯性无关．C错：“水晶帘动微风起，满架蔷薇一院香”是分子运动，与惯性无关．D错：“两岸青山相对出，孤帆一片日边来”，与惯性无关．
答案：A
3．解析：不受外力作用的物体其运动状态不会发生变化，是因为物体具有惯性，物体的惯性大小只与质量有关，故A错误；在地面上滑行的物体之所以能停下来，是因为受到摩擦力的作用，故B错误；根据牛顿第一定律可知，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，故C正确；作用在物体上的力消失以后，根据牛顿第一定律可知，物体将保持当前的运动状态，故D错误．
答案：C
4．解析：“吨”是质量的一个单位，但不是国际单位制中的单位，选项A错误；“kg·m/s2”是由F＝ma推导出来的，是国际单位制中的导出单位，为了纪念牛顿把它定义为牛顿，选项B正确；国际单位制中力学三个基本物理量是长度、质量、时间，而米只是长度的单位，选项C错误；在国际单位制中，力学基本物理量是长度、质量、时间，单位是物理量的组成部分，有单位的物理量要注明单位，但并不是所有物理量都有单位，如前面学过的动摩擦因数μ就没有单位，选项D错误．
答案：B
5．解析：小朋友受到地面的支持力与小朋友给地面的压力是一对相互作用力，总是等大反向，选项A错误，C正确；小朋友在跳绳过程中，处在地球表面同一位置，则所受重力不变，选项B错误；小朋友离开地面向上运动是因为惯性，并不是受到向上的冲力作用，选项D错误．
答案：C
6．解析：鱼儿吞食花瓣时加速度不为零，受力不平衡，选项A错误；鱼儿摆尾出水时受到水的作用力、浮力和重力，浮力和重力的关系不确定，选项B错误，C正确；研究鱼儿摆尾击水跃出水面的动作时，鱼儿的形状、大小不能忽略，鱼儿不能视为质点，选项D错误．
答案：C
7．解析：
乒乓球与球拍保持相对静止，一起向右做匀加速直线运动，由牛顿第二定律可知，乒乓球受到水平向右的合外力，若乒乓球向右运动的加速度a＝gtanθ，则重力和支持力刚好提供其向右运动的合外力，受力分析如图所示，此时乒乓球受到的摩擦力刚好为零，支持力大于重力，故A、C错误，B正确．球拍对乒乓球的支持力与乒乓球对球拍的压力互为作用力与反作用力，两者大小相等，故D错误．
答案：B
8．解析：取向左为正方向，物体受到的摩擦力Ff＝μmg＝0.2×10kg×10m/s2＝20N
由牛顿第二定律得F＋Ff＝ma
解得a＝4m/s2，方向水平向左．
答案：C
9．解析：箱子静止时，对小球，根据平衡条件得FOAsinθ＝mg，FOB＝FOAcosθ，若使箱子水平向右加速运动，则在竖直方向上合力为零，有FOA′sinθ＝mg，FOB′－FOA′cosθ＝ma，所以绳1的张力不变，绳2的张力增大，选项A错误，B正确；若使箱子竖直向上加速运动，则FOA″sinθ－mg＝ma′，FOB″＝FOA″cosθ，所以绳1的张力增大，绳2的张力也增大，选项C正确，D错误．
答案：BC
10．解析：
将a沿水平和竖直两个方向分解，对货物受力分析如图所示
水平方向：Ff＝max
竖直方向：FN－mg＝may
FN＝1.15mg
又＝
联立解得Ff＝0.2mg，故D正确．
答案：D
11．解析：若水平面粗糙，物体P受到向左的滑动摩擦力和逐渐增大的弹力，由牛顿第二定律μmg＋kx＝ma可知，物体向右做加速度逐渐增大的减速运动；若水平面光滑，同样可以得出物体向右做加速度增大的减速运动，故A正确．物体受恒力F，若水平面粗糙，其大小与摩擦力的关系未知，若F≤μmg，则有μmg＋kx－F＝ma，物体向右做加速度增大的减速运动；若F>μmg，刚接触时有F－（μmg＋kx）＝ma，当F＝μmg＋kx后有μmg＋kx－F＝ma，故物体先做加速度向右减小的加速运动，后做加速度向左增大的减速运动，故B错误．从小球接触弹簧开始，重力先大于弹力，小球做加速度减小的变加速运动，之后重力等于弹力，出现最大速度，接着重力小于弹力，小球做加速度向上增大的变减速运动，故C正确．蹦极的人在橡皮条绷紧前只受重力，做自由落体运动，此后重力先大于增大的弹力，人做加速度减小的变加速运动，之后重力等于弹力，出现最大速度，最终重力小于弹力，人做加速度向上增大的变减速运动，故D错误．
答案：AC(共38张PPT)
第1讲　牛顿运动三定律
课 程 标 准
理解牛顿第一定律、牛顿第二定律和牛顿第三定律．

素 养 目 标
物理观念：(1)理解牛顿运动三定律的内容．(2)理解惯性的本质．
科学思维：(1)领悟理想实验的科学推理方法及其意义．(2)会区分作用力和反作用力与一对平衡力．(3)会应用牛顿运动三定律解题．
必备知识·自主落实
关键能力·精准突破
必备知识·自主落实
一、牛顿第一定律
1．牛顿第一定律
(1)内容：一切物体总保持____________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：一切物体都具有______，因此牛顿第一定律又被叫作_____定律；
②揭示了运动和力的关系：力不是________物体运动状态的原因，而是改变物体运动状态的原因，即力是产生________的原因．
改变速度
匀速直线运动
惯性
惯性
维持
加速度
2．惯性
(1)定义：物体具有保持原来____________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______，质量小的物体惯性______．
(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________．
匀速直线运动
大
小
无关
二、牛顿第二定律
1．牛顿第二定律
实验定律
(1)内容：物体加速度的大小跟它受到的作用力成________、跟它的质量成________，加速度的方向跟作用力的方向________．
合力
(2)表达式：F＝________．
正比
反比
相同
ma
2．力学单位制
(1)单位制：________单位和________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______、______、________，单位分别是____、____、____．
(3)导出单位：由基本量根据________推导出来的其他物理量的单位．
基本
导出
长度
质量
时间
米
千克
秒
物理关系
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，后一个物体同时对前一个物体也施加了力．
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________、作用在____________．
3．表达式：F＝－F′．
　　　　　 　 　等大、反向
相互
相反
同一条直线上
走进生活
一辆货车在公路上行驶时，司机发现前面有异常情况，紧急刹车．货车在公路上又运行了较长一段距离才停下来．
(1)由于惯性，货车有保持匀速直线运动状态的趋势，所以刹车后，货车没有立即停下来，而是又向前运行了一段距离．(　　)
(2)货车承载的货物越重，惯性越大．(　　)
(3)刹车时，货车做减速运动是因为地面对货车的摩擦力大于货车对地面的摩擦力．(　　)
(4)地面对货车的支持力与货车对地面的压力是一对平衡力．(　　)
(5)车头拉货箱的力一定大于货箱拉车头的力．(　　)
√
√
×
×
×
关键能力·精准突破
考点一　牛顿第一定律　惯性
1．对牛顿第一定律的理解
(1)揭示了物体的惯性：不受力的作用时，一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态．
(2)揭示了力的作用对运动的影响：力是改变物体运动状态的原因．
2．对惯性的认识
惯性是物体保持原来运动状态的性质，与物体是否受力、是否运动及所处的位置无关，物体的惯性只与其质量有关，物体的质量越大其惯性越大．
3．惯性的两种表现形式
(1)保持“原状”：物体在不受力或所受合外力为零时，惯性表现为使物体保持原来的运动状态(静止或匀速直线运动)．
(2)反抗改变：物体受到外力时，惯性表现为运动状态改变的难易程度．惯性越大，物体的运动状态越难以被改变．
针 对 训 练
1.漫画中的情景在公交车急刹时常会出现．为提醒乘客注意，公交公司征集到几条友情提示语，其中对惯性的理解正确的是(　　)
A．站稳扶好，克服惯性
B．稳步慢行，避免惯性
C．当心急刹，失去惯性
D．谨防意外，惯性恒在
答案：D
解析：惯性是物体具有的保持原来运动状态的性质，是物体固有的属性，不能被克服或避免，也不会失去，故A、B、C错误，D正确．
2．[2023·济南检测]关于牛顿第一定律和惯性，下列说法中正确的是(　　)
A．竖直向上抛出去的物体还能够继续上升，是因为受到向上的力
B．合力为零的物体保持静止或匀速直线运动，说明牛顿第一定律是第二定律的特例
C．根据牛顿第一定律，物体受力的方向与运动的方向可以相同，也可以不相同
D．运动的汽车，速度越大，就越难停下来，说明汽车的速度越大，它的惯性也越大
答案：C
解析：物体能够继续上升是因为具有惯性，但惯性不是力，A错误；牛顿第一定律是物体完全不受力的理想情况，虽然跟合力为零时物体的运动状态是一样的，但这是两码事，牛顿第一定律提出了力和惯性的概念，为牛顿第二定律的建立奠定了基础，两者是并列关系，而不是包含关系，B错误；根据牛顿第一定律，力不是维持物体运动状态的原因，受力的方向与运动的方向没有任何关系，C正确；惯性的大小由物体的质量决定，D错误．
3．[2023·福州模拟]大型油罐车内的油在运输过程中极易发生涌动(如图甲所示)，为了防止油涌动导致车体重心急剧变化的危害，在油罐车内部设置了一些固定挡板(如图乙所示)．
下列说法错误的是(　　)
A．油罐车匀速向左拐弯时，油罐内的油将涌动到油罐的右侧
B．油罐车在设置挡板后，减小了油的惯性，使油不容易发生涌动
C．油罐车在匀速前进的过程中突然刹车，挡板可以减弱油向前剧烈涌动
D．油罐车在平直道路上匀速前进时，即使没有挡板油也几乎不会涌动
答案：B
解析：由于惯性油罐车匀速向左拐弯时，油罐内的油将涌动到油罐的右侧，故A正确；惯性取决于物体的质量，故B错误；油罐车在匀速前进的过程中突然刹车，由于惯性油向前涌动，设置挡板并不能改变油的惯性，但能减弱油向前剧烈涌动，故C正确；油罐车在平直道路上匀速前进时，由牛顿第一定律可知，即使没有挡板油也几乎不会涌动，故D正确．
考点二　牛顿第二定律的理解
1．牛顿第二定律的性质
2．动力学中的两个决定关系
(1)力与物体的质量决定加速度．
(2)加速度与时间决定速度变化量．
考向1　对牛顿第二定律的理解
例 1 (多选)下列说法正确的是(　　)
A．对静止在光滑水平面上的物体施加一个水平力，当力刚作用瞬间，物体立即获得加速度
B．物体由于做加速运动，所以才受合外力作用
C．F＝ma是矢量式，a的方向与F的方向相同，与速度方向无关
D．物体所受合外力减小，加速度一定减小，而速度不一定减小
答案：ACD
解析：由于物体的加速度和合外力是瞬时对应关系，由此可知当力作用瞬间，物体会立即产生加速度，选项A正确；根据因果关系，合外力是产生加速度的原因，即物体由于受合外力作用，才会产生加速度，选项B错误；牛顿第二定律F＝ma是矢量式，a的方向与F的方向相同，与速度方向无关，选项C正确；由牛顿第二定律可知物体所受合外力减小，加速度一定减小，如果物体做加速运动，其速度会增大，如果物体做减速运动，速度会减小，选项D正确．
考向2　牛顿第二定律的简单应用
例 2 [2022·全国乙卷]如图，一不可伸长轻绳两端各连接一质量为m的小球，初始时整个系统静置于光滑水平桌面上，两球间的距离等于绳长L.一大小为F的水平恒力作用在轻绳的中点，方向与两球连线垂直．当两球运动至二者相距L时，它们加速度的大小均为(　　)
A． B．
C． D．
答案：A
解析：如图可知sin θ＝＝，则cos θ＝，对轻绳中点受力分析可知F＝2T cos θ，对小球由牛顿第二定律得T＝ma，联立解得a＝，故选项A正确．
针 对 训 练
4.如图所示，一木块在光滑水平面上受到一恒力F作用而运动，前方固定一轻质弹簧，当木块接触弹簧后，下列判断正确的是(　　)
A．木块将立即做匀减速直线运动
B．木块将立即做变减速直线运动
C．在弹簧弹力大小等于恒力F时，木块的速度最大
D．在弹簧处于最大压缩状态时，木块的加速度为零
答案：C
解析：对木块进行受力分析，接触弹簧后弹力不断增大，开始接触弹簧时，弹力小于力F，木块仍将加速运动，但加速度变小，A、B均错误．在弹簧弹力大小等于恒力F时，木块的加速度为零，速度最大，C正确．继续压缩弹簧，弹簧弹力大于F时，木块开始做减速运动，随弹簧弹力的逐渐增大，木块所受合力反向且增大，加速度向右且不断增大，D错误．
5．[2022·湖南卷](多选)球形飞行器安装了可提供任意方向推力的矢量发动机，总质量为M.飞行器飞行时受到的空气阻力大小与其速率平方成正比(即F阻＝kv2，k为常量)．当发动机关闭时，飞行器竖直下落，经过一段时间后，其匀速下落的速率为10 m/s；当发动机以最大推力推动飞行器竖直向上运动，经过一段时间后，飞行器匀速向上的速率为5 m/s.重力加速度大小为g，不考虑空气相对于地面的流动及飞行器质量的变化，下列说法正确的是(　　)
A．发动机的最大推力为1.5 Mg
B．当飞行器以5 m/s匀速水平飞行时，发动机推力的大小为Mg
C．发动机以最大推力推动飞行器匀速水平飞行时，飞行器速率为5 m/s
D．当飞行器以5 m/s的速率飞行时，其加速度大小可以达到3g
答案：BC
解析：当飞行器关闭发动机以速率v1＝10 m/s匀速下落时，有Mg＝，当飞行器以速率v2＝5 m/s匀速向上运动时，有＝Fmax，联立解得Fmax＝1.25Mg，A项错误；当飞行器以速率v2＝5 m/s匀速水平飞行时，飞行器受重力、推力和空气阻力作用而平衡，由平衡条件有F2＝)2)2，解得F＝Mg，B项正确；当飞行器以最大推力Fmax推动飞行器水平飞行时，由平衡条件有－(Mg)2＝)2，解得v3＝5 m/s，C项正确；当飞行器最大推力向下，飞行器以5 m/s的速率向上减速飞行时，其加速度向下达到最大值，由牛顿第二定律有＝Mamax，解得amax＝2.5g，D项错误．
考点三　牛顿第三定律
1．作用力和反作用力的三个关系
2．一对平衡力与作用力、反作用力的比较
比较项目 一对平衡力 作用力与反作用力
作用对象 同一个物体 两个相互作用的不同物体
作用时间 不一定同时产生、同时消失 一定同时产生、同时消失
力的性质 不一定相同 一定相同
作用效果 可相互抵消 不可抵消
针 对 训 练
6.据国家航天局消息，2021年7月5日7时28分，我国在酒泉卫星发射中心用长征四号丙运载火箭，成功发射风云三号E星，卫星精准进入预定轨道，任务取得圆满成功．下列叙述正确的是(　　)
A．火箭尾部向下喷气，喷出的气体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，由于没有了空气，火箭虽然向后
喷气，但也无法获得前进的动力
D．卫星进入预定轨道之后，与地球之间不存在相互作用
答案：A
解析：火箭升空时，其尾部向下喷气，火箭箭体与被喷出的气体是一对相互作用的物体，喷出的气体同时对火箭产生向上的反作用力，即为火箭上升的推动力，此动力并不是由周围的空气提供的，因而与是否飞出大气层、是否存在空气无关，选项B、C错误，A正确；火箭运载卫星进入轨道之后，卫星与地球之间依然存在相互吸引力，这是一对作用力与反作用力，选项D错误．
7.如图所示是一种有趣好玩的感应飞行器的示意图，主要是通过手控感应飞行，它的底部设置了感应器装置．只需要将手置于离飞行器底部一定距离处，就可以使飞行器静止悬浮在空中，操作十分方便．下列说法正确的是(　　)
A．空气对飞行器的作用力方向竖直向上
B．手对飞行器的作用力与飞行器所受的重力是
一对平衡力
C．空气对飞行器的作用力和空气对手的作用力
是一对作用力和反作用力
D．因为空气会流动，所以螺旋桨对空气的作用
力和空气对螺旋桨的作用力大小不相等
答案：A
解析： 飞行器静止悬浮在空中，由平衡条件可知，空气对飞行器的作用力方向竖直向上，选项A正确；手与飞行器没有接触，手对飞行器没有作用力，空气对飞行器的作用力与飞行器所受的重力是一对平衡力，选项B错误；空气对飞行器的作用力和飞行器对空气的作用力是一对作用力和反作用力，选项C错误；由牛顿第三定律可知，螺旋桨对空气的作用力和空气对螺旋桨的作用力大小相等，选项D错误．
素养提升 应用牛顿第三定律转换研究对象
如果不能直接求解物体受到的某个力时，可先求它的反作用力，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．利用牛顿第三定律转换研究对象，可以使我们分析问题的思路更灵活、更开阔．
典例　如图所示，质量为m的木块在质量为M的长木板上以加速度a水平向右加速滑行，长木板与地面间的动摩擦因数为μ1，木块与长木板间的动摩擦因数为μ2，重力加速度为g，若长木板仍处于静止状态，则长木板对地面摩擦力的大小和方向为(　　)
A.μ1(m＋M)g，向左
B.μ2mg，向右
C.μ2mg＋ma，向右
D.μ1mg＋μ2Mg，向左
答案：B
解析：对木块分析可知，长木板对它水平向左的摩擦力大小为Ff1＝μ2mg，由牛顿第三定律可知，木块对长木板的摩擦力向右，大小也为Ff1：由于长木板仍处于静止状态，对长木板受力分析可知，地面对它的静摩擦力方向向左，大小为Ff2＝Ff1＝μ2mg，由牛顿第三定律可知，长木板对地面的摩擦力大小为μ2mg，方向向右，故B正确．

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