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(共22张PPT)
第1讲　牛顿第一、第三定律
整合教材 夯实必备知识
精研考点 提升关键能力
整合教材 夯实必备知识
一、牛顿第一定律(必修一第四章第1节)
1.内容:一切物体总保持__________________或_________,除非作用在
它上面的力迫使它改变这种状态。
匀速直线运动状态
静止状态
2.理想实验:它是在经验事实基础上采用科学的抽象思维来展开的实验,
是人们在思想上塑造的理想过程。牛顿第一定律是通过理想斜面实验
得出的,它_____(选填“不能”或“能”)由实际的实验来验证。
不能
3.物理意义
(1)揭示了物体在不受外力或所受合外力为零时的运动规律。
(2)提出了一切物体都具有惯性,即物体维持其原有运动状态的特性。
提醒:物体的惯性只与物体的质量有关,质量
越大,惯性越大,物体的运动状态越难改变
(3)揭示了力与运动的关系,说明力不是__________________的原因,而
是改变物体运动状态的原因。
维持物体运动状态
二、牛顿第三定律(必修一第三章第3节)
　　　　作用力与反作用力作用在两个不同的物体上
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.作用力与反作用力的“三同、两异、三无关”
相等
相反
三、力学单位制(必修一第四章第4节)
1._________和_________一起就组成了一个单位制。
2.物理公式可以确定各物理量间的数量关系,同时也确定了各个物理量
间的单位关系,所以我们可以根据物理量之间的关系推导出物理量的
_____。
基本单位
导出单位
单位
3.力学中的单位制
精研考点 提升关键能力
考点一　牛顿第一定律的理解
【核心要点】
惯性与牛顿第一定律的区别与联系
项目 惯性 牛顿第一定律
区别 惯性是物体的固有属性,只 与物体的质量有关,质量越 大,惯性越大
牛顿第一定律是物体不受外力时的运动
规律,物体不受外力时,将保持匀速直线运
动状态或静止状态
联系 牛顿第一定律也叫惯性定律
【典例剖析】
角度1　对惯性的理解
【典例1】(多选)教材互鉴(教科必修一4.1材料改编)从第46届世乒赛开始,乒乓
球改用“大球”,即球的直径由之前的38 mm改为40 mm,球的质量也略有增加。
大球“笨重”的球体,使得球速变慢、旋转减缓,增加了比赛的回合,带来了更丰富
的技术展现,增添了比赛的观赏性。下列关于乒乓球的说法
正确的是(　　)
A.同一个乒乓球在地球上和在太空中的惯性相同
B.乒乓球改用“大球”后,乒乓球的惯性减小
C.在研究乒乓球的旋转对轨迹的影响时,不可将乒乓球视为质点
D.用球拍击打乒乓球时,球拍对乒乓球的力大于乒乓球对球拍的力
√
√
【解析】选A、C。
选项 选项剖析 对错
A 惯性大小的量度是物体的质量,与其他因素无关, 所以同一个乒乓球在地球上和在太空中的惯性相同 √
B 惯性大小的量度是物体的质量,乒乓球改用大球后 其质量变大,所以惯性变大 ×
C 在研究乒乓球的旋转对轨迹的影响时,乒乓球的形 状大小不可以忽略,所以不可将乒乓球视为质点 √
D 用球拍击打乒乓球时,球拍对乒乓球的力与乒乓球 对球拍的力是一对相互作用力,其大小相等 ×
角度2　用牛顿第一定律分析问题
【典例2】在东汉王充所著的《论衡》中提到“是故湍濑之流,沙石转而大
石不移。何者 大石重而沙石轻也。”从物理学的角度对文中所描述现象
的解释,下列说法正确的是 (　　)
A.水冲沙石,沙石才能运动,因为力是产生运动的原因
B.“沙石转而大石不移”是因为物体运动状态改变的难易程度与质量有关
C.只有在水的持续冲力作用下沙石才能一直运动,是因为运动需要力来维
持
D.“大石不移”是因为大石受到的阻力大于水的冲力
√
【解析】选B。水冲沙石,沙石才能运动,因为水的冲击力克服了阻力,故力是改变运动状态的原因,故A错误;物体保持原有运动状态的性质即为惯性,其大小只与质量有关,质量越大惯性越大,力是改变物体运动状态的原因,重的大石由于质量太大,惯性太大,所以运动状态不容易被水流改变,故B正确;物体的运动不需要力来维持,如沙石不受力的作用时,可以做匀速直线运动,故C错误;“大石不移”是因为水的冲力等于大石受到的阻力,大石所受的合外力为零,故D错误。
考点二　牛顿第三定律的理解
【核心要点】
一对平衡力与作用力和反作用力的比较
项目 一对平衡力 作用力和反作用力
不 同 点
相同点 大小相等,方向相反,作用在同一条直线上
【典例剖析】
角度1　平衡力与作用力和反作用力区别
【典例3】(2024·黑吉辽选择考)利用砚台将墨条研磨成墨汁时讲究“圆、
缓、匀”,如图,在研磨过程中,砚台始终静止在水平桌面上。当墨条的速
度方向水平向左时 (　　)
A.砚台对墨条的摩擦力方向水平向左
B.桌面对砚台的摩擦力方向水平向左
C.桌面和墨条对砚台的摩擦力是一对平衡力
D.桌面对砚台的支持力与墨条对砚台的压力是一对平衡力
√
【解析】选C。当墨条速度方向水平向左时,墨条相对于砚台向左运动,故砚台对墨条的摩擦力方向水平向右,故A错误;根据牛顿第三定律,墨条对砚台的摩擦力方向水平向左,由于砚台处于静止状态,故桌面对砚台的摩擦力方向水平向右,故B错误;由于砚台处于静止状态,水平方向桌面和墨条对砚台的摩擦力是一对平衡力,故C正确;桌面对砚台的支持力大小等于砚台的重力加上墨条对砚台的压力,故桌面对砚台的支持力大于墨条对砚台的压力,故D错误。
角度2　牛顿第三定律的应用
【典例4】(多选)如图所示,我国有一种传统的民族体育项目叫作“押加”,实际
上相当于两个人拔河,如果甲、乙两人在“押加”比赛中,甲获胜,则下列说法正
确的是(　　)
A.绳对乙的拉力大于绳对甲的拉力,所以甲获胜
B.当甲把乙匀速拉过去时,绳对乙的拉力大小等于绳对
甲的拉力大小
C.当甲把乙加速拉过去时,绳对乙的拉力大于绳对甲的拉力
D.绳对乙的拉力大小始终等于绳对甲的拉力大小,只是地面对甲的摩擦力大
于地面对乙的摩擦力,所以甲获胜
√
√
【解析】选B、D。绳对乙的拉力和绳对甲的拉力总是大小相等,与甲、乙运动状态无关,B正确,A、C错误;地面对甲的摩擦力大于地面对乙的摩擦力,所以甲获胜,D正确。
考点三　单位制
【核心要点】
【典例剖析】
【典例5】(多选)(2025·四川高考)若长度、质量、时间和动量分别用a、
b、c和d表示,则下列各式可能表示能量的是 (　　)
A. B. C. D.
【解析】选A、C。根据题意可知的单位为=kg·(m/s)2,结合动
能公式Ek=mv2可知kg·(m/s)2为能量单位,故A正确;同理的单位为
=kg2·m/s2,根据F=ma可知kg·m/s2为力的单位,故可知kg2·m/s2为力
√
√
与质量的乘积,故不是能量的单位,故B错误;的单位为
=kg·(m/s)2,根据前面A选项分析可知该单位为能量单位,故C
正确;的单位为=,不是能量单位,故D错误。(共22张PPT)
核心素养测评
第三章　第1讲　牛顿第一、第三定律
(40分钟　70分)
【基础巩固练】
1.(6分)(2023·浙江6月选考)在足球运动中,足球入网如图所示,则(　　)
A.踢香蕉球时足球可视为质点
B.足球在飞行和触网时惯性不变
C.足球在飞行时受到脚的作用力和重力
D.触网时足球对网的力大于网对足球的力
√
【解析】选B。踢香蕉球时,香蕉球产生的原因主要是旋转,所以足球的大小和形状不能忽略,即需要考虑足球的大小和形状,足球不能看作质点,故A错误;足球的惯性仅与足球的质量有关,与运动状态无关,即在飞行和触网时足球的惯性不变,故B正确;足球在飞行时不受脚的作用力,仅受重力和空气阻力,故C错误;触网时足球对网的力和网对足球的力是一对作用力与反作用力,大小相等、方向相反,故D错误。
2.(6分)《中华人民共和国道路交通安全法》第五十一条规定:机动车行驶
时,驾驶人、乘坐人员应当按规定使用安全带。下列说法正确的是(　　)
A.系好安全带可以减小机动车的惯性
B.系好安全带可以减小司乘人员的惯性
C.系好安全带可以减小因惯性对汽车造成的伤害
D.系好安全带可以减小因惯性对司乘人员造成的伤害
【解析】选D。惯性的大小只与物体的质量有关,所以是否系好安全带对
司乘人员和机动车的惯性没有影响,系好安全带可以防止或减小因惯性对
司乘人员造成的伤害。
√
3.(6分)图甲为某校园田径运动会开幕式时采用无人机拍摄的照片,图乙为正
在高空进行拍摄的无人机。若无人机在空中处于悬停状态进行拍摄,在无风
无雨的理想情况下,下列说法正确的是 (　　)
A.无人机所受重力和空气对无人机向上的推力为一对平衡力
B.无人机所受重力和无人机对空气向下的推力为一对平衡力
C.无人机所受重力和空气对无人机向上的推力为一对作用力与反作用力
D.无人机对空气向下的推力小于空气对无人机向上的推力
√
【解析】选A。无人机所受重力和空气对无人机向上的推力均作用在无人机上,且等大反向,为一对平衡力,故A正确,C错误;无人机所受重力和无人机对空气向下的推力,二者的受力物体不同,不是平衡力,故B错误;根据牛顿第三定律可知,无人机对空气向下的推力等于空气对无人机向上的推力,故D错误。
4.(6分)伽利略是伟大的意大利物理学家,他开创了以实验事实为根据并
具有严密逻辑体系的近代科学。伽利略的理想实验为牛顿建立牛顿第
一定律奠定了基础。伽利略的理想斜面实验
(如图所示)的意义在于 (　　)
A.证明了力是维持物体运动的原因
B.证明了沿斜面滚下的小球,到了水平面上就做
匀速直线运动
C.证明了沿斜面滚下的小球,能滚到另一个斜面上相同的高度
D.证明了维持物体运动不需要力
√
【解析】选D。伽利略的理想斜面实验证明力不是维持物体运动的原因,没有力作用的物体能保持原来的运动状态。
5.(6分)匹克球是一种用球拍击球的运动,它是网球、羽毛球和乒乓球的
混合运动。近年来匹克球在我国部分地区逐渐成为“新晋网红运动”。
若忽略空气阻力,由我们所学的物理知识可知,以下说法正确的是(　　)
A.球在空中飞行时,受重力和推力的作用
B.球撞击球拍时,球拍对球的力大于球对球拍的力
C.球的速度越大,惯性越大
D.球在空中飞行时,处于失重状态
√
【解析】选D。球在空中飞行时,只受重力作用,而不受推力,故A错误;球撞击球拍时,由牛顿第三定律可知球拍对球的力等于球对球拍的力,故B错误;球的惯性由质量决定,则球的速度越大,惯性依然不变,故C错误;球在空中飞行时,只受重力,则处于完全失重状态,故D正确。
6.(6分·多选)(2026·江门模拟)雨滴从高空落下,会砸死人吗 答案是否定的。
因为雨滴在空气中竖直下落的速度较大时,受到的空气阻力f与雨滴(可看成
球形)的横截面积S成正比,与下落速度v的平方成正比,即f=kSv2,其中k为比例
系数,当阻力增大到跟雨滴的重力平衡时,雨滴匀速下落。已知水的密度为ρ,
重力加速度为g。下列说法正确的是 (　　)
A.比例系数k的单位是kg/m2
B.比例系数k的单位是kg/m3
C.雨滴越大匀速下落时的速度也越大
D.半径为r的雨滴匀速下落的速度大小为
√
√
√
【解析】选B、C、D。根据题意可得k=,由于f的单位为kg·m/s2,S的单位为m2,v的单位为m/s,所以比例系数k的单位为=,故A错误,B正确;半径为r的雨滴匀速下落,则f=mg=ρ·πr3g,f=kSv2,解得v=,由此可知,雨滴越大,即r越大,匀速下落时的速度v也越大,故C、D正确。
【综合应用练】
7.(6分)(体育运动)2024年8月中国某乒乓球运动员斩获巴黎奥运会乒乓
球男单冠军,实现个人大满贯!这样的夺冠现场让人动容。关于乒乓球运
动中蕴含的力学知识,下列说法正确的是(　　)
A.乒乓球在空中飞行时受到了向前的推力
B.乒乓球的质量小,所以容易被快速抽杀
C.空中飞行的乒乓球,如果所受的力全部消失,它将立即停止运动
D.球拍击球时,只能改变乒乓球的运动方向
√
【解题指南】解决本题需要明确:
(1)物体的惯性只与物体的质量有关,质量越大,惯性越大;(2)力可以改变物体的形状和运动状态,物体运动状态的改变包括速度大小的改变和速度方向的改变。
【解析】选B。由于惯性,乒乓球在空中飞行,并没有受到向前的推力,故A错误;由牛顿第一定律可知,乒乓球的质量小,惯性小,所以容易被快速抽杀,故B正确;根据牛顿第一定律可知,空中飞行的乒乓球,如果所受的力全部消失,它将做匀速直线运动,故C错误;球拍击球时,不但可以改变乒乓球的运动方向,还可以改变乒乓球的速度大小,故D错误。
8.(6分)(体育运动)如图所示,在花样滑冰比赛中的男运动员托举着女运
动员一起滑行。对于此情景,下列说法正确的是 (　　)
A.男运动员受到的重力和冰面对他的支持力是一对平衡力
B.男运动员对女运动员的支持力大于女运动员受到的重力
C.男运动员对冰面压力大小与冰面对他支持力大小在任何
时候都相等
D.女运动员对男运动员的压力与冰面对男运动员的支持力是一对作用
力和反作用力
√
【解析】选C。冰面对男运动员的支持力等于男运动员和女运动员重力之和,所以男运动员受到的重力和冰面对他的支持力不是一对平衡力,故A错误;女运动员处于平衡状态,男运动员对女运动员的支持力等于女运动员受到的重力,故B错误;男运动员对冰面的压力与冰面对他的支持力是一对相互作用力,大小在任何时候都相等,故C正确;作用力和反作用力之间只涉及两个相互作用的物体,而女运动员对男运动员的压力与冰面对男运动员的支持力涉及三个物体,所以不是一对作用力和反作用力,故D错误。
【总结提升】
9.(6分·多选)(2026·广州模拟)用计算机辅助实验系统做验证牛顿第三定律
的实验,点击实验菜单中“力的相互作用”。如图甲所示,把两个力探头的挂
钩钩在一起,向相反方向拉动,观察显示器屏幕上出现的结果(图乙)。分析
两个力传感器的相互作用力随时间变化的曲线,以下结论正确的是(　　)
A.作用力与反作用力大小时刻相等
B.作用力与反作用力作用在同一物体上
C.作用力与反作用力大小同时变化
D.作用力与反作用力方向相反
√
√
√
【解析】选A、C、D。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,且同时产生、同时变化、同时消失,作用力与反作用力大小时刻相等,故A正确;作用力与反作用力是两个物体间的相互作用力,作用在两个物体上,故B错误;作用力与反作用力大小同时变化,故C正确;作用力与反作用力方向相反,故D正确。
10.(16分)有些人喜欢在小汽车车头悬挂小铃铛等装饰物。汽车在平直
路面上行驶,某瞬间小铃铛向车后方摆动,如图所示。若忽略空气阻力,
则:
(1)此时铃铛受到哪些力的作用 (4分)
答案:(1)此时铃铛受到自身重力,悬绳对它的拉力的作用　
【解析】(1)依题意,可知此时铃铛受到自身重力及悬绳对它的拉力的作
用。
(2)请根据图示,分析判断汽车可能的运动状态,并说明理由。(6分)
答案: (2)见解析　
【解析】(2)根据题图,利用牛顿第二定律判断知此时铃铛受到的合力方向向前,所以铃铛的加速度方向向前,由于车的加速度与铃铛的加速度相同,可知车可能突然向前加速或向后减速。
(3)根据交通法规,禁止在车头悬挂小物件,因摆动的小物件会影响驾驶员的视线与注意力。根据所学物理知识解释为什么悬挂着的小物件在行驶的汽车中会时常摆动。(6分)
答案: (3)见解析
【解析】(3)行驶的汽车会时常加速、减速或转弯等,而对于悬挂在车头的小物件,由于惯性,因而会出现向前,向后或者左右摆动的现象,摆动的小物件会影响驾驶员的视线与注意力,甚至会与驾驶员头部发生碰撞,从而引发交通事故,所以根据交通法规,禁止在车头悬挂小物件。核心素养测评
第三章　第1讲　牛顿第一、第三定律
(40分钟　70分)
【基础巩固练】
1.(6分)(2023·浙江6月选考)在足球运动中,足球入网如图所示,则 (　　)
A.踢香蕉球时足球可视为质点
B.足球在飞行和触网时惯性不变
C.足球在飞行时受到脚的作用力和重力
D.触网时足球对网的力大于网对足球的力
【解析】选B。踢香蕉球时,香蕉球产生的原因主要是旋转,所以足球的大小和形状不能忽略,即需要考虑足球的大小和形状,足球不能看作质点,故A错误;足球的惯性仅与足球的质量有关,与运动状态无关,即在飞行和触网时足球的惯性不变,故B正确;足球在飞行时不受脚的作用力,仅受重力和空气阻力,故C错误;触网时足球对网的力和网对足球的力是一对作用力与反作用力,大小相等、方向相反,故D错误。
2.(6分)《中华人民共和国道路交通安全法》第五十一条规定:机动车行驶时,驾驶人、乘坐人员应当按规定使用安全带。下列说法正确的是 (　　)
A.系好安全带可以减小机动车的惯性
B.系好安全带可以减小司乘人员的惯性
C.系好安全带可以减小因惯性对汽车造成的伤害
D.系好安全带可以减小因惯性对司乘人员造成的伤害
【解析】选D。惯性的大小只与物体的质量有关,所以是否系好安全带对司乘人员和机动车的惯性没有影响,系好安全带可以防止或减小因惯性对司乘人员造成的伤害。
3.(6分)图甲为某校园田径运动会开幕式时采用无人机拍摄的照片,图乙为正在高空进行拍摄的无人机。若无人机在空中处于悬停状态进行拍摄,在无风无雨的理想情况下,下列说法正确的是 (　　)
A.无人机所受重力和空气对无人机向上的推力为一对平衡力
B.无人机所受重力和无人机对空气向下的推力为一对平衡力
C.无人机所受重力和空气对无人机向上的推力为一对作用力与反作用力
D.无人机对空气向下的推力小于空气对无人机向上的推力
【解析】选A。无人机所受重力和空气对无人机向上的推力均作用在无人机上,且等大反向,为一对平衡力,故A正确,C错误;无人机所受重力和无人机对空气向下的推力,二者的受力物体不同,不是平衡力,故B错误;根据牛顿第三定律可知,无人机对空气向下的推力等于空气对无人机向上的推力,故D错误。
4.(6分)伽利略是伟大的意大利物理学家,他开创了以实验事实为根据并具有严密逻辑体系的近代科学。伽利略的理想实验为牛顿建立牛顿第一定律奠定了基础。伽利略的理想斜面实验(如图所示)的意义在于 (　　)
A.证明了力是维持物体运动的原因
B.证明了沿斜面滚下的小球,到了水平面上就做匀速直线运动
C.证明了沿斜面滚下的小球,能滚到另一个斜面上相同的高度
D.证明了维持物体运动不需要力
【解析】选D。伽利略的理想斜面实验证明力不是维持物体运动的原因,没有力作用的物体能保持原来的运动状态。
5.(6分)匹克球是一种用球拍击球的运动,它是网球、羽毛球和乒乓球的混合运动。近年来匹克球在我国部分地区逐渐成为“新晋网红运动”。若忽略空气阻力,由我们所学的物理知识可知,以下说法正确的是 (　　)
A.球在空中飞行时,受重力和推力的作用
B.球撞击球拍时,球拍对球的力大于球对球拍的力
C.球的速度越大,惯性越大
D.球在空中飞行时,处于失重状态
【解析】选D。球在空中飞行时,只受重力作用,而不受推力,故A错误;球撞击球拍时,由牛顿第三定律可知球拍对球的力等于球对球拍的力,故B错误;球的惯性由质量决定,则球的速度越大,惯性依然不变,故C错误;球在空中飞行时,只受重力,则处于完全失重状态,故D正确。
6.(6分·多选)(2026·江门模拟)雨滴从高空落下,会砸死人吗 答案是否定的。因为雨滴在空气中竖直下落的速度较大时,受到的空气阻力f与雨滴(可看成球形)的横截面积S成正比,与下落速度v的平方成正比,即f=kSv2,其中k为比例系数,当阻力增大到跟雨滴的重力平衡时,雨滴匀速下落。已知水的密度为ρ,重力加速度为g。下列说法正确的是 (　　)
A.比例系数k的单位是kg/m2
B.比例系数k的单位是kg/m3
C.雨滴越大匀速下落时的速度也越大
D.半径为r的雨滴匀速下落的速度大小为
【解析】选B、C、D。根据题意可得k=,由于f的单位为kg·m/s2,S的单位为m2,v的单位为m/s,所以比例系数k的单位为=,故A错误,B正确;半径为r的雨滴匀速下落,则f=mg=ρ·πr3g,f=kSv2,解得v=,由此可知,雨滴越大,即r越大,匀速下落时的速度v也越大,故C、D正确。
【综合应用练】
7.(6分)(体育运动)2024年8月中国某乒乓球运动员斩获巴黎奥运会乒乓球男单冠军,实现个人大满贯!这样的夺冠现场让人动容。关于乒乓球运动中蕴含的力学知识,下列说法正确的是(　　)
A.乒乓球在空中飞行时受到了向前的推力
B.乒乓球的质量小,所以容易被快速抽杀
C.空中飞行的乒乓球,如果所受的力全部消失,它将立即停止运动
D.球拍击球时,只能改变乒乓球的运动方向
【解题指南】解决本题需要明确:
(1)物体的惯性只与物体的质量有关,质量越大,惯性越大;(2)力可以改变物体的形状和运动状态,物体运动状态的改变包括速度大小的改变和速度方向的改变。
【解析】选B。由于惯性,乒乓球在空中飞行,并没有受到向前的推力,故A错误;由牛顿第一定律可知,乒乓球的质量小,惯性小,所以容易被快速抽杀,故B正确;根据牛顿第一定律可知,空中飞行的乒乓球,如果所受的力全部消失,它将做匀速直线运动,故C错误;球拍击球时,不但可以改变乒乓球的运动方向,还可以改变乒乓球的速度大小,故D错误。
8.(6分)(体育运动)如图所示,在花样滑冰比赛中的男运动员托举着女运动员一起滑行。对于此情景,下列说法正确的是 (　　)
A.男运动员受到的重力和冰面对他的支持力是一对平衡力
B.男运动员对女运动员的支持力大于女运动员受到的重力
C.男运动员对冰面压力大小与冰面对他支持力大小在任何时候都相等
D.女运动员对男运动员的压力与冰面对男运动员的支持力是一对作用力和反作用力
【解析】选C。冰面对男运动员的支持力等于男运动员和女运动员重力之和,所以男运动员受到的重力和冰面对他的支持力不是一对平衡力,故A错误;女运动员处于平衡状态,男运动员对女运动员的支持力等于女运动员受到的重力,故B错误;男运动员对冰面的压力与冰面对他的支持力是一对相互作用力,大小在任何时候都相等,故C正确;作用力和反作用力之间只涉及两个相互作用的物体,而女运动员对男运动员的压力与冰面对男运动员的支持力涉及三个物体,所以不是一对作用力和反作用力,故D错误。
【总结提升】
9.(6分·多选)(2026·广州模拟)用计算机辅助实验系统做验证牛顿第三定律的实验,点击实验菜单中“力的相互作用”。如图甲所示,把两个力探头的挂钩钩在一起,向相反方向拉动,观察显示器屏幕上出现的结果(图乙)。分析两个力传感器的相互作用力随时间变化的曲线,以下结论正确的是 (　　)
A.作用力与反作用力大小时刻相等
B.作用力与反作用力作用在同一物体上
C.作用力与反作用力大小同时变化
D.作用力与反作用力方向相反
【解析】选A、C、D。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,且同时产生、同时变化、同时消失,作用力与反作用力大小时刻相等,故A正确;作用力与反作用力是两个物体间的相互作用力,作用在两个物体上,故B错误;作用力与反作用力大小同时变化,故C正确;作用力与反作用力方向相反,故D正确。
10.(16分)有些人喜欢在小汽车车头悬挂小铃铛等装饰物。汽车在平直路面上行驶,某瞬间小铃铛向车后方摆动,如图所示。若忽略空气阻力,则:
(1)此时铃铛受到哪些力的作用 (4分)
答案:(1)此时铃铛受到自身重力,悬绳对它的拉力的作用　
【解析】(1)依题意,可知此时铃铛受到自身重力及悬绳对它的拉力的作用。
(2)请根据图示,分析判断汽车可能的运动状态,并说明理由。(6分)
答案: (2)见解析　
【解析】(2)根据题图,利用牛顿第二定律判断知此时铃铛受到的合力方向向前,所以铃铛的加速度方向向前,由于车的加速度与铃铛的加速度相同,可知车可能突然向前加速或向后减速。
(3)根据交通法规,禁止在车头悬挂小物件,因摆动的小物件会影响驾驶员的视线与注意力。根据所学物理知识解释为什么悬挂着的小物件在行驶的汽车中会时常摆动。(6分)
答案: (3)见解析
【解析】(3)行驶的汽车会时常加速、减速或转弯等,而对于悬挂在车头的小物件,由于惯性,因而会出现向前,向后或者左右摆动的现象,摆动的小物件会影响驾驶员的视线与注意力,甚至会与驾驶员头部发生碰撞,从而引发交通事故,所以根据交通法规,禁止在车头悬挂小物件。
- 1 -第1讲　牛顿第一、第三定律
整合教材·夯实必备知识
一、牛顿第一定律(必修一第四章第1节)
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.理想实验:它是在经验事实基础上采用科学的抽象思维来展开的实验,是人们在思想上塑造的理想过程。牛顿第一定律是通过理想斜面实验得出的,它不能(选填“不能”或“能”)由实际的实验来验证。
3.物理意义
(1)揭示了物体在不受外力或所受合外力为零时的运动规律。
(2)提出了一切物体都具有惯性,即物体维持其原有运动状态的特性。
提醒:物体的惯性只与物体的质量有关,质量
越大,惯性越大,物体的运动状态越难改变
(3)揭示了力与运动的关系,说明力不是维持物体运动状态的原因,而是改变物体运动状态的原因。
二、牛顿第三定律(必修一第三章第3节)
　　　　作用力与反作用力作用在两个不同的物体上
1.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、两异、三无关”
三、力学单位制(必修一第四章第4节)
1.基本单位和导出单位一起就组成了一个单位制。
2.物理公式可以确定各物理量间的数量关系,同时也确定了各个物理量间的单位关系,所以我们可以根据物理量之间的关系推导出物理量的单位。
3.力学中的单位制
精研考点·提升关键能力
考点一　牛顿第一定律的理解
【核心要点】
惯性与牛顿第一定律的区别与联系
项目 惯性 牛顿第一定律
区别 惯性是物体的固有属性,只与物体的质量有关,质量越大,惯性越大 牛顿第一定律是物体不受外力时的运动规律,物体不受外力时,将保持匀速直线运动状态或静止状态
联系 牛顿第一定律也叫惯性定律
【典例剖析】
角度1　对惯性的理解
【典例1】(多选)教材互鉴(教科必修一4.1材料改编)从第46届世乒赛开始,乒乓球改用“大球”,即球的直径由之前的38 mm改为40 mm,球的质量也略有增加。大球“笨重”的球体,使得球速变慢、旋转减缓,增加了比赛的回合,带来了更丰富的技术展现,增添了比赛的观赏性。下列关于乒乓球的说法正确的是(　　)
A.同一个乒乓球在地球上和在太空中的惯性相同
B.乒乓球改用“大球”后,乒乓球的惯性减小
C.在研究乒乓球的旋转对轨迹的影响时,不可将乒乓球视为质点
D.用球拍击打乒乓球时,球拍对乒乓球的力大于乒乓球对球拍的力
【解析】选A、C。
选项 选项剖析 对错
A 惯性大小的量度是物体的质量,与其他因素无关,所以同一个乒乓球在地球上和在太空中的惯性相同 √
B 惯性大小的量度是物体的质量,乒乓球改用大球后其质量变大,所以惯性变大 ×
C 在研究乒乓球的旋转对轨迹的影响时,乒乓球的形状大小不可以忽略,所以不可将乒乓球视为质点 √
D 用球拍击打乒乓球时,球拍对乒乓球的力与乒乓球对球拍的力是一对相互作用力,其大小相等 ×
角度2　用牛顿第一定律分析问题
【典例2】在东汉王充所著的《论衡》中提到“是故湍濑之流,沙石转而大石不移。何者 大石重而沙石轻也。”从物理学的角度对文中所描述现象的解释,下列说法正确的是 (　　)
A.水冲沙石,沙石才能运动,因为力是产生运动的原因
B.“沙石转而大石不移”是因为物体运动状态改变的难易程度与质量有关
C.只有在水的持续冲力作用下沙石才能一直运动,是因为运动需要力来维持
D.“大石不移”是因为大石受到的阻力大于水的冲力
【解析】选B。水冲沙石,沙石才能运动,因为水的冲击力克服了阻力,故力是改变运动状态的原因,故A错误;物体保持原有运动状态的性质即为惯性,其大小只与质量有关,质量越大惯性越大,力是改变物体运动状态的原因,重的大石由于质量太大,惯性太大,所以运动状态不容易被水流改变,故B正确;物体的运动不需要力来维持,如沙石不受力的作用时,可以做匀速直线运动,故C错误;“大石不移”是因为水的冲力等于大石受到的阻力,大石所受的合外力为零,故D错误。
考点二　牛顿第三定律的理解
【核心要点】
一对平衡力与作用力和反作用力的比较
项目 一对平衡力 作用力和反作用力
不 同 点
相同点 大小相等,方向相反,作用在同一条直线上
【典例剖析】
角度1　平衡力与作用力和反作用力区别
【典例3】(2024·黑吉辽选择考)利用砚台将墨条研磨成墨汁时讲究“圆、缓、匀”,如图,在研磨过程中,砚台始终静止在水平桌面上。当墨条的速度方向水平向左时 (　　)
A.砚台对墨条的摩擦力方向水平向左
B.桌面对砚台的摩擦力方向水平向左
C.桌面和墨条对砚台的摩擦力是一对平衡力
D.桌面对砚台的支持力与墨条对砚台的压力是一对平衡力
【解析】选C。当墨条速度方向水平向左时,墨条相对于砚台向左运动,故砚台对墨条的摩擦力方向水平向右,故A错误;根据牛顿第三定律,墨条对砚台的摩擦力方向水平向左,由于砚台处于静止状态,故桌面对砚台的摩擦力方向水平向右,故B错误;由于砚台处于静止状态,水平方向桌面和墨条对砚台的摩擦力是一对平衡力,故C正确;桌面对砚台的支持力大小等于砚台的重力加上墨条对砚台的压力,故桌面对砚台的支持力大于墨条对砚台的压力,故D错误。
角度2　牛顿第三定律的应用
【典例4】(多选)如图所示,我国有一种传统的民族体育项目叫作“押加”,实际上相当于两个人拔河,如果甲、乙两人在“押加”比赛中,甲获胜,则下列说法正确的是(　　)
A.绳对乙的拉力大于绳对甲的拉力,所以甲获胜
B.当甲把乙匀速拉过去时,绳对乙的拉力大小等于绳对甲的拉力大小
C.当甲把乙加速拉过去时,绳对乙的拉力大于绳对甲的拉力
D.绳对乙的拉力大小始终等于绳对甲的拉力大小,只是地面对甲的摩擦力大于地面对乙的摩擦力,所以甲获胜
【解析】选B、D。绳对乙的拉力和绳对甲的拉力总是大小相等,与甲、乙运动状态无关,B正确,A、C错误;地面对甲的摩擦力大于地面对乙的摩擦力,所以甲获胜,D正确。
考点三　单位制
【核心要点】
【典例剖析】
【典例5】(多选)(2025·四川高考)若长度、质量、时间和动量分别用a、b、c和d表示,则下列各式可能表示能量的是 (　　)
A. B. C. D.
【解析】选A、C。根据题意可知的单位为=kg·(m/s)2,结合动能公式Ek=mv2可知kg·(m/s)2为能量单位,故A正确;同理的单位为=kg2·m/s2,根据F=ma可知kg·m/s2为力的单位,故可知kg2·m/s2为力与质量的乘积,故不是能量的单位,故B错误;的单位为=kg·(m/s)2,根据前面A选项分析可知该单位为能量单位,故C正确;的单位为=,不是能量单位,故D错误。
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