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第三章
牛顿运动定律
第1讲　牛顿第一、第三定律　力学单位制
内容索引
学习目标
核心体系
活动方案
学 习 目 标
1. 理解牛顿第一定律.2. 理解并应用牛顿第三定律.3. 知道国际单位制中的力学单位．
核 心 体 系
活 动 方 案
活动一　理解牛顿第一定律及惯性
[2026南通阶段测试]伽利略创造性地设计了如图甲、乙所示的两个斜面实验，下列说法正确的是(　　)
1
甲
乙
A. 图甲可以解释重的物体比轻的物体下落快的原因
B. 图甲中斜面倾角越小，小球在斜面上运动的时间越长，越容易测量
C. 图乙实验考虑了摩擦力对物体运动的影响
D. 图乙可以说明力是维持物体运动的原因
B
【解析】 图甲解释了自由落体运动也是匀加速直线运动，轻重物体下落的快慢相同，而不是重的物体比轻的物体下落快，故A错误；图甲中斜面倾角越小，小球下滑的加速度越小，运动时间越长，越容易测量，故B正确；如果没有摩擦力对物体运动的影响，在倾角不同的斜面上，小球上升的高度相同，图乙中小球上升的高度相同，因此没有考虑摩擦力的影响，故C错误；图乙可以说明力不是维持物体运动的原因，故D错误．
伽利略理想实验是牛顿第一定律的基础．
[2025常州中学期末]关于牛顿第一定律，下列说法中正确的是(　　)
A. 静止的火车启动时速度变化缓慢是因为物体静止时的惯性大
B. 惯性就是物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质
C. 由牛顿第一定律可知：物体受外力时，运动状态一定改变
D. 牛顿第一定律反映了物体受到外力时的运动规律
2
B
【解析】 静止的火车启动时速度变化缓慢是因为物体的加速度小，故A错误；惯性就是物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质，故B正确；由牛顿第一定律可知：物体运动状态改变时，物体一定受到外力的作用，但物体受到外力作用时，运动状态不一定改变，比如物体受到平衡力作用时，运动状态就保持不变，故C错误；牛顿第一定律反映的是物体不受外力或者合外力为零时的运动规律，故D错误．
1. 牛顿第一定律
(1) 内容：一切物体总保持________________状态或________状态，除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态．
(2) 意义：指出了力不是维持物体____________的原因，而是改变________________的原因；指出了一切物体都具有惯性．
2. 惯性是物体保持匀速直线运动状态或静止状态的性质．质量是惯性大小的量度，质量大的物体惯性______，质量小的物体惯性______.
匀速直线运动
静止
运动状态
物体运动状态
大
小
牛顿第一定律不是牛顿第二定律在加速度等于零时的特例．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．
如图所示，一盛满水的容器固定在一个小车上，在容器中分别悬挂和拴住一只铁球和一只乒乓球．容器中的水和铁球、乒乓球都处于静止状态．当容器随小车突然向右运动时，两球的运动情况是(以小车为参考系)(　　)
1
A. 铁球向左，乒乓球向右 B. 铁球向右，乒乓球向左
C. 铁球和乒乓球都向左 D. 铁球和乒乓球都向右
A
【解析】 因为小车突然向右运动，铁球和乒乓球都有向右运动的趋势，但由于与同体积的“水球”相比，铁球质量大、惯性大，铁球的运动状态难改变，即速度变化慢，而同体积的“水球”的运动状态容易改变，即速度变化快，而且水和车一起向右运动，所以小车向右运动时，铁球相对小车向左运动．同理，由于乒乓球与同体积的“水球”相比，质量小，惯性小，乒乓球相对小车向右运动．故A正确．
[2026苏州星海实验高级中学期中]某同学为了取出如图所示羽毛球筒中的羽毛球，一手拿着球筒的中部，另一手用力击打羽毛球筒的上端，则(　　)
2
A. 此同学无法取出羽毛球
B. 羽毛球会从筒的上端出来
C. 羽毛球会从筒的下端出来
D. 羽毛球筒向下运动过程中，羽毛球受到向上的摩擦力
B
【解析】 用力击打羽毛球筒的上端时，羽毛球筒向下运动一小段距离，羽毛球由于惯性保持静止，所以羽毛球相对球筒向上运动，最终羽毛球从筒的上端出来，故A、C错误，B正确；羽毛球筒向下运动过程中，与羽毛球发生相对运动，羽毛球受到向下的摩擦力作用，故D错误．
活动二　理解牛顿第三定律
一、理解牛顿第三定律
[2026扬州开学考试]如图所示，猴子吊在空中不动，下列说法正确的是(　　)
3
A. 树枝对猴子的支持力一定竖直向上
B. 猴子受重力G、树枝对它的作用力F
C. 树枝对猴子的作用力F和重力G是一对相互作用力
D. 当猴子用力向下拉动树枝时，猴子对树枝的力大于树枝对猴子的力
B
【解析】 树枝对猴子的支持力垂直于接触面，不一定竖直向上，故A错误；猴子受到树枝对它的作用力与自身的重力，静止在空中，合力为零，根据平衡力的特点，得猴子受到树枝的作用力与重力是一对平衡力，故B正确，C错误；根据牛顿第三定律得，树枝对猴子的力与猴子对树枝的力是一对作用力与反作用力，大小相等，故D错误．
比较一对平衡力与作用力和反作用力
一对平衡力 一对作用力和反作用力
不同点 作用对象 ________________ _____________________________
作用时间 _______________________ ______________________
力的性质 __________________ __________________
作用效果 __________________ ________________
相同点 ________________
作用在同一物体上
作用在两个相互作用的不同物体上
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
一定是相同性质的力
作用效果可相互抵消
作用效果不可抵消
等大、反向、共线
[2026扬州一中期中]人奔跑时某一瞬间如图所示，鞋底对地面向后的力为F1，地面对鞋底向前的力为F2，下列说法正确的是(　　)
3
A. F1产生在F2之后
B. F2属于静摩擦力，F1属于弹力
C. F1和F2是一对平衡力
D. F1和F2是一对作用力和反作用力
【解析】 力F1和力F2是等大、反向、共线、作用于两个物体，是一对作用力和反作用力，同时产生，故A、C错误，D正确；相互作用力性质相同，F1和F2均属于静摩擦力，故B错误．
D
二、利用牛顿第三定律转换研究对象
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Ff，则此时箱对地面的压力大小为(　　)
4
A. Mg＋Ff　 B. Mg－Ff　
C. Mg＋mg　 D. Mg－mg
A
【解析】 环在竖直方向上受力情况如图甲所示，其受重力mg和杆对它竖直向上的摩擦力Ff，根据牛顿第三定律，环应对杆有一个竖直向下的摩擦力Ff′.箱子在竖直方向上受力情况如图乙所示，其受重力Mg、地面对它的支持力FN及环对它的摩擦力Ff′.由于箱子处于平衡状态，可得FN＝Ff′＋Mg＝Ff＋Mg.根据牛顿第三定律可知箱子对地面的压力大小等于地面对箱子的支持力大小，则FN′＝FN＝Ff＋Mg，故A正确．
甲
乙
活动三　知道国际单位制中的力学单位
关于单位制，下列说法中正确的是(　　)
A. kg、m/s、N是导出单位
B. kg、m、C是基本单位
C. 在国际单位制中，电流的单位A是导出单位
D. 在国际单位制中，力的单位N是根据牛顿第二定律定义的
5
【解析】 在力学中m(长度单位)、kg(质量单位)、s(时间单位)作为基本单位，可以导出其他物理量的单位，力的单位N是根据牛顿第二定律 F＝ma导出的，D正确，A错误；电荷量的单位C属于国际单位制中的导出单位，B错误；电流的单位A属于国际单位制中的基本单位，C错误．
D
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____________推导出来的其他物理量的单位．
物理关系
4. 单位制的应用
(1) 比较物理量的大小：比较某个物理量不同值的大小时，必须先把它们的单位统一，再根据数值比较大小．
(2) 简化计算过程：在解计算题时，已知量均采用国际单位制，计算过程中不用写出各个量的单位，只要在式子末尾写出所求量的国际单位即可．
(3) 推导物理量的单位：物理关系式在确定各物理量之间的关系时，同时也确定了各物理量的单位之间的关系，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．
(4) 判断关系式的对错：正确的关系式等号左、右的单位应该相同，若等号左、右的单位不同，则该关系式一定是错误的．
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Thank you for watching第1讲　牛顿第一、第三定律　力学单位制
学习目标　1. 理解牛顿第一定律.2. 理解并应用牛顿第三定律.3. 知道国际单位制中的力学单位．
活动一 理解牛顿第一定律及惯性
1 [2026南通阶段测试]伽利略创造性地设计了如图甲、乙所示的两个斜面实验，下列说法正确的是(　　)
甲 乙
A. 图甲可以解释重的物体比轻的物体下落快的原因
B. 图甲中斜面倾角越小，小球在斜面上运动的时间越长，越容易测量
C. 图乙实验考虑了摩擦力对物体运动的影响
D. 图乙可以说明力是维持物体运动的原因
伽利略理想实验是牛顿第一定律的基础．
2 [2025常州中学期末]关于牛顿第一定律，下列说法中正确的是(　　)
A. 静止的火车启动时速度变化缓慢是因为物体静止时的惯性大
B. 惯性就是物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质
C. 由牛顿第一定律可知：物体受外力时，运动状态一定改变
D. 牛顿第一定律反映了物体受到外力时的运动规律
1. 牛顿第一定律
(1) 内容：一切物体总保持________状态或________状态，除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态．
(2) 意义：指出了力不是维持物体________的原因，而是改变________的原因；指出了一切物体都具有惯性．
2. 惯性是物体保持匀速直线运动状态或静止状态的性质．质量是惯性大小的量度，质量大的物体惯性________，质量小的物体惯性________．
牛顿第一定律不是牛顿第二定律在加速度等于零时的特例．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．
即时训练1 如图所示，一盛满水的容器固定在一个小车上，在容器中分别悬挂和拴住一只铁球和一只乒乓球．容器中的水和铁球、乒乓球都处于静止状态．当容器随小车突然向右运动时，两球的运动情况是(以小车为参考系)(　　)
A. 铁球向左，乒乓球向右
B. 铁球向右，乒乓球向左
C. 铁球和乒乓球都向左
D. 铁球和乒乓球都向右
即时训练2 [2026苏州星海实验高级中学期中]某同学为了取出如图所示羽毛球筒中的羽毛球，一手拿着球筒的中部，另一手用力击打羽毛球筒的上端，则(　　)
A. 此同学无法取出羽毛球
B. 羽毛球会从筒的上端出来
C. 羽毛球会从筒的下端出来
D. 羽毛球筒向下运动过程中，羽毛球受到向上的摩擦力
活动二 理解牛顿第三定律
一、 理解牛顿第三定律
3 [2026扬州开学考试]如图所示，猴子吊在空中不动，下列说法正确的是(　　)
A. 树枝对猴子的支持力一定竖直向上
B. 猴子受重力G、树枝对它的作用力F
C. 树枝对猴子的作用力F和重力G是一对相互作用力
D. 当猴子用力向下拉动树枝时，猴子对树枝的力大于树枝对猴子的力
比较一对平衡力与作用力和反作用力
一对平衡力 一对作用力和反作用力
不同点 作用对象
作用时间
力的性质
作用效果
相同点
即时训练3 [2026扬州一中期中]人奔跑时某一瞬间如图所示，鞋底对地面向后的力为F1，地面对鞋底向前的力为F2，下列说法正确的是(　　)
A. F1产生在F2之后
B. F2属于静摩擦力，F1属于弹力
C. F1和F2是一对平衡力
D. F1和F2是一对作用力和反作用力
二、 利用牛顿第三定律转换研究对象
4 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Ff，则此时箱对地面的压力大小为(　　)
A. Mg＋Ff　 B. Mg－Ff　
C. Mg＋mg　 D. Mg－mg
活动三 知道国际单位制中的力学单位
5 关于单位制，下列说法中正确的是(　　)
A. kg、m/s、N是导出单位
B. kg、m、C是基本单位
C. 在国际单位制中，电流的单位A是导出单位
D. 在国际单位制中，力的单位N是根据牛顿第二定律定义的
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________推导出来的其他物理量的单位．
4. 单位制的应用
(1) 比较物理量的大小：比较某个物理量不同值的大小时，必须先把它们的单位统一，再根据数值比较大小．
(2) 简化计算过程：在解计算题时，已知量均采用国际单位制，计算过程中不用写出各个量的单位，只要在式子末尾写出所求量的国际单位即可．
(3) 推导物理量的单位：物理关系式在确定各物理量之间的关系时，同时也确定了各物理量的单位之间的关系，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．
(4) 判断关系式的对错：正确的关系式等号左、右的单位应该相同，若等号左、右的单位不同，则该关系式一定是错误的．
第1讲　牛顿第一、第三定律　力学单位制
【活动一】
例 1
B　图甲解释了自由落体运动也是匀加速直线运动，轻重物体下落的快慢相同，而不是重的物体比轻的物体下落快，故A错误；图甲中斜面倾角越小，小球下滑的加速度越小，运动时间越长，越容易测量，故B正确；如果没有摩擦力对物体运动的影响，在倾角不同的斜面上，小球上升的高度相同，图乙中小球上升的高度相同，因此没有考虑摩擦力的影响，故C错误；图乙可以说明力不是维持物体运动的原因，故D错误．
例 2
B　静止的火车启动时速度变化缓慢是因为物体的加速度小，故A错误；惯性就是物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质，故B正确；由牛顿第一定律可知：物体运动状态改变时，物体一定受到外力的作用，但物体受到外力作用时，运动状态不一定改变，比如物体受到平衡力作用时，运动状态就保持不变，故C错误；牛顿第一定律反映的是物体不受外力或者合外力为零时的运动规律，故D错误．
总结提升：1 (1) 匀速直线运动　静止　(2) 运动状态　物体运动状态　2 大　小
即时训练1 A　因为小车突然向右运动，铁球和乒乓球都有向右运动的趋势，但由于与同体积的“水球”相比，铁球质量大、惯性大，铁球的运动状态难改变，即速度变化慢，而同体积的“水球”的运动状态容易改变，即速度变化快，而且水和车一起向右运动，所以小车向右运动时，铁球相对小车向左运动．同理，由于乒乓球与同体积的“水球”相比，质量小，惯性小，乒乓球相对小车向右运动．故A正确．
即时训练2 B　用力击打羽毛球筒的上端时，羽毛球筒向下运动一小段距离，羽毛球由于惯性保持静止，所以羽毛球相对球筒向上运动，最终羽毛球从筒的上端出来，故A、C错误，B正确；羽毛球筒向下运动过程中，与羽毛球发生相对运动，羽毛球受到向下的摩擦力作用，故D错误．
【活动二】
例 3
B　树枝对猴子的支持力垂直于接触面，不一定竖直向上，故A错误；猴子受到树枝对它的作用力与自身的重力，静止在空中，合力为零，根据平衡力的特点，得猴子受到树枝的作用力与重力是一对平衡力，故B正确，C错误；根据牛顿第三定律得，树枝对猴子的力与猴子对树枝的力是一对作用力与反作用力，大小相等，故D错误．
总结提升：
一对平衡力 一对作用力和反作用力
不同点 作用对象 作用在同一物体上 作用在两个相互作用的不同物体上
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 力的性质不一定相同 一定是相同性质的力
作用效果 作用效果可相互抵消 作用效果不可抵消
相同点 等大、反向、共线
即时训练3 D　力F1和力F2是等大、反向、共线、作用于两个物体，是一对作用力和反作用力，同时产生，故A、C错误，D正确；相互作用力性质相同，F1和F2均属于静摩擦力，故B错误．
例 4
A　环在竖直方向上受力情况如图甲所示，其受重力mg和杆对它竖直向上的摩擦力Ff，根据牛顿第三定律，环应对杆有一个竖直向下的摩擦力Ff′.箱子在竖直方向上受力情况如图乙所示，其受重力Mg、地面对它的支持力FN及环对它的摩擦力Ff′.由于箱子处于平衡状态，可得FN＝Ff′＋Mg＝Ff＋Mg.根据牛顿第三定律可知箱子对地面的压力大小等于地面对箱子的支持力大小，则FN′＝FN＝Ff＋Mg，故A正确．
甲 乙
【活动三】
例 5
D　在力学中m(长度单位)、kg(质量单位)、s(时间单位)作为基本单位，可以导出其他物理量的单位，力的单位N是根据牛顿第二定律 F＝ma导出的，D正确，A错误；电荷量的单位C属于国际单位制中的导出单位，B错误；电流的单位A属于国际单位制中的基本单位，C错误．
总结提升：3 物理关系

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