PAGE7-第1節牛頓第確定律牛頓第三定律[高考備考指南]考點內容要求高考(全國卷)三年命題狀況比照分析202420242024命題分析牛頓運動定律及其應用Ⅱ卷Ⅱ·T22：試驗測加速度卷Ⅲ·T20：滑塊—木板與圖象、牛頓運動定律綜合應用卷Ⅰ·T15：F-x圖象、牛頓其次定律的應用1.高考命題題型較全，命題熱點是牛頓其次定律的基本應用，動力學與圖象結合，動力學中的多過程問題，試題難度中等。2．試驗題的考查注意限制變量法、圖象法的應用。超重和失重Ⅰ單位制Ⅰ試驗四：驗證牛頓運動定律核心素養物理觀念：慣性、作用力與反作用力、超重與失重、單位制?？茖W思維：牛頓運動定律、整體法與隔離法、圖象法、限制變量法、臨界法(如2024卷Ⅲ·T20)。科學探究：探究加速度與力、質量的關系(2024卷Ⅱ·T22)?？茖W看法與責任：追及相遇、交通與平安。第1節牛頓第確定律牛頓第三定律一、牛頓第確定律、慣性牛頓第一定律內容一切物體總保持勻速直線運動狀態或靜止狀態，除非作用在它上面的力迫使它變更這種狀態意義(1)指出了一切物體都有慣性，因此牛頓第確定律又叫慣性定律(2)指出力不是維持物體運動狀態的緣由，而是變更物體運動狀態的緣由，即是產生加速度的緣由慣性定義物體具有保持原來勻速直線運動狀態或靜止狀態的性質普遍性慣性是一切物體都具有的性質，是物體的固有屬性，與物體的運動狀況和受力狀況無關量度質量是慣性大小的唯一量度，質量大的物體慣性大，質量小的物體慣性小二、牛頓第三定律1．作用力和反作用力兩個物體之間的作用總是相互的，一個物體A對另一個物體B施加了力，物體B確定也同時對物體A施加了力。2．牛頓第三定律(1)內容：兩個物體之間的作用力與反作用力總是大小相等，方向相反，作用在同一條直線上。(2)表達式：F＝－F′。(3)意義：建立了相互作用物體之間的聯系及作用力與反作用力的相互依靠關系。一、思索辨析(正確的畫“√”，錯誤的畫“×”)1．牛頓第確定律不能用試驗驗證。 (√)2．在水平面上滑動的木塊最終停下來，是因為沒有外力維持木塊運動。 (×)3．物體運動時受到慣性力的作用。 (×)4．兩物體相互作用時，先有作用力，后有反作用力。 (×)5．人走在松軟的土地上下陷時，人對地面的壓力大于地面對人的支持力。 (×)6．作用力與反作用等大，反向，其合力為零。 (×)二、走進教材1．(人教版必修1P70T1改編)(多選)下面對牛頓第確定律和慣性的分析正確的是()A．飛機投彈時，當目標在飛機的正下方時投下炸彈，能擊中目標B．地球自西向東自轉，人向上跳起來后，還會落到原地C．平安帶的作用是防止汽車剎車時，人由于慣性發生危急D．有的同學說，向上拋出的物體，在空中向上運動時，確定受到了向上的作用力BC[飛機在目標正上方投彈時，由于慣性，炸彈會落在目標的前方，A錯誤；地球自西向東自轉，人向上跳起后，由于慣性，還會落在原地，B正確；汽車剎車時，由于慣性，人會向前沖，平安帶可以防止人的前沖，C正確；物體被向上拋出后，在空中向上運動是由于慣性，D錯誤。]2．(粵教版必修1P71T1)沼澤的下面隱藏著豐富的泥炭，泥炭是沼澤地積累的植物殘體，它的纖維狀和海綿狀的物理結構導致人在其表面行走時簡單下陷。若人下陷的過程是先加速運動后勻速運動，下列推斷正確的是()A．加速運動時人對沼澤地的壓力大于沼澤地對他的支持力B．加速運動時人對沼澤地的壓力小于沼澤地對他的支持力C．人對沼澤地的壓力先大于后等于沼澤地對他的支持力D．人對沼澤地的壓力大小總等于沼澤地對他的支持力D[人對沼澤地的壓力與沼澤地對人的支持力為作用力與反作用力，故二力大小確定相等，故A、B、C錯誤，D正確。]3.(人教版必修1P70·科學閑逛)(多選)小華坐在一列正在行駛的火車車廂里，突然看到原來靜止在水平桌面上的小球向后滾動，假設桌面是光滑的，則下列說法正確的是()A．小球在水平方向受到了向后的力使它向后運動B．小球所受的合力為零，以地面為參考系，小球的運動狀態并沒有變更C．火車確定是在向前加速D．以火車為參考系，此時牛頓第確定律已經不能適用BCD[小球因為有慣性，要保持原來的勻速直線運動狀態，若突然看到原來靜止在水平桌面上的小球向后滾動，是相對于火車向后運動，說明火車正在向前做加速運動，小球在水平方向并不受力的作用，故A錯誤，C正確；小球在水平方向并不受力的作用，小球所受的合力為0，以地面為參考系，小球的運動狀態并沒有變更，故B正確；牛頓運動定律適用于慣性參考系，此時，火車做加速運動，不再是慣性參考系，所以牛頓第確定律已經不再適用，故D正確。]牛頓第確定律的理解慣性eq\o([依題組訓練])1．牛頓第確定律揭示了運動狀態與所受外力的關系，下列說法中正確的是()A．物體受到恒定的力作用時，它的運動狀態不發生變更B．物體受到不為零的合力作用時，它的運動狀態要發生變更C．物體受到的合力為零時，它確定處于靜止狀態D．物體的運動方向確定與它所受的合力的方向相同B[只要物體受到的合力不為零，不論是否是恒力，運動狀態都要發生變更，故A項錯誤，B項正確；物體所受合力方向不確定與運動方向相同，故D項錯誤；合力為零時，物體可能處于靜止狀態也可能做勻速直線運動，故C項錯誤。]2．(2024·山東濟南聯考)關于慣性，下列說法正確的是()A．拋出去的標槍靠慣性向遠處運動B．完全失重時物體的慣性將消逝C．球由靜止釋放后加速下降，說明力變更了慣性D．物體沿水平面滑動，速度越大滑行的時間越長，說明速度大慣性就大A[質量是慣性的唯一量度，拋出去的標槍靠慣性向遠處運動，選項A正確；完全失重時物體的慣性不會消逝，選項B錯誤；球由靜止釋放后加速下落，說明力變更了物體的運動狀態，慣性不變，選項C錯誤；物體沿水平面滑動，速度越大滑行的時間越長，慣性不變，選項D錯誤。]3．一碗水置于火車車廂內的水平桌面上。當火車向右做勻減速運動時，水面形態接近于圖()ABCDA[當火車向右做勻減速運動時，碗內的水由于慣性，保持原來較大的速度向右運動，故只有圖A所示的情形符合要求，A正確。]1．牛頓第確定律的意義(1)提出慣性的概念：牛頓第確定律指出一切物體都具有慣性，慣性是物體的一種固有屬性。(2)揭示力與運動的關系：力是變更物體運動狀態的緣由，而不是維持物體運動狀態的緣由。2．慣性的兩種表現形式(1)物體的慣性總是以保持“原狀”或抗拒“變更”兩種形式表現出來。(2)物體在不受外力或所受的合外力為零時，慣性表現為使物體保持原來的運動狀態不變(靜止或勻速直線運動)。牛頓第三定律的理解及應用eq\o([講典例示法])1．作用力與反作用力的“六同、三異、兩無關”(1)六同：大小相同、性質相同、同始終線、同時產生、同時變更、同時消逝。(2)三異：方向相反、不同物體、不同效果。(3)兩無關：與物體的運動狀態無關、與物體是否受其他力無關。2．一對作用力和反作用力與一對平衡力的對比分析項目一對作用力和反作用力一對平衡力不同點相同點大小相等、方向相反、作用在同始終線上。eq\o([典例示法])如圖所示，物體靜止在斜面上，下列說法正確的是()A．物體對斜面的壓力和斜面對物體的支持力是一對平衡力B．物體對斜面的摩擦力和斜面對物體的摩擦力是一對平衡力C．物體所受重力和斜面對物體的作用力是一對平衡力D．物體所受重力可以分解為沿斜面對下的力和對斜面的壓力C[物體對斜面的壓力和斜面對物體的支持力是一對作用力與反作用力，物體對斜面的摩擦力和斜面對物體的摩擦力也是一對作用力與反作用力，故A、B錯誤；重力產生兩個效果，運用體緊壓斜面，使物體有沿斜面下滑的趨勢，故可以將重力分解為沿斜面對下的分力和垂直斜面對下的分力，不是對斜面的壓力，故D錯誤；斜面對物體的作用力是支持力和摩擦力的合力，與重力平衡，所以物體所受的重力和斜面對物體的作用力是一對平衡力，故C正確。]“兩看”巧分作用力、反作用力與平衡力一看：受力物體。作用力和反作用力應作用在兩個相互作用的物體上。二看：產生的緣由。作用力和反作用力是由于相互作用而產生的，確定是同種性質的力。eq\o([跟進訓練])作用力與反作用力的特點1．(多選)足球運動是目前體育界最具影響力的項目之一，深受青少年寵愛，在下列有關足球的情景中，說法正確的是()A．靜止在地面上的足球，足球對地面的壓力和地面對足球的支持力是一對作用力與反作用力B．足球被運動員踢起時，腳對足球的作用力大于足球對腳的作用力C．足球被運動員踢起時，足球既是受力物體，也是施力物體D．守門員用手接住足球時，手對足球的作用力先于足球對手的作用力，所以能將足球停住AC[足球對地面的壓力和地面對它的支持力作用在不同的物體上，屬于一對作用力和反作用力，故A正確；腳對足球的作用力和足球對腳的作用力是兩個物體之間的相互作用，二者大小相等，故B錯誤；足球被運動員踢起時，足球既是受力物體，同時也是施力物體，故C正確；手對足球的作用力和足球對手的作用力是一對作用力與反作用力，二者是同時產生的，故D錯誤。]作用力與反作用力、平衡力2．如圖所示，將物理課本放在水平桌面上，下列說法中正確的是()A．桌面對課本的支持力與課本的重力是一對平衡力B．桌面對課本的支持力與課本對桌面的壓力是一對平衡力C．桌面對課本的支持力與課本的重力是一對作用力與反作用力D．課本對桌面的壓力就是課本的重力A[桌面對課本的支持力與課本的重力是一對平衡力，A正確，C錯誤；桌面對課本的支持力與課本對桌面的壓力是一對作用力與反作用力，B錯誤；課本對桌面的壓力是由于課本發生形變而產生的對桌面對下的壓力，施力物體是課本，方向垂直于桌面，大小等于課本的重力，但壓力不是重力，D錯誤。]牛頓第三定律在受力分析中的應用3.一個箱子放在水平地面上，箱內有一固定的豎直桿，在桿上套著一個環，箱與桿的質量為M，環的質量為m，如圖所示。已知環沿桿勻加速下滑時，環與桿間的摩擦力大小為Ff，則此時箱子對地面的壓力大小為()A．Mg＋Ff B．Mg