专题05 牛顿三大定律-【全攻略】备战2023年高考物理一轮重难点复习

专题05 牛顿三大定律 1.理解牛顿运动三定律的内容. 2.理解惯性的本质，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． 考点一　牛顿第一定律的理解 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：一切物体都具有惯性，因此牛顿第一定律又被叫作惯性定律； ②揭示了运动和力的关系：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． 1．惯性的两种表现形式 (1)物体在不受外力或所受的合外力为零时，惯性表现为使物体保持原来的运动状态不变(静止或匀速直线运动)． (2)物体受到外力时，惯性表现为抗拒运动状态的改变，惯性大，物体的运动状态较难改变；惯性小，物体的运动状态较易改变． 2．牛顿第一定律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． (1)牛顿第一定律告诉我们改变运动状态需要力，力是如何改变物体运动状态的问题则由牛顿第二定律来回答． (2)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． 【典例1】（2022·浙江·模拟预测）两同学在冰面上拔河，分界线处于绳子中点正下方，若绳子质量不计，冰面阻力可以忽略，则拔河取胜的关键因素是（　　） A．同学的拔河姿势 B．同学的质量大小 C．同学的收绳速度 D．同学对绳子的拉力大小 【答案】B 【解析】同一根绳子上的拉力大相等，所以绳子对甲和乙的拉力大小相等，拔河取胜的关键因素是同学的质量，相同作用力时，质量较大则加速度较小，能赢得“拔河”比赛的胜利，故B正确，ACD错误。 故选B。 【典例2】（2021·吉林·长春十一高高三阶段练习）关于牛顿运动定律，以下说法正确的是（　　） A．牛顿通过实验直接证实了物体具有保持匀速运动状态或静止状态的性质，从而发现了牛顿第一定律 B．牛顿第一定律在非惯性系中是不成立的 C．牛顿第一定律是第二定律在合外力为零的条件下的特例 D．作用力和反作用力总是同一性质，它们产生的效果一定相同 【答案】B 【解析】A．伽利略通过实验及理论分析证实了物体具有保持匀速运动状态或静止状态的性质，牛顿在前人的研究基础上总结了牛顿第一定律，所以A错误； B．牛顿第一定律在非惯性系中是不成立的，所以B正确； C．牛顿第一定律是物体不受外力作用时，具有保持匀速运动状态或静止状态的性质，不是第二定律在合外力为零的条件下的特例，所以C错误； D．作用力和反作用力总是同一性质，它们产生的效果不一定相同，所以D错误； 故选B。 考点二　牛顿第二定律 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. 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． 1.对牛顿第二定律的理解 2．解题的思路和关键 (1)选取研究对象进行受力分析； (2)应用平行四边形定则或正交分解法求合力； (3)根据F合＝ma求物体的加速度a. 【典例3】（2021·天津·南开中学高三阶段练习）小明拍到了一张这样的照片：如图所示，一物块紧贴在车。厢壁上，相对于车厢壁静止。已知小车是运动的，且物块与车厢壁没有粘连或钉在一起则下列说法正确的是（　　） A．小车一定正在向右加速运动 B．车厢壁对物块的弹力与物块对车厢壁的压力是一对平衡力 C．若车厢的加速度变小，车厢壁对物块的弹力也变小 D．若车厢的加速度变大，车厢壁对物块的摩擦力也变大 【答案】C 【解析】A．物块与车厢具有相同的加速度，则物块所受的摩擦力和重力平衡，水平向右的弹力提供加速度，即加速度向右，则小车正在向右加速运动或向左做减速运动，故A错误； B．在水平方向上，车厢壁对物块的弹力与物块对车厢壁的压力是一对作用力和反作用力。故B错误； C．物块与车厢具有相同的加速度，根据牛顿第二定律得 N=ma 加速度变小，车厢壁对物块的弹力变小，故C正确； D．车厢的加速度增大，根据牛顿第二定律知 N=ma 弹力增大，但是摩擦力和重力平衡，摩擦力保持不变，故D错误； 故选C。 【典例4】2021年10月16日0时23分，