第一讲 牛顿第一、三定律-2023年高三物理一轮复习精讲精练

第一讲 牛顿第一、三定律 · 知识梳理 一、伽利略的理想斜面实验 1.实验过程:如图所示 (1)事实:让小球沿光滑斜面从左侧某一高度滚下时，无论右侧斜面坡度如何，它都会沿斜面上升到与出发点几乎等高的地方。斜面倾角越小，小球运动到同一高度所经历的路程越远。 (2)推论:当右侧斜面倾角逐渐减小到0，变为水平面时，小球将为了达到那个永远无法达到的高度而一直运动下去。 2.实验结论 力不是维持物体运动的原因。 3.实验意义 伽利略的理想实验采用了依据逻辑推理把实际实验理想化的思想，这种思想也是研究物理问题的重要方法之一。 二、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：一切物体都有惯性，因此牛顿第一定律又叫惯性定律。 (2)揭示了力与运动的关系：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。 (3)适用范围：惯性参考系。 三、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)惯性的两种表现 ①物体不受外力作用时，其惯性表现在保持静止或匀速直线运动状态。 ②物体受外力作用时，其惯性表现在反抗运动状态的改变。 (3)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。 (4)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(选填“有关”或“无关”)。 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相互的，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、方向相反、作用在同一条直线上． 3.表达式：F＝－F′. 4.一对平衡力与作用力和反作用力的比较 名称 项目　　 一对平衡力 作用力和反作用力 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 · 知识训练 考点一、牛顿第一定律和惯性的理解 例1、(多选)科学家关于物体运动的研究对树立正确的自然观具有重要作用．下列说法中符合历史事实的是(　　) A．亚里士多德认为，必须有力作用在物体上，物体的运动状态才会改变 B．伽利略通过“理想实验”得出结论：如果物体不受力，它将以这一速度永远运动下去 C．笛卡儿指出，如果运动中的物体没有受到力的作用，它将继续以同一速度沿同一直线运动，既不停下来也不偏离原来的方向 D．牛顿认为，物体都具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质 【答案】BCD 【解析】亚里士多德认为，必须有力作用在物体上，物体才能运动，故A错误；伽利略通过“理想实验”得出结论：力不是维持运动的原因，如果物体不受力，它将以这一速度永远运动下去，故B正确；笛卡儿指出如果运动中的物体没有受到力的作用，它将继续以同一速度沿同一直线运动，既不停下来也不偏离原来的方向，故C正确；牛顿认为物体都具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质，故D正确． 例2、(2022·广州阶段训练)在16世纪末，伽利略用实验和推理，推翻了在欧洲流行了近两千年的亚里士多德关于力和运动的理论，开启了物理学发展的新纪元。以下说法中，与亚里士多德观点相反的是(　　) A．一个物体维持匀速直线运动，不需要受力 B．两物体从同一高度自由下落，较重的物体下落较快 C．四匹马拉的车比两匹马拉的车跑得快，这说明物体受的力越大，速度就越大 D．一个运动的物体，如果不再受力了，它总会逐渐停下来，这说明静止状态才是物体长时间不受力时的“自然状态” 【答案】A 【解析】亚里士多德认为物体的运动需要力来维持，没有力，物体将停止运动。伽利略推理，一个物体做匀速直线运动，不需要力来维持，与亚里士多德的观点相反，故A正确；两物体从同一高度自由下落，下落速度应该是一样快，而认为两物体从同一高度自由下落，较重的物体下落较快，这和亚里士多德的观点相同，故B错误；物体受的力越大，速度改变越快，但速度不一定越大；四匹马拉的车比两匹马拉的车跑得快，而认为物体受的力越大，速度就越大，这和亚里士多德的观点相同，故C错误；一个运动的物体，如果不再受力了，它总会逐渐停下来，这说明静止状态才是物体长时间不受力时的“自然状态”， 这和亚里士多德的观点相同；事实上一个运动的物体，如果不再受向前的推力，它总会逐渐停下来，其实是因为摩擦阻力改变了它的运动状态，故D错误。 例3、下列说法正确的是(　 　) A．在高速公路上高速行驶的轿车的惯性比静止在货运场的集装箱货车的惯性大 B．牛顿第一定律是根据实验总结得出来的 C．在粗糙水平面上