内容正文:
第三章|牛顿运动定律
第一讲 牛顿第一定律 牛顿第三定律
纲举目张·主干系统
[微点判断]
(1)牛顿第一定律是实验定律。(×)
(2)在水平面上运动的物体最终停下来,是因为水平方向没有外力维持其运动的结果。(×)
(3)运动的物体惯性大,静止的物体惯性小。(×)
(4)物体的惯性越大,运动状态越难改变。(√)
(5)作用力与反作用力可以作用在同一物体上。(×)
(6)作用力与反作用力的作用效果不能抵消。(√)
(7)在惯性参考系中,对于任何物体,在任何情况下,牛顿第一、第三定律都是成立的。(√)
(8)伽利略认为力是维持物体运动的原因。(×)
(9)亚里士多德认为力是改变物体运动状态的原因。(×)
关键知能·逐点清障
提能点(一) 牛顿第一定律 惯性
[题点自主盘查]
1.[理想斜面实验](选自鲁科版新教材)如图所示,小球从左侧斜面上的O点由静止释放后沿斜面向下运动,并沿右侧斜面上升。斜面上先后铺垫三种粗糙程度逐渐降低的材料,小球沿右侧斜面上升到的最高位置依次为1、2、3。
对三次实验结果进行对比,可以得到的最直接的结论是( )
A.如果斜面光滑,小球将上升到与O点等高的位置
B.如果小球不受力,它将一直保持匀速直线运动状态或静止状态
C.如果小球受到力的作用,它的运动状态将发生改变
D.小球受到的力一定时,质量越大,它的加速度越小
解析:选A 斜面上铺垫的材料粗糙程度越小,小球上升得越高,如果斜面光滑,没有摩擦力的影响,小球将上升到与O点等高的位置,但无法得出选项B、C、D中的结论,故只有选项A正确。
2.[力与运动的关系]关于力与运动的关系,下列说法中正确的是( )
A.必须有力的作用物体才能运动
B.牛顿第一定律可以用实验直接验证
C.理想斜面实验否定了“力是维持物体运动的原因”
D.牛顿第二定律表明物体所受外力越大物体的惯性越大
解析:选C 力是改变物体运动状态的原因,物体不受力时也能保持匀速直线运动,故A错误;牛顿第一定律是在实验的基础上进一步推理概括出来的科学理论,不能直接通过实验得出,但能经住实践的检验,故B错误;伽利略通过理想斜面实验说明,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,故C正确;惯性的大小由物体的质量决定,与物体受力的大小无关,与是否受力也无关,故D错误。
3.[牛顿第一定律](多选)下列对牛顿第一定律的理解正确的是( )
A.牛顿第一定律反映了物体不受外力作用时的运动规律
B.不受外力作用时,物体的运动状态保持不变
C.在水平地面上滑动的木块最终停下来,是由于没有外力维持木块运动的结果
D.奔跑的运动员,由于遇到障碍而被绊倒,这是因为他受到外力作用迫使他改变原来的运动状态
解析:选ABD 牛顿第一定律描述的是物体不受外力作用时的运动规律,总保持匀速直线运动状态或静止状态不变,A、B正确;牛顿第一定律还揭示了力和运动的关系,力是改变物体运动状态的原因,而不是维持物体运动状态的原因,C错误,D正确。
4.[惯性](2023·西安模拟)如图所示的照片记录了一名骑车人因自行车前轮突然陷入一较深的水坑而倒地的过程。下列各选项是从物理的角度去解释此情境的,其中正确的是( )
A.因为水坑里的水对自行车前轮的阻力太大,而使人和车一起倒地
B.因为骑车人与自行车原来处于运动状态,车前轮陷入水坑后前轮立刻静止,但人与车的后半部分由于惯性仍保持原来的运动状态,因此人和车一起倒地
C.因为自行车的前轮陷入水坑后,自行车还能加速运动,所以人和车一起倒地
D.因为自行车的前轮陷入水坑后,自行车的惯性立即消失,而人由于惯性将保持原有的运动状态,故人向原来的运动方向倒地
解析:选B 骑车人之所以摔倒,是因为自行车前轮陷入水坑后突然静止,而人和车的后半部分由于惯性仍要保持原来的运动状态。
[知能自主落实]
1.理想化状态
牛顿第一定律描述的是物体不受外力时的状态,而物体不受外力的情形是不存在的。如果物体所受的合外力等于零,其运动效果跟不受外力作用时相同,物体保持静止状态或匀速直线运动状态。
2.明确了惯性的概念
牛顿第一定律揭示了一切物体所具有的一种固有属性——惯性,即物体保持原来的匀速直线运动状态或静止状态的性质。
3.揭示了力与物体运动状态的关系
力是改变物体运动状态的原因,而不是维持物体运动状态的原因。
4.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。力是如何改变物体运动状态的问题由牛顿第二定律来回答。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。
提能点(二) 牛顿第三定律
[题点自主盘查]
作用力与反作用力的关系
1.如图所示,一对父子掰手腕,父亲让儿子获胜。若父亲对儿子的力记为F1,儿子对父亲的力记为F2,则( )
A.F2>F1
B