第三章　牛顿运动定律(教师用书)-【名师大课堂】2024年新高考物理艺术生总复习必备

第7讲　牛顿第一定律　牛顿第三定律 1．牛顿第一定律 (1)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)对牛顿第一定律的理解 ①牛顿第一定律揭示了一切物体在任何情况下都具有保持原来运动状态不变的性质——惯性，故也叫惯性定律． ②牛顿第一定律揭示了静止状态和匀速直线运动状态的等价性，它们的区别仅仅是参考系不同． 牛顿第一定律明确了力不是__维持物体运动__的原因，而是__改变物体运动状态__(即产生加速度)的原因，为牛顿第二定律的提出提供了理论基础． 2．惯性 (1)定义：物体保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质． (2)对惯性的理解 ①惯性是物体的固有属性，即一切物体都有惯性，与物体的__受力情况__及__运动状态__无关．因此说人们只能“利用”惯性而不能“克服”和“避免”惯性． ②惯性大小是描述物体保持原来运动状态的本领强弱，惯性大，则物体保持原来运动状态的本领强，运动状态越难改变． ③__质量__是物体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． 惯性不是力，惯性是物体保持原来匀速直线运动或静止状态的性质，力是物体对物体的相互作用，这是两个不同的概念． 3．牛顿第二定律 (1)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__，即F＝__kma__. (2)物体具有加速度是因为__受到力__的作用． 4．牛顿第三定律 (1)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．关系式为__F＝－F′__. (2)对牛顿第三定律的理解 作用力与反作用力的关系可总结为“三同、三异、三无关”． ①三同 ②三异 ③三无关 作用力和反作用力不可叠加，它们作用在两个不同的物体上，各自产生效果，不可求它们的合力，两力的作用效果不能抵消． 考点一　牛顿第一定律的理解及应用 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，惯性表现为运动状态改变的难易程度．惯性大，物体的运动状态较难改变；惯性小，物体的运动状态容易改变． 2．对牛顿第一定律的四点说明 (1)明确惯性的概念：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． (2)揭示力的本质：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． (3)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．在实际情况中，如果物体所受的合外力等于零，与物体不受外力时的表现是相同的． (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．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． [对点训练] 1．古希腊哲学家亚里士多德通过观察生活中物体的运动，得出了“重的物体下落快，轻的物体下落慢”“力是维持物体运动状态的原因”两个结论．到了十六世纪，意大利物理学家伽利略创造性地设计了两个理想实验，驳斥了亚里士多德的观点．如图所示，两个实验中均有改变斜面的倾角的环节，下列说法正确的是(　D　) A．第一个实验可以解释重的物体比轻的物体下落得快的原因 B．第二个实验揭示了力是改变物体运动状态的原因 C．两个实验在倾角较小的情况，都能得到可靠的实验结果 D．两个实验均受到了阻力的影响，需在可靠的实验事实基础上推理得出结论 解析：第一个实验解释了自由落体运动也是匀加速直线运动，A错误；第二个实验说明力不是维持物体运动的原因，B错误；第二个实验中倾角较小的情况需要推理才能得出结论，C错误；两个实验均受到了阻力的影响，需要在可靠的实验事实基础上推理得出结论，D正确． 2.各个面都光滑的直角三角体A放在光滑的斜面B上时，恰好使一直角边水平，如图所示，将一个小球置于该光滑直角边水平面上，然后将三角体A由静止释放，则小球在碰到斜面之前的运动轨迹是(　B　) A．平行于斜面向下的直线 B．竖直向下的直线 C．无规则曲线 D．垂直于斜面的直线 解析：由于直角三角体的水平面是光滑的，A又是放在光滑的斜面上，当A在光滑的斜面B上下滑时，小球由于只在竖直方向受力，故小球在碰到斜面之前的运动轨迹是竖直向下的直线．故B选项正确． 考点二　牛顿第三定律的理解及应用 一对平衡力与作用力、反作用力的比较 比较项目 一对平衡力 作用力与反作用力 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 [对点训练] 1．2020年7月23日，中国首颗火星探测器“天问一