第8讲 牛顿运动定律 讲义 -2027届高三物理一轮复习

第8讲 牛顿运动定律 讲义

知识梳理：

1．牛顿第一定律　惯性

(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

a．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。

b．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：物体具有的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。

2．牛顿第二定律　力学单位制

(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。

③适用范围

a．牛顿第二定律只适用于惯性参考系，即相对于地面静止或匀速直线运动的参考系。

b．牛顿第二定律只适用于宏观物体(相对于分子、原子等)、低速运动(远小于光速)的情况。

(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：基本量的单位。国际单位制中基本量共七个，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：由基本量根据物理关系推导出来的其他物理量的单位。

3．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，当一个物体对另一个物体施加了力，后一个物体一定同时对前一个物体也施加了力，物体间相互作用的这一对力，通常叫作作用力和反作用力。

(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′。

考点一　牛顿第一定律

1．牛顿第一定律的两点说明

(1)揭示了物体的惯性：不受力的作用时，一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态。

(2)揭示了力的作用对运动的影响：力是改变物体运动状态的原因。

2．对惯性的理解

(1)惯性是物体的固有属性，一切物体都具有惯性。

(2)物体的惯性总是以“保持原状”“反抗改变”两种形式表现出来。

(3)物体惯性的大小取决于质量，质量越大，惯性越大。

(4)惯性与物体的受力情况、运动状态及所处的位置无关。

3．惯性的两种表现形式

(1)保持“原状”：物体在不受力或所受合外力为0时，惯性表现为使物体保持原来的运动状态(静止或匀速直线运动)。

(2)反抗改变：物体受到外力时，惯性表现为运动状态改变的难易程度。惯性越大，物体的运动状态越难以被改变。

典例1：下列对牛顿第一定律的理解不正确的是(　　)

A．牛顿第一定律反映了物体在不受外力作用时的运动规律

B．在不受外力作用时，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

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

答案C　解析:牛顿第一定律描述的是物体在不受外力作用时的运动规律，在不受外力作用时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，在水平地面上滑动的木块最终停下来，是由于摩擦力的作用而改变了运动状态，奔跑的运动员，遇到障碍而被绊倒，是因为他受到外力作用而改变了运动状态，C错误，D正确。

典例2：.(2025·甘肃兰州一模)在东汉王充所著的《论衡·状留篇》中提到“是故湍濑之流，沙石转而大石不移。何者?大石重而沙石轻也。”从物理学的角度对文中所描述现象的解释，下列说法正确的是(　　)

A.水冲沙石，沙石才能运动，因为力是产生运动的原因

B.“沙石转而大石不移”是因为物体运动状态改变的难易程度与质量有关

C.只有在水的持续冲力作用下沙石才能一直运动，是因为运动需要力来维持

D.“大石不移”是因为大石受到的阻力大于水的冲力

答案　B解析　水冲沙石，沙石才能运动，因为水的冲击力克服了阻力，故力是改变运动状态的原因，故A错误;物体总有保持原有运动状态的性质即为惯性，其大小只与质量有关，质量越大惯性越大，重的大石由于质量太大，惯性太大，所以运动状态不容易被水流改变，故B正确;物体的运动不需要力来维持，如沙石不受力的作用时，可以做匀速直线运动，故C错误;“大石不移”是因为水的冲力等于大石受到的阻力，大石所受的合外力为零，故D错误。

考点二　牛顿第二定律　单位制

1．牛顿第二定律的几个性质

(1)同体性：式中合力F、质量m、加速度a对应同一物体。

(2)独立性：作用在物体上的每一个力都可以产生一个加速度，物体的加速度是所有力产生的加速度的矢量和。

(3)瞬时性：加速度与合力F是瞬时对应关系，同时产生，同时变化，同时消失。