考点12 牛顿第一定律和牛顿第三定律 重点考点解读讲义 -2026-2027学年高一上学期物理人教版必修第一册

高中物理必修一重点考点解读 考点12 牛顿第一定律和牛顿第三定律 知识网络 考点解读 考点一、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.理想实验：它是在经验事实基础上采用科学的抽象思维来展开的实验，是人们在思想上塑造的理想过程。牛顿第一定律是通过理想斜面实验得出的，它不能由实际的实验来验证。 3.物理意义 (1)揭示了物体在不受外力或所受合外力为零时的运动规律。 (2)提出了一切物体都具有惯性，即物体维持其原有运动状态的特性。 (3)揭示了力与运动的关系，说明力不是维持物体运动状态的原因，而是改变物体运动状态的原因。 考点二、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叫作惯性。 2.惯性大小的量度 质量是物体惯性大小的唯一量度。物体的质量越大，惯性越大；物体的质量越小，惯性越小。 3.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)物体惯性的大小只取决于物体的质量，与物体的受力情况、速度大小及所处位置无关。 (3)物体惯性表现形式： ①形式一：“保持原状”。物体不受外力或所受的合外力为零时，惯性表现为物体保持匀速直线运动状态或静止状态。 ②形式二：“反抗改变”。物体受到外力且合外力不为零时，惯性表现为物体运动状态改变的难易程度。惯性越大，物体的运动状态越难改变。 考点三、牛顿第三定律 1.牛顿第三定律的内容：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。 2.表达式：F=-F'。 能力素养提升 1. 运动状态的改变指速度的改变，速度改变则必有加速度，故力是物体产生加速度的原因。 2.一对平衡力和作用力与反作用力的比较 平衡力 作用力与反作用力 相同点 大小相等，方向相反，作用在同一条直线上 不 同 点 作用对象 同一物体 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 针对训练 1. （2026北京西城）为了说明力与运动的关系，伽利略设计了理想斜面实验。让一个小球沿斜面从静止状态开始运动，小球将冲上另一个斜面。如果没有摩擦，小球将到达原来的高度。如果减小第二个斜面的倾角，小球仍将到达原来的高度，但是运动的距离更长。由此推断，当斜面最终变为水平面时，小球要到达原有的高度将永远运动下去。关于该理想实验，下列说法正确的是（        ） A．斜面的阻力不可能完全消除，因此这个实验不能说明力与运动的关系 B．这个斜面实验无法实现，因此实验结论是不正确的 C．这种依据逻辑推理把实际实验理想化的思想是物理学常用的研究方法 D．小球沿斜面运动时还受到重力作用，这说明力是维持运动的原因 答案 C 解析 理想实验是在实际实验基础上进行严谨的科学逻辑推理，即使斜面阻力无法完全消除，依然能够揭示了力与运动的关系，说明力不是维持物体运动状态的原因，而是改变物体运动状态的原因，A错误；理想实验虽然无法实现，但推理过程科学，得出的“运动不需要力维持”的实验结论是正确的，B错误；该实验抓住“力改变物体运动状态”的主要因素，忽略摩擦等次要因素，依据逻辑推理把实际实验理想化的思想是物理学常用的研究方法，C正确；小球沿斜面运动时还受到重力作用，但减小斜面倾角为零时，小球还是运动，这说明力不是维持运动的原因，D错误。 2. 关于伽利略设计的如图所示的斜面实验，下列说法正确的是(　　) A.通过实验研究，伽利略总结得出了惯性定律 B.伽利略认为物体一旦具有某一速度，如果它不受力，它将以这一速度永远运动下去 C.图中完全没有摩擦阻力的斜面是实际存在的，实验可实际完成 D.图中的实验为“理想实验”，通过逻辑推理得出物体的运动需要力来维持 答案　B 解析　通过斜面实验研究，伽利略总结得出了力不是维持物体运动的原因，牛顿得出了惯性定律，故A错误；伽利略认为物体一旦具有某一速度，如果它不受力，它将以这一速度永远运动下去，故B正确；完全没有摩擦阻力的斜面是实际不存在的，故C错误；伽利略用抽象思维、数学推导和科学实验相结合的方法得出物体的运动不需要力来维持，故D错误。 3 《考工记》中有“马力既竭，辀犹能一取焉”的记载，描述了马对车施力停止后车继续前行的现象。以下关于此现象的分析正确的是(　　) A.车前行是因为受到马的惯性作用 B.马对车停止施力后车继续前行是因为车具有惯性 C.车的惯性随速度增大而减小 D.此现象说明力是维持物体运动状态的原因 答案　B 解析　题中描述的是惯性现象(牛顿第一定律)，车在马停止施力后继续前行，是因为其具有保持原有运动状态的特性，即惯性，故A错误，B正确；惯性只与质量有关，与速度无关，故C错误；力是改变物体运动状态的原因，故D错误。 4 如图所示，滑冰运动员用力将冰刀后蹬，可以向前滑行；停止用力，会逐渐停下，且滑行的速度越大，停下所需时间越长，滑的越远。有四位同学对此过程发表了自己的看法，你认为正确的是（　　） A. 如果滑冰运动员不用力，则他将会慢慢停下，说明运动需要力来维持. B. 滑冰运动员的速度越大，他就越难停下，说明速度越大惯性越大. C. 滑冰时，如果运动员受的力全部消失，运动员将做匀速直线运动. D. 转弯时，运动员的惯性增大 答案 C 【解析】如果滑冰运动员不用力，则他将会慢慢停下，这说明运动过程中受到了阻力作用，不能说明运动需要力来维持，A错误； 滑冰运动员的速度越大，他就越难停下，说明速度越大，在阻力作用下运动距离越大，不能说明惯性越大，B错误； 滑冰时，如果运动员受的力全部消失，根据牛顿第一定律，运动员将做匀速直线运动，C正确； 转弯时，运动员的质量不变，惯性不变，D错误 5 在水平雪地上滑行的运动员如图所示，下列说法正确的是（　　） A．运动员弯着腰是通过降低重心来增大重力 B．运动员受到的重力与地面对他的支持力是一对平衡力 C．运动员滑行时有惯性，停下来就没有惯性 D．停止蹬地运动员就慢慢停下来，说明力是改变物体运动状态的原因 答案 BD 解析 运动员弯着腰是降低重心，减小迎风面积，减小空气阻力，但重力不变，A错误；运动员受到的重力与地面对他的支持力是一对平衡力，B正确；质量是惯性的量度，运动员滑行和停下来，都有惯性，C错误；停止蹬地运动员就慢慢停下来，说明阻力是改变运动员运动状态的原因，D正确。 6 (2025·浙江台州市一模)在研究牛顿第三定律时，将两个完全相同的弹簧秤通过挂钩悬挂对拉，如图所示，甲弹簧秤在上，乙弹簧秤在下。若将两个弹簧秤的位置互换重复实验，则甲弹簧秤和乙弹簧秤示数的变化情况为(　　) A.甲变小 B.甲不变 C.乙变小 D.乙不变 答案　A 解析　由于弹簧自身重力的影响，使得上面弹簧秤的读数大于下面弹簧秤的读数，所以甲、乙位置互换后，甲的读数减小，乙的读数增大。故选A。 7.(2025·浙江1月选考·3)中国运动员以121公斤的成绩获得2024年世界举重锦标赛抓举金牌，举起杠铃稳定时的状态如图所示，重力加速度g取10 m/s2。下列说法正确的是(　　) A.双臂夹角越大受力越小 B.杠铃对每只手臂作用力大小为605 N C.杠铃对手臂的压力和手臂对杠铃的支持力是一对平衡力 D.在加速举起杠铃过程中，地面对人的支持力大于人与杠铃总重力 答案　D 解析　双臂所受杠铃作用力的合力的大小等于杠铃的重力大小，与双臂的夹角无关，A错误；杠铃的重力为G=mg=121×10 N=1 210 N，手臂与水平的杠铃之间有夹角，假设手臂与竖直方向夹角为θ，根据平衡条件可知2Fcos θ=G，结合cos θ<1，解得杠铃对每只手臂的作用力F>605 N，B错误；杠铃对手臂的压力和手臂对杠铃的支持力是一对相互作用力，C错误；加速举起杠铃，人和杠铃构成的系统加速度向上，系统处于超重状态，因此地面对人的支持力大于人与杠铃的总重力，D正确。 8.(2024·贵州卷·4)如图(a)，一质量为m的匀质球置于固定钢质支架的水平横杆和竖直墙之间，并处于静止状态，其中一个视图如图(b)所示。测得球与横杆接触点到墙面的距离为球半径的1.8倍，已知重力加速度大小为g，不计所有摩擦，则球对横杆的压力大小为(　　) A.mg B.mg C.mg D.mg 答案　D 解析　对球进行受力分析如图，设球的半径为R，根据几何知识可得sin α==0.8 根据平衡条件得FNcos α=mg 解得FN=mg 根据牛顿第三定律知球对横杆的压力大小为 FN'=FN=mg，故选D。 9.(2024·浙江湖州市二模)图甲是传统民居建筑材料瓦片，相同的质量为m的瓦片紧靠在一起静止竖直叠放在水平地面上如图乙所示，已知重力加速度为g。下方瓦片的受力点均在其顶端，则瓦片(　　) A.4右端对地面的压力比左端的大 B.5右端受到的支持力是2右端受到支持力的2倍 C.4顶端受到的压力大小为mg D.5左端对地面的压力为mg 答案　D 解析　分别对6个瓦片受力分析如图所示(仅画出瓦片1) 由平衡条件和牛顿第三定律可得F21=F31=mg F53=F63=(F13+mg)=mg F42=F52=(F12+mg)=mg F地4左=F地4右=(mg+F24)=mg F地5左=F地5右=(mg+F25+F35)=mg F地6左=F地6右=(mg+F36)=mg 根据牛顿第三定律，4右端对地面的压力与左端的一样大，均等于F4左地=F4右地=mg，故A错误； 5右端受到的支持力与2右端受到支持力的关系为 ==，故B错误；根据牛顿第三定律，4顶端受到的压力大小为F24=F42=mg，故C错误；根据牛顿第三定律，5左端对地面的压力为F5左地=F地5左=mg，故D正确。 1 学科网（北京）股份有限公司 $ 高中物理必修一重点考点解读 考点12 牛顿第一定律和牛顿第三定律 知识网络 考点解读 考点一、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.理想实验：它是在经验事实基础上采用科学的抽象思维来展开的实验，是人们在思想上塑造的理想过程。牛顿第一定律是通过理想斜面实验得出的，它不能由实际的实验来验证。 3.物理意义 (1)揭示了物体在不受外力或所受合外力为零时的运动规律。 (2)提出了一切物体都具有惯性，即物体维持其原有运动状态的特性。 (3)揭示了力与运动的关系，说明力不是维持物体运动状态的原因，而是改变物体运动状态的原因。 考点二、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叫作惯性。 2.惯性大小的量度 质量是物体惯性大小的唯一量度。物体的质量越大，惯性越大；物体的质量越小，惯性越小。 3.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)物体惯性的大小只取决于物体的质量，与物体的受力情况、速度大小及所处位置无关。 (3)物体惯性表现形式： ①形式一：“保持原状”。物体不受外力或所受的合外力为零时，惯性表现为物体保持匀速直线运动状态或静止状态。 ②形式二：“反抗改变”。物体受到外力且合外力不为零时，惯性表现为物体运动状态改变的难易程度。惯性越大，物体的运动状态越难改变。 考点三、牛顿第三定律 1.牛顿第三定律的内容：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。 2.表达式：F=-F'。 能力素养提升 1. 运动状态的改变指速度的改变，速度改变则必有加速度，故力是物体产生加速度的原因。 2.一对平衡力和作用力与反作用力的比较 平衡力 作用力与反作用力 相同点 大小相等，方向相反，作用在同一条直线上 不 同 点 作用对象 同一物体 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 针对训练 1. （2026北京西城）为了说明力与运动的关系，伽利略设计了理想斜面实验。让一个小球沿斜面从静止状态开始运动，小球将冲上另一个斜面。如果没有摩擦，小球将到达原来的高度。如果减小第二个斜面的倾角，小球仍将到达原来的高度，但是运动的距离更长。由此推断，当斜面最终变为水平面时，小球要到达原有的高度将永远运动下去。关于该理想实验，下列说法正确的是（        ） A．斜面的阻力不可能完全消除，因此这个实验不能说明力与运动的关系 B．这个斜面实验无法实现，因此实验结论是不正确的 C．这种依据逻辑推理把实际实验理想化的思想是物理学常用的研究方法 D．小球沿斜面运动时还受到重力作用，这说明力是维持运动的原因 2. 关于伽利略设计的如图所示的斜面实验，下列说法正确的是(　　) A.通过实验研究，伽利略总结得出了惯性定律 B.伽利略认为物体一旦具有某一速度，如果它不受力，它将以这一速度永远运动下去 C.图中完全没有摩擦阻力的斜面是实际存在的，实验可实际完成 D.图中的实验为“理想实验”，通过逻辑推理得出物体的运动需要力来维持 3 《考工记》中有“马力既竭，辀犹能一取焉”的记载，描述了马对车施力停止后车继续前行的现象。以下关于此现象的分析正确的是(　　) A.车前行是因为受到马的惯性作用 B.马对车停止施力后车继续前行是因为车具有惯性 C.车的惯性随速度增大而减小 D.此现象说明力是维持物体运动状态的原因 4 如图所示，滑冰运动员用力将冰刀后蹬，可以向前滑行；停止用力，会逐渐停下，且滑行的速度越大，停下所需时间越长，滑的越远。有四位同学对此过程发表了自己的看法，你认为正确的是（　　） A. 如果滑冰运动员不用力，则他将会慢慢停下，说明运动需要力来维持. B. 滑冰运动员的速度越大，他就越难停下，说明速度越大惯性越大. C. 滑冰时，如果运动员受的力全部消失，运动员将做匀速直线运动. D. 转弯时，运动员的惯性增大 5 在水平雪地上滑行的运动员如图所示，下列说法正确的是（　　） A．运动员弯着腰是通过降低重心来增大重力 B．运动员受到的重力与地面对他的支持力是一对平衡力 C．运动员滑行时有惯性，停下来就没有惯性 D．停止蹬地运动员就慢慢停下来，说明力是改变物体运动状态的原因 6 (2025·浙江台州市一模)在研究牛顿第三定律时，将两个完全相同的弹簧秤通过挂钩悬挂对拉，如图所示，甲弹簧秤在上，乙弹簧秤在下。若将两个弹簧秤的位置互换重复实验，则甲弹簧秤和乙弹簧秤示数的变化情况为(　　) A.甲变小 B.甲不变 C.乙变小 D.乙不变 7.(2025·浙江1月选考·3)中国运动员以121公斤的成绩获得2024年世界举重锦标赛抓举金牌，举起杠铃稳定时的状态如图所示，重力加速度g取10 m/s2。下列说法正确的是(　　) A.双臂夹角越大受力越小 B.杠铃对每只手臂作用力大小为605 N C.杠铃对手臂的压力和手臂对杠铃的支持力是一对平衡力 D.在加速举起杠铃过程中，地面对人的支持力大于人与杠铃总重力 8.(2024·贵州卷·4)如图(a)，一质量为m的匀质球置于固定钢质支架的水平横杆和竖直墙之间，并处于静止状态，其中一个视图如图(b)所示。测得球与横杆接触点到墙面的距离为球半径的1.8倍，已知重力加速度大小为g，不计所有摩擦，则球对横杆的压力大小为(　　) A.mg B.mg C.mg D.mg 9.(2024·浙江湖州市二模)图甲是传统民居建筑材料瓦片，相同的质量为m的瓦片紧靠在一起静止竖直叠放在水平地面上如图乙所示，已知重力加速度为g。下方瓦片的受力点均在其顶端，则瓦片(　　) A.4右端对地面的压力比左端的大 B.5右端受到的支持力是2右端受到支持力的2倍 C.4顶端受到的压力大小为mg D.5左端对地面的压力为mg 1 学科网（北京）股份有限公司 $