第6讲　牛顿第一定律 牛顿第三定律-2024年高考物理一轮考点复习精讲精练（全国通用）（原卷版）

第6讲　牛顿第一定律 牛顿第三定律

考点一　牛顿第一定律的理解与应用

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)指出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)指出了一切物体都有惯性，因此牛顿第一定律又称为惯性定律．

(3)牛顿第一定律描述的只是一种理想状态，而实际中不受力作用的物体是不存在的，当物体受外力但所受合力为零时，其运动效果跟不受外力作用时相同，物体将保持静止或匀速直线运动状态．

3．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)量度：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．

(3)普遍性：惯性是物体的固有属性，一切物体都有惯性，与物体的运动情况和受力情况无关．

[例题1]         （2023•梅州一模）早在2300年前，墨子在《墨经》中就对力的概念提出了初步的论述：“力，刑之所以奋也。”这句话的意思是说，力是使物体开始运动或加快运动的原因。则下列关于力的说法正确的是（　　）

A．墨子的观点与亚里士多德关于力和运动的观点基本相同 

B．物体受到变力作用，速度大小一定会改变 

C．力不是维持物体运动的原因 

D．当物体不受力时，物体将停止运动

[例题2]         （2023•万年县校级一模）我国将于2022年前后完成空间站在轨组装工程，空间站由核心舱、实验舱等构成。其中核心舱轴向长度为16.6m有3个对接口用于载人飞船、货运飞船及其他飞行器访问空间站。关于本材料中的物理知识，下列说法正确的是（　　）

A．空间站在太空“漂浮”时没有惯性 

B．货运飞船与核心舱对接时不可看成质点 

C．货运飞船与核心舱对接时，以地球为参考系它是静止的 

D．“16.6m”中，“m”不是国际单位制的基本单位

[例题3]         （2023•广东模拟）机器人服务人类的场景正步入现实生活中，例如餐厅中使用机器人来送餐，就越来越常见。如图甲所示为某餐厅的送餐机器人，将其结构简化为如图乙所示的示意图，机器人的上表面保持水平。则下列说法中正确的是（　　）

A．菜品随着机器人一起做匀速直线运动时，菜品受到与运动方向一致的摩擦力作用 

B．菜品随着机器人一起做匀速直线运动时，菜品对机器人的压力和机器人对菜品的支持力是一对平衡力 

C．菜品随着机器人一起做匀加速直线运动时，菜品的惯性逐渐增大 

D．菜品随着机器人一起做匀减速直线运动时，机器人对菜品的作用力大于菜品的重力

[例题4]         （2022•静安区二模）如图所示，匀变速直线运动的车厢内，悬挂小球的细绳与竖直方向夹角不变，O点位于小球的正下方。若某时刻绳突然断了，小球将落在O点的（小球未碰到车厢壁）（　　）

A．正上方 B．左侧或右侧 C．左侧 D．右侧

考点二　牛顿第三定律的理解与应用

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．作用力与反作用力的“三同、三异、三无关”

(1)“三同”：①大小相同；②性质相同；③变化情况相同．

(2)“三异”：①方向不同；②受力物体不同；③产生的效果不同．

(3)“三无关”：①与物体的种类无关；②与物体的运动状态无关；③与物体是否和其他物体存在相互作用无关．

3．相互作用力与平衡力的比较

[例题5]         （2023•绍兴二模）如图所示，拖车的缆绳将违章车与拖车拴在一起，使违章车停在倾斜坡道上保持静止状态。下列说法正确的是（　　）

A．缆绳对违章车的拉力等于违章车对缆绳的拉力 

B．违章车对坡道的作用力的方向一定与坡道垂直 

C．坡道与水平面的夹角越小，坡道受到的压力也越小 

D．违章车一定只受到重力、支持力、拉力三个力的作用

[例题6]         （2023•宁德模拟）春节晚会上杂技《绽放》表演了花样飞天，如图是女演员用双脚举起男演员的一个场景，两位杂技演员均处于静止状态。下列说法正确的是（　　）

A．水平地面对女演员可能存在水平方向的摩擦力 

B．水平地面对女演员的支持力和女演员的重力是一对平衡力 

C．女演员对男演员的支持力是女演员的脚底发生弹性形变产生的 

D．女演员对男演员的作用力小于男演员对女演员的作用力

[例题7]         （2023•沙坪坝区校级模拟）在实验室中经常可以看到如图所示的实验现象：当用手按压桌面时，反射在天花板上的光点会发生移动。下列有关说法正确的是（　　）

A．桌面受到手的弹力作用是由于桌面发生了形变 

B．手对桌面的挤压力与桌面对手的支持力是一对平衡力 

C．桌面发生形变后，光线的反射将不再遵循反射定律 

D．反射在天花板上的光点发生移动，说明桌面发生了形变

[例题8]         （2023•河南模拟）如图所示，某运动员在200米（单程50米）蝶泳比赛中，成绩是03秒86，则下列说法正确的是（　　）

A．若运动员夺冠，则该运动员平均速度最大 

B．200m是路程，03秒86是时间间隔 

C．研究运动员技术动作时，运动员可被视为质点 

D．运动员向后划水加速时，水对运动员的作用力大于运动员对水的作用力

[例题9]         （2023•浙江二模）梅西在2022年卡塔尔世界杯决赛中梅开二度，带领阿根廷夺冠。如图所示为梅西在某场比赛第51分钟时主罚任意球后，足球运动轨迹的示意图，下列说法中正确的是（　　）

A．第51分钟指的是时间间隔 

B．足球在飞行过程中可视为质点 

C．足球飞出后受到梅西对它施加的作用力 

D．守门员起跳扑救瞬间，地面对他的作用力等于他对地面的作用力

[例题10]      （2023•邯山区校级二模）“电动平衡车”是青少年非常喜欢的一种代步工具。如图所示，人站在“电动平衡车”上在某水平地面上沿直线前进，不计空气阻力，下列说法中正确的是（　　）

A．“电动平衡车”加速行驶时，车对人的作用力等于人的重力 

B．“电动平衡车”匀速行驶时，车对人的作用力大小等于人对车的压力大小 

C．“电动平衡车”加速行驶时，车对人的作用力方向竖直向上 

D．“电动平衡车”匀速行驶时，平衡车受到的重力和地面对平衡车的支持力是一对平衡力

考点三　“转移研究对象法”在受力分析中的应用

作用力与反作用力，二者一定等大反向，分别作用在两个物体上．当待求的某个力不容易求时，可先求它的反作用力，再反过来求待求力．如求压力时，可先求支持力．在许多问题中，摩擦力的求解亦是如此．

[例题11]      一个箱子放在水平地面上，箱内有一固定的竖直杆，在杆上套着一个环，箱与杆的总质量为M，环的质量为m，如图所示，已知环沿杆匀加速下滑时，环与杆间的摩擦力大小为Ff，则此时箱对地面的压力大小是（　　）

A．（M+m）g B．Ff+mg C．Ff+Mg D．Ff+（M+m）g

[例题12]      （2023•杭州一模）人在体重计上起立时，体重计的示数会发生变化。小管同学质量为50kg，在腰间挂有一只加速度传感器，显示“+”代表加速度方向向上，显示“﹣”代表加速度方向向下，起立过程中的某时刻显示为“+4m/s2”，那么此时体重计的读数可能为（　　）

A．70kg B．50kg C．60kg D．20kg

[例题13]      如图所示为杂技“顶竿”表演，一人站在地上，肩上扛一质量为M的竖直竹竿，当竿上一质量为m的人以加速度a加速下滑时，竿对“底人”的压力大小为（　　）

A．（M+m）g B．（M+m）g﹣ma C．（M+m）g+ma D．（M﹣m）g

[例题14]      建筑工人用如图所示的定滑轮装置运送建筑材料。质量为60kg的工人站在地面上，通过定滑轮将20kg的建筑材料以0.5m/s2的加速度拉升，忽略绳子和定滑轮的质量及定滑轮的摩擦，取g＝10m/s2，则工人对地面的压力大小为（　　）

A．390N B．410N C．790N D．810N

练出高分

一．选择题（共14小题）

1．（2023春•金凤区校级月考）在公路上，一辆汽车以较大的速度行驶，紧急刹车制动时间大于以较小速度行驶时的制动时间。关于上述现象，下列说法错误的是（　　）

A．这是因为速度越大，车的惯性越大 

B．此题中汽车是同一辆汽车，所以汽车质量不变、惯性一样大 

C．此题应按紧急刹车制动时加速度恒定来处理 

D．这是因为加速度恒定的情况下，行驶速度越大，制动时间越长

2．（2022秋•永州期末）如图所示，在2022年卡塔尔世界杯一次比赛中，阿根廷球星梅西在开赛后第35分钟劲射直接破门，帮助球队1：0取得领先。下列正确的是（　　）

A．第35分钟是指时间 

B．足球在空中运动时惯性大小保持不变 

C．足球被踢起的原因是脚对球的力大于球对脚的力 

D．足球在空中飞行过程中一直受一个向前的作用力

3．（2022秋•上饶期末）两千多年前，古希腊哲学家亚里士多德等人认为有力才会有运动，质量大或速度大的物体都很难被停下，认为物体的惯性应该和这两个因素有关。现有物体A的质量为15kg，物体B的质量为30kg，A、B分别以30m/s和15m/s的速度运动，则下列说法中正确的是（　　）

A．B的惯性比A大 

B．A的惯性比B大 

C．A和B的惯性一样大 

D．无法判定A、B的惯性大小关系

4．（2022秋•香坊区校级期末）如图所示，用细绳把一本较厚重的书扎一圈，然后将细绳的一端挂起来，另一端用手牵住，使书保持静止。若用力迅速将细绳往下一拉，由于书的惯性，则（　　）

A．上段细绳更容易断 

B．下段细绳更容易断 

C．两段细绳一定会同时断 

D．不确定哪段细绳更容易断

5．（2022秋•单县期末）下列关于惯性的说法正确的是（　　）

A．物体的质量越小，惯性越小 

B．物体静止时有惯性，运动时没有惯性 

C．物体不受外力作用时有惯性，受外力时没有惯性 

D．物体做匀速直线运动时有惯性，做变速直线运动时没有惯性

6．（2022秋•沈河区校级期末）关于牛顿运动定律的理解正确的是（　　）

A．力是产生运动的原因 

B．牛顿第一定律描述的状态可以用实验直接验证 

C．一切物体都具有惯性，描述物体惯性的物理量是它的质量 

D．作用力与反作用力大小相等、方向相反，它们也可以互相平衡

7．（2022秋•荔湾区期末）2000年国际乒联将乒乓球由小球改为大球，改变前直径是0.038m，质量是2.50g；改变后直径是0.040m，质量是2.70g。对此，下列说法正确的是（　　）

A．球的直径大了，所以惯性大了，球的运动状态更难改变 

B．球的直径大了，所以惯性大了，球的运动状态更容易改变 

C．球的质量大了，所以惯性大了，球的运动状态更难改变 

D．球的质量大了，所以惯性大了，球的运动状态更容易改变

8．（2022秋•荔湾区校级期末）如图，在车厢中的A是用绳拴在底部上的氢气球，B是用绳挂在车厢顶的金属球，开始时它们和车顶一起向右做匀速直线运动，若忽然刹车使车向右做匀减速运动。则下列哪个图能正确表示刹车期间车内的情况（　　）

A． B． 

C． D．

9．（2023春•杭州期中）唐末学者陆龟蒙所撰书籍《来耜经》，记载了曲辕犁相对直辕犁的优势之一是起土省力，设牛用大小相等的拉力F通过耕索分别拉两种犁，F与竖直方向的夹角分别为α和β，α＜β，如图所示，忽略耕索质量，耕地过程中，下列说法正确的是（　　）

A．耕索对直辕犁拉力的竖直分力比对曲辕犁的小 

B．耕索对直辕犁拉力的水平分力比对曲辕犁的小 

C．曲辕犁匀速前进时，耕索对犁的拉力小于犁对耕索的拉力 

D．曲辕犁加速前进时，耕索对犁的拉力大于犁对耕索的拉力

10．（2023春•南关区校级月考）如图所示，两个足够长的光滑平板AP与BP用铰链连接，平板AP与水平面成53°角固定不动，平板BP可绕P点的水平轴在竖直面内自由转动，将一重为G的均匀圆柱体O放在两板间。在使BP板由水平位置缓慢转动到竖直位置的过程中，已知sin53°＝0.8，cos53°＝0.6，下列说法不正确的是（　　）

A．当BP沿水平方向时，圆柱体受两个力的作用 

B．当BP沿竖直方向时，AP板受到的压力最大为 

C．当BP板与AP板垂直时，AP板受到的压力最小为 

D．当BP板与AP板垂直时，BP板受到的压力最小为

11．（2023•海珠区校级开学）如图是日常生活中人们磨刀的情景。若磨刀石始终处于静止状态，当人推动刀相对磨刀石向前运动的过程中，下列说正确的是（　　）

A．磨刀石对刀的摩擦力方向向前 

B．地面对磨刀石的摩擦力方向向前 

C．磨刀石受到四个力的作用 

D．地面对磨刀石的作用力等于磨刀石对地面的作用力

12．（2022秋•怀化期末）用传感器探究作用力与反作用力的关系实验中，把两只力传感器同时连在计算机上，其中一只系在墙上，另一只握在手中，把两个测力探头的挂钩钩在一起，拉动手中的传感器，两只力传感器的相互作用力随着时间变化的图像就显示在计算机上，如图所示，通过此实验，可以得到的结论是（　　）

A．作用力与反作用力在任何时刻等大反向 

B．作用力与反作用力同时产生、同时消失、合力为零 

C．牛顿第三定律仅在物体静止时适用 

D．只有在两个静止物体之间，作用力与反作用力才时刻大小相等、方向相反

13．（2022秋•雨花区期末）2022年3月10日从中车电力机车有限公司获悉，由该公驾驶的磁浮列车（图甲）完成了相关动态试验和系统联调联试，设计时速200公里，图乙是某磁悬浮列车的原理图，轨道P的磁场与车体Q的磁场之间产生排斥力使车体悬浮。已知P对Q的排斥力为F1，Q对P的排斥力为F2，则（　　）

A．F1大于F2 

B．F1小于F2 

C．F1和F2是一对平衡力 

D．F1和F2是一对作用力与反作用力

14．（2023•海珠区校级开学）2021年8月1日，东京奥运会男子100米半决赛中，苏炳添跑出9秒83的好成绩，以半决赛第一的成绩闯入决赛并打破亚洲纪录，成为中国首位闯入奥运男子百米决赛的运动员，也是人类百米历史上成绩第13好的运动员。此次半决赛中，若把苏炳添的运动看作直线运动，起跑后先加速运动，后做匀速运动直到撞线。则苏炳添在100m比赛过程中，下列说法正确的是（　　）

A．苏炳添的成绩9秒83是时间间隔 

B．苏炳添匀速运动过程中，地面对苏炳添的滑动摩擦力方向向后 

C．苏炳添加速运动过程中，地面对苏炳添的作用力大于苏炳添对地面的作用力 

D．研究苏炳添起跑技术动作时，苏炳添可被视为质点

二．多选题（共1小题）

（多选）15．（2022秋•莆田期末）对一些实际生活中的现象，某同学试图从惯性角度加以解释，其中正确的是（　　）

A．采用大功率的发动机后，某些一级方程式赛车的速度甚至能超过某些老式螺旋桨飞机的速度，这表明通过科学手段能使小质量的物体获得大的惯性             

B．射出枪膛的子弹在运动相当长一段距离后连一件棉衣也穿不透，这表明它的惯性变小了 

C．货运列车运行到不同的车站时，经常要摘下或加挂一些车厢，这会改变它的惯性 

D．摩托车转弯时，车手一方面要控制适当的速度，另一方面要将身体稍微向里倾斜，而人和车的惯性并没有改变