【寒假自学课】高一物理寒假精品课(人教版2019)第10天牛顿第一定律和牛顿第三定律(原卷版+解析)

这是一份【寒假自学课】高一物理寒假精品课(人教版2019)第10天牛顿第一定律和牛顿第三定律(原卷版+解析)，共15页。试卷主要包含了理解牛顿第一定律的内容和意义等内容，欢迎下载使用。

1.理解牛顿第一定律的内容和意义.
2.明确惯性的概念，会用惯性解释有关现象，知道质量是惯性大小的唯一量度．
3.理解作用力和反作用力的概念，知道一对作用力和反作用力与一对平衡力的区别.
4.能对一些简单的问题进行受力分析．
1. (多选)关于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的运动
D．奔跑的运动员遇到障碍而被绊倒，是因为他受到外力作用迫使他改变原来的运动状态
2. 如图所示，甲、乙两人正在进行掰手腕比赛．下列说法正确的是( )
A．若甲赢了乙，则甲对乙的力大于乙对甲的力
B．若甲赢了乙，则甲对乙的力等于乙对甲的力
C．只有甲、乙相持不下时，甲对乙的力才等于乙对甲的力
D．甲、乙各自既是施力物体又是受力物体，所以无法判断谁的力大
一、对牛顿第一定律的理解
1．运动状态改变即速度发生变化，有三种情况：
(1)速度的方向不变，大小改变．
(2)速度的大小不变，方向改变．
(3)速度的大小和方向同时改变．
2．对牛顿第一定律的理解
(1)定性揭示了力和运动的关系：
①力是改变物体运动状态的原因，而不是维持物体运动的原因．
②物体不受外力时的运动状态：匀速直线运动状态或静止状态．
(2)揭示了一切物体都具有的一种固有属性——惯性．因此牛顿第一定律也叫惯性定律．
(3)牛顿第一定律是牛顿在总结前人工作的基础上得出的，是在理想实验的基础上加以科学抽象和逻辑推理得到的，但其得到的一切结论经过实践证明都是正确的．
(4)牛顿第一定律无法用实验直接验证．它所描述的是一种理想状态，即不受外力的状态．
二、惯性
1．惯性是物体的固有属性，一切物体都具有惯性．
2．物体惯性的大小由质量决定，与物体的运动状态无关，与是否受力无关，与物体的速度大小无关．
3．惯性的表现
(1)在不受力的条件下，惯性表现出维持其原来运动状态的“能力”，有“惰性”的意思．
(2)在受力的条件下，惯性的大小表现为运动状态改变的难易程度．质量越大，惯性越大，运动状态越难改变．
三、对牛顿第三定律的理解
1．作用力和反作用力的三个性质
2．作用力和反作用力的四个特征
3. 一对作用力和反作用力与一对平衡力的比较
一、伽利略理想实验
例题1. 理想实验有时更能深刻地反映自然规律．如图所示，伽利略设想了一个理想实验，其中有一个是实验事实，其余是推论．
①减小第二个斜面的倾角，小球在这一斜面上仍然要达到原来的高度；
②两个斜面对接，让静止的小球沿一个斜面滚下，小球将滚上另一个斜面；
③如果没有摩擦，小球将上升到原来释放时的高度；
④继续减小第二个斜面的倾角，最后使它成为水平面，小球将沿水平面做持续的匀速运动．
(1)请将上述理想实验的设想步骤按照正确的顺序排列：________(填数字序号)．
(2)在上述的设想步骤中，有的属于可靠的事实，有的则是理想化的推论．下列关于事实和推论的分类正确的是________(填选项前的字母)．
A．①是事实，②③④是推论
B．②是事实，①③④是推论
C．③是事实，①②④是推论
D．④是事实，①②③是推论
解题归纳：
1．理想实验的推论
一切运动着的物体在没有受到外力的时候，它的速度将保持不变，并且一直运动下去．
2．理想实验的意义
(1)伽利略理想实验是以可靠的实验事实为基础，经过抽象思维，抓住主要因素，忽略次要因素，从而更深刻地揭示了自然规律．
(2)伽利略理想实验是把实验和逻辑推理相结合的一种科学研究方法．
二、正确理解牛顿第三定律中“总是”的含义
例题2. 如图所示，一匹马拉着车前行，关于马拉车的力和车拉马的力的大小关系，下列说法中正确的是( )
A．马拉车的力总是大于车拉马的力
B．马拉车的力总是等于车拉马的力
C．加速运动时，马拉车的力大于车拉马的力
D．减速运动时，马拉车的力小于车拉马的力
解题归纳：正确理解牛顿第三定律中“总是”的含义
“总是”是强调对于任何物体，在任何情况下，作用力和反作用力的关系都成立．
(1)不管物体的大小、形状如何，任意两物体间作用力和反作用力总是大小相等、方向相反．
(2)不管物体的运动状态如何，例如，静止的物体之间，运动的物体之间，静止与运动的物体之间，其作用力和反作用力总是大小相等、方向相反．
(3)作用力和反作用力的产生和消失总是同时的．
（建议用时：30分钟）
一、单选题
1．关于牛顿第一定律，下列说法中正确的是( )
A．牛顿第一定律是在伽利略“理想实验”的基础上总结出来的
B．不受力作用的物体是不存在的，故牛顿第一定律的建立毫无意义
C．牛顿第一定律表明，力是维持物体运动的原因
D．物体不受力的作用一定处于静止状态
2．关于惯性，下列说法正确的是( )
A．汽车的速度越大，它的惯性就越大
B．同一物体运动时的惯性大于静止时的惯性
C．各种机床的底座做得很笨重，目的是增大惯性
D．“嫦娥五号”卫星在地球上的惯性与它绕月球飞行时的惯性不同(燃料消耗忽略不计)
答案 C
解析 物体的惯性大小与物体的质量有关，质量不变惯性不变，与运动状态无关，与所处的地理位置无关，A、B、D错误；各种机床的底座做得很笨重，目的是增大惯性，使其静止的状态不易改变，
3．关于两个物体间的作用力与反作用力，下列说法中正确的是( )
A．有作用力才有反作用力，因此先产生作用力后产生反作用力
B．若相互作用的两个物体处于加速运动状态，则作用力与反作用力的大小不相等
C．作用力与反作用力只存在于相互接触的两个物体之间
D．作用力与反作用力的性质一定相同
4．越野滑雪是冬奥会比赛项目之一，如图为运动员在训练中的照片，运动员在赛道上滑行时，关于滑雪板与赛道之间的相互作用力，下列说法正确的是( )
A．滑雪板对赛道的作用力大于赛道对滑雪板的作用力
B．滑雪板对赛道的作用力小于赛道对滑雪板的作用力
C．滑雪板对赛道的作用力与赛道对滑雪板的作用力大小相等
D．滑雪板对赛道的作用力与赛道对滑雪板的作用力方向相同
二、多选题
5．在水平路面上有一辆匀速行驶的小车，小车上固定着盛满水的碗．若突然发现碗中的水向右洒出，如图所示，则关于小车在此种情况下的运动，下列描述正确的是( )
A．小车匀速向左运动
B．小车可能突然向左加速运动
C．小车可能突然向左减速运动
D．小车可能突然向右减速运动
6．如图所示，水平力F把一个物体紧压在竖直墙壁上静止不动，下列说法中正确的是( )
A．力F与墙壁对物体的支持力是一对作用力与反作用力
B．物体的重力与墙壁对物体的静摩擦力是一对平衡力
C．力F与物体对墙壁的压力是一对平衡力
D．物体对墙壁的压力与墙壁对物体的支持力是一对作用力与反作用力
7．如图所示，两楔形物块A、B两部分靠在一起，物块A、B之间的接触面光滑，物块B放置在水平地面上，物块A上端用绳子拴在天花板上，绳子处于竖直伸直状态，A、B两物块均保持静止，则( )
A．绳子的拉力等于物块A的重力
B．地面受的压力大于物块B的重力
C．物块B与地面间不存在摩擦力
D．物块B受到地面的摩擦力水平向左
8．如图，竖直放置的轻弹簧下端固定在地面上，另一端与斜面体P连接，P与斜放的固定挡板MN接触且处于静止状态，则斜面体P受到的外力个数可能是( )
A．2个 B．3个 C．4个 D．5个
等值
作用力和反作用力的大小总是相等的
反向
作用力和反作用力的方向总是相反的
共线
作用力和反作用力总是作用在同一条直线上
同性质
作用力和反作用力总是同一种类的力(即同一性质的力)
内容
比较
一对作用力和反作用力
一对平衡力
不同点
作用对象
两个相互作用的物体
同一物体
依赖关系
相互依存，不可单独存在，同时产生，同时变化，同时消失
无依赖关系，撤除一个，另一个依然可存在
叠加性
两力作用效果不可叠加，不可求合力
两力作用效果可相互抵消，可叠加，可求合力，且合力为零
力的性质
一定是同种性质的力
可以是同种性质的力，也可以是不同种性质的力
相同点
大小相等、方向相反、作用在同一条直线上
第10天 牛顿第一定律和牛顿第三定律 （复习篇）
1.理解牛顿第一定律的内容和意义.
2.明确惯性的概念，会用惯性解释有关现象，知道质量是惯性大小的唯一量度．
3.理解作用力和反作用力的概念，知道一对作用力和反作用力与一对平衡力的区别.
4.能对一些简单的问题进行受力分析．
1. (多选)关于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的运动
D．奔跑的运动员遇到障碍而被绊倒，是因为他受到外力作用迫使他改变原来的运动状态
答案 ABD
解析 牛顿第一定律描述了物体不受外力作用时的状态，即总保持匀速直线运动状态或静止状态，A、B正确；牛顿第一定律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改变了木块的运动状态；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原来的运动状态，C错误，D正确．
2. 如图所示，甲、乙两人正在进行掰手腕比赛．下列说法正确的是( )
A．若甲赢了乙，则甲对乙的力大于乙对甲的力
B．若甲赢了乙，则甲对乙的力等于乙对甲的力
C．只有甲、乙相持不下时，甲对乙的力才等于乙对甲的力
D．甲、乙各自既是施力物体又是受力物体，所以无法判断谁的力大
答案 B
解析 甲对乙的力与乙对甲的力是一对相互作用力，不论谁赢，这两个力始终大小相等，方向相反，作用在两个不同物体上，B正确．
一、对牛顿第一定律的理解
1．运动状态改变即速度发生变化，有三种情况：
(1)速度的方向不变，大小改变．
(2)速度的大小不变，方向改变．
(3)速度的大小和方向同时改变．
2．对牛顿第一定律的理解
(1)定性揭示了力和运动的关系：
①力是改变物体运动状态的原因，而不是维持物体运动的原因．
②物体不受外力时的运动状态：匀速直线运动状态或静止状态．
(2)揭示了一切物体都具有的一种固有属性——惯性．因此牛顿第一定律也叫惯性定律．
(3)牛顿第一定律是牛顿在总结前人工作的基础上得出的，是在理想实验的基础上加以科学抽象和逻辑推理得到的，但其得到的一切结论经过实践证明都是正确的．
(4)牛顿第一定律无法用实验直接验证．它所描述的是一种理想状态，即不受外力的状态．
二、惯性
1．惯性是物体的固有属性，一切物体都具有惯性．
2．物体惯性的大小由质量决定，与物体的运动状态无关，与是否受力无关，与物体的速度大小无关．
3．惯性的表现
(1)在不受力的条件下，惯性表现出维持其原来运动状态的“能力”，有“惰性”的意思．
(2)在受力的条件下，惯性的大小表现为运动状态改变的难易程度．质量越大，惯性越大，运动状态越难改变．
三、对牛顿第三定律的理解
1．作用力和反作用力的三个性质
2．作用力和反作用力的四个特征
3. 一对作用力和反作用力与一对平衡力的比较
一、伽利略理想实验
例题1. 理想实验有时更能深刻地反映自然规律．如图所示，伽利略设想了一个理想实验，其中有一个是实验事实，其余是推论．
①减小第二个斜面的倾角，小球在这一斜面上仍然要达到原来的高度；
②两个斜面对接，让静止的小球沿一个斜面滚下，小球将滚上另一个斜面；
③如果没有摩擦，小球将上升到原来释放时的高度；
④继续减小第二个斜面的倾角，最后使它成为水平面，小球将沿水平面做持续的匀速运动．
(1)请将上述理想实验的设想步骤按照正确的顺序排列：________(填数字序号)．
(2)在上述的设想步骤中，有的属于可靠的事实，有的则是理想化的推论．下列关于事实和推论的分类正确的是________(填选项前的字母)．
A．①是事实，②③④是推论
B．②是事实，①③④是推论
C．③是事实，①②④是推论
D．④是事实，①②③是推论
答案 (1)②③①④ (2)B
解析 步骤②是理想实验的实验基础，属于可靠的事实，在此基础上利用推理，先得到小球不受阻力作用将上升到原来释放时的高度的推论，再设想减小第二个斜面的倾角，小球在这一斜面上仍然要达到原来的高度，继续减小第二个斜面的倾角直至第二个斜面成为水平面，得到小球将匀速运动的推论．所以正确的顺序排列是②③①④，②是事实，①③④是推论．
解题归纳：
1．理想实验的推论
一切运动着的物体在没有受到外力的时候，它的速度将保持不变，并且一直运动下去．
2．理想实验的意义
(1)伽利略理想实验是以可靠的实验事实为基础，经过抽象思维，抓住主要因素，忽略次要因素，从而更深刻地揭示了自然规律．
(2)伽利略理想实验是把实验和逻辑推理相结合的一种科学研究方法．
二、正确理解牛顿第三定律中“总是”的含义
例题2. 如图所示，一匹马拉着车前行，关于马拉车的力和车拉马的力的大小关系，下列说法中正确的是( )
A．马拉车的力总是大于车拉马的力
B．马拉车的力总是等于车拉马的力
C．加速运动时，马拉车的力大于车拉马的力
D．减速运动时，马拉车的力小于车拉马的力
答案 B
解析 马向前拉车的力和车向后拉马的力是一对作用力和反作用力，它们总是大小相等、方向相反、作用在同一条直线上，与运动状态无关．加速运动或者减速运动时，马向前拉车的力都等于车向后拉马的力，故A、C、D错误，B正确．
解题归纳：正确理解牛顿第三定律中“总是”的含义
“总是”是强调对于任何物体，在任何情况下，作用力和反作用力的关系都成立．
(1)不管物体的大小、形状如何，任意两物体间作用力和反作用力总是大小相等、方向相反．
(2)不管物体的运动状态如何，例如，静止的物体之间，运动的物体之间，静止与运动的物体之间，其作用力和反作用力总是大小相等、方向相反．
(3)作用力和反作用力的产生和消失总是同时的．
（建议用时：30分钟）
一、单选题
1．关于牛顿第一定律，下列说法中正确的是( )
A．牛顿第一定律是在伽利略“理想实验”的基础上总结出来的
B．不受力作用的物体是不存在的，故牛顿第一定律的建立毫无意义
C．牛顿第一定律表明，力是维持物体运动的原因
D．物体不受力的作用一定处于静止状态
答案 A
解析 牛顿第一定律是在伽利略“理想实验”的基础上总结出来的，故A正确；不受力作用的物体是不存在的，合力为零的物体也适用于牛顿第一定律，故B错误；牛顿第一定律表明，力是改变物体运动状态的原因，故C错误；物体不受力的作用也可能处于匀速直线运动状态，故D错误．
2．关于惯性，下列说法正确的是( )
A．汽车的速度越大，它的惯性就越大
B．同一物体运动时的惯性大于静止时的惯性
C．各种机床的底座做得很笨重，目的是增大惯性
D．“嫦娥五号”卫星在地球上的惯性与它绕月球飞行时的惯性不同(燃料消耗忽略不计)
答案 C
解析 物体的惯性大小与物体的质量有关，质量不变惯性不变，与运动状态无关，与所处的地理位置无关，A、B、D错误；各种机床的底座做得很笨重，目的是增大惯性，使其静止的状态不易改变，C正确．
3．关于两个物体间的作用力与反作用力，下列说法中正确的是( )
A．有作用力才有反作用力，因此先产生作用力后产生反作用力
B．若相互作用的两个物体处于加速运动状态，则作用力与反作用力的大小不相等
C．作用力与反作用力只存在于相互接触的两个物体之间
D．作用力与反作用力的性质一定相同
答案 D
解析 作用力与反作用力总是同时产生、同时变化、同时消失，A错误；作用力和反作用力始终等大反向，与物体所处的状态无关，B错误；作用力和反作用力可以存在于不相互接触的两个物体之间，如磁铁之间的相互作用力，C错误；作用力与反作用力一定是同性质的力，D正确．
4．越野滑雪是冬奥会比赛项目之一，如图为运动员在训练中的照片，运动员在赛道上滑行时，关于滑雪板与赛道之间的相互作用力，下列说法正确的是( )
A．滑雪板对赛道的作用力大于赛道对滑雪板的作用力
B．滑雪板对赛道的作用力小于赛道对滑雪板的作用力
C．滑雪板对赛道的作用力与赛道对滑雪板的作用力大小相等
D．滑雪板对赛道的作用力与赛道对滑雪板的作用力方向相同
答案 C
解析 滑雪板对赛道的作用力与赛道对滑雪板的作用力是一对作用力与反作用力，二者大小相等，方向相反，故C正确，A、B、D错误．
二、多选题
5．在水平路面上有一辆匀速行驶的小车，小车上固定着盛满水的碗．若突然发现碗中的水向右洒出，如图所示，则关于小车在此种情况下的运动，下列描述正确的是( )
A．小车匀速向左运动
B．小车可能突然向左加速运动
C．小车可能突然向左减速运动
D．小车可能突然向右减速运动
答案 BD
解析 若小车匀速向左运动，小车、碗、水速度相同且不变，三者无相对运动，水不会洒出，选项A错误；若小车原来向左匀速运动，突然开始向左加速运动，碗随小车开始向左加速，根据牛顿第一定律可知，碗中的水由于惯性仍保持原来的匀速运动状态，水相对于碗向右运动，水向右洒出，选项B正确；若小车突然向左减速运动，碗随小车一起开始向左减速，根据牛顿第一定律可知，水由于惯性，仍保持向左的匀速运动状态，水相对于碗向左运动，水向左洒出，选项C错误；若小车原来向右匀速运动，突然向右减速运动，碗随小车开始向右减速，根据牛顿第一定律可知，水由于惯性仍要保持向右的匀速运动状态，水相对于碗向右运动，水将向右洒出，选项D正确．
6．如图所示，水平力F把一个物体紧压在竖直墙壁上静止不动，下列说法中正确的是( )
A．力F与墙壁对物体的支持力是一对作用力与反作用力
B．物体的重力与墙壁对物体的静摩擦力是一对平衡力
C．力F与物体对墙壁的压力是一对平衡力
D．物体对墙壁的压力与墙壁对物体的支持力是一对作用力与反作用力
答案 BD
解析 力F与墙壁对物体的支持力是一对平衡力，故A错误；物体的重力与墙壁对物体的静摩擦力是一对平衡力，故B正确；力F与物体对墙壁的压力方向相同，但作用在不同物体上，所以两个力不是一对平衡力，故C错误；物体对墙壁的压力与墙壁对物体的支持力是一对作用力与反作用力，故D正确．
7．如图所示，两楔形物块A、B两部分靠在一起，物块A、B之间的接触面光滑，物块B放置在水平地面上，物块A上端用绳子拴在天花板上，绳子处于竖直伸直状态，A、B两物块均保持静止，则( )
A．绳子的拉力等于物块A的重力
B．地面受的压力大于物块B的重力
C．物块B与地面间不存在摩擦力
D．物块B受到地面的摩擦力水平向左
答案 AC
解析 绳子处于竖直伸直状态，对物块A分析知，物块A受到重力和绳子的拉力，二力平衡，绳子的拉力等于物块A的重力，物块A、B接触面光滑，物块A、B间没有摩擦力，物块B对A没有支持力，否则三个力不可能平衡，A正确；对物块B分析知，物块B受到重力、地面的支持力，根据牛顿第三定律得知，地面受的压力等于物块B的重力，地面对物块B没有摩擦力，B、D错误，C正确．
8．如图，竖直放置的轻弹簧下端固定在地面上，另一端与斜面体P连接，P与斜放的固定挡板MN接触且处于静止状态，则斜面体P受到的外力个数可能是( )
A．2个 B．3个 C．4个 D．5个
答案 AC
解析 若FN＝G，对P受力分析如图甲所示，故P可能受2个力的作用；若FNG，P会受到挡板MN的弹力F和摩擦力Ff，受力分析如图乙所示，故P可能受4个力的作用．综上所述，P可能的受力个数是2个或4个．
等值
作用力和反作用力的大小总是相等的
反向
作用力和反作用力的方向总是相反的
共线
作用力和反作用力总是作用在同一条直线上
同性质
作用力和反作用力总是同一种类的力(即同一性质的力)
内容
比较
一对作用力和反作用力
一对平衡力
不同点
作用对象
两个相互作用的物体
同一物体
依赖关系
相互依存，不可单独存在，同时产生，同时变化，同时消失
无依赖关系，撤除一个，另一个依然可存在
叠加性
两力作用效果不可叠加，不可求合力
两力作用效果可相互抵消，可叠加，可求合力，且合力为零
力的性质
一定是同种性质的力
可以是同种性质的力，也可以是不同种性质的力
相同点
大小相等、方向相反、作用在同一条直线上