高中物理高考 考点10 牛顿第一、三定律——备战2021年高考物理考点一遍过

这是一份高中物理高考 考点10 牛顿第一、三定律——备战2021年高考物理考点一遍过，共9页。试卷主要包含了牛顿第一定律，牛顿第一定律发现史，牛顿第三定律，相互作用力与一对平衡力对比等内容，欢迎下载使用。
一、牛顿第一定律
1．定义：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．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，叫做惯性。牛顿第一定律也叫惯性定律。
3．决定惯性的唯一物理量是质量，所以惯性用质量描述。
4．牛顿第一定律定义了惯性，是牛顿运动定律的基础，同时它还可以视为牛顿第二定律的特殊情况，即描述F=0，a=0的平衡状态。一个物体保持匀速直线运动状态或静止状态，我们就说这个物体处于平衡状态（中学阶段不考虑在无外力作用下匀速转动的平衡状态）。
二、牛顿第一定律发现史
1．亚里士多德：力是物体运动的原因。
2．伽利略：力不是维持物体运动的原因。
3．笛卡儿：如果匀速直线运动的物体不受外力，它将保持原来的运动状态不变。
（亚里士多德、伽利略和笛卡儿的时代并无力的概念，这里是为了表述方便借用了力的概念）
4．牛顿：总结伽利略和笛卡儿的工作，抽象出力的概念，定义惯性。
三、牛顿第三定律
1．定义：相互作用的两物体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．在牛顿第三定律的补充下，对运动状态相同的多个物体系统，就可以同时使用整体法和隔离法。在使用整体法时，系统内力相互抵消。
四、相互作用力与一对平衡力对比
（2020·海南省东方市琼西中学高一月考）下列现象中哪个不是由于惯性导致的是（ ）
A．奔跑的人绊到石头后会向前扑倒B．铅球出手后仍能继续前进
C．公交车突然启动时乘客会后仰D．短跑运动员比赛时穿跑鞋可提高成绩
【参考答案】D
【详细解析】A．奔跑的人绊到石头后会向前扑倒是因为人的上半身有保持原来运动状态不变的性质，是由于惯性的作用，故选项A不符合题意；
B．铅球出手后仍能继续前进，因为任何物体都有惯性，所以当铅球离开手后，由于惯性会继续向前飞行，故选项B不符合题意；
C．汽车突然启动时，人的下半身随着汽车一起运动，而上半身由于惯性仍然保持原来的运动状态，所以会向后仰，故选项C不符合题意；
D．田径比赛中，运动员穿跑鞋是为了增大摩擦力，故D符合题意．
故选D。
1．（2020·山东省高一期末）春秋时期齐国人的著作《考工记辀人篇》中有“劝登马力，马力既竭，辀犹能一取焉”，意思是马拉车的时候，马虽然对车不再施力了，但车还能继续向前运动一段距离，这一现象说明了车具有惯性，下列关于惯性的说法正确的是
A．马对车的力越大，车的惯性越大
B．车的速度越大，惯性越大
C．车的质量越大，惯性越大
D．车的惯性与质量无关
【答案】C
【解析】惯性大小的唯一量度是质量，与速度无关，无物体是否受力无关，质量越大惯性越大，故ABD错误，C正确。
故选C。
（2020·哈尔滨市第一中学校高三一模）如图所示，工人利用固定斜面向高处运送重物。已知工人对重物的力平行于斜面向上，工人与重物匀速向上，斜面的粗糙程度处处相同。关于该过程的说法正确的是（ ）
A．工人对重物的作用力大于重物对工人的作用力
B．工人和重物对斜面的压力等于他们的重力之和
C．斜面对工人和重物的摩擦力大小一定不等
D．若斜面不固定，该过程斜面可能相对地面发生运动
【参考答案】C
【详细解析】A．根据牛顿第三定律可知，工人对重物的作用力等于重物对工人的作用力作用力，A错误；
B．根据力的分解，工人和重物对斜面的压力等于他们的重力在垂直斜面方向的分力，B错误；
C．斜面对工人的摩擦力沿斜面向上，大小等于工人和重物重力的下滑分力以及重物所受的摩擦力之和，因此斜面对工人的摩擦力大于斜面对重物的摩擦力，C正确；
D．由于工人和重物匀速运动，所受合力为零，因此斜面对它们的合力竖直向上，与重力平衡，它们对斜面的力竖直向下，因此即便斜面不固定，该过程斜面也不可能相对地面发生运动，D错误。
故选C。
1．（2020·浙江省高一月考）在2020年的春节晚会上，杂技《绽放》表演了花样飞天，如图是女演员举起男演员的一个场景，两位杂技演员处于静止状态。下列说法正确的是（ ）
A．水平地面对女演员的支持力小于两演员的重力之和
B．水平地面对女演员的支持力由地面形变产生
C．女演员对男演员的作用力大于男演员对女演员的作用力
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
【答案】B
【解析】A．由题可知，男女演员处于静止状态，故二者整体受到重力和地面对其的支持力作用，根据平衡条件可知，水平地面对女演员的支持力等于两演员的重力之和，故A错误；
B．支持力是一种弹力，由物体的形变产生，水平地面对女演员的支持力，施力物体是水平面，故水平地面对女演员的支持力由地面形变产生，故B正确；
CD．女演员对男演员的作用力与男演员对女演员的作用力是一对相互作用力，根据牛顿第三定律可知，二者大小相等、方向相反，故CD错误。
故选B。
1．（2020·深圳市福景外国语学校高二学业考试）下列对教材中的四幅图分析正确的是
A．图甲：被推出的冰壶能继续前进，是因为一直受到手的推力作用
B．图乙：电梯在加速上升时，电梯里的人处于失重状态
C．图丙：汽车过凹形桥最低点时，速度越大，对桥面的压力越大
D．图丁：汽车在水平路面转弯时，受到重力、支持力、摩擦力、向心力四个力的作用
2．（2020·桂梧高中高一月考）如图所示，在一辆表面光滑的小车上，有质量分别为m1、m2的两小球（m1> m2）随车一起匀速运动，当车突然停止时，如不考虑其它阻力，设车无限长，则两个小球（ ）
A．一定相碰B．一定不相碰
C．不一定相碰D．难以确定是否相碰
3．（2020·宜宾市叙州区第一中学校高三月考）如图所示，长木板放在水平地面上，站在木板上的人用斜向左上方的力F拉木箱，长木板、人与木箱质量均为m，三者均保持静止（重力加速度为g）。下列说法正确的是（ ）
A．人对长木板的压力大小为mgB．长木板对地面的压力等于3mg
C．木箱受到的摩擦力的方向水平向左D．地面对长木板的摩擦力的方向水平向左
4．（2019·湖北黄冈市高一期末）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－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
A．平行斜面向下的直线
B．竖直向下的直线
C．无规则曲线
D．垂直斜面的直线
5．下列说法正确的是
A．牛顿通过理想斜面实验发现力不是维持物体运动的原因
B．千克、秒、米和牛顿都是力学中的基本单位
C．物体静止时有惯性，一旦开始运动，便不再保持原有的运动状态，也就失去了惯性
D．法国科学家笛卡尔指出：一个不受外界任何影响的运动着的物体，将保持原来的运动，一个静止的不受外界任何影响的物体，将保持静止
6．（2019·江苏省泰州市高一期末）如图所示，某学校教室里的磁性黑板上粘挂一些小磁铁（如图中“笑脸”），“笑脸”被吸在黑板上可以用于“贴”挂图等辅助教学。下列关于“笑脸”的说法中正确的是
A．“笑脸”受到黑板的磁吸引力大于黑板对其的弹力才能被吸在黑板上
B．“笑脸”与黑板间存在三对作用力与反作用力
C．“笑脸”受到三个力的作用
D．“笑脸”受到的支持力与黑板受到的压力是一对平衡力
7．2014年8月19日，一架客机在起飞不久后遭遇鸟击，导致两个发动机中的一个无法正常工作，下列关于小鸟和飞机相撞时的说法正确的是
A．小鸟对飞机的作用力比飞机对小鸟的作用力大
B．飞机对小鸟的作用力比小鸟对飞机的作用力大
C．小鸟对飞机的作用力与飞机对小鸟的作用力一样大
D．主动撞击的一方产生的作用力大
8．（2013·海南卷）科学家关于物体运动的研究对树立正确的自然观具有重要作用。下列说法符合历史事实的是
A．亚里士多德认为，必须有力作用在物体上，物体的运动状态才会改变
B．伽利略通过“理想实验”得出结论：运动必具有一定速度，如果它不受力，它将以这一速度永远运动下去
C．笛卡儿指出：如果运动中的物体没有受到力的作用，它将继续以同一速度沿同一直线运动，既不停下来也不偏离原来的方向
D．牛顿认为，物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质
9．（2014·北京卷）伽利略创造的把实验、假设和逻辑推理相结合的科学方法，有力地促进了人类科学认识的发展。利用如图所示的装置做如下实验：小球从左侧斜面的O点由静止释放后沿斜面向下运动，并沿右侧斜面上升。斜面上先后铺垫三种粗糙程度逐渐降低的材料时，小球沿右侧斜面上升到的最高位置依次为1、2、3，根据三次实验结果的对比，可以得到的最直接的结论是
A．如果斜面光滑，小球将上升到与O点等高的位置
B．如果小球不受力，它将一直保持匀速运动或静止状态
C．如果小球受到力的作用，它的运动状态将发生改变
D．小球受到的力一定时，质量越大，它的加速度越小
1．C【解析】试题分析：被推出的冰壶能继续前进是由于惯性．当物体具有向上的加速度时处于超重状态．汽车过凹形桥最低点时，速度越大，对桥面的压力越大．汽车在水平路面转弯时，受到重力、支持力、摩擦力三个力的作用．
图甲：被推出的冰壶能继续前进，是由于惯性．手与冰壶不接触了，不再对冰壶有推力作用，A错误；图乙：电梯在加速上升时，加速度向上，电梯里的人处于超重状态，B错误；图丙：汽车过凹形桥最低点时，加速度向上，处于超重状态，速度越大，所需要的向心力越大，超重越显著，对桥面的压力越大，C正确；图丁：汽车在水平路面转弯时，受到重力、支持力、摩擦力三个力的作用，向心力是重力、支持力、摩擦力的合力，D错误．
2．B【解析】车停止前，两个小球和小车一起作匀速直线运动，并且两个小球和小车具有共同的速度，当小车突然停止时，由于小球在光滑接触面上，因此两个小球由于惯性，还要保持原来大小不变的速度做匀速直线运动，由于两球的速度相同，相等时间内通过的位移相等，因此两个小球间的距离不变，一定不会相碰；故B正确，ACD错误；
故选B。
3．B【解析】A．人用力F向左上方拉箱子，根据牛顿第三定律可知，箱子对人施加向右下方的作用力，根据平衡条件，人对长木板的压力大小大于mg，故A错误；
B．三个物体的整体受力分析，受重力和支持力，故长木板对地面的压力依然等于3mg，故B正确；
C．箱子在人的拉力作用下，有向左运动的趋势，因此箱子受到的摩擦力的方向水平向右，故C错误；
D．对三个物体的整体受力分析，受重力和支持力，不受静摩擦力，否则不平衡，故地面对木板没有静摩擦力，故D错误。
故选B。
4．B【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，当斜面体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。则B选项正确。
5．D【解析】伽利略通过理想斜面实验发现力不是维持物体运动的原因，故A错误；千克、米、秒分别是质量、长度和时间的单位，都是国际单位制中的基本单位，牛顿是导出单位，故B错误；惯性是物体的固有属性，与运动状态无关，只与质量有关，故C错误；法国科学家笛卡尔指出：一个不受外界任何影响的运动着的物体，将保持原来的运动，一个静止的不受外界任何影响的物体，将保持静止，故D正确。
6．B【解析】“笑脸”受到黑板的吸引力等于受到的弹力，它们是一对平衡力，故A错误；“笑脸”受到黑板的作用力有：黑板的吸引力、弹力和摩擦力，有几个作用力，就有几对作用力和反作用力，所以“笑脸”与黑板间存在三对作用力与反作用力，故B正确；“笑脸”受重力、静摩擦力、吸引力和弹力共4个力，故C错误；“笑脸”受到的支持力与黑板受到的压力是一对作用力与反作用力，故D错误。
7．C【解析】小鸟撞飞机的力与飞机撞小鸟的力是一对相互作用力，二者大小相等，故ABD错误，C正确。
8．BCD【解析】亚里士多德认为力是维持物体运动的原因，A错误；伽利略通过实验与推理证明了力不是维持物体运动的原因，假如没有力作用在运动的物体上，物体将以原来的速度永远运动下去，B正确；笛卡儿指出：如果物体没有受到力的作用，它将保持原来的匀速直线运动状态不变，C正确；牛顿在伽利略和笛卡儿的基础上提出了牛顿第一定律，即认为物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质，D正确。
9．A【解析】从实验中小球的三种运动情况可以得到，斜面的阻力越小，小球上升的位置越高，如果不受阻力，就会升到与O点等高处，A正确；而其他选项都不是由实验直接得到的，需要进一步推理或实验验证，BCD错误。
相互作用力
一对平衡力
适用
任何情况
平衡状态
性质
同一种类（同为重力、弹力或摩擦力）
同一种类或不同种类均可
研究对象/受力物体
两个物体（互为受力物体）
一个物体
施力物体
两个物体（互为施力物体）
其他物体
相同点
大小相等、方向相反、在同一直线上