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学案：牛顿第一定律 牛顿第三定律

一、概念规律题组
1．下列关于牛顿第一定律的说法中正确的是(　　)
A．牛顿第一定律是实验定律
B．牛顿第一定律只是提出了惯性的概念
C．牛顿第一定律提出了当物体受到的合外力为零时，物体将处于静止状态
D．牛顿第一定律既提出了物体不受外力作用时的运动规律，又提出了力是改变物体运动状态的原因
2．关于物体的惯性，下列说法中正确的是(　　)
A．运动速度大的物体不能很快地停下来，是因为物体的速度越大，惯性也越大
B．静止的火车启动时，速度变化慢，是因为静止的物体惯性大的缘故
C．乒乓球可以快速抽杀，是因为乒乓球的惯性小
D．在宇宙飞船中的物体不存在惯性
3．关于作用力与反作用力，下列说法正确的是(　　)
A．物体相互作用时，先有作用力，后有反作用力
B．作用力与反作用力不是同种性质的力
C．作用力和反作用力总是同时分别作用在相互作用的两个物体上
D．匀速上升的气球所受到的浮力没有反作用力
4．在滑冰场上，甲、乙两小孩分别坐在滑冰板上，原来静止不动，在相互猛推一下后分别向相反方向运动，假定两板与冰面间的动摩擦因数相同，已知甲在冰上滑行的距离比乙远，这是由于(　　)
A．在推的过程中，甲推乙的力小于乙推甲的力
B．在推的过程中，甲推乙的时间小于乙推甲的时间
C．在刚分开时，甲的初速度大于乙的初速度
D．在分开后，甲的加速度的大小小于乙的加速度的大小
二、思想方法题组

图1
5．伽利略的理想实验(如图1)是将可靠的事实和理论思维结合起来，更能深刻地反映自然规律，伽利略的斜面实验程序如下：
(1)减小第二斜面的倾角，小球在斜面上仍然要达到原来的高度．
(2)两个对接的斜面，让静止的小球沿一个斜面滚下，小球将滚上另一斜面．
(3)如果没有摩擦，小球将上升到释放时的高度．
(4)继续减小第二个斜面的倾角，最后使它为水平面，小球沿水平面做持续的匀速运动．
请按程序先后次序排列，并指出它究竟属于可靠的事实还是通过思维过程得到的推论，下列选项正确的是(数字表示上述程序号码)
A．事实(2)→事实(1)→推论(3)→推论(4)
B．事实(2)→推论(1)→事实(3)→推论(4)
C．事实(2)→推论(3)→推论(1)→推论(4)
D．事实(2)→事实(3)→推论(1)→推论(4)

图2
6．如图2所示，一个劈形物体A，各面均光滑，放在固定的斜面上，上表面水平，在上表面上放一光滑的小球B，劈形物体A从静止开始释放，则小球在碰到斜面前的运动轨迹是(　　)
A．沿斜面向下的直线 B．竖直向下的直线
C．无规则曲线 D．抛物线

一、对牛顿第一定律的理解
1．导出了惯性的概念
一切物体都具有保持原有运动状态的性质，这就是惯性．
(1)惯性是物体的固有属性，一切物体都具有惯性．惯性大小的唯一量度是物体的质量，物体的质量越大，惯性就越大，运动状态就越难改变．惯性与物体是否受力、怎样受力无关，与物体是否运动、怎样运动无关，与物体所处的地理位置无关．
(2)惯性不是一种力．惯性大小反映了改变物体运动状态的难易程度，物体的惯性越大，它的运动状态就越难以改变．
(3)外力作用于物体上能使物体的运动状态改变，但不能认为克服或改变了物体的惯性．
2．揭示力的本质
力是改变物体运动状态的原因(运动状态指物体的速度)，又根据加速度定义：a＝，有速度变化就一定有加速度，所以可以说：力是使物体产生加速度的原因．
3．牛顿第一定律描述的是理想化状态
牛顿第一定律描述的是物体在不受任何外力时的状态，而不受外力的物体是不存在的．物体不受外力和物体所受合外力为零是有区别的，所以不能把牛顿第一定律当成牛顿第二定律在F＝0时的特例．
【例1】 关于力、运动状态及惯性的说法，下列正确的是(　　)
A．牛顿最早指出力不是维持物体运动的原因．(2009·宁夏理综·14)
B．笛卡尔对牛顿第一定律的建立做出了贡献(2009·宁夏理综·14)
C．一个运动的物体，如果不再受力了，它总会逐渐停下来，这说明，静止状态才是物体长时间不受力时的“自然状态”(2007·海南·1)
D．牛顿认为力的真正效应总是改变物体的速度，而不仅仅是使之运动(2006·广东·1)
E．伽利略根据理想实验推论出，如果没有摩擦，在水平面上的物体，一旦具有某一个速度，将保持这个速度继续运动下去(2006·广东·1)
F．车速越大，刹车后滑行的路程越长，所以惯性越大(2005·广东·1)
[规范思维]

【例2】 (2011·江苏省连云港市一检)就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．采用了大功率的发动机后，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，可以通过科学进步使小质量的物体获得大惯性
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，通过调控人和车的惯性达到行驶目的
[规范思维]

[针对训练1]　我国《道路交通安全法》中规定：各种小型车辆前排乘坐的人(包括司机)必须系好安全带，下列说法正确的是(　　)
A．系好安全带可以减小惯性
B．是否系好安全带对人和车的惯性有影响
C．系好安全带可以防止因车的惯性而造成的伤害
D．系好安全带可以防止因人的惯性而造成的伤害
二、牛顿第三定律的理解与应用
1．作用力与反作用力的关系
作用力与反作用力的关系可总结为“三同、三异、三无关”．
(1)三同
(2)三异
(3)三无关
2．相互作用力与平衡力的比较

作用力和反作用力
二力平衡
不同点
受力物体
作用在两个相互作用的物体上
作用在同一物体上
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，另一个可依然存在，只是不再平衡
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
一定是同性质的力
可以是同性质的力，也可以是不同性质的力
相同点
大小方向
大小相等、方向相反、作用同一条直线上

【例3】 (2009·安徽理综·17)

图3
为了节约能量，某商场安装了智能化的电动扶梯，无人乘行时，扶梯运转得很慢；有人站上扶梯时，它会先慢慢加速，再匀速运转．一顾客乘扶梯上楼，恰好经历了这两个过程，如图3所示．那么下列说法中正确的是(　　)
A．顾客始终受到三个力的作用
B．顾客始终处于超重状态
C．顾客对扶梯作用力的方向先指向左下方，再竖直向下
D．顾客对扶梯作用力的方向先指向右下方，再竖直向下
[规范思维]

[针对训练2]　一物体受绳的拉力作用由静止开始前进，先做加速运动，然后改做匀速运动，最后改做减速运动，则下列说法中正确的是(　　)
A．加速前进时，绳拉物体的力大于物体拉绳的力
B．减速前进时，绳拉物体的力小于物体拉绳的力
C．只有在匀速前进时，绳拉物体的力与物体拉绳的力大小才相等
D．不管物体如何前进，绳拉物体的力与物体拉绳的力大小总相等
【例4】 有人做过这样一个实验：

图4
如图4 所示，把鸡蛋A快速向另一个完全一样的静止的鸡蛋B撞去(用同一部分撞击)，结果每次都是被撞击的鸡蛋B被撞破．则下面说法不正确的是(　　)
A．A对B的作用力的大小等于B对A的作用力的大小
B．A对B的作用力的大小大于B对A的作用力的大小
C．A蛋碰撞瞬间，其内蛋黄和蛋白由于惯性会对A蛋壳产生向前的作用力
D．A蛋碰撞部位除受到B对它的作用力外，还受到A蛋中蛋黄和蛋白对它的作用力，所以所受合力较小
[规范思维]

【例5】 物体静止于水平桌面上，则(　　)
A．桌面对物体的支持力的大小等于物体的重力，这两个力是一对平衡力
B．物体所受的重力和桌面对它的支持力是一对作用力与反作用力
C．物体对桌面的压力就是物体的重力，这两个力是同一种性质的力
D．物体对桌面的压力和桌面对物体的支持力是一对平衡力
[规范思维]

【基础演练】
1．(2011·上海宝山期末)关于牛顿第一定律，下列说法中正确的是(　　)
A．它表明了力是维持物体运动状态的原因
B．它表明了物体具有保持原有运动状态的性质
C．它表明了改变物体的运动状态并不需要力
D．由于现实世界不存在牛顿第一定律所描述的物理过程，所以牛顿第一定律没有用处
2．话说齐天大圣孙悟空被师傅赶回花果山后，闷闷不乐的他有一日飞上天庭漫无目的地到处游玩，不经意间来到一个仙洞里，洞内有一开关，写着“地球自转快慢调节器”，天性顽皮的他便将此开关向“快”那边拨了一下，使地球自转突然快了许多，此瞬间地面上的人会(　　)
A．头向东倒下
B．头向西倒下
C．头向南倒下
D．头向北倒下
3．如图5所示是

图5
一种汽车安全带控制装置的示意图，当汽车处于静止或匀速直线运动状态时，摆锤竖直悬挂，锁棒水平，棘轮可以自由转动，安全带能被拉动．当汽车突然刹车时，摆锤由于惯性绕轴摆动，使得锁棒锁定棘轮的转动，安全带不能被拉动．若摆锤从图中实线位置摆到虚线位置，汽车的可能运动方向和运动状态是(　　)
A．向左行驶、突然刹车
B．向右行驶、突然刹车
C．向左行驶、匀速直线运动
D．向右行驶、匀速直线运动
4．在某停车场，甲、乙两辆同型号的车发生了碰撞事故．甲车司机背部受伤，乙车司机胸部受伤．根据两位司机的伤情可以判定，下列说法中可能正确的是(　　)
A．甲车车头撞了静止的乙车车尾或甲车倒车时车尾撞了静止的乙车车头
B．甲车车头撞了静止的乙车车尾或乙车倒车时车尾撞了静止的甲车车头
C．乙车车头撞了静止的甲车车尾或甲车倒车时车尾撞了静止的乙车车头
D．乙车车头撞了静止的甲车车尾或乙车倒车时车尾撞了静止的甲车车头
5．(2011·临沂模拟)用计算机辅助实验系统(DIS)做验证牛顿第三定律的实验，如图6所示是把两个测力探头的挂钩钩在一起，向相反方向拉动，观察显示器屏幕上出现的结果．观察分析两个力传感器的相互作用随着时间变化的曲线，以下结论不正确的是(　　)

图6
A．作用力与反作用力是同时作用的
B．作用力与反作用力作用在不同的物体上
C．作用力与反作用力大小相等、方向相反
D．作用力与反作用力的合力大小为零
6．卫星、飞船等宇宙空间飞行器，都是由火箭发射到太空的．下面关于飞船与火箭起飞的情形，叙述正确的是(　　)
A．火箭尾部向下喷气，喷出的气体反过来对火箭产生一个反作用力，从而让火箭获得了向上的推力
B．火箭尾部喷出的气体对空气产生一个作用力，空气的反作用力使火箭获得飞行的动力
C．火箭飞出大气层后，由于没有空气，火箭虽然向下喷气，但也无法获得前进的动力
D．飞船进入运行轨道之后，与地球之间不再存在一对作用力与反作用力
7．物体静止在斜面上，如图7所示，下列说法正确的是(　　)

图7
A．物体对斜面的压力和斜面对物体的支持力是一对平衡力
B．物体对斜面的摩擦力和斜面对物体的摩擦力是一对平衡力
C．物体所受重力和斜面对物体的作用力是一对平衡力
D．物体所受重力可以分解为沿斜面向下的力和对斜面的压力
8．(2011·湖南师大附中模拟)关于力和运动的关系，下列说法中不正确的是(　　)
A．力是维持物体运动的条件，同一物体所受到的力越大，它的速度越大
B．作用在运动物体上的某力消失后，物体运动的速度可能不断增加
C．物体保持静止，是由于物体受到的合力为零
D．物体运动状态发生变化，是与作用在物体上的外力分不开的
题号
1
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3
4
5
6
7
8
答案

【能力提升】

9．(2011·烟台模拟)

图8
一只小猫跳起来抓住悬挂在天花板上的竖直木杆，如图8所示，在这一瞬间悬绳断了，设木杆足够长，由于小猫继续上爬，所以小猫离地面高度不变，求此时木杆下降的加速度(设小猫质量为m，木杆的质量为M)．

10．一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，箱与杆的质量为M，环的质量为m，如图9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，则此时箱子对地面的压力大小为多少？

图9