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備戰(zhàn)2020年高考物理 一遍過考點(diǎn)10 牛頓第一、三定律(含解析)

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1、 牛頓第一、三定律 一、牛頓第一定律 1.定義:一切物體總保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài),除非作用在它上面的力迫使它改變這種狀態(tài)。 2.物體具有的保持原來勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)的性質(zhì),叫做慣性。牛頓第一定律也叫慣性定律。 3.決定慣性的唯一物理量是質(zhì)量,所以慣性用質(zhì)量描述。 4.牛頓第一定律定義了慣性,是牛頓運(yùn)動(dòng)定律的基礎(chǔ),同時(shí)它還可以視為牛頓第二定律的特殊情況,即描述F=0,a=0的平衡狀態(tài)。一個(gè)物體保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài),我們就說這個(gè)物體處于平衡狀態(tài)(中學(xué)階段不考慮在無(wú)外力作用下勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的平衡狀態(tài))。 二、牛頓第一定律發(fā)現(xiàn)史 1.亞里士多德:力是物體運(yùn)動(dòng)的原因

2、。 2.伽利略:力不是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因。 3.笛卡兒:如果勻速直線運(yùn)動(dòng)的物體不受外力,它將保持原來的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變。 (亞里士多德、伽利略和笛卡兒的時(shí)代并無(wú)力的概念,這里是為了表述方便借用了力的概念) 4.牛頓:總結(jié)伽利略和笛卡兒的工作,抽象出力的概念,定義慣性。 三、牛頓第三定律 1.定義:相互作用的兩物體間的作用力和反作用力總是大小相等,方向相反,作用在同一條直線上。 2.在牛頓第三定律的補(bǔ)充下,對(duì)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)相同的多個(gè)物體系統(tǒng),就可以同時(shí)使用整體法和隔離法。在使用整體法時(shí),系統(tǒng)內(nèi)力相互抵消。 四、相互作用力與一對(duì)平衡力對(duì)比 相互作用力 一對(duì)平衡力 適用 任何情況

3、 平衡狀態(tài) 性質(zhì) 同一種類(同為重力、彈力或摩擦力) 同一種類或不同種類均可 研究對(duì)象/受力物體 兩個(gè)物體(互為受力物體) 一個(gè)物體 施力物體 兩個(gè)物體(互為施力物體) 其他物體 相同點(diǎn) 大小相等、方向相反、在同一直線上 在一節(jié)火車車廂內(nèi)有一個(gè)光滑的水平桌面,桌上有一個(gè)小球。旁邊的乘客觀察到,如果火車在水平鐵軌上做勻速直線運(yùn)動(dòng),小球在桌面上保持靜止。如果火車做加速直線運(yùn)動(dòng),小球就會(huì)由靜止開始向后運(yùn)動(dòng)。這說明 A.以勻速運(yùn)動(dòng)的車廂為參考系,牛頓第一定律成立 B.以加速運(yùn)動(dòng)的車廂為參考系,牛頓第一定律成立 C.無(wú)論是以勻速運(yùn)動(dòng)的車廂為參考系還是以加

4、速運(yùn)動(dòng)的車廂為參考系,牛頓第一定律都成立 D.無(wú)論是以勻速運(yùn)動(dòng)的車廂為參考系還是以加速運(yùn)動(dòng)的車廂為參考系,牛頓第一定律都不成立 【參考答案】A 【詳細(xì)解析】牛頓運(yùn)動(dòng)定律適用慣性參考系。勻加速運(yùn)動(dòng)的火車是非慣性參考系,牛頓第一定律并不成立,故選A。 1.(2019·江蘇省泰州市高一期末)如圖所示,冰壺在冰面運(yùn)動(dòng)時(shí),可以在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)保持運(yùn)動(dòng)速度的大小和方向不變,我們可以說冰壺有較強(qiáng)的抵抗運(yùn)動(dòng)狀態(tài)變化的“本領(lǐng)”,這里所指的“本領(lǐng)”是冰壺的慣性,則冰壺的慣性大小取決于 A.冰壺的速度 B.冰壺的加速度 C.冰壺的質(zhì)量 D.冰壺受到的合外力 【答案】C 【解析】慣性是物體的固

5、有屬性;而質(zhì)量卻是慣性大小的唯一量度;故慣性的大小取決于冰壺的質(zhì)量;故C正確,ABD錯(cuò)誤。 (2019·河北省石家莊市辛集中學(xué)高一月考)下列關(guān)于力學(xué)問題的幾個(gè)說法中,說法正確的是 A.地球雖大,且有自轉(zhuǎn),但有時(shí)仍可被看做質(zhì)點(diǎn) B.摩擦力方向一定與物體運(yùn)動(dòng)的方向相反 C.放在桌面上的物體受到的支持力是由于物體發(fā)生形變而產(chǎn)生的 D.馬拉車加速前進(jìn),是因?yàn)轳R拉車的力大于車?yán)R的力 【參考答案】A 【詳細(xì)解析】在研究地球繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)的問題時(shí),地球的大小遠(yuǎn)小于太陽(yáng)與地球間的間距,可以被看作質(zhì)點(diǎn),A正確;摩擦力與相對(duì)運(yùn)動(dòng)或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)方向相反,不一定與運(yùn)動(dòng)方向相反,B錯(cuò)誤。物體受到的支

6、持力是由于桌面被擠壓發(fā)生形變,要恢復(fù)原狀對(duì)與桌面接觸的物體產(chǎn)生彈力的作用,C錯(cuò)誤。馬拉車的力與車?yán)R的力是相互作用力,大小相等,車加速前進(jìn)是因?yàn)轳R拉車的力大于車受到的阻力,D錯(cuò)誤。 1.雞蛋與桌面相碰,蛋殼破裂。關(guān)于雞蛋與桌面間的相互作用力,下列說法中正確的是 A.桌面對(duì)雞蛋的力大于雞蛋對(duì)桌面的力 B.桌面對(duì)雞蛋的力小于雞蛋對(duì)桌面的力 C.桌面對(duì)雞蛋的力與雞蛋對(duì)桌面的力大小相等 D.桌面對(duì)雞蛋的力與雞蛋對(duì)桌面的力方向相同 【答案】C 【解析】桌面對(duì)雞蛋的力與雞蛋對(duì)桌面的力是一對(duì)作用力與反作用力,根據(jù)作用力與反作用力的特點(diǎn)可知,二者總是大小相等,方向相反,只是蛋殼和桌面能承受的

7、最大力的大小不同,故只有蛋殼才破碎,選C。 1.(2019·湖北黃岡市高一期末)各個(gè)面都光滑的直角三角體 A 放在光滑的斜面 B 上時(shí),恰好使一直角邊水平,如圖所示,將-個(gè)小球置于該光滑直角邊水平面上,然后將三角體 A 由靜止釋放,則小球在碰到斜面之前的運(yùn)動(dòng)軌跡是 A.平行斜面向下的直線 B.豎直向下的直線 C.無(wú)規(guī)則曲線 D.垂直斜面的直線 2.下列說法正確的是 A.牛頓通過理想斜面實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)力不是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因 B.千克、秒、米和牛頓都是力學(xué)中的基本單位 C.物體靜止時(shí)有慣性,一旦開始運(yùn)動(dòng),便不再保持原有的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),也就失去了慣性 D.法國(guó)科學(xué)家笛卡爾指出

8、:一個(gè)不受外界任何影響的運(yùn)動(dòng)著的物體,將保持原來的運(yùn)動(dòng),一個(gè)靜止的不受外界任何影響的物體,將保持靜止 3.(2019·江蘇省泰州市高一期末)如圖所示,某學(xué)校教室里的磁性黑板上粘掛一些小磁鐵(如圖中“笑臉”),“笑臉”被吸在黑板上可以用于“貼”掛圖等輔助教學(xué)。下列關(guān)于“笑臉”的說法中正確的是 A.“笑臉”受到黑板的磁吸引力大于黑板對(duì)其的彈力才能被吸在黑板上 B.“笑臉”與黑板間存在三對(duì)作用力與反作用力 C.“笑臉”受到三個(gè)力的作用 D.“笑臉”受到的支持力與黑板受到的壓力是一對(duì)平衡力 4.2014年8月19日,一架客機(jī)在起飛不久后遭遇鳥擊,導(dǎo)致兩個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)中的一個(gè)無(wú)法正常工作,下列

9、關(guān)于小鳥和飛機(jī)相撞時(shí)的說法正確的是 A.小鳥對(duì)飛機(jī)的作用力比飛機(jī)對(duì)小鳥的作用力大 B.飛機(jī)對(duì)小鳥的作用力比小鳥對(duì)飛機(jī)的作用力大 C.小鳥對(duì)飛機(jī)的作用力與飛機(jī)對(duì)小鳥的作用力一樣大 D.主動(dòng)撞擊的一方產(chǎn)生的作用力大 5.(2013·海南卷)科學(xué)家關(guān)于物體運(yùn)動(dòng)的研究對(duì)樹立正確的自然觀具有重要作用。下列說法符合歷史事實(shí)的是 A.亞里士多德認(rèn)為,必須有力作用在物體上,物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)才會(huì)改變 B.伽利略通過“理想實(shí)驗(yàn)”得出結(jié)論:運(yùn)動(dòng)必具有一定速度,如果它不受力,它將以這一速度永遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)下去 C.笛卡兒指出:如果運(yùn)動(dòng)中的物體沒有受到力的作用,它將繼續(xù)以同一速度沿同一直線運(yùn)動(dòng),既不停下來也不

10、偏離原來的方向 D.牛頓認(rèn)為,物體具有保持原來勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)的性質(zhì) 6.(2014·北京卷)伽利略創(chuàng)造的把實(shí)驗(yàn)、假設(shè)和邏輯推理相結(jié)合的科學(xué)方法,有力地促進(jìn)了人類科學(xué)認(rèn)識(shí)的發(fā)展。利用如圖所示的裝置做如下實(shí)驗(yàn):小球從左側(cè)斜面的O點(diǎn)由靜止釋放后沿斜面向下運(yùn)動(dòng),并沿右側(cè)斜面上升。斜面上先后鋪墊三種粗糙程度逐漸降低的材料時(shí),小球沿右側(cè)斜面上升到的最高位置依次為1、2、3,根據(jù)三次實(shí)驗(yàn)結(jié)果的對(duì)比,可以得到的最直接的結(jié)論是 A.如果斜面光滑,小球?qū)⑸仙脚cO點(diǎn)等高的位置 B.如果小球不受力,它將一直保持勻速運(yùn)動(dòng)或靜止?fàn)顟B(tài) C.如果小球受到力的作用,它的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)將發(fā)生改變 D.小球

11、受到的力一定時(shí),質(zhì)量越大,它的加速度越小 1.B【解析】由于直角三角體的水平面是光滑的,A又是放在光滑的斜面上,當(dāng)斜面體A在光滑的斜面B上下滑時(shí),小球由于只在豎直方向受力,故小球在碰到斜面之前的運(yùn)動(dòng)軌跡是豎直向下的直線。則B選項(xiàng)正確。 2.D【解析】伽利略通過理想斜面實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)力不是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因,故A錯(cuò)誤;千克、米、秒分別是質(zhì)量、長(zhǎng)度和時(shí)間的單位,都是國(guó)際單位制中的基本單位,牛頓是導(dǎo)出單位,故B錯(cuò)誤;慣性是物體的固有屬性,與運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無(wú)關(guān),只與質(zhì)量有關(guān),故C錯(cuò)誤;法國(guó)科學(xué)家笛卡爾指出:一個(gè)不受外界任何影響的運(yùn)動(dòng)著的物體,將保持原來的運(yùn)動(dòng),一個(gè)靜止的不受外界任何影響的物體,將保持靜

12、止,故D正確。 3.B【解析】“笑臉”受到黑板的吸引力等于受到的彈力,它們是一對(duì)平衡力,故A錯(cuò)誤;“笑臉”受到黑板的作用力有:黑板的吸引力、彈力和摩擦力,有幾個(gè)作用力,就有幾對(duì)作用力和反作用力,所以“笑臉”與黑板間存在三對(duì)作用力與反作用力,故B正確;“笑臉”受重力、靜摩擦力、吸引力和彈力共4個(gè)力,故C錯(cuò)誤;“笑臉”受到的支持力與黑板受到的壓力是一對(duì)作用力與反作用力,故D錯(cuò)誤。 4.C【解析】小鳥撞飛機(jī)的力與飛機(jī)撞小鳥的力是一對(duì)相互作用力,二者大小相等,故ABD錯(cuò)誤,C正確。 5.BCD【解析】亞里士多德認(rèn)為力是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因,A錯(cuò)誤;伽利略通過實(shí)驗(yàn)與推理證明了力不是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因,假如沒有力作用在運(yùn)動(dòng)的物體上,物體將以原來的速度永遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)下去,B正確;笛卡兒指出:如果物體沒有受到力的作用,它將保持原來的勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變,C正確;牛頓在伽利略和笛卡兒的基礎(chǔ)上提出了牛頓第一定律,即認(rèn)為物體具有保持原來勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)的性質(zhì),D正確。 6.A【解析】從實(shí)驗(yàn)中小球的三種運(yùn)動(dòng)情況可以得到,斜面的阻力越小,小球上升的位置越高,如果不受阻力,就會(huì)升到與O點(diǎn)等高處,A正確;而其他選項(xiàng)都不是由實(shí)驗(yàn)直接得到的,需要進(jìn)一步推理或?qū)嶒?yàn)驗(yàn)證,BCD錯(cuò)誤。 7

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