备战2020年高考物理 一遍过考点10 牛顿第一、三定律（含解析）

牛顿第一、三定律一、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、在同一直线上在一节火车车厢内有一个光滑的水平桌面，桌上有一个小球。旁边的乘客观察到，如果火车在水平铁轨上做匀速直线运动，小球在桌面上保持静止。如果火车做加速直线运动，小球就会由静止开始向后运动。这说明A以匀速运动的车厢为参考系，牛顿第一定律成立B以加速运动的车厢为参考系，牛顿第一定律成立C无论是以匀速运动的车厢为参考系还是以加速运动的车厢为参考系，牛顿第一定律都成立D无论是以匀速运动的车厢为参考系还是以加速运动的车厢为参考系，牛顿第一定律都不成立【参考答案】A【详细解析】牛顿运动定律适用惯性参考系。匀加速运动的火车是非惯性参考系，牛顿第一定律并不成立，故选A。1（2019江苏省泰州市高一期末）如图所示，冰壶在冰面运动时，可以在较长时间内保持运动速度的大小和方向不变，我们可以说冰壶有较强的抵抗运动状态变化的“本领”，这里所指的“本领”是冰壶的惯性，则冰壶的惯性大小取决于A冰壶的速度B冰壶的加速度C冰壶的质量D冰壶受到的合外力【答案】C【解析】惯性是物体的固有属性；而质量却是惯性大小的唯一量度；故惯性的大小取决于冰壶的质量；故C正确，ABD错误。（2019河北省石家庄市辛集中学高一月考）下列关于力学问题的几个说法中，说法正确的是A地球虽大，且有自转，但有时仍可被看做质点B摩擦力方向一定与物体运动的方向相反C放在桌面上的物体受到的支持力是由于物体发生形变而产生的D马拉车加速前进，是因为马拉车的力大于车拉马的力【参考答案】A【详细解析】在研究地球绕太阳公转的问题时，地球的大小远小于太阳与地球间的间距，可以被看作质点，A正确；摩擦力与相对运动或相对运动趋势方向相反，不一定与运动方向相反，B错误。物体受到的支持力是由于桌面被挤压发生形变，要恢复原状对与桌面接触的物体产生弹力的作用，C错误。马拉车的力与车拉马的力是相互作用力，大小相等，车加速前进是因为马拉车的力大于车受到的阻力，D错误。1鸡蛋与桌面相碰，蛋壳破裂。关于鸡蛋与桌面间的相互作用力，下列说法中正确的是A桌面对鸡蛋的力大于鸡蛋对桌面的力B桌面对鸡蛋的力小于鸡蛋对桌面的力C桌面对鸡蛋的力与鸡蛋对桌面的力大小相等D桌面对鸡蛋的力与鸡蛋对桌面的力方向相同【答案】C【解析】桌面对鸡蛋的力与鸡蛋对桌面的力是一对作用力与反作用力，根据作用力与反作用力的特点可知，二者总是大小相等，方向相反，只是蛋壳和桌面能承受的最大力的大小不同，故只有蛋壳才破碎，选C。1（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2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3（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42014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5（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6（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1B【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。2D【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。3B【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。4C【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。5BCD【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。6A【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。7