本章复习与测试课堂实录【2】

牛顿运动定律复习

本讲知识在高考中要求较高，单一命题考查物理学史和物理思想，难度较低，交汇命题以牛顿第二定律、受力分析、圆周运动、功能关系等知识为载体，考查牛顿第三定律，难度较高。因此复习本讲时应掌握：

1个概念——惯性

2个定律——牛顿第一定律、牛顿第三定律

4位物理学家——亚里士多德、伽利略、笛卡儿、牛顿对力和运动之间关系的观点

1个区别——平衡力与作用力、反作用力的区别

1种思想方法——转换对象法在受力分析中的应用

[力和运动关系的理解] 1．下列说法正确的是(

) A．物体不受外力作用时，一定处于静止状态

B．要使物体运动必须有力作用，否则物体将静止

C．要使物体静止必须有力作用，否则物体将运动

D．物体不受外力作用时，总保持原来的匀速直线运动状态或静止状态

解析：选D

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，B、C错误；物体不受外力作用时，将处于匀速直线运动状态或静止状态，A错误，D正确。

[牛顿第一定律和惯性的理解] 2．一列以速度v匀速行驶的列车内有一水平桌面，桌面上A处有一相对桌面静止的小球。由于列车运动状态的改变，车厢中的旅客发现小球沿如图(俯视图)中的虚线从A点运动到B点，则说明列车是减速且在向南拐弯的图是(

)

解析：选A

由于列车原来做匀速运动，小球和列车保持相对静止，现在列车要减速，由于惯性，小球必向前运动，C、D错误；又因列车要向南拐弯，由于惯性，小球相对桌面向北运动，A正确，B错误。

[牛顿第三定律的理解] 3．[多选]用计算机辅助实验系统做验证牛顿第三定律的实验，点击实验菜单中“力的相互作用”。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如图所示。观察分析两个力传感器的相互作用力随时间变化的曲线，可以得到的实验结

论是(

)

A．作用力与反作用力同时存在

B．作用力与反作用力作用在同一物体上

C．作用力与反作用力大小相等

D．作用力与反作用力方向相反

解析：选ACD

由题图可知：两个力传感器的相互作用力属于作用力和反作用力，它们同时存在、大小相等、方向相反、作用在两个物体上，故A、C、D正确。

[相互作用力与平衡力的区别] 4．某教室里的磁性黑板上粘挂一个小磁铁，小磁铁被吸在黑板上可以用于“贴”挂图或试题答案等纸张，如图所示。关于小磁铁，下列说法中正确的是(

)

A．磁铁受到的磁吸引力大于受到的弹力才能被吸在黑板上

B．磁铁与黑板间在水平方向上存在两对作用力与反作用力

C．磁铁受到五个力的作用

D．磁铁受到的支持力与黑板受到的压力是一对平衡力

解析：选B

磁铁受到重力、磁吸引力、黑板的弹力和静摩擦力共四个力的作用，其中重力与静摩擦力、磁吸引力与弹力分别是一对平衡力，它们大小相等、方向相反，故A、C错误；磁铁与黑板间在水平方向上存在着相互的磁吸引力和弹力这样两对作用力与反作用力，B正确；磁铁受到的支持力与黑板受到的压力都是弹力，是一对作用力与反作用力，一对平衡力必须是同一个物体受到的两个力，D错误。

【对应学生用书P35】

考点一

物理学史

物理学家

亚里士多德

伽利略

国籍

古希腊

意大利

观点

力是维持物体运动状态的原因

通过理想斜面实验提出力是改变物体运动状态的原因，

被称为物理学中的“福尔摩斯”

笛卡儿

牛顿

法国

英国

1．[多选](2013·海南高考)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：一旦物体具有某一

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

解析：选BCD

亚里士多德认为物体的运动需要力来维持，A错误；伽利略通过“理想实验”得出：一旦物体具有某一速度，如果它不受力，它将以这一速度永远运动下去，B正确；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，C正确；由牛顿第一定律知，D正确。

2．[多选](2015·金华质检)早期物理学家关于惯性有下列说法，其中正确的是

(

) A．物体抵抗运动状态变化的性质是惯性

B．没有力的作用，物体只能处于静止状态

C．行星在圆周轨道上保持匀速率运动的性质是惯性

D．运动物体如果没有受到力的作用，将继续以同一速度沿同一直线运动

解析：选AD

物体不受外力作用时，将保持静止或匀速直线运动状态，物体具有保持原来运动状态不变的性质叫惯性，也可以说抵抗运动状态变化的性质是惯性，A、D正确；没有力的作用时物体处于平衡状态，即物体处于静止或匀速直线运动状态，B错误；行星在圆周轨道上做匀速圆周运动，是因为受到万有引力的作用产生向心加速度，速度方向时刻在改变，C错误。

3．(2015·武汉部分重点中学联考)伽利略和牛顿都是物理学发展史上最伟大的科学家，巧合的是，牛顿就出生在伽利略去世后第二年。下列关于力和运动关系的说法中，不属于他们观点的是(

) A．自由落体运动是一种匀变速直线运动

B．力是使物体产生加速度的原因

C．物体都具有保持原来运动状态的属性，即惯性

如果运动中的物体不受力的作用，它将以同一速度沿同一直线运动，既不停下来也不改变方向

牛顿运动定律

D．力是维持物体运动的原因

解析：选D

A项是伽利略的观点，B、C两项是牛顿的观点，D项是亚里士多德的观点。

考点二

牛顿第一定律和惯性

1．牛顿第一定律

(1)内容：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)意义：①揭示了物体的固有属性：一切物体都有惯性，因此牛顿第一定律又叫惯性定律；

②揭示了力与运动的关系：力不是维持物体运动的原因，而是改变物体运动状态的原因，即力是产生加速度的原因。

2．惯性

(1)定义：物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质。

(2)量度：质量是惯性大小的唯一量度，质量大的物体惯性大，质量小的物体惯性小。

(3)普遍性：惯性是物体的固有属性，一切物体都具有惯性，与物体的运动情况和受力情况无关。

对牛顿第一定律的理解

(1)明确惯性的概念：一切物体都具有的一种固有属性——惯性。

(2)揭示力的本质：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。

(3)理想化状态：牛顿第一定律描述的是物体不受外力的状态，而物体不受外力的情形是不存在的。在实际情况中，如果物体所受的合力等于零，则与物体不受外力时的表现是相同的。

[例1]

关于牛顿第一定律的说法中正确的是(

) A．由牛顿第一定律可知，物体在任何情况下始终处于静止状态或匀速直线运动状态

B．牛顿第一定律只是反映惯性大小的，因此也叫惯性定律

C．牛顿第一定律反映了物体不受外力作用时的运动规律，因此，物体在不受力时才有惯性

D．牛顿第一定律既揭示了物体保持原有运动状态的原因，又揭示了运动状态改变的原因

[解析]

牛顿第一定律揭示了两方面问题：①物体在任何时候都有惯性，故选项C错。不受力时惯性表现为物体处于静止状态或匀速直线运动状态，故选项A错。②揭示了力和运动的关系即力是改变物体运动状态的原因，所以选项D正确。牛顿第一定律揭示了这两方面问题，不只是反映惯性大小，故选项B错。

[答案]

D

4．某人乘坐列车时发现，车厢的双层玻璃窗内积水了。列车进站过程中，他发现水面的形状是下图中的(

)

解析：选C

列车进站时刹车，速度减小，而水由于惯性仍要保持原来较大的速度，所以水向列车行驶的方向涌，液面形状和C图一致。

考点三

牛顿第三定律

[考查频度：★★★☆☆]

1．牛顿第三定律的内容：两个物体之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．牛顿第三定律的意义：建立了相互作用物体之间的联系及作用力与反作用力的相互依赖关系。

1．作用力与反作用力的三个关系

2．相互作用力与平衡力的比较

一对平衡力

作用在同一物体上

不同点

力的性质不一定相同

不一定同时产生、同时消失

作用效果可相互抵消

相同点

一对作用力和反作用力

作用在两个相互作用的

不同物体上

一定是相同性质的力

一定同时产生、同时消失

作用效果不可抵消

大小相等，方向相反，作用在同一条直线上

[例2]

(2015·福州模拟)汽车拉着拖车在平直的公路上运动，下列说法中正确的是(

) A．汽车能拉着拖车前进是因为汽车对拖车的拉力大于拖车对汽车的拉力

B．汽车先对拖车施加拉力，然后才产生拖车对汽车的拉力

C．匀速前进时，汽车对拖车的拉力等于拖车向后拉汽车的力；加速前进时，汽车对拖车的拉力大于拖车向后拉汽车的力

D．拖车加速前进，是因为汽车对拖车的拉力大于地面对拖车的摩擦阻力；汽车加速前进是因为地面对汽车向前的作用力大于拖车对它的拉力

[解析]

汽车对拖车的拉力与拖车对汽车的拉力是一对相互作用力，而一对相互作用力总是大小相等，A、C错误；因一对相互作用力总是同时产生，B错误；拖车加速前进是因为汽车对拖车的拉力大于地面对拖车的摩擦阻力，汽车加速前进是因为地面对汽车向前的作用力大于拖车对它的拉力，D正确。

[答案]

D [例3]

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，箱与杆的总质量为M，环的质量为m，如图所示，已知环沿杆匀加速下滑时，环与杆间的摩擦力大小为Ff，则此时箱对地面的压力大小是(

)

A．(M＋m)g

B．Ff＋mg

C．Ff＋Mg

D．Ff＋(M＋m)g

[解析]

箱子和杆处于静止状态，由力的平衡条件得，地面对箱子的支持力FN＝F′f＋Mg＝Ff＋Mg

根据牛顿第三定律，箱子对地面的压力大小等于地面对箱子的支持力大小，则

F′N＝FN＝Ff＋Mg

[答案]

C [感悟升华] “转移对象法”在受力分析中的应用

“转移对象法”在受力分析中的应用，其本质是牛顿第三定律的应用。由于作用力与反作用力的关系，当待求的某个力不容易求时，可先求它的反作用力，再反过来求待求力。如求压力时，可先求支持力。

5．如图所示，人站立在体重计上，下列说法正确的是(

)

A．人对体重计的压力和体重计对人的支持力是一对平衡力

B．人对体重计的压力和体重计对人的支持力是一对作用力和反作用力

C．人所受的重力和人对体重计的压力是一对平衡力

D．人所受的重力和人对体重计的压力是一对作用力和反作用力

解析：选B

人对体重计的压力与体重计对人的支持力是一对作用力与反作用力，A错误，B正确；人所受的重力与人对体重计的压力大小相等、方向相同，既不是平衡力，也不是作用力和反作用力，C、D错误。

6．(2015·唐山模拟)牛顿在总结C·雷恩、J·沃利斯和C·惠更斯等人的研究结果后，提出了著名的牛顿第三定律，阐述了作用力和反作用力的关系，从而与牛顿第一定律和牛顿第二定律形成了完整的牛顿力学体系。下列关于作用力和反作用力的说法正确的是(

) A. 物体先对地面产生压力，然后地面才对物体产生支持力

B．物体对地面的压力和地面对物体的支持力互相平衡

C．人推车前进，人对车的作用力大于车对人的作用力

D．物体在地面上滑行，不论物体的速度多大，物体对地面的摩擦力与地面对物体的摩擦力始终大小相等

解析：选D

由作用力和反作用力的同时性知，A错误；B项中两力为作用力和反作用力，B错误；作用力和反作用力大小相等，C错误，D正确。

7．(2015·黄冈模拟)如图所示，质量为M＝60 kg的人站在水平地面上，用定滑轮装置将质量为m＝40 kg的重物送入井中。当重物以2 m/s2的加速度加速下落时，忽略绳子和定滑轮的质量及定滑轮的摩擦，则人对地面的压力大小为(g取10 m/s2)

(

)

A．200 N

B．280 N

C．320 N

D．920 N 解析：选B

设人对绳的拉力大小为F，对重物m应用牛顿第二定律得mg－F＝ma；由牛顿第三定律可知，绳对人向上的拉力F′与人对绳的拉力F等大反向，设地面对人的支持力为FN，对人应用平衡条件可得F′＋FN＝Mg，解得FN＝Mg－mg＋ma＝280 N，由牛顿第三定律可知，人对地面的压力与地面对人的支持力大小相等，故人对地面的压力大小为280 N，B正确。