第1講 牛頓運(yùn)動(dòng)定律的理解高考物理總復(fù)習(xí)新教材版

第三章

牛頓運(yùn)動(dòng)定律

第講牛頓運(yùn)動(dòng)定律的理解

「教材閱讀指導(dǎo)］

（對(duì)應(yīng)人教版新教材必修第一冊(cè)頁碼及相關(guān)問題）

KP79?80伽利略用了什么方法揭示了力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系？關(guān)于力和運(yùn)動(dòng)的

關(guān)系經(jīng)歷了哪幾個(gè)階段的不同觀點(diǎn)？

提示：理想實(shí)驗(yàn)的方法。

經(jīng)歷了：亞里士多德的觀點(diǎn)：必須有力作用在物體上，物體才能運(yùn)動(dòng)；沒有

力的作用，物體就要靜止在某個(gè)地方；

伽利略的觀點(diǎn)：力不是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因；

笛卡兒的觀點(diǎn)：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)，既不會(huì)停下來，也不會(huì)偏離原來的方向；

牛頓的觀點(diǎn)：力不是維持物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因，而是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原

因。

儂P82［拓展學(xué)習(xí)］。

BP95［思考與討論］,小紅的根據(jù)是什么？

提示：等式右邊的單位為m4,而體積的單位為nP,由單位關(guān)系可判斷出這

個(gè)公式是錯(cuò)誤的。

IBP65怎樣理解牛頓第三定律中“總是”一詞？

提示：沒有例外，任何物體、任何情況、任意時(shí)刻都這樣。

殛P(guān)67一對(duì)平衡力與一對(duì)作用力和反作用力的主要區(qū)別是什么？

提示：一對(duì)平衡力是作用在同一個(gè)物體上，力的種類不一定相同；一對(duì)作用

力和反作用力是作用在相互作用的兩個(gè)物體上，且力的種類一定相同。

物理觀念回顧與重建I

物理觀念1牛頓第一定律

1.牛頓第一定律

(1)內(nèi)容：一切物體總保持回1勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或畫靜止?fàn)顟B(tài),除非作用在

它上面的力迫使它畫改變這種狀態(tài)。

(2)意義

①揭示了物體的固有屬性：一切物體都有畫慣性,因此牛頓第一定律也被

叫作畫慣性定律。

②揭示了力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系：力不是國維持物體運(yùn)動(dòng)的原因，而是畫改變物

體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因，即力是產(chǎn)生側(cè)加速度的原因。

(3)適用范圍：慣性參考系。如果在一個(gè)參考系中，一個(gè)不受力的物體會(huì)保持

勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)，這樣的參考系叫作慣性參考系，簡稱慣性系。

2.慣性

⑴定義：物體具有保持原來函勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或同靜止?fàn)顟B(tài)的性質(zhì)。

(2)慣性的兩種表現(xiàn)

①物體不受外力作用時(shí)，其慣性表現(xiàn)在保持靜止或向勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。

②物體受外力作用時(shí)，其慣性表現(xiàn)在反抗運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的回改變。

(3)量度：回質(zhì)量是慣性大小的唯一量度，回質(zhì)量大的物體慣性大,畫質(zhì)

量小的物體慣性小。

(4)普遍性：慣性是物體的「同固有屬性,一切物體都具有慣性，與物體的運(yùn)

動(dòng)情況和受力情況回?zé)o關(guān)(選填“有關(guān)”或“無關(guān)”)。

物理觀念2牛頓第二定律單位制

1.牛頓第二定律

(1)內(nèi)容：物體加速度的大小跟它受到的畫作用力成正比,跟它的畫質(zhì)量成

反比，加速度的方向跟畫作用力的方向相同。

⑵表達(dá)式：F=kma,當(dāng)F、機(jī)、。單位采用國際單位制時(shí)&=叵］1,F=畫

(3)適用范圍

①牛頓第二定律只適用于畫慣性參考系。

②牛頓第二定律只適用于甌宏觀物體(相對(duì)于分子、原子)、兩低速運(yùn)動(dòng)(遠(yuǎn)

小于光速)的情況。

2.單位制、基本單位、導(dǎo)出單位

(1)單位制：畫基本單位和同導(dǎo)出單位一起組成了一個(gè)單位制。

①基本量：在物理學(xué)中，只要選定幾個(gè)物理量的單位，就能夠利用物理量之

間的關(guān)系推導(dǎo)出其他物理量的單位，這些被選定的物理量叫作基本量。

②基本單位：基本量的單位。力學(xué)中的基本量有三個(gè)，它們是回質(zhì)量、QU

時(shí)間、回長度,它們的單位千克、秒、米就是基本單位。

③導(dǎo)出量和導(dǎo)出單位：由回基本量根據(jù)物理關(guān)系推導(dǎo)出來的其他物理量叫

作導(dǎo)出量，推導(dǎo)出來的相應(yīng)單位叫作導(dǎo)出單位。

(2)國際單位制的基本單位

物理量名稱物理量符號(hào)單位名稱單位符號(hào)

長度1米m

質(zhì)量m千克(公斤)kg

時(shí)間t秒s

電流I安［培］A

熱力學(xué)溫度T開［爾文］K

物質(zhì)的量〃，(v)摩你］mol

發(fā)光強(qiáng)度/,(/v)坎［德拉］cd

物理觀念3牛頓第三定律

1.作用力和反作用力

兩個(gè)物體之間的作用總是畫相互的。當(dāng)一個(gè)物體對(duì)另一個(gè)物體施加了力，

后一個(gè)物體一定同時(shí)對(duì)前一個(gè)物體也施加了力。物體間相互作用的這一對(duì)力，通

常叫作作用力和反作用力。

2.內(nèi)容

兩個(gè)物體之間的作用力和反作用力總是大小畫相等，方向畫相反，作用在

畫同一條直線上。

3.表達(dá)式：F=-F'o

4.意義：建立了相互作用的物體之間的聯(lián)系，體現(xiàn)了作用力與反作用力的相

互依賴關(guān)系。

,必備知識(shí)夯實(shí)

-堵點(diǎn)疏通

1.牛頓第一定律是根據(jù)實(shí)驗(yàn)得到的定律，可以通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。（）

2.環(huán)繞地球運(yùn)動(dòng)的宇宙飛船處于完全失重狀態(tài)，沒有慣性。（）

3.汽車速度越大，剎車時(shí)越難停下來，表明物體的速度越大，其慣性越大。

（）

4.牛頓第一定律是牛頓第二定律的特例。（）

5.先有作用力，然后才有反作用力。（）

6.人走在松軟土地上下陷時(shí)，人對(duì)地面的壓力大于地面對(duì)人的支持力。（）

7.大小相等，方向相反，作用在同一直線上，而且作用在兩個(gè)物體上的兩個(gè)

力一定是作用力與反作用力。（）

8.力的單位是牛頓，簡稱牛，也屬于基本單位。（）

9.物理公式不僅確定了物理量之間的數(shù)量關(guān)系，同時(shí)也確定了物理量間的單

位關(guān)系。（）

答案l.X2.X3.X4.X5.X6.X7.X8.X9.V

二對(duì)點(diǎn)激活

1.（人教版必修第一冊(cè)-P82-TI改編）（多選）下列對(duì)牛頓第一定律和慣性的分析

正確的是（）

A.飛機(jī)投彈時(shí)，如果當(dāng)目標(biāo)在飛機(jī)的正下方時(shí)投下炸彈，則能擊中目標(biāo)

B.地球自西向東自轉(zhuǎn)，人向上跳起來后，還會(huì)落到原地

C.安全帶的作用是防止汽車剎車時(shí)人由于具有慣性仍向前運(yùn)動(dòng)而發(fā)生危險(xiǎn)

D.向上拋出的物體，在空中向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，肯定受到了向上的作用力

答案BC

解析飛機(jī)投下的炸彈由于慣性做平拋運(yùn)動(dòng)，所以目標(biāo)在正下方時(shí)投彈不能

擊中，A錯(cuò)誤；地球自西向東轉(zhuǎn)，人向上跳起后，由于慣性人也跟地球一起從西

向東運(yùn)動(dòng)，故人仍落到原地，B正確；緊急剎車時(shí)，汽車停止運(yùn)動(dòng)，人由于慣性

仍向前運(yùn)動(dòng)，容易撞傷，所以系上安全帶對(duì)人起到保護(hù)作用，C正確；向上拋出

的物體，由于慣性，在空中繼續(xù)向上運(yùn)動(dòng)，而不是受到向上的作用力，D錯(cuò)誤。

2.（多選）關(guān)于力學(xué)單位制，以下說法中正確的是（）

A.kg、m/s、N等單位為導(dǎo)出單位

B.kg、m、s都是基本單位

C.牛頓第二定律的表達(dá)式/=而以，式中各物理量取國際單位時(shí)女=1

D.在國際單位制中，質(zhì)量的單位可以是kg,也可以是g

答案BC

解析kg為基本單位，故A錯(cuò)誤；kg、m、s是國際單位制中的基本單位，

故B正確；F=kma中質(zhì)量m取“kg”、a取"m/s*'、F取"N”時(shí)k=l,C正確；國

際單位制中質(zhì)量的單位是kg,而不是g,故D錯(cuò)誤。

3.（人教版必修第一冊(cè)P65?拓展學(xué)習(xí)改編）（多選）用計(jì)算機(jī)輔助實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)（DIS）

做驗(yàn)證牛頓第三定律的實(shí)驗(yàn)，把兩個(gè)測力探頭的掛鉤鉤在一起，向相反方向拉動(dòng)，

觀察顯示器屏幕上出現(xiàn)的結(jié)果（如圖所示），分析兩個(gè)力傳感器的相互作用隨著時(shí)

間變化的曲線，以下結(jié)論正確的是（）

A.作用力與反作用力同時(shí)產(chǎn)生

B.作用力與反作用力作用在同一物體上

C.作用力與反作用力大小相等

D.作用力與反作用力的合力為零

答案AC

解析作用力與反作用力總是大小相等、方向相反，分別作用在兩個(gè)物體上,

同時(shí)產(chǎn)生、同時(shí)消失，故A、C正確，B錯(cuò)誤；作用力與反作用力作用在兩個(gè)物

體上，不能求合力，故D錯(cuò)誤。

核心素養(yǎng)發(fā)展與提升|

考點(diǎn)1牛頓第一定律的理解密

［科學(xué)思維梳理］

對(duì)牛頓第一定律的四點(diǎn)說明

(1)明確慣性的概念：牛頓第一定律揭示了一切物體所具有的一種固有屬性

----慣性。

(2)揭示力的本質(zhì)：力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因，而不是維持物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)

的原因。

(3)理想化狀態(tài)：牛頓第一定律描述的是物體不受力時(shí)的狀態(tài)，而物體不受力

的情形是不存在的。在實(shí)際情況中，如果物體所受的合力等于零，與物體不受力

時(shí)的表現(xiàn)是相同的。

(4)與牛頓第二定律的關(guān)系：牛頓第一定律和牛頓第二定律是相互獨(dú)立的。力

是如何改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的問題由牛頓第二定律來回答。牛頓第一定律是經(jīng)過科

學(xué)抽象、歸納推理總結(jié)出來的，而牛頓第二定律是一條實(shí)驗(yàn)定律。

例1伽利略理想斜面實(shí)驗(yàn)是16世紀(jì)力學(xué)發(fā)展的重要起點(diǎn)，如圖，小球從左

側(cè)斜面上的。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

鋪墊三種粗糙程度不同的材料時(shí)，小球沿右側(cè)斜面上升的最高位置依次為圖中1、

2、3,根據(jù)三次實(shí)驗(yàn)結(jié)果的對(duì)比，可以得到最直接的結(jié)論是()

A.斜面的粗糙程度越低，小球上升的位置越高，如果斜面光滑，則小球能

夠到達(dá)與。點(diǎn)等高處

B.如果小球受力平衡，它將一直保持勻速直線運(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.如果小球受力一定，質(zhì)量越大時(shí)，它的加速度越小

［答案］A

［解析］由實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知，斜面的粗糙程度越低，小球上升的位置越高，如

果斜面光滑，小球不會(huì)有能量損失，將上升到與。點(diǎn)等高的位置，故A正確；根

據(jù)題中三次實(shí)驗(yàn)結(jié)果的對(duì)比，不能直接得到B、C項(xiàng)結(jié)論，D項(xiàng)結(jié)論與本實(shí)驗(yàn)無

關(guān)，故B、C、D錯(cuò)誤。

［關(guān)鍵能力升華］

牛頓第一定律的應(yīng)用技巧

(1)應(yīng)用牛頓第一定律分析實(shí)際問題時(shí)，要把生活感受和理論問題聯(lián)系起來深

刻認(rèn)識(shí)力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系，正確理解力不是維持物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因，克服生活中

一些錯(cuò)誤的直觀印象，建立正確的思維習(xí)慣。

(2)如果物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生改變，則物體必然受到不為零的合力作用。因此,

判斷物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)是否改變，以及如何改變，應(yīng)先分析物體所受的合力情況。

［對(duì)點(diǎn)跟進(jìn)訓(xùn)練］

(牛頓第一定律的應(yīng)用)某同學(xué)為了取出如圖所示羽毛球筒中的羽毛球，一手

拿著球筒的中部，另一手用力擊打羽毛球筒的上端，貝女)

羽毛球筒

人-羽毛球

A.此同學(xué)無法取出羽毛球

B.羽毛球會(huì)從筒的下端出來

C.羽毛球筒向下運(yùn)動(dòng)過程中，羽毛球受到向上的摩擦力才會(huì)從上端出來

D.該同學(xué)是在利用羽毛球的慣性

答案D

解析羽毛球筒被手擊打后迅速向下運(yùn)動(dòng)，而羽毛球具有慣性要保持原來的

靜止?fàn)顟B(tài)，所以會(huì)從筒的上端出來，羽毛球筒受到羽毛球?qū)λ蛏系哪Σ亮?，?/p>

羽毛球受到筒對(duì)它向下的摩擦力，故D正確，A、B、C錯(cuò)誤。

考點(diǎn)2牛頓第二定律的理解鐲

［科學(xué)思維梳理］

牛頓第二定律的性質(zhì)

|矢量性|—正與牛方向相同

。與F對(duì)應(yīng)同一時(shí)刻.同時(shí)產(chǎn)生、

|瞬時(shí)性|—?

同時(shí)變化、同時(shí)消失

|因果性|-是產(chǎn)生a的原四

對(duì)應(yīng)同一物體|

_______________二二___________

統(tǒng)一使用國際單位制面畫

|獨(dú)立性|—每一個(gè)力都可以產(chǎn)生各白的加速度|

|只適用于宏觀、低速運(yùn)動(dòng)的物體，不

|局限性"I適用于微觀、高速運(yùn)動(dòng)的粒子

||物體的加速度必須是相對(duì)慣性系而言的|

例2（多選）下列說法正確的是（）

A.對(duì)靜止在光滑水平面上的物體施加一個(gè)水平力，在力剛作用瞬間，物體

立即獲得加速度

B.物體由于做加速運(yùn)動(dòng)，所以才受合力作用

C.b=加。是矢量式，。的方向與尸的方向相同，與速度方向無關(guān)

D.物體所受合力減小，加速度一定減小，而速度不一定減小

［答案］ACD

［解析］由于物體的加速度與合力是瞬時(shí)對(duì)應(yīng)關(guān)系，因此在力剛作用瞬間，

物體會(huì)立即獲得加速度，A正確；根據(jù)因果關(guān)系，合力是產(chǎn)生加速度的原因，即

物體由于受合力作用，才會(huì)產(chǎn)生加速度，B錯(cuò)誤；牛頓第二定律E=是矢量式,

。的方向與尸的方向相同，與速度方向無關(guān)，C正確；由牛頓第二定律知物體所

受合力減小，加速度一定會(huì)減小，而速度的變化由加速度和初速度共同決定，不

一定會(huì)減小，D正確。

「關(guān)鍵能力升華］

合力、速度、加速度間的關(guān)系

（。在質(zhì)量一定時(shí)，物體的加速度由合力決定。合力大小決定加速度大小，合

力方向決定加速度方向。合力恒定，加速度恒定；合力變化，加速度變化。

（2）做直線運(yùn)動(dòng)的物體，只要速度和加速度方向相同，速度就增大；只要速度

和加速度方向相反，速度就減小。

［對(duì)點(diǎn)跟進(jìn)訓(xùn)練］

（牛頓第二定律的理解和簡單應(yīng)用）如圖所示，一木塊在光滑水平面上受一個(gè)

恒力產(chǎn)作用而運(yùn)動(dòng)，前方固定一個(gè)輕質(zhì)彈簧，當(dāng)木塊接觸彈簧后，下列判斷正確

的是（）

A.木塊將立即做勻減速直線運(yùn)動(dòng)

B.木塊將立即做變減速直線運(yùn)動(dòng)

C.在彈簧彈力大小等于恒力尸時(shí)，木塊的速度最大

D.在彈簧壓縮量最大時(shí)，木塊的加速度為零

答案C

解析木塊剛接觸彈簧時(shí)彈簧的形變量較小，彈力小于尸，木塊依舊做加速

運(yùn)動(dòng)，只有彈力大于尸之后，木塊才減速，故A、B錯(cuò)誤，C正確；當(dāng)彈簧壓縮

量最大時(shí)，彈力大于尸，彈力與恒力尸的合力不為零，因此木塊的加速度不為零,

故D錯(cuò)誤。

考點(diǎn)3牛頓第三定律的理解與應(yīng)用鐲

［科學(xué)思維梳理］

1.作用力與反作用力的“六同、三異、二無關(guān)”

（1）“六同”：①大小相同；②性質(zhì)相同；③同一直線；④同時(shí)產(chǎn)生；⑤同時(shí)

變化；⑥同時(shí)消失。

(2)“三異”：①方向不同；②受力物體不同；③產(chǎn)生效果不同。

(3)“二無關(guān)"：①與物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無關(guān)；②與是否和另外物體相互作用無

關(guān)。

2.一對(duì)平衡力和一對(duì)作用力與反作用力的比較

一對(duì)平衡力一對(duì)作用力與反作用力

相同點(diǎn)大小相等、方向相反、作用在同一條直線上

作用對(duì)象同一個(gè)物體兩個(gè)相互作用的不同物體

不不一定同時(shí)產(chǎn)生、同時(shí)變化、一定同時(shí)產(chǎn)生、同時(shí)變化、同

作用時(shí)間

同同時(shí)消失時(shí)消失

點(diǎn)力的性質(zhì)不一定相同一定相同

作用效果可相互抵消不可抵消

例3引體向上是同學(xué)們經(jīng)常做的一項(xiàng)健身運(yùn)動(dòng)。該運(yùn)動(dòng)的規(guī)范動(dòng)作是：兩

手正握單杠，由懸垂開始，上拉時(shí)，下顆須超過單杠面；下放時(shí)，兩臂放直，不

能曲臂。如圖所示，這樣上拉下放，重復(fù)動(dòng)作，達(dá)到健身的目的。關(guān)于做引體向

上動(dòng)作時(shí)人的受力，以下判斷正確的是()

A.在加速上拉過程中，單杠對(duì)人的作用力大于人對(duì)單杠的作用力

B.在加速下放過程中，單杠對(duì)人的作用力與人對(duì)單杠的作用力大小相等

C.懸垂靜止時(shí)，單杠對(duì)人的作用力與人對(duì)單杠的作用力是一對(duì)平衡力

D.在加速下放過程中，某瞬間人可能不受力的作用

【答案】B

［解析］單杠對(duì)人的作用力與人對(duì)單杠的作用力是一對(duì)相互作用力，無論是

上拉過程、下放過程，還是懸垂靜止時(shí)，大小總相等，與人的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無關(guān)，A、

C錯(cuò)誤，B正確；在加速下放過程中，人始終受重力的作用，故D錯(cuò)誤。

［關(guān)鍵能力升華］

應(yīng)用牛頓第三定律應(yīng)注意的問題

（1）對(duì)于任何物體，在任何條件下，牛頓第三定律都是成立的。不能錯(cuò)誤地認(rèn)

為只有物體受力平衡時(shí)，牛頓第三定律才成立。

（2）作用力與反作用力雖然等大反向，但因所作用的物體不同，所產(chǎn)生的效果

往往不同。

（3）作用力與反作用力是兩個(gè)物體間的相互作用力，不牽扯第三個(gè)物體。

［對(duì)點(diǎn)跟進(jìn)訓(xùn)練］

1.（一對(duì)作用力與反作用力與一對(duì)平衡力的辨析）（多選）如圖所示，用水平力

尸把一個(gè)物體緊壓在豎直墻壁上靜止，下列說法中正確的是（）

A.水平力尸跟墻壁對(duì)物體的彈力是一對(duì)作用力與反作用力

B.物體的重力跟墻壁對(duì)物體的靜摩擦力是一對(duì)平衡力

C.水平力尸與物體對(duì)墻壁的壓力是一對(duì)作用力與反作用力

D.物體對(duì)墻壁的壓力與墻壁對(duì)物體的彈力是一對(duì)作用力與反作用力

答案BD

解析水平力尸跟墻壁對(duì)物體的彈力作用在同一物體上，大小相等、方向相

反，且作用在同一條直線上，是一對(duì)平衡力，A錯(cuò)誤；物體在豎直方向上受豎直

向下的重力以及墻壁對(duì)物體豎直向上的靜摩擦力的作用，因物體處于靜止?fàn)顟B(tài)，

故這兩個(gè)力是一對(duì)平衡力，B正確；水平力尸作用在物體上，而物體對(duì)墻壁的壓

力作用在墻壁上，這兩個(gè)力不是一對(duì)平衡力，也不是一對(duì)相互作用力，C錯(cuò)誤；

物體對(duì)墻壁的壓力與墻壁對(duì)物體的彈力是兩個(gè)物體間的一對(duì)相互作用力，是一對(duì)

作用力與反作用力，D正確。

2.（牛頓第三定律的應(yīng)用）下列說法正確的是（）

A.起重機(jī)用鋼索加速吊起貨物時(shí)，鋼索對(duì)貨物的力大于貨物對(duì)鋼索的力

B.子彈能射入木塊是因?yàn)樽訌棇?duì)木塊的力大于木塊對(duì)子彈的阻力

C.大人與小孩相撞時(shí)，大人對(duì)小孩的撞擊力大于小孩對(duì)大人的撞擊力

D.將圖釘按入木板，圖釘對(duì)木板的力和木板對(duì)圖釘?shù)牧Υ笮∈窍嗟鹊?/p>

答案D

解析鋼索對(duì)貨物的力與貨物對(duì)鋼索的力是一對(duì)作用力與反作用力，總是大

小相等，A錯(cuò)誤；子彈對(duì)木塊的力與木塊對(duì)子彈的阻力是一對(duì)作用力與反作用力，

總是大小相等，B錯(cuò)誤；大人對(duì)小孩的撞擊力與小孩對(duì)大人的撞擊力是一對(duì)作用

力與反作用力，總是大小相等，C錯(cuò)誤；圖釘對(duì)木板的力和木板對(duì)圖釘?shù)牧κ且?/p>

對(duì)作用力與反作用力，總是大小相等，D正確。

啟智微專題思想方法3牛頓第三定律在受力分析

中的妙用

1方法概述

在對(duì)物體進(jìn)行受力分析時(shí)，如果不便于分析物體受到的某些力，則可以通過

分析其反作用力來解決問題，牛頓第三定律將起到非常重要的轉(zhuǎn)換研究對(duì)象的作

用，使得我們對(duì)問題的分析思路更靈活、更寬闊。

2常見類型

物體與地面（或其他受力未知的物體）相互作用，求物體對(duì)地面（或其他物體）

的作用力。

3解題思路

（1）根據(jù)所求問題應(yīng)用整體法或隔離法選擇研究對(duì)象。

（2）根據(jù)牛頓第三定律轉(zhuǎn)換研究對(duì)象，進(jìn)行受力分析。

【典題例證】一個(gè)箱子放在水平地面上，箱內(nèi)有一固定的豎直桿，在桿上

套著一個(gè)環(huán)，箱與桿的總質(zhì)量為環(huán)的質(zhì)量為加，如圖所示。已知環(huán)沿桿勻加

速下滑時(shí)，環(huán)與桿間的摩擦力大小為/,則此時(shí)箱對(duì)地面的壓力大小為（）

A.Mg+fB.Mg-f

C.Mg+mgD.Mg-mg

［答案］A

［解析］環(huán)在豎直方向上受重力及桿給它的豎直向上的摩擦力了,受力情況如

圖甲所示，根據(jù)牛頓第三定律，環(huán)應(yīng)給桿一個(gè)豎直向下的摩擦力,故箱子與

桿整體豎直方向上受重力Mg、地面對(duì)它的支持力N及環(huán)給它的摩擦力,受力

情況如圖乙所示，由于箱子處于平衡狀態(tài)，可得N=/'+Mg=f+Mga根據(jù)牛頓

第三定律，箱子對(duì)地面的壓力大小等于地面對(duì)箱子的支持力大小，即N'=Mg+

f,故A正確。

【名師點(diǎn)睛】題中箱對(duì)地面的壓力作用在地面上，因不能以地面為研究對(duì)

象，這時(shí)必須轉(zhuǎn)換研究對(duì)象，先以箱為研究對(duì)象，求地面對(duì)箱的支持力，再通過

牛頓第三定律求箱對(duì)地面的壓力。而求地面對(duì)箱的支持力時(shí)，要先分析箱的受力；

求環(huán)對(duì)桿的摩擦力時(shí)，也要轉(zhuǎn)換研究對(duì)象，先以環(huán)為研究對(duì)象，求桿對(duì)環(huán)的摩擦

力，再通過牛頓第三定律求環(huán)對(duì)桿的摩擦力。

【針對(duì)訓(xùn)練】（多選）如圖，一個(gè)人站在水平地面上的長木板上用力廠向右推

箱子，木板、人、箱子均處于靜止?fàn)顟B(tài)，三者的質(zhì)量均為機(jī)，重力加速度為g,

則（）

如

A.箱子對(duì)木板的摩擦力方向向右

B.木板對(duì)地面的摩擦力方向向左

C.木板對(duì)地面的壓力大小為3〃吆

D.若人用斜向下的力推箱子，則木板對(duì)地面的壓力會(huì)大于3mg

答案AC

解析以箱子為研究對(duì)象，水平方向上，木板對(duì)箱子的摩擦力與人推箱子的

力平衡，所以，木板對(duì)箱子的摩擦力方向向左，根據(jù)牛頓第三定律，箱子對(duì)木板

的摩擦力方向向右，A正確；以木板、人、箱子整體為研究對(duì)象，地面對(duì)木板的

摩擦力為0,所以木板對(duì)地面的摩擦力為0,B錯(cuò)誤；以木板、人、箱子整體為研

究對(duì)象，地面對(duì)木板的支持力與整體所受的重力平衡，所以地面對(duì)木板的支持力

大小為3叫，根據(jù)牛頓第三定律，木板對(duì)地面的壓力大小為3mg,C正確，D錯(cuò)

誤。

課時(shí)作業(yè)|

一、選擇題（本題共8小題，其中第1?6題為單選，第7?8題為多選）

1.（2022.江蘇省鹽城市高三上期中調(diào)研）伽利略曾用如圖所示的“理想實(shí)驗(yàn)”

來研究力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系，則下列符合實(shí)驗(yàn)事實(shí)的是（）

A.小球由靜止開始釋放，“沖”上對(duì)接的斜面

B.沒有摩擦，小球上升到原來釋放時(shí)的高度

C.減小斜面的傾角小球仍然達(dá)到原來的高度

D.繼續(xù)減小斜面的傾角仇最后使它成水平面，小球沿水平面永遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)下去

答案A

解析小球由靜止開始釋放，“沖”上對(duì)接的斜面，這是實(shí)驗(yàn)事實(shí)，故A正

確；因?yàn)樯钪袥]有無摩擦的軌道，所以小球上升到原來釋放時(shí)的高度為推理，

而不是實(shí)驗(yàn)事實(shí)，故B錯(cuò)誤；減小斜面的傾角小球仍然達(dá)到原來的高度，是

在B項(xiàng)基礎(chǔ)上的進(jìn)一步推理，而不是實(shí)驗(yàn)事實(shí)，故C錯(cuò)誤；繼續(xù)減小斜面的傾角

e,最后使它成水平面，小球沿水平面永遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)下去，是在C項(xiàng)的基礎(chǔ)上繼續(xù)推

理得出的結(jié)論，而不是實(shí)驗(yàn)事實(shí)，故D錯(cuò)誤。

2.下列說法正確的是（）

A.牛頓認(rèn)為力不是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因

B.牛頓第一定律、牛頓第二定律都可以通過實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證

C.國際單位制中，kg、m、N是三個(gè)基本單位

No

D.根據(jù)加速度定義式。=M，加速度。由速度變化量△。和所用時(shí)間△，共

同決定

答案A

解析牛頓認(rèn)為力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因，而不是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因，

A正確；牛頓第二定律可以通過實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證，牛頓第一定律不可以通過實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)

證，B錯(cuò)誤；國際單位制中，kg、m是基本單位，N是導(dǎo)出單位，C錯(cuò)誤；加速

度。與△。和4無關(guān)，由合力戶和質(zhì)量機(jī)共同決定，D錯(cuò)誤。

3.圖示情景中，小球相對(duì)于水平桌面向后運(yùn)動(dòng)的原因是（）

“小球在水平方向tFl

有受力,怎么會(huì)開始

運(yùn)動(dòng)？",

沿水平荏軌向前行駛的

動(dòng)車中.豆豆的疑問

A.小球突然失去慣性

B.動(dòng)車突然向前加速

C.動(dòng)車突然向前減速

D.動(dòng)車做勻速直線運(yùn)動(dòng)的速度很大

答案B

解析小球突然相對(duì)水平桌面向后運(yùn)動(dòng)，是因?yàn)閯?dòng)車突然向前加速，因?yàn)閼T

性，小球會(huì)保持原來的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，所以會(huì)相對(duì)于水平桌面向后運(yùn)動(dòng)，故B正確。

4.愛因斯坦曾經(jīng)設(shè)計(jì)了一個(gè)真空中的理想實(shí)驗(yàn)，在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中，當(dāng)電梯（內(nèi)

部為真空）相對(duì)于地球靜止時(shí)，封閉在電梯里的觀察者發(fā)現(xiàn)，從手中釋放的蘋果和

羽毛落到電梯底板上；當(dāng)電梯做自由落體運(yùn)動(dòng)時(shí)，觀察者發(fā)現(xiàn)，從手中釋放的蘋

果和羽毛會(huì)停在空中而不下落。下列關(guān)于這一實(shí)驗(yàn)的說法正確的是（）

A.電梯相對(duì)地球靜止時(shí)，釋放后的蘋果比羽毛先落到電梯底板

B.電梯做自由落體運(yùn)動(dòng)時(shí)，釋放后的蘋果和羽毛受到的合力為零

C.以自由下落的電梯為參考系，牛頓第二定律是成立的

D.在自由下落的電梯里，觀察者不能僅從蘋果和羽毛的運(yùn)動(dòng)現(xiàn)象判斷引力

是否存在

答案D

解析電梯相對(duì)地球靜止時(shí)，由于不受空氣阻力，釋放后的蘋果和羽毛均做

自由落體運(yùn)動(dòng)，故二者同時(shí)落到電梯底板上，A錯(cuò)誤；電梯做自由落體運(yùn)動(dòng)時(shí)，

釋放后的蘋果和羽毛同樣只受重力作用，B錯(cuò)誤；牛頓第二定律成立的條件是必

須在慣性參考系中，即選擇靜止或做勻速直線運(yùn)動(dòng)的物體為參考系，而自由下落

的電梯不是慣性參考系，因此以自由下落的電梯為參考系，牛頓第二定律是不成

立的，C錯(cuò)誤；由于自由下落的電梯不是慣性參考系，牛頓第二定律不成立，則

觀察者不能僅憑此時(shí)蘋果和羽毛的運(yùn)動(dòng)現(xiàn)象判斷兩個(gè)物體的受力情況，D正確。

5.（2021.廣東省珠海市高三二模）滑沙是能夠放松和解壓的新興旅游項(xiàng)目，游

客坐在一塊板上沿沙山斜坡下滑，其過程可以簡化為一物塊沿傾斜角為。的斜面

下滑，如圖所示，若物塊所受阻力的大小與速度大小的關(guān)系滿足/=依依為定值）,

則（）

A.物塊做勻加速直線運(yùn)動(dòng)

B.如果斜面足夠長，物塊最后做勻速直線運(yùn)動(dòng)

C.物塊做加速度逐漸增大的加速運(yùn)動(dòng)

D.物塊初始時(shí)刻加速度最小

答案B

解析對(duì)物塊受力分析，根據(jù)牛頓第二定律，得〃zgsine-初:〃妝，可知，隨

著速度增加，加速度逐漸減小，如果斜面足夠長，當(dāng)〃zgsin。-依=0時(shí)，物塊受

力平衡，做勻速直線運(yùn)動(dòng)，故B正確，A、C、D錯(cuò)誤。

6.如圖所示，質(zhì)量為m的木塊在質(zhì)量為M的長木板上以加速度。水平向右加

速滑行，長木板與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為川，木塊與長木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為〃2,

若長木板仍處于靜止?fàn)顟B(tài)，則長木板對(duì)地面的摩擦力大小和方向一定為（）

...

A.fj.i（m+M）g,向左

B.〃2"吆，向右

C.總mg+ma,向右

D.〃叩g+〃2Mg,向左

答案B

解析長木板處于靜止?fàn)顟B(tài)，水平方向受兩個(gè)力：木塊對(duì)長木板