新高考物理一轮复习分层提升练习专题14 牛顿三大定律（原卷版）.doc

专题14牛顿三大定律

导练目标

导练内容

目标1

牛顿第一定律和惯性

目标2

牛顿第三定律

目标3

牛顿第二定律及瞬时加速度问题

【知识导学与典例导练】

牛顿第一定律和惯性

1.牛顿第一定律：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。

(1)揭示了物体的惯性：不受力的作用时，一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态。

(2)揭示了力的作用对运动的影响：力是改变物体运动状态的原因。

2．对惯性的理解

(1)保持“原状”：物体在不受力或所受合外力为零时，惯性表现为使物体保持原来的运动状态(静止或匀速直线运动)。

(2)反抗改变：物体受到外力时，惯性表现为抗拒运动状态改变。惯性越大，物体的运动状态越难以被改变。

(3)惯性的量度：质量是物体惯性大小的唯一量度，质量越大，惯性越大，与物体的速度和受力情况无关。

3．牛顿第一、第二定律的关系

(1)牛顿第一定律是以理解实验为基础，经过科学抽象、归纳推理总结出来的，牛顿第二定律是实验定律。

(2)牛顿第一定律不是牛顿第二定律的特例，它揭示了物体运动的原因和力的作用对运动的影响；牛顿第二定律则定量指出了力和运动的联系。

【例1】水平仪的主要测量装置是一个内部封有液体的玻璃管，液体中有一气泡，水平静止时，气泡位于玻璃管中央，如图所示。一辆在水平轨道上行驶的火车车厢内水平放置两个水平仪，一个沿车头方向，一个垂直于车头方向。某时刻，气泡位置如图2所示，则此时关于火车运动的说法可能正确的是（）

A．加速行驶，且向左转弯

B．加速行驶，且向右转弯

C．减速行驶，且向左转弯

D．减速行驶，且向右转弯

牛顿第三定律

1.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.作用力与反作用力的特点

(1)三同：①同大小；②同变化；③同性质

(2)三异：①方向不同；②受力物体不同；③产生的效果不同

(3)二无关：①与相互作用的物体运动状态无关；②与是否和其他物体相互作用无关；

3.作用力和反作用力与一对平衡力的区别

名称

项目

作用力与反作用力

一对平衡力

作用对象

两个相互作用的不同物体

同一个物体

作用时间

一定同时产生、同时消失

不一定同时产生、同时消失

力的性质

一定相同

不一定相同

作用效果

不可抵消

可相互抵消

【例2】2021年9月20日，我国天舟三号火箭在海南文昌发射中心发射升空，大约经历597秒后，飞船进入预定轨道并进行正常工作，这是我国载人航天工程的第20次发射任务，也是长征系列运载火箭的第389次飞行。如图所示，火箭点火升空。燃料燃烧后的燃气以很大的速度从火箭喷口喷出，火箭获得推力而升空，则（）

A．火箭获得的推力来自空气

B．喷出燃气对火箭的作用力与火箭的重力是一对作用力与反作用力

C．喷出燃气对火箭的作用力与火箭对喷出燃气的作用力是一对作用力与反作用力

D．火箭飞离大气层后，不受重力作用

牛顿第二定律及瞬时加速度问题

1.牛顿第二定律：物体加速度的大小跟它受到的作用力成正比、跟它的质量成反比，加速度的方向跟作用力的方向相同。

2.表达式：F＝ma，其中F为物体受到的合外力。

3.牛顿第二定律的五个特性

4.合力、加速度、速度之间的决定关系

(1)不管速度是大是小，或是零，只要合力不为零，物体都有加速度。

(2)a＝eq\f(Δv,Δt)是加速度的定义式，a与Δv、Δt无必然联系；a＝eq\f(F,m)是加速度的决定式，a∝F，a∝eq\f(1,m)。

(3)合力与速度同向时，物体加速运动；合力与速度反向时，物体减速运动。

【例3】某人把一根细绳的下端绑着一支圆珠笔，上端临时固定在地铁竖直扶手上。地铁起动后的某段运动过程中，细绳偏离了竖直方向，他用手机拍摄了当时的照片，拍摄方向跟地铁前进方向垂直（）

A．从图中可以判断地铁的运动方向

B．从图中可以判断地铁的加速度方向

C．若细绳与杆子的夹角增大，则地铁速度增大

D．若细绳与杆子的夹角增大，则地铁的加速度减小

5.牛顿第二定律的瞬时加速度问题

（1）轻绳、轻杆、硬接触面模型的特点：

对于轻绳、轻杆和硬接触面这类物体认为是一种不发生明显形变就能产生弹力的物体，剪断(或脱离)后，其弹力立即改变或消失，不需要形变恢复时间。

①在瞬时问题中，其弹力可以看成是瞬间改变的。

②一般题目中所给细绳、轻杆和接触面等在不加特殊说明时，均可按此模型处理。二、弹力不能瞬间改变的情形。

（2）弹簧、橡皮绳模型的特点

①当弹簧、橡皮绳的两端与物体相连时，由于物体具有惯性，弹簧、橡皮绳的形变量不会瞬间发生突变。

②在求解瞬时加速度的问题中，其弹力的大小可认为是不变的，即弹簧或橡皮绳的弹力不发生突变。

【例4】物块A1、A2、B1和B