3.牛顿运动定律专题复习

高考综合复习—牛顿运动定律专题牛顿运动定律知识网络考纲要求内容要求牛顿运动定律、牛顿定律的应用超重与失重II I实验：验证牛顿运动定律命题规律从近几年的高考考点分布可以看出：本章主要考查考生能否准确理解牛顿第一定律；要求加深理解牛顿第二定律，熟练掌握其应用，尤其是穿插的物体受力分析方法；理解牛顿第三定律；理解超重和失重；理解掌握本专题的重点实验方法、原理等。

本章考查的重点是牛顿第二定律，每年均考，而牛顿第一定律和第三定律在牛顿第二定律的应用中得到完美体现。

与斜面、轻质弹簧、圆周运动等内容综合的题目，在高考中频繁出现。

牛顿运动定律是力学的基本规律，是力学的核心知识，在整个物理学中占有非常重要的地位。

因此本章知识在以后的高考中应是命题的热点。

同时还需要与实际生活、生产和科学事件中有关问题联系。

复习策略1．应用牛顿定律解决力学问题的关键是对研究对象进行受力分析。

首先是选取研究对象，有时将物体隔离，进行受力分析比较方便，有时将几个物体看成一个整体来进行研究更为简捷，到底选用哪个物体或者是否选用整体作为研究对象，得有一定的经验和技巧，不能仅听教师的经验之谈和总结的条文，还须自己通过做一定量的习题，在解题过程中去体验和总结、变成自己的知识和技能。

对研究对象进行受力分析可以根据力的概念与力的产生条件，但更重要的是注意结合物体的运动状态，这正是动力学的精髓。

做匀加速直线运动的物体，不仅受到的合外力一定不是零，且合外力的方向一定与物体的加速度方向相同；做曲线运动的物体所受到的合力一定不是零，且不与运动方向相同。

根据运动状态去分析判断物体的受力情况是十分简捷而又重要的方法。

2．要注意选择适当的坐标系，这样会对建立方程和求解带来方便。

根据牛顿第二定律可知，加速度是由合外力产生的，加速度的方向就是合外力的方向，因此在解决这类问题时，通常选取一个坐标轴与加速度一致的方向来建立坐标系。

同时要注意根据实际情况灵活地建立坐标系。

3．要注意加速度与合外力的瞬时对应关系。

在解决物体所受的力既不是恒力又无规律的情况时，就要分析加速度与合外力的瞬时对应关系，按照时间的先后，逐次分析物体的受力情况和合外力产生的加速度，以及引起物体运动的性质、运动状态的改变。

4．要注意力的独立作用原理在解题过程中的应用，即某方向上的力或合力对应该方向的加速度，对于正交分解力较多较麻烦时，可考虑分解加速度，不同方向的加速度分量对应不同方向上的合力，分别列出动力学方程，可使计算量大大减少。

5．要注意题目的归类整理，题目是成千上万的，但题型就相对少得多了，及时的归类整理，可收到事半功倍的效果。

第一部分牛顿第一定律和牛顿第三定律知识要点梳理知识点—牛顿第一定律▲知识梳理一、力与物体运动的关系亚里士多德的观点：必须有力作用在物体上，物体才能运动；没有力的作用，物体就不会运动。

所以说力是维持物体运动的原因。

伽利略的观点：以一定速度在水平面上运动的物体，如果没有摩擦力，物体将保持原有速度继续运动下去。

笛卡儿的观点：除非物体受到外力作用，否则物体将会永远保持其静止或匀速直线运动状态，永远不会沿曲线运动。

二、牛顿第一定律1．定律内容：一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，直到有外力迫使它改变这种状态为止。

2．惯性：物体保持原来的匀速直线运动状态或静止状态的性质叫做惯性一切物体都有惯性，惯性是物体的固有性质。

质量是物体惯性大小的唯一量度。

3．理想实验：也叫假想实验。

它是在可知的经验事实基础上采用科学的抽象思维来展开的实验，是人们在思想上塑造的理想过程。

牛顿第一定律是通过理想斜面实验得出的，它不能由实际的实验来验证。

4．几点说明：（1）牛顿第一定律指出了力是改变物体运动状态的原因，为牛顿第二定律的提出作出了准备。

（2）牛顿第一定律明确指出适用于一切物体。

这就包括地上的物体和天上的物体，这是人类思想史上的一次跨越，把地上的物体运动规律与天上的物体运动规律统一起来。

（3）牛顿第一定律不能看作牛顿第二定律的特殊情况，牛顿第一定律研究的是不受外力的理想情况，与受合外力为零不是一回事。

（理想与现实是不能等同的）▲疑难导析一、对牛顿第一定律内容的理解1．明确惯性的概念“一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态”，揭示了物体所具有的一个重要属性—惯性，即物体总保持匀速直线运动状态或静止状态的性质。

2．确定了力的实质“除非作用在它上面的力迫使它改变这种运动状态”，实际上是对力的本质的定义，即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。

对这一点要切实理解。

同学们常常受一些错误生活经验的误导，认为有力作用的物体，物体才能运动，其原因是没有全面正确地对物体进行受力分析。

3．定性揭示了力和运动的关系牛顿这一定律指出了物体不受力作用时的运动规律，它描述的只是一种理想状态，而实际中不受外力作用的物体是不存在的，当物体受外力时，但所受外力作用为零时，其作用效果跟不受力作用时相同。

因此，我们可以把理想情况“不受力作用”理解为实际情况中的“所受合外力为零”。

二、对惯性的理解1．惯性是物体的一种固有属性，一切物体都具有惯性。

2．惯性的大小和有无与物体的运动状态、受力情况均无关，不论物体处于怎样的运动状态，惯性总是存在的。

当物体静止时，它一直“想”保持这种静止状态；当物体运动时，它一直“想”保持这一速度做匀速直线运动。

3．惯性的大小只与物体的质量有关，质量大的物体惯性大，质量小的物体惯性小。

：在向前行驶的客车上驾驶员和乘客的身体姿势如图所示，则对客车运动情况的判断正确的是（）A．客车一定做匀加速直线运动B．客车一定做匀速直线运动C．客车可能是突然减速D．客车可能是突然加速答案：C解析：从题图中可以看出，人的身体倒向车前进的方向，说明此时车突然减速。

因为当车突然减速时，脚随车减速速度减小了，但身体上部由于惯性仍然保持原来的运动状态，所以人会向前倒。

知识点二—牛顿第三定律▲知识梳理1．定律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．几点说明（1）作用力和反作用力同时产生、同时消失，同种性质，作用在不同的物体上各产生其效果，不会相互抵消。

（2）作用力和反作用力的关系与物体的运动状态无关。

（3）和平衡力的区别：一对平衡力是作用在同一物体上的，且力的性质可以不同。

（4）借助牛顿第三定律可以变换研究对象，从一个物体的受力分析讨论到另一个物体的受力分析。

▲疑难导析对牛顿第三定律的理解1．定律中的“总是”二字说明对于任何物体，在任何条件下牛顿第三定律都是成立的。

2．牛顿第三定律只对相互作用的两个物体成立，因为大小相等、方向相反、作用在两个物体上且作用在同一条直线上的两个力，不一定是作用力与反作用力。

3．牛顿第三定律说明了作用力与反作用力中，若一个产生或消失，则另一个必须同时产生或消失，否则其间的相等关系就不成立了。

4．作用力与反作用力有如下说明：“四同”（同大小、同时存在、同性质、共线）；“三异”（反向、异体、不同效果）；“三无关”（与什么物体无关，与相互作用的两物体的运动状态无关，与是否和另外的物体相互作用无关）。

5．牛顿第三定律的实验性：牛顿第三定律是一个实验定律，可用实验方法验证作用力与反作用力大小是相等的。

如甲、乙两队进行拔河比赛，无论胜败如何，甲、乙两队拉绳子的力是大小相等、方向相反的。

：在一次学校组织的拔河比赛中甲队胜、乙队负，在分析总结会上，同学们关于胜负的讨论有以下几种说法，正确的是（）A．由于甲胜、乙负，所以甲拉乙的力大于乙拉甲的力B．只在两队相持不动时，两队拉力才大小相等C．不管什么情况下两队的拉力总是相等的D．甲队获胜的原因是甲队受到地面的最大静摩擦力大于乙队受到地面的最大静摩擦力答案：CD解析：甲拉乙与乙拉甲的力是一对作用力与反作用力，任何情况下都相等，故C对，A、B 错。

若取甲、乙两队的静摩擦力，甲胜，则甲受到的最大静摩擦力大于乙队受到的最大静摩擦力，而使乙队被拉动，故D正确。

典型例题透析类型一—生活现象中的惯性问题惯性和惯性定律是同学们最易混淆的两个内容。

惯性是物体的一种属性，惯性定律（即牛顿第一定律）是物体运动的一种规律；惯性的存在是无条件的，一切物体都有惯性，其大小由物体的质量决定；惯性定律的成立是有条件的，即物体不受外力或受外力的合力为零。

1、一天，下着倾盆大雨．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，他发现水面的形状如图中的（）思路点拨：本题主要考查惯性知识，当物体的运动状态发生变化时，利用惯性知识来判断物体的运动情况。

解析：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，所以水向前涌，液面形状和选项C一致。

答案：C总结升华：同学们对惯性的理解时常有下面的错误认识：（1）认为做匀速直线运动的物体才有惯性，做变速运动的物体没有惯性；（2）物体在做匀速直线运动或静止时有惯性，一旦速度改变，惯性就没有了；（3）把惯性看成一种力，认为物体保持原来的运动状态是因为受到了“惯性力”；（4）认为物体的速度越大，物体的惯性越大等等。

举一反三【变式】下列关于惯性的各种说法中，你认为正确的是（）A．材料不同的两个物体放在地面上，用一个相同的水平力分别推它们，则难以推动的物体惯性大B．在完全失重的情况下，物体的惯性将消失C．把手中的球由静止释放后，球能竖直加速下落，说明力是改变物体惯性的原因D．抛出去的标枪、手榴弹等是靠惯性向远处运动的答案：D解析：质量是物体惯性大小的唯一量度，故A、B均错误；球由静止自由下落，说明力是改变物体运动状态的原因，C错，D正确。

类型二—牛顿第一定律的理解牛顿第一定律揭示了运动和力的关系，它说明了力不是维持物体运动状态的原因，而是改变物体运动状态的原因，并指出一切物体都具有惯性，即保持物体原来静止状态或匀速直线运动状态不变的特性。

牛顿第一定律的内容包含两层含义，说明了物体所处的两种状态（保持的状态和变化的状态）与物体受力的关系，即（1）不受力或所受外力之和为零，则物体处于平衡状态，运动状态不变；（2）物体受到外力且外力之和不为零，则物体处于变化的状态，运动状态一定发生改变。

2、关于牛顿第一定律有以下说法，正确的是（）①牛顿第一定律是由理想实验得出的定律②牛顿第一定律说明力是改变物体运动状态的原因③惯性定律与惯性的实质是相同的④物体的运动不需要力来维持A．①② B．②③ C．②④ D．①②④解析：牛顿第一定律反映的是物体在不受力的情况下所遵循的运动规律，但是自然界中不受力的物体是不存在的，因此它是理想条件下的运动定律，不是实验定律，它来源于大量的真实的科学实验，但不能用真实实验来验证，所以①是正确的；由牛顿第一定律可知，物体的运动不需要力来维持，力的本质是使物体发生形变的原因、是改变物体运动状态的原因、是使物体产生加速度的原因，所以②和④都是正确的；惯性是物体保持原来的静止状态或者匀速直线运动状态不改变的一种性质，惯性定律（即牛顿第一定律）则是反映物体在一定条件下的运动规律，因此选项③是错误的。