牛顿第一定律、第二定律和第三定律的关系
第一讲牛顿三大定律
2. 吊车开始起吊后，在2 s 内把质量为500 kg 的物体
由静止吊起，匀加速到0.8 m/s，求钢丝绳对物体的拉力？
分析：根据题意，画物体受力图。先求出物体的加
速度，再根据牛顿第二定律 FTGm a，求出纲丝绳对
物体的拉力。 解：画物体受力图，物体的加速度为
FT F合 a
a vt v0 0.80m /s20.4m /s2
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1、下列关于惯性的说法中，正确的是（ D ）
A.物体保持静止或匀速直线运动状态的规性律质 A.叫物体的惯性
B.只有物体的运动状态改变时才有惯性 C.不受力的物体有惯性，受力的物体没有惯性。 D.一切物体在任何时候都具有惯性。
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2.乘坐出租车在高速公路上行使时,要求乘
客一定要系安全带,这是因为( B )
（2）矢量性： 直角坐标系
自然坐标系
F F
x y
ma ma
F z ma
（3）叠加性： Fm
x y
z
a
Fn F
m an m a
m m
v2 R dv dt
（4）平衡状态： F0
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（5） 实例
飞行的歼击机在战斗前抛掉副油箱以减小质量，提高 歼击机的灵活性。
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目录
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由于惯性，原来向上运动的气球继续向 上运动一段距离，但最后因重力向下落
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4.在火车车厢内竖直向上抛出一小球, 小球仍然落回原处,下列说法正确的是 (C)
A.火车一定处于静止状态
B.火车一定处于运动状态
C. 据此不能够判断火车是运动还是静 止
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5、正在行驶的汽车，关闭发动机 后汽车还会继续向前运动一段距 离，这是由于_惯__性____的缘故；最 后还是停下来，这是因为的 _汽__车__受__到__摩__擦__力__的__作__用__结果。
物理动力学三大定律五大定理
物理动力学三大定律五大定理牛顿三大定律.牛顿第一定律(惯性定律)；.牛顿第二定律(加速度定律)；.牛顿第三定律；牛顿第一定律（惯性定律）描述：任何一个物体在不受外力或受平衡力的作用（合外力为零）时，总是保持静止状态或匀速直线运动状态，直到有作用在它上面的外力迫使它改变这种状态为止。
解读：力改变物体的运动状态，惯性维持物体的运动状态，直至受到可以改变物体运动状态的外力为止。
意义：.它的否命题揭示出力的概念，力是物体对物体的作用，力使物体的运动状态发生变化；.牛顿第一定律帮助人类正确认识了力的效果，将长期以来人类对力的初级认识“力维持物体的运动”彻底推翻；.牛顿第一定律给出了惯性系的概念；.第二、第三定律以及由牛顿运动定律建立起来的质点力学体系只对惯性系成立。
牛顿第一定律是不可缺少的，是完全独立的一条重要的力学定律，是三大定律的基础，也是物理力学的基础。
牛顿第二定律（加速度定律）描述：物体的加速度跟物体所受的合外力成正比，跟物体的质量成反比，加速度的方向跟合外力的方向相同。
原始表述：动量为的质点，在外力的作用下，其动量随时间的变化率同该质点所受的外力成正比，并与外力的方向相同；解读：.适用范围：一般只适用于质点的运动;.只适用于惯性参考系;.只适用宏观问题，解决微观问题必须使用量子力学；.只适用低速问题，解决高速问题必须使用相对论.常用表达式为：，这是一个矢量方程，注意规定正方向，一般取加速度的方向为正方向。
意义：.根据牛顿第二运动定律，定义了国际单位中力的单位——牛顿（符号N）：使质量为1kg的物体产生1m/s²加速度的力，叫做1N；即1N=1kg·m/s²；.牛顿第二运动定律定量地说明了物体运动状态的变化和对它作用的力之间的关系。
牛顿第三定律描述：两个物体之间的作用力和反作用力，总是同时在同一条直线上，大小相等，方向相反。
解读：.注意相互作用力与平衡力的区别：(1)一对相互作用力大小相等、方向相反、作用在同一直线上、且分别在两个物体上，一定是同性质力。
牛顿第一、二、三定律的关系
牛顿第一、二、三定律的关系作者：袁伟来源：《中学课程辅导·教学研究》2018年第04期摘要：牛顿的第一、二、三定律并不是分立的，而是有着紧密联系的，本文通过分析牛顿第一定律与牛顿第二定律的联系、牛顿第二定律与牛顿第三定律的联系，并且通过案例分析来具体的说明牛顿第一、二、三的联系。
关键词：牛顿定律；“一、二、三”的联系一、牛顿第一、二定律的关系牛顿第二定律是对牛顿第一定律的进一步说明，因为牛顿第一定律说明了力是改变物体运动状态的原因，物体受到合外力时，它的运动状态就会发生改变，物体的运动状态就是物体速度，也就是物体受到合外力时，物体的速度就发生了改变。
而牛顿第二定律说明了合外力是怎样改变物体的运动状态的，由牛顿第二定律的表达式F=ma可知，当物体受到的合外力不为零时，就会产生一个加速度，有了加速度，物体的速度必然发生改变，所以牛顿第二定律说明了力是怎样改变物体的运动状态的。
比如，一支笔房子桌子上面保持静止状态，当给它一个推力时，它就会移动起来，并且当撤去外力时，它还在运动，运动一段时间后，它又会停下来保持静止状态。
可以用牛顿第一定律解释这样一个过程，笔放在桌子上面保持静止状态是由于它受到的合外力为零；当给它施加一个外力时，由于力会改变物体的运动状态，所以它运动了；由于在运动过程中，它还受到了摩擦力的作用，摩擦力又会改变笔在运动的这种状态，所以最后它又停下来了。
利用牛顿第二定律可以对这个例子进一步的解释，笔放在桌子上面，由于受到合外力为零，所以笔没有加速度，它将保持原有的速度（静止状态）；当受到一个外力时，它就会产生一个加速度，物体的速度就发生改变，它就由静止开始运动；运用过程中受到了摩擦力的作用，它就会产生一个与运动发现相反的加速度，迫使它做减速运动，所以它最后停下来了。
二、牛顿第二定律与牛顿第三定律的关系利用牛顿第三定律可以更好的运用牛顿第一、二定律，牛顿第二定律说明了力是怎样改变物体的运动状态的，所以要分析一个物体的运动状态就必须明确物体的受力情况，对于只有一个物体的研究对象来说，在分析它的受力时是比较简单的，直接把所有的力合成即可，但是对于多个物体组成的体系，若要研究其中一个物体时，就要采用隔离法进行研究，而在研究物体的相互作用力时，采用牛顿第三定律就比较方便，因此，牛顿第三定律可以使牛顿第一、二定律运用起来更加方便。
牛顿三定律
牛顿三定律Newton's Three Laws of Motion牛顿三大运动定律是牛顿第一定律（Newton first law of motion）、牛顿第二定律（Newton second law of motion）和牛顿第三定律（Newton third law of motion）的总称。
牛顿第一定律内容：一切物体在任何情况下，在不受外力的作用时，总保持静止或匀速直线运动状态。
说明：物体都有维持静止和作匀速直线运动的趋势，因此物体的运动状态是由它的运动速度决定的，没有外力，它的运动状态是不会改变的。
物体的保持原有运动状态不变的性质称为惯性(inertia)。
所以牛顿第一定律也称为惯性定律(law of inertia)。
第一定律也阐明了力的概念。
明确了力是物体间的相互作用，指出了是力改变了物体的运动状态。
因为加速度是描写物体运动状态的变化，所以力是和加速度相联系的，而不是和速度相联系的。
在日常生活中不注意这点，往往容易产生错觉。
注意：1.牛顿第一定律并不是在所有的参照系里都成立，实际上它只在惯性参照系里才成立。
因此常常把牛顿第一定律是否成立，作为一个参照系是否惯性参照系的判据。
2.牛顿第一定律是通过分析事实，再进一步概括、推理得出的。
我们周围的物体，都要受到这个力或那个力的作用，因此不可能用实验来直接验证这一定律。
但是，从定律得出的一切推论，都经受住了实践的检验，因此，牛顿第一定律已成为大家公认的力学基本定律之一。
牛顿第二定律定律内容：物体的加速度跟物体所受的合外力成正比，跟物体的质量成反比，加速度的方向跟合外力的方向相同。
公式：F合=ma几点说明：（1）牛顿第二定律是力的瞬时作用规律。
力和加速度同时产生、同时变化、同时消逝。
（2）F=ma是一个矢量方程，应用时应规定正方向，凡与正方向相同的力或加速度均取正值，反之取负值，一般常取加速度的方向反正方向。
（3）根据力的独立作用原理，用牛顿第二定律处理物体在一个平面内运动的问题时，可将物本所受各力正交分解，在两个互相垂直的方向上分别应用牛顿第二定律的分量形式：Fx=max，Fy=may列方程。
高中物理牛顿三大定律公式及内容
牛顿三大定律公式：
1，牛顿第一定律(惯性定律）：
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，牛顿第二定律公式：
F合=ma或a=F合/m
a由合外力决定，与合外力方向一致。
3，牛顿第三定律公式：
F= -F;
负号表示方向相反，F、-F为一对作用力与反作用力，各自作用在对方。
4，共点力的受力平衡公式：
F合=0
二力平衡则满足公式F1=-F2
请注意，二力平衡与作用力与反作用力是不一样的。
二力平衡的研究对象，是同一个物体；而作用力与反作用力，研究对象是两个不同的物体。
5，超重与失重的公式：
超重满足：N>G
失重满足：N<G
N为支持力，G为物体所受重力，不管失重还是超重，物体所受重力是不变的。
牛顿三大定律的内容：
1、牛顿第一定律：一切物体总是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。
（定性的描述了力与运动的关系，物体的运动不需要力维持，但改变物体的运动一定需要力，牛顿第一定律也叫惯性定律）
2、牛顿第二定律：物体加速度的大小跟它所受的作用力成正比、跟它的质量成反比，加速度的方向跟作用力的方向相同。
（定量的计算力与运动的关系，F=ma）
3、牛顿第三定律：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。
（说明了力的作用是相互的）。
牛顿第一、二、三定律解析
牛顿第一、二、三定律解析牛顿第一定律：惯性定律牛顿第一定律，也被称为惯性定律，是牛顿力学的基础。
惯性定律表述如下：一个物体若没有受到外力的作用，它将保持静止状态或匀速直线运动状态。
这条定律揭示了物体运动状态的保持性。
也就是说，在没有外力作用的情况下，物体的运动状态不会发生变化。
惯性定律可以从两个方面来理解：1.静止状态的保持：一个静止的物体，在没有外力作用的情况下，将一直保持静止状态。
2.匀速直线运动状态的保持：一个做匀速直线运动的物体，在没有外力作用的情况下，将继续保持这一运动状态。
惯性定律也引入了一个重要的概念——惯性参考系。
惯性参考系是指一个相对于其他物体没有加速度的参考系。
在这个参考系中，牛顿第一定律总是成立的。
牛顿第二定律：加速度定律牛顿第二定律是牛顿力学中关于力和运动关系的核心定律，表述如下：一个物体的加速度与作用在它上面的外力成正比，与它的质量成反比，加速度的方向与外力的方向相同。
牛顿第二定律的数学表达式为：[ F = m a ]其中，( F ) 表示作用在物体上的外力，( m ) 表示物体的质量，( a ) 表示物体的加速度。
从牛顿第二定律，我们可以得出以下几点：1.力的作用：力是引起物体加速度变化的原因。
如果一个物体受到了外力，它的运动状态（静止或匀速直线运动）将会发生改变。
2.质量：质量是物体对加速度的抵抗程度。
质量越大，物体对加速度的抵抗越大，即相同的力作用在质量大的物体上，其加速度会比质量小的物体小。
3.加速度方向：加速度的方向与外力的方向相同。
这意味着，如果外力改变了方向，加速度也会相应地改变方向。
牛顿第三定律：作用与反作用定律牛顿第三定律是关于力的相互作用定律，表述如下：任何两个物体之间都存在相互作用的力，且这些力大小相等、方向相反。
牛顿第三定律揭示了力的相互作用性。
对于任何两个相互作用的物体，它们之间的力都是大小相等、方向相反的。
例如，当我们用手推墙时，我们的手感受到了墙的推力，而墙也感受到了我们手的推力。
力与牛顿三大定律的联系
第三定律 对于每一个作用，总有一个相等的反作用与之相反；或者说，两个物体对
各自对方的相互作用总是相等的，而且指向相反的方向。
力与牛顿第一定律
• 惯性（inertia)是一个物体内的力，以避免其状态易于被一个外力所改变。（《论流体的重 力和平衡》，1668）
•
“物质固有的力，是每个物体按其一定的量而存在于其中的一种抵抗能力，在这种力的作用
定量地解出在给定形式的力的作用下质点运动状态的变化 光有动力学方程而不知道力的表示就无法求解，因此要建立力的定律
力与牛顿第三定律
• 是把一个物体受到的力与其他物体受到的力联系起来的桥梁（补充牛一牛二）。
• 在受力分析过程中，由一个物体的受力情况过渡到另一个物体的受力情况，在对物
体的受力分析上建立起“量”的联系。
力与牛顿第一定律
定性地定义了“力”
把物体受力与不受力从性质上区分开来 凡不是匀速直线运动的物体必然有“力”作用在它上面
强调力对于物体来说是外来的，因而包含了物质和运动分离的思想（机械论运动观）
定性地指出力与运动的关系 定义了惯性参考系
指明所谓“静止”和“运动”是相对于什么物体而言，这样才可以判断一个物体是否处于“静 止”/“运动”状态。——牛二的前提
力与牛顿第二定律
“运动” = 物体（质点）质量和速度的乘积 “变化” = 对时间的变化率
牛顿当时认为，m是与v无关的常量
力与牛顿第二定律
给出了“力”的定量度量
力是用物体的加速度来度量的，力和加速度之间只差一个比例系数，这就是质量
是力的瞬时作用规律
力和加速度同时产生、同时变化、同时消逝。
基本的动力学方程
下物体保持其原来静止的状态或者在以直线上等速运动的状态，这种力总是同具有这种力的 物质的量成正比的，它和物质的惯性没有什么差异，只是说法上的不同而已……外加力是一 种为了改变一个物体的静止或等速直线运动状态而加于其上的作用力。”（《自然哲学的数 学原理》，1687）
牛顿运动定律综合应用
牛顿运动定律综合应用在物理学中，牛顿运动定律是描述物体运动的基本规律。
这些定律由英国物理学家艾萨克·牛顿在17世纪第二期间提出，经过多次实验证实，并被广泛应用于力学领域。
本文将结合实际问题，通过牛顿运动定律的综合应用来深入探讨相关概念。
一、牛顿第一定律牛顿第一定律也被称为惯性定律，它表明一个物体如果受到平衡外力的作用，将维持静止状态或保持匀速直线运动。
换句话说，物体的运动状态只有在受到外力作用时才会改变。
例如，当一个小车停在水平路面上且没有施加力时，它会始终保持静止。
然而，一旦有外力作用于小车，比如有人推或拉它，它的运动状态就会发生改变。
二、牛顿第二定律牛顿第二定律描述了物体所受力与加速度之间的关系。
它可以用公式F=ma表示，其中F代表力，m代表物体的质量，a代表物体的加速度。
根据这个定律，如果一个物体受到外力作用，它的加速度将与所受力成正比，与物体的质量成反比。
考虑一个拳击手击打一个静止物体的情况。
如果拳击手的力增加，那么物体的加速度也会增加。
相反，如果物体的质量增加，它的加速度就会减小。
三、牛顿第三定律牛顿第三定律表明，对于相互作用的两个物体，彼此施加的力大小相等、方向相反。
简而言之，如果物体A对物体B施加了一个力，那么物体B对物体A也会施加大小相等、方向相反的力。
一个典型的例子是举起一个物体。
当我们试图举起一个重物时，我们感觉到了重力的力道。
然而，我们对物体的施力实际上也同样作用于我们的身体，这就是牛顿第三定律的体现。
结论牛顿运动定律是物体运动的基本规律，广泛应用于各个领域，包括工程学、天文学和生物学等。
通过综合应用牛顿运动定律，我们可以深入分析和解决许多实际问题。
本文简要介绍了牛顿运动定律的三个主要原则，并通过实例进行了说明。
牛顿第一定律告诉我们物体的运动状态只有在受到外力作用时才会改变，牛顿第二定律描述了力、质量和加速度之间的关系，牛顿第三定律则说明了相互作用物体之间的力的作用规律。
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牛顿第一定律、第二定律和第三定律的关系
一、牛顿第一定律：
牛顿第一定律奠定了整个牛顿力学的基础，它定义了两个概念——惯性和力，指出了惯性和力怎样影响着物体的运动：惯性是一切物体都具有的一种本性——抵抗速度改变的性质；力是改变物体速度的原因——即产生加速度的原因；
物体不受力时，由于惯性，物体的自然运动是速度不变的运动——匀速直线运动（或者保持静止）；物体受力时，物体的速度就要变化，不过，此时惯性仍然有表现——它抵抗速度的改变，使得物体的速度只能渐变，不能突变。
注意：不受力，不包括所受合力为零的情况，具体解释见牛顿第二定律。
二、牛顿第二定律
牛顿第一定律定义了惯性和力的概念，定性指出了惯性和力对物体速度的影响；牛顿第二定律在此基础上进一步定量的定义了惯性的大小和力的大小，定量的指出了惯性大小和力的大小对物体运动（具体化为加速度）的影响。
惯性大小——惯性质量的定义，是牛顿第二定律给出的，这是大多数中学老师所不知道的；大学教材中惯性质量的操作定义是这样的——两个孤立物体相互作用，经过一段时间，两个物体的速度该变量分别为Δv1和Δv2，则两个物体的惯性质量大小之比就是m1/m2=Δv2/Δv1，即m1/m2=
（Δv2/Δt)/(Δv1/Δt)，即m1/m2=a1/a2。
具体请参见大学教材“动量守恒”一章。
力的大小，是在惯性质量大小定义的基础上，由F=ma来定义的，即力是由加速度来定义的。
从力的定义可以看出来，牛顿第二定律首先是一个定义式；但是牛顿第二定律之所以称之为定律，是因为实验发现，不仅仅对标准物体，a∝F，而且对任何物体，也有a∝F——此处的F的大小是用标准物体来定义的。
牛顿第二定律a=F/m。
这个表达式是和牛顿第一定律协调的，当F=0时，a=0，即物体由于惯性做匀速直线运动，当F≠0时，由于任何物体的质量都不为零，因此物体加速度并不是无穷大，有运动学知识可知，物体的速度就只能随着时间逐渐变化，而不能突变。
中学阶段的题目常常涉及到轻质物体，其质量忽略不计，因此它们的速度是可以突变的。
当物体收到了力却做匀速直线运动或保持静止时，即受了力加速度却为0，由牛顿第二定律，可知物体所受合力为0。
显然物体所受合力大小为0，实际上是由加速度为0定义出来的，因此，物体所受合力为零，是牛顿第二定律的结果，而非牛顿第一定律的内容。
牛顿第一定律中的自然运动，是严格不受力时的情况。
三、牛顿第三定律
牛顿第一定律和第二定律定义了力的概念和计算测量方法，
但是并没有指出力的来源和性质。
力可以由引力质量产生，可以由物体形变产生，可以由接触物体之间的相对运动产生…这些力具有些什么特性？这是牛顿第一、二定律所不能完全解决的问题。
力的特性，是矢量性、独立性和相互性，其中矢量性和独立性（力的独立作用原理）已经由牛顿第二定律解决；力的相互性，则用牛顿第三定律确定了下来——当然，牛顿第三定律不仅仅指出了力是相互的，而且指出了作用力与反作用力的大小关系和方向关系，这就确保了动量守恒、能量守恒、角动量守恒等守恒定律的成立。
牛顿第三定律是确定力的性质的定律，是独立于第一、第二定律之外的，又是对第一、第二定律的重要补充——它使动力学的研究对象不限于单个质点，而且还能够用于多个质点或者不能视为质点的物体……它指出了自然界物体运动是
相互联系在一起的，而不是彼此孤立的……
四、牛顿定律在牛顿力学中的地位
牛顿力学是一套完备的动力学理论体系，其最初建立，是参考了欧几里得几何学的；欧氏几何是一个完备的公理体系，基于几条基本假设——公理，借助一些定义和逻辑演绎的力量，即可导出一系列定理、推论……牛顿力学的三条公理就是牛顿三大定律。
如果有兴趣，去读一读《自然哲学的数学原理》，你会看到明显的欧氏几何的写作风格。