2025秋高考物理复习第三章第1节牛顿运动定律课件

(共52张PPT)
第三章
牛顿运动定律
课标要求 热点考向
1.通过实验，探究加速度与
物体质量、物体受力的关系
2.理解牛顿运动定律，用牛
顿运动定律解释生活中的有
关问题
3.通过实验认识超重和失重
现象 1.通过牛顿第三定律考查力的相互性
2.由牛顿第二定律分析、求解加速度
3.动力学的两类基本问题分析与计算
4.通过整体法与隔离法考查牛顿第二
定律的应用
第1节
牛顿运动定律
一、牛顿第一定律
匀速直线运动
1.内容：一切物体总保持________________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.
特别提醒：(1)牛顿第一定律所描述的是物体不受外力作用时
的状态，与物体所受合外力为零是等效的.
(2)牛顿第一定律不是实验定律，它是在理想实验的基础上总
结得出的.
2.惯性.
匀速直线运动
质量
质量大
(1)定义：物体具有保持原来________________状态或静止状
态的性质.
(2)量度：________是物体惯性大小的唯一量度，________的
物体惯性大，质量小的物体惯性小.
固有
(3)表现：物体不受外力作用或所受合外力为零时，有保持静
止状态或匀速直线运动状态的性质；物体受到外力作用时，表现
为运动状态改变的难易程度.
(4)普遍性：惯性是物体的______属性，一切物体都具有惯性.
二、牛顿第二定律 力学单位制
1.牛顿第二定律.
合外力
质量
F＝ma
(1)内容：物体的加速度跟所受__________成正比，跟物体的
________成反比，加速度的方向跟合外力的方向一致.
(2)表达式：________，F 与 a 具有瞬时对应关系.
(3)适用范围.
惯性
匀速直线
宏观
①牛顿第二定律只适用于________参考系(相对地面静止或做
____________运动的参考系)；
②牛顿第二定律只适用于________物体(相对于分子、原子
等)、低速运动(远小于光速)的情况.
2.力学单位制.
基本
单位
长度
m
s
kg
单位制：由______单位和导出单位一起组成了单位制.
(1)基本物理量：反映物理学基本问题的物理量.
(2)基本单位：单位制中所选定的基本物理量的______.
力学单位制中选定的三个基本物理量是________、时间和质
量.其国际单位符号分别是________、________和________.
(3)导出物理量：由________物理量根据有关物理公式推导出
来的其他物理量，如加速度、速度等.
基本
导出
(4)导出单位：由基本物理量根据物理公式推导出其他物理量
的单位.常见的速度单位 m/s、加速度单位 m/s2 就是________单位.
特别要注意的是力的单位牛(N)也是导出单位，而不是基本单位.
三、牛顿第三定律
1.作用力和反作用力.
相互
相等
相反
两个物体之间的作用总是________的，一个物体对另一个物
体施加了力，后一个物体一定同时对前一个物体也施加了力.物体
间相互作用的这一对力叫做作用力和反作用力.
2.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________，方向
________，作用在同一条直线上.
【基础自测】
1.判断下列题目的正误.
(1)在水平地面上运动的物体最终停下来，是因为水平方向没
有外力维持其运动的结果.(
)
(2)物体的惯性越大，其运动状态越难改变.(
)
(3)作用力与反作用力大小相等、方向相反，可以作用在同一
物体上.(
)
(4)物体的加速度与物体受的力及物体的质量都有关系.(
)
(5)物体所受的合外力减小，加速度一定减小，而速度不一定
减小.(
)
答案：(1)×　(2)√　(3)×　(4)√　(5)√
2.(2024 年浙江卷)下列属于国际单位制基本单位符号的是
(
)
A.s
B.N
C.F
D.T
答案：A
3.(2023 年广东佛山月考)如图所示为某次采购的一盆绿植，
部分花枝上通过轻质短绳挂有各式各样的小饰品.若所有饰品
)
质量相同，则下列说法正确的是(
A.不同饰品，由于悬挂树枝弯曲程度不同，所受花枝作用力
不同
B.花枝给饰品作用力大于饰品对花枝的作用力
C.经过一段时间，花枝被饰品压到相对较低的位置，但饰品
所受花枝作用力不变
D.花枝对饰品的作用力方向必垂直于花枝
解析：不论树枝弯曲程度如何，饰品都是处于平衡状态，花
枝对饰品的作用力等于饰品重力大小，是相同的，A 错误；花枝
对饰品的作用力与饰品对花枝的作用力是相互作用力，大小相等，
B 错误；不论处于什么位置，饰品所受花枝作用力都等于饰品的
重力大小，不会变化，C 正确；花枝对饰品的作用力方向与重力
方向相反，为竖直向上，不必垂直于花枝，D 错误.
答案：C
4.(2022 年上海卷)神舟十三号在返回地面的过程中打开降落
伞后，在大气层中经历了竖直向下的减速运动.若返回舱所受的空
气阻力随速度的减小而减小，则加速度大小(
)
A.一直减小
C.先增大后减小
B.一直增大
D.先减小后增大
解析：依题意，返回舱竖直向下减速运动的过程中，根据牛
顿第二定律可得 f－mg＝ma，得kv－mg＝ma，返回舱速度v减小，
则可得加速度 a 一直减小，选 A.
答案：A
热点 1 牛顿第一定律和惯性概念的理解
考向 1 对牛顿第一定律的理解
[热点归纳]
1.明确了惯性的概念.
牛顿第一定律揭示了一切物体所具有的一种固有属性——惯
性，即物体保持原来的匀速直线运动状态或静止状态的性质.
2.揭示了力的本质.
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，如果物体所受的合外力等于
零，与物体不受外力的表现是相同的.
4.与牛顿第二定律的关系.
牛顿第一定律和牛顿第二定律是相互独立的.力是如何改变物
体运动状态的问题由牛顿第二定律来回答.
【典题 1】(多选，2023 年福建厦门月考)如图所示，一物
体在光滑的水平面上受一恒力 F 的作用而运动，在其正前方固
定一个足够长的轻质弹簧，当物体与弹簧接触后，下列说法正确
的是(
)
A.物体立即做减速运动
B.当弹簧的弹力等于 F 时，物体速度为零
C.物体在开始一段时间内仍做加速运动
D.当弹簧处于最大压缩量时，物体的加速度不等于零
解析：物体与弹簧接触后，物体受到弹力，但开始时弹力小
于推力，物体继续加速，直到弹力等于推力为止，A 错误，C 正
确；物体与弹簧接触后，物体受到弹力，但开始时弹力小于推力，
物体继续加速，当弹力增加到等于推力时，物体速度达到最大，
此后由于惯性，物体继续向左运动，弹力大于推力，物体开始减
速，B 错误；弹簧处于最大压缩量时，速度为零，弹力大于推力，
故合力不为零，加速度也不为零，D 正确.
答案：CD
方法技巧 牛顿第一定律的应用技巧
(1)应用牛顿第一定律分析实际问题时，要把生活感受和理论
问题联系起来深刻认识力和运动的关系，正确理解力不是维持物
体运动状态的原因，克服生活中一些错误的直观印象，建立正确
的思维习惯.
(2)如果物体的运动状态发生改变，则物体必然受到不为零的
合外力作用.因此，判断物体的运动状态是否改变，以及如何改变，
应分析物体的受力情况.
考向 2 对惯性的理解
[热点归纳]
1.物体在不受外力或所受的合外力为零时，惯性表现为使物体
保持原来的运动状态不变(静止或匀速直线运动).
2.物体受到外力时，惯性表现为抗拒运动状态改变的能力.惯
性大，物体的运动状态较难改变；惯性小，物体的运动状态容易
改变.
【典题 2】关于物体的惯性，下列说法正确的是(
)
A. 骑自行车的人，上坡前要紧蹬几下，是为了增大惯性冲
上坡
B.子弹从枪膛中射出后在空中飞行，速度逐渐减小，因此惯
性也减小
C.物体惯性的大小，由物体质量的大小决定
D.物体由静止开始运动的瞬间，它的惯性最大
解析：质量是物体惯性大小的唯一量度，惯性与物体的运动
状态无关，故 C 正确.
答案：C
瞬时性 a 与 F 对应同一时刻
矢量性 a 与 F 方向相同
因果性 F 是产生 a 的原因，物体具有加速度是因为物体受到了力
同一性 (1)加速度 a 相对于同一惯性系(一般指地面).
F
(2)a＝ 中，F、 m、a 对应同一物体或同一系统.
m
F
(3)a＝ 中，各量统一使用国际单位
m
热点 2 对牛顿第二定律的理解
[热点归纳]
牛顿第二定律的“六性”.
独立性 (1)作用于物体上的每一个力各自产生的加速度都遵循牛顿第二
定律.
(2)物体的实际加速度等于每个力产生的加速度的矢量和.
(3)力和加速度在各个方向上的分量也遵循牛顿第二定律，即
局限性 牛顿第二定律只适用于宏观低速物体，不适用于高速运动的物体
(续表)
【典题3】(2024 年贵州卷)某研究人员将一铁质小圆盘放入聚
苯乙烯颗粒介质中，在下落的某段时间内，小圆盘仅受重力 G 和
颗粒介质对其向上的作用力 f.用高速相机记录小圆盘在不同时刻
的位置，相邻位置的时间间隔相等，如图所示，则该段时间内下
列说法可能正确的是(
)
A.f 一直大于 G
B.f 一直小于 G
C.f 先小于 G，后大于 G
D.f 先大于 G，后小于 G
解析：由图可知相等时间内铁质小圆盘的位移先增大后减小，
可知铁质小圆盘的速度先增大后减小，以向下为正方向，即铁质
f 先小于 G，后大于 G，C 正确.
答案：C
思路导引
根据图中点的距离变化分析加速度特点，明确加
速度方向，然后比较重力与阻力的大小关系.
六同 性质相同、大小相同、同一直线、同时产生、同时变化、
同时消失
三异 方向相反、不同物体、不同效果
二无关 与物体的运动状态无关
与物体是否受其他力无关
热点 3 牛顿第三定律的应用
考向 1 对牛顿第三定律的理解
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作用力与反作用力的“六同、三异、二无关”.
【典题 4】(多选)如图所示，搭载着“嫦娥三号”的“长征
三号乙”运载火箭在西昌卫星发射中心发射升空，下面关于卫
)
星与火箭升空的情形叙述正确的是(
A.火箭尾部向下喷气，喷出的气体反过来对火箭产生一个反
作用力，从而让火箭获得了向上的推力
B.火箭尾部喷出的气体对空气产生一个作用力，空气的反作
用力使火箭获得飞行的动力
C.火箭飞出大气层后，由于没有了空气，火箭虽然向后喷气，
但也无法获得前进的动力
D.卫星进入运行轨道之后，与地球之间仍然存在一对作用力
与反作用力
解析：火箭升空时，其尾部向下喷气，火箭箭体与被喷出的
气体是一对相互作用的物体.火箭向下喷气时，喷出的气体对火箭
产生向上的反作用力，即为火箭上升的推动力.此动力并不是由周
围的空气对火箭的反作用力提供的，因而与是否飞出大气层、是
否存在空气无关，BC 错误，A 正确；火箭运载卫星进入轨道之
后，卫星与地球之间依然存在相互吸引力，即地球吸引卫星，卫
星吸引地球，这就是一对作用力与反作用力， D 正确.
答案：AD
规律总结 牛顿第三定律的三个特点
(1)定律中的“总是”说明对于任何物体，在任何情况下牛顿
第三定律都是成立的.
(2)作用力与反作用力虽然等大反向，但因所作用的物体不同，
所产生的效果(运动效果或形变效果)往往不同.
(3)作用力与反作用力只能是一对物体间的相互作用力，不能
牵扯第三个物体.
项目 一对平衡力 作用力与反作用力
作用对象 同一个物体 两个相互作用的不同物体
作用时间 不一定同时产生、同时消失 一定同时产生、同时消失
力的性质 不一定相同 一定相同
作用效果 可相互抵消 不可抵消
考向 2 平衡力与作用力和反作用力的区别
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【典题5】(2024 年重庆期末)一本书静放在桌面上，则下列说
法中正确的是(
)
A.书受到的重力和桌面对书的支持力是一对相互作用力与反
作用力
B.桌面对书的支持力的大小等于书的重力，它们是一对平衡力
C.书对桌面的压力就是书的重力，它们是同一性质的力
D.书对桌面的压力和桌面对书的支持力是一对平衡力
答案：B
方法技巧 判断相互作用力与平衡力的方法
(1)看作用点：作用力与反作用力的作用点在两个不同的物体
上，平衡力的两个力的作用点在同一物体上.
(2)看产生力的原因：作用力与反作用力是由于两个物体相互
作用产生的，一定是同一性质的力；平衡力是另外两物体施加的
作用，两力的性质可同可不同.
热点 4 应用牛顿第三定律转换研究对象
[热点归纳]
一般解题思路：
(1)合理选取研究对象，一般以受力较少、分析起来较容易的
物体为研究对象，有时“整体法”与“隔离法”综合应用.
(2)做好对研究对象的受力分析和运动情况分析，确定作用力
和反作用力.
(3)利用牛顿第三定律把已知力或所求力转移至研究对象上，
求合力.
(4)对于不宜直接分析的物体，如地面，可转而分析与之接触
的物体，求出作用力后，再利用牛顿第三定律说明反作用力的大
小和方向.
【典题6】一个箱子放在水平地面上，箱内有一固定的竖直杆，
在杆上套着一个圆环，箱与杆的质量为 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为(　　)
A.Mg＋Ff
B.Mg－Ff
C.Mg＋mg
D.Mg－mg
解析：环在竖直方向上受重力及箱子的杆给它的竖直向上的
摩擦力 Ff，受力情况如图甲所示，根据牛顿第三定律，环应给
杆一个竖直向下的摩擦力 Ff′，故箱子竖直方向上受重力 Mg、
地面对它的支持力 FN 及环给它的摩擦力 Ff′，受力情况如图乙所
示，由于箱子处于平衡状态，可得 FN＝Ff′＋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，
即 FN′＝Mg＋Ff，A 正确.
甲
乙
答案：A
【迁移拓展】(多选)木箱重 G1，人重 G2，人站在木箱里用力
F 向上推木箱，如图所示，则有(　　)
A.人对木箱底的压力大小为 G2＋F
B.人对木箱底的压力大小为 G2
C.木箱对地面的压力大小为 G2＋G1－F
D.木箱对地面的压力大小为 G1＋G2
解析：对人隔离受力分析，人受到的力有：竖直向下的重力
G2、向下的作用力 F、向上的支持力 FN，可得 FN＝G2＋F，根据
牛顿第三定律，人对木箱底的压力大小为 G2＋F，故 A 正确，B
错误；将人与木箱看成一个整体，可得木箱对地面的压力大小为
G1＋G2，故 C 错误，D 正确.
答案：AD
物理量名称 物理量符号 单位名称 单位符号
长度 l 米 m
质量 m 千克(公斤) kg
热点 5 力学单位制
[热点归纳]
1.单位制：基本单位和导出单位一起组成了单位制.
2.国际单位制中的七个基本量和相应的基本单位
物理量名称 物理量符号 单位名称 单位符号
时间 t 秒 s
电流 I 安[培] A
热力学温度 T 开[尔文] K
物质的量 n 摩[尔] mol
发光强度 I(Iv) 坎[德拉] cd
(续表)
说明：厘米(cm)、千米(km)、小时(h)、分钟(min)是基本量的
单位，但不是国际单位制中的单位.
3.单位制的四个主要应用
(1)简化计算过程的单位表达：在解题计算时，已知量均采用
国际单位制，计算过程中不用写出各个量的单位，只要在式子末
尾写出所求量的单位即可.
(2)推导物理量的单位：物理公式确定了各物理量的数量关系
的同时，也确定了各物理量的单位关系，所以我们可以根据物理
公式中物理量间的关系推导出物理量的单位.
(3)判断比例系数的单位：根据公式中物理量的单位关系，可
判断公式中比例系数有无单位，如公式 F＝kx 中 k 的单位为 N/m，
Ff＝μFN 中μ无单位，F＝kma 中 k 无单位.
(4)单位制可检查物理量关系式的正误：根据物理量的单位，
如果发现某公式在单位上有问题，或者所求结果的单位与采用的
单位制中该量的单位不一致，那么该公式或计算结果肯定是错误
的.
【典题7】(2024 年广东深圳二模)以下单位与牛顿(N)等价的
是(
)
①kg·m·s2；②W·s·m-1；③J·m-1；④W·s-1·m
A.①②
B.①③
C.②③
D.②④
kg·m·s-2、W·s·m-1、J·m-1，C正确.
答案：C
若需要用基本单位表示电学单位，如欧姆、伏特，
一般需要以功的单位焦耳或功率的单位瓦为中介，这是由于电学
和力学中都有功和功率.
惯性的“相对性”
1.质量是物体惯性大小的唯一量度，物体的质量越大，惯性
越大，状态越难改变.
2. 悬挂在空气中的铁球和乒乓球的惯性都比对应的“空气
球”的惯性大，但悬挂在水中的乒乓球的惯性不如对应的“水
球”的惯性大.
【典题 8】如图所示，一只容器固定在一个小车上，在容
器中分别悬挂一只铁球和一只乒乓球，容器中铁球和乒乓球都
处于静止状态.当容器随小车突然向右运动时，两球的运动情况是
(以小车为参考系)(
)
A.铁球向左，乒乓球向右
B.铁球向右，乒乓球向左
C.铁球和乒乓球都向左
D.铁球和乒乓球都向右
解析：因为小车突然向右运动，铁球和乒乓球都有向左运动
的趋势，并且铁球和乒乓球与同体积“空气球”相比，质量大，
惯性大，运动状态难改变，故两球都向左运动.
答案：C
【触类旁通】如图 所示，一只盛水的容器固定在一个小车
上，在容器中分别悬挂和拴住一只铁球和一只乒乓球.容器中的
水和铁球、乒乓球都处于静止状态.当容器随小车突然向右运动时，
)
两球的运动状况是(以小车为参考系)(
A.铁球向左，乒乓球向右
B.铁球向右，乒乓球向左
C.铁球和乒乓球都向左
D.铁球和乒乓球都向右
解析：因为小车突然向右运动，铁球和乒乓球都有向左运动
的趋势，但由于与同体积的“水球”相比，铁球质量大、惯性大，
铁球的运动状态难改变，所以小车加速运动时，铁球相对小车向
左运动.同理，由于乒乓球与同体积的“水球”相比，质量小，惯
性小，乒乓球相对小车向右运动.
答案：A