课时分层作业(七) 牛顿第一定律、牛顿第三定律
说明：选择题每小题4分；本试卷共60分。
题组一 牛顿第一定律的理解
1．如图所示是伽利略的“理想实验”，根据该实验，下列说法正确的是( )
A．该实验为牛顿第一定律的提出提供了有力的实验依据
B．该实验是理想实验，是在思维中进行的，无真实的实验基础，故其结果并不可信
C．该实验充分证实了亚里士多德“力是维持物体运动的原因”的结论
D．该实验说明物体的运动需要力来维持
2．关于惯性的认识，以下说法正确的是( )
A．物体受到力的作用后，运动状态发生改变，惯性也随之改变
B．置于光滑水平面上的物体，即使质量很大也能被拉动，说明惯性与物体的质量无关
C．让物体的速度发生改变，无论多快，都需要一定时间，这是因为物体具有惯性
D．同一物体沿同一水平面滑动，速度较大时停下来需要的时间较长，说明惯性与速度有关
3．(2024·江苏无锡期中)如图所示是冰壶比赛的一个场景。下列说法正确的是( )
A．冰壶被掷出之后，惯性变小
B．冰壶在冰面上滑行过程中，只受到重力和支持力
C．冰壶离开手后在冰面上的运动速度越来越慢，说明运动需要力来维持
D．冰壶在滑行过程中具有动能，是由于冰壶被掷出之前运动员对它做了功
4．(2024·江苏淮安市联考)如图所示，一个劈形物体M，各面均光滑，放在固定的斜面上，上表面水平，在上表面放一光滑小球m，劈形物体从静止开始释放，则小球在碰到斜面前的运动轨迹是( )
A．沿斜面向下的直线 B．竖直向下的直线
C．无规则曲线 D．抛物线
5．(2024·江苏扬州期中)2024年6月23日，中国重复使用运载火箭首次10公里级垂直起降飞行试验圆满成功。火箭开始降落时发动机不工作，降至一定高度发动机点火火箭减速，下列说法正确的是( )
A．火箭速度的变化率越大，其加速度就越大
B．火箭加速到一定高度后关闭发动机，火箭立即开始下落
C．火箭降落过程中，其加速度的方向与速度变化量的方向开始相同后相反
D．火箭在最高点时，其速度为零，加速度也一定为零
题组二 牛顿第三定律的理解和应用
6．图甲为传感器显示变速运动中两物体的作用力与反作用力的实验装置，图乙为两个钩子的受力情况，横坐标是时间，纵坐标是力的大小。则从图像上可以获得的信息有( )
A．任何时刻作用力与反作用力大小相等、方向相反，作用在同一物体上
B．任何时刻作用力与反作用力大小相等、方向相同
C．作用力与反作用力同时产生但不同时消失
D．作用力与反作用力同时产生、同时消失
7．“天宫课堂”第四课于2023年9月21日下午开课，神舟十六号航天员景海鹏、朱杨柱、桂海潮在中国空间站梦天实验舱面向全国青少年进行太空科普授课。在奇妙“乒乓球”实验中，航天员朱杨柱用水袋做了一颗水球，桂海潮用白毛巾包好的球拍击球，水球被弹开。对于该实验说法正确的是( )
A．击球过程中，水球所受弹力是由水球发生形变产生的
B．击球过程中，水球对“球拍”的作用力与“球拍”对水球的作用力是一对平衡力
C．梦天实验舱内可进行牛顿第一定律的实验验证
D．梦天实验舱内，水球质量越大其惯性越大
8．(2024·江苏徐州期中)如图所示，人在划船时若某时刻船桨与水平方向的夹角为α，水对船桨的作用力大小为F，方向垂直于船桨，则( )
A．F在水平方向的分力大小为F sin α
B．F在竖直方向的分力大小为F sin α
C．船桨对水的作用力小于F
D．水对船桨的力与船桨对水的力合力为0
9．(2024·苏州中学月考)如图所示，重球系于线DC下端，重球下再系一根同样的线BA，整个装置处于平衡状态，下面说法中正确的是( )
A．在线的A端慢慢向下增加拉力，结果CD线被拉断
B．在线的A端慢慢向下增加拉力，结果AB线被拉断
C．在线的A端突然向下猛力一拉，结果AB、CD同时拉断
D．在线的A端突然向下猛力一拉，结果CD线被拉断
10．身高和质量完全相同的两人穿同样的鞋在同一水平地面上通过一轻杆进行“顶牛”比赛，试图迫使对方后退。设甲、乙两人对杆的推力大小分别是F1、F2，甲、乙两人身体因前倾而偏离竖直方向的夹角分别为α1、α2，倾角α越大，此刻人手和杆的端点位置就越低，如图所示，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，若甲获胜，则( )
A．F1＝F2，α1>α2 B．F1>F2，α1＝α2
C．F1＝F2，α1<α2 D．F1>F2，α1>α2
11．(2025·江苏盐城模拟)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
12．如图所示，当车厢向右以加速度a匀加速行驶时，一质量为m的物块紧贴在车厢壁上，相对于车厢壁静止，随车一起运动，则下列说法正确的是( )
A．车厢壁对物块的弹力为mg
B．在竖直方向上，车厢壁对物块的摩擦力与物块的重力平衡
C．若车厢的加速度变大，车厢壁对物块的静摩擦力也变大
D．在水平方向上，车厢壁对物块的弹力与物块对车厢壁的压力是一对平衡力
13．如图所示，静止在水平地面上的框架B的质量为M，圆环A的质量为m，在后述情况下求框架B对地面的压力。
(1)圆环A以速度v匀速下滑时；
(2)圆环A以加速度a(a(3)圆环A自由下滑时。
5 / 5知能模块 考点内容 高考(江苏卷)六年命题情况对照分析
2019－2024 命题分析
第1节 牛顿第一定律、牛顿第三定律 牛顿第一定律、牛顿第三定律 高考命题有选择题，又有计算题，命题热点是牛顿第二定律及其应用，选择题多与图像结合，计算题多与运动学规律结合考查多过程问题，试题难度中等。
第2节 牛顿第二定律、两类动力学问题 牛顿第二定律及其应用 2020T5：整体法、隔离法求解 2022T1：牛顿第二定律
超重和失重
第3节 牛顿运动定律的综合应用 牛顿运动定律及其应用 2019T15：滑块—木板与牛顿运动定律的综合应用 2021适应考T15：牛顿第二定律
单位制
实验四 探究加速度与力、质量的关系 2021适应考T12：利用牛顿第二定律求动摩擦因数 2022T11：测重力加速度
牛顿第一定律、牛顿第三定律
一、牛顿第一定律、惯性
牛顿第一定律 内 容 一切物体总保持__________运动状态或______状态，除非作用在它上面的____迫使它改变这种状态
意 义 (1)揭示了物体的固有属性：指出了一切物体都有惯性，因此牛顿第一定律又叫______定律 (2)揭示了运动和力的关系：指出力不是______物体运动状态的原因，而是______物体运动状态的原因，即是产生________的原因
惯性 定 义 物体具有保持原来__________运动状态或______状态的性质
量度 ______是惯性大小的唯一量度，质量大的物体惯性大，质量小的物体惯性小
普遍性 惯性是一切物体都具有的性质，是物体的______属性，与物体的运动情况和受力情况无关
二、牛顿第三定律
1．作用力和反作用力
两个物体之间的作用总是______的，当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。
2．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______，方向______，作用在同一条直线上。
(2)表达式：__________。
(3)意义：建立了相互作用物体之间的联系及作用力与__________的相互依赖关系。
一、易错易误辨析(正确的打“√”，错误的打“×”)
(1)牛顿第一定律不能用实验验证。 ( )
(2)在水平面上滑动的木块最终停下来，是因为没有外力维持木块运动。 ( )
(3)物体运动时受到惯性力的作用。 ( )
(4)两物体相互作用时，先有作用力，后有反作用力。 ( )
(5)人走在松软的土地上下陷时，人对地面的压力大于地面对人的支持力。 ( )
(6)作用力与反作用力等大、反向，其合力为零。 ( )
二、教材习题衍生
1．(牛顿第一定律的应用)如图所示是东北某地爷孙俩在水平的雪地里玩耍时狗拉雪橇的图片，忽略摩擦力以外的其他阻力，以下说法正确的是( )
A．狗拉雪橇匀速前进时，雪橇的运动速度越大，狗拉雪橇的力也越大
B．如果摩擦力可忽略不计，没有狗的拉力，雪橇也能做匀速直线运动
C．狗拉雪橇做加速运动时，狗拉雪橇的力大于雪橇拉狗的力
D．狗拉雪橇的力和雪橇拉狗的力是一对平衡力，大小始终相等
2．(牛顿第一定律的理解与应用)2024年2月23日某运动员在第十四届全国冬运会单板滑雪大跳台决赛中摔倒后反击，勇夺金牌。如图是比赛过程的频闪照片，运动员从高处滑下，通过起跳台起跳，完成各种空翻、转体、抓板等技术动作后落地，以下说法正确的是( )
A．研究运动员在空中的动作完成情况时，可以将他看成质点
B．腾空中曝光时间间隔内，运动员的速度方向发生了改变
C．助滑时运动员两腿尽量深蹲是为了降低重心、增大惯性
D．运动员在最高点时加速度一定竖直向下
3．(牛顿第三定律的理解)《中国制造2025》是国家实施强国战略第一个十年行动纲领，智能机器制造是一个重要方向，其中智能机械臂已广泛应用于各种领域。如图所示，一机械臂铁夹夹起一个金属小球，小球在空中处于静止状态，铁夹与球接触面保持竖直，则下列说法错误的是( )
A．铁夹对小球的两个弹力等大反向共线，为一对平衡力
B．若进一步加大铁夹对小球压力，铁夹受到的摩擦力不变
C．小球受到5个力的作用
D．若铁夹水平匀速移动，铁夹对小球作用力的方向斜向上
牛顿第一定律和惯性
[典例1] (对惯性的认识)中国古代的先哲们在认识自然的过程中提出了很多物理学观点，闪烁着智慧的光芒。下列观点中与你所学的物理学知识吻合的是( )
A．《淮南子·齐俗训》中指出：“趋舍礼俗，犹室宅之居也，东家谓之西家，西家谓之东家，虽皋陶为之理，不能定其处。”意思是，如果不选定参考点，就不能确定是位于东，还是位于西，这说明任何物体都处于永恒的运动中
B．《墨经》中指出：“力，形之所以奋也。”意思是力可以使物体由动到静，说明力是改变物体运动状态的原因
C．《论衡·效力篇》中指出：“机不能动发，鲁缟不能穿。”意思是说静止的物体没有惯性
D．《韩非子·观行》中指出：“有乌获之劲，而不得人助，不能自举。”意思是力气很大的人也不能把自己举起来，说明一对相互作用力的效果可以相互抵消
[听课记录]___________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
惯性的两种表现形式
(1)物体的惯性总是以保持“原状”或反抗“改变”两种形式表现出来。
(2)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)。
[典例2] (对牛顿第一定律的理解)(2025·江苏常州月考)牛顿第一定律揭示了运动状态与所受外力的关系，下列说法中正确的是( )
A．物体受到恒定的力作用时，它的运动状态不发生改变
B．物体受到不为零的合力作用时，它的运动状态要发生改变
C．物体受到的合力为零时，它一定处于静止状态
D．物体的运动方向一定与它所受的合力的方向相同
[听课记录]___________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
牛顿第一定律的意义
(1)提出惯性的概念：牛顿第一定律指出一切物体都具有惯性，惯性是物体的一种固有属性。
(2)揭示力与运动的关系：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。
[典例3] (对伽利略理想斜面实验的认识)人类对“运动和力的关系”的认识经历了一个曲折漫长的探索过程。如图是伽利略理想斜面实验，小婷同学在探究过程中经历了如下步骤：
①两个对接的斜面，让小球沿一个斜面从静止滚下，小球将滚上另一个斜面。
②如果没有摩擦，小球将上升到原来释放时的高度。
③减小第二个斜面的倾角，小球在这个斜面上仍然要达到原来的高度。
④继续减小第二个斜面的倾角，最后使它成水平面，小球将沿水平面以恒定速度持续运动下去。
下列说法不正确的是( )
A．其中①属于科学推理
B．伽利略得出：运动物体如果不受其他物体的作用，将会做匀速直线运动一直运动下去，伽利略由此开创了实验和推理相结合的科学研究方法
C．过去我们对“运动和力的关系”一直错误的认识是力是维持物体运动的原因
D．牛顿在伽利略的基础上总结、归纳，最后得出了举世闻名的牛顿第一定律，其内容是一切物体在没有受到外力作用时总保持静止状态或匀速直线运动状态
[听课记录]___________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
牛顿第三定律
1．相互作用力的特点
(1)三同
(2)三异
(3)二无关
2．一对平衡力和作用力与反作用力的比较
名称 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
[典例4] (作用力与反作用力的特点)如图所示，电动遥控小车放在水平长木板上面，当它在长木板上水平向左加速运动时，长木板保持静止，此时( )
A．小车只受重力、支持力作用
B．木板对小车的作用力方向水平向左
C．木板对小车的作用力大于小车对木板的作用力
D．木板对小车的作用力与小车对木板的作用力大小一定相等
[听课记录]___________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
[典例5] (作用力、反作用力与平衡力)(2024·江苏常州期末)如图所示，某健身者右手拉着抓把从位置A水平缓慢移动到位置B，该过程中人的重心高度不变，不计绳子的质量，忽略绳子和重物与所有构件间的摩擦，下列说法正确的是( )
A．绳子对重物的拉力和重物受到的重力是一对作用力与反作用力
B．地面对健身者的支持力和健身者对地面的压力是一对平衡力
C．绳子对健身者的拉力和地面对健身者的摩擦力的合力竖直向上
D．绳子对健身者的拉力和地面对健身者的摩擦力的合力竖直向下
[听课记录]___________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
“两看”巧分作用力、反作用力与平衡力
一看：受力物体。作用力和反作用力应作用在两个相互作用的物体上。
二看：产生的原因。作用力和反作用力是由于相互作用而产生的，一定是同种性质的力。
[典例6] (牛顿第三定律在受力分析中的应用——转换研究对象)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，重力加速度大小为g，则此时箱子对地面的压力大小为( )
A．Mg＋Ff B．Mg－Ff
C．Mg＋mg D．Mg－mg
[听课记录]___________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
1 / 8知能模块 考点内容 高考(江苏卷)六年命题情况对照分析
2019－2024 命题分析
第1节 牛顿第一定律、牛顿第三定律 牛顿第一定律、牛顿第三定律 高考命题有选择题，又有计算题，命题热点是牛顿第二定律及其应用，选择题多与图像结合，计算题多与运动学规律结合考查多过程问题，试题难度中等。
第2节 牛顿第二定律、两类动力学问题 牛顿第二定律及其应用 2020T5：整体法、隔离法求解 2022T1：牛顿第二定律
超重和失重
第3节 牛顿运动定律的综合应用 牛顿运动定律及其应用 2019T15：滑块—木板与牛顿运动定律的综合应用 2021适应考T15：牛顿第二定律
单位制
实验四 探究加速度与力、质量的关系 2021适应考T12：利用牛顿第二定律求动摩擦因数 2022T11：测重力加速度
牛顿第一定律、牛顿第三定律
一、牛顿第一定律、惯性
牛顿第一定律 内 容 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
意 义 (1)揭示了物体的固有属性：指出了一切物体都有惯性，因此牛顿第一定律又叫惯性定律 (2)揭示了运动和力的关系：指出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，即是产生加速度的原因
惯性 定 义 物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质
量度 质量是惯性大小的唯一量度，质量大的物体惯性大，质量小的物体惯性小
普遍性 惯性是一切物体都具有的性质，是物体的固有属性，与物体的运动情况和受力情况无关
二、牛顿第三定律
1．作用力和反作用力
两个物体之间的作用总是相互的，当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。
2．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)表达式：F＝－F′。
(3)意义：建立了相互作用物体之间的联系及作用力与反作用力的相互依赖关系。
一、易错易误辨析(正确的打“√”，错误的打“×”)
(1)牛顿第一定律不能用实验验证。 (√)
(2)在水平面上滑动的木块最终停下来，是因为没有外力维持木块运动。 (×)
(3)物体运动时受到惯性力的作用。 (×)
(4)两物体相互作用时，先有作用力，后有反作用力。 (×)
(5)人走在松软的土地上下陷时，人对地面的压力大于地面对人的支持力。 (×)
(6)作用力与反作用力等大、反向，其合力为零。 (×)
二、教材习题衍生
1．(牛顿第一定律的应用)如图所示是东北某地爷孙俩在水平的雪地里玩耍时狗拉雪橇的图片，忽略摩擦力以外的其他阻力，以下说法正确的是( )
A．狗拉雪橇匀速前进时，雪橇的运动速度越大，狗拉雪橇的力也越大
B．如果摩擦力可忽略不计，没有狗的拉力，雪橇也能做匀速直线运动
C．狗拉雪橇做加速运动时，狗拉雪橇的力大于雪橇拉狗的力
D．狗拉雪橇的力和雪橇拉狗的力是一对平衡力，大小始终相等
B [狗拉雪橇匀速前进时，狗拉雪橇的力等于雪橇所受的滑动摩擦力，跟雪橇的运动速度大小无关，故A错误；如果摩擦力可忽略不计，没有狗的拉力，雪橇由于惯性也能做匀速直线运动，故B正确；狗拉雪橇的力和雪橇拉狗的力是一对相互作用力，大小总是相等，故C、D错误。故选B。]
2．(牛顿第一定律的理解与应用)2024年2月23日某运动员在第十四届全国冬运会单板滑雪大跳台决赛中摔倒后反击，勇夺金牌。如图是比赛过程的频闪照片，运动员从高处滑下，通过起跳台起跳，完成各种空翻、转体、抓板等技术动作后落地，以下说法正确的是( )
A．研究运动员在空中的动作完成情况时，可以将他看成质点
B．腾空中曝光时间间隔内，运动员的速度方向发生了改变
C．助滑时运动员两腿尽量深蹲是为了降低重心、增大惯性
D．运动员在最高点时加速度一定竖直向下
B [研究运动员在空中的动作完成情况时，运动员的形状、大小不能忽略，不可以将他看成质点，故A错误；腾空中曝光时间间隔内，运动员做曲线运动，运动员的速度方向发生了改变，故B正确；助滑时运动员两腿尽量深蹲是为了降低重心、增大自身的稳定性，惯性不变，故C错误；运动员在最高点时受到重力和阻力的作用，加速度方向不是竖直向下，故D错误。]
3．(牛顿第三定律的理解)《中国制造2025》是国家实施强国战略第一个十年行动纲领，智能机器制造是一个重要方向，其中智能机械臂已广泛应用于各种领域。如图所示，一机械臂铁夹夹起一个金属小球，小球在空中处于静止状态，铁夹与球接触面保持竖直，则下列说法错误的是( )
A．铁夹对小球的两个弹力等大反向共线，为一对平衡力
B．若进一步加大铁夹对小球压力，铁夹受到的摩擦力不变
C．小球受到5个力的作用
D．若铁夹水平匀速移动，铁夹对小球作用力的方向斜向上
D [铁夹对小球的两个弹力作用在同一个物体上，是一对平衡力，故A正确，不符合题意；若进一步加大铁夹对小球压力，小球仍然处于平衡状态，它所受的静摩擦力与重力大小相等、方向相反，所以小球受到的摩擦力是保持不变的，由牛顿第三定律可知铁夹受到的摩擦力不变，故B正确，不符合题意；小球受到5个力的作用，分别为：重力、左右两侧分别受到铁夹的两个弹力、左右两侧分别受到铁夹的两个摩擦力，故C正确，不符合题意；若铁夹水平匀速移动，铁夹对小球作用力的方向竖直向上，与小球的重力等大反向，故D错误，符合题意。故选D。]
牛顿第一定律和惯性
[典例1] (对惯性的认识)中国古代的先哲们在认识自然的过程中提出了很多物理学观点，闪烁着智慧的光芒。下列观点中与你所学的物理学知识吻合的是( )
A．《淮南子·齐俗训》中指出：“趋舍礼俗，犹室宅之居也，东家谓之西家，西家谓之东家，虽皋陶为之理，不能定其处。”意思是，如果不选定参考点，就不能确定是位于东，还是位于西，这说明任何物体都处于永恒的运动中
B．《墨经》中指出：“力，形之所以奋也。”意思是力可以使物体由动到静，说明力是改变物体运动状态的原因
C．《论衡·效力篇》中指出：“机不能动发，鲁缟不能穿。”意思是说静止的物体没有惯性
D．《韩非子·观行》中指出：“有乌获之劲，而不得人助，不能自举。”意思是力气很大的人也不能把自己举起来，说明一对相互作用力的效果可以相互抵消
B [如果不选定参考点，就不能确定是位于东，还是位于西，这体现了位置描述的相对性，故A错误；力可以使物体由动到静，说明力是改变物体运动状态的原因，故B正确；惯性是物体的固有属性，只与质量有关，与运动状态无关，故C错误；力气很大的人也不能把自己举起来，说明相互作用力不是作用在同一个物体上的，作用效果不会抵消，故D错误。]
惯性的两种表现形式
(1)物体的惯性总是以保持“原状”或反抗“改变”两种形式表现出来。
(2)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)。
[典例2] (对牛顿第一定律的理解)(2025·江苏常州月考)牛顿第一定律揭示了运动状态与所受外力的关系，下列说法中正确的是( )
A．物体受到恒定的力作用时，它的运动状态不发生改变
B．物体受到不为零的合力作用时，它的运动状态要发生改变
C．物体受到的合力为零时，它一定处于静止状态
D．物体的运动方向一定与它所受的合力的方向相同
B [只要物体受到的合力不为零，不论是否是恒力，运动状态都要发生变化，故A项错误，B项正确；物体所受合力方向不一定与运动方向相同，故D项错误；合力为零时，物体可能处于静止状态也可能做匀速直线运动，故C项错误。]
牛顿第一定律的意义
(1)提出惯性的概念：牛顿第一定律指出一切物体都具有惯性，惯性是物体的一种固有属性。
(2)揭示力与运动的关系：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。
[典例3] (对伽利略理想斜面实验的认识)人类对“运动和力的关系”的认识经历了一个曲折漫长的探索过程。如图是伽利略理想斜面实验，小婷同学在探究过程中经历了如下步骤：
①两个对接的斜面，让小球沿一个斜面从静止滚下，小球将滚上另一个斜面。
②如果没有摩擦，小球将上升到原来释放时的高度。
③减小第二个斜面的倾角，小球在这个斜面上仍然要达到原来的高度。
④继续减小第二个斜面的倾角，最后使它成水平面，小球将沿水平面以恒定速度持续运动下去。
下列说法不正确的是( )
A．其中①属于科学推理
B．伽利略得出：运动物体如果不受其他物体的作用，将会做匀速直线运动一直运动下去，伽利略由此开创了实验和推理相结合的科学研究方法
C．过去我们对“运动和力的关系”一直错误的认识是力是维持物体运动的原因
D．牛顿在伽利略的基础上总结、归纳，最后得出了举世闻名的牛顿第一定律，其内容是一切物体在没有受到外力作用时总保持静止状态或匀速直线运动状态
A [斜面实验中，属于科学推理的是②③④，A错误；伽利略得出：运动物体如果不受其他物体的作用，将会做匀速直线运动一直运动下去，伽利略由此开创了实验和推理相结合的科学研究方法，B正确；伽利略得出力是改变物体运动状态的原因后，推翻了亚里士多德的观点：力是维持物体运动的原因。因此过去我们对“运动和力的关系”一直错误的认识是力是维持物体运动的原因，C正确；由牛顿第一定律可知，一切物体在没有受到外力作用时总保持静止状态或匀速直线运动状态，D正确。]
牛顿第三定律
1．相互作用力的特点
(1)三同
(2)三异
(3)二无关
2．一对平衡力和作用力与反作用力的比较
名称 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
[典例4] (作用力与反作用力的特点)如图所示，电动遥控小车放在水平长木板上面，当它在长木板上水平向左加速运动时，长木板保持静止，此时( )
A．小车只受重力、支持力作用
B．木板对小车的作用力方向水平向左
C．木板对小车的作用力大于小车对木板的作用力
D．木板对小车的作用力与小车对木板的作用力大小一定相等
D [小车受重力、支持力、驱动力和木板对小车的摩擦力，A错误；木板对小车的作用力包括竖直向上的支持力和水平方向的摩擦力，根据平行四边形定则可知合力方向一定不在水平方向，B错误；根据牛顿第三定律可知，作用力和反作用力总是大小相等、方向相反，C错误，D正确。]
[典例5] (作用力、反作用力与平衡力)(2024·江苏常州期末)如图所示，某健身者右手拉着抓把从位置A水平缓慢移动到位置B，该过程中人的重心高度不变，不计绳子的质量，忽略绳子和重物与所有构件间的摩擦，下列说法正确的是( )
A．绳子对重物的拉力和重物受到的重力是一对作用力与反作用力
B．地面对健身者的支持力和健身者对地面的压力是一对平衡力
C．绳子对健身者的拉力和地面对健身者的摩擦力的合力竖直向上
D．绳子对健身者的拉力和地面对健身者的摩擦力的合力竖直向下
C [健身者右手拉着抓把从位置A水平缓慢移动到位置B，可知重物、健身者均受力平衡，因此绳子对重物的拉力和重物受到的重力是一对平衡力，A错误；地面对健身者的支持力和健身者对地面的压力是一对作用力与反作用力，B错误；绳子对健身者的拉力是斜向左上方的，地面对健身者的摩擦力是水平向右的，由于健身者在水平方向受力平衡，即绳子对健身者的拉力的水平向左的分力与地面对健身者的摩擦力平衡，合力是零，因此绳子对健身者的拉力和地面对健身者的摩擦力的合力是拉力在竖直向上方向的分力，即合力竖直向上，C正确，D错误。]
“两看”巧分作用力、反作用力与平衡力
一看：受力物体。作用力和反作用力应作用在两个相互作用的物体上。
二看：产生的原因。作用力和反作用力是由于相互作用而产生的，一定是同种性质的力。
【典例5 教用·备选题】 (作用力、反作用力与平衡力)如图所示，物体静止在斜面上，下列说法正确的是( )
A．物体对斜面的压力和斜面对物体的支持力是一对平衡力
B．物体对斜面的摩擦力和斜面对物体的摩擦力是一对平衡力
C．物体所受重力和斜面对物体的作用力是一对平衡力
D．物体所受重力可以分解为沿斜面向下的力和对斜面的压力
C [物体对斜面的压力和斜面对物体的支持力是一对作用力与反作用力，物体对斜面的摩擦力和斜面对物体的摩擦力也是一对作用力与反作用力，故A、B错误；重力产生两个效果，使物体紧压斜面，使物体有沿斜面下滑的趋势，故可以将重力分解为沿斜面向下的分力和垂直斜面向下的分力，不是对斜面的压力，故D错误；斜面对物体的作用力是支持力和摩擦力的合力，与重力平衡，所以物体所受的重力和斜面对物体的作用力是一对平衡力，故C正确。]
[典例6] (牛顿第三定律在受力分析中的应用——转换研究对象)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，重力加速度大小为g，则此时箱子对地面的压力大小为( )
A．Mg＋Ff B．Mg－Ff
C．Mg＋mg D．Mg－mg
A [环在竖直方向上受重力及箱子内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F′f，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F′f，受力情况如图乙所示，由于箱子处于平衡状态，可得FN＝F′f＋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大小，即F′N＝Mg＋Ff，故选项A正确。
]
课时分层作业(七) 牛顿第一定律、牛顿第三定律
题组一 牛顿第一定律的理解
1．如图所示是伽利略的“理想实验”，根据该实验，下列说法正确的是( )
A．该实验为牛顿第一定律的提出提供了有力的实验依据
B．该实验是理想实验，是在思维中进行的，无真实的实验基础，故其结果并不可信
C．该实验充分证实了亚里士多德“力是维持物体运动的原因”的结论
D．该实验说明物体的运动需要力来维持
A [该实验为牛顿第一定律的提出提供了有力的实验依据，故A正确；虽然是借助想象的实验，但是它建立在可靠的实验基础上，其结果是可信的，故B错误；伽利略由此推翻了亚里士多德的观点，认为力不是维持物体运动的原因，而是改变物体运动状态的原因，故C、D错误。故选A。]
2．关于惯性的认识，以下说法正确的是( )
A．物体受到力的作用后，运动状态发生改变，惯性也随之改变
B．置于光滑水平面上的物体，即使质量很大也能被拉动，说明惯性与物体的质量无关
C．让物体的速度发生改变，无论多快，都需要一定时间，这是因为物体具有惯性
D．同一物体沿同一水平面滑动，速度较大时停下来需要的时间较长，说明惯性与速度有关
C [物体受到力的作用后，运动状态发生改变，但物体的惯性完全由物体的质量决定，与物体的受力及运动速度无关，选项A、B、D均错误；一切物体都具有惯性，所以让物体受力使其速度发生改变，都需要一定时间，选项C正确。]
3．(2024·江苏无锡期中)如图所示是冰壶比赛的一个场景。下列说法正确的是( )
A．冰壶被掷出之后，惯性变小
B．冰壶在冰面上滑行过程中，只受到重力和支持力
C．冰壶离开手后在冰面上的运动速度越来越慢，说明运动需要力来维持
D．冰壶在滑行过程中具有动能，是由于冰壶被掷出之前运动员对它做了功
D [惯性只与物体的质量有关，与物体的运动状态无关，质量越大则惯性越大，冰壶被掷出之后质量不变，则其所具有的惯性不变，故A错误；冰壶在冰面上滑行过程中，受到重力、支持力和摩擦力，故B错误；冰壶离开手后在冰面上的运动速度越来越慢，是因为受到了摩擦力，正是因为摩擦力的阻碍作用才改变了冰壶的运动状态，说明力是改变物体运动状态的原因，故C错误；冰壶在滑行过程中具有动能，是由于冰壶被掷出之前运动员对它做了功，故D正确。]
4．(2024·江苏淮安市联考)如图所示，一个劈形物体M，各面均光滑，放在固定的斜面上，上表面水平，在上表面放一光滑小球m，劈形物体从静止开始释放，则小球在碰到斜面前的运动轨迹是( )
A．沿斜面向下的直线 B．竖直向下的直线
C．无规则曲线 D．抛物线
B [由题意知，小球在水平方向上不受外力作用，由牛顿第一定律，小球在此方向上将保持原有的运动状态不变，即静止而不向左或向右运动，只有竖直方向上的运动，因此运动轨迹是一条竖直向下的直线。]
5．(2024·江苏扬州期中)2024年6月23日，中国重复使用运载火箭首次10公里级垂直起降飞行试验圆满成功。火箭开始降落时发动机不工作，降至一定高度发动机点火火箭减速，下列说法正确的是( )
A．火箭速度的变化率越大，其加速度就越大
B．火箭加速到一定高度后关闭发动机，火箭立即开始下落
C．火箭降落过程中，其加速度的方向与速度变化量的方向开始相同后相反
D．火箭在最高点时，其速度为零，加速度也一定为零
A [加速度的大小与速度变化的快慢程度有关，其速度变化越快，速度变化率越大，加速度越大，即火箭的速度变化率越大，加速度越大，故A正确；关闭发动机后，由于惯性火箭先上升，速度减为0后开始下落，故B错误；火箭下落时先加速后减速，加速度始终与速度变化量的方向相同，故C错误；在最高点火箭运动速度为0，但加速度不为0，故D错误。]
题组二 牛顿第三定律的理解和应用
6．图甲为传感器显示变速运动中两物体的作用力与反作用力的实验装置，图乙为两个钩子的受力情况，横坐标是时间，纵坐标是力的大小。则从图像上可以获得的信息有( )
A．任何时刻作用力与反作用力大小相等、方向相反，作用在同一物体上
B．任何时刻作用力与反作用力大小相等、方向相同
C．作用力与反作用力同时产生但不同时消失
D．作用力与反作用力同时产生、同时消失
D [从题图乙可发现两钩子的拉力总是大小相等、方向相反、同时产生、同时变化、同时消失，作用在不同物体上，故选项D正确。]
7．“天宫课堂”第四课于2023年9月21日下午开课，神舟十六号航天员景海鹏、朱杨柱、桂海潮在中国空间站梦天实验舱面向全国青少年进行太空科普授课。在奇妙“乒乓球”实验中，航天员朱杨柱用水袋做了一颗水球，桂海潮用白毛巾包好的球拍击球，水球被弹开。对于该实验说法正确的是( )
A．击球过程中，水球所受弹力是由水球发生形变产生的
B．击球过程中，水球对“球拍”的作用力与“球拍”对水球的作用力是一对平衡力
C．梦天实验舱内可进行牛顿第一定律的实验验证
D．梦天实验舱内，水球质量越大其惯性越大
D [击球的过程中，水球所受弹力是由“球拍”发生形变产生的，故A错误；击球的过程中，水球对“球拍”的作用力与“球拍”对水球的作用力，二者大小相等、方向相反，作用在两个物体上，故二者为作用力与反作用力，故 B错误；牛顿第一定律是理想的情况，并不能通过实验直接验证，故C错误；梦天实验舱内，水球的质量越大，其惯性就越大，故D正确。故选D。]
8．(2024·江苏徐州期中)如图所示，人在划船时若某时刻船桨与水平方向的夹角为α，水对船桨的作用力大小为F，方向垂直于船桨，则( )
A．F在水平方向的分力大小为F sin α
B．F在竖直方向的分力大小为F sin α
C．船桨对水的作用力小于F
D．水对船桨的力与船桨对水的力合力为0
A [把水对船桨的作用力F正交分解如图所示，根据几何知识有θ＝－α，F在水平方向的分力大小为F1＝F cos ＝F sin α，F在竖直方向的分力大小为F2＝F sin ＝F cos α，故A正确，B错误；根据牛顿第三定律知水对船桨的作用力与船桨对水的作用力是一对相互作用力，大小相等、方向相反，分别作用于船桨和水上，所以水对船桨的力与船桨对水的力不能求合力，故C、D错误。
]
9．(2024·苏州中学月考)如图所示，重球系于线DC下端，重球下再系一根同样的线BA，整个装置处于平衡状态，下面说法中正确的是( )
A．在线的A端慢慢向下增加拉力，结果CD线被拉断
B．在线的A端慢慢向下增加拉力，结果AB线被拉断
C．在线的A端突然向下猛力一拉，结果AB、CD同时拉断
D．在线的A端突然向下猛力一拉，结果CD线被拉断
A [缓慢增加拉力时，CD上的力较大，故CD先断；快速猛力一拉，重球惯性较大，速度变化慢，CD上的拉力瞬间几乎没变，故AB先断，所以选项A正确。]
10．身高和质量完全相同的两人穿同样的鞋在同一水平地面上通过一轻杆进行“顶牛”比赛，试图迫使对方后退。设甲、乙两人对杆的推力大小分别是F1、F2，甲、乙两人身体因前倾而偏离竖直方向的夹角分别为α1、α2，倾角α越大，此刻人手和杆的端点位置就越低，如图所示，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，若甲获胜，则( )
A．F1＝F2，α1>α2 B．F1>F2，α1＝α2
C．F1＝F2，α1<α2 D．F1>F2，α1>α2
A [本题考查相互作用力与受力角度问题。杆的质量不计，可知F1、F2为两人之间的相互作用力，故F1＝F2，比赛中决定胜负的是人受到的最大静摩擦力的大小，甲获胜，则说明甲受到的摩擦力大，甲对地的正压力大，而两人重力大小相同，则说明甲是通过增大身体的倾角借助杆上的推力增大了对地面的压力，所以α1>α2，A正确。]
11．(2025·江苏盐城模拟)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
A [小车突然向右运动时，由于惯性，铁球和乒乓球都“想”保持原有的静止状态，由于与同体积的“水球”相比铁球的质量大，惯性大，铁球的运动状态难改变，而同体积的“水球”的运动状态容易改变，所以小车加速向右运动时，铁球相对于小车向左运动。 同理，由于与同体积的“水球”相比乒乓球的质量小，惯性小，乒乓球相对于小车向右运动。]
12．如图所示，当车厢向右以加速度a匀加速行驶时，一质量为m的物块紧贴在车厢壁上，相对于车厢壁静止，随车一起运动，则下列说法正确的是( )
A．车厢壁对物块的弹力为mg
B．在竖直方向上，车厢壁对物块的摩擦力与物块的重力平衡
C．若车厢的加速度变大，车厢壁对物块的静摩擦力也变大
D．在水平方向上，车厢壁对物块的弹力与物块对车厢壁的压力是一对平衡力
B [根据牛顿第二定律可知，车厢壁对物块的弹力为F＝ma，故A错误；在竖直方向上，车厢壁对物块的摩擦力与物块的重力平衡，若车厢的加速度变大，车厢壁对物块的静摩擦力不变，故B正确，C错误；根据牛顿第三定律可知在水平方向上，车厢壁对物块的弹力与物块对车厢壁的压力是一对相互作用力，故D错误。故选B。]
13．如图所示，静止在水平地面上的框架B的质量为M，圆环A的质量为m，在后述情况下求框架B对地面的压力。
(1)圆环A以速度v匀速下滑时；
(2)圆环A以加速度a(a(3)圆环A自由下滑时。
[解析] (1)由于圆环A匀速下滑，由平衡条件可知，圆环A所受摩擦力等于圆环A的重力，由牛顿第三定律可知，框架B受到圆环A的摩擦力大小等于圆环A的重力，方向向下，所以框架B对地面的压力为mg＋Mg。
(2)以圆环A为研究对象，由牛顿第二定律有
mg－FfBA＝ma
得FfBA＝mg－ma
以框架B为研究对象，由平衡条件得FN＝Mg＋FfAB＝Mg＋mg－ma
由牛顿第三定律可知，框架B对地面的压力为Mg＋mg－ma。
(3)圆环A自由下滑时，A、B之间无摩擦力作用，所以框架B所受重力与地面的支持力等大反向，由牛顿第三定律可知，框架B对地面的压力等于框架B的重力大小即为Mg。
[答案] (1)Mg＋mg (2)Mg＋mg－ma (3)Mg
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