类型11 牛顿第一定律、牛顿第三定律（解析版）

类型11:牛嬴第一定律、牛顿第三定律

知识点\牛顿第一定律-........................-........................-......1

知识点二、惯性...........-........................-........................-......1

知识点三、惯性的两种表现形式.......................2

知识点四、牛顿第一定律与牛顿第二定律的关系...............................2

题型01:牛顿第一定律的理解.........................5

题型02:对牛顿第三定律的理解......................-......7

知识点一、牛顿第一定律

⑴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.

⑵意义：①揭示了物体的固有属性：一切物体都具有惯性,因此牛顿第一定律又被叫作调性

定律；

②揭示了运动和力的关系：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，即力

是产生加速度的原因.

知识点二、惯性

⑴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.

(2)量度：质量是惯性大小的唯一量度，质量大的物体惯性大，质量小的物体惯性生

⑶普遍性：惯性是物体的固有属性，一切物体都具有惯性，与物体的运动情况和受力情况无

生

知识点三、惯性的两种表现形式

⑴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).

⑵物体受到外力时，惯性表现为抗拒运动状态的改变，惯性大，物体的运动状态较难改变；

惯性小，物体的运动状态较易改变.

知识点四、牛顿第一定律与牛顿第二定律的关系

牛顷第一定律和牛顿第二定律是相互独立的.

⑴牛顿第一定律告诉我们改变运动状态需要力，力是如何改变物体运动状态的问题则由牛顿

第二定律来回答.

⑵牛顿第一定律是经过科学抽象、归纳推理总结出来的，而牛顿第二定律是一条实验定律.

共【典例剖析】

题型01:牛顿第一定律的理解

【题型要点】1.理想化状态

牛顼第一定律描述的是物体不受外力时的状态，而物体不受外力的情形是不存在的.如果物体

所受的合外力等于零，其运动效果跟不受外力作用时相同，物体保持静止状态或匀速直线运动

状态.

2.明确了惯性的概念

牛项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.

3.揭示了力与物体运动状态的关系

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.

4.与牛顿第二定律的关系

牛顷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.牛顿第一定律是经过科学抽象、归纳推理总结出来的，而牛顿第二定律是一条实验

定律.

【典例1】科学思维和科学方法是我们认识世界的基本手段.在研究和解决问题过程中，不仅

需要相应的知识，还需要运用科学的方法.理想实验有时更能深刻地反映自然规律，伽利略设

想了一个理想实验，如图所示.

①两个对接的斜面，静止的小球沿一个斜面滚下，小球洛滚上另一个斜面

②如果没有摩擦，小球将上升到原来释放的高度

③减小第二个斜面的倾角，小球在这个斜面上仍然会达到原来的高度

④继续减小第二个斜面的倾角，最后使它成为水平面，小球会沿水平面做持续的匀速运动

通过对这个实验的分析，我们可以得到的最直接结论是（）

A.自然界的一切物体都具有惯性

B.光滑水平面上运动的小球，运动状态的维持并不需要外力

C.如果小球受到力的作用，它的运动状态将发生改变

D.小球受到的力一定时，质量越大，它的加速度越小

【答案】B

【解析】伽利略理想斜面实验，以可靠的实验事实为基础，通过推理得到小球在不受摩擦力的

作用时将在水平面内做匀速直线运动的结论，选项B正确.

【变式1-11伽利略在研究力和运动的关系时设计了如图所示的理想斜面实验，关于此实验下

列说法正确的是（）

A.伽利略在该实验中得出的结论均为实验事实

B.伽利略在该实验中发现了力是维持物体运动的原因

C.如果没有摩擦，小球将沿斜面上升到原来的高度

D.通过该实验伽利略得出惯性定律

【答案】C

【解析】伽利略在该实验中得出的结论有的是实验推理，选项A错误；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，选项B错误；如果没有摩擦，小球在运动过程中机

械能守恒，则速度减小到零时，小球恰好上升到原来的高度，选项C正确；惯性定律即牛顿

第一定律是牛顿总结出来的，选项D错误.

【变式1-2］对一些实际生活中的现象，某同学试图从惯性角度加以解释，其中正确的是（）

A.采用了大功率的发动机后，某些一级方程式赛车（质量不变）的速度甚至能超过某些老式螺

旋桨飞机的速度，这表明，可以通过科学手段使小质量的物体获得大惯性

B.射出枪膛的子弹在运动相当长一段距离后连一件棉衣也穿不透，这表明它的惯性小了

C.货运列车运行到不同的车站时，经常要摘下或加挂一些车厢，这会改变它的惯性

D.摩托车转弯时，车手一方面要控制适当的速度，另一方面要将身体稍微向里倾斜，通过调

控人和车的惯性达到安全行驶的目的

【答案】C

【解析】采用了大功率的发动机后，某些一级方程式赛车的速度甚至能超过某些老式螺旋桨飞

机的速度，原因是功率变大了，但惯性不变，惯性只与物体的质量有关，选项A错误；射出

枪膛的子弹在运动相当长一段距离后连一件棉衣也穿不透，原因是子弹具有的动能过小，但惯

性不变，选项B错误；货运列车运行到不同的车站时，经常要摘下或加挂一些车厢，列车的

质量改变了，其惯性也改变了，选项C正确；摩托车转弯时，车手一方面要控制适当的速度，

另一方面要将身体稍微向里倾斜，调控人和车的重心位置，但整体的惯性不变，选项D错误.

【变式1-3）汽车在路面情况相同的公路上直线行驶，关于车速、惯性、质量和滑行路程的讨

论，正确的是（）

A.车速越大，它的惯性越大

B.车速越大，刹车后滑行的路程越长，所以惯性越小

C.质量越大，它的惯性越大

D.车速越大，刹车后滑行的路程越长，所以惯性越大

【答案】C

【解析】质量是物体惯性大小的唯一量度，与物体的运动状态（速度）无关，质量越大，汽车惯

性越

大，A、B、D错误，C正确.

【变式1-4】下列说法正确的是（）

A.静止的物体一定不受力，受力的物体一定运动

B.物体运动状态发生变化，则物体一定受到力的作用

C.物体的运动不需要力来维持，但物体的运动速度越大时其惯性也越大

D.物体运动状态不变时有惯性，运动状态改变时没有惯性

【答案】B

【解析】受平衡力作用时，物体可能静止，也可能做匀速直线运动，故A错误；运动状态改

变时，物体一定受到了非平衡力，故B正确；惯性是物体的固有属性，只与物体的质量有关，

故C、D错误.

【变式1-5】关于牛顿第一定律的说法中，正确的是（）

A.由牛顿第一定律可知，物体在任何情况下始终处于静止状态和匀速直线运动状态

B.牛顿第一定律只是反映惯性大小的，因此也叫惯性定律

C.牛顿第一定律反映了物体不受外力作用时的运动规律，因此，物体在不受力时才有惯性

D.牛顿第一定律既揭示了物体保持原有运动状态的原因，又揭示了运动状态改变的原因

【答案】D

【解析】牛顿第一定律的内容：物体只在不受外力或所受外力的合力为零时，才保持静止状态

或匀速直线运动状态；牛顿笫一定律说明力是改变物体运动状态（或产生加速度）的原因，一切

物体总具有惯性.选项A、B、C错误，D正确.

题型02:对牛顿第三定律的理解

关于作用力与反作用力的认识

【题型要点】：1.作用力与反作用力的“六同、三异、二无关”

（1）六同：大小相同、性质相同、同一直线、同时产生、同时变亿、同时消失。

（2）三异：方向相反、不同物体、不同效果。

（3）二无关：与物体的运动状态无关、与物体是否受其他力无关。

2.一对平衡力与作用力、反作用力的不同点

一对平衡力作用力与反作用力

项目X.

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

【方法总结】判断作用力和反作用力的方法

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。

类型二牛顿第三定律在受力分析中的应用

【题型要点】：由于作用力与反作用力的关系，当待求的某个刀不容易求时，可先求它的反作用力，再反

过来求待求力.如求压力时，可先求支持力.

题型1对牛顿第三定律的理解

【典例2］（多选）我国在酒泉卫星中心用长征四号丙运载火箭成功将遥感卫星二十五号发射

升空，卫星顺利进入预定轨道.关于这次火箭上天的情形的叙述正确的是（）

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.飞船进入预定轨道之后，与地球之间仍然存在一对作用力与反作用力

【答案】AD

【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，喷出的气体同时对火箭产生向上的反作用力，即火箭上升的推动力，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，B、

C两项错误，A项正确；火箭运载飞船进入轨道之后，飞船与地球之间依然存在相互吸引，即

飞船吸引地球，地球吸引飞船，这是一对作用力与反作用力，故D项正确.

【变式2-1】跳水一直是我国的优势项目，如图所示，一运动员站在3m跳板上，图中B表示

人对跳板的弹力，乃表示跳板对人的弹力，贝火）

A.Fi和g是一对平衡力

B.Fi和B是一对作用力和反作用力

C.先有力后有力22

D.Fi和尸2方向相反，大小不相等

【答案】B

【解析】为和人是一对作用力和反作用力，同时产生，同时消失，大小相等，方向相反，故

B项正确.

【变式2-2】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〃?，如图所示.已知环沿杆匀加速下滑时，环与杆之间的摩擦力大小

为a,则此时箱对地面的压力大小为（）

A.Mg+RB.Mg-Ff

C.Mg+mgD.Mg-mg

【答案】A

【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a,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R',故箱子在竖直方向上受重力Mg、地

面对它的支持力人及环给它的摩擦力"，受力情况如图乙所示，由于箱子处于平衡状态，可

得尸N=R+Mg=R+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T'nMg+Ff,故选项A正确.

【变式2-3］（多选）下列说法中正确的有（）

A.凡是大小相等、方向相反且分别作用在两个物体上的两个力必定是一对作用力与反作用力

B.凡是大小相等、方向相反、作用在同一物体上的两个力必定是一对作用力与反作用力

C.相互作用的一对力一定是同时产生，同时消失

D.相互作用的一对力谁是作用力，谁是反作用力可以是任意的

【答案】CD

【解析】大小相等、方向相反且分别作用在两个物体上的两个力不一定是一对作用力和反作用

力，作用力和反作用力是相互作用的一对力，选项A借误；大小相等、方向相反、作用在同

一物体上的两个力可能是一充平衡力，一定不是一对作用力与反作用力，选项B错误；相互

作用的一对力一定同时产生，同时变化，同时消失，选项C正确；相互作用的一对力，其中

一个力是作用力，另一个力就是反作用力，谁是作用力，谁是反作用力可以是任意的，选项D

正确.

【变式2-4】一本书静止在水平桌面上，以下说法正确的是（）

A.书对桌面的压力就是书所受到的重力

B.书对桌面的压力和桌面对书的支持力是一对平衡力

C.书所受到的重力和桌面对书的支持力是一对作用力和反作用力

D.桌面对书的支持力和书所受的重力是一对平衡力

【答案】D

【解析】书对桌面的压力与书的重力是不同性质的力，选项A错误；书对桌面的压力与桌面

对书的支持力，二者等大、反向、共线，分别作用在两个不同的物体上，是一对相互作用力，

选项B错误；书的重力与桌面对书的支持力，二者等大、反向、共线，且作用在同一物体上，

是一对平衡力，选项C错误，D正确.

【变式2・5】（多选）为探究作用力与反作用力的关系，某同学把两只力传感器同时连在计算机

上，其中一只系在墙上，另一只握在手中，将两只力传感器的挂钩钩在一起，用力拉另一只传

感器，如图甲所示，在计算机显示屏上观察到了这对拉力随时间变化的曲线，如图乙所示.将

一个力传感器固定在滑块上，另一个力传感器钩住它向右变速拉动滑块，如图内所示，观察到

这对拉力随时间变化的曲线，如图丁所示.由图象可以得出的正确结论是（）

甲

T

A.作用力和反作用力大小相等

B.作用力和反作用力方向相反

C.作用力和反作用力的合力为零

D.作用力和反作用力作用在同一物体上

【答案】AB

【解析】根据图乙、丁可得，无论物体是处于静止状态，还是变速运动状态，两个力的大小相

等，但是一正一负，说明方向相反，选项A、B正确；作用力和反作用力作用在不同的物体上，

不能求合力，选项C、D错误.

【变式2-6】如图所示，质量为m的木块在质量为M的长木板上以加速度a水平向右加速滑

行，长木板与地面间的动摩擦因数为小，木块与长木板间的动摩擦因数为〃2,若长木板仍处

于静止状态，则长木板对地面摩擦力的大小和方向一定为（）

A.向左B.以叫,向右

C.向右D.川〃7g+〃2Mg,向左

【答案】B

【解析】对木块分析可知受长木板对它水平向左的摩擦力F『⑵〃g,由牛顿第三定律可知，

木块对长木板的摩擦力向右，大小为Fn；由于长木板仍处于静止状态，对长木板受力分析可

知，受地面对它的静摩擦力压，方向向左，FR=Fn=inmg,由牛顿第三定律可知，长木板对

地面的摩擦力大小为方向向右，故B正确.

【基础巩固】

1.（江苏省南通市通州区2021年期中）《墨经》是先秦墨家的代表作，“力，刑（形）之所以

奋也”是书中对力的描述，其释义为：“力是使物体由静而动，动而愈速或由下而上的原因“，

这与1000多年后牛顿经典力学的观点基本一致。关于友此描述的认识，以下说法壬确的是

（）

A.力是改变物体运动状态的原因B.力是维持物体运动状态的原因

C.物体速度的变化量跟力成正比D.物体不受力将保持静止状态

【答案】A

【解析】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，故A正确，B错

误;加速度跟力成正比，但物体速度的变化量不是加速度，故物体速度的变化量跟力不成正比；

故C错误；物体静止或匀速运动受到的合外力为零或不受力，故D错误。所以A正确，BCD

错误。

2.（上海市金山中学2021屈高二上学期期中）下列哪一句话可从牛顿第一定律演绎得出（）

A.质量是物体惯性的量度B.物体的运动需要力来维持

C.质量一定的物体加速度与合外力成正比D.物体有保持原有运动状态的特性

【答案】D

【解析】牛顿第一定律乂叫惯性定律，一切物体在没有受到力的作用时，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运动状态。说明力不是维持物体运动

的原因，也没有提出质量是物体惯性的度量，AB错误，D正确，C为牛顿第二定律的内容，

C错误，

3.（上海市闵行区2021届期末）如图所示，小明将一个小球轻轻放置在列车中的水平桌面上，

若小球相对桌面（）

A.静止，可知列车在匀速前进B.向前运动，可知列车在加速前进

C.向前运动，可知列车在减速前进D.向后运动，可知列车在减速前进

【答案】C

【解析】若小球相对桌面静止，可知列车在匀速前进或者静止，A错误；向前运动，可知列车

在减速前进，B错误，C正确；若向后运动，可知列车在加速前进，D错误。

4.（甘肃省会宁县第一中学2021届月考）“物理思维”在学习中具有重要作用，下列关于“物理

思维”描述不•合•理•的是（）

A.“质点”模型的建立是一种“抽象思维”过程

B.处理“连接体”问题时，常采用“整体法”和“隔离法”

C.“力的合成与分解”采用“等效替代”的思维方法

D.”牛顿第一定律”是牛顿根据大量实验验证基础上提出的

【答案】D

【解析】“质点”模型的建立是一种“抽象思维''过程，A正确；处理“连接体”问题时，常采用

“整体法”和“隔离法''相结合，B正确；“力的合成与分解”采用“等效替代”的思维方法，C正确；

“牛顿第一定律”不能通过实验来验证，D错误。

5.（湖南省岳阳市第一中学2021届第二次质检）如图所示是火箭点火发射的某一瞬间，下列

说法一定正确的是（）

A.火箭受重力、空气的推力、空气阻力作用：

B.火箭加速升空过程中处于失重状态

C.发动机喷出气体对火箭的作用力和火箭所受的重力是一对平衡力

D.发动机喷出气体对火箭的作用力与火箭对喷出气体的作用力的大小相等

【答案】D

【解析】火箭受重力、发动机喷出气体对火箭的作用力，故A错误；火箭加速升空过程中处

于超重状态，故B错误；由于火箭加速升空所以动机喷出气体对火箭的作用力比火箭所受的

重力更大，故C错误；发动机喷出气体对火箭的作用力与火箭对喷出气体的作用力为一对作

用力与反作用力，所大小相等，故D正确。

【能力提升】

1.（2021•浙江嘉兴模拟）如图所示是我国首次立式风洞跳伞实验，风洞喷出竖直向上的气流将实

验者加速向上“托起”.此过程中（）

A.地球对人的吸引力和人对地球的吸引力大小相等

B.人受到的重力和人受到气流的力是一对作用力与反作用力

C.人受到的重力大小等于气流对人的作用力大小

D.人被向上“托起”时处于超重状态

解析：选AD.地球对人的吸引力和人对地球的吸引力是一对相互作用力，等大反向，A正确;

相互作用力是两个物体间的相互作用，而人受到的重力和人受到气流的力涉及人、地球、气流

三个物体，不是一对相互作用力，B错误；由于风洞喷出竖直向上的气流将实验者加速向上“托

起”，在竖直方向上合力不为零，所以人受到的重力大小不等于气流对人的作用力大小，C错

误；人被向上“托起”时加速度向上，处于超重状态，D正确.

2.（2021.潍坊模拟）在水平路面上有一辆匀速行驶的小车，车上固定一盛满水的碗.现突然发现

碗中的水洒出，水泗出的情况如图所示，则关于小车的运动情况，下列叙述正确的是（）

II

>5*5*5*5^*5*5*3*3*^^^*3*3*5*5^*5*5*5*3*5^5*5*5*5*5^?^^^^<*5^<^

A.小车匀速向左运动

B.小车可能突然向左加速

C.小车可能突然向左减速

D.小车可能突然向右减速

解析：选BD.原来水和小车相对静止以共同速度运动，水突然向右洒出有两种可能：①原来小

车向左运动，突

然加速，碗中的水由于惯性保持原速度不变，故相对碗问右洒出；②原来小车向右运动，突然

减速，碗中的水由于惯性保持原速度不变，相对于碗向右洒出，故B、D正确.

3.（2021.四川宜宾检测）如图所示，光滑水平面上静止着一辆小车，在酒精灯燃烧一段时间后塞

子喷出.下列说法正确的是（）

塞子

A.由于塞子的质量小于小车的质量，喷出时塞子受到的冲击力将大于小车受到的冲击力

B.由于塞子的质量小于小车的质量，喷出时塞子受到的冲击力将小于小车受到的冲击力

C.塞子喷出瞬间，小车对水平面的压力大于小车整体的事力

D.若增大试管内水的质量，则可以增大小车整体的惯性

解析：选CD.喷出时塞子受到的冲击力和小车受到的冲击力大小相等，方向相反，故A、B错

误；塞子喷出瞬间，试管内的气体对小车整体有斜向左下的作用力，所以小车对水平面的压力

大于小车整体的重力，故C正确；若增大试管内水的质量，则小车整体的惯性增大，故D正

确.

4.（2021・杭州模拟）就一些实际生活中的现象，某同学试图从惯性角度加以解释，其中正确的

是（）

A.采用了大功率的发动机后，某些一级方程式赛车的速度甚至能超过某些老式螺旋桨飞机,

这表明可以通过科学进步使小质量的物体获得大惯性

B.射出枪膛的子弹在运动相当长一段距离后连一件棉衣也穿不透，这表明它的惯性变小了

C.货运列车运行到不同的车站时，经常要摘下或加挂一些车厢，这会改变它的惯性

D.摩托车转弯时，车手一方面要控制适当的速度，另一方面要将身体稍微向里倾斜，通过调

控人和车的惯性达到转弯的目的

解析：选C.物体的惯性是物体本身的属性，惯性的大小只与物体的质量有关，与物体的速度

无关，故选项C正确，A、B、D错误.

5.（2021.台州模拟）如图所示，有两个穿着溜冰鞋的人站在冰面上，当其中一个人A从背后轻轻

推另一个人B时，两个人都会向相反方向运动，这是因为A推8时（）

4B

A.4与B之间有相互作用力

B.4对8的作用在先，8对A的作用在后

C.8对A的作用力小于A对8的作用力

D.A对3的作用力和8对A的作用力是一对平衡力

解析：选A