高三物理復(fù)習(xí)第三章牛頓運(yùn)動(dòng)定律第1講牛頓第一定律牛頓第三定律省公開(kāi)課一等獎(jiǎng)新名師獲獎(jiǎng)

第三章牛頓運(yùn)動(dòng)定律第1講牛頓第一定律牛頓第三定律1/552/55【知識(shí)梳理】知識(shí)點(diǎn)1牛頓第一定律1.牛頓第一定律:(1)內(nèi)容:一切物體總保持____________________________,除非作用在它上面力迫使它改變這種狀態(tài)。(2)適用條件。①宏觀、_____運(yùn)動(dòng)物體。②物體處于慣性參考系中。勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)低速3/552.牛頓第一定律意義:(1)指出了一切物體都有_____。(2)指出力不是_____物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)原因,而是_____物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)原因,即產(chǎn)生_______原因。慣性維持改變加速度4/553.慣性:(1)特點(diǎn):慣性是_________都含有性質(zhì),是物體固有屬性,與物體運(yùn)動(dòng)情況和受力情況無(wú)關(guān)。(2)表現(xiàn):物體不受外力作用時(shí),有保持靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)性質(zhì);物體受到外力作用時(shí)其慣性大小表現(xiàn)在運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變_________上。一切物體難易程度5/55知識(shí)點(diǎn)2牛頓第三定律1.牛頓第三定律內(nèi)容:兩個(gè)物體之間作用力和反作用力總是_________、_________,作用在_____________。2.牛頓第三定律意義:建立了相互作用物體之間聯(lián)絡(luò),揭示了_________________相互依賴關(guān)系。3.牛頓第三定律表示式:_______。大小相等方向相反同一條直線上作用力與反作用力F′=-F6/55【易錯(cuò)辨析】(1)物體不受外力時(shí)一定處于靜止?fàn)顟B(tài)。()(2)牛頓第一定律是試驗(yàn)定律。()(3)運(yùn)動(dòng)物體慣性大,靜止物體慣性小。()7/55(4)兩個(gè)大小相等、方向相反、作用在同一直線上力一定是相互作用力。()(5)作用力與反作用力關(guān)系不隨運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變而改變。()(6)人走在松軟土地上下陷時(shí),人對(duì)地面壓力大于地面對(duì)人支持力。()8/55提醒:(1)×。物體不受外力時(shí)處于平衡狀態(tài)(勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài))。(2)×。牛頓第一定律是在試驗(yàn)基礎(chǔ)上加以推理歸納總結(jié)得出,不是試驗(yàn)定律。(3)×。慣性大小唯一量度是質(zhì)量。9/55(4)×。兩個(gè)大小相等、方向相反,作用在同一直線上力也可能是一對(duì)平衡力。(5)√。作用力與反作用力一直大小相等、方向相反,與物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無(wú)關(guān)。(6)×。人對(duì)地面壓力和地面對(duì)人支持力是一對(duì)作用力和反作用力,大小相等。10/55考點(diǎn)1對(duì)牛頓第一定律了解【關(guān)鍵要素精講】1.慣性兩種表現(xiàn)形式:(1)物體慣性總是以保持“原狀”或反抗“改變”兩種形式表現(xiàn)出來(lái)。11/55(2)物體在不受外力或所受合外力為零時(shí),慣性表現(xiàn)為使物體保持原來(lái)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)(靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng))。12/552.牛頓第一定律與牛頓第二定律關(guān)系:(1)牛頓第一定律不是試驗(yàn)定律,它是以伽利略“理想試驗(yàn)”為基礎(chǔ),經(jīng)過(guò)科學(xué)抽象、歸納推理而總結(jié)出來(lái);牛頓第二定律是經(jīng)過(guò)探究加速度與力和質(zhì)量關(guān)系得出試驗(yàn)定律。13/55(2)牛頓第一定律不是牛頓第二定律特例,而是不受任何外力理想情況,在此基礎(chǔ)上,牛頓第二定律定量地指出了力和運(yùn)動(dòng)聯(lián)絡(luò):F=ma。14/55【高考命題探究】【典例1】(多項(xiàng)選擇)小華坐在一列正在行駛火車(chē)車(chē)廂里,突然看到原來(lái)靜止在水平桌面上小球向后滾動(dòng),假設(shè)桌面是光滑,則以下說(shuō)法正確是()世紀(jì)金榜導(dǎo)學(xué)號(hào)4272205115/5516/55A.小球在水平方向受到了向后力使它向后運(yùn)動(dòng)B.小球所受協(xié)力為0,以地面為參考系,小球運(yùn)動(dòng)狀態(tài)并沒(méi)有改變C.火車(chē)一定是在向前加速D.以火車(chē)為參考系,此時(shí)牛頓第一定律已經(jīng)不能適用17/55【解析】選B、C、D。小球因?yàn)橛袘T性,要保持原來(lái)勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài),若突然看到原來(lái)靜止在水平桌面上小球向后滾動(dòng),是小球相對(duì)于火車(chē)向后運(yùn)動(dòng),說(shuō)明火車(chē)正在向前做加速運(yùn)動(dòng),小球在水平方向并不受力作用,故A錯(cuò)誤,C正確;小球在水平方向并不受力作用,小球所受協(xié)力為0,以地面為參考系,18/55小球運(yùn)動(dòng)狀態(tài)并沒(méi)有改變,故B正確;牛頓運(yùn)動(dòng)定律適合用于慣性參考系,此時(shí),火車(chē)做加速運(yùn)動(dòng),不再是慣性參考系,所以牛頓第一定律已經(jīng)不再適用,故D正確。19/55【感悟提升】(1)特點(diǎn):本題考查對(duì)慣性及牛頓第一定律了解。(2)方法:解答本題用到了受力分析和參考系選擇。分析小球水平方向受力和運(yùn)動(dòng)情況,以_____為參考系,分析火車(chē)運(yùn)動(dòng)情況,從小球含有_____切入。地面慣性20/55(3)拓展:若火車(chē)緊急剎車(chē)時(shí),小球因?yàn)開(kāi)____,保持原來(lái)_________不變,小華會(huì)看到原來(lái)靜止在水平桌面上小球_____滾動(dòng)。慣性運(yùn)動(dòng)狀態(tài)向前21/55【強(qiáng)化訓(xùn)練】(多項(xiàng)選擇)(·濰坊模擬)早期物理學(xué)家關(guān)于慣性說(shuō)法正確是世紀(jì)金榜導(dǎo)學(xué)號(hào)42722052()A.物體抵抗運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變性質(zhì)B.沒(méi)有力作用,物體只能處于靜止?fàn)顟B(tài)C.行星在圓周軌道保持勻速率運(yùn)動(dòng)性質(zhì)是慣性D.運(yùn)動(dòng)物體假如沒(méi)有受到力作用,將以原來(lái)速度沿一直線運(yùn)動(dòng)下去22/55【解析】選A、D。任何物體都有保持原來(lái)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)性質(zhì),所以物體抵抗運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變性質(zhì)是慣性,故A正確;沒(méi)有力作用,物體能夠做勻速直線運(yùn)動(dòng),故B錯(cuò)誤;慣性是保持原來(lái)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)性質(zhì),圓周運(yùn)動(dòng)速度是改變,故C錯(cuò)誤;運(yùn)動(dòng)物體在不受力時(shí),將保持勻速直線運(yùn)動(dòng),故D正確。23/55【加固訓(xùn)練】

1.以下說(shuō)法正確是()

A.在高速公路上高速行駛轎車(chē)慣性比靜止在貨運(yùn)場(chǎng)集裝箱貨車(chē)慣性大

B.牛頓第一定律能夠用試驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證24/55C.在粗糙水平面上滾動(dòng)小球最終會(huì)停下來(lái)是因?yàn)樾∏驊T性逐步變?yōu)榱?/p>

D.物體速度逐步增大同時(shí)加速度逐步減小是有可能25/55【解析】選D。慣性是物體固有屬性,質(zhì)量是其唯一量度,A、C錯(cuò)誤;牛頓第一定律是牛頓在伽利略試驗(yàn)基礎(chǔ)上,加上理想化推理得出規(guī)律,不能用試驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證,B錯(cuò)誤;物體能夠做加速度減小加速運(yùn)動(dòng),D正確。26/552.關(guān)于牛頓第一定律,以下說(shuō)法中正確是()

A.它表明了力是維持物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)原因

B.它表明了物體含有保持原有運(yùn)動(dòng)狀態(tài)性質(zhì)

C.它表明了改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)并不需要力

D.因?yàn)楝F(xiàn)實(shí)世界不存在牛頓第一定律所描述物理過(guò)程,所以牛頓第一定律沒(méi)有用處27/55【解析】選B。牛頓第一定律揭示運(yùn)動(dòng)和力關(guān)系:力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)原因,而不是維持物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)原因,故選項(xiàng)B正確。

28/55考點(diǎn)2牛頓第三定律了解與應(yīng)用【關(guān)鍵要素精講】1.相互作用力特點(diǎn):“三同、三異、三無(wú)關(guān)”:29/5530/552.一對(duì)平衡力與作用力、反作用力比較:名稱(chēng)項(xiàng)目一對(duì)平衡力作用力與反作用力相同點(diǎn)大小相等,方向相反,作用在同一條直線上31/55名稱(chēng)項(xiàng)目一對(duì)平衡力作用力與反作用力不一樣點(diǎn)作用對(duì)象同一個(gè)物體兩個(gè)相互作用不一樣物體作用時(shí)間不一定同時(shí)產(chǎn)生、同時(shí)消失一定同時(shí)產(chǎn)生、同時(shí)消失力性質(zhì)不一定相同一定相同作用效果可相互抵消不可抵消32/55【自思自悟】(1)一對(duì)作用力與反作用力有哪些特點(diǎn)?(2)一對(duì)平衡力與作用力和反作用力有哪些異同點(diǎn)?區(qū)分重點(diǎn)是什么?33/55【高考命題探究】【典例2】(多項(xiàng)選擇)(·中山模擬)年12月29日0時(shí)04分,中國(guó)在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心用“長(zhǎng)征三號(hào)乙”運(yùn)載火箭成功發(fā)射“高分四號(hào)”衛(wèi)星,利用長(zhǎng)久駐留固定區(qū)域上空優(yōu)勢(shì),能高時(shí)效地實(shí)現(xiàn)地球靜止軌道50米分辨率可見(jiàn)光、400米分辨率中波紅外感數(shù)據(jù)獲取,這是當(dāng)前國(guó)內(nèi)地球靜止軌道遙感衛(wèi)星最高水平,在國(guó)際上也處于先進(jìn)行列。關(guān)于這次衛(wèi)星與火箭上天情形敘述正確是世紀(jì)金榜導(dǎo)學(xué)號(hào)42722053()34/55A.火箭尾部向下噴氣,噴出氣體對(duì)火箭產(chǎn)生一個(gè)反作用力,從而讓火箭取得了向上推力B.火箭尾部噴出氣體對(duì)空氣產(chǎn)生一個(gè)作用力,空氣反作用力使火箭取得飛行動(dòng)力C.火箭飛出大氣層后,因?yàn)闆](méi)有了空氣,火箭即使向后噴氣,但也無(wú)法取得前進(jìn)動(dòng)力D.衛(wèi)星進(jìn)入運(yùn)行軌道之后,與地球之間依然存在一對(duì)作用力與反作用力35/55【解析】選A、D。火箭尾部向下噴氣,噴出氣體對(duì)火箭產(chǎn)生一個(gè)反作用力,從而讓火箭取得了向上推力,故A正確,B錯(cuò)誤;火箭飛出大氣層后,即使沒(méi)有了空氣,火箭依然向后噴氣,噴出氣體對(duì)火箭產(chǎn)生一個(gè)反作用力,從而讓火箭取得了向上推力,故C錯(cuò)誤;衛(wèi)星進(jìn)入運(yùn)行軌道之后,與地球之間依然存在一對(duì)作用力與反作用力,即地球?qū)πl(wèi)星引力和衛(wèi)星對(duì)地球引力,故D正確。

36/55【強(qiáng)化訓(xùn)練】某人用繩子將一桶水從井內(nèi)向上提過(guò)程中,不計(jì)繩子重力,以下說(shuō)法正確是()A.只有在桶勻速上升過(guò)程中,繩子對(duì)桶拉力才等于桶對(duì)繩子拉力B.桶加速上升過(guò)程中,繩子對(duì)桶拉力大于桶對(duì)繩子拉力37/55C.桶加速上升過(guò)程中,繩子對(duì)桶拉力等于桶對(duì)繩子拉力D.桶減速向上運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,繩子對(duì)桶拉力小于桶對(duì)繩子拉力38/55【解析】選C。繩子對(duì)桶拉力和桶對(duì)繩子拉力是一對(duì)作用力與反作用力,總是大小相等,與桶運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無(wú)關(guān),A、B、D均錯(cuò)誤,C項(xiàng)正確。39/55【加固訓(xùn)練】如圖所表示,甲、乙兩同學(xué)做掰手腕游戲,甲同學(xué)“掰倒”乙同課時(shí),以下說(shuō)法正確是()

A.甲對(duì)乙力大于乙對(duì)甲力

B.甲對(duì)乙力小于乙對(duì)甲力

C.甲對(duì)乙力和乙對(duì)甲力一直大小相等

D.甲對(duì)乙力和乙對(duì)甲力是一對(duì)平衡力40/55【解析】選C。甲對(duì)乙作用力和乙對(duì)甲作用力是一對(duì)作用力與反作用力,大小相等,方向相反,所以不論誰(shuí)勝誰(shuí)負(fù),甲對(duì)乙作用力大小等于乙對(duì)甲作用力大小,故C正確,A、B、D錯(cuò)誤。

41/55“轉(zhuǎn)移研究對(duì)象法”應(yīng)用1.應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn):在研究一些力學(xué)問(wèn)題時(shí),假如不能直接求解物體受到某個(gè)力,可先求它反作用力。比如,要求物體對(duì)地面壓力可先求地面對(duì)物體支持力。2.選取用途:利用牛頓第三定律轉(zhuǎn)換研究對(duì)象,能夠使我們對(duì)問(wèn)題分析思緒更靈活、更寬敞。42/55【示例】如圖所表示,物體A、B質(zhì)量分別是5kg和12kg,不計(jì)滑輪與繩間摩擦及繩重力,整個(gè)系統(tǒng)靜止。(g取10m/s2)求:世紀(jì)金榜導(dǎo)學(xué)號(hào)4272205443/55(1)地面對(duì)B摩擦力大小。(2)物體B對(duì)地面壓力。(sin53°=0.8,cos53°=0.6)44/55【方法導(dǎo)入】該問(wèn)題第二問(wèn)求解物體B對(duì)地面壓力,通常以物體A和B為研究對(duì)象,分別受力分析,列方程求得地面對(duì)B支持力,再依據(jù)牛頓第三定律求得物體B對(duì)地面壓力。還能夠?qū)和B組成整體為研究對(duì)象,結(jié)合隔離法受力分析列方程求解。對(duì)此題用第二種方法稍微繁瑣。45/55【解析】(1)因?yàn)锳處于平衡狀態(tài),受力分析可知,繩子上拉力:FT=mAg①對(duì)物體B受力分析,如圖所表示,因?yàn)锽靜止,則有:水平方向:FTcos53°=f②由①②兩式得,地面對(duì)B摩擦力f=30N46/55(2)對(duì)物體B,在豎直方向分析,有:mBg=FTsin53°+FN代入數(shù)據(jù)解得:FN=80N由牛頓第三定律可知,FN′=-FN,故物體B對(duì)地面壓力大小為80N,方向豎直向下答案:(1)30N(2)80N,方向豎直向下47/55【對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練】1.(·馬鞍山模擬)如圖所表示為雜技“頂竿”演出,一人站在地上,肩上扛一質(zhì)量為M豎直竿,竿上有一質(zhì)量為m人能夠看成質(zhì)點(diǎn),當(dāng)此人沿著豎直竿以加速度a加速下滑時(shí),竿對(duì)地面上人壓力大小為()48/55A.(M+m)g+ma B.(M+m)g-maC.(M+m)g D.(M-m)g49/55【解析】選B。對(duì)竿上人分析,依據(jù)牛頓第二定律得:mg-f=ma,解得:f=mg-ma,則由牛頓第三定律知人對(duì)竿摩擦力為:f′=f=mg-ma,對(duì)竿分析,依據(jù)共點(diǎn)力平衡得:N=Mg+f′=(M+m)g-ma。由牛頓第三定律得竿對(duì)地面上人壓力大小為(M+m)g-ma,故B正確,A、C、D錯(cuò)誤。50/552.(·武漢模擬)如圖,長(zhǎng)木板靜止在水平桌面上,質(zhì)量為m木塊在木板上水平向左滑行,木板質(zhì)量M=3m。已知木塊與木板間、木板與桌面間動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ。則木板