2021高考物理一輪復(fù)習(xí)-第3章-牛頓運(yùn)動定律-第1講-牛頓三定律的理解教案

2021高考物理一輪復(fù)習(xí)第3章牛頓運(yùn)動定律第1講牛頓三定律的理解教案2021高考物理一輪復(fù)習(xí)第3章牛頓運(yùn)動定律第1講牛頓三定律的理解教案PAGE9-2021高考物理一輪復(fù)習(xí)第3章牛頓運(yùn)動定律第1講牛頓三定律的理解教案2021高考物理一輪復(fù)習(xí)第3章牛頓運(yùn)動定律第1講牛頓三定律的理解教案年級：姓名：第1講牛頓三定律的理解eq\x(知識點(diǎn)一)牛頓第一定律1．牛頓第一定律(1)內(nèi)容：一切物體總保持勻速直線運(yùn)動狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)，除非作用在它上面的力迫使它改變這種狀態(tài)。(2)適用條件。①宏觀、低速運(yùn)動的物體。②物體處于慣性參考系中。2．牛頓第一定律的意義(1)指出了一切物體都有慣性。(2)指出力不是維持物體運(yùn)動狀態(tài)的原因，而是改變物體運(yùn)動狀態(tài)的原因，即產(chǎn)生加速度的原因。3．慣性(1)特點(diǎn)：慣性是一切物體都具有的性質(zhì)，是物體的固有屬性，與物體的運(yùn)動情況和受力情況無關(guān)。(2)表現(xiàn)：物體不受外力作用時，有保持靜止或勻速直線運(yùn)動狀態(tài)的性質(zhì)；物體受到外力作用時其慣性大小表現(xiàn)在運(yùn)動狀態(tài)改變的難易程度上。eq\x(知識點(diǎn)二)牛頓第二定律力學(xué)單位制1．牛頓第二定律(1)內(nèi)容：物體加速度的大小跟它受到的作用力成正比，跟它的質(zhì)量成反比，加速度的方向跟作用力的方向相同。(2)表達(dá)式：F＝ma。(3)適用范圍①牛頓第二定律只適用于慣性參考系，即相對于地面靜止或勻速直線運(yùn)動的參考系。②牛頓第二定律只適用于宏觀物體(相對于分子、原子等)、低速運(yùn)動(遠(yuǎn)小于光速)的情況。2．力學(xué)單位制(1)單位制：由基本單位和導(dǎo)出單位一起組成了單位制。(2)基本單位：基本物理量的單位。基本物理量共七個，其中力學(xué)有三個，是長度、質(zhì)量、時間，SI制中單位分別是米、千克、秒。(3)導(dǎo)出單位：由基本物理量根據(jù)物理關(guān)系推導(dǎo)出來的其他物理量的單位。eq\x(知識點(diǎn)三)牛頓第三定律1．牛頓第三定律的內(nèi)容：兩個物體之間的作用力和反作用力總是大小相等、方向相反，作用在同一條直線上。2．牛頓第三定律的意義：建立了相互作用物體之間的聯(lián)系，揭示了作用力與反作用力的相互依賴關(guān)系。3．牛頓第三定律的表達(dá)式：F′＝－F。1．(多選)科學(xué)家關(guān)于物體運(yùn)動的研究對樹立正確的自然觀具有重要作用。下列說法符合歷史事實(shí)的是()A．亞里士多德認(rèn)為，必須有力作用在物體上，物體的運(yùn)動狀態(tài)才會改變B．伽利略通過“理想實(shí)驗(yàn)”得出結(jié)論：運(yùn)動必具有某一速度，如果它不受力，它將以這一速度永遠(yuǎn)運(yùn)動下去C．笛卡兒指出：如果運(yùn)動中的物體沒有受到力的作用，它將繼續(xù)以同一速度沿同一直線運(yùn)動，既不停下來也不偏離原來的方向D．牛頓認(rèn)為，物體具有保持原來勻速直線運(yùn)動狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)的性質(zhì)BCD[亞里士多德認(rèn)為力是維持物體運(yùn)動的原因，他的觀點(diǎn)是錯誤的；伽利略通過實(shí)驗(yàn)與推理證明了力不是維持物體運(yùn)動的原因，力是改變物體運(yùn)動狀態(tài)的原因，假如沒有力作用在運(yùn)動的物體上，物體將以原來的速度永遠(yuǎn)運(yùn)動下去；同時期的笛卡兒也得出了類似的結(jié)論；牛頓在伽利略和笛卡兒的基礎(chǔ)上，提出了慣性定律，即認(rèn)為物體具有保持原來勻速直線運(yùn)動狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)的性質(zhì)。B、C、D正確。]2．(人教版必修1·P70·T1改編)(多選)下面對牛頓第一定律和慣性的分析正確的是()A．飛機(jī)投彈時，當(dāng)目標(biāo)在飛機(jī)的正下方時投下炸彈，能擊中目標(biāo)B．地球自西向東自轉(zhuǎn)，人向上跳起來后，還會落到原地C．安全帶的作用是防止汽車剎車時，人由于慣性作用發(fā)生危險D．有的同學(xué)說，向上拋出的物體，在空中向上運(yùn)動時，肯定受到了向上的作用力BC[飛機(jī)在目標(biāo)正上方投彈時，由于慣性，炸彈會落在目標(biāo)的前方，A錯誤；地球自西向東自轉(zhuǎn)，人向上跳起后，由于慣性，還會落在原地，B正確；汽車剎車時，由于慣性，人會向前沖，安全帶可以防止人的前沖，C正確；物體被向上拋出后，在空中向上運(yùn)動是由于慣性，D錯誤。]3．(人教版必修1·P70·科學(xué)漫步改編)(多選)小華坐在一列正在行駛的火車車廂里，突然看到原來靜止在水平桌面上的小球向后滾動，假設(shè)桌面是光滑的，則下列說法正確的是()A．小球在水平方向受到了向后的力使它向后運(yùn)動B．小球所受的合力為零，以地面為參考系，小球的運(yùn)動狀態(tài)并沒有改變C．火車一定是在向前加速D．以火車為參考系，此時牛頓第一定律已經(jīng)不能適用BCD4．(多選)在研究勻變速直線運(yùn)動的實(shí)驗(yàn)中，取計(jì)數(shù)時間間隔為0.1s，測得相鄰相等時間間隔的位移差的平均值Δx＝1.2cm，若還測出小車的質(zhì)量為500g，則關(guān)于加速度、合外力大小及單位，既正確又符合一般運(yùn)算要求的是()A．a(chǎn)＝eq\f(Δx,t2)＝eq\f(1.2,0.12)m/s2＝120m/s2B．a(chǎn)＝eq\f(Δx,t2)＝eq\f(1.2×10－2,0.12)m/s2＝1.2m/s2C．F＝ma＝500×1.2N＝600ND．F＝ma＝0.5×1.2N＝0.60NBD[在應(yīng)用公式進(jìn)行數(shù)量運(yùn)算的同時，也要把單位代入運(yùn)算。代入單位運(yùn)算時，單位換算要準(zhǔn)確，可以把題中已知量的單位都用國際單位表示，計(jì)算結(jié)果的單位就是用國際單位表示的。這樣在統(tǒng)一已知量的單位后，就不必一一寫出各個量的單位，只在數(shù)字后面寫出正確單位即可。選項(xiàng)A中Δx＝1.2cm，沒換算成國際單位，C項(xiàng)中的小車質(zhì)量m＝500g，沒換算成國際單位，所以均錯誤，故正確答案為B、D。]5．(粵教版必修1·P71·T1)沼澤的下面蘊(yùn)藏著豐富的泥炭，泥炭是沼澤地積累的植物殘體，它的纖維狀和海綿狀的物理結(jié)構(gòu)導(dǎo)致人在其表面行走時容易下陷。若人下陷的過程是先加速后勻速運(yùn)動，下列判斷正確的是()A．加速運(yùn)動時人對沼澤地的壓力大于沼澤地對他的支持力B．加速運(yùn)動時人對沼澤地的壓力小于沼澤地對他的支持力C．人對沼澤地的壓力先大于后等于沼澤地對他的支持力D．人對沼澤地的壓力大小總等于沼澤地對他的支持力D[人對沼澤地的壓力與沼澤地對人的支持力為作用力與反作用力，故二力大小一定相等，故A、B、C錯誤，D正確。]考點(diǎn)一對牛頓第一定律和慣性的理解1．牛頓第一定律是在可靠的實(shí)驗(yàn)事實(shí)(如伽利略斜面實(shí)驗(yàn))基礎(chǔ)上采用科學(xué)的邏輯推理得出的結(jié)論，物體不受外力是牛頓第一定律的理想條件，所以，牛頓第一定律不是實(shí)驗(yàn)定律。2．慣性是物體保持原來運(yùn)動狀態(tài)的性質(zhì)，與物體是否受力、是否運(yùn)動及所處的位置無關(guān)，物體的慣性只與其質(zhì)量有關(guān)，物體的質(zhì)量越大則其慣性越大；牛頓第一定律揭示了力是改變物體運(yùn)動狀態(tài)的原因，而不是維持物體運(yùn)動狀態(tài)的原因。3．慣性的兩種表現(xiàn)形式(1)物體的慣性總是以保持“原狀”或反抗“改變”兩種形式表現(xiàn)出來。(2)物體在不受外力或所受的合外力為零時，慣性表現(xiàn)為使物體保持原來的運(yùn)動狀態(tài)(靜止或勻速直線運(yùn)動)。(2017·上海單科·6)一碗水置于火車車廂內(nèi)的水平桌面上。當(dāng)火車向右做勻減速運(yùn)動時，水面形狀接近于圖()A[當(dāng)火車向右做勻減速運(yùn)動時，碗內(nèi)的水由于慣性，保持原來較大的速度向右運(yùn)動，故只有圖A所示的情形符合要求，A正確。]1．(多選)17世紀(jì)，意大利物理學(xué)家伽利略根據(jù)斜面實(shí)驗(yàn)指出：在水平面上運(yùn)動的物體之所以會停下來，是由于受到摩擦阻力的緣故，你認(rèn)為下列陳述正確的是()A．該實(shí)驗(yàn)是一理想實(shí)驗(yàn)，是在思維中進(jìn)行的，無真實(shí)的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)，故其結(jié)果是荒謬的B．該實(shí)驗(yàn)是以可靠的事實(shí)為基礎(chǔ)，經(jīng)過抽象思維，抓住主要因素，忽略次要因素，從而更深刻地反映自然規(guī)律C．該實(shí)驗(yàn)證實(shí)了亞里士多德“力是維持物體運(yùn)動的原因”的結(jié)論D．該實(shí)驗(yàn)為牛頓第一定律的提出提供了有力的實(shí)驗(yàn)依據(jù)BD[“伽利略斜面實(shí)驗(yàn)”是一理想實(shí)驗(yàn)，但是建立在真實(shí)的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)之上，經(jīng)過抽象思維，抓住主要因素，忽略次要因素，從而更深刻地反映自然規(guī)律，選項(xiàng)B正確，A錯誤；該實(shí)驗(yàn)說明亞里士多德“力是維持物體運(yùn)動的原因”的結(jié)論是錯誤的，選項(xiàng)C錯誤；該實(shí)驗(yàn)為牛頓第一定律的提出提供了有力的實(shí)驗(yàn)依據(jù)，選項(xiàng)D正確。綜上本題選B、D。]2.(多選)我國《道路交通安全法》中規(guī)定，各種小型車輛乘員(包括司機(jī))必須系好安全帶。下列說法正確的是()A．系好安全帶可以減小慣性B．是否系好安全帶對人和車的慣性沒有影響C．系好安全帶可以防止因車的慣性而造成的傷害D．系好安全帶可以防止因人的慣性而造成的傷害BD3．如圖所示是一種汽車安全帶控制裝置的示意圖，當(dāng)汽車處于靜止或做勻速直線運(yùn)動時，擺錘豎直懸掛，鎖棒水平，棘輪可以自由轉(zhuǎn)動，安全帶能被拉動。當(dāng)汽車突然剎車時，擺錘由于慣性而繞軸擺動，使得鎖棒鎖定棘輪的轉(zhuǎn)動，安全帶不能被拉動。若擺錘從圖中實(shí)線位置擺到虛線位置，汽車的可能運(yùn)動方向和運(yùn)動狀態(tài)是()A．向右行駛、突然剎車B．向左行駛、突然剎車C．向左行駛、勻速直線運(yùn)動D．向右行駛、勻速直線運(yùn)動A[根據(jù)安全帶控制裝置的示意圖和慣性知識可知選項(xiàng)A正確。]考點(diǎn)二對牛頓第二定律的理解1．牛頓第二定律的五個特征2．動力學(xué)中的三個決定關(guān)系(1)力與物體的質(zhì)量決定加速度。(2)加速度與時間決定速度的變化量。(3)速度方向與加速度方向(或合力方向)決定物體的運(yùn)動性質(zhì)。(多選)關(guān)于速度、加速度、合力的關(guān)系，下列說法正確的是()A．原來靜止在光滑水平面上的物體，受到水平推力的瞬間，物體立刻獲得加速度B．加速度的方向與合力的方向總是一致的，但與速度的方向可能相同，也可能不同C．在初速度為0的勻加速直線運(yùn)動中，速度、加速度與合力的方向總是一致的D．合力變小，物體的速度一定變小ABC[加速度與力同時產(chǎn)生、同時消失、同時變化，選項(xiàng)A正確：加速度的方向由合力方向決定，但與速度方向無關(guān)，選項(xiàng)B正確；在初速度為0的勻加速直線運(yùn)動中，合力方向決定加速度方向，加速度方向決定末速度方向，選項(xiàng)C正確；合力變小，物體的加速度一定變小，但速度不一定變小，選項(xiàng)D錯誤。]4．(2020·安徽皖中名校聯(lián)盟聯(lián)考)下列說法正確的是()A．牛頓認(rèn)為力是維持物體運(yùn)動的原因B．牛頓第一定律、牛頓第二定律都可以通過實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證C．國際單位制中，kg、m、N是三個基本單位D．根據(jù)速度定義式v＝eq\f(Δx,Δt)，當(dāng)Δt→0時，eq\f(Δx,Δt)就可以表示物體在t時刻的瞬時速度D[本題考查對牛頓運(yùn)動定律的認(rèn)識。亞里士多德認(rèn)為力是維持物體運(yùn)動的原因，牛頓認(rèn)為力是改變物體運(yùn)動狀態(tài)的原因，A錯誤；牛頓第二定律可以通過實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證，牛頓第一定律不可以通過實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證，該定律來源于理想斜面實(shí)驗(yàn)的合理外推，B錯誤；國際單位制中有7個基本單位，為kg、m、s、A、K、mol、cd，其余均為導(dǎo)出單位，如N，C錯誤；根據(jù)速度定義式v＝eq\f(Δx,Δt)，可知當(dāng)Δt→0時，eq\f(Δx,Δt)表示物體在t時刻的瞬時速度，D正確。]5．(2019·福建寧德期末)我國自主研制的水陸兩棲飛機(jī)“鯤龍”AG600已試飛成功。當(dāng)“鯤龍”AG600在水面上加速滑行時，其受到的合力()A．大小為零B．方向豎直向上C．方向與滑行方向相同D．方向沿滑行方向斜向上C[“鯤龍”AG600在水面上做加速直線運(yùn)動，加速度方向與滑行方向相同，由牛頓第二定律知合外力方向與加速度方向相同，所以合外力方向與滑行方向相同，故選項(xiàng)C正確。]6．(2020·江西贛州期末)電梯頂上懸掛一根勁度系數(shù)為200N/m的彈簧，彈簧的原長為20cm，在彈簧下端掛一個質(zhì)量為0.4kg的砝碼。當(dāng)電梯運(yùn)動時，測出彈簧長度變?yōu)?3cm，g取10m/s2，則電梯的運(yùn)動狀態(tài)及加速度大小為()A．勻加速上升，a＝2.5m/s2B．勻減速上升，a＝2.5m/s2C．勻加速上升，a＝5m/s2D．勻減速上升，a＝5m/s2C[由胡克定律可知，彈簧的彈力F＝kx＝200×(0.23－0.20)N＝6N，由牛頓第二定律知F－mg＝ma，解得a＝5m/s2，物體加速度向上，可能是加速上升，也可能是減速下降，故C正確，A、B、D錯誤。]考點(diǎn)三牛頓第三定律的理解與應(yīng)用1．作用力與反作用力的“三同、三異、三無關(guān)”(1)eq\x(“三同”)大小相同變化情況相同性質(zhì)相同(2)eq\x(“三異”)方向不同產(chǎn)生效果不同受力物體不同(3)eq\x(“三無關(guān)”)與物體的種類無關(guān)與是否與另外物體相互作用無關(guān)與相互作用的兩物體的運(yùn)動狀態(tài)無關(guān)2．一對平衡力與一對相互作用力的比較類別一對平衡力一對相互作用力不同點(diǎn)作用在同一個物體上分別作用在兩個不同的物體上力的性質(zhì)不一定相同力的性質(zhì)一定相同不一定同時產(chǎn)生、同時消失一定同時產(chǎn)生、同時消失相同點(diǎn)大小相等、方向相反、作用在同一直線上(2020·浙江杭州模擬)電動平衡車是一種時尚代步工具。當(dāng)人駕駛平衡車在水平路面上做勻速直線運(yùn)動時，下列說法正確的是()A．平衡車勻速行駛時，相對于平衡車上的人，車是運(yùn)動的B．平衡車的重力與地面對平衡車的支持力是一對平衡力C．平衡車在加速過程中也是平衡的D．關(guān)閉電機(jī)，平衡車還會繼續(xù)行駛一段路程是由于慣性D[本題根據(jù)平衡車考查平衡力、慣性等。平衡車勻速行駛時，平衡車與人的相對位置不變，相對于平衡車上的人，車是靜止的。故A項(xiàng)錯誤；人駕駛平衡車在水平路面上做勻速直線運(yùn)動時，平衡車的重力加上人的重力等于地面對平衡車的支持力，所以平衡車的重力與地面對平衡車的支持力不是一對平衡力，故B項(xiàng)錯誤；平衡車在加速過程中不是平衡的，故C項(xiàng)錯誤；關(guān)閉電機(jī)，平衡車還會繼續(xù)行駛一段路程是由于平衡車具有慣性，故D項(xiàng)正確。]7.(2019·浙江卷·6)如圖所示，小明撐桿使船離岸，則下列說法正確的是()A．小明與船之間存在摩擦力B．桿的彎曲是由于受到桿對小明的力C．桿對岸的力大于岸對桿的力D．小明對桿的力和岸對桿的力是一對相互作用力A[小明與船之間存在靜摩擦力，A正確；桿的彎曲是由于受到小明對桿的作用力，B錯誤；桿對岸的力與岸對桿的力是作用力與反作用力，大小相等，C錯誤；小明對桿的力和岸對桿的力受力物體都是桿，兩者不是作用力與反作用力，故D錯誤。]8．(多選)牛頓在總結(jié)C·雷恩、J·沃利斯和C·惠更斯等人的研究結(jié)果后，提出了著名的牛頓第三定律，闡述了作用力和反作用力的關(guān)系，從而與牛頓第一定律和牛頓第二定律形成了完整的牛頓力學(xué)體系。下列關(guān)于作用力和反作用力的說法正確的是()A．物體先對地面產(chǎn)生壓力，然后地面才對物體產(chǎn)生支持力B．物體對地面的壓力和地面對物體的支持力互相平衡C．人推車前進(jìn)，人對車的作用力大小等于車對人的作用力大小D．物體在地面上滑行，不論物體的速度多大，物體對地面的摩擦力與地面對物體的摩擦力始終大小相等CD[由作用力和反作用力的同時性知，壓力與支持力同時產(chǎn)生，選項(xiàng)A錯誤；B項(xiàng)中兩力為作用力和反作用力，選項(xiàng)B錯誤；作用力和反作用力大小相等，所以人對車的作用力大小等于車對人的作用力大小，物體對地面的摩擦力與地面對物體的摩擦力始終大小相等，選項(xiàng)C、D正確。]9．(2020·江蘇連云港市聯(lián)考)(多選)如圖為《天工開物》里名為“北耕兼種”的農(nóng)具，“其服牛起土者，耒不用耜，并列兩鐵于橫木之上，其具