第1講　牛頓運(yùn)動(dòng)定律【公眾號(hào)：屋里學(xué)家】

第1講牛頓運(yùn)動(dòng)定律學(xué)習(xí)目標(biāo)1.理解慣性的本質(zhì)及牛頓第一定律的內(nèi)容。2.理解牛頓第二定律的內(nèi)容并會(huì)簡(jiǎn)單應(yīng)用。3.理解牛頓第三定律的內(nèi)容，會(huì)區(qū)別作用力和反作用力與平衡力。4.知道力學(xué)單位制。1.牛頓第一定律、慣性2.牛頓第二定律力學(xué)單位制3.牛頓第三定律1.思考判斷(1)運(yùn)動(dòng)的物體慣性大，靜止的物體慣性小。()(2)物體不受力時(shí)，將處于靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。()(3)物體加速度的方向一定與合外力方向相同。()(4)由m＝eq\f(F,a)可知，物體的質(zhì)量與其所受合外力成正比，與其運(yùn)動(dòng)的加速度成反比。()(5)可以利用牛頓第二定律確定高速電子的運(yùn)動(dòng)情況。()(6)作用力和反作用力的效果可以相互抵消。()(7)人走在松軟土地上下陷時(shí)，人對(duì)地面的壓力大于地面對(duì)人的支持力。()2.關(guān)于慣性，正確的說法是()A.物體只有在加速或減速時(shí)才表現(xiàn)出它的慣性B.物體質(zhì)量越小，慣性越小C.物體速度越大，慣性越大D.做自由落體運(yùn)動(dòng)的物體沒有慣性3.下列有關(guān)牛頓運(yùn)動(dòng)定律的說法正確的是()A.牛頓第一定律是牛頓第二定律在合外力為零情況下的特例B.向尾部噴氣使火箭加速的過程，可用牛頓第二定律和牛頓第三定律解釋C.我們用力提一個(gè)很重的箱子，卻提不動(dòng)它，這跟牛頓第二定律有矛盾D.根據(jù)牛頓第二定律，運(yùn)動(dòng)物體的速度方向必定與其所受合力的方向相同考點(diǎn)一牛頓第一定律1.慣性的兩種表現(xiàn)形式(1)物體在不受外力或所受的合外力為零時(shí)，慣性表現(xiàn)為使物體保持原來的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變(靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng))。(2)物體受到外力時(shí)，慣性表現(xiàn)為運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變的難易程度。慣性大，物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)較難改變；慣性小，物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)容易改變。2.對(duì)牛頓第一定律的兩點(diǎn)說明(1)理想化狀態(tài)：牛頓第一定律描述的是物體不受外力時(shí)的狀態(tài)，而物體不受外力的情形是不存在的。在實(shí)際情況中，如果物體所受的合外力等于零，與物體不受外力時(shí)的表現(xiàn)是相同的。(2)與牛頓第二定律的關(guān)系：牛頓第一定律和牛頓第二定律是相互獨(dú)立的。牛頓第一定律是經(jīng)過科學(xué)抽象、歸納推理總結(jié)出來的，而牛頓第二定律是一條實(shí)驗(yàn)定律。1.(2024·廣東梅州一模)早在2300年前，墨子在《墨經(jīng)》中就對(duì)力的概念提出了初步的論述：“力，刑之所以奮也?！边@句話的意思是說，力是使物體開始運(yùn)動(dòng)或加快運(yùn)動(dòng)的原因。則下列關(guān)于力的說法正確的是()A.墨子的觀點(diǎn)與亞里士多德關(guān)于力和運(yùn)動(dòng)的觀點(diǎn)基本相同B.物體受到變力作用，速度大小一定會(huì)改變C.力不是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因D.當(dāng)物體不受力時(shí)，物體將停止運(yùn)動(dòng)2.某同學(xué)為了取出如圖1所示羽毛球筒中的羽毛球，一手拿著球筒的中部，另一手用力F擊打羽毛球筒的上端，則()圖1A.該同學(xué)是在利用羽毛球的慣性B.該同學(xué)無法取出羽毛球C.羽毛球會(huì)從筒的下端出來D.羽毛球筒向下運(yùn)動(dòng)過程中，羽毛球受到向上的摩擦力才會(huì)從上端出來考點(diǎn)二牛頓第二定律角度對(duì)牛頓第二定律的理解例1(多選)對(duì)牛頓第二定律的理解，下列說法正確的是()A.如果一個(gè)物體同時(shí)受到兩個(gè)力的作用，則這兩個(gè)力各自產(chǎn)生的加速度互不影響B(tài).如果一個(gè)物體同時(shí)受到幾個(gè)力的作用，則這個(gè)物體的加速度等于所受各力單獨(dú)作用在物體上時(shí)產(chǎn)生加速度的矢量和C.平拋運(yùn)動(dòng)中豎直方向的重力不影響水平方向的勻速運(yùn)動(dòng)D.物體的質(zhì)量與物體所受的合力成正比，與物體的加速度成反比聽課筆記規(guī)律總結(jié)對(duì)牛頓第二定律的理解角度力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系例2(多選)(2024·湖北十堰高三月考)如圖2所示，處于自然狀態(tài)下的輕彈簧一端固定在水平地面上，質(zhì)量為m的小球從彈簧的另一端所在位置由靜止釋放，設(shè)小球和彈簧一直處于豎直方向，彈簧的勁度系數(shù)為k，重力加速度為g。在小球?qū)椈蓧嚎s到最短的過程中，下列敘述中正確的是()圖2A.小球的速度先增大后減小B.小球的加速度先減小后增大C.小球速度最大時(shí)彈簧的形變量為eq\f(mg,k)D.彈簧的最大形變量為eq\f(mg,k)聽課筆記合力、加速度、速度之間的決定關(guān)系(1)不管速度是大是小，或是零，只要合力不為零，物體就有加速度。(2)a＝eq\f(Δv,Δt)是加速度的定義式，a與Δv、Δt無必然聯(lián)系；a＝eq\f(F,m)是加速度的決定式，a∝F，a∝eq\f(1,m)。(3)合力與速度同向時(shí)，物體做加速運(yùn)動(dòng)；合力與速度反向時(shí)，物體做減速運(yùn)動(dòng)。角度牛頓第二定律的應(yīng)用例3(2022·全國乙卷，15)如圖3所示，一不可伸長輕繩兩端各連接一質(zhì)量為m的小球，初始時(shí)整個(gè)系統(tǒng)靜置于光滑水平桌面上，兩球間的距離等于繩長L。一大小為F的水平恒力作用在輕繩的中點(diǎn)，方向與兩球連線垂直。當(dāng)兩球運(yùn)動(dòng)至二者相距eq\f(3,5)L時(shí)，它們加速度的大小均為()圖3A.eq\f(5F,8m) B.eq\f(2F,5m) C.eq\f(3F,8m) D.eq\f(3F,10m)聽課筆記解題思路和關(guān)鍵(1)選取研究對(duì)象進(jìn)行受力分析。(2)應(yīng)用平行四邊形定則或正交分解法求合力。(3)根據(jù)F合＝ma求物體的加速度a。3.(2022·江蘇卷)高鐵車廂里的水平桌面上放置一本書，書與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.4，最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，取重力加速度g＝10m/s2。若書不滑動(dòng)，則高鐵的最大加速度不超過()A.2.0m/s2 B.4.0m/s2C.6.0m/s2 D.8.0m/s24.(多選)(2024·廣東揭陽高三校考)乘坐空中纜車飽覽大自然的美景是旅游者絕妙的選擇。若某一纜車沿著坡度為30°的山坡以加速度a上行，如圖4所示。在纜車中放一個(gè)與山坡表面平行的斜面，斜面上放一個(gè)質(zhì)量為m的小物塊，小物塊相對(duì)斜面靜止。則下列說法正確的是()圖4A.小物塊受到的摩擦力方向平行斜面向上B.小物塊受到的摩擦力方向平行斜面向下C.小物塊受到的滑動(dòng)摩擦力為eq\f(1,2)mg＋maD.小物塊受到的靜摩擦力為eq\f(1,2)mg＋ma考點(diǎn)三牛頓第三定律1.作用力和反作用力的三個(gè)關(guān)系2.作用力和反作用力與一對(duì)平衡力的比較比較項(xiàng)作用力和反作用力一對(duì)平衡力不同點(diǎn)受力物體作用在兩個(gè)相互作用的物體上作用在同一物體上依賴關(guān)系同時(shí)產(chǎn)生，同時(shí)消失不一定同時(shí)產(chǎn)生、同時(shí)消失疊加性兩力作用效果不可抵消，不可疊加，不可求合力兩力作用效果可相互抵消，可疊加，可求合力，合力為零力的性質(zhì)一定是同性質(zhì)的力性質(zhì)不一定相同相同點(diǎn)大小、方向大小相等，方向相反，作用在同一條直線上角度牛頓第三定律的理解例4如圖5所示是一種有趣好玩的感應(yīng)飛行器的示意圖，主要是通過手控感應(yīng)飛行，它的底部設(shè)置了感應(yīng)器裝置。只需要將手置于離飛行器底部一定距離處，就可以使飛行器靜止懸浮在空中，操作十分方便。下列說法正確的是()圖5A.手對(duì)飛行器的作用力與飛行器所受的重力是一對(duì)平衡力B.空氣對(duì)飛行器的作用力與飛行器所受的重力是一對(duì)平衡力C.空氣對(duì)飛行器的作用力和空氣對(duì)手的作用力是一對(duì)作用力和反作用力D.因?yàn)榭諝鈺?huì)流動(dòng)，所以螺旋槳對(duì)空氣的作用力和空氣對(duì)螺旋槳的作用力大小不相等聽課筆記角度轉(zhuǎn)換研究對(duì)象法的應(yīng)用例5如圖6所示，底座A上裝有一根直立桿，其總質(zhì)量為M，桿上套有質(zhì)量為m的圓環(huán)B，它與桿有摩擦。當(dāng)圓環(huán)從底端以某一速度v向上飛起時(shí)，圓環(huán)的加速度大小為a，底座A不動(dòng)，則圓環(huán)在升起和下落過程中，底座對(duì)水平面的壓力分別為()圖6A.MgMgB.(M＋m)g(M＋m)gC.Mg－maMg＋maD.(M＋m)g－ma(M－m)g＋ma聽課筆記在對(duì)物體進(jìn)行受力分析時(shí)，如果不便于直接分析求出物體受到的某些力時(shí)，可先求