专题一牛顿第一定律的理解和应用.ppt

专题一 牛顿第一定律的理解和应用,第三章 牛顿运动定律,关于牛顿第一定律的理解,1牛顿第一定律不像其它定律那样是由实验直接总结出来的，它是牛顿以伽利略的理想实验为基础，总结前人的研究成果，加之丰富的想象而提出来的。,2牛顿第一定律描述的是物体不受外力时的运动情况。物体不受外力是该定律的条件,物体保持匀速直线运动或静止状态是结果.,3牛顿第一定律是独立的一条规律，不能简单看成是牛顿第二定律的特例。,4牛顿第一定律的意义 指出力不是维持物体运动的原因； 指出一切物体都有惯性； 指出力是改变物体运动状态的原因，即产生加速度的原因； 提出了惯性参考系的概念。,二、惯性及对惯性的理解,惯性是一切物体的固有属性，与物体是否受到外力、物体是否运动均没有关系，质量才是惯性大小的唯一量度。,误区之一：运动的物体有惯性，静止的物体没有惯性,误区之二：运动速度大的物体惯性大,惯性有两种表现形式,惯性的大小表现为物体运动状态改变的难易程度，在受到了相同阻力的情况下，速度（大小）不同质量相同的物体，在相同的时间内速度减小量是相同的，这就说明质量相同的物体，它们改变运动状态的难易程度惯性是相同的，与它们的速度无关。,误区之四：重力越小，惯性越小；物体处于失重状态时，惯性消失,误区之五：惯性是一种特殊的力,误区之三：“惯性”就是“惯性定律”,而惯性是物体本身固有的一种属性，它跟物体受不受外力无关。惯性定律是物体在某个特定的环境（不受外力）下具有惯性的表现；,地面附近的物体所受重力大小与其质量大小成正比，物体的重力越大惯性越大。如果把物体放在月球上，它所受的重力是地球上的1/6，但是质量不变。在地球上和月球上速度相同质量相同的物体，在受到了相同阻力的情况下，会同时停下来，这就说明两个质量相同的物体，不管在地球上，还是月球上，它们改变运动状态的难易程度惯性是相同的，,惯性是物体本身固有的一种属性，力是物体之间的相互 作用。,三、运动状态的改变,即物体受到的合外力决定了物体的加速度的大小，而加速度的大小决定了单位时间内速度的变化量，而与物体当时的速度无关。,运动状态改变含义：是指速度的改变(速度改变包括速度的大小、方向有其中之一发生改变或两者都发生改变的情况),力,加速度,速度,指出力是改变物体运动状态的原因，即产生加速度的原因；,力和运动的关系,1.（2007海南物理1）16世纪末，伽利略用实验和推理，推翻了已在欧洲流行了近两千年的亚里士多德关于力和运动的理论，开启了物理学发展的新纪元.在以下说法中，与亚里士多德观点相反的是（ ） A、四匹马拉的车比两匹马拉的车跑得快；这说明，物体受的力越大，速度就越大 B、一个运动的物体，如果不再受力了，它总会逐渐停下来；这说明，静止状态才是物体长时间不受力时的“自然状态” C、两物体从同一高度自由下落，较重的物体下落较快 D、一个物体维持匀速直线运动，不需要力,解析：亚里士多德的多数结论来自观察.当时并没有考虑到摩擦力的作用，所以许多结论都是错误的.根据我们现在所学的内容，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.所以ABC都是他的观点，而D不是.,D,警示：在分析时，由于看前面的例子而易选择ABC中的一个.在分析时应该看后面的说明.,2.（2006年广东卷1）下列对运动的认识不正确的是（ ） A物体的自亚里士多德认为然状态是静止的，只有当它受到力的作用才会运动 B.伽利略认为力不是维持物体运动的原因 C.牛顿认为力的真正效应总是改变物体的速度，而不仅仅使其运动 D.伽利略根据理想实验推出，如果没有摩擦，在水平面上的物体，一旦具有每个速度，将保持这个速度继续运动下去,A,解析：亚里士多德认为没有力作用在物体上，物体就不会运动。伽利略认为力不是维持物体运动的原因，伽利略根据理想实验推论出，如果没有摩擦，在水平面上的物体，一旦具 有某一个速度，将保持这个速度继续运动下去。牛顿认为力是改变物体运动状态的原因，并不是使物体运动的原因。故答案为A。,备考提示：本题涉及对运动的认识过程，考查对基本理论的认识程度，属于容易题。,3.（2003上海理综卷 50）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，其中有一个是实验事实，其余是推论 减小第二个斜面的倾角，小球在这斜面上仍然要达到原来的高度； 两个对接的斜面，让静止的小球沿一个斜面滚下，小球将滚上另一个斜面； 如果没有摩擦，小球将上升到原来释放的高度； 继续减小第二个斜面的倾角，最后使它成水平面，小球要沿水平面做持续的匀速运动 请将上述理想实验的设想步骤按照正确的顺序排列,在上述的设想步骤中，有的属于可靠的事实，有的则是理想化的推论下列关于事实和推论的分类正确的是（ ） A、是事实，是推论 B、是事实，是推论 C、是事实，是推论 D、是事实，是推论,B,正确理解惯性和平衡状态,4. 下面说法正确的是（ ） A静止或做匀速直线运动的物体一定不受外力的作用 B物体的速度为零时一定处于平衡状态 C物体的运动状态发生变化时，一定受到外力的作用 D物体的位移方向一定与所受合力方向一致,解析：A物体不受外力时一定处于静止或匀速运动状态，但处于这些状态时不一定不受外力作用，所以A错，B物体是否处于平衡状态是看其受力是否为零，而不是看它的速度是否为零，如振动物体离平衡位置最远时速度为零，此时恢复力不为零，它就不处于平衡状态，所以B错，D如平抛运动就不是这种情况，力与位移方向不一致，所以D错,C,5.（2008广东卷1）伽利略在著名的斜面实验中，让小球分别沿倾角不同、阻力很小的斜面从静止开始滚下，他通过实验观察和逻辑推理，得到的正确结论有（ ） A倾角一定时，小球在斜面上的位移与时间成正比 B倾角一定时，小球在斜面上的速度与时间成正比 C斜面长度一定时，小球从顶端滚到底端时的速度与倾角无关 D斜面长度一定时，小球从顶端滚到底端所需的时间与倾角无关,解析：倾角一定时，小球在斜面上的位移与时间的平方成正比，在斜面上的速度与时间成正比，故选项A错误，选项B正确。斜面长度一定时，小球从顶端滚到底端时的速度与倾角有关，从顶端滚到底端所需时间与倾角有关，故选项C、D错误。,B,6. 请用自己所学习的物理知识解释“船大调头难”这句俗语的道理,解析：“船大”，指船的质量大，“调头难”指改变速度方向难，“船大调头难”说明质量大的物体惯性大，要改变其运动状态需要的力大,根据牛顿第二定律，两个质量不同的物体受到同样的合外力作用，质量大的加速度小，在相同时间内速度变化小，运动状态难改变，说明物体保持原来运动状态的性质强，其惯性大。,实践是检验真理的唯一标准，质量是惯性大小的唯一量度,7.（ 2005广东卷 1）一汽车在路面情况相同的公路上直线行驶行驶，下面关于车速、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质量越大，它的惯性越大 C车速越大，刹车后滑行的路程越长 D车速越大，刹车后滑行的路程越长，所以惯性越大,B C,解析：质量是物体惯性大小的唯一量度，可知A、D两项错误刹车时的加速度大小a=g,滑行路程,因为路面相同，即动摩擦因数相同，所以车速v0越大，滑行路程越长，C项正确,惯性是物体本身具有的特性，只与物体的质量有关，与物体运动的速度无关,本题中物体滑行的路程只与物体的初速度有关，与惯性大小无关,8火车在长直水平轨道上匀速行驶，车厢内有一个人向上跳起，发现仍落回到车上原处，这是因为（ ） A人跳起后，车厢内的空气给人一个向前的力，这力使他向前运动 B人跳起时，车厢对人一个向前的摩擦力，这力使人向前运动 C人跳起后，车继续向前运动，所以人下落后必定向后偏一些，只是由于时间很短，距离太小，不明显而已 D人跳起后，在水平方向人和车水平速度始终相同,D,解析：由于人具有惯性，当人向上跳起时仍然保持火车运行的速度，此后人在水平方向不受外力，根据牛顿第一定律将保持匀速直线运动，人的水平分运动与火车的运动相同，所以人仍会落回原处。,受力分析和运动分析是力学解题的基础和关键,解一：因为当瓶子从静止状态突然向右加速运动时，瓶中的水由于惯性要保持原有的静止状态，相对瓶来说是向左运动，气泡也有惯性，但相比水来说质量很小，惯性小可忽略不计，所以气泡相对水向右移动。同理，当瓶子从向右匀速运动状态突然停止时，小气泡在瓶内将向左运动。,解二：设想有一“水泡”，其体积、形状和“气泡”相同，当玻璃管向右加速运动时，这块水就和周围的水一起向右加速运动，相对于玻璃管不会有相对运动，这块水所受的外力由周围的水对它产生.设想将这个“水泡”换成“气泡”，周围水对气泡的作用力不变，气泡将在该力作用于做加速运动。因为气泡的质量小于水泡的质量，所以气泡的加速度大于水泡的加速度，即气泡相对于玻璃管向右运动。,解：设油滴离开车厢顶部时，车速为v0,油滴由于惯性此时也具有水平速度V0,对地做平抛运动，,车厢做匀减速运动,联立式解出油滴落地点到O点的距离,所以油滴落在O点的右方,思维发散,1.油滴相对于地面的运动轨迹是什么？ 2.车厢若加速运动，油滴落点在何处？ 3若在A点连续落下油滴，能落在同一点吗？,解析：开始A、B随木板一起匀速运动，说明A、B所受的合外力为零。当木板停止运动后：若木块光滑，A、B大水平方向上不受外力的作用，仍以原来的速度做匀速运动，则相互间距离保持不变。若木板粗糙，由于A、B的材料相同，它们与木板的动摩擦因数相同，其加速度相同，即A、B以相同的初速度和加速度做匀减速运动，所以它们之间的距离仍保持不变。,D,12. 公共汽车在平直的公路上行驶时，固定于路旁的照相机每隔两秒连续两次对其拍照