2019年高考物理大一轮复习第03章牛顿运动定律第1讲牛顿第一定律牛顿第三定律学案新人教版20180424357.doc

第一讲牛顿第一定律牛顿第三定律考试内容要求201520162017命题规律高考命题统计卷卷卷卷卷卷卷卷本专题把牛顿运动定律融入以下考点中进行考查：多过程力学问题，可划分为多个不同的物理过程或多个不同的状态进行分析，也可视为一个整体过程应用能量观点解题；多个物体的多过程问题，如“板块”模型，分析时要弄清滑块和木板可否看成整体，是否存在速度相等的临界点；连接体和叠加体问题：加速度相同时用整体法求加速度，用隔离法求相互作用力牛顿运动定律及其应用T206分T2520分T176分T206分T2520分T186分T196分T156分T2412分T2520分超重和失重实验：探究加速度与力和质量的关系T238分1牛顿第一定律与惯性(1)牛顿第一定律：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(2)惯性：物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质，我们把这个性质叫作惯性牛顿第一定律又叫做惯性定律，质量是物体惯性大小的唯一量度(3)对照教材：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关于运动和力的关系亚里士多德的观点必须有力作用在物体上，物体才能运动；没有力的作用，物体就要静止在一个地方伽利略的斜面实验实验结论：力不是(填“是”或“不是”)维持物体运动的原因笛卡尔的观点如果运动中的物体没有受到力的作用，它将继续以相同速度沿同一方向运动，既不停下来也不偏离原来的方向2牛顿第三定律(1)作用力和反作用力：两个物体之间的作用总是相互的，一个物体对另一个物体施加了力，后一个物体同时对前一个物体也施加力(2)内容：两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等，方向相反、作用在同一直线上3表达式：FF4由于作用力与反作用力大小相等、方向相反，所以作用效果可以抵消，合力为零，这种认识对吗？提示：不对作用力与反作用力作用在两个不同物体上，不能合成1判断正误(1)牛顿第一定律不能用实验验证()(2)在水平面上滑动的木块最终停下来，是因为没有外力维持木块运动的结果()(3)物体运动时受到惯性力的作用()(4)物体匀速运动时才有惯性，加速时没有惯性()(5)马拉车加速前进时，马拉车的力大于车拉马的力()答案：(1)(2)(3)(4)(5)2(人教版必修1P70第1至3题改编)(多选)下面对牛顿第一定律和惯性的分析正确的是()A飞机投弹时，如果当目标在飞机的正下方时投下炸弹，能击中目标B地球自西向东自转，你向上跳起来后，还会落到原地C安全带的作用是防止汽车刹车时由于惯性作用发生危险D有的同学说，向上抛出的物体，在空中向上运动时，肯定受到了向上的作用力答案：BC3 (人教版必修1P82做一做改编)(多选)用计算机辅助实验系统(DIS)做验证牛顿第三定律的实验，把两个测力探头的挂钩钩在一起，向相反方向拉动，观察显示器屏幕上出现的结果(如图所示)，分析两个力传感器的相互作用随着时间变化的曲线，以下结论正确的是()A作用力与反作用力同时产生B作用力与反作用力作用在同一物体上C作用力与反作用力大小相等D作用力与反作用力方向相反答案：ACD4(粤教版必修1P71第1题)沼泽的下面蕴藏着丰富的泥炭，泥炭是沼泽地积累的植物残体，它的纤维状和海绵状的物理结构导致人在其表面行走时容易下陷若人下陷的过程是先加速后匀速运动，下列判断正确的是()A加速运动时人对沼泽地的压力大于沼泽地对他的支持力B加速运动时人对沼泽地的压力小于沼泽地对他的支持力C人对沼泽地的压力先大于后等于沼泽地对他的支持力D人对沼泽地的压力大小总等于沼泽地对他的支持力答案：D考点一牛顿第一定律的理解和应用(2012课标全国卷)(多选)伽利略根据小球在斜面上运动的实验和理想实验，提出了惯性的概念，从而奠定了牛顿力学的基础早期物理学家关于惯性有下列说法，其中正确的是()A物体抵抗运动状态变化的性质是惯性B没有力的作用，物体只能处于静止状态C行星在圆周轨道上保持匀速率运动的性质是惯性D运动物体如果没有受到力的作用，将继续以同一速度沿同一直线运动解析：选AD惯性是物体抵抗运动状态变化而保持静止或匀速直线运动状态的性质，选项A正确；没有力的作用，物体将处于静止或匀速直线运动状态，选项B错误；行星做匀速圆周运动是由于受地球的引力作用，不是由于具有惯性，选项C错误；运动物体如果没有受到力的作用，将一直做匀速直线运动，选项D正确1(2018四川双流中学月考)下列说法正确的是()A牛顿第一定律是实验定律B在水平面上运动的物体最终停下来，是因为水平方向没有外力维持其运动的结果C运动的物体惯性大，静止的物体惯性小D作用力与反作用力的作用效果不能抵消解析：选D牛顿第一定律不能用实验验证，不是实验定律，故A错误；在水平面上运动的物体最终停下来，是因为受到摩擦力作用的结果，力不是维持物体运动的原因，故B错误；物体惯性大小的量度是质量，惯性的大小与物体是否运动无关，故C错误；作用力与反作用力作用在不同物体上不能相互抵消，D正确2(2018安徽六安一中月考)(多选)关于物体的运动状态与受力的关系，下列说法中正确的是()A物体的运动状态发生变化，物体的受力情况一定变化B物体的运动状态保持不变，说明物体所受的合外力为零C物体在恒力作用下，一定做匀变速直线运动D物体做曲线运动时，受到的合外力可以是恒力解析：选BD力是改变物体运动状态的原因，故当物体的运动状态变化时，物体受到的合外力不为零，但合外力不一定变化，故A错误；当物体的运动状态不变时，物体处于平衡状态，说明物体受到的合外力为零，故B正确；根据牛顿第二定律可知，物体在恒力作用下，加速度的方向与物体所受合外力的方向相同，但加速度的方向与速度的方向不一定相同，物体不一定做匀变速直线运动，故C错误；物体做曲线运动时，物体的速度发生了变化，受到的合外力一定不是零，但不一定是变力，可以为恒力，如平抛运动的物体受到的力就只有重力，大小和方向都不变，故D正确.考点二牛顿第三定律的理解和应用1.作用力与反作用力的“六同、三异、二无关”(1)六同(2)三异(3)二无关2一对平衡力与作用力、反作用力的不同点：名称项目一对平衡力作用力与反作用力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(多选)如图所示，用水平力F把一个物体紧压在竖直墙壁上静止，下列说法中正确的是()A水平力F跟墙壁对物体的弹力是一对作用力与反作用力B物体的重力跟墙壁对物体的静摩擦力是一对平衡力C水平力F与物体对墙壁的压力是一对作用力与反作用力D物体对墙壁的压力与墙壁对物体的弹力是一对作用力与反作用力解析：选BD水平力F跟墙壁对物体的弹力作用在同一物体上，大小相等、方向相反，且作用在同一条直线上，是一对平衡力，选项A错误；物体在竖直方向上受竖直向下的重力以及墙壁对物体竖直向上的静摩擦力的作用，因物体处于静止状态，故这两个力是一对平衡力，选项B正确；水平力F作用在物体上，而物体对墙壁的压力作用在墙壁上，这两个力不是平衡力，也不是相互作用力，选项C错误；物体对墙壁的压力与墙壁对物体的弹力是两个物体间的相互作用力，是一对作用力与反作用力，选项D正确深入理解牛顿第三定律中的“总是”这两个字，强调对于任何物体，在任何条件下，作用力与反作用力的关系始终成立，与物体大小和形状无关，与物体的运动状态无关，与物体是否受其他力无关，与所选取的参考系无关物体间的相互作用力总是同时产生、同时变化、同时消失，且为同种性质的力3(多选)我国有一种传统的民族体育项目叫做“押加”，实际上相当于两个人拔河，如果甲、乙两人在“押加”比赛中，甲获胜，则下列说法中正确的是()A甲对乙的拉力大于乙对甲的拉力，所以甲获胜B当甲把乙匀速拉过去时，甲对乙的拉力等于乙对甲的拉力C当甲把乙加速拉过去时，甲对乙的拉力大于乙对甲的拉力D甲对乙的拉力大小始终等于乙对甲的拉力，只是地面对甲的摩擦力大于地面对乙的摩擦力，所以甲获胜解析：选BD物体的运动状态是由其自身的受力情况决定的，只有当物体所受的合外力不为零时，物体的运动状态才会改变，无论物体处于何种状态，物体间的作用力与反作用力总是大小相等，方向相反，由于它们作用在不同的物体上，其效果可以不同甲获胜的原因是甲受到的地面的最大摩擦力大于绳子对甲的拉力；乙失败的原因是绳子对乙的拉力大于乙受到的地面的摩擦力但是，根据牛顿第三定律，甲对乙的拉力大小始终等于乙对甲的拉力大小选项B、D正确4如图所示，在阻力可以忽略的冰面上，质量为60 kg的男同学和质量为50 kg的女同学用一根轻绳做“拔河”游戏当女同学的加速度大小为0.60 m/s2时，男同学的加速度大小是()A0B0.50 m/s2C0.60 m/s2 D0.72 m/s2解析：选B两上同学所受的拉力大小相等，根据牛顿第二定律Fma得：Fm男a男；Fm女a女；则a男 m/s20.5 m/s2.故选B考点三“转换研究对象法”在受力分析中的应用1.“转移研究对象法”在受力分析中的应用，其本质是牛顿第三定律的应用2由于作用力与反作用力的关系，当待求的某个力不容易求时，可先求它的反作用力，再反过来求待求力如求压力时，可先求支持力建筑工人用如图所示的定滑轮装置运送建筑材料质量为70.0 kg的工人站在水平地面上，通过定滑轮将20.0 kg的建筑材料以1.0 m/s2的加速度拉升，忽略绳子和定滑轮的质量及两者间的摩擦，求：地面受到的压力和摩擦力的大小(g取10 m/s2，sin 530.8，cos 530.6)解析：建筑材料受力分析如图甲所示由牛顿第二定律得：F1mgma代入数据解得：F1220 N因此绳对人的拉力F2F1220 N工人受力分析如图乙所示由平衡条件得：F2cos 53FfF2sin 53FNMg代入数据解得：FN524 N，Ff132 N由牛顿第三定律得：人对地面的压力大小为524 N，地面受到的摩擦力大小为132 N答案：524 N132 N如果不能直接求解物体受到的某个力时，可先求它的反作用力，如求压力时可先求支持力在许多问题中，摩擦力的求解亦是如此利用牛顿第三定律转换研究对象，可以使我们分析问题的思路更灵活、更开阔5如图所示，质量为m的木块在质量为M的长木板上水平向右加速滑行，长木板与地面间的动摩擦因数为1，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大小一定为()A1(mM)gB2mgC1mg D1mg2Mg解析：选B木块在长木板上向右滑行过程中，受到长木板对木块水平向左的滑动摩擦力，由牛顿第三定律可知，木块对长木板有水平向右的滑动摩擦力，大小为2mg，由于长木板处于静止状态，水平方向合力为零，故地面对长木板的静摩擦力方向水平向左，大小为2mg，由牛顿第三定律可知，长木板对地面的摩擦力大小为2mg，故B正确6一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，箱子与杆的质量为M，环的质量为m，如图所示已知环沿杆匀加速下