2011届高三专题复习课件-牛顿运动三定律.ppt

3.1牛顿运动定律,一.牛顿第一定律：,(一)、人类对运动和力的关系的探索历程1、十七世纪前对运动和力的关系的认识(亚里士多德的错误观点)：力是维持问题运动的原因。2、伽利略的理想实验及其推论（正确认识）：力是改变物体运动状态的原因，运动并不需要力来维持。基本观点：在水平面上运动的物体所以会停下来，是因为受到摩擦阻力的缘故。设想没有摩擦，一旦物体具有某一速度，物体将保持这个速度继续运动下去。根据：理想实验。方法：实验+科学推理(把可靠事实和理论思维结合起来)。,3、笛卡尔对伽利略看法的补充和完善：如果没有其它原因，运动的物体将继续以同一速度沿着一条直线运动，既不会停下来，也不会偏离原来的方向。4.牛顿的观点：一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，直到有外力迫使它改变这种状态为止。这就是著名的牛顿第一定律。,关于力和运动的关系，下列说法中正确的是A.力是物体运动的原因B.力是维持物体匀速运动的原因C.力只能改变物体运动速度的大小D.力是改变物体运动状态的原因,D,【课堂练习】,【例】关于伽利略理想实验,下列认识正确的是：A.理想实验是不科学的假想实验。B.理想实验所得到的结论是不可靠的。C.理想实验是一种科学方法。D.牛顿第一定律描述的是一种理想化状态。,【例】火车在长直轨道上匀速行驶,坐在门窗密闭的车厢内的一人将手中的钥匙相对车竖直上抛,钥匙将落在A.手的后方B.手的前方C.落在手中D.无法确定,【课堂练习】,（二）关于牛顿第一定律的理解,揭示了力和运动的关系。,指出了物体的一种属性惯性。正应为如此，牛顿第一定律又称为惯性定律。,牛顿第一定律不是一条实验定律，它是牛顿以伽俐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,一切物体都有惯性,质量是物体惯性大小的量度。,自然界实际上不存在不受力的物体，但物体所受合外力为零或某一方向受力为零的情况大量存在，牛顿第一定律也适合这些情况,（三）惯性：物体具有的保持原来的匀速直线运动状态或静止状态的性质。惯性是物体的固有属性，惯性不是一种力。任何物体在任何情况下（不管是否受力不管是否运动和怎样运动）都具有惯性，切莫将惯性误解为“物体只有保持原来的匀速直线运动状态或静止状态时”才有惯性，在受力作用时，惯性依然存在，体现在运动状态改变的难易程度上。惯性的大小只由物体本身的特征决定，与外界因素无关，切莫认为物体的速度越大，惯性越大。惯性是不能被克服的，但可以利用惯性做事或防止惯性的不良影响。区分惯性概念与惯性定律。惯性是万物皆有的保持原运动状态的一种属性，惯性定律则是物体不受外力作用时的运动定律，当有力作用时，物体运动状态必定改变。,讨论：一物体以5m/s的速度匀速运动，惯性如何体现？一物体以5m/s2的加速度做初速度为0的匀加速运动，最初和1s末惯性如何体现？两质量不同的小球静止在同一水平面上惯性如何体现？一物体以10m/s的速度水平抛出1s末，惯性如何体现？,【例】竖直向上托起的排球，离开手后能继续向上运动，这是由于：A.排球受到向上的冲力的作用。B.排球受到惯性力的作用。C.排球具有惯性。D.排球不受阻力的作用。,【例】一切物体都有惯性，但是：A.运动时的惯性比静止时的惯性大。B.运动越快，物体的惯性越大。C.物体受力越大，惯性越大。D.质量不变的物体的惯性在任何情况下都是不变的。,【答案】C,【答案】D,【课堂练习】,下列关于惯性的说法中，正确的是()A.物体具有保持匀速直线运动状态或静止状态的性质叫做惯性B.物体只有处在匀速直线运动状态或静止状态时才有惯性C.运动的物体有惯性，静止的物体没有惯性D.只有不受外力作用的物体才有惯性,A,【课堂练习】,【例】如图所示，在一辆表面光滑的小车上有质量分别为m1、m2的两个小球（m1m2）随车一起匀速运动，当车突然停止时，如不考虑其它阻力，设车无限长，则两个小球：（）A一定相碰B一定不相碰C不一定相碰D不能确定是否相碰,【小结】抓住惯性的实质是物体具有保持原来状态的性质，由于表面光滑，两球仍保持原来的速度作匀速如果小车表面不光滑，即小车在水平方向受阻力作用，则两小球改变原来的状态而作减速运动。,B,【课堂练习】,思考:若小车表面不光滑,但与两物体动摩擦因数相同,结果如何?,下列说法正确的是（）A、运动得越快的汽车越不容易停下来，是因为汽车运动得越快，惯性越大B、小球在做自由落体运动时，惯性不存在了C、把一个物体竖直向上抛出后，能继续上升，是因为物体仍受到一个向上的推力D、物体的惯性仅与质量有关，质量大的惯性大，质量小的惯性小,D,【课堂练习】,例.如图所示，一个劈形物体M，各面均光滑，放在固定的斜面上，上表面水平，在上表面放一个光滑小球m，劈形物体从静止开始释放，则小球在碰到斜面前的运动轨迹是（）A抛物线B沿斜面向下的直线C竖直向下的直线D无规则曲线,C,【课堂练习】,小球做自由落体运动?,二.牛顿第二定律：,1、内容：物体的加速度跟所受的外力的合力成正比,跟物体的质量成反比，加速度的方向跟合外力的方向相同。F合=ma,2、理解：,F量化了迫使物体运动状态发生变化的外部作用,m量化了物体“不愿改变运动状态”的基本特性(惯性)，而a则描述了物体的运动状态(v)变化的快慢。明确了上述三个量的物理意义，就不难理解如下的关系了：,另外,牛顿第二定律给出的是F、m、a三者之间的瞬时关系,也是由力的作用效果的瞬时性特征所决定的.,3、注意：,牛顿第二定律中的F应该是物体受到的合外力。同向加速度的方向跟合外力的方向相同同时加速度的大小随着合外力的大小同时变化同体F、m、a应该对应于同一物体或同一系统,4、应用牛顿第二定律解题的基本步骤,确定研究对象；,分析研究对象的受力情况与运动情况；画出受力图,建立适当的坐标系，将力与加速度作正交分解；,沿各坐标轴方向列出动力学方程，进而求解.,5、研究方法：正交分解法整体法和隔离法,【例】有关加速度的说法，正确的是A.物体加速度的方向与物体运动的方向不是同向就是反向B.物体加速度方向与物体所受合外力的方向总是相同的C.当物体速度增加时，它的加速度也就增大D.只要加速度为正值，物体一定做加速运动,【例】一个力作用在质量为m1的物体上产生的加速度为a1，作用在质量为m2的物体上产生的加速度为a2，当这个力作用在质量为m1+m2的物体上时，产生的加速度为。,【例】在粗糙水平面上放着一个箱子，前面的人用水平方向成仰角1的力F1拉箱子，同时后面的人用与水平方向成俯角2的推力F2推箱子，如图所示，此时箱子的加速度为a，如果此时撤去推力F2，则箱子的加速度A一定增大B一定减小C可能不变D不是增大就是减小，不可能不变,【例】物体A、B、C均静止在同一水平面上，它们的质量分别为Ma、Mb和Mc，与水平面的动摩擦因数分别为a、b、c，用平行子水平面的拉力F分别拉物体A、B、C，所得加速度a与拉力F的关系图线如图所对应的直线甲、乙、丙所示，甲、乙两直线平行，则以下说法正确的是AaMcCb=cMbMcDaMc,三、国际基本单位,共七个：长度单位米(m)质量单位千克(kg)时间单位秒(s)电流单位安培(A)热力学温度单位开尔文(K)物质的量单位摩尔(mol)发光强度单位坎德拉(cd),下列哪些物理量的单位是导出单位?-A力的单位NB压强的单位PaC长度单位mD加速度的单位cm/s,下列物理量的单位中，属于力学基本单位的是AkgBNCm/sDm/s2,四.牛顿第三定律：,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，作用在同一条直线上，同时出现，同时消失，分别作用在两个不同的物体上。F=-F,注意：作用力和反作用力总是同生、同灭、同变、同大小、同性质、反方向，但是分别作用在不同的物体上，因此不能抵消。,【例】汽车牵引拖车前进，关于两者之间的作用力，下列说法中正确的是（）A汽车拉拖车的力大于拖车拉汽车的力B汽车牵引拖车加速前进时，汽车拉拖车的力大于拖车拉汽车的力C汽车牵引拖车匀速前进时，汽车拉拖车的力与拖车拉汽车的力才相等D汽车拉拖车的力与拖车拉汽车的力总是大小相等,【例】如图所示，用力F推放在粗糙地面上的物体匀速向右运动，物体所受的力有：推力F、重力mg、地面对物体的支持力FN和物体所受的摩擦力Ff，则下述说法中正确的是（）AFN和mg是一对作用力与反作用力BF和Ff是一对作用力与反作用力CF和mg是一对作用力与反作用力D以上都不对,【例】物体静止于一斜面上，如图所示，则下述说法正确的是（）A物体对斜面的压力和斜面对物体的支持力是一对平衡力B物体对斜面的摩擦力和斜面对物体的摩擦力是一对作用力和反作用力C物体所受重力和斜面对物体的作用力是一对作用力和反作用力D物体所受的重力可以分解为沿斜面向下的力和对斜面的压力,【例】甲乙两队拔河比赛，甲队胜，如不计绳子的质量，下列说法正确的是（）A甲队拉绳子的力大于乙队拉绳子的力B甲队对地面的摩擦力大于乙队对地面的摩擦力C甲乙两队与地面间的最大静摩擦力大小相等、方向相反D甲乙两队拉绳的力相等,006.江苏南通08届第一次调研测试7,7下面四个图象分别表示四个物体的位移、速度、加速度和摩擦力随时间变化的规律其中反映物体受力不可能平衡的是（）,BC,040.江苏淮安市0708学年度第一次调查测试6,6用计算机辅助实验系统（DIS）做验证牛顿第三定律的实验，如图是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观察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.作用力与反作用力是同时作用的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、方向相反D.作用力与反作用力的合力大小为零,AC,007.东北师大附中0708学年上学期二摸5,52007年1月17日，我国在西昌发射了一枚反卫星导弹，成功地进行了一次反卫星武器试验,则下列说法正确的是（）A火箭发射时，由于反冲而向上运动B发射初期时，弹头处于超重状态，但它受到的重力却越来越小C高温高压燃气从火箭尾部喷出时对火箭的作用力与火箭对燃气的作用力大小相等D发射初期时，弹头处于失重状态，但它受到的重力却越来越大,ABC,013.南昌二中08届第二次阶段性考试1,1质量为1吨的汽车在平直公路上以10m/s速度匀速行驶。阻力大小不变，从某时刻开始，汽车牵引力减少2000N，那么从该时刻起经过6s，汽车行驶的路程是（）A50mB42mC25mD24m,C,007.东北师大附中0708学年上学期二摸17,171966年曾在地球的上空完成了以牛顿第二定律为基础的测定质量的实验，实验时，用质量为m1的双子星号宇宙飞船A去接触正在轨道上运行的质量为m2的火箭组B，接触后，开动A尾部的推进器使A和B共同加速，如图所示推进器的平均推力F=897N，从开始到t=7.0s时间内测出A和B的速度改变量为0.91m/s已知m1=3400kg，则m2的质量是多大？,解：,a=v/t,解得a=0.13m/s2,F=（m1+m2）a,解得m2=3500kg,011.08届启东市第一次调研测试卷3,3.某同学把一体重秤放在电梯的地板上，他站在体重秤上随电梯运动并观察体重秤示数的变化情况.下表记录了几个特定时刻体重秤的示数.（表内时间不表示先后顺序）,若已知t0时刻电梯静止，则下列说法错误的是()At1和t2时刻该同学的质量并没有变化，但所受重力发生变化；Bt1和t2时刻电梯的加速度方向一定相反；Ct1和t2时刻电梯的加速度大小相等，运动方向不一定相反；Dt3时刻电梯可能向上运动,A,013.南昌二中08届第二次阶段性考试5,5光滑水平桌面上的小车A通过细绳和砝码盘B相连,在下列操作中,一定可使绳拉力增大的是（）A在A中再增加一些砝码B在B中再增加一些砝码C将A中砝码取出一些放入B中D将B中砝码取出一些放入A中,解：,由牛顿第二定律,mBg-T=mBa,T=mAa,A、B对,对于C、D选项：(mA+mB)为恒量,只有当mA=mB时,mAmB才最大，C、D错。,AB,056.08年苏北四市第三次调研试题13,13.如图所示，质量m1kg的小球套在细斜杆上，斜杆与水平方向成30角，球与杆之间的滑动摩擦因数，球在竖直向上的拉力F20N作用下沿杆向上滑动g取10m/s2（1）在右中画出小球的受力图（2）求球对杆的压力大小和方向（3）小球的加速度多大？,解：（1）,小球受力如图所示,（2）建立图示坐标系，沿y方向：,解得,（3）沿x方向由牛顿第二定律得,而,解得a2.5m/s2,023.中山市华侨中学第三次模考卷4,4如图甲所示，一根轻弹簧竖直立在水平地面上，下端固定。一物块从高处自由落下，落到弹簧上端，将弹簧压缩至最低点。能正确反映上述过程中物块的加速度的大小随下降位移x变化关系的图像可能是图乙中的（）,A,023.中山市华侨中学第三次模考卷8,8如图所示，滑轮A可沿倾角为的足够长光滑轨道下滑，滑轮下用轻绳挂着一个重力为G的物体B，下滑时，物体B相对于A静止，则下滑过程中（）AB的加速度为gsinB绳的拉力为GsinC绳的拉力为GD绳的方向保持竖直。,A,050.江苏省盐城市07-08学年度第二次调研考试4,4如图所示，两个倾角相同的滑杆上分别套A、B两个圆环，两个圆环上分别用细线悬吊着两个物体C、D，当它们都沿滑杆向下滑动时，A的悬线与杆垂直，B的悬线竖直向下。则下列说法中正确的是()AA环与滑杆无摩擦力BB环与滑杆无摩擦力CA环做的是匀速运动DB环做的是匀加速运动,A,026.07-08学年度徐州市六县一区摸底考试4,4某人拍得一张照片，上面有一个倾角为的斜面，斜面上有一辆小车，小车上悬挂一个小球，如图所示，悬挂小球的悬线与垂直斜面的方向夹角为，下面判断正确的是(),A、如果=，小车一定处于静止状态B、如果=0，斜面一定是光滑的C、如果，小车一定是沿斜面加速向下运动D、无论小车做何运动，悬线都不可能停留图中虚线的右侧,B,gk014.2008年高考广东理科基础12,12、质量为m的物体从高处释放后竖直下落，在某时刻受到的空气阻力为f，加速度为,则f的大小为（）,ABCD,B,028.上海普陀区08年1月期末调研试卷10,10、台球以速度V0与球桌边框成角撞击O点，反弹后速度为V1，方向与球桌边框夹角仍为，如图所示。如果V1V0，OB垂直于桌边，则下列关于桌边对小球的作用力方向的判断中正确的是:（）A、可能是OA方向B、可能是OB方向C、可能是OC方向D、可能是OD方向,点拨：桌边对小球的作用力是桌边对小球的弹力和摩擦力的合力,D,029.连云港07-08学年度第一学期期末调研考试1,1、台球以速度v0与球桌边框成角撞击O点，反弹后速度为v1,方向与球桌边框夹角仍为，如图所示如果v1v0，OB垂直于桌边，则下列关于桌边对小球的弹力方向的判断中正确的是()A可能沿OA方向B一定沿OB方向C可能沿OC方向D可能沿OD方向,点拨：桌边对小球的弹力方向总是与接触面垂直,B,028.上海普陀区08年1月期末调研试卷11,11、在电梯中，把一重物置于台秤上，台秤与力的传感器相连，当电梯从静止加速上升，然后又匀速运动一段时间，最后停止运动；传感器的屏幕上显示出其受的压力与时间的关系（Nt）图像，如图所示，则(1)电梯在启动阶段经历了_秒加速上升过程。(2)电梯的最大加速度是_。,4,6.6m/s2,031.上海市静安区07-08学年第一学期期末检测14,14、一物体沿倾角为1(190)的斜面下滑时,加速度恰好为0.若把该斜面的倾角增大2(1290),其他条件不变，则同一物体沿改变后的斜面下滑时的加速度为：()A.a=g(cos2sin2tg1)B.a=g(cos2sin2ctg1)C.a=g(sin2cos2tg1)D.a=g(sin2cos2ctg1),C,049.西安市重点中学2008届4月份理综试题4,4、如图甲所示，在粗糙的水平面上，物块A在水平向右的外力F的作用下做直线运动，其v-t图象如图乙中实线所示，下列判断中正确的是：（）A在01s内，外力F不断变化B在13s内，外力F的大小恒定C在34s内，外力F不断减小D在34s内，外力F不断增大,BC,032.上海虹口区07学年度第一学期期终教学检测10,10.一辆小车在水平路面上行驶，车内用细绳悬挂一质量为m=1kg的摆球。若细绳的最大张力为，g取10m/s2。当摆球与小车相对静止时，小车的加速度a的大小可能是()A0m/s2。B10m/s2。C20m/s2。D30m/s2。,ABC,11木块A放在斜面体B的斜面上处于静止，如图所示.当斜面体向右做加速度渐渐增大的加速运动时，木块A相对于斜面体B仍保持静止，则斜面体受到的木块的压力N和摩擦力f的变化情况是（）AN增大，f增大BN不变，f增大CN减小，f不变DN减小，f增大,007.东北师大附中0708学年上学期二摸11,解：,画出木块A的受力图，,由牛顿运动定律,D,gk013.2008年高考上海理综卷43,43、某汽车的部分参数如下表，请根据表中数据完成表的其他部分：,解：,2.72,1.15104,010.07-08学年清华大学附中高考模拟试题15,15如图甲，某人正通过定滑轮将质量为m的货物提升到高处滑轮的质量和摩擦均不计，货物获得的加速度a与绳子对货物竖直向上的拉力T之间的函数关系如图乙所示由图可以判断图线与纵轴的交点M的值图线与横轴的交点N的值图线的斜率等于物体的质量m图线的斜率等于物体质量的倒数1/m以上判断正确的是（）ABCD,解：,T=0时有，,a=0时有,D,057.广东省汕头市2008年模拟考试3,3在静止的小车内，用细绳a和b系住一个小球，绳a处于斜向上的方向，拉力为Fa，绳b处于水平方向，拉力为Fb，如图所示现让小车从静止开始向右做匀加速运动，此时小球相对于车厢的位置仍保持不变，则两根细绳的拉力变化情况是()AFa变大，Fb不变BFa变大，Fb变小CFa变大，Fb变大DFa不变，Fb变小,D,15如图a所示，一轻绳上端系在车的左上角A点，另一轻绳一端系在车左壁上B点。B点在A点正下方，AB距离为L，两绳另一端在C点相结并系一质量为m的小球，绳AC长为L，BC长为L，两绳能够承受的最大拉力均为2mg，则（1）绳BC刚好被拉直时（如图b），车的加速度大小为_；（2）为不拉断轻绳，车的最大加速度大小为_。,024.上海市徐汇区07年第一学期期末试卷15,解：,（1）绳BC刚好被拉直时，T2=0,T1sin45=mgT1cos45=ma,解得a=g,（2）T1sin45=mgT1cos45+T2=ma,T22mg,解得a3g,g,3g,020.南京一中0708学年第一次阶段性测试17,17一个质量为m的小球B，用两根等长的细绳1、2分别固定在车厢的A，C两点，已知两绳拉直时，如图所示，两绳与车厢前壁的夹角均为450，试求当车以加速度向左做匀加速直线运动时1、2两绳的拉力,解：,设绳1的拉力为TA，绳2的拉力为TB，,由牛顿第二定律,解得TB为负值，表示绳2不能伸直，绳2的拉力为0。,设绳1跟前壁的夹角为，由牛顿第二定律,解得,绳1的拉力为,绳2的拉力为0,036.江苏泰州市0708学年度第二学期期初联考11,11(本题8分)如图所示，1、2两细绳与水平车顶的夹角分别为300和600，物体质量为m，现让小车以2g(g为重力加速度)的加速度向右做匀加速直线运动，当物体与车保持相对静止时，求：绳1中弹力的大小？下面是一位同学的解法解：以物体m为研究对象，受力分析如图，由牛顿第二定律得：,x：T1cos300T2cos600=may：T1sin300+T2sin600=mg,你认为该同学的解法正确吗?如有错误请写出正确的解法.,解得：,解答：,该同学解法错误。由此方程求出的T20,说明物体已飞起，T2=0，,067.广州市重点中学0708学年度第三次质检14,14、（13分）如图所示，一轻绳上端系在车的左上角的A点，另一轻绳一端系在车左端B点，B点在A点正下方，A、B距离为b，两绳另一端在C点相结并系一质量为m的小球，绳AC长度为，绳BC长度为b。两绳能够承受的最大拉力均为2mg。求：(1)绳BC刚好被拉直时，车的加速度是多大?(2)为不拉断轻绳，车向左运动的最大加速度是多大?（要求画出受力图）,解：（1）,绳BC刚好被拉直时，小球受力如图所示,因为AB=BC=