高考物理总复习（高考备考导航+基础要点整合+解题素能培养+考点核心突破+训练高效提能）3.1 牛顿第一定律 牛顿第三定律课件.ppt

第三章牛顿运动定律 高考备考导航 第一节牛顿第一定律牛顿第三定律 一 牛顿第一定律 问题导引我们经常见到快速行驶的汽车急刹车时 在路面上留下长长的黑色痕迹 因此得出汽车运动速度越大 惯性越大 停止的时间越长 上述结论是否正确 物体的惯性大小与什么有关 答案 在路况相同的情况下 汽车的速度越大 刹车时间越长 但不能得出汽车的惯性越大的结论 物体的惯性大小与物体质量大小有关 与物体的速度大小无关 知识梳理1 牛顿第一定律 1 内容 一切物体总保持状态或 状态 直到有外力迫使它改变这种状态为止 2 成立条件 物体不受外力作用 3 意义 指出了一切物体都有 因此牛顿第一定律又叫 指出力不是物体运动状态的原因 而是 物体运动状态的原因 即产生的原因 匀速直线运动 静止 惯性 惯性定律 维持 改变 加速度 2 惯性 1 定义 物体本身要保持不变的性质 2 性质 惯性是一切物体都具有的性质 是物体的 与物体的运动情况和受力情况 3 量度 是惯性大小的唯一量度 的物体惯性大 的物体惯性小 运动状态 固有属性 无关 质量 质量大 质量小 自主检测1 下列说法正确的是a 要使物体运动必须有力的作用 没有力的作用 物体将静止b 物体不受外力作用时 总保持原来的匀速直线运动状态或静止状态c 运动越快的汽车越不易停下 是因为汽车运动越快惯性越大d 跳水运动员跳起后能继续上升 是因为运动员仍受到一个向上的推力 解析惯性是物体的固有属性 惯性的大小与物体速度的大小无关 c错 跳水运动员跳起后之所以能继续上升 是因为惯性的缘故 并非是受到向上的推力 d错 由牛顿第一定律知a错 b对 答案b 二 牛顿第三定律 问题导引一个榔头敲在一块玻璃上把玻璃打碎了 对于这一现象 下列说法正确的是a 榔头敲玻璃的力大于玻璃对榔头的作用力 所以玻璃才碎裂b 榔头受到的力大于玻璃受到的力 只是由于榔头能够承受比玻璃更大的力才没有碎裂c 榔头和玻璃之间的作用力应该是等大的 只是由于榔头能够承受比玻璃更大的力才没有碎裂d 因为不清楚榔头和玻璃的其他受力情况 所以无法判断它们之间的相互作用力的大小 解析 榔头对玻璃的作用力和玻璃对榔头的作用力为作用力与反作用力关系 大小一定相等 但相同大小的力作用在不同物体上的效果往往是不同的 所以不能从效果上去比较作用力与反作用力的大小关系 故选项c正确 答案 c 知识梳理1 作用力和反作用力两个物体之间的作用总是的 一个物体对另一个物体施加了力 后一个物体一定同时对前一物体 力是物体与物体间的相互作用 物体间相互作用的这一对力通常叫做作用力和反作用力 2 内容两个物体之间的作用力f和反作用力f 总是大小 方向 且作用在 3 意义建立了相互作用物体之间的联系及作用力与 的相互依赖关系 相互 也施加了力 相等 相反 同一直线上 反作用力 自主检测2 用计算机辅助实验系统做验证牛顿第三定律的实验 点击实验菜单中 力的相互作用 把两个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3 1 1所示 观察分析两个力传感器的相互作用力随时间变化的曲线 可以得到以下实验结论 a 作用力与反作用力同时存在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acd 1 明确了惯性的概念牛顿第一定律揭示了物体所具有的一个重要属性 惯性 即物体总保持原来的静止状态或匀速直线运动状态的性质 2 揭示了力的本质牛顿第一定律对力的本质进行了定义 力是改变物体运动状态的原因 而不是维持物体运动的原因 物体的运动并不需要力来维持 考点一牛顿第一定律的理解与应用 3 揭示了不受力作用时物体的运动状态牛顿第一定律描述的只是一种理想状态 而实际中不受外力作用的物体是不存在的 当物体受外力但所受外力的合力为零时 其运动效果跟不受外力作用时相同 物体都将保持静止状态或匀速直线运动状态不变 典例1 下列关于牛顿第一定律以及惯性概念的说法中 正确的是a 牛顿第一定律说明 只有不受外力的物体才保持匀速直线运动状态或静止状态b 物体运动状态发生变化则物体一定受到力的作用c 惯性定律与惯性的实质是相同的d 物体的运动不需要力来维持 但物体的运动速度越大时其惯性也越大 解析 当物体所受的合力为零时 物体也可以处于匀速直线运动状态或静止状态 故a项错误 由牛顿第一定律可知 力是改变物体运动状态的原因 故b项正确 惯性是物体保持原有运动状态不变的一种性质 惯性定律 即牛顿第一定律 则反映物体在一定条件下的运动规律 c项错误 虽然物体d运动不需要力来维持 但物体的惯性与运动速度大小无关 d项错误 答案 b 规律总结惯性的两种表现形式物体的惯性总是以保持 原状 或反抗 改变 两种形式表现出来 1 物体在不受外力或所受的合外力为零时 惯性表现为使物体保持原来的运动状态不变 静止或匀速直线运动 2 物体受到外力时 惯性表现为运动状态改变的难易程度 惯性大 物体的运动状态较难改变 惯性小 物体的运动状态容易改变 突破训练1 2014 桂林模拟 下列关于惯性的各种说法中 你认为正确的是a 抛出去的标枪 手榴弹等是靠惯性向远处运动的b 在完全失重的情况下 物体的惯性将消失c 把手中的球由静止释放后 球能竖直加速下落 说明力是改变物体惯性的原因d 材料不同的两个物体放在地面上 用一个相同的水平力分别推它们 则难以推动的物体惯性大答案a 1 作用力与反作用力的 三同 三异 三无关 1 三同 大小相同 性质相同 变化情况相同 2 三异 方向不同 受力物体不同 产生效果不同 3 三无关 与物体的种类无关 与物体的运动状态无关 与物体是否和其他物体存在相互作用无关 考点二牛顿第三定律的理解及应用 2 相互作用力与平衡力的比较 典例2 如图3 1 2所示 甲 乙两人在冰面上 拔河 两人中间位置处有一分界线 约定先使对方过分界线者为赢 若绳子质量不计 冰面可看成光滑 则下列说法正确的是 a 甲对绳的拉力与绳对甲的拉力是一对平衡力b 甲对绳的拉力与乙对绳的拉力是作用力与反作用力c 若甲的质量比乙大 则甲能赢得 拔河 比赛的胜利d 若乙收绳的速度比甲快 则乙能赢得 拔河 比赛的胜利 解题指导 1 审读题干 获取有用信息 在冰面上拔河 无摩擦力 两人只受水平绳的拉力 拔河游戏 两人之间的拉力大小相等 答案 c 规律总结牛顿第三定律的应用方法 1 合理选取研究对象 一般以受力较少 分析起来较容易的物体为研究对象 有时 整体法 与 隔离法 综合应用 2 做好对研究对象的受力分析和运动情况分析 确定哪些力是作用力和反作用力 3 利用牛顿第三定律把已知力或所求力转移至研究对象上求合力 4 对于不宜直接分析的物体 如地面 可转而分析与之接触的物体 解出作用力后 再利用牛顿第三定律说明反作用力的大小和方向 突破训练2 2014 四川省名校模拟 2013年4月20日8时02分四川省雅安市芦山县发生7 0级地震 如图3 1 3所示 解放军某部出动直升机救助被困受伤灾民 若不考虑悬索质量 下列说法正确的是 图3 1 3 a 只有在匀速吊起时悬索对人的拉力才等于人对悬索的拉力b 当加速吊起时悬索对人的拉力等于人对悬索的拉力c 当加速吊起时悬索对人的拉力大于悬索对飞机的拉力d 无论如何吊起悬索对人的拉力都等于人对悬索的拉力 解析悬索对人的拉力和人对悬索的拉力是一对作用力与反作用力 在任何情况下大小都相等 故a选项错误 b d选项正确 悬索对飞机的拉力和飞机对悬索的拉力是一对作用力和反作用力 且悬索中张力处处相等 故c选项错误 答案bd 3 用转换研究对象法分析物体受力 方法概述 在对物体进行受力分析时 如果不便于分析物体受到的某些力 则可以通过分析其反作用力来解决问题 牛顿第三定律将起到非常重要的转换研究对象的作用 使得我们对问题的分析思路更灵活 更宽阔 解题方法技巧 典例3 2014 厦门模拟 如图3 1 4所示为杂技 顶竿 表演 一人站在地上 肩上扛一质量为m的竖直竹竿 当竿上一质量为m的人以加速度a加速下滑时 竿对 底人 的压力大小为a m m gb m m g mac m m g mad m m g 图3 1 4 解析 对竿上的人分析 受重力mg 摩擦力ff 有mg ff ma 得ff m g a 竿对人有摩擦力 人对竿也有反作用力 摩擦力 且大小相等 方向相反 对竿分析 受重力mg 竿上的人对竿向下的摩擦力ff 顶竿的人对竿的支持力fn 有mg ff fn 又因为竿对 底人 的压力和 底人 对竿的支持力是一对作用力与反作用力 由牛顿第三定律 得到fn fn mg ff m m g ma b项正确 答案 b 点评 由于题中没有给出地面对 底人 的支持力情况 所以不能以 底人 为研究对象 这时必须转换研究对象 先以竿上的人为研究对象 再以杆为研究对象 通过牛顿第三定律建立竿对 底人 的压力和 底人 对竿的支持力等大的关系进行求解 突破训练3 如图3 1 5所示 在台秤的托盘上放一个支架 支架上固定一电磁铁a 电磁铁a的正下方有一铁块b 电磁铁a不通电时 台秤的示数为g 当接通电源 在铁块b被吸引起来的过程中 台秤的示数将 a 不变b 变大c 变小d 忽大忽小 图3 1 5 解析铁块b被吸引起来的过程是铁块b的加速过程 即整体处于超重状态 所以整体对托盘的压力大于整体的重力 故答案为b 答案b 随堂演练 1 2013 山东理综 伽利略开创了实验研究和逻辑推理相结合探索自然规律的科学方法 利用这种方法伽利略发现的规律有a 力不是维持物体运动的原因b 物体之间普遍存在相互吸引力c 忽略空气阻力 重物与轻物下落得同样快d 物体间的相互作用力总是大小相等 方向相反 解析伽利略的斜面实验表明物体的运动不需要外力来维持 a正确 伽利略假想将轻重不同的物体绑在一起时 重的物体会因轻的物体阻碍而下落变慢 轻的物体会因重的物体拖动而下落变快 即二者一起下落快慢应介于单独下落时之间 而从绑在一起后更重的角度考虑二者一起下落时应该更快 从而由逻辑上否定了重物比轻的物体下落快的结论 并用实验证明了轻重物体下落快慢相同的规律 c正确 物体间普遍存在相互吸引力 物体间相互作用力的规律是牛顿总结的 对应于万有引力定律与牛顿第三定律 故b d皆错误 答案ac 2 在平直轨道上 匀速向右行驶的封闭车厢内 悬挂着一个带滴管的盛油容器 滴管口正对车厢地板上的o点 如图3 1 6所示 当滴管依次滴下三滴油 且这三滴油都落在车厢的地板上 则下列说法中正确的是 图3 1 6 a 这三滴油依次落在oa之间 而且后一滴比前一滴离o点远些b 这三滴油依次落在oa之间 而且后一滴比前一滴离o点近些c 这三滴油依次落在oa之间同一位置上d 这三滴油都落在o点上解析在匀速行驶的封闭车厢内 车厢和油滴在水平方向上具有相同的速度 油滴落下的时候 车厢和油滴在水平方向上的位移相同 油滴一定落在滴管口正下方的o点 选项d正确 答案d 3 在火箭把北斗卫星发送上天的过程中 下列关于卫星和火箭上天的情况叙述中正确的是a 火箭尾部向外喷气 喷出的气体反过来对火箭产生一个作用力 从而使火箭获得向上的推力b 火箭的推力是由于喷出的气体时空气产生一个作用力 空气的反作用力作用于火箭而产生的c 火箭飞出大气层后 由于没有了空气 火箭虽向后喷气也不会产生推力d 卫星进入轨道后和地球间不存在作用力和反作用力答案a 4 2014 淮安一中月考 双人滑冰比赛表演刚开始时两人静止不动 随着优美的音乐响起在相互猛推一下之后他们分别向相反方向运动 假定两人与冰面间的动摩擦因数相同 已知甲在冰上滑行的距离比乙远 这是由于a 在推的过程中 甲推乙的力小于乙推甲的力b 在推的过程中 甲推乙的时间小于乙推甲的时间c 在刚分开时 甲的初速度大于乙的初速度d 在刚分开时 甲的加速度小于乙的加速度 解析根据牛顿第三定律 在推的过程中 作用力和反作用力总是等大 反向 共线的 它们总是同时产生 同时消失 同时变化的 所以推力大小相等 作用时间相同 由于两人和冰面的动摩擦因数相同 根据牛顿第二定律求得两人的加速度相同 均为 g 由运动学公式