高考核动力高考物理一轮复习 3.1牛顿第一、第三定律课件.ppt

第1单元牛顿第一 第三定律 填一填 1 内容一切物体总保持状态或状态 除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态 2 意义 1 揭示了物体在不受外力时的运动规律 匀速直线运动 静止 2 指出了一切物体都具有惯性 即保持原来的特性 因此牛顿第一定律又叫惯性定律 3 揭示了力与运动的关系 说明力不是物体运动状态的原因 而是物体运动状态的原因 运动性质 维持 改变 1 定义物体具有保持原来状态或状态的性质 匀速直线运动 静止 2 惯性大小的量度 1 是物体惯性大小的唯一量度 大的物体惯性大 小的物体惯性小 质量 质量 质量 2 惯性与物体是否受力 怎样受力无关 与物体是否运动 怎样运动无关 与物体所处的地理位置无关 一切有质量的物体都有惯性 充分体现了 唯一 与质量有关 温馨提示 物体的惯性总是以保持 原状态 或反抗 改变 两种形式表现出来 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 另一个物体一定同时对这一个物体也施加了力 2 定律内容两个物体之间的作用力和反作用力总是大小 方向 作用在 3 意义建立了相互作用的物体之间的联系及作用力与反作用力的相互依赖关系 练一练 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 亚里士多德认为力是维持物体运动的原因 力越大 物体运动得越快 没有力的作用 物体将会逐渐停下来 故a b c项均是亚里士多德的观点 只有d项中说法与亚里士多德的观点相反 答案 d2 下列关于惯性的说法中正确的是 a 物体只有静止或做匀速直线运动时才有惯性b 汽车速度越大刹车后越难停下来 表明速度越大惯性越大c 宇宙飞船中的物体处于完全失重状态 所以没有惯性d 乒乓球可以被快速抽杀 是因为乒乓球的惯性小 解析 惯性是物体的固有属性 与物体的运动状态无关 a错误 惯性的大小仅取决于物体的质量 与其速度的大小及运动的时间无关 b错误 处于完全失重状态的物体 失去的不是重力 更不是质量 而是物体对悬挂物或支持物的弹力为零 c错误 乒乓球可以被快速抽杀 是由于它的质量小 即惯性小 d正确 答案 d 3 关于牛顿第一定律的说法正确的是 a 牛顿第一定律不能在实验室中用实验验证b 牛顿第一定律说明力是改变物体运动状态的原因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 解析 牛顿第一定律是物体在理想条件下的运动规律 反映的是物体在不受力的情况下所遵循的规律 而自然界中不受力的物体是不存在的 所以a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 则是反映物体在一定条件下的运动规律 故c不正确 由牛顿第一定律可知 物体的运动不需要力来维持 但要改变物体的运动状态则必须有力的作用 所以b d正确 答案 abd 4 某人用绳子将一桶水从井内向上提的过程中 不计绳子的重力 以下说法正确的是 a 只有在桶匀速上升过程中 绳子对桶的拉力才等于桶对绳子的拉力b 桶加速上升的过程中 绳子对桶的拉力大于桶对绳子的拉力c 桶加速上升的过程中 绳子对桶的拉力大于桶的重力d 桶减速向上运动的过程中 绳子对桶的拉力小于桶对绳子的拉力 解析 绳子对桶的拉力和桶对绳子的拉力是一对作用力与反作用力 总是大小相等 与桶的运动状态无关 a b d均错 桶加速上升时 以桶作为研究对象 则桶所受合力向上 即绳子对桶的拉力大于桶的重力 c项正确 答案 c 考点一对牛顿第一定律的理解 考点梳理 1 惯性和惯性定律的区别 1 惯性是物体保持原有运动状态不变的一种性质 与物体是否受力 受力的大小无关 2 惯性定律 牛顿第一定律 则反映物体在一定条件下的运动规律 2 对牛顿第一定律的几点说明 1 明确惯性的概念 牛顿第一定律揭示了一切物体所具有的一种固有属性 惯性 即物体保持原来的匀速直线运动状态或静止状态的性质 2 揭示力的本质 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 3 理想化状态 牛顿第一定律描述的是物体不受外力的状态 而物体不受外力的情形是不存在的 在实际情况中 如果物体所受的合外力等于零 与物体不受外力时的表现是相同的 3 惯性现象的 一只 二有 三区别 4 惯性的 两表现 1 不受外力的条件下 惯性表现出 保持 原来的 运动状态 2 在受力条件下 惯性表现出运动状态改变的难易程度 质量越大 惯性越大 运动状态越难改变 典例应用 不同质量的汽车在同一水平公路上直线行驶 则下列说法中正确的是 a 车速越大的汽车 它的惯性越大b 质量越大的汽车 它的惯性越大c 车速越大的汽车 紧急刹车后滑行的路程越短d 质量越大的汽车 紧急刹车后滑行的路程越长 课堂笔记 质量是惯性大小的唯一量度 质量越大 惯性越大 a错误 b正确 紧急刹车后 汽车做匀减速直线运动 此时v2 2 gx 由此可知速度越大的汽车 滑行的路程越长 与汽车的质量无关 c d错误 答案 b 总结提升 处理惯性问题的一般方法 1 明确要研究的是哪个物体或物体的哪一部分 它原来处于什么运动状态 2 确定外力作用在此物体的什么位置 物体在此位置的运动状态发生了怎样的变化 3 由于惯性的原因 物体上没受力的部分保持原运动状态 4 物体的不同部分运动状态不同 引起了惯性现象的出现 如图所示 木块放在上表面光滑的小车上并随小车一起沿水平面向左做匀速直线运动 当小车遇到障碍物而突然停止运动时 车上的木块将 a 立即停下来b 立即向前倒下c 立即向后倒下d 仍继续向左做匀速直线运动 解析 木块原来随小车一起向左运动 当小车突然停止时 木块在水平方向上没有受到外力的作用 根据牛顿第一定律 木块将继续向左做匀速直线运动 选项d正确 答案 d 考点二对牛顿第三定律的理解 考点梳理 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 与是否和另外物体相互作用无关 2 一对相互作用力 与 一对平衡力 的比较 典例应用 粗糙的水平地面上有一只木箱 现用一水平拉力拉木箱匀速前进 则 a 拉力与地面对木箱的摩擦力是一对作用力与反作用力b 木箱对地面的压力与地面对木箱的支持力是一对平衡力c 木箱对地面的压力与地面对木箱的支持力是一对作用力与反作用力d 木箱对地面的压力与木箱受到的重力是一对平衡力 课堂笔记 拉力与地面对木箱的摩擦力作用在一个物体上 是一对平衡力 a错 木箱对地面的压力与地面对木箱的支持力分别作用在地面和木箱上 作用在两个物体上 不是一对平衡力 b错 木箱对地面的压力与地面对木箱的支持力是一对作用力与反作用力 c对 木箱对地面的压力与木箱受到的重力方向相同 作用在两个物体上 不是一对平衡力 d错 答案 c 总结提升 一对作用力和反作用力与一对平衡力的根本区别是 作用力和反作用力作用在两个物体上 一对平衡力作用在一个物体上 如图所示 质量相等的甲 乙两人所用绳子相同 甲拉住绳子悬在空中处于静止状态 乙拉住绷紧绳子的中点把绳子拉断了 则 a 绳子对甲的拉力小于甲的重力b 绳子对甲的拉力大于甲对绳子的拉力c 乙拉断绳子前瞬间 绳子上的拉力一定小于乙的重力d 乙拉断绳子前瞬间 绳子上的拉力一定大于乙的重力 解析 由平衡条件可知 绳子对甲的拉力大小等于甲受到的重力 a错 由作用力与反作用力的关系可知绳子对甲的拉力等于甲对绳子的拉力 b错 乙能把绳子拉断 对于具有同样承受能力的绳子 说明乙拉断绳子前的瞬间绳子的拉力一定大于绳子的承受力 而甲拉的绳子能承受甲的重力 甲 乙质量相等 因此乙拉的绳子上的拉力一定大于乙的重力 c错 d对 答案 d 牛顿第三定律在受力分析中的妙用 转换研究对象法 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 如图所示为杂技 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 解题指导 1 人沿竿加速下滑时人的受力情况 重力mg 向下 竿对人向上的静摩擦力f mg ma 2 竿受本身重力mg 竿上的人对它向下的静摩擦力f mg ma 底人的支持力fn mg mg ma 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 mg ff m m g ma b项正确 答案 b 总结提升 由于上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 再以竿为研究对象 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 2015 天津市高三调研 一质量为m的消防队员从一平台上无初速的跳下 下落2m后双脚触地 接着他用双腿弯曲的方法缓冲 使重心又下降了0 5m 在着地过程中 试估计双脚对地面的平均作用力 重力加速度为g 答案 5mg 方向向下 模拟题组 1 2015 连云港检测 就一些实际生活中的现象 某同学试图从惯性的角度加以解释 其中正确的是 a 采用了大功率的发动机后 某些一级方程式赛车的速度甚至能超过某些老式螺旋桨飞机的速度 这表明 可以通过科学进步使小质量的物体获得大惯性b 射出枪膛的子弹在运动相当长一段距离后连一件棉衣也穿不透 这表明它的惯性小了 c 货运列车运行到不同的车站时 经常要摘下或加挂一些车厢 这些会改变它的惯性d 摩托车转弯时 车手一方面要控制适当的速度 另一方面要将身体稍微向里倾斜 通过调控人和车的惯性达到行驶目的 解析 采用了大功率的发动机后 某些一级方程式赛车的速度甚至能超过某些老式螺旋桨飞机的速度 原因是功率变大了 但惯性不变 选项a错 射出枪膛的子弹在运动相当长一段距离后连一件棉衣也穿不透 原因是此时的子弹具有的动能过小 但惯性不变 选项b错 货运列车运行到不同的车站时 经常要摘下或加挂一些车厢 列车的质量改变了 当然它的惯性也就改变了 选项c正确 摩托车转弯时 车手一方面要控制适当的速度 另一方面要将身体稍微向里倾斜 调控人和车的重心位置 但整体的惯性不变 选项d错 答案 c 2 2015 连云港高三上学期模拟 2014年8月3日 云南鲁甸发生了6 5级地震 如图所示 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 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 高考题组 3 2013 海南单科 7 科学家关于物体运动的研究对树立正确的自然观具有重要作用 下列说法符合历史事实的是 a 亚里士多德认为 必须有力作用在物体上 物体的运动状态才会改变b 伽利略通过 理想实验 得出结论 一旦物体具有某一速度 如果它不受力 它将以这一速度永远运动下去c 笛卡儿指出 如果运动中的物体没有受到力的作用 它将继续以同一速度沿同一直线运动 既不停下也不偏离原来的方向d 牛顿认为 物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质 解析 亚里士多德认为 必须有力作用在物体上 物体才能运动 他认为力是维持物体运动的原因 a错误 伽利略通过 理想斜面实验 得到结论 一旦物体具有某一速度 如果它不受力就将以这一速度永远运动下去 b正确 c d均符合历史事实 答案 bcd 4 2014 北京理综 19 伽利略创造的把实验 假设和逻辑推理相结合的科学方法 有力地促进了人类科学认识的发展 利用如图所示的装置做如下实验 小球从左侧斜面上的o点由静止释放后沿斜面向下运动 并沿右侧斜面上升 斜面上先后铺垫三种粗糙程度逐渐降低的材料时 小球沿右侧斜面上升到的最高位置依次为1 2 3 根据三次实验结果的对比 可以得到的最直接的结论是 a 如果斜面光滑 小球将上升到与o点等高的位置b 如果小球不受力 它将一直保持匀速运动或静止状态c 如果小球受到力的作用 它的运动状态将发生改变d 小球受到的力一定时 质量越大 它的加速度越小 解析 粗糙程度越小 小球机械能损失越少 小球上升的高度越接近与o等高的位置 若斜面光滑 小球无机械能损失 将上升到与o等高的位置 a正确 b c两项是a选项的推论 并非 最直接 的结论 d项不能从本实验中看出 答案 a 新题快递 5 如图 a b 所示的两种情景中 静水中原先静止的甲 乙两船的质量相同