高考物理一轮复习 第三章 牛顿运动定律 第1讲 牛顿运动定律的理解课件.ppt

第1讲牛顿运动定律的理解 知识梳理一 牛顿第一定律1 内容 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 2 意义 揭示了力与运动的关系 即力不是 维持运动的原因 力是 改变运动状态的原因 表明了一切物体都具有 惯性 即保持原来运动状态不变的性质 3 惯性 质量是物体惯性大小的量度 即物体的惯性仅与 质量有关 二 牛顿第二定律 1 内容 物体的加速度与 所受的合力成正比 与 物体的质量成反比 加速度的方向与 合力的方向相同 2 表达式 f ma 3 意义 定量地揭示了力和运动的关系 即物体 所受的合力和 质量决定了加速度 三 牛顿第三定律 1 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 2 意义 建立了相互作用的物体之间的联系及作用力和反作用力的相互依赖关系 四 单位制 1 单位制 基本单位和 导出单位一起组成了单位制 2 力学中的基本单位 力学单位制中的基本单位有 千克 kg 米 m 和秒 s 3 导出单位 导出单位有 n m s m s2等 1 下列对运动的认识不正确的是 a 必须有力作用在物体上 物体才能运动 没有力的作用 物体就静止b 伽利略认为如果完全排除空气的阻力 所有的物体将下落得同样快c 牛顿认为力不是维持物体速度的原因 而是改变物体速度的原因d 伽利略根据理想实验推出 若没有摩擦 在水平面上运动的物体将保持其速度继续运动下去 答案a力是改变物体运动状态的原因 不是维持物体运动状态的原因 选项a错 a 2 下列说法正确的是 a 物体所受合力为零时 物体的加速度可以不为零b 物体所受合力越大 速度越大c 速度方向 加速度方向 合力方向总是相同的d 速度方向可与加速度方向成任意夹角 但加速度方向总是与合力方向相同 答案d由牛顿第二定律f ma知 f合为零 加速度为零 由惯性定律知速度不一定为零 对某一物体 f合越大 a越大 由a 知 a大只能说明速度变化率大 速度不一定大 故a b项错误 f合 a v三者方向一定相同 而速度方向与这三者方向不一定相同 故c项错误 d项正确 d 3 多选 如图所示 质量为20kg的物体 沿水平面向右运动 它与水平面间的动摩擦因数为0 1 同时还受到大小为10n的水平向右的力的作用 则该物体 g取10m s2 a 受到的摩擦力大小为20n 方向向左b 受到的摩擦力大小为20n 方向向右c 运动的加速度大小为1 5m s2 方向向右d 运动的加速度大小为0 5m s2 方向向左 答案ad受到的摩擦力大小为f n mg 20n 方向向左 加速度大小a 0 5m s2 方向向左 ad 4 汽车拉着拖车在平直的公路上运动 下列说法正确的是 a 汽车能拉着拖车前进是因为汽车对拖车的拉力大于拖车对汽车的拉力b 汽车先对拖车施加拉力 然后才产生拖车对汽车的拉力c 匀速前进时 汽车对拖车的拉力等于拖车向后拉汽车的力 加速前进时 汽车对拖车的拉力大于拖车向后拉汽车的力d 拖车加速前进 是因为汽车对拖车的拉力大于地面对拖车的摩擦阻力 汽车加速前进是因为地面对汽车向前的作用力大于拖车对它的拉力 d 答案d汽车对拖车的拉力与拖车对汽车的拉力是一对相互作用力 而一对相互作用力总是大小相等 所以a c均错误 因一对相互作用力总是同时产生的 所以b错误 拖车加速前进是因为汽车对拖车的拉力大于地面对拖车的摩擦阻力 汽车加速前进是因为地面对汽车向前的作用力大于拖车对它的拉力 所以d正确 5 如图所示 a b为两个质量相等的小球 由细线相连 再用轻质弹簧悬挂起来 在a b间细线烧断后的瞬间 a b的加速度分别是 a a b的加速度大小均为g 方向都竖直向下b a的加速度为0 b的加速度大小为g 竖直向下c a的加速度大小为g 竖直向上 b的加速度大小为g 竖直向下d a的加速度大小g 竖直向下 b的加速度大小为g 竖直向下 c 答案c在细线烧断前 a b两球的受力情况如图甲所示 由平衡条件可得 对b球有f线 mg对a球有f弹 mg f线又f线 f线在细线烧断后 绳的弹力立即消失 弹簧弹力及各球重力不变 两球的受力情况如图乙所示 由牛顿第二定律可得 b球有向下的重力加速度g对a球有f弹 mg maa解得aa g 方向向上 综上分析 选c 深化拓展 考点一对牛顿第一定律和惯性的理解 考点二牛顿第二定律 考点三相互作用力与平衡力的比较 深化拓展考点一对牛顿第一定律和惯性的理解一 明确惯性的概念一切物体都具有保持原有运动状态不变的性质 这就是惯性 1 惯性是物体的固有属性 一切物体都具有惯性 惯性大小的唯一量度是物体的质量 2 惯性不是一种力 惯性大小反映了改变物体运动状态的难易程度 物体的惯性越大 它的运动状态越难以改变 二 揭示力的本质力是改变物体运动状态的原因 有速度变化就一定有加速度 所以说力是使物体产生加速度的原因 情景素材 教师备用 1 1 2014北京理综 19 6分 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 答案a根据实验结果 得到的最直接的结论是如果斜面光滑 小球将上升到与o点等高的位置 a项正确 而小球不受力时状态不变 小球受力时状态发生变化 是在假设和逻辑推理下得出的结论 不是实验直接得出的结论 所以b和c选项错误 而d项不是本实验所说明的问题 故错误 1 2 多选 一汽车在各处路面情况相同的公路上沿直线行驶 下面关于车速 惯性 质量和滑行位移的讨论 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 刹车后滑行的位移越长d 车速越大 刹车后滑行的位移越长 所以惯性越大 bc 答案bc要理解质量是惯性大小的唯一决定因素 惯性是物体的固有属性 其大小由物体的质量决定 质量越大 惯性越大 所以a错 b对 滑行位移与刹车时的速度有关 因为刹车过程中 其加速度是一定的 根据v2 2ax 知车速越大 其滑行位移越大 而与其惯性大小无关 所以c对 d错 1 3就一些实际生活中的现象 某同学试图从惯性角度加以解释 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 这表明它的惯性变小了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转弯的目的 c 答案c质量是惯性大小的唯一量度 a b d选项所述情景里 研究对象的质量均未改变 所以他们的惯性都不变 摘下或加挂一些车厢 列车的质量改变了 所以它的惯性也随之改变 即c正确 考点二牛顿第二定律一 理解牛顿第二定律中的 五性 五性 2 1给静止在光滑水平面上的物体 施加一个水平拉力 当拉力刚开始作用的瞬间 下列说法正确的是 a 物体同时获得速度和加速度b 物体立即获得加速度 但速度仍为零c 物体立即获得速度 但加速度仍为零d 物体的速度和加速度均为零 b 答案b根据牛顿第二定律 力和加速度是瞬时对应关系 拉力刚开始作用的瞬间 物体立即获得一个加速度 但速度仍为零 因为速度的增加需要时间 b正确 2 2物块以初速度v0从底端沿足够长的斜面上滑 该物块的速度图像不可能是 答案c若斜面光滑 物块上滑时的加速度与下滑时的加速度大小一样 因此v t图线的斜率保持不变 a可能 若斜面粗糙 物块可能滑到顶端时由于最大静摩擦力大于物块的重力沿斜面向下的分力 物块会静止在最高点 d可能 也可能物块重力沿斜面向下的分力大于最大静摩擦力再从最高点滑下来 这时由于向下滑时摩擦力向上 物块加速度小于上滑时的加速度 图像的斜率减小 b有可能 因此只有c不可能 c 2 3如图所示 轻弹簧下端固定在水平面上 一个小球从弹簧正上方某一高度处由静止开始自由下落 接触弹簧后把弹簧压缩到一定程度后停止下落 在小球下落的这一全过程中 下列说法中正确的是 a 小球刚接触弹簧瞬间速度最大b 从小球接触弹簧起加速度变为竖直向上c 从小球接触弹簧到到达最低点 小球的速度先增大后减小d 从小球接触弹簧到到达最低点 小球的加速度先增大后减小 答案c小球的加速度大小决定于小球受到的合外力 从接触弹簧到到达最低点 弹力从零开始逐渐增大 所以合力先减小后反向增大 因此加速度先减小后反向增大 小球的速度先增大后减小 当小球所受弹力和重力大小相等时速度最大 c 二 瞬时加速度问题分析物体在某一时刻的瞬时加速度 关键是分析瞬时前后的瞬时作用力 分析时要注意区分两种模型 情景素材 教师备用 2 4 多选 如图所示 a b球的质量相等 弹簧的质量不计 倾角为 的斜面光滑 系统静止时 弹簧与细线均平行于斜面 在细线被烧断的瞬间 下列说法正确的是 a 两个小球的瞬时加速度均沿斜面向下 大小均为gsin b b球的受力情况未变 瞬时加速度为零c a球的瞬时加速度沿斜面向下 大小为2gsin d 弹簧有收缩的趋势 b球的瞬时加速度向上 a球的瞬时加速度向下 瞬时加速度都不为零 bc 答案bc细线烧断前后两球的受力如图所示 细线烧断瞬间 弹簧的形变量不能发生突变 弹簧弹力与原来相等 对b球受力平衡 ab 0 细线在烧断瞬间弹力立刻消失 不需要形变恢复时间 即发生突变 因此a球所受合力为mgsin kx 2mgsin maa 解得aa 2gsin 方向沿斜面向下 故a d错误 b c正确 2 5如图甲所示 一质量为m的物体系于两根细线l1 l2上 l1的一端悬挂在天花板上 与竖直方向夹角为 l2水平拉直 物体处于平衡状态 求解下列问题 1 现将线l2剪断 求剪断l2的瞬间物体的加速度 2 若将图甲中的细线l1换成质量不计的轻弹簧 此时物体的位置不变 如图乙所示 其他条件不变 求剪断l2的瞬间物体的加速度 答案 1 a gsin 方向垂直l1斜向下 2 a gtan 方向水平向右 解析 1 当细线l2被剪断的瞬间 因细线l2对物体的弹力突然消失 而引起l1上的张力发生突变 使物体的受力情况改变 瞬时加速度沿垂直l1的方向斜向下方 大小为a gsin 2 当线l2被剪断时 细线l2对物体的弹力突然消失 而弹簧的形变还来不及变化 变化要有一个过程 不能突变 因而弹簧的弹力不变 它与重力的合力与细线l2对物体的弹力是一对平衡力 等值反向 所以线l2剪断时 物体的瞬时加速度大小为a gtan 方向水平向右 考点三相互作用力与平衡力的比较 a 以鸡蛋击石头 鸡蛋破而石头没损伤 是因为石头对鸡蛋的作用力大于鸡蛋对石头的作用力b 点电荷a的电荷量是点电荷b电荷量的10倍 所以a对b的库仑力是b对a的库仑力的10倍c 一本书静止在水平桌面上 书对桌面的压力和桌面对书的支持力是一对作用力和反作用力d 一本书静止在水平桌面上 书对桌面的压力和桌面对书的支持力是一对平衡力 3 1下列说法中正确的是 c 答案c鸡蛋对石头和石头对鸡蛋 点电荷a对点电荷b和点电荷b对点电荷a 书对桌面和桌面对书的相互作用力均为一对作用力和反作用力 大小相等 方向相反 所以a b d选项均错 c选项正确 3 2在滑冰场上 甲 乙两小孩分别坐在滑冰板上 原来静止不动 在相互猛推一下后分别向相反方向运动 假定两板与冰面间的动摩擦因