天津市武清区杨村第四中学高三物理 31牛顿第一定律、牛顿第三定律复习课件.ppt

1 关于物体的惯性 下列说法正确的是 a 质量相同的两个物体 在阻力相同的情况下 速度大的不易停下来 所以速度大的物体惯性大b 质量相同的物体 惯性相同c 推动地面上静止的物体比保持这个物体匀速运动时所需的力大 所以静止的物体惯性大d 在月球上举重比在地球上容易 所以同一物体在月球上比在地球上惯性小 解析 选b 惯性是物体的固有属性 惯性仅由物体的质量大小决定 与外界因素 受力与否 受力的大小与多少 运动状态及所处环境 无关 故b对 c d错 速度大的物体不能很快停下来 是因为从较大的速度变为静止 速度的改变量大 需要较长的时间 并非速度大 惯性大 故a错 2 2011 漳州模拟 关于物体的运动状态 下列说法正确的是 a 速度小的物体 运动状态容易改变b 做直线运动的物体 运动状态一定不发生变化c 做曲线运动的物体 运动状态一定会发生变化d 做自由落体运动的物体 运动状态不发生变化 解析 选c 物体运动状态是否改变 要看其速度的大小 方向是否发生变化 物体运动状态会不会变化 取决于是否受外力作用 运动状态改变的难易程度取决于物体的质量 故a选项错误 做变速直线运动的物体 其运动速度发生改变 故b错误 做曲线运动的物体其速度的方向发生了改变 其运动状态也发生了改变 故c正确 做自由落体运动时 物体速度大小在变化 故d错误 3 2011 泉州模拟 如图所示 用细绳把小球悬挂起来 当小球静止时 下列说法中正确的是 a 小球受到的重力和细绳对小球的拉力是一对作用力和反作用力b 小球受到的重力和小球对细绳的拉力是一对作用力和反作用力c 小球受到的重力和细绳对小球的拉力是一对平衡力d 小球受到的重力和小球对细绳的拉力是一对平衡力 解析 选c 小球受到的重力与细绳对小球的拉力均作用在小球上 且等大反向 是一对平衡力 a d错误 c正确 小球对细绳的拉力与细绳对小球的拉力才是一对作用力和反作用力 故b错误 4 下列说法正确的是 a 凡是大小相等 方向相反 分别作用在两个物体上的两个力 必定是一对作用力和反作用力b 凡是大小相等 方向相反 作用在同一个物体上的两个力 必定是一对作用力和反作用力c 凡是大小相等 方向相反 作用在同一直线上且分别作用在两个物体上的两个力 才是一对作用力和反作用力d 相互作用的一对力中 究竟哪一个力是作用力 哪一个力是反作用力是任意的 解析 选d 由牛顿第三定律知 相互作用的一对力总是大小相等 方向相反 作用在一条直线上 且分别作用在相互作用的两个物体上 对大小相等 方向相反 分别作用在两个物体上的两个力 如果这两个力不是相互作用的 就不能称为作用力和反作用力 故a b c都是错误的 只有d对 5 2011 青岛模拟 如图所示 轻质弹簧上端拴一质量为m的小球 平衡时弹簧的压缩量为x 在沿竖直方向上下振动的过程中 当小球运动到最低点时 弹簧的压缩量为2x 试求此时小球的加速度和弹簧对地面的压力 解析 平衡时有 mg kx 在最低点 取向上为正方向 有 2kx mg ma 解得 a g由牛顿第三定律可知 弹簧对地面的压力等于其弹力 故n 2kx 2mg 答案 g 方向竖直向上2mg 方向竖直向下 一 牛顿第一定律 即惯性定律 的理解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 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 物体都将保持静止或匀速直线运动状态不变 在理解牛顿第一定律时 注意以下两点 1 牛顿第一定律不能用实验直接验证 而是通过伽利略斜面实验等大量事实推理得出的 2 牛顿第一定律并非牛顿第二定律的特例 而是不受任何外力的理想化情况 例证1 伽利略在著名的斜面实验中 让小球分别沿倾角不同 阻力很小的斜面从静止开始滚下 他通过实验观察和逻辑推理 得到的正确结论有 a 倾角一定时 小球在斜面上的位移与时间成正比b 倾角一定时 小球在斜面上的速度与时间成正比c 斜面长度一定时 小球从顶端滚到底端时的速度与倾角无关d 斜面长度一定时 小球从顶端滚到底端所需的时间与倾角无关 解题指导 理想斜面实验是在可靠的实验事实基础上 采用科学的思维来展开的实验 它表明了物体的运动不需要力来维持 具有划时代的意义 自主解答 选b 当倾角一定时 小球下滑的加速度为定值 由s 可知位移与时间的平方成正比 又由v at知速度与时间成正比 故a错 b对 当斜面长度一定时 由于斜面倾角越大 小球下滑的加速度越大 则由v 可知倾角越大 小球到达底端时的速度越大 又由t 得倾角越大 小球到底端所需时间越短 故c d均错 变式训练 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 选d 亚里士多德认为力是使物体运动的原因 有力作用 物体就运动 没有力作用 物体就静止 力越大 运动得越快 而伽利略通过理想斜面实验说明了力是使物体运动状态发生改变的原因 比萨斜塔实验说明物体下落的快慢与质量无关 故选d 一对相互作用力和一对平衡力最明显的区别是作用点不同 一对平衡力的作用点在同一个物体上 一对作用力和反作用力的作用点在两个物体上 例证2 2011 深圳模拟 如图所示为杂技 顶竿 表演的示意图 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 顶竿的人 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 求解本题应把握以下三点 自主解答 选b 对竿上的人分析 受重力mg 摩擦力f 有mg f ma f 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f 顶竿的人对竿的支持力n 有mg f n 又因为竿对 顶竿的人 的压力和 顶竿的人 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n mg f m m g ma b项正确 变式训练 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 选c 根据牛顿第三定律 在推的过程中 作用力和反作用力是等大 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v2 2as可知 加速度相同 甲在冰上滑行的距离比乙远 说明在刚分开时 甲的初速度大于乙的初速度 故选c 例证3 物体静止在斜面上 如图所示 下列说法正确的是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 物体所受重力可以分解为沿斜面向下的力和对斜面的压力 标准解答 选b 作用力与反作用力作用在不同的物体上 平衡力作用在同一物体上 故a c两项错误 b项正确 物体的分力和合力应是针对同一物体 效果相同 故d项错误 对牛顿第三定律理解不深刻导致错误汽车拉着拖车在平直的公路上运动 下面说法正确的是 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 汽车向前拉拖车的力大于拖车向后拉汽车的力d 拖车加速前进时 是因为汽车对拖车的拉力大于地面对拖车的摩擦阻力 此时汽车对拖车向前的拉力等于拖车向后拉汽车的力 易错分析 在解答本题时易犯错误具体分析如下 正确解答 汽车拉着拖车在平直的公路上运动 汽车对拖车向前的拉力和拖车向后拉汽车的力是作用力和反作用力 根据牛顿第三定律 作用力和反作用力大小相等 方向相反 分别作用在拖车 汽车上 作用力与反作用力的关系与物体的运动状态和作用效果无关 匀速前进和加速前进时 汽车对拖车向前的拉力都等于拖车向后拉汽车的力 故a b c错 d正确 正确答案 d 1 2010 广东高考改编 下列关于力的说法错误的是 a 作用力和反作用力作用在两个物体上b 太阳系中的行星均受到太阳的引力作用c 运行的人造地球卫星所受引力的方向不变d 伽利略的理想实验说明了力不是维持物体运动的原因 解析 选c 作用力与反作用力一定是等大 反向 共线 异物的 而平衡力是共物的 故a正确 人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动的向心力是由万有引力提供的 因而方向始终指向地心 方向一直在变化 故b正确 c错误 物体的运动不需要力来维持 d正确 2 2011 广州模拟 下列说法正确的是 a 运动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 同一物体在地球上不同的位置受到的重力是不同的 所以它的惯性也随位置的变化而变化c 一个小球竖直上抛 抛出后能继续上升 是因为小球运动过程中受到了向上的推力d 物体的惯性大小只与本身的质量有关 质量大的物体惯性大 质量小的物体惯性小 解析 选d 惯性是物体本身的固有属性 其大小只与物体的质量大小有关 与物体的受力及运动情况无关 故b错 d正确 速度大的汽车要停下来时 速度变化大 由 v at可知需要的时间长 惯性未变 故a错 小球上抛时是由于惯性向上运动 并未受到向上的推力 故c错 3 2011 苏州模拟 为了节约能源 某商场安装了智能化的电动扶梯 无人乘行时 扶梯运转得很慢 有人站上扶梯时 它会先慢慢加速 再匀速运转 一顾客乘扶梯上楼 恰好经历了这两个过程 如图所示 那么下列说法中正确的是 a 顾客始终受到三个力的作用b 顾客始终处于超重状态c 顾客对扶梯作用力的方向先指向左下方 再竖直向下d 顾客对扶梯作用力的方向先指向右下方 再竖直向下 解析 选c 电梯加速 顾客也在加速 以顾客为研究对象 有沿扶梯向上的加速度 此时受三个力 重力 支持力 大于重力 摩擦力 支持力 摩擦力都是扶梯产生的 故可知 顾客受重力竖直向下 受扶梯作用力为支持力和摩擦力的合力指向右上方 则 加速时 由牛顿第三定律 顾客对扶梯的作用力向左下方 匀速时 无加速度 无摩擦力 只受重力 支持力 与重力大小相等 所以a b错 匀速时顾客对扶梯的作用力竖直向下 故c对 d错 4 2011 无锡模拟 一列以速度v匀速行驶的列车内有一水平桌面 桌面上的a处有一小球 若车厢内的旅客突然发现 俯视图 小球沿如图所示的虚线从a点运动到b点 则由此可以判断列车的运行情况是 a 减速行驶 向北转弯b 减速行驶 向南转弯c 加速行驶 向南转弯d 加速行驶 向北转弯 解析 选b 小球具有惯性 相对于列车向前运动 故列车在减速 相对于列车向北运动 故列车向南转弯 一 选择题 本大题共10小题 每小题7分 共70分 每小题只有一个选项正确 1 下列对运动的认识不正确的是 a 亚里士多德认为物体的自然状态是静止的 只有当它受到力的作用时才会运动b 伽利略认为力不是维持物体运动的原因c 牛顿认为力的真正效应总是改变物体的速度 而不仅仅是使之运动d 伽利略根据理想实验推论出 如果没有摩擦 在水平面上的物体 一旦具有某一个速度 将保持这个速度继续运动下去 解析 选a 亚里士多德认为没有力作用在物体上 物体就不会运动 伽利略认为力不是维持物体运动的原因 伽利略根据理想实验推论出 如果没有摩擦 在水平面上的物体 一旦具有某一个速度 将保持这个速度继续运动下去 牛顿认为力是改变物体运动状态的原因 并不是使物体运动的原因 故答案为a 2 传送带把物体由低处匀速运送到高处的过程中 物体与皮带间的作用力和反作用力的对数有 a 一对b 两对c 三对d 四对 解析 选b 传送带对物体有支持力和静摩擦力的作用 所以物体和皮带之间的作用力和反作用力的对数是两对 3 2011 泉州模拟 一个榔头敲在一块玻璃上把玻璃打碎了 对这一现象 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 因为不清楚玻璃和榔头的其他受力情况 所以无法判断它们之间的相互作用力的大小 解析 选c 这里要明确作用力和反作用力的作用效果的问题 因为相同大小的力作用在不同的物体上效果往往不同 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 4 2011 福州模拟 一个重500n的木箱放在大磅秤上 木箱内有一个质量为50kg的人 站在小磅秤上 如图所示 如果人用力推木箱顶部 则小磅秤和大磅秤上的示数f1 f2的变化情况为 a f1增大 f2减小b f1增大 f2增大c f1减小 f2不变d f1增大 f2不变 解析 选d 人用力推木箱顶部时 木箱给人向下的力 使f1增大 人对木箱顶有向上的推力 同时人对木箱底有向下的压力 若以人 木箱和小磅秤整体为研究对象 则f2不变 故选d 5 2011 绍兴模拟 下列关于力和运动关系的说法中 正确的是 a 没有外力作用时 物体不会运动 这是牛顿第一定律的体现b 物体受力越大 运动得越快 这是符合牛顿第二定律的c 物体所受合外力为零 则速度一定为零 物体所受合外力不为零 则其速度也一定不为零d 物体所受的合外力最大时 速度却可以为零 物体所受的合外力最小时 速度却可以最大 解析 选d 没有外力作用时 物体可以做匀速运动 a错 物体受力越大 加速度越大 速度不一定大 b错 合外力最大时 加速度最大 速度可以为零 合外力为零时 加速度为零 速度可以最大 故c错 d对 6 人站在地面上 先将两脚弯曲 再用力蹬地 向上跳离地面 人能跳离地面的原因是 a 地面对人的作用力等于地球对人的引力b 地面对人的作用力大于人对地面的作用力c 地面对人的作用力大于地球对人的引力d 人除受地面的弹力外 还受到一个向上的力 解析 选c 人能够跳离地面的原因是地面对人的支持力大于人自身的重力 即地球的引力 使人所受合力向上 所以能向上跳起 故a错 c对 地面对人的作用力与人对地面的作用力是一对作用力和反作用力 它们大小相等 b错 人受到的合力向上 除受地面的弹力外不存在向上的力 d错 7 甲 乙二人拔河 甲拉动乙向左运动 下面说法中正确的是 a 做匀速运动时 甲 乙二人对绳的拉力是一对作用力和反作用力 大小一定相等b 不论做何种运动 根据牛顿第三定律 甲 乙二人对绳的拉力大小一定相等c 绳的质量可以忽略不计时 甲 乙二人对绳的拉力大小一定相等d 绳的质量不能忽略不计时 甲对绳的拉力一定大于乙对绳的拉力 解析 选c 甲 乙二人对绳的拉力都作用在绳上 即不是作用力和反作用力 故b项错误 做匀速运动时 绳受力平衡 即甲 乙两人对绳的拉力大小一定相等 但不是作用力和反作用力 故a项错误 绳的质量可以忽略不计时 绳所受合力为零 故甲 乙二人对绳的拉力大小一定相等 故c项正确 绳的质量不能忽略不计时 如果有加速度 当加速度向右时 乙对绳的拉力大于甲对绳的拉力 故d项错误 8 2011 海口模拟 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 以下实验结论错误的是 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 解析 选b 由题图可知 两个力传感器的相互作用力属于作用力和反作用力 它们同时存在 大小相等 方向相反 作用在两个物体上 故a c d正确 b错误 9 2011 无锡模拟 有人设计了一种交通工具 在平板车上装了一个电风扇 风扇运转时吹出的风全部打到竖直固定在小车中间的风帆上 靠风帆受力而向前运动 如图所示 对于这种设计 下列分析中正确的是 a 根据牛顿第二定律 这种设计能使小车运行b 根据牛顿第三定律 这种设计能使小车运行c 这种设计不能使小车运行 因为它违反了牛顿第二定律d 这种设计不能使小车运行 因为它违反了牛顿第三定律 解析 选d 风扇吹出风时 风对风扇叶片产生向右的作用力 风扇运转时吹出的风打到风帆上时 风会给风帆一个向左的作用力 根据牛顿第三定律 对于整个装置而言 作用力和反作用力大小相等 属于内力 小车不会前进 10 有人做过这样一个实验 如图所示 把鸡蛋a快速向另一个完全一样的静止的鸡蛋b撞去 用同一部分撞击 结果每次都是被撞击的鸡蛋b被撞破 则下面说法不正确的是 a a对b的作用力与b对a的作用力大小相等b a对b的作用力大于b对a的作用力c 鸡蛋a碰撞瞬间 其内蛋黄和蛋白由于惯性会对a蛋壳产生向前的作用力d 鸡蛋a碰撞部位除受到b对它的作用力外 还受到鸡蛋a中蛋黄和蛋白对它的作用力 所以所受合力较小 解析 选b a对b的作用力和b对a的作用力为作用力与反作用力 一定大小相等 a正确 b错误 在撞击瞬间 鸡蛋a内蛋黄和蛋白由于惯性 会产生对a蛋壳向前的作用力 使a蛋壳接触处所受的合力比b蛋壳的小 因此b蛋壳易被撞破 故c d正确 方法技巧 正确理解牛顿第三定律首先应熟知牛顿第三定律的内容并正确理解牛顿第三定律成立的条件 切不可从表面现象感性认识 其次作用力与反作用力的关系与物体被作用的效果无关 因作用力与反作用力分别作用在不同物体上 可以产生不同的效果 如 以卵击石 鸡蛋 粉身碎骨 而石头却 安然无恙 但鸡蛋和石头之间的相互作用力依然是