2013年广东物理一轮【第三章第一讲牛顿第一定律和牛顿第二定律】.ppt

1 牛顿运动定律及其应用 2 超重和失重 实验 验证牛顿运动定律 本章考查的热点是牛顿运动定律及其应用 对失重 超重的理解 单独命题以选择题和实验题为主 牛顿第二定律也与电磁场 电磁感应等知识相结合 解决生活 生产和科学中的力学问题 复习时要深刻理解牛顿运动定律的具体含义 能熟练应用整体法 隔离法 正交分解法 图解法等解决实际问题 一 牛顿第一定律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 2 成立条件 物体不受外力作用 匀速直线运动 静止 改变这种状态 3 意义 1 指出力不是物体运动的原因 而是物体运动状态的原因 即力是产生的原因 2 指出了一切物体都有 因此牛顿第一定律又称为 维持 改变 加速度 惯性 惯性定律 4 惯性 1 定义 物体具有保持原来状态或状态的性质 2 量度 是物体惯性大小的唯一量度 的物体惯性大 的物体惯性小 3 表现 物体不受外力作用或所受合外力为零时 有保持静止或匀速直线运动状态的性质 物体受到外力时 表现为运动状态改变的难易程度 4 普遍性 惯性是物体的属性 一切物体都具有惯性 匀速直线运动 静止 质量 质量大 质量小 固有 二 牛顿第三定律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前一物体也施加了力 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 相互 2 内容 两个物体之间的作用力和反作用力总是大小 方向 作用在直线上 3 物理意义 建立了相互作用物体之间的联系及作用力与反作用力的相互依赖关系 相等 相反 同一条 1 下列关于牛顿第一定律的说法中 错误的是 A 牛顿第一定律是实验定律B 牛顿第一定律说明力是改变物体运动状态的原因C 惯性定律和惯性的实质是不相同的D 物体的运动不需要力来维持 解析 牛顿第一定律是根据客观事实 以实验为基础 通过科学抽象归纳推理总结出来的 而不是实验定律 故A项错 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 故B D项正确 惯性是物体的固有属性 惯性定律反映的是在一定条件下的运动规律 故C项正确 答案 A 2 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3 1 1所示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 作用力与反作用力在时间上是有先后的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 解析 根据牛顿第三定律和图象判断 可知 A错误 C正确 作用力和反作用力是两个物体之间的相互作 答案 C 3 如图3 1 2所示 一只盛水的容器固定在一个小车上 在容器中分别悬挂和拴住一只铁球和一只乒乓球 容器中的水和铁球 乒乓球都处于静止状态 当容器随小车突然向右运动时 两球的运动状况是 以小车为参考系 A 铁球向左 乒乓球向右B 铁球向右 乒乓球向左C 铁球和乒乓球都向左D 铁球和乒乓球都向右 解析 由于惯性 铁球相对于水向左偏 而因乒乓球的质量不如同体积的水的质量大 故乒乓球相对于水向右偏 故A正确 答案 A 4 以下说法正确的是 A 物体不受外力作用时 一定处于静止状态B 要物体运动必须有力作用 没有力的作用 物体将静止C 要物体静止必须有力作用 没有力的作用 物体将运动D 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 解析 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 B C错误 物体不受外力作用时 将处于匀速直线运动状态或静止状态 A错误 D正确 答案 D 典例启迪 例1 下列说法中正确的是 A 物体在不受外力作用时 保持原有运动状态不变的性质叫惯性 故牛顿运动定律又叫惯性定律B 牛顿第一定律不仅适用于宏观物体 还可用于解决物体的低速运动问题 C 牛顿第一定律是牛顿第二定律在物体的加速度a 0条件下的特例D 伽利略根据理想实验推出 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 思路点拨 解答本题时应注意以下两个方面 1 牛顿第一定律的适用条件和意义 2 牛顿第一定律与第二定律的区别 解析 牛顿第一定律表明 物体在不受外力作用时 保持原有运动状态不变的性质叫惯性 故牛顿第一定律又叫惯性定律 A错误 牛顿运动定律都是在宏观 低速的情况下得出的结论 在微观 高速的情况下不成立 B错误 牛顿第一定律说明了两点含义 一是所有物体都有惯性 二是物体不受力时的运动状态是静止或匀速直线运动 牛顿第二定律并不能完全包含这两点意义 C错误 伽利略的理想实验是牛顿第一定律的基础 D正确 答案 D 归纳领悟 牛顿第一定律是不受任何外力作用下的理想化情况 在实际生活中并不存在 而牛顿第二定律表示实际物体在所受外力作用下遵循的规律 牛顿第一定律有着比牛顿第二定律更丰富的内涵 牛顿第一定律和牛顿第二定律是地位相同的两个规律 两者没有从属关系 因此 牛顿第一定律并不是牛顿第二定律的特例 题组突破 1 关于运动和力的关系 下列说法中错误的是 A 物体静止在水平桌面上 它必定不受任何力的作用B 如果没有受到任何力 运动的物体将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C 物体如果向正北方运动 其受外力方向不一定指向正北D 力不是维持物体速度的原因 而是改变物体速度的原因 解析 由牛顿第一定律可知 当物体不受外力作用时 或所受合外力为零时 物体保持匀速直线运动状态或静止状态不变 当物体的运动状态发生改变时 必定是受到了外力的作用 故B D正确 物体静止在水平面上 所受合外力为零 并非不受任何力的作用 选项A错误 物体的运动并不靠力来维持 物体向北运动 并非一定受向北的外力作用 所以C正确 答案 A 2 国际乒联将乒乓球由小球改为大球 对此 下列说法正确的是 A 球的质量大了 惯性大了 运动员的抽杀难度增大B 球的质量大了 惯性小了 球的运动状态更容易改变C 球的质量小了 惯性大了 球的速度更不容易变化D 球的质量小了 惯性小了 球的速度变化得更大 解析 小球改为大球 乒乓球的质量大了 惯性也大了 运动状态就难改变了 运动员的抽杀难度也就增大了 故A正确 答案 A 3 一天 下着倾盆大雨 某人乘坐列车时发现 车厢的双层玻璃窗内积水了 列车进站过程中 他发现水面的形状如图3 1 3中的 解析 列车进站时刹车 速度减小 而水由于惯性仍要保持原来较大的速度 所以水向前涌 液面形状和选项C所示一致 答案 C 典例启迪 例2 2011 海口模拟 某人用绳子将一桶水从井内加速向上提的过程中 不计绳子的重力 以下说法正确的是 A 这桶水处于超重状态 所以绳子对桶的拉力大于桶对绳子的拉力B 人对绳子的拉力与绳子对桶的拉力是一对作用力与反作用力C 这桶水处于超重状态 绳子对桶的拉力大于桶的重力D 这桶水能加速上升 是因为人对绳子的拉力大于桶对绳子的拉力 思路点拨 解答本题时应注意理解 作用力与反作用力的关系在任何情况下都成立 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 大小相等 与桶处于超重状态无关 A项错 人对绳子的拉力与绳子对桶的拉力不是一对作用力与反作用力 B项错 水桶处于超重状态 绳子对桶的拉力大于桶的重力 C项正确 因为不计绳子的重力 人对绳子的拉力等于桶对绳子的拉力 选项D错误 答案 C 归纳领悟 相互作用力与平衡力的比较 题组突破 4 如图3 1 4所示 将两弹簧测力计a b连结在一起 当用力缓慢拉a弹簧测力计时 发现不管拉力F多大 未超出量程 a b两弹簧测力计的示数总是相等 这个实验说明 A 这是两只完全相同的弹簧测力计B 弹力的大小与弹簧的形变量成正比C 作用力与反作用力大小相等 方向相反D 力是改变物体运动状态的原因 解析 两个弹簧测力计的示数对应两弹簧测力计钩上的拉力 不管拉力F多大 a b两弹簧测力计的示数总相等 正好说明作用力与反作用力大小相等 方向相反 故C正确 答案 C 5 汽车拉着拖车在平直的公路上运动 下面的说法正确的是 A 汽车能拉着拖车向前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 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 此时汽车向前拉拖车的力的大小等于拖车向后拉汽车的力 解析 汽车对拖车的拉力与拖车对汽车的拉力是一对作用力和反作用力 二者一定等大 反向 分别作用在拖车和汽车上 故A错 作用力和反作用力总是同时产生 同时变化 同时消失 故B错 不论汽车匀速运动还是加速运动 作用力和反作用力总相等 故C错 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 包括其他阻力 由牛顿第三定律可知 此时汽车向前拉拖车的力与拖车向后拉汽车的力等大反向 故D选项正确 答案 D 第二十二届世界大学生冬季运动会自由滑比赛中 中国选手张丹 张昊毫无争议地再夺第一名 为中国队夺得第一枚本届大冬会金牌 花样滑冰表演刚开始时他们静止不动 如图3 1 5所示 随着优美的音乐响起 他们在相互猛推一下后分别向相反方向运动 假定两人的冰刀 与冰面间的动摩擦因数相同 已知张丹在冰面上滑行的距离比张昊滑行得远 这是由于 A 在推的过程中 张丹推张昊的力小于张昊推张丹的力B 在推的过程中 张丹推张昊的时间等于张昊推张丹的时间C 在刚分开时 张丹的