高考物理一轮复习 第3章 第1讲 牛顿运动定律固考基教材梳理(1).doc

第1讲牛顿运动定律7牛顿第一定律内容一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态意义(1)指出了一切物体都有惯性，因此牛顿第一定律又叫惯性定律(2)指出力不是维持物体运动状态的原因，而是改变物体运动状态的原因，即产生加速度的原因惯性定义物体具有的保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质特点惯性是一切物体都具有的性质，是物体的固有属性，与物体的运动情况和受力情况无关表现物体不受外力作用时，有保持静止或匀速直线运动状态的性质；物体受到外力作用时，其惯性的大小表现在运动状态改变的难易程度上量度质量是惯性大小的唯一量度，质量大的物体惯性大，质量小的物体惯性小牛顿第二定律1内容物体加速度的大小跟它受到的作用力成正比，跟它的质量成反比，加速度的方向跟作用力的方向相同2公式：fma.3物理意义反映了物体运动的加速度与外力的关系，且这种关系是瞬时对应的4适用范围：宏观物体、低速运动5单位(1)在力学中，选出长度、质量和时间三个物理量的单位为基本单位，在国际单位制中分别为米、千克、秒(2)加速度和力的单位为导出单位，在国际单位制中的符号为m/s2和n，其中1 n1_kgm/s2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表达式：ff.3说明：作用力与反作用力有“三同三不同”(1)三同(2)三不同1下列说法中正确的是()a物体所受的力越大，它的惯性越大b物体匀速运动时，存在惯性；物体变速运动时，不存在惯性c静止的火车启动时速度变化缓慢，是因为物体静止时惯性大d物体的惯性大小只与物体的质量有关，与其他因素无关【解析】惯性是物体的固有属性，质量是物体惯性大小的唯一量度，与是否受力无关，与物体速度大小及变化都无关d选项正确【答案】d2下列对牛顿第二定律的表达式fma及其变形公式的理解，正确的是()a由fma可知，物体所受的合力与其质量成正比，与其运动的加速度成反比b由m可知，物体的质量与其受的合力成正比，与其运动的加速度成反比c由a可知物体的加速度与其所受合力成正比，与其质量成反比d虽然m成立，但m与f、a无关，所以不能用此公式计算物体的质量【解析】牛顿第二定律的表达式fma表明了各物理量间的数量关系，即已知任意两个量，可求出第三个量，但物体的质量是由物体本身决定的，与其受力大小及运动的加速度大小无关；作用在物体上的合力，是由和它相互作用的物体产生的，与物体的质量和加速度无关，故c正确【答案】c3.如图311所示，长木板a的右端与桌面相齐，木板与桌面间的动摩擦因数为，今用一水平恒力f将a推出桌边，在长木板开始翻转之前，木板的加速度大小将会()a逐渐减小b逐渐增大c不变d先减小后增大图311【解析】物体a在翻转之前，对桌面的压力始终等于其重力mg，由牛顿第二定律：fmgma知，木板翻转之前，加速度是不变的，c正确【答案】c4在日常生活中，小巧美观的冰箱贴使用广泛一磁性冰箱贴贴在冰箱的竖直表面上静止不动时，它受到的磁力()a小于受到的弹力b大于受到的弹力c和受到的弹力是一对作用力与反作用力d和受到的弹力是一对平衡力【解析】因磁性冰箱贴静止不动，故在水平方向上受到两个力；磁力与弹力，应为平衡力，所以d正确，a、b、c错误【答案】d对牛顿第一定律的理解牛顿第一定律(多选)(2012新课标全国高考)伽利略根据小球在斜面上运动的实验和理想实验，提出了惯性的概念，从而奠定了牛顿力学的基础早期物理学家关于惯性有下列说法，其中正确的是()a物体抵抗运动状态变化的性质是惯性b没有力的作用，物体只能处于静止状态c行星在圆周轨道上保持匀速率运动的性质是惯性d运动物体如果没有受到力的作用，将继续以同一速度沿同一直线运动【解析】物体的惯性指物体本身要保持原来运动状态不变的性质，或者说是物体抵抗运动状态变化的性质，选项a正确；没有力的作用，物体将保持静止状态或匀速直线运动状态，选项b错误；行星在圆周轨道上做匀速圆周运动，而惯性是指物体保持静止或匀速直线运动的状态，选项c错误；运动物体如果没有受到力的作用，根据牛顿第一定律可知，物体将继续以同一速度沿同一直线一直运动下去，选项d正确【答案】ad牛顿第一定律应用技巧(1)应用牛顿第一定律分析实际问题时，要把生活感受和理论问题联系起来，深刻认识力和运动的关系，正确理解力不是维持物体运动状态的原因，克服生活中一些错误的直观印象，建立正确的思维习惯(2)如果物体的运动状态发生改变，则物体必然受到不为零的合外力作用因此，判断物体的运动状态是否改变，以及如何改变，应分析物体的受力情况【迁移应用】1(多选)(2014湖北荆州模拟)下面是摘自20世纪美国报纸上的一篇小文章：阿波罗登月火箭在脱离地球飞向月球的过程中，飞船内的宇航员通过无线电与在家中上小学的儿子汤姆通话宇航员：“汤姆，我们现在已关闭了所有发动机，正向月球飞去”汤姆：“你们关闭了所有发动机，那靠什么力量推动火箭向前运动呢？”宇航员犹豫了半天，说：“我想大概是伽利略在推动火箭向前运动中”若不计星球对火箭的作用力，由上述材料可知下列说法中正确的是()a汤姆的问话所体现的物理思想是“力是维持物体运动的原因”b宇航员的答话所体现的物理思想是“力是维持物体运动的原因”c宇航员的答话所体现的物理思想是“物体的运动不需要力来维持”d宇航员的答话的真实意思是火箭正在依靠惯性飞行【解析】上小学的汤姆，对于力和运动的认识，只能凭经验感觉，不会认识到力是改变物体运动状态的原因，故a正确；宇航员的答话所体现的物理思想是“物体的运动不需要力来维持”，即火箭依靠惯性飞行，故b错误，c、d正确【答案】acd对牛顿第三定律的理解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作用力和反作用力与一对平衡力的比较对应名称比较内容作用力和反作用力一对平衡力不同点受力物体作用在两个相互作用的物体上作用在同一物体上依赖关系相互依存，不可单独存在，同时产生，同时变化，同时消失无依赖关系，撤除一个，另一个可依然存在叠加性两力作用效果不可叠加，不可求合力两力作用效果可相互抵消，可叠加，可求合力且合力为零力的性质一定是同性质的力可以是同性质的力，也可以不是同性质的力相同点大小方向大小相等、方向相反、作用在一条直线上3.应用牛顿第三定律应注意的问题(1)定律中的“总是”说明对于任何物体，在任何条件下牛顿第三定律都是成立的(2)牛顿第三定律说明了作用力和反作用力中，若一个产生或消失，则另一个必然同时产生或消失，否则就违背了“相互关系”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，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【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，a错；作用力和反作用力总是同时产生、同时变化、同时消失的，故b项错；无论汽车匀速运动还是加速运动，作用力和反作用力大小总相等，故c项错；由牛顿第二定律，拖车加速前进时，汽车对拖车的拉力大于地面对拖车的阻力；由牛顿第三定律得：汽车、拖车间的拉力等大、反向，d对【答案】d【迁移应用】作用力、反作用力与平衡力的区别2. (多选)物体静止在斜面上，如图312所示，下列说法中正确的是()图312a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物体所受重力与物体对地球的引力是一对作用力和反作用力【解析】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；物体对斜面的摩擦力和斜面对物体的摩擦力、物体所受重力与物体对地球的引力满足一对作用力和反作用力的关系，故b、d两项正确【答案】bd牛顿第三定律与运动的综合3. (2014北师大附中检测)如图313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“底人”的压力大小为()a(mm)gb(mm)gmac(mm)gmad(mm)g图313【解析】对竿上的人进行受力分析：受重力mg、摩擦力ff，有mgffma，则ffm(ga)竿对人有摩擦力，人对竿也有反作用力摩擦力，且大小相等，方向相反对竿进行受力分析：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mgfffn，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和反作用力，由牛顿第三定律，得到fnmgff(mm)gma.故选项b正确【答案】b轻绳和轻弹簧的特征分析轻绳和轻弹簧(橡皮条)都是理想化模型，但在受力分析和运动状态分析有不同的特征1轻绳(1)轻绳模型的建立轻绳或称为细线，它的质量可忽略不计，轻绳是软的，不能产生侧向力，它的劲度系数非常大，以至于认为受力形变极小，看做不可伸长(2)轻绳模型的特点轻绳各处受力相等，且拉力方向沿着绳子轻绳不能伸长，绳中弹力可以突变用轻绳连接的系统通过轻绳碰撞、撞击时，系统内机械能有损失2轻弹簧(橡皮绳)(1)轻弹簧(橡皮绳)模型的建立轻弹簧(橡皮绳)的质量可忽略不计，形变明显且其弹力的大小与形变的长度成正比(2)轻弹簧(橡皮绳)模型的特点轻弹簧(橡皮绳)各处受力相等，其方向与形变方向相反，且大小fkx.弹簧既能承受拉力，也能承受压力(沿弹簧的轴线)，橡皮绳只能承受拉力，不能承受压力由于弹簧和橡皮绳受力时，发生形变需要一段时间，所以弹簧和橡皮绳中的弹力不能突变，但是当弹簧或橡皮绳被剪断时，它们所受的弹力立即消失如图314所示，弹簧s1的上端固定在天花板上，下端连一小球a，球a与球b之间用线相连，球b与球c之间用弹簧s2相连a、b、c的质量分别为ma、mb、mc，弹簧与线的质量均可不计开始时它们都处在静止状态，现将a、b间的线突然剪断，求线刚剪断时a、b、c的加速度图314【解析】剪断a、b间的细线前，对a、b、c三球整体进行受力分析，则弹簧s1中的弹力f1(mambmc)g，方向向上对c进行受力分析，s2中的弹力f2mcg，方向向上剪断a、b间的细线时，弹簧中的弹力不变，对a进行受力分析时有：f1magmaaa对b进行受力分析时有：f2mbgmbab对c进行受力分析时有：f2mcgmcac且有f2f2联立得a球的加速度aag，方向向上联立得b球的加速度abg，方向向下联立得c球的加速度ac0.【答案】见解析【即学即用】如图315所示，物块1、2间用刚性轻质杆连接，物块3、4间用轻质弹簧相连，物块1、3质量为m,2、4质量为m，两个系统均置于水平放置的光滑木板上，并处于静止状态现将两木板沿水平方向突然抽出，设抽出后的瞬间，物块1、2、3、4