3.1牛顿第一定律牛顿第三定律.doc

第1节 牛顿第一定律 牛顿第三定律基础知识回顾一、牛顿第一定律的内容及其意义 1牛顿第一定律的内容： 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牛顿第一定律的理解和意义 (1) 牛顿第一定律是牛顿以伽利略的理想斜面实验为基础，通过高度的抽象思维概括总结出来的，因此它不是实验定律。 (2) 揭示了力和运动的关系，它说明力不是维持物体运动状态的原因，而是改变物体的运动状态的原因。 (3) 牛顿第一定律指出了一切物体都具有惯性，即保持原来运动状态(速度)的特性。 因此牛顿第一定律又被称为惯性定律二、惯性的理解 1定义：一切物体都有保持匀速直线运动状态或静止状态的性质。 2量度：质量是物体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。 3对惯性的理解：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。三、牛顿第三定律的内容及其理解 1牛顿第三定律的内容：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，作用在同一条直线上。 2作用力与反作用力的“四同”和“三不同” 四同：大小相同；方向在同一直线上；性质相同；出现、存在、消失的时间相同 三不同： 方向不同；作用对象不同； 作用效果不同 题型及重点、难点探究题型一：对惯性的理解和对惯性现象的认识 例1、下列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( C ) 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弯内倾斜，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错误；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，原因是子弹具有的动能过小，但惯性不变，选项8错误；货运列车运行到不同的车站时，通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弯内倾斜，调控人和车的重心位置，但整体的惯性不变，选项D错误。 例2、如图所示是一种汽车安全带控制装置的示意图，当汽车处于静止或匀速直线运动时，摆锤竖直悬挂，锁棒水平，棘轮可以自由转动，安全带能被拉动当汽车突然刹车时，摆锤由于惯性绕轴摆动，使得锁棒锁定棘轮的转动，安全带不能被拉动，若摆锤从图中实线位置摆到虚线位置，汽车的可能运动方向和运动状态是 ( B ) A向左行驶、突然刹车 B向右行驶、突然刹车 C向左行驶、匀速直线运动 D向右行驶、匀速直线运动解析】简化模型如右图所示，当小球在虚线位置时，小球、车具有向左的加速度，车的运动情况可能为：向左加速行驶或向右减速行驶，A错误，B正确；当车匀速运动时，无论向哪个方向，小球均处于竖直位置不摆动C、D错误 【方法与知识感悟】该题考查的是对惯性现象的分析，即考查考生理论联系实际的能力解决这类问题应弄清下面几点： (1)物体原来的运动状态：静止还是匀速直线运动 (2)物体的哪部分受力而运动状态改变了 (3)物体的哪部分不受力由于惯性保持原来的状态 (4)不受力部分与受力部分的相对位置发生了怎样的改变 题型二：牛顿第三定律的理解和应用 例3、下列说法正确的是 ( BD ) A拔河时，获胜队员对绳的拉力一定大于绳对队员的拉力 B走路时，地对脚的作用力与脚蹬地的力总是大小相等，方向相反的 C以卵击石，石头没有损伤而鸡蛋破了，是因为鸡蛋对石头的作用力小于石头对鸡蛋的作用力 D吊扇静止时对吊杆的拉力大于转动时对吊杆的拉力 【解析】A选项中队员对绳的拉力与绳对队员的拉力、B选项中地对脚的作用力与脚蹬地的力、C选项中鸡蛋对石头的作用力与石头对鸡蛋的作用力都是作用力和反作用力关系，由牛顿第三定律，这两个力总是大小相等、方向相反的，故A、C不正确，B正确D选项中，吊扇静止时只受重力和吊杆对它的拉力，由二力平衡可知，两个力大小相等；而吊扇转动时，对空气有向下的作用力，根据牛顿第三定律空气对吊扇有向上的反作用力，故吊杆对吊扇的拉力会小于吊扇的重力，D正确。 课堂反馈练习1下列关于牛顿第一定律和惯性的说法中正确的是 ( B ) A牛顿第一定律是描述惯性大小的，因此也叫惯性定律 B由牛顿第一定律可知一切物体都有惯性 C牛顿第一定律反映了物体不受外力时的运动规律，因此物体只有在不受外力时才有惯性 D实际上不存在不受外力的物体，所以牛顿第一定律没有意义【解析】牛顿第一定律的意义在于指出任何物体都有惯性，并揭示了运动和力的关系，所以D错误；但该定律没有说明用什么量度物体惯性的大小，所以A错误；惯性是物体固有的属性，与物体是否受力和是否运动无关，所以C错误。2下列对运动的认识不正确的是 ( A ) 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才会运动 B伽利略认为力不是维持物体速度的原因 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】亚里士多德对运动的认识是错误的，力不是维持物体运动的原因，而是改变物体运动速度的原因。3一列以速度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)小球猫如图所不的虚线A点运动到B点，则由 此可以判断列车的运行情况是 ( B ) 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】小球具有惯性，相对于车向前运动，故车在减速，相对于车向北运动，故车向南转弯4如图所示，物体在水平力F作用下压在竖直墙上静止不动，则 ( D ) A物体所受摩擦力的反作用力是重力 B力F就是物体对墙的压力 C力F的反作用力是墙壁对物体的支 持力 D墙壁对物体的弹力的反作用力是物体对墙壁的压力【解析】作用力与反作用力的性质相同，故A错误；力F与物体对墙的压力是两个不同的力，故B错误；力F与墙壁对物体的支持力是一对平衡力，故C错误；只有D正确5做匀速直线运动的小车上，水平放置一密闭的装有水的瓶子，瓶内有一气泡，如图所示，当小车突然停止运动时，气泡相对于瓶子怎样运动?【解析】从惯性的角度去考虑瓶内的气泡和水，显然水的质量远大于气泡的质量，故水的惯性比气泡的惯性大。当小车突然停止时，水保持向前运动的趋势远大于气泡向前运动的趋势，于是水由于惯性继续向前运动，水将挤压气泡，使气泡相对瓶子向后运动。考点集训1一汽车在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 ( BC ) 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【解析】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确定，质量越大惯性越大，所以A错误，B正确滑行位移应由刹车时的速度确定，因为刹车过程中，其加速度是相同的，根据，所以车速越大，其滑行位移越大，而与其惯性大小无关，所以C正确，D错误。2关于物体的惯性，以下说法中正确的是 ( C ) A物体的运动速度越大，物体越难停下，说明运动速度大的物体惯性大 B汽车突然减速时，车上的人向前倾，拐弯时人会往外甩，而汽车匀速前进时，车上的人感觉平稳，说明物体突然减速和转弯时有惯性，物体匀速运动时没有惯性 C在同样大小的力作用下，运动状态越难改变的物体，其惯性一定越大 D在长直水平轨道上匀速运动的火车，门窗紧闭的车厢内有一人向上跳起后，发现落回原处，这是因为人跳起后，车继续向前运动，人落下后必向后偏，但因时间太短，偏后距离太小，不明显而已3关于物体运动状态的改变，下列说法中正确的是 ( C ) A运动物体的加速度不变，则其运动状态一定不变 B物体的位置在不断变化，则其运动状态一定在不断变化 C做直线运动的物体，其运动状态可能不变 D做曲线运动的物体，其运动状态也可能不变【解析】速度改变则运动状态改变，物体有加速度时，速度改变，运动状态一定改变，A不正确；物体做匀速直线运动时，速度不变，运动状态不改变，位置发生改变，B不正确，C正确；做曲线运动的物体，其速度方向不断变化，运动状态一定改变，D不正确。4关于力和运动，以下说法中正确的是 ( AB ) A物体运动状态的改变，是它受到外力作用的结果 B力是使物体产生加速度的原因 C同一个物体，受到的外力越大，其速度越大 D同一个物体，受到的外力越大，其速度变化越大5下列关于惯性的说法中正确的是 ( D ) A一个同学看见某人在推静止的小车，但没有推动，于是他说，这是因为惯性太大的缘故 B一个物体原来以l0m/s的速度运动，后来变为30m/s，则其惯性变大了 C已知月球上的重力加速度是地球的l/6，所以将一个物体从地球移到月球，其惯性为原来的1/6 D在宇宙飞船中的物体惯性不变6如图所示，一个楔形物体M，各面均光滑，现在 把它放在固定的斜面上，上表面成水平，在水平面上放一光滑小球m，楔形物体从静止开始释放，则小球在碰到斜面前的运动轨迹是( B ) A沿斜面向下的直线 B竖直向下的直线 C无规则的曲线 D抛物线【解析】小球原来静止时受重力和支持力作用，其合力为零，当楔形物体由静止释放，M应沿斜面下滑，故m也将运动，运动状态就要发生改变，但由于惯性，小球原来速度为零，没有水平和其他方向上的速度，而小球又光滑，除竖直方向可以有合力外，其他方向上都没有合力，加之力是使物体运动状态改变的原因，故小球只能在竖直方向上运动，在碰到斜面之前，运动轨迹应为一条直线，即竖直向下的直线。7下面关于作用力和反作用力的说法中，正确的是 ( D ) A先有作用力，后有反作用力 B只有物体处于静止状态时，物体间才存在作用力和反作用力 C只有物体接触时，物体间才存在作用力和反作用力 D两物体间的作用力和反作用力一定是同性质的力8以卵击石，鸡蛋破碎，在这一过程中 ( C ) A鸡蛋对石头的作用力比石头对鸡蛋的作用力小 B鸡蛋对石头的作用力比石头对鸡蛋的作用力大 C鸡蛋对石头的作用力与石头对鸡蛋的作用力大小相等 D鸡蛋对石头的作用力与石头对鸡蛋的作用力相互平衡9从正在加速上升的气球上落下一个物体，在物体刚离开气球的瞬间，正确的说法是 ( D ) A物体立即向下做自由落体运动 B物体的速度为零，但具有向下的加速度 C物体具有向下的速度和向上的加速度 D物体具有向上的速度和向下的