2020版高考物理一轮复习第3章牛顿运动定律第1讲牛顿第一定律牛顿第三定律课件

选考导航 第1讲牛顿第一定律牛顿第三定律 知识排查 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改变这种状态或所受合外力为零 2 成立条件 物体不受外力作用 3 意义 1 指出了一切物体都有 因此牛顿第一定律又叫 2 指出力不是 物体运动状态的原因 而是 物体运动状态的原因 即产生 的原因 匀速直线运动 静止 惯性 惯性定律 维持 改变 加速度 1 定义 物体具有保持原来 状态或 状态的性质 2 性质 惯性是一切物体都具有的性质 是物体的 与物体的运动情况和受力情况 3 量度 是惯性大小的唯一量度 的物体惯性大 的物体惯性小 惯性 匀速直线运动 静止 固有属性 无关 质量 质量大 质量小 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 后一个物体同时对前一个物体也施加力 2 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 作用在 3 表达式 f f 牛顿第三定律 相互 相反 同一条直线上 小题速练 1 思考判断 1 物体不受外力时一定处于静止状态 2 速度大的物体惯性大 静止的物体惯性小 3 作用力与反作用力的作用效果可以抵消 4 人走在泥地上下陷 人对地面压力大于地面对人的支持力 答案 1 2 3 4 2 多选 人教版必修1 p70 科学漫步 小华坐在一列正在行驶的火车车厢里 突然看到原来静止在水平桌面上的小球向后滚动 假设桌面是光滑的 则下列说法正确的是 图1 a 小球在水平方向受到了向后的力使它向后运动b 小球所受的合力为零 以地面为参考系 小球的运动状态并没有改变c 火车一定是在向前加速d 以火车为参考系 此时牛顿第一定律已经不能适用答案bcd 3 下列说法正确的是 a 在高速公路上高速行驶的轿车的惯性比静止在货运场的集装箱货车的惯性大b 牛顿第一定律是根据理论推导出来的c 在粗糙水平面上滚动的小球最后会停下来是因为小球具有惯性d 物体的速度逐渐增大同时加速度逐渐减小是有可能的解析惯性是物体的固有属性 质量是其唯一量度 选项a错误 牛顿第一定律是牛顿在伽利略理想斜面实验的基础上 加上逻辑推理得出的规律 选项b错误 小球在粗糙水平面上受到摩擦力是小球停下来的原因 选项c错误 物体可以做加速度逐渐减小的加速运动 选项d正确 答案d 牛顿第一定律 1 惯性的两种表现形式 1 物体的惯性总是以保持 原状 或反抗 改变 两种形式表现出来 2 物体在不受外力或所受的合外力为零时 惯性表现为使物体保持原来的运动状态不变 静止或匀速直线运动 2 与牛顿第二定律的对比牛顿第一定律是经过科学抽象 归纳推理总结出来的 而牛顿第二定律是一条实验定律 典例 如图2所示 一个劈形物体m各面均光滑 放在固定的斜面上 上面成水平 放一光滑小球m 劈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 a 沿斜面向下的直线b 竖直向下的直线c 无规则曲线d 抛物线 图2 解析对m进行受力分析可知m只受重力和劈形物体对它的支持力 如图所示 水平方向上不受力 即水平方向上运动状态不发生改变 原来静止 则以后水平方向没有速度 其轨迹一定是竖直向下的直线 选项b正确 答案b 1 一碗水置于火车车厢内的水平桌面上 当火车向右做匀减速运动时 水面形状接近于图 解析当火车向右做匀减速运动时 碗内的水由于惯性 保持原来较大的速度向右运动 则只有图a所示的情形符合要求 故选项a正确 答案a 2 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 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b错误 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 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里倾斜 调控人和车的重心位置 但整体的惯性不变 选项d错误 答案c 3 科学思维和科学方法是我们认识世界的基本手段 在研究和解决问题过程中 不仅需要相应的知识 还需要运用科学的方法 理想实验有时更能深刻地反映自然规律 伽利略设想了一个理想实验 如图3所示 其中有一个是经验事实 其余是推论 减小第二个斜面的倾角 小球在这个斜面上仍然要达到原来的高度 两个对接的斜面 让静止的小球沿一个斜面滚下 小球将滚上另一个斜面 如果没有摩擦 小球将上升到原来释放的高度 继续减小第二个斜面的倾角 最后使它成水平面 小球要沿水平面做持续的匀速运动 图3 请将上述理想实验的设想步骤按照正确的顺序排列 只填写序号即可 在上述的设想步骤中 有的属于可靠的事实 有的则是理想化的推论 下列有关事实和推论的分类正确的是 a 是事实 是推论b 是事实 是推论c 是事实 是推论d 是事实 是推论解析本题再现了伽利略理想实验法 即在可靠的物理事实的基础上进行科学合理外推 将实验理想化 并符合物理规律 得到正确结论 其正确顺序为 其中 是事实 是推论 答案 b 1 作用力与反作用力的 六同 三异 二无关 1 六同 大小相同 性质相同 同一直线 同时产生 同时变化 同时消失 2 三异 方向相反 不同物体 不同效果 3 二无关 与物体的运动状态无关 与物体是否受其他力无关 牛顿第三定律 2 一对平衡力与作用力 反作用力的不同点 特别提醒定律中的 总是 二字说明对于任何事物 在任何条件下牛顿第三定律都是成立的 3 牛顿第三定律在受力分析中的应用 转换研究对象法在受力分析中的应用 转换研究对象法是将a物体作为研究对象无法求解结果时 可以选与a相互作用的b物体为研究对象进行求解的方法 该方法往往用到牛顿第三定律 典例 如图4所示 我国有一种传统的民族体育项目叫做 押加 实际上相当于两个人拔河 如果甲 乙两人在 押加 比赛中 甲获胜 则下列说法中正确的是 a 甲对乙的拉力大于乙对甲的拉力 所以甲获胜b 当甲把乙匀速拉过去时 甲对乙的拉力大小大于乙对甲的拉力大小c 当甲把乙加速拉过去时 甲对乙的拉力大小大于乙对甲的拉力大小d 甲对乙的拉力大小始终等于乙对甲的拉力大小 图4 解析物体的运动状态是由其自身的受力情况决定的 只有当物体所受的合外力不为零时 物体的运动状态才会改变 不论物体处于何种状态 物体间的作用力与反作用力总是大小相等 方向相反 但由于它们作用在不同的物体上 其效果可以不同 甲加速前进的原因是甲受到的地面的摩擦力大小大于绳子对甲的拉力大小 乙加速后退的原因是绳子对乙的拉力大小大于乙受到的地面的摩擦力大小 但是 根据牛顿第三定律 甲对乙的拉力大小始终等于乙对甲的拉力大小 a b c错误 d正确 答案d 1 某人用绳子将一桶水从井内向上提的过程中 不计绳子的重力 以下说法正确的是 a 只有在桶匀速上升过程中 绳子对桶的拉力才等于桶对绳子的拉力b 桶加速上升的过程中 绳子对桶的拉力大于桶对绳子的拉力c 桶加速上升的过程中 绳子对桶的拉力等于桶对绳子的拉力d 桶减速向上运动的过程中 绳子对桶的拉力小于桶对绳子的拉力答案c 图5 2 如图6所示 水平地面上质量为m的物体 与地面的动摩擦因数为 在劲度系数为k的轻弹簧作用下沿地面做匀速直线运动 弹簧没有超出弹性限度 则 图6 答案b 3 如图7所示为杂技 顶竿 表演 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 竿对地面上的人的压力大小为 a m m g mab m m g mac m m gd m m g解析对竿上的人分析 受重力mg 摩擦力f 则mg f ma 所以f m g a 对竿分析 受重力mg 竿上的人对竿向下的摩擦力f f 顶竿的人对竿的支持力fn 有mg f fn 由牛顿第三定律得fn fn mg f m m g ma a正确 答案a 图7 4 如图8所示 物体a b质量分别是5kg和12kg 不计滑轮与绳间摩擦及绳的重力 整个系统静止 则地面对b的摩擦力及物体b对地面的压力大小分别为 g取10m s2 sin53 0 8 cos53 0 6 图8a 30n70nb 30n80nc