高三物理高考一轮复习专题三 牛顿运动定律课件 新人教版.ppt

牛顿运动定律 1 牛顿第一定律的内容 一切物体总保持状态或状态 直到有外力迫使它改变这种状态为止 2 惯性 一切物体都有保持状态或状态的性质 3 惯性的量度 质量是物体惯性大小的唯一量度 质量大的物体 质量小的物体 匀速直线运动 静止 匀速直线运动 静止 惯性大 惯性小 牛顿运动定律 1 一物体静止在水平粗糙地面上 先用一个较小的力f1水平拉物体 没有拉动 再用一个较大的力f2水平拉物体 物体运动起来 由此能否说明物体惯性的大小与力的大小有关 提示 物体能否被拉动取决于拉力是否克服了物体与地面间的最大静摩擦力 与物体的惯性无关 惯性的大小仅与质量有关 质量不变时 物体的惯性就不会变化 1 对惯性的理解 1 惯性的表现形式 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 物体受到外力时 惯性表现为运动状态改变的难易程度 惯性大 物体运动状态难以改变 惯性小 物体运动状态容易改变 2 惯性的量度惯性是物体本身的一种属性 质量是惯性的唯一量度 惯性与物体的受力情况 运动状态等其他因素无关 2 牛顿第一定律有哪些重要意义 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 即物体总保持匀速直线运动状态或静止状态的性质 2 揭示了力的本质力是改变运动状态的原因 不是维持运动状态的原因 例如 运动的物体逐渐减速直至停止 不是因为不受力 而是因为受到了阻力 3 揭示了不受力作用时物体的运动规律 1 下列关于惯性的各种说法中 你认为正确的是 a 抛出去的标枪 手榴弹等是靠惯性向远处运动的b 在完全失重的情况下 物体的惯性将消失c 把手中的球由静止释放后 球能竖直加速下落 说明力是改变物体惯性的原因d 材料不同的两个物体放在地面上 用一个相同的水平力分别推它们 则难以推动的物体惯性大解析 抛出去的标枪 手榴弹等因有惯性要继续向前运动 a正确 质量是物体惯性大小的量度 不会因失重而改变 b c均错误 因两物体材料不同 物体与地面的动摩擦因数不同 故用同样的水平力推不动的 不一定是质量大的 d错误 答案 a 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这一个物体也施加了力 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 相互 相等 相反 同一条 2 作用力和反作用力有哪些相同点和不同点 提示 作用力与反作用力有 三同 三不同 三同三不同 一对相互作用力和一对平衡力的比较 2 如图3 1 1所示 运动员站在水平跳台上 图中f1表示人对跳台的压力 f2表示跳台对人的支持力 则下列说法中正确的是 a f1就是人的重力b f2是由于跳台的形变而产生的c f1是由于跳台的形变而产生的d f1和f2大小相等 方向相反 是一对平衡力解析 f1是人对跳台的压力 是人的形变产生的 a c不正确 f2是跳台对人的支持力 是跳台形变产生的 b正确 f1和f2是一对相互作用力和反作用力 d不正确 答案 b 1 内容 物体的加速度跟作用力成 跟物体的质量成 2 表达式 3 力的单位 当质量m的单位是 加速度a的单位是时 力f的单位就是n 即1kg m s2 1n 4 物理意义 反映物体运动的加速度大小 方向与所受的关系 且这种关系是瞬时的 正比 反比 f ma kg m s2 合外力 5 适用范围 1 牛顿第二定律只适用于惯性参考系 相对地面或运动的参考系 2 牛顿第二定律只适用于物体 相对于分子 原子 运动 远小于光速 的情况 静止 匀速直线 宏观 低速 牛顿第二定律的性质 3 2010 龙岩模拟 设想能创造一理想的没有摩擦力的环境 用一个人的力量去推一万吨巨轮 则从理论上可以说 a 巨轮惯性太大 所以完全无法推动b 一旦施力于巨轮 巨轮立即产生一个加速度c 由于巨轮惯性很大 施力于巨轮后 要经过很长一段时间后才会产生一个明显的加速度d 由于巨轮惯性很大 施力于巨轮后 要经过很长一段时间后才会产生一个明显的速度答案 bd 4 放在水平面上的一物体重45kg 现用90n的水平推力推该物体 此时物体的加速度为1 8m s2 当物体运动后 撤掉水平推力 此时该物体的加速度大小为 a 1 8m s2b 0 2m s2c 2m s2d 1 8m s2解析 用90n的水平推力时 f ff ma1 得到ff 9n 撤掉水平推力后 物体所受合外力等于摩擦力 因此ff ma2 得到加速度的大小为a2 0 2m s2 答案 b 例1 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一致 答案 c 1 若列车正在出站 则水面的形状与哪个选项一致 2 若水面形状与选项a中相同 说明列车的运动状态是怎样的 解析 1 列车出站时速度增加 水由于惯性仍要保持原来较小的速度 故形成选项b中的液面形状 2 液面水平 说明列车的运动状态没有变化 则列车可能处于静止状态或匀速直线运动状态 答案 1 b 2 静止或匀速直线运动 解决此类问题的关键是 一切物体都具有惯性 力是改变物体运动状态的原因 1 1在匀速前进的磁悬浮列车里 小明将一小球放在水平桌面上且小球相对桌面静止 关于小球与列车的运动 下列说法正确的是 a 若小球向前滚动 则磁悬浮列车在加速前进b 若小球向后滚动 则磁悬浮列车在加速前进c 磁悬浮列车急刹车时 小球向前滚动d 磁悬浮列车急刹车时 小球向后滚动 解析 若磁悬浮列车减速 磁悬浮列车运动的速度变小了 而小球因为有惯性 要保持原来的匀速直线运动状态 所以小球运动的速度要大于磁悬浮列车运动的速度 即小球要相对磁悬浮列车向前滚 反之 当磁悬浮列车加速时 磁悬浮列车运动的速度变大了 而小球因为有惯性 要保持原来的匀速直线运动状态 所以小球运动的速度要小于磁悬浮列车运动的速度 即小球要相对磁悬浮列车向后滚 由以上分析可知 选项b c正确 答案 bc 例2 下列说法正确的是 a 走路时 只有地对脚的作用力大于脚蹬地的力时 人才能往前走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 物体a静止在物体b上 a的质量是b的质量的10倍 则a对b的作用力大于b对a的作用力d 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 解析 地对脚的作用力与脚蹬地的力是作用力和反作用力 由牛顿第三定律 这两个力总是大小相等 方向相反的 a不正确 b正确 物体a对b的作用力总是等于b对a的作用力 与a b两物体的质量无关 c不正确 以卵击石时 鸡蛋对石头的作用力等于石头对鸡蛋的作用力 但鸡蛋的承受能力较小 所以鸡蛋会破 d不正确 答案 b 作用力和反作用力的关系 与物体的运动状态及如何作用无关 作用力与反作用力总是大小相等 方向相反 2 1如图3 1 2所示 两车厢的质量相同 其中有一个车厢内有一人拉动绳子使车厢相互靠近 若不计绳子质量及车与轨道间的摩擦 下列对于哪个车厢有人的判断正确的是 a 绳子拉力较大的那一端车厢里有人b 先开始运动的车厢内有人c 先到达两车中点的车厢内没人d 不去称质量 无法确定哪个车厢内有人答案 c 例3 如图3 1 3所示 一静止斜面mn与水平面的倾角 30 斜面上有一质量为m的小球p q是一带竖直推板的直杆 其质量为3m 现使竖直杆q以水平加速度a 0 5g水平向右匀加速直线运动 从而推动小球p沿斜面向上运动 小球p与直杆q及斜面之间的摩擦均不计 直杆q始终保持竖直状态 求该过程中 1 小球p的加速度大小 2 直杆q对小球p的推力大小 解析 对小球p进行受力分析 受力图如右图所示 根据牛顿第二定律可得apcos30 a 联立以上各式解得ap g 答案 1 g 2 mg 用牛顿第二定律解题时 通常有以下两种方法 1 合成法若物体只受两个力作用而产生加速度时 利用平行四边形定则求出两个力的合外力方向就是加速度方向 特别是两个力互相垂直或相等时 应用力的合成法比较简单 2 分解法当物体受到两个以上的力作用而产生加速度时 常用正交分解法 分解方式有两种 1 分解力 一般将物体受到的各个力沿加速度方向和垂直于加速度方向分解 则 f合x ma 沿加速度方向 f合y 0 垂直于加速度方向 2 分解加速度 当物体受到的力相互垂直时 沿这两个相互垂直的方向分解加速度 3 1如图3 1 4甲所示 小车上固定着三角硬杆 杆的端点固定着一个质量为m的小球 杆对小球的作用力的变化如图乙所示 则关于小车的运动说法中正确的是 杆对小球的作用力由f1至f4变化 a 小车向右做匀加速运动b 小车由静止开始向右做变加速运动c 小车的加速度越来越大d 小车的加速度越来越小 解析 对小球进行受力分析 小球受竖直向下的重力和杆对球的弹力 作出二力的合力的力的图示 就可判断出合力始终是增大的 因此小球的加速度始终增大 作图时必须注意合力的方向始终沿水平方向 车和小球是个整体 因此小车的加速度也是越来越大的 故选项c正确 答案 c 3 2如图3 1 5所示 车内绳ab与绳bc拴住一小球 bc水平 车由原来的静止状态变为向右加速直线运动 小球仍处于图中所示的位置 则 a ab绳 bc绳拉力都变大b ab绳拉力变大 bc绳拉力变小c ab绳拉力变大 bc绳拉力不变d ab绳拉力不变 bc绳拉力变大 解析 如图 车加速时 球的位置不变 则ab绳拉力沿竖直方向的分力仍为cos 且等于重力g 即 故ft1不变 向右的加速度只能是由bc绳上增加的拉力提供 故增加 所以d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 中国小将张丹 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 6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 张丹的初速度大于张昊的初速度d 在分开后 张丹的加速度的大小大于张昊的加速度的大小 错因分析 错解1对牛顿第三定律认识不清 认为两人相互作用的时间关系不能确定 容易漏选b 错解2对牛顿第二定律运用不当 不能充分理解 两人的冰刀与冰面间的动摩擦因数相同 的含义 从而不能正确分析两人加速度的大小 错误地根据 张丹在冰面上滑行的距离比张昊滑行得远 而选择d 正确解答 解析 张丹和张昊相互推的过程中 两人的推力属作用力和反作用力 根据牛顿第三定律 它们大小相等 方向相反 作用时间相