高考物理一轮 3.1牛顿第一定律、牛顿第三定律课件.ppt

第三章 牛顿运动定律 导航课标考纲 第1单元牛顿第一定律牛顿第三定律 精研核心考点 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 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 因此牛顿第一定律又称 匀速直线运动 静止 改变这种状态 维持 加速度 改变 都有惯性 惯性定律 3 惯性 1 定义 物体具有保持原来状态或状态的性质 2 量度 是物体惯性大小的惟一量度 的物体惯性大 的物体惯性小 3 普遍性 惯性是物体的属性 一切物体都有惯性 匀速直线运动 静止 质量 质量大 质量大 固有 名师点拨 1 惯性和惯性定律的区别 1 惯性是物体保持原有运动状态不变的一种性质 与物体是否受力 受力的大小无关 2 惯性定律 牛顿第一定律 则反映物体在一定条件下的运动规律 2 牛顿第一定律的意义 1 牛顿第一定律描述了物体不受外力时的状态 而物体不受力的情形是不存在的 因此牛顿第一定律不是实验定律 2 牛顿第一定律明确了力是改变物体运动状态的原因 1 2012年高考新课标全国卷 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 惯性是物体所具有的保持原来运动状态的性质 没有力的作用 物体将保持静止或匀速直线运动状态 故a d正确 b c错误 答案 a d 1 作用力和反作用力 两个物体之间的作用的 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 总是相互 相等 相反 同一条直线上 2 相互作用力与一对平衡力的比较 2 有人做过这样一个实验 如图所示 把鸡蛋a快速向另一个完全一样的静止的鸡蛋b撞去 用同一部分撞击 结果每次都是被撞击的鸡蛋b被撞破 则下面说法正确的是 a a对b的作用力的大小等于b对a的作用力的大小b a对b的作用力的大小大于b对a的作用力的大小c a蛋碰撞瞬间 其内蛋黄和蛋白由于惯性会对a蛋壳产生向前的作用力d a蛋碰撞部位除受到b对它的作用力外 还受到a蛋中蛋黄和蛋白对它的作用力 所以所受合力较小 解析 a对b的作用力和b对a的作用力为作用力与反作用力 一定大小相等 a正确 b错误 在撞击瞬间 a蛋内蛋黄和蛋白由于惯性 会产生对a蛋壳向前的作用力 使a蛋壳接触处所受的合力比b蛋壳的小 因此b蛋壳易被撞破 故c d正确 答案 a c d 突破疑难要点 牛顿第一定律是以伽利略理想实验为基础 经过科学抽象 归纳推理而总结出来的 它不是实验定律 例1 如图为伽利略的 理想实验 示意图 两个斜面对接 让小球从其中一个固定的斜面滚下 又滚上另一个倾角可以改变的斜面 斜面的倾角逐渐减小直至为零 这个实验的目的是为了说明 a 如果没有摩擦 小球将运动到与释放时相同的高度b 如果没有摩擦 小球运动时机械能守恒c 维持物体做匀速直线运动并不需要力d 如果物体不受到力 就不会运动 解析 为反驳亚里士多德关于物体运动和力关系的错误观点 伽利略依据可靠的事实为基础 以抽象为主导 经过科学推理 做了这个想象中的实验 实验的真正目的是找出运动和力的关系 并非选项a和b叙述的情况 故a b均错 c正确 在不受外力作用时 一切物体都有保持匀速直线运动或静止状态的性质 故d错误 答案 c 易错警示 我们不能消除一切阻力 也不能把水平木板做得无限长 所以伽利略的实验是个 理想实验 但它却指出了物体在不受外力作用时的状态 所以仍有实际意义 1 在平直轨道上 匀速向右行驶的封闭车厢内 悬挂着一个带滴管的盛油容器 滴管口正对车厢地板上的o点 如图所示 当滴管依次滴下三滴油 且这三滴油都落在车厢的地板上 则下列说法中正确的是 a 这三滴油依次落在oa之间 而且后一滴比前一滴离o点远些b 这三滴油依次落在oa之间 而且后一滴比前一滴离o点近些c 这三滴油依次落在oa之间同一位置上d 这三滴油都落在o点上 解析 在匀速行驶的封闭车厢内 车厢和油滴在水平方向具有相同的速度 油滴落下的时候 车厢和油滴在水平方向的位移相同 油滴一定落在滴管口正下方的o点 选项d正确 答案 d 1 定律中的 总是 二字说明对于任何物体 在任何条件下牛顿第三定律都是成立的 2 牛顿第三定律只对相互作用的两个物体成立 受力物体是两个不同的物体 3 作用力和反作用力同性 共存 等大 反向 例2 汽车拉着拖车在平直的公路上运动 下列说法中正确的是 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 汽车向前拉拖车的力等于拖车向后拉汽车的力 加速前进时 汽车对拖车的拉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 分别作用在拖车和汽车上 故a项错 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 拖车加速前进 是由于汽车对拖车的拉力大于地面对其摩擦阻力 包括其他阻力 匀速前进和加速前进时 汽车对拖车向前的拉力都等于拖车向后拉汽车的力 故d项正确 答案 d 2 2012年潍坊模拟 通常河水边的湿地是很松软的 人在这些湿地上行走时容易下陷 在人开始下陷时 a 人对湿地地面的压力大于湿地地面对他的支持力b 人对湿地地面的压力等于湿地地面对他的支持力c 人的重力大于湿地地面对他的支持力d 人的重力等于湿地地面对他的支持力答案 b c 例3 一个箱子放在水平地面上 箱内有一固定的竖直杆 在杆上套着一个环 箱与杆的质量为m 环的质量为m 如图所示 已知环沿杆匀加速下滑时 环与杆间的摩擦力大小为ff 则此时箱对地面的压力大小为多少 解析 环在竖直方向上受力情况如图甲所示 受重力mg和杆给它竖直向上的摩擦力ff 根据牛顿第三定律 环应给杆一个竖直向下的摩擦力ff 故箱子在竖直方向上受力如图乙所示 受重力mg 地面对它的支持力fn及环给它的摩擦力f f 由于箱子处于平衡状态 可得 fn f f mg ff mg 根据牛顿第三定律 箱子对地面的压力大小等于地面对箱子的弹力大小 则f n ff mg 答案 ff mg 规律小结 牛顿第三定律的应用方法1 根据作用力求反作用力 1 作用力与反作用力二者一定等大 反向 分别作用在两个物体上 故本题可对箱子受力分析求出支持力 2 在箱子受力分析中最容易出错的是环给箱子的力 为避免出错 可先对环受力分析 然后结合牛顿第三定律反推环给箱子的力 2 研究对象的选取方法整体法和隔离法是高中物理中最常用的方法 特别是涉及到两个或两个以上的物体时 往往会用到此法 在本题中用到了隔离法 把环和箱子隔离开来分别受力分析 再利用牛顿第三定律和物体平衡的知识解出相应的结果 3 2013年深圳模拟 如图所示为杂技 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 m m gb m m g mac m m g mad m m g 解析 把质量为m的人和竹竿当作整体 则 m m g fn ma 所以fn m m g ma 再由牛顿第三定律可知 竿对 底人 的压力大小也为 m m g ma 答案 b 提升目标课堂 1 2012年北京石景区高三 严禁超载 严禁超速 严禁疲劳驾驶 是预防车祸的有效办法 下列说法正确的是 a 汽车超速会增大汽车的惯性b 汽车超载会减小汽车的刹车距离c 疲劳驾驶会缩短司机的反应时间d 汽车超载会增大汽车的惯性 解析 惯性只与质量有关 a错d对 疲劳驾驶应使司机的反应时间延长 c错 超载增大了汽车的质量 当刹车时惯性大 较难改变运动状态 减速 应增大了汽车的刹车距离 b错 答案 d 2 2013年上海综合 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 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 3 2012年赤峰模拟 在向前行驶的客车上 某时刻驾驶员和乘客的身体姿势如图所示 则对客车运动情况的判断正确的是 a 客车一定做匀加速直线运动b 客车一定做匀速直线运动c 客车可能是突然减速d 客车可能是突然加速答案 c 4 2012年宁德模拟 在地球赤道上的a处静止放置一个小物体 现在设想地球对小物体的万有引力突然消失 则在数小时内 小物体相对a点处的地面来说 将 a 水平向东飞去b 原地不动 物体对地面的压力消失c 向上并渐偏向西方飞去d 向上并渐偏向东方飞去e 一直垂直向上飞去 5 2013年江苏启东中学检测 在都灵冬奥会上 张丹和张昊一起以完美的表演赢得了双人滑冰比赛的银牌 在滑冰表演刚开始时他们静止不动 随着优美的音乐响起在相互猛推一下之后他们分别向相反方向运动 假定两人与冰面间的动摩擦因数相同 已知张丹在冰上滑行的距离比张昊远 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