优化探究高考物理一轮复习 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 明考情 高效备考 想一想 我们经常见到快速行驶的汽车急刹车时 在路面上留下长长的黑色痕迹 因此得出汽车运动速度越大 惯性越大 停止的时间越长 上述结论是否正确 物体的惯性大小与什么有关 提示 在路况相同的情况下 汽车的速度越大 刹车时间越长 但不能得出汽车的惯性越大的结论 物体的惯性大小与物体质量大小有关 与物体的速度大小无关 第1单元牛顿第一定律牛顿第三定律 基础探究 牛顿第一定律 填一填 1 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 2 成立条件 物体不受外力作用 3 意义 指出了一切物体都有 因此牛顿第一定律又叫 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 2 惯性 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 是物体的固有属性 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 匀速直线运动 静止 无关 质量 质量大 质量小 想一想 如图所示 物体a静止于光滑斜面上的挡板处 试分析物体a的受力情况 找出各个力的反作用力及平衡力 提示 物体a共受重力 斜面的支持力 挡板的弹力三个力作用 重力的反作用力为物体对地球的引力 其平衡力为斜面支持力与挡板弹力的合力 斜面的支持力的反作用力为物体对斜面的压力 其平衡力为重力垂直于斜面向下的分力 挡板的弹力的反作用力为物体对挡板的压力 其平衡力为重力沿斜面向下的分力 牛顿第三定律 填一填 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 后一个物体一定同时对前一物体 力是物体与物体间的相互作用 物体间相互作用的这一对力通常叫做作用力和反作用力 2 定律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 3 意义建立了相互作用物体之间的联系及作用力与反作用力的相互依赖关系 相互 也施加了力 相等 相反 同一条直线上 1 如图所示 将两弹簧测力计a b连接在一起 当用力缓慢拉a弹簧测力计时 发现不管拉力f多大 a b两弹簧测力计的示数总是相等 这个实验说明 a 这是两只完全相同的弹簧测力计b 弹力的大小与弹簧的形变量成正比c 作用力与反作用力大小相等 方向相反d 力是改变物体运动状态的原因解析 实验中两弹簧测力计的拉力互为作用力大小与反作用力 它们一定大小相等 方向相反 选项c正确 答案 c 2 用计算机辅助实验系统做验证牛顿第三定律的实验 点击实验菜单中 力的相互作用 把两个力探头的挂钩钩在一起 向相反方向拉动 观察显示器屏幕上出现的结果如图所示 观察分析两个力传感器的相互作用力随时间变化的曲线 则以下实验结论不能通过本实验得出的是 a 作用力与反作用力同时存在b 作用力与反作用力作用在同一物体上c 作有力与反作用力大小相等d 作用力与反作用力方向相反 解析 由题图可知 两个力传感器的相互作用力属于作用力和反作用力 它们同时存在 大小相等 方向相反 作用在两个物体上 故选b 答案 b 3 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 4 下列说法正确的是 a 运动越快的汽车越不容易停下来 是因为汽车运动得越快 惯性越大b 同一物体在地球上不同的位置受到的重力是不同的 所以它的惯性也随位置的变化而变化c 一个小球竖直上抛 抛出后能继续上升 是因为小球运动过程中受到了向上的推力d 物体的惯性大小只与本身的质量有关 质量大的物体惯性大 质量小的物体惯性小解析 惯性是物体本身的固有属性 其大小只与物体的质量大小有关 与物体的受力及运动情况无关 故b错 d正确 速度大的汽车要停下来时 速度变化大 由 v at可知需要的时间长 惯性未变 故a错 小球上抛时是由于惯性 向上运动 并未受到向上的推力 故c错 答案 d 互动探究 1 惯性就是惯性定律吗 二者有什么区别 2 牛顿第一定律的意义是什么 牛顿第一定律和牛顿第二定律有什么关系 核心突破 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 与物体所处地理位置 运动情况 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 对牛顿第一定律的理解 2 对牛顿第一定律的几点说明 典例1 在水平的路面上有一辆匀速行驶的小车 车上固定一盛满水的碗 现突然发现碗中的水洒出 水洒出的情况如图所示 则关于小车在此种情况下的运动 下列叙述正确的是 a 小车匀速向左运动b 小车可能突然向左加速或向右减速c 小车可能突然向左减速或向右加速d 小车可能突然向右减速或向左减速 思路点拨 解答本题时应注意以下两点 1 水从碗的右端洒出 不能说明碗是向左运动的 2 水洒出是因为水有惯性 自主解答 原来水和小车相对静止以共同速度运动 水突然向右洒出有两种可能 原来小车向左运动 突然加速 碗中水由于惯性保持原速度不变 故相对碗向右洒出 原来小车向右运动 突然减速 碗中水由于惯性保持原速度不变 相对于碗向右洒出 故b正确 答案 b 1 在物理学发展史上 伽利略 牛顿等许许多多科学家为物理学的发展做出了巨大贡献 以下选项中符合伽利略和牛顿的观点的是 a 人在沿直线加速前进的车厢内 竖直向上跳起后 将落在起跳点的后方b 两匹马拉车比一匹马拉车跑得快 这说明物体受的力越大则速度就越大c 两物体从同一高度做自由落体运动 较轻的物体下落较慢d 一个运动的物体 如果不再受力了 它总会逐渐停下来 这说明静止状态才是物体不受力时的 自然状态 解析 人在沿直线加速前进的车厢内 竖直向上跳起后 由于惯性 人具有起跳时车的速度 但由于车是加速的 故人将落在起跳点的后方 这正是伽利略 牛顿的观点 亚里士多德却认为力是维持物体运动的原因 物体受力大运动就快 所以才有轻的物体下落较慢及静止状态才是物体不受力时的 自然状态 等错误看法 只有a选项是伽利略 牛顿的观点 故选a 答案 a 互动探究 1 作用力和反作用力的性质是否相同 只要满足 等大 反向 共线 作用在不同物体上 的两个力就是作用力和反作用力吗 2 作用力和反作用力与一对平衡力的异同点是什么 核心突破 1 作用力与反作用力的 三同 三异 三无关 对牛顿第三定律的理解及应用 2 相互作用力与平衡力的比较 典例2 2014年池州模拟 如图所示 甲 乙两人在冰面上 拔河 两人中间位置处有一分界线 约定先使对方过分界线者为赢者 若绳子质量不计 冰面可看成光滑 则下列说法正确的是 a 甲对绳的拉力与绳对甲的拉力是一对平衡力b 甲对绳的拉力与乙对绳的拉力是作用力与反作用力c 若甲的质量比乙大 则甲能赢得 拔河 比赛的胜利d 若乙收绳的速度比甲快 则乙能赢得 拔河 比赛的胜利 答案 c 2 一物体受绳子的拉力作用由静止开始前进 先做加速运动 然后改为匀速运动 再改做减速运动 则下列说法中正确的是 a 加速前进时 绳子拉物体的力大于物体拉绳子的力b 减速前进时 绳子拉物体的力小于物体拉绳子的力c 只有匀速前进时 绳子拉物体的力与物体拉绳子的力大小相等d 不管物体如何前进 绳子拉物体的力与物体拉绳子的力大小总相等解析 绳拉物体的力与物体拉绳子的力是一对作用力和反作用力 根据牛顿第三定律 作用力和反作用力大小相等 方向相反 分别作用在物体上和绳子上 作用力与反作用力的关系与物体的运动状态和作用效果无关 加速前进 匀速前进或减速前进时 绳子拉物体的力都等于物体拉绳子的力 故a b c均错 d正确 答案 d 用 转换对象法 进行受力分析 方法概述 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 当待求的某个力不容易求出时 可先求它的反作用力 再反过来求待求力 如求压力时 可先求支持力 在许多问题中 摩擦力的求解亦是如此 问题类型 1 研究对象为两个物体组成的系统时 若求物体a对物体b的作用力 可以a为研究对象 求出b对a的作用力 再利用牛顿第三定律求出a对b的作用力 2 若物体b受力情况比较复杂 可以a为研究对象 求出b对a的作用力 再求出a对b的反作用力 比如要求物块对地面的压力时 可用这种方法 解题思路 1 合理选取研究对象 一般以受力较少 分析起来较容易的物体为研究对象 有时 整体法 与 隔离法 综合应用 2 做好对研究对象的受力分析和运动情况分析 确定哪些力是作用力和反作用力 3 利用牛顿第三定律把已知力或所求力转移至研究对象上 求合力 4 对于不宜直接分析的物体 如地面 可转而分析与之接触的物体 解出作用力后 再利用牛顿第三定律说明反作用力的大小和方向 典例 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 规