高考物理大一轮总复习（主干回顾固基础+典例突破知规律+特色培优增素养）31 牛顿第一定律 牛顿第三定律课件.ppt

01主干回顾固基础 一 牛顿第一定律1 内容 一切物体总或 直到有为止 2 物理意义 1 揭示了物体在不受外力或受合外力为零时的运动规律 2 提出了 即保持原来运动状态的特性 3 揭示了力与运动的关系 说明 保持匀速直线运动状态 静止状态 外力迫使它改变这种状态 一切物体都具有惯性 力不是维持物体运动状态 的原因 而是改变物体运动状态的原因 知识点1牛顿第一定律 特别提醒 1 力不是维持物体运动状态的原因 而是改变物体运动状态的原因 2 运动状态的改变指速度的改变 速度的改变则必有加速度 故力是使物体产生加速度的原因 二 惯性1 定义 物体保持原来的匀速直线运动状态或静止状态的性质叫做惯性 2 惯性大小的量度 物体的质量越大 惯性越大 物体的质量越小 惯性越小 质量是物体惯性大小的唯一量度 3 惯性的表现形式 1 物体不受外力或所受的合外力为零时 惯性表现为物体保持匀速直线运动状态或静止状态 2 物体受到外力时 惯性表现为物体运动状态改变的难易程度 惯性越大 物体的运动状态越难改变 4 辨析惯性与惯性定律 1 惯性是物体的固有属性 而惯性定律是涉及物体运动的一条动力学规律 2 惯性与物体的受力情况 运动状态及所处的位置无关 而牛顿第一定律是有条件的 其成立的条件是物体不受外力的作用 或所受合外力为零 3 惯性的大小决定于物体的质量 而牛顿第一定律所描述的物体的匀速直线运动状态或静止状态 则决定于物体是否受力或所受合外力是否为零 特别提醒 1 物体运动状态改变了 误认为惯性消失了 2 速度越大 误认为惯性越大 3 误认为惯性和惯性定律是一回事 知识点2牛顿第三定律 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 另一个物体同时对这个物体也施加了力 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 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 相等 相反 同一条直线上 4 相互作用力与平衡力的比较 特别提醒 无论物体的运动状态如何 力的作用效果如何 作用力和反作用力总是等大 反向 共线的 要注意避免直观印象产生的 错觉 一 基础知识题组1 对牛顿第一定律的理解 多选 关于牛顿第一定律的说法正确的是 a 牛顿第一定律不能在实验室中用实验验证b 牛顿第一定律说明力是改变物体运动状态的原因c 惯性定律与惯性的实质是相同的d 物体的运动不需要力来维持 解析 牛顿第一定律是物体在理想条件下的运动规律 反映的是物体在不受力的情况下所遵循的规律 而自然界中不受力的物体是不存在的 所以a正确 惯性是物体保持原有运动状态不变的一种性质 惯性定律 即牛顿第一定律 则是反映物体在一定条件下的运动规律 故c不正确 由牛顿第一定律可知 物体的运动不需要力来维持 但要改变物体的运动状态则必须有力的作用 所以b d正确 答案 abd 2 对牛顿第三定律的理解 多选 关于两个物体间的作用力和反作用力 下列说法正确的是 a 作用力和反作用力一定同时产生 同时消失b 作用力和反作用力可以不同时产生c 作用力和反作用力一定是相同性质的力d 作用力和反作用力的效果会相互抵消解析 作用力和反作用力一定是同时产生 同时变化 同时消失 力的性质一定相同 由于二者分别作用在两个物体上 力的作用效果不能相互抵消 故a c对 b d错 答案 ac 3 对惯性的理解 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 4 对力与运动关系的理解 多选 关于运动状态与所受外力的关系 下面说法中正确的是 a 物体受到恒定的力作用时 它的运动状态不发生改变b 物体受到不为零的合力作用时 它的运动状态要发生改变c 物体受到的合力为零时 它一定处于静止状态d 物体的运动方向与它所受的合力的方向可能相同 解析 力是改变物体运动状态的原因 只要物体受力 合力不为零 它的运动状态就一定会改变 a错误 b正确 物体不受力或所受合力为零 其运动状态一定不变 处于静止状态或匀速直线运动状态 c错误 物体的运动方向与它所受合力的方向可能相同 也可能相反 还可能不在一条直线上 d正确 答案 bd 二 规律方法题组5 理想实验法 伽利略的理想实验 如图 是将可靠的事实和理论思维结合起来 更能深刻地反映自然规律 伽利略的斜面实验程序如下 1 减小第二斜面的倾角 小球在斜面上仍然要达到原来的高度 2 两个对接的斜面 让静止的小球沿一个斜面滚下 小球将滚上另一斜面 3 如果没有摩擦 小球将上升到释放时的高度 4 继续减小第二个斜面的倾角 最后使它为水平面 小球沿水平面做持续的匀速运动 请按程序先后次序排列 并指出它究竟属于可靠的事实还是通过思维过程得到的推论 下列选项正确的是 数字表示上述程序号码 a 事实 2 事实 1 推论 3 推论 4 b 事实 2 推论 1 事实 3 推论 4 c 事实 2 推论 3 推论 1 推论 4 d 事实 2 事实 3 推论 1 推论 4 解析 小球从对接的两个斜面的一个斜面上滚下 它将滚到另一个斜面上 这可以在实验中做到 所以是事实 即为事实 2 在实际实验中 永远摆脱不了力的作用 特别是摩擦力 所以即不能达到同样高度也不能在水平面上永不停止地做匀速直线运动 所以 1 3 4 都是推论 在实验中 是将第二个的倾角逐渐减小直到水平 所以程序为 事实 2 推论 3 推论 1 推论 4 答案 c 6 作用力与反作用力和平衡力区别 消防员用绳子将一不慎落入井中的儿童从井内加速向上提的过程中 不计绳子的重力 以下说法正确的是 a 绳子对儿童的拉力大于儿童对绳子的拉力b 消防员对绳子的拉力与绳子对儿童的拉力是一对作用力与反作用力c 绳子对儿童的拉力大于儿童的重力d 消防员对绳子的拉力大于儿童对绳子的拉力 解析 绳子对儿童的拉力和儿童对绳子的拉力是一对作用力与反作用力 大小相等 a项错误 消防员对绳子的拉力与绳子对儿童的拉力不是一对作用力与反作用力 b项错误 儿童加速上升 绳子对儿童的拉力大于儿童的重力 c项正确 因为不计绳子的重力 消防员对绳子的拉力等于儿童对绳子的拉力 选项d错误 答案 c 02典例突破知规律 考点1对牛顿第一定律的理解考点解读 1 指出了物体的一种固有性质牛顿第一定律揭示了物体所具有的一个重要属性 惯性 即物体总是保持原有运动状态不变的一种性质 2 揭示了力的本质牛顿第一定律明确了力是改变物体运动状态的原因 而不是维持物体运动的原因 物体的运动不需要力来维持 3 揭示了物体不受力作用时的运动状态牛顿第一定律描述的只是一种理想状态 而实际中不受力作用的物体是不存在的 当物体受外力但所受外力的合力为零时 其运动效果跟不受外力作用时相同 物体都将保持静止状态或匀速直线运动状态不变 典例透析 2012 新课标全国卷 多选 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 解题探究 1 物体抵抗运动状态变化意味着什么 提示 物体抵抗运动状态变化意味着物体具有保持原来运动状态不变的本领 2 行星在圆周轨道上保持匀速率运动是不是意味着运动状态不变 提示 行星做匀速圆周运动 其速度大小不变 方向时刻变化 运动状态是变化的 尝试解答 选ad 物体不受外力时 将保持静止或匀速直线运动状态 物体具有保持原来运动状态不变的性质叫惯性 也可以说物体抵抗运动状态变化的性质是惯性 故选项a d正确 没有力的作用时物体处于平衡状态 即物体处于静止或匀速直线运动状态 选项b错误 行星在圆周轨道上做匀速圆周运动时 要受到万有引力的作用产生向心加速度 选项c错误 牛顿第一定律应用技巧日常生活中有很多与惯性相关的运动现象 如人乘车时的前倾后仰 跑步时的跌跟头 用铁锤钉钉子等 运用惯性知识解释这些现象的思路是 1 明确要研究的是哪个物体或物体的哪一部分 它原来处于什么运动状态 2 确定外力作用在此物体的什么位置 物体在此位置的运动状态发生了怎样的变化 3 由于惯性的原因 物体上没受力的部分保持原运动状态 4 物体的不同部分运动状态不同 引起了惯性现象的出现 如果物体的运动状态发生改变 则物体必然受到不为零的合外力作用 因此 判断物体的运动状态是否改变 以及如何改变 应分析物体的受力情况 变式训练 1 下列关于力和运动关系的说法中正确的是 a 没有外力作用时 物体不会运动 这是牛顿第一定律的体现b 物体受力越大 运动得越快 这是符合牛顿第一定律的c 物体所受合外力为零 则速度一定为零 物体所受合外力不为零 则其速度也一定不为零d 物体所受的合外力最大时 速度却可以为零 物体所受的合外力最小时 速度却可以最大 解析 由牛顿第一定律可知 力是改变物体运动状态的原因 而不是维持物体运动的原因 故本题答案为d 答案 d 2 不同质量的汽车在同一水平公路上直线行驶 则下列说法中正确的是 a 车速越大的汽车 它的惯性越大b 质量越大的汽车 它的惯性越大c 车速越大的汽车 紧急刹车后滑行的路程越短d 质量越大的汽车 紧急刹车后滑行的路程越长 解析 质量是惯性大小的唯一量度 质量越大 惯性越大 a错误 b正确 紧急刹车后 汽车做匀减速直线运动 此时v2 2 gx 由此可知速度越大的汽车 滑行的路程越长 与汽车的质量无关 c d错误 答案 b 考点2牛顿第三定律的理解与应用考点解读 对牛顿第三定律的理解 1 作用力与反作用力的比较 2 应用牛顿第三定律应注意的问题 定律中的 总是 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 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 作用力和反作用力同性 共存 等大 反向 典例透析如图所示 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 解题探究 1 甲 乙两人拉力大小有何关系 提示 两人拉力大小相同 2 冰面上 拔河 说明什么意思 人受力如何 提示 冰面可视为光滑面 两人水平方向均只受水平拉力作用 3 两人做什么运动 取胜者到达分界与失败者如何比较 提示 两人均做匀加速运动 因位移相同晚到者赢 思路分析 掌握一对平衡力与作用力 反作用力的区别是解决本题的关键 注意作用力与反作用力 永远 遵守牛顿第三定律 另外 本题由于甲 乙双方相互作用力大小相等 故胜负取决于二者质量 牛顿第三定律的应用方法 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 变式训练 1 一个榔头敲在一块玻璃上把玻璃打碎了 对这一现象 下列说法正确的是 a 榔头敲玻璃的力大于玻璃对榔头的作用力 所以玻璃才碎裂b 榔头受到的力大于玻璃受到的力 只是由于榔头能够承受比玻璃更大的力才没有碎裂c 榔头和玻璃之间的作用力应该是等大的 只是由于榔头能够承受比玻璃更大的力才没有碎裂 d 因为不清楚玻璃和榔头的其他受力情况 所以无法判断它们之间的相互作用力的大小解析 这里要明确作用力和反作用力的作用效果的问题 因为相同大小的力作用在不同的物体上效果往往不同 所以不能从效果上去比较作用力与反作用力的大小关系 故选项c正确 答案 c 2 如图所示 物体a放在水平桌面上 被水平细绳拉着处于静止状态 则 a 绳子对a的拉力小于a受的静摩擦力b a受的重力和桌面对a的支持力是一对作用力和反作用力c a对桌面的压力和桌面对a的支持力总是平衡的d a对桌面的摩擦力的方向是水平向右的 解析 物体a处于平衡状态 故物体a所受绳子水平向右的拉力等于所受桌面水平向左的静摩擦力 选项a错误 a对桌面的摩擦力与桌面对a的摩擦力是一对作用力和反作用力 故a对桌面的摩擦力的方向是水平向右的 选项d正确 a对桌面的压力和桌面对a的支持力