高考物理一轮复习 第3章 牛顿运动定律 基础课时6 牛顿第一定律 牛顿第三定律课件.ppt

高考导航 基础课时6牛顿第一定律牛顿第三定律 知识梳理 知识点一 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 这种状态 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 指出了一切物体都有 因此牛顿第一定律又称 匀速直线运动 静止 改变 改变 维持 加速度 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 是物体惯性大小的唯一量度 大的物体惯性大 小的物体惯性小 3 普遍性 惯性是物体的 属性 一切物体都有惯性 与物体的运动情况和受力情况无关 思考 1 自行车比赛中 高速行进的自行车受到障碍物阻碍 人会向哪倒地 这是什么原因造成的 2 刚用湿拖把拖过的地面较滑 行人不小心滑倒 试用惯性知识解释这一现象发生的原因 匀速直线运动 静止 质量 质量 质量 固有 知识点二 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 另一个物体一定同时对这一个物体也施加了力 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 牛顿第三定律 1 内容 两个物体之间的作用力和反作用力总是大小 方向 作用在同一条直线上 2 表达式 f f 相互 相等 相反 诊断自测 1 下列说法正确的是 a 物体做自由落体运动 就是物体具有惯性的表现b 作用力与反作用力可以作用在同一物体上c 人走在松软的土地上下陷时 人对地面的压力大于地面对人的支持力d 物体运动状态发生变化时 物体一定受到力的作用答案d 2 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错误 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 abd 3 物体a的质量为10kg 物体b的质量为20kg a b分别以20m s和10m s的速度运动 则下列说法中正确的是 a a的惯性比b大b b的惯性比a大c a和b的惯性一样大d 不能确定解析质量是物体惯性大小的唯一量度 质量越大 惯性越大 惯性大小与速度大小无关 故b的惯性比a大 选项b正确 a c d错误 答案b 4 如图1所示 放在水平面上的物体受到一个水平向右的拉力f的作用而处于静止状态 下列说法中正确的是 图1a 物体对水平面的压力和物体受到的重力是一对平衡力b 拉力f和水平面对物体的摩擦力是一对作用力和反作用力c 物体受到四对平衡力的作用d 物体受到的合外力为零 解析水平面对物体的支持力和物体受到的重力是一对平衡力 a错误 拉力f和水平面对物体的摩擦力是一对平衡力 b错误 物体受到两对平衡力的作用 受到的合外力为零 c错误 d正确 答案d 5 如图2所示 大人很轻松地就能将小孩拉过来 如果用两个力传感器与计算机相连 就很容易地显示两个拉力随时间变化的图象 由图象可以得出的正确结论是 图2a 作用力与反作用力的大小总是相等b 作用力与反作用力的大小不相等c 作用力与反作用力的作用时间不相等d 作用力与反作用力的方向相同 解析所给拉力图象关于t轴对称 表明作用力和反作用力的大小始终相等 a正确 b错误 从图象看出 作用力与反作用力同时产生 同时消失 作用时间相同 c错误 图象上两人的拉力一正一负 表明作用力和反作用力方向相反 d错误 答案a 考点一对牛顿第一定律及惯性的理解1 明确了惯性的概念牛顿第一定律揭示了一切物体所具有的一种固有属性 惯性 即物体保持原来的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物体运动状态的原因 而不是维持物体运动状态的原因 3 理想化状态牛顿第一定律描述的是物体不受外力的状态 而物体不受外力的情形是不存在的 在实际情况中 如果物体所受的合外力等于零 与物体不受外力的表现是相同的 4 与牛顿第二定律的关系牛顿第一定律和牛顿第二定律是相互独立的 力是如何改变物体运动状态的问题由牛顿第二定律来回答 例1 下列关于惯性的说法中正确的是 a 速度大的物体比速度小的物体难以停下来 所以速度大的物体惯性大b 同一个物体在光滑水平面上时的惯性小 在粗糙水平面上时的惯性大c 乒乓球可以快速抽杀 是因为乒乓球惯性小d 在 嫦娥二号 卫星中的物体不存在惯性解析决定物体惯性大小的因素是质量 因此a b的说法错误 乒乓球的质量较小 可以快速抽杀 即运动状态容易改变 亦即乒乓球惯性小 c正确 在 嫦娥二号 卫星中的物体尽管处于失重状态 但其质量不变 因此仍然具有惯性 d错误 答案c 规律总结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 牛顿第一定律的应用技巧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 对惯性的理解 2015 广东广州执信中学高三上学期末 某同学为了取出如图3所示羽毛球筒中的羽毛球 一手拿着球筒的中部 另一手用力击打羽毛球筒的上端 则 图3 a 此同学无法取出羽毛球b 羽毛球会从筒的下端出来c 羽毛球筒向下运动过程中 羽毛球受到向上的摩擦力才会从上端出来d 该同学是在利用羽毛球的惯性解析羽毛球筒被手击打后迅速向下运动 而羽毛球具有惯性要保持原来的静止状态 所以会从筒的上端出来 d正确 答案d 2 对牛顿第一定律及惯性的理解 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的惯性逐渐变为零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 a c错误 牛顿第一定律是牛顿在伽利略实验的基础上 加上理想化的推理得出的规律 b错误 物体可以做加速度减小的加速运动 d正确 答案d 考点二牛顿第三定律的理解与应用1 作用力与反作用力的关系 2 一对相互作用力与平衡力的比较 例2 多选 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 图4a 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 甲对乙的拉力大小等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 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 c错误 b d正确 答案bd 特别提醒应用牛顿第三定律应注意的三个问题 1 定律中的 总是 说明对于任何物体 在任何情况下牛顿第三定律都是成立的 2 作用力与反作用力虽然等大反向 但因所作用的物体不同 所产生的效果 运动效果或形变效果 往往不同 3 作用力与反作用力只能是一对物体间的相互作用力 不能牵扯第三个物体 变式训练 3 作用力和反作用力与平衡力的区别 一起重机通过一绳子将货物向上吊起的过程中 忽略绳子的重力和空气阻力 以下说法正确的是 a 当货物匀速上升时 绳子对货物的拉力与货物对绳子的拉力是一对平衡力b 无论货物怎么上升 绳子对货物的拉力大小都等于货物对绳子的拉力大小c 无论货物怎么上升 绳子对货物的拉力大小总大于货物的重力大小d 若绳子质量不能忽略且货物匀速上升时 绳子对货物的拉力大小一定大于货物的重力大小 解析绳子对货物的拉力和货物对绳子的拉力是一对作用力与反作用力 不管货物匀速 加速还是减速 大小都是相等的 a错误b正确 当货物匀速上升时 绳子对货物的拉力和货物重力是一对平衡力 与绳子的重力无关 货物加速上升 绳子对货物的拉力大于货物的重力 货物减速上升 绳子对货物的拉力小于货物的重力 c d错误 答案b 4 作用力和反作用力的特点 如图5所示 有两个穿着溜冰鞋的人站在冰面上 当其中一个人a从背后轻轻推另一个人b时 两个人都会向相反方向运动 这是因为a推b时 图5a a与b之间有相互作用力b a对b的作用在先 b对a的作用在后c b对a的作用力小于a对b的作用力d a对b的作用力和b对a的作用力是一对平衡力 解析a推b时a与b之间有相互作用力 作用力与反作用力同时产生 大小相等 分别作用在不同的物体上 选项a正确 b c d错误 答案a 1 在研究力和运动的关系时 伽利略巧妙地设想了两个对接斜面的实验 假想让一个小球在斜面上滚动 伽利略运用了 a 理想实验方法b 控制变量方法c 等效替代方法d 建立模型方法解析在研究力和运动的关系时 伽利略运用理想实验方法 巧妙地设想了两个对接斜面的实验 a正确 答案a 2 多选 如图6所示 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 图6a 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 解析列车加 减 速时 小球由于惯性保持原来的运动状态不变 相对于车向后 前 滚动 选项b c正确 答案bc 3 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 由牛顿第三定律知 作用力与反作用力等大 反向 故选项c正确 答案c 4 如图7所示 质量相等的甲 乙两人所用绳子相同 甲拉住绳子悬在空中处于静止状态 乙拉住绷紧绳子的中点把绳子拉断了 则 图7a 绳子对甲的拉力小于甲的重力b 绳子对甲的拉力大于甲对绳子的拉力c 乙拉断绳子前瞬间 绳上的拉力一定小于乙的重力d 乙拉断绳子前瞬间 绳上的拉力一定大于乙的重力 解析由平衡条件可知 绳子