【创新设计】2011届高考物理一轮复习 第3章 第1课时 牛顿运动定律课件 人教大纲版

1、考考 纲纲 要要 求求三三 年年 考考 情情热热 点点 考考 向向考点考点要求要求2007年年2008年年2009年年牛顿第一定律、牛顿第一定律、惯性惯性海南物理海南物理(T21选择选择)江苏物理江苏物理(T6选择选择)全国全国(T15选择选择)宁夏理综宁夏理综(T20选择选择)北京卷北京卷(T18选择选择)安徽卷安徽卷(T22计算计算)上海卷上海卷(T22计算计算)牛顿第一定牛顿第一定律及第三定律及第三定律，单独命律，单独命题的几率很题的几率很小，牛顿第小，牛顿第三定律往往三定律往往和牛顿第二和牛顿第二定律一起考定律一起考查，近年对查，近年对牛顿第二定牛顿第二定律单独出题律单独出题的几率偏高

2、，的几率偏高，题型有选择题型有选择题、计算题题、计算题.牛顿第二定律牛顿第二定律牛顿第三定律牛顿第三定律牛顿力学的适牛顿力学的适用范围用范围第三章第三章 牛顿运动定律牛顿运动定律第第1 1课时课时 牛顿运动定律牛顿运动定律1牛顿第一定律的内容：牛顿第一定律的内容：一切物体总保持一切物体总保持 状态或状态或 状态，状态， 直到有外力迫使它改变这种状态为止直到有外力迫使它改变这种状态为止2惯性：惯性：一切物体都有保持一切物体都有保持 状态或状态或 状态的性质状态的性质匀速直线运动匀速直线运动匀速直线运动匀速直线运动静止静止静止静止3惯性的量度：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

3、质量是物体惯性大小的唯一量度，质量大的物体 ，质，质 量小的物体量小的物体 一物体静止在水平粗糙地面上，先用一个较小的力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，水平拉物体， 没有拉动，再用一个较大的力没有拉动，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？体惯性的大小与力的大小有关？ 提示：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，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，物体的惯性就不与物

4、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 会变化会变化惯性大惯性大惯性小惯性小1对惯性的理解对惯性的理解(1)惯性的表现形式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的运动状态不变动状态不变( (静止或匀速直线运动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)惯性的量度惯性的量度惯性

5、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？牛顿第一定律有哪些重要意义？(1)明确了惯性的概念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，即物体总保持匀惯性，即物体总保持匀速直线运动状态或静止状态的性质速直线运动状态或静止状态的性质(2)揭示了力的本质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，运动的物体逐渐减力是改变运动状态的原因，不是维持运动

6、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揭示了不受力作用时物体的运动规律1(2010西南师大附中模拟西南师大附中模拟)下列关于惯性的各种说法中，下列关于惯性的各种说法中，你认为正确的是你认为正确的是()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，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

7、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水平力分别推它们，则难以推动的物体惯性大解析：解析：抛出去的标枪、手榴弹等因有惯性要继续向前运动，抛出去的标枪、手榴弹等因有惯性要继续向前运动，A正确；质量是正确；质量是物体惯性大小的量度，不会因失重而改变，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物体，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物体，不一定是质量大的物体，一

8、定是质量大的物体，D错误错误答案：答案：A1作用力和反作用力：作用力和反作用力：两个物体之间的作用总是两个物体之间的作用总是 的，一个物体对另一个的，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：内容：两个物体之间的作用力和反作用力总是大小两个物体之间的作用力和反作用力总是大小 ，方向，方向 ， 作用在作用在 直线上直线上相互相互相等相等相反相反同一条同一条 1作用力与反作用力的关系和物体的种类、物体的运动状态有关吗？作用力与反作用力的关系和物体的种类、物体的运动状态有关吗？2作用力和反作用力有哪些相同点和

9、不同点？作用力和反作用力有哪些相同点和不同点？提示：提示：1.作用力与反作用力的关系和物体的种类、物体的运动状态无关作用力与反作用力的关系和物体的种类、物体的运动状态无关2作用力与反作用力有作用力与反作用力有“三同三同”“”“三不同三不同”一对相互作用力和一对平衡力有何不同？一对相互作用力和一对平衡力有何不同？内容内容作用力和反作用力作用力和反作用力二力平衡二力平衡不不同同点点受力物体受力物体作用在两个相互作用作用在两个相互作用的物体上的物体上作用在同一物体上作用在同一物体上依赖关系依赖关系相互依存，不可单独相互依存，不可单独存在，同时产生，同存在，同时产生，同时变化，同时消失时变化，同时消失

10、无依赖关系，撤除一个，另一个可无依赖关系，撤除一个，另一个可依然存在依然存在叠加性叠加性两力作用效果不可叠两力作用效果不可叠加，不可求合力加，不可求合力两力作用效果可相互抵消，可叠加，两力作用效果可相互抵消，可叠加，可求合力且合力为零可求合力且合力为零力的性质力的性质一定是同性质的力一定是同性质的力可以是同性质的力也可以不是同性可以是同性质的力也可以不是同性质的力质的力相同相同点点大小方向大小方向大小相等、方向相反、作用在一条直线上大小相等、方向相反、作用在一条直线上2.如图如图311所示，运动员站在水平跳台上，图中所示，运动员站在水平跳台上，图中F1表示人对跳台的压力，表示人对跳台的压力，F

11、2表示跳台对人的支持力，则下列说法中正确的是表示跳台对人的支持力，则下列说法中正确的是()AF1就是人的重力就是人的重力BF2是由于跳台的形变而产生的是由于跳台的形变而产生的CF1是由于跳台的形变而产生的是由于跳台的形变而产生的DF1和和F2大小相等，方向相反，是一对平衡力大小相等，方向相反，是一对平衡力解析：解析：F1是人对跳台的压力，是人的形变产生的，是人对跳台的压力，是人的形变产生的，A、C不正确；不正确；F2是跳台对人是跳台对人的支持力，是跳台形变产生的，的支持力，是跳台形变产生的，B正确；正确；F1和和F2是一对相互作用力和反作用力，是一对相互作用力和反作用力，D不正确不正确答案：答

12、案：B1内容：内容：物物体的加速度跟作用力成体的加速度跟作用力成 ，跟物体的质量成，跟物体的质量成 2表达式：表达式： .3力的单位：力的单位：当当质量质量m的单位是的单位是 、加速度、加速度a的单位是的单位是 时，力时，力F的单位就的单位就是是N，即，即1 k kgm/s21 N.4物理意义：物理意义：反反映物体运动的加速度大小、方向与所受映物体运动的加速度大小、方向与所受 的关系，且这种的关系，且这种关系是瞬时的关系是瞬时的正比正比反比反比Fmak kgm/s2合外力合外力5适用范围适用范围(1)牛牛顿第二定律只适用于惯性参考系顿第二定律只适用于惯性参考系(相对地面相对地面 或或 运动的运

13、动的参考系参考系)(2)牛顿第二定律只适用于牛顿第二定律只适用于 物体物体(相对于分子、原子相对于分子、原子)、 运动运动(远小于光速远小于光速)的情况的情况匀速直线匀速直线宏观宏观低速低速静止静止牛顿第二定律有哪些性质？牛顿第二定律有哪些性质？同向性同向性公式公式Fma是矢量式，任一时刻，是矢量式，任一时刻，F合合与与a同向同向瞬时性瞬时性a与与F对应同一时刻，即对应同一时刻，即a为某时刻的加速度时，为某时刻的加速度时，F为该时为该时刻物体所受合外力刻物体所受合外力因果性因果性F是产生是产生a的原因，物体具有加速度是因为物体受到了力的原因，物体具有加速度是因为物体受到了力同一性同一性有三层意

14、思：有三层意思：加速度加速度a相对同一惯性系相对同一惯性系(一般指地面一般指地面)Fma中，中，F、m、a对应同一物体或同一系统对应同一物体或同一系统Fma中，各量统一使用国际单位中，各量统一使用国际单位独立性独立性分力和加速度在各个方向上的分量也遵从牛顿第二定律，分力和加速度在各个方向上的分量也遵从牛顿第二定律，即：即：Fxmax，Fymay3放在水平面上的一物体重放在水平面上的一物体重45 k kg，现用，现用90 N的水平推力推该物体，此时物体的的水平推力推该物体，此时物体的加速度为加速度为1.8 m/s2.当物体运动后，撤掉水平推力，此时该物体的加速度大小当物体运动后，撤掉水平推力，此

15、时该物体的加速度大小为为()A1.8 m/s2 B.0.2 m/s2 C2 m/s2 D1.8 m/s2解析：解析：用用90 N的水平推力时：的水平推力时：Ffma，得到，得到f9 N，撤掉水平推力后，物，撤掉水平推力后，物体所受合外力等于摩擦力，因此体所受合外力等于摩擦力，因此fma2，得到加速度的大小为，得到加速度的大小为a20.2 m/s2.答案：答案：B【例【例1】 一一天，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了列车进站过程中，他发现水面的形状如图中的()解析：解析：列

16、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，液面形状和选项度，所以水向前涌，液面形状和选项C一致一致答案：答案：C解决此类问题的关键是：解决此类问题的关键是：一切物体都具有惯性；一切物体都具有惯性；力是改变物体运动状态的原因力是改变物体运动状态的原因11在例在例1中中 (1)若列车正在出站，则水面的形状与哪个选项一致？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？中相同，说明列车的运动状态是怎样的？解析：解析：(1)列车出站时速度增

17、加，水由于惯性仍要保持原来较小的速度，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，故形成选项故形成选项B中的液面形状中的液面形状(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态或匀速直线运动状态答案：答案：(1)B(2)静止或匀速直线运动静止或匀速直线运动【例【例2】 下列说法正确的是下列说法正确的是( () 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，方向相反的走路时，

18、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物体物体A静止在物体静止在物体B上上，A的质量是的质量是B的质量的的质量的10倍倍，则则A对对B的作用力的作用力大于大于B对对A的作用力的作用力D以卵击石，石头没有损伤而鸡蛋破了以卵击石，石头没有损伤而鸡蛋破了，是因为鸡蛋对石头的作用力小是因为鸡蛋对石头的作用力小于石头对鸡蛋的作用力于石头对鸡蛋的作用力解析：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，三定律，这两个力总是大小相等、方向相反的，A不正确，不正确，B正确物正确物体体A对

19、对B的作用力总是等于的作用力总是等于B对对A的作用力，与的作用力，与A、B两物体的质量无关，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，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，但鸡蛋的承受能力较小，所以鸡蛋会破，D不正确不正确答案：答案：B作用力和反作用力的关系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，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，方向相反方向相反21如图如图312所示，两车厢的质量相同，所示，两车厢的质量相同，其中有一个车厢内有

20、一人拉动绳子使车厢相互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，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不去称质量，无法确定哪个车厢内有人答案：答案：C【例【例3】 如图如图313所示所示一静止斜面一静止斜面MN与水平面的倾角与水平面的倾角30，斜面斜面上有一质量为上有一质量为m的小球的

21、小球P，Q是一带竖直推板的直杆是一带竖直推板的直杆，其质量为其质量为3m.现使现使竖直杆竖直杆Q以水平加速度以水平加速度a0.5g水平向右匀加速直线运动水平向右匀加速直线运动，从而推动小球从而推动小球P沿斜面向上运动沿斜面向上运动小球小球P与直杆与直杆Q及斜面之间的摩擦均不计及斜面之间的摩擦均不计，直杆直杆Q始始终保持竖直状态终保持竖直状态，求该过程中求该过程中：(1)小球小球P的加速度大小的加速度大小；(2)直杆直杆Q对小球对小球P的推力大小的推力大小解析：解析：对小球对小球A进行受力分析，受力图如下图所示，根据牛顿第二定律可得进行受力分析，受力图如下图所示，根据牛顿第二定律可得FN1FN2

22、sin 30maxFN2cos 30mgmayaxa0.5gayatan 30aPcos 30a联立以上各式解得联立以上各式解得用牛顿第二定律解题时，通常有以下两种方法用牛顿第二定律解题时，通常有以下两种方法1合成法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成法比较简单2分解法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当物体受到两个以

23、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：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，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：则：F合合xma(沿加速度方向沿加速度方向)，F合合y0(垂直于加速度方向垂直于加速度方向)(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则加速度则F合合xmax，F合合ymay.31如图如图314所示，小车上固定着三角硬杆，杆所示，小车上固定着三角硬杆，杆的端点固定着一个质量为的端点固定着一个质量

24、为m的小球当小车有水平向的小球当小车有水平向右的加速度且逐渐增大时，杆对小球的作用力的变右的加速度且逐渐增大时，杆对小球的作用力的变化化(用用F1至至F4变化表示变化表示)可能是如下图中的可能是如下图中的(OO沿杆方沿杆方向向)()解析：解析：分析小球的受力情况可知，杆对小球的作用力在竖直方向的分力始分析小球的受力情况可知，杆对小球的作用力在竖直方向的分力始终等于终等于mg，在水平方向的分力等于，在水平方向的分力等于ma，随加速度，随加速度a的增大而增大，因此，的增大而增大，因此，杆对小球的作用力的变化应为图中的杆对小球的作用力的变化应为图中的C，故选，故选C.答案：答案：C 第二十二届世界大

25、学生冬季运动会自由滑比赛中，中国小将第二十二届世界大学生冬季运动会自由滑比赛中，中国小将张丹张丹/张昊毫无争议地再夺第一名，为中国队夺得第一枚本届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，如图大冬会金牌花样滑冰表演刚开始时他们静止不动，如图315所示，随着优美的音乐响起，他们在相互猛推一下后所示，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在推的过程中，张丹推张昊的时间等于张昊推张丹的时C在刚分开时，张丹的初速度大于张昊的初速度在刚分开时，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在分开后