高考物理一輪復習 第三章 第1單元 牛頓第一定律 牛頓第三定律課件.ppt

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必考部分 第三章牛頓運動定律 第1單元牛頓第一定律牛頓第三定律 網(wǎng)控基礎點提煉命題源 一 牛頓第一定律1 牛頓第一定律 1 內(nèi)容 一切物體總保持 狀態(tài)或 狀態(tài) 除非作用在它上面的力迫使它改變這種狀態(tài) 2 意義 指出了一切物體都有 因此牛頓第一定律又叫 指出力不是 物體運動狀態(tài)的原因 而是 物體運動狀態(tài)的原因 即產(chǎn)生 的原因 1 勻速直線運動靜止 2 慣性慣性定律維持改變加速度 讀讀教材 2 慣性 1 定義 物體具有保持原來 狀態(tài)或 狀態(tài)的性質(zhì) 2 性質(zhì) 慣性是一切物體都具有的性質(zhì) 是物體的 與物體的運動情況和受力情況 3 量度 是慣性大小的唯一量度 的物體慣性大 的物體慣性小 1 勻速直線運動靜止 2 固有屬性無關 3 質(zhì)量質(zhì)量大質(zhì)量小 二 牛頓第三定律1 作用力和反作用力兩個物體之間的作用總是 的 一個物體對另一個物體施加了力 后一個物體一定同時對前一個物體 力是物體與物體間的相互作用 物體間相互作用的這一對力通常叫做作用力和反作用力 相互也施加了力 2 內(nèi)容兩個物體之間的作用力和反作用力總是大小 方向 作用在 3 意義建立了相互作用物體之間的聯(lián)系及作用力與 的相互依賴關系 2 相等相反同一條直線上3 反作用力 練練基礎 題組一 對牛頓第一定律的理解 解析 牛頓第一定律不是實驗定律 但它是以可靠實驗為基礎 通過抽象出理想化實驗而得出的結(jié)論 A錯 B對 牛頓第一定律揭示了力與運動的關系 指出力是改變物體運動狀態(tài)的原因 而不是維持物體運動狀態(tài)的原因 C錯 D對 2 多選 關于牛頓第一定律 以下說法正確的是 A 牛頓第一定律是依靠實驗事實 直接歸納總結(jié)得出的B 牛頓第一定律是以可靠實驗為基礎 通過抽象出理想化實驗而得出的結(jié)論C 根據(jù)牛頓第一定律可知 力是維持物體運動的原因D 根據(jù)牛頓第一定律可知 力是改變物體速度的原因 3 多選 科學家關于物體運動的研究對樹立正確的自然觀具有重要作用 下列說法符合歷史事實的是 A 亞里士多德認為 必須有力作用在物體上 物體的運動狀態(tài)才會改變B 伽利略通過 理想實驗 得出結(jié)論 一旦物體具有一定速度 如果它不受力 它將以這一速度永遠運動下去C 笛卡兒指出 如果運動中的物體沒有受到力的作用 它將繼續(xù)以同一速度沿同一直線運動 既不停下來也不偏離原來的方向D 牛頓認為 物體具有保持原來勻速直線運動狀態(tài)或靜止狀態(tài)的性質(zhì) 題組二 對慣性的理解 解析 亞里士多德認為物體的運動需要力來維持 A錯誤 伽利略通過 理想實驗 得出 一旦物體具有某一速度 如果它不受力 它將以這一速度永遠運動下去 B正確 笛卡兒指出 如果運動中的物體沒有受到力的作用 它將繼續(xù)以同一速度沿同一直線運動 既不停下來也不偏離原來的方向 C正確 由牛頓第一定律知 D正確 解析 物體的慣性指物體本身要保持運動狀態(tài)不變的性質(zhì) 或者說是物體抵抗運動狀態(tài)變化的性質(zhì) 故選項A正確 沒有力的作用 物體將保持靜止狀態(tài)或勻速直線運動狀態(tài) 故選項B錯誤 行星在圓周軌道上做勻速圓周運動 而慣性是指物體保持靜止或勻速直線運動的狀態(tài) 不符合慣性的定義 故選項C錯誤 運動物體如果沒有受到力的作用 根據(jù)慣性定律可知 物體將繼續(xù)以同一速度沿同一直線一直運動下去 故選項D正確 4 多選 伽利略根據(jù)小球在斜面上運動的實驗和理想實驗 提出了慣性的概念 從而奠定了牛頓力學的基礎 早期物理學家關于慣性有下列說法 其中正確的是 A 物體抵抗運動狀態(tài)變化的性質(zhì)是慣性B 沒有力的作用 物體只能處于靜止狀態(tài)C 行星在圓周軌道上保持勻速率運動的性質(zhì)是慣性D 運動物體如果沒有受到力的作用 將繼續(xù)以同一速度沿同一直線運動 5 多選 用計算機輔助實驗系統(tǒng)做驗證牛頓第三定律的實驗 點擊實驗菜單中 力的相互作用 把兩個力探頭的掛鉤鉤在一起 向相反方向拉動 觀察顯示器屏幕上出現(xiàn)的結(jié)果如圖所示 觀察分析兩個力傳感器的相互作用力隨時間變化的曲線 可以得到以下實驗結(jié)論 A 作用力與反作用力同時存在B 作用力與反作用力作用在同一物體上C 作用力與反作用力大小相等D 作用力與反作用力方向相反 題組三 對牛頓第三定律的理解 6 如圖所示 物體A在拉力F作用下始終靜止在水平面上 下述說法中正確的是 A 物體A一定受到三個力的作用B 拉力F越大 物體A受到的合力越大C 物體A受到的重力與拉力是一對平衡力D 地球?qū)ξ矬wA的引力與物體A對地球的引力是一對作用力與反作用力 解析 當F G時 物體A受兩個力作用 當F G時 物體A受三個力作用 因為物體靜止 合力始終為0 所以選項A B C錯誤 選項D正確 1 力是改變物體運動狀態(tài)的原因 而不是維持物體運動狀態(tài)的原因 2 牛頓第一定律不是實驗定律 不能通過實驗驗證 3 力能改變物體的運動狀態(tài) 但不能改變物體的慣性 4 物體慣性的大小是由質(zhì)量決定的 而不是由速度決定 5 作用力和反作用力同時產(chǎn)生 同時變化 同時消失 小思考微總結(jié) 研細核心點練透經(jīng)典題 1 牛頓第一定律的意義 1 明確了慣性的概念牛頓第一定律揭示了物體所具有的一個重要屬性 慣性 即物體總保持勻速直線運動狀態(tài)或靜止狀態(tài)的性質(zhì) 2 揭示了力的本質(zhì)力是改變物體運動狀態(tài)的原因 不是維持運動狀態(tài)的原因 3 指出了不受力作用時物體的運動規(guī)律該定律揭示了物體不受任何外力時的運動狀態(tài) 保持靜止或勻速直線運動狀態(tài) 考點一對牛頓第一定律和慣性的理解 2 對慣性的理解 1 慣性與質(zhì)量的關系 慣性是物體的固有屬性 一切物體都具有慣性 質(zhì)量是物體慣性大小的唯一量度 質(zhì)量越大 慣性越大 2 慣性與力的關系 慣性不是力 而是物體本身固有的一種性質(zhì) 因此 物體受到了慣性作用 產(chǎn)生了慣性 受到慣性力 等說法都是錯誤的 力是改變物體運動狀態(tài)的原因 慣性是維持物體運動狀態(tài)的原因 力越大 物體的運動狀態(tài)改變越快 慣性越大 物體的運動狀態(tài)越難改變 調(diào)研1 多選 關于牛頓第一定律的理解正確的是 A 牛頓第一定律反映了物體不受外力作用時的運動規(guī)律B 不受外力作用時 物體的運動狀態(tài)保持不變C 在水平地面上滑動的木塊最終停下來 是由于沒有外力維持木塊運動的結(jié)果D 飛跑的運動員遇到障礙而被絆倒 這是因為他受到外力作用迫使他改變原來的運動狀態(tài) 試題調(diào)研 解題探究 1 力對物體的作用效果 1 合外力不為零時 物體的運動狀態(tài) 2 合外力為零時 物體的運動狀態(tài) 提示 1 發(fā)生改變 2 不改變2 物體運動狀態(tài)的改變就是物體速度大小的改變嗎 提示 運動狀態(tài)的改變包括物體速度大小的改變 如由運動到靜止或由靜止到運動 也包括物體速度方向的改變或大小和方向的同時改變 解析 牛頓第一定律描述了物體不受外力作用時的狀態(tài) 即總保持勻速直線運動狀態(tài)或靜止狀態(tài)不變 A B正確 牛頓第一定律還揭示了力和運動的關系 力是改變物體運動狀態(tài)的原因 而不是維持物體運動狀態(tài)的原因 在水平地面上滑動的木塊最終停下來 是由于摩擦阻力的作用而改變了木塊的運動狀態(tài) 飛跑的運動員 遇到障礙而被絆倒 是因為他受到外力作用而改變了運動狀態(tài) C錯誤 D正確 答案 ABD 1 牛頓第一定律并非實驗定律 它是以伽利略的 理想實驗 為基礎 經(jīng)過科學抽象 歸納推理而總結(jié)出來的 2 慣性是物體保持原有運動狀態(tài)不變的一種固有屬性 與物體是否受力 受力的大小無關 與物體是否運動 運動速度的大小也無關 3 慣性的兩種表現(xiàn)形式 不受外力的條件下 慣性表現(xiàn)為 保持 原來的 運動狀態(tài) 在受力條件下 慣性表現(xiàn)為運動狀態(tài)改變的難易程度 質(zhì)量越大 慣性越大 運動狀態(tài)越難改變 名師歸納點題破疑 1 1 2014 北京理綜 伽利略創(chuàng)造的把實驗 假設和邏輯推理相結(jié)合的科學方法 有力地促進了人類科學認識的發(fā)展 利用如圖所示的裝置做如下實驗 小球從左側(cè)斜面上的O點由靜止釋放后沿斜面向下運動 并沿右側(cè)斜面上升 斜面上先后鋪墊三種粗糙程度逐漸降低的材料時 小球沿右側(cè)斜面上升到的最高位置依次為1 2 3 根據(jù)三次實驗結(jié)果的對比 可以得到的最直接的結(jié)論是 A 如果斜面光滑 小球?qū)⑸仙脚cO點等高的位置B 如果小球不受力 它將一直保持勻速運動或靜止狀態(tài)C 如果小球受到力的作用 它的運動狀態(tài)將發(fā)生改變D 小球受到的力一定時 質(zhì)量越大 它的加速度越小 類題練熟 解析 當斜面上先后鋪墊三種粗糙程度逐漸降低的材料時 小球沿斜面上升的最高位置依次升高 對比三次實驗結(jié)果 根據(jù)把實驗 假設和邏輯推理相結(jié)合的科學方法可知 當斜面絕對光滑時 小球在斜面上沒有能量損失 小球能夠上升到與O點等高的位置 故最直接的結(jié)論是選項A B C D中的結(jié)論從題目中不可以直接得出 故排除 1 2 下列說法正確的是 A 當物體沒有受到外力作用時 才有慣性 而物體受到外力作用時 就沒有了慣性B 物體在粗糙的平面上減速滑行 初速度越大 滑行的時間越長 說明慣性的大小與速度有關C 一個小球豎直上拋 拋出后能繼續(xù)上升 是因為小球運動過程中受到了向上的推力D 物體的慣性大小只與本身的質(zhì)量有關 質(zhì)量大的物體慣性大 質(zhì)量小的物體慣性小 解析 慣性大小取決于質(zhì)量 與速度和外力無關 所以A B選項錯誤 D正確 拋出的小球能繼續(xù)上升的原因是小球具有慣性而不是有向上的推力 所以選項C錯誤 1 作用力與反作用力的 三同 三異 三無關 考點二對牛頓第三定律的理解 2 一對平衡力與一對相互作用力的比較 調(diào)研2 2015 大連模擬 多選 用手托著一塊磚 開始時靜止不動 當手突然向上加速運動時 磚對手的壓力 A 一定小于手對磚的支持力B 一定等于手對磚的支持力C 一定大于手對磚的支持力D 一定大于磚的重力 試題調(diào)研 解題探究 1 當磚靜止時 磚受到幾個力的作用 有何關系 提示 當磚靜止時 磚受到重力和手對磚的支持力 二力平衡 2 當磚加速上升時 磚受到幾個力的作用 有何關系 提示 當磚加速上升時 受到重力和支持力的作用 由于有向上的加速度 所以支持力大于重力 解析 磚對手的壓力與手對磚的支持力是作用力與反作用力的關系 大小一定相等 故A C錯 B對 磚向上加速 由牛頓第二定律知 手對磚的支持力大于重力 因而磚對手的壓力大于重力 故D對 答案 BD 應用牛頓第三定律應注意的三個問題 1 定律中的 總是 說明對于任何物體 在任何情況下牛頓第三定律都是成立的 2 作用力與反作用力雖然等大反向 但因所作用的物體不同 所產(chǎn)生的效果 運動效果或形變效果 往往不同 3 作用力與反作用力只能是一對物體間的相互作用力 不能牽扯第三個物體 名師歸納點題破疑 2 1 2015 河北唐山一模 牛頓在總結(jié)C 雷恩 J 沃利斯和C 惠更斯等人的研究結(jié)果后 提出了著名的牛頓第三定律 闡述了作用力和反作用力的關系 從而與牛頓第一和第二定律形成了完整的牛頓力學體系 下列關于作用力和反作用力的說法正確的是 A 物體先對地面產(chǎn)生壓力 然后地面才對物體產(chǎn)生支持力B 物體對地面的壓力和地面對物體的支持力互相平衡C 人推車前進 人對車的作用力大于車對人的作用力D 物體在地面上滑行 不論物體的速度多大 物體對地面的摩擦力與地面對物體的摩擦力始終大小相等 類題練熟 解析 作用力和反作用力是同時產(chǎn)生的 A錯誤 物體對地面的壓力和地面對物體的支持力是一對作用力和反作用力 不是一對平衡力 B錯誤 人推車前進 人對車的作用力與車對人的作用力大小相等 C錯誤 物體在地面上滑行 不論物體的速度多大 物體對地面的摩擦力與地面對物體的摩擦力是一對作用力和反作用力 始終大小相等 且與速度大小無關 D正確 2 2 多選 如圖所示 我國有一種傳統(tǒng)的民族體育項目叫做 押加 實際上相當于兩個人拔河 如果甲 乙兩人在 押加 比賽中 甲獲勝 則下列說法中正確的是 A 甲對乙的拉力大于乙對甲的拉力 所以甲獲勝B 當甲把乙勻速拉過去時 甲對乙的拉力大小等于乙對甲的拉力大小C 當甲把乙加速拉過去時 甲對乙的拉力大于乙對甲的拉力D 甲對乙的拉力大小始終等于乙對甲的拉力大小 只是地面對甲的摩擦力大于地面對乙的摩擦力 所以甲獲勝 解析 物體的運動狀態(tài)是由其自身的受力情況決定的 只有當物體所受的合外力不為零時 物體的運動狀態(tài)才會改變 不論物體處于何種狀態(tài) 物體間的作用力與反作用力總是大小相等 方向相反 由于它們作用在不同的物體上 其效果可以不同 甲加速前進的原因是甲受到的地面的摩擦力大于繩子對甲的拉力 乙加速后退的原因是繩子對乙的拉力大于乙受到的地面的摩擦力 但是 根據(jù)牛頓第三定律 甲對乙的拉力大小始終等于乙對甲的拉力大小 故B D正確 轉(zhuǎn)換對象法的妙用 思想 方法 技巧 六 名師點睛 1 方法概述 轉(zhuǎn)換研究對象法是當將A物體作為研究對象無法求解結(jié)果時 可以選與A相互作用的物體B為研究對象進行求解的方法 該方法往往用到牛頓第三定律 2 一般解題思路 1 選擇合適的研究對象 分析受力情況 判斷物體的受力是否可以直接求出 2 轉(zhuǎn)換研究對象 分析待求力的反作用力 3 由牛頓第三定律求出待求力 經(jīng)典范例 2015 海口模擬 建筑工人用如圖所示的定滑輪裝置運送建筑材料 質(zhì)量為70 0kg的工人站在地面上 通過定滑輪將20 0kg的建筑材料以0 500m s2的加速度拉升 忽略繩子和定滑輪的質(zhì)量及定滑輪的摩擦 則工人對地面的壓力大小為 取g 10m s2 A 510NB 490NC 890ND 910N 牛頓第三定律的應用方法 1 合理選取研究對象 一般以受力較少 分析起來較容易的物體為研究對象 有時 整體法 與 隔離法 綜合應用 2 對于不宜直接分析的物體 如地面 可轉(zhuǎn)而分析與之接觸的物體 解出作用力后 再利用牛頓第三定律說明反作用力的大小和方向 多維思考技法提煉 針對訓練 一個箱子放在水平地面上 箱內(nèi)有一固定的豎直桿 在桿上套著一個環(huán) 箱與桿的質(zhì)量為M 環(huán)的質(zhì)量為m 如圖所示 已知環(huán)沿桿勻加速下滑時 環(huán)與桿間的摩擦力大小為Ff 則此時箱對地面的壓力大小為 A Mg FfB Mg FfC Mg mgD Mg mg 解析 環(huán)在豎直方向上受重力及箱子的桿給它的豎直向上的摩擦力Ff 受力情況如圖甲所示 根據(jù)牛頓第三定律 環(huán)應給桿一個豎直向下的摩擦力Ff 故箱子豎直方向上受重力Mg 地面對它的支持力FN及環(huán)給它的摩擦力Ff 受力情況如圖乙所示 由于箱子處于平衡狀態(tài) 可得FN Ff Mg Ff Mg 根據(jù)牛頓第三定律 箱子對地面的壓力大小等于地面對箱子的支持力 即FN Mg Ff 故選項A正確