2019-2020年高考物理大一輪復習 第3章 牛頓運動定律配套教案.doc
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2019-2020年高考物理大一輪復習 第3章 牛頓運動定律配套教案 一、牛頓第一定律 1．內(nèi)容：一切物體總保持勻速直線運動狀態(tài)或靜止狀態(tài)，除非作用在它上面的力迫使它改變這種狀態(tài)． 2．意義 (1)揭示了物體的固有屬性：一切物體都有慣性，因此牛頓第一定律又叫慣性定律． (2)揭示了力與運動的關系：力不是維持物體運動狀態(tài)的原因，而是改變物體運動狀態(tài)的原因，即產(chǎn)生加速度的原因． 二、慣性 1．定義：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． 2．表現(xiàn)：物體不受外力作用時，其慣性表現(xiàn)在保持靜止或勻速直線運動狀態(tài)；物體受外力作用時其慣性表現(xiàn)在反抗運動狀態(tài)的改變． 3．量度：質量是慣性大小的唯一量度，質量大的物體慣性大，質量小的物體慣性小． 三、牛頓第三定律 1．內(nèi)容：兩物體之間的作用力與反作用力總是大小相等，方向相反，作用在同一條直線上． 2．表達式：F＝－F′. [自我診斷] 1．判斷正誤 (1)物體不受外力時一定處于靜止狀態(tài)．() (2)慣性即慣性定律．() (3)運動的物體慣性大，靜止的物體慣性?。?) (4)兩個大小相等、方向相反、作用在同一直線上的力一定是相互作用力．() (5)作用力與反作用力的關系不隨運動狀態(tài)的變化而變化．(√) (6)人走在松軟土地上下陷時，人對地面的壓力大于地面對人的支持力．() 2．(多選)關于牛頓第三定律，下列說法正確的是( ) A．對重力、彈力、摩擦力等都適用 B．當相互作用的兩個物體相距很遠時不適用 C．當相互作用的兩個物體做加速運動時不適用 D．相互作用的兩個物體沒有直接接觸時也適用 解析：選AD.對于牛頓第三定律，適用于重力、彈力、摩擦力等所有的力，而且不管相互作用的兩物體的質量如何、運動狀態(tài)怎樣、是否相互接觸都適用，例如，地球吸引地球表面上的石塊，石塊同樣以相同大小的力吸引地球，且不管接觸不接觸，都互相吸引，所以B、C錯誤，A、D正確． 3．關于慣性，下列說法中正確的是( ) A．磁懸浮列車能高速行駛是因為列車浮起后慣性小了 B．衛(wèi)星內(nèi)的儀器由于完全失重慣性消失了 C．鐵餅運動員在擲出鐵餅前快速旋轉可增大鐵餅的慣性，使鐵餅飛得更遠 D．月球上物體的重力只有在地球上的1/6，但是慣性沒有變化 解析：選D.慣性只與質量有關，與速度無關，A、C錯誤；失重或重力加速度發(fā)生變化時，物體質量不變，慣性不變，所以B錯誤、D正確． 4．一個榔頭敲在一塊玻璃上把玻璃打碎了．對于這一現(xiàn)象，下列說法正確的是( ) A．榔頭敲玻璃的力大于玻璃對榔頭的作用力，所以玻璃才碎裂 B．榔頭受到的力大于玻璃受到的力，只是由于榔頭能夠承受比玻璃更大的力才沒有碎裂 C．榔頭和玻璃之間的作用力應該是等大的，只是由于榔頭能夠承受比玻璃更大的力才沒有碎裂 D．因為不清楚榔頭和玻璃的其他受力情況，所以無法判斷它們之間的相互作用力的大小 解析：選C.榔頭對玻璃的作用力和玻璃對榔頭的作用力為作用力與反作用力關系，大小一定相等，但相同大小的力作用在不同物體上的效果往往是不同的，所以不能從效果上去比較作用力與反作用力的大小關系，C正確． 考點一 對牛頓第一定律的理解 1．指出了物體的一種固有屬性 牛頓第一定律揭示了物體所具有的一個固有屬性——慣性，即物體總保持原有運動狀態(tài)不變的一種性質． 2．揭示了力的本質 牛頓第一定律明確了力是改變物體運動狀態(tài)的原因，而不是維持物體運動的原因，物體的運動不需要力來維持． 3．揭示了不受力作用時物體的運動狀態(tài) 牛頓第一定律描述的只是一種理想狀態(tài)，而實際中不受力作用的物體是不存在的，當物體受外力作用但所受合力為零時，其運動效果跟不受外力作用時相同，物體將保持靜止或勻速直線運動狀態(tài)． 1．(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 解析：選AD.物體保持原來勻速直線運動狀態(tài)或靜止狀態(tài)的性質叫慣性，即物體抵抗運動狀態(tài)變化的性質，A正確．沒有力的作用，物體也可能保持勻速直線運動狀態(tài)，B錯誤，D正確．行星在圓周軌道上保持勻速率運動而不是勻速直線運動，所以不能稱為慣性，C錯誤． 2．在一次交通事故中，一輛載有30噸“工”字形鋼材的載重汽車由于避讓橫穿馬路的摩托車而緊急制動，結果車廂上的鋼材向前沖出，壓扁駕駛室．關于這起事故原因的物理分析正確的是( ) A．由于車廂上的鋼材有慣性，在汽車制動時，鋼材繼續(xù)向前運動，壓扁駕駛室 B．由于汽車緊急制動，使其慣性減小，而鋼材慣性較大，所以繼續(xù)向前運動 C．由于車廂上的鋼材所受阻力太小，不足以克服其慣性，所以繼續(xù)向前運動 D．由于汽車制動前的速度太大，汽車的慣性比鋼材的慣性大，在汽車制動后，鋼材繼續(xù)向前運動 解析：選A.由于車廂上的鋼材有慣性，在汽車制動時，鋼材繼續(xù)向前運動，壓扁了駕駛室，慣性只與質量有關，與運動狀態(tài)、受力情況無關，A正確． 牛頓第一定律的“三點注意” (1)牛頓第一定律不能用實驗直接驗證，而是通過伽利略斜面實驗等大量事實推理得出的． (2)牛頓第一定律并非牛頓第二定律的特例，而是不受任何外力的理想化情況． (3)物體的慣性總是以保持“原狀”或反抗“改變”兩種形式表現(xiàn)出來． 考點二 對牛頓第三定律的理解 1．作用力與反作用力的“三同、三異、三無關” 2．應用牛頓第三定律時應注意的問題 (1)定律中的“總是”二字說明對于任何物體，在任何條件下牛頓第三定律都是成立的． (2)牛頓第三定律說明了作用力和反作用力中，若一個產(chǎn)生或消失，則另一個必然同時產(chǎn)生或消失． (3)作用力、反作用力不同于平衡力 1．(xx吉林實驗中學二模)兩人的拔河比賽正在進行中，兩人均保持恒定拉力且不松手，而腳下開始移動．下列說法正確的是( ) A．兩人對繩的拉力大小相等、方向相反，是一對作用力和反作用力 B．兩人對繩的拉力是一對平衡力 C．拔河的勝利與否取決于誰的力量大 D．拔河的勝利與否取決于地面對人的摩擦力大小 解析：選D.人拉繩的力與繩拉人的力是一對作用力與反作用力，大小相等，選項A錯誤；兩人對繩的拉力不一定是一對平衡力，要根據(jù)繩子所處的運動狀態(tài)進行判斷，選項B錯誤；拔河的勝利與否取決于地面對人的摩擦力大小，選項D正確，C錯誤． 2. 物體靜止于一斜面上，如圖所示，則下列說法正確的是( ) A．物體對斜面的壓力和斜面對物體的支持力是一對平衡力 B．物體對斜面的摩擦力和斜面對物體的摩擦力是一對作用力和反作用力 C．物體所受的重力和斜面對物體的作用力是一對作用力和反作用力 D．物體所受的重力可以分解為沿斜面向下的力和對斜面的壓力 解析：選B.根據(jù)作用力和反作用力及平衡力的特點可知：物體對斜面的壓力和斜面對物體的支持力及物體對斜面的摩擦力和斜面對物體的摩擦力，分別作用在斜面和物體上，因此它們是兩對作用力和反作用力，故A錯，B對．物體的重力是地球施加的，它的反作用力應作用在地球上，由此可知C錯．對重力分解，其分力也是作用在物體上的，不可能分解為斜面上的壓力，D錯． 3. 如圖所示，兩塊小磁鐵質量均為0.5 kg，A磁鐵用輕質彈簧吊在天花板上，B磁鐵在A正下方的地板上，彈簧的原長L0＝10 cm，勁度系數(shù)k＝100 N/m.當A、B均處于靜止狀態(tài)時，彈簧的長度為L＝11 cm.不計地磁場對磁鐵的作用和磁鐵與彈簧間相互作用的磁力，求B對地面的壓力大小．(g取10 m/s2) 解析：A受力如圖甲所示，由平衡條件得： k(L－L0)－mg－F＝0 解得：F＝－4 N 故B對A的作用力大小為4 N，方向豎直向上． 由牛頓第三定律得A對B的作用力 F′＝－F＝4 N，方向豎直向下 B受力如圖乙所示，由平衡條件得： FN－mg－F′＝0 解得：FN＝9 N 由牛頓第三定律得B對地面的壓力大小為9 N. 答案：9 N 正確認識作用力和反作用力的“兩點技巧” (1)抓住特點：無論物體的運動狀態(tài)、力的作用效果如何，作用力和反作用力總是等大、反向、共線的． (2)明確力的作用點：要區(qū)別作用力和反作用力與平衡力，最直觀的方法是看作用點的位置，一對平衡力的作用點在同一物體上，作用力和反作用力的作用點在兩個物體上． 課時規(guī)范訓練 [基礎鞏固題組] 1．伽利略創(chuàng)造的把實驗、假設和邏輯推理相結合的科學方法，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：小球從左側斜面上的O點由靜止釋放后沿斜面向下運動，并沿右側斜面上升．斜面上先后鋪墊三種粗糙程度逐漸降低的材料時，小球沿右側斜面上升到的最高位置依次為1、2、3.根據(jù)三次實驗結果的對比，可以得到的最直接的結論是( ) A．如果斜面光滑，小球將上升到與O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，質量越大，它的加速度越小 解析：選A.根據(jù)實驗結果，得到的最直接的結論是如果斜面光滑，小球將上升到與O點等高的位置，A項正確．而小球不受力時狀態(tài)不變，小球受力時狀態(tài)發(fā)生變化，是在假設和邏輯推理下得出的結論，不是實驗直接結論，所以B和C選項錯誤；而D項不是本實驗所說明的問題，故錯誤． 2．(多選)伽利略開創(chuàng)了實驗研究和邏輯推理相結合探索自然規(guī)律的科學方法，利用這種方法伽利略發(fā)現(xiàn)的規(guī)律有( ) A．力不是維持物體運動的原因 B．物體之間普遍存在相互吸引力 C．忽略空氣阻力，重物與輕物下落得同樣快 D．物體間的相互作用力總是大小相等、方向相反 解析：選AC.伽利略的斜面實驗表明物體的運動不需要外力來維持，A正確；伽利略假想將輕重不同的物體綁在一起時，重的物體會因輕的物體阻礙而下落變慢，輕的物體會因重的物體拖動而下落變快，即二者一起下落快慢應介于單獨下落時之間．而從綁在一起后更重的角度考慮二者一起下落時應該更快，從而由邏輯上否定了重的物體比輕的物體下落得快的結論，并用實驗證明了輕重物體下落快慢相同的規(guī)律，C正確；物體間普遍存在相互吸引力，物體間相互作用力的規(guī)律是牛頓總結的，對應于萬有引力定律與牛頓第三定律，故B、D皆錯誤． 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”得出結論：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 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 解析：選BCD.亞里士多德認為物體的運動需要力來維持；伽利略通過實驗推翻了亞里士多德的錯誤結論，笛卡兒對伽利略的實驗結果進行了完善，牛頓總結了伽利略和笛卡兒的理論，得出了牛頓第一定律． 4．(多選)用手托著一塊磚，開始靜止不動，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 解析：選BD.由牛頓第三定律知磚對手的壓力與手對磚的支持力是作用力和反作用力，二者等大反向，B項對；對磚受力分析，則FN－mg＝ma，F(xiàn)N＞mg，D項對． 5．如圖所示，甲、乙兩人在冰面上“拔河”，兩人中間位置處有一分界線，約定先使對方過分界線者為贏．若繩子質量不計，冰面可看成光滑，則下列說法正確的是( ) A．甲對繩的拉力與繩對甲的拉力是一對平衡力 B．甲對繩的拉力與乙對繩的拉力是作用力與反作用力 C．若甲的質量比乙大，則甲能贏得“拔河”比賽的勝利 D．若乙收繩的速度比甲快，則乙能贏得“拔河”比賽的勝利 解析：選C.甲對繩的拉力與繩對甲的拉力是一對作用力與反作用力，故選項A錯誤；甲對繩的拉力與乙對繩的拉力作用在同一物體上，不是作用力與反作用力，故選項B錯誤；設繩子的張力為F，則甲、乙兩人受到繩子的拉力大小相等，均為F，若m甲>m乙，則由a＝得，a甲
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