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1、第1讲牛顿运动三定律力学单位制考试标准知识内容考试要求说明牛顿第一定律c1.不要求区分惯性质量与引力质量2.不要求分析非惯性系中物体的运动情况3.不介绍其他单位制.牛顿第二定律c力学单位制b牛顿第三定律c一、牛顿第一定律1内容一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态2意义(1)指出力不是维持物体运动的原因，而是改变物体运动状态的原因，即力是产生加速度的原因(2)指出了一切物体都有惯性，因此牛顿第一定律又称为惯性定律3惯性(1)定义：物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质(2)量度：质量是物体惯性大小的唯一量度，质量大的物体惯性大，质量小的物体惯
2、性小(3)普遍性：惯性是物体的固有属性，一切物体都有惯性，与物体的运动情况和受力情况无关自测1(多选)下面对牛顿第一定律和惯性的分析正确的是()A飞机投弹时，如果当目标在飞机的正下方时投下炸弹，能击中目标B地球自西向东自转，你向上跳起来后，还会落到原地C安全带的作用是防止汽车刹车时人由于具有惯性仍向前运动而发生危险D有的同学说，向上抛出的物体，在空中向上运动时，肯定受到了向上的作用力答案BC二、牛顿第二定律1内容：物体加速度的大小跟它受到的作用力成正比，跟它的质量成反比，加速度的方向跟作用力的方向相同2表达式：Fma.3适用范围：只适用于物体低速运动的情况自测2下列对牛顿第二定律的表达式Fma
3、及其变形公式的理解正确的是()A由Fma可知，物体所受的合力与物体的质量成正比，与物体的加速度成反比B由m可知，物体的质量与其所受合力成正比，与其运动的加速度成反比C由a可知，物体的加速度与其所受合力成正比，与其质量无关D由m可知，物体的质量可以通过测量它的加速度和它所受的合力求出答案D解析牛顿第二定律的表达式Fma表明了各物理量之间的数量关系，即已知两个量，可求第三个量但物体的质量是由物体本身决定的，与物体的加速度和物体的受力无关，作用在物体上的合力，是由和它相互作用的物体作用产生的，与物体的质量和加速度无关，但物体的加速度与其质量和其所受合力都有关，故A、B、C错误，D正确三、力学单位制1
4、力学中的基本物理量及单位(1)力学中的基本物理量是长度、质量、时间(2)力学中的基本单位：基本物理量的所有单位都是基本单位如：毫米(mm)、克(g)、毫秒(ms)等等三个基本物理量的单位在国际单位制中分别为米(m)、千克(kg)、秒(s)2单位制(1)基本单位和导出单位一起组成了单位制(2)国际单位制(SI)：国际计量大会制定的国际通用的、包括一切计量领域的单位制，叫做国际单位制自测3(2019届余姚中学期中)同学们知道物理学中力的单位是“N”，但“N”是一个导出单位，如果用国际单位制基本单位表示，下列正确的是()Akgm/s2Bkgm/sCkg2m/s Dkgm2/s答案A四、牛顿第三定律1
5、作用力和反作用力：两个物体之间的作用总是相互的，一个物体对另一个物体施加了力，后一物体一定同时对前一物体也施加了力2牛顿第三定律：两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等，方向相反，作用在同一条直线上自测4如图1所示，物块P与木板Q叠放在水平地面上，木板Q对物块P的支持力的反作用力是()图1A物块P受到的重力B地面对木板Q的弹力C物块P对木板Q的压力D地球对木板Q的吸引力答案C解析两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等，方向相反，作用在同一条直线上，且作用在两个相互作用的物体上，所以木板Q对物块P的支持力的反作用力是物块P对木板Q的压力，选项C正确.命题点一牛顿第一定律1明确了惯性的概念
6、牛顿第一定律明确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惯性的特性(1)普遍性：惯性是物体的固有属性，一切物体都具有惯性(2)无关性：惯性与物体的运动状态无关，与物体所处的位置无关，无论物体处于怎样的运动状态、处于何处，惯性总存在(3)唯一性：质量是惯性大小的唯一量度4惯性的表现形式(1)在物体不受外力时，惯性表现为保持原来的静止状态或匀速直线运动状态(2)在物体所受合外力不为零时，惯性表现为运动状态改变的难易程度，质量越大，惯性越大，运动状态越难改变例1伽利略对自由落体运动及
7、运动和力的关系的研究，开创了科学实验和逻辑推理相结合的重要科学研究方法图2a、b分别表示这两项研究中实验和逻辑推理的过程，对这两项研究，下列说法正确的是()图2A图a通过对自由落体运动的研究，合理外推得出小球在斜面上做匀变速运动B图a中先在倾角较小的斜面上进行实验，可“冲淡”重力，使时间测量更容易C图b中完全没有摩擦阻力的斜面是实际存在的，实验可实际完成D图b的实验为“理想实验”，通过逻辑推理得出物体的运动需要力来维持答案B解析伽利略设想物体下落的速度与时间成正比，因为当时无法测量物体的瞬时速度，所以伽利略通过数学推导证明，如果速度与时间成正比，那么位移与时间的二次方就成正比由于当时用滴水法计
8、时，无法记录自由落体的较短时间，伽利略设计了让铜球沿阻力很小的斜面滚下，来“冲淡”重力的作用效果，而小球在斜面上运动的加速度要比它竖直下落的加速度小得多，运动相同位移所用时间长得多，所以容易测量伽利略做了上百次实验，并通过抽象思维在实验结果上做了合理外推，得出了正确结论，故A错误，B正确；完全没有摩擦阻力的斜面实际是不存在的，故C错误；伽利略用抽象思维、数学推导和科学实验相结合的方法得到物体的运动不需要力来维持的结论，故D错误变式1伽利略和牛顿都是物理学发展史上最伟大的科学家下列关于力和运动关系的说法中，不属于他们观点的是()A自由落体运动是一种匀变速直线运动B力是使物体产生加速度的原因C物体
9、都具有保持原来运动状态的属性，即惯性D力是维持物体运动的原因答案D变式2(2018嘉兴市期末)中华民族的优秀文化博大精深，其中古典诗词是优秀文化的代表从物理角度看古诗词会发现别有一番韵味下面四句诗词中涉及惯性知识的是()A毛泽东的长征中“红军不怕远征难，万水千山只等闲”B唐朝李白的早发白帝城中“朝辞白帝彩云间，千里江陵一日还”C宋代陈与义的襄邑道中中“卧看满天云不动，不知云与我俱东”D明代冯梦龙的醒世恒言中“临崖立马收缰晚，船到江心补漏迟”答案D变式3如图3所示，冰壶在冰面运动时受到的阻力很小，可以在较长时间内保持运动速度的大小和方向不变，我们可以说冰壶有较强的抵抗运动状态变化的“本领”这里所
10、指的“本领”是冰壶的惯性，惯性的大小取决于()图3A冰壶的速度B冰壶的质量C冰壶受到的推力D冰壶受到的阻力答案B解析一个物体惯性的大小，与其运动状态、受力情况是没有任何关系的，衡量物体惯性大小的唯一量度是质量，故B正确命题点二牛顿第二定律1牛顿第二定律的“五性”(1)矢量性：a与F方向相同(2)瞬时性：a与F对应同一时刻(3)因果性：F是产生a的原因(4)同一性：a、F、m对应同一物体，应用时统一使用国际单位制单位(5)独立性：每一个力都产生各自的加速度2两公式的比较a是加速度的决定式，a是加速度的定义式，物体的加速度是由合外力及物体的质量决定的，与速度无关例2如图4所示，位于水平地面上的质量
11、为m的小木块，在大小为F、方向与水平方向成角的拉力作用下沿地面做匀加速直线运动若木块与地面之间的动摩擦因数为，则木块的加速度为()图4A.B.C.D.答案D解析对木块受力分析，如图所示，在竖直方向上合力为零，即FsinFNmg，在水平方向上由牛顿第二定律有FcosFNma.联立可得a，故选项D正确变式4关于速度、加速度和合外力之间的关系，下述说法正确的是()A做匀变速直线运动的物体，它所受合外力是恒定不变的B做匀变速直线运动的物体，它的速度、加速度、合外力三者总是在同一方向上C物体受到的合外力增大时，物体的运动速度一定加快D物体所受合外力为零时，一定处于静止状态答案A解析做匀变速直线运动的物体
12、，加速度恒定不变，由牛顿第二定律知：它所受合外力是恒定不变的，故A正确；由牛顿第二定律可知加速度与合外力方向相同，与速度不一定在同一方向上，故B错误；物体受到的合外力增大时，加速度一定增大，物体的运动速度变化一定加快，而速度不一定加快，故C错误；物体所受合外力为零时，物体的加速度一定等于零，速度不一定为零，故D错误例3如图5，轻弹簧的下端固定在水平桌面上，上端放有物块P，系统处于静止状态现用一竖直向上的力F作用在P上，使其向上做匀加速直线运动以x表示P离开静止位置的位移，在弹簧恢复原长前，下列表示F和x之间关系的图象可能正确的是()图5答案A解析设物块P静止时，弹簧的长度为x0，原长为l，则k
13、(lx0)mg，物块P向上做匀加速直线运动时受重力mg、弹簧弹力k(lx0x)及力F，根据牛顿第二定律，得Fk(lx0x)mgma，故Fkxma，根据数学知识知Fx图象是纵轴截距为ma的一次函数变式5一个质量m2kg的物体放置在光滑水平桌面上，受到三个沿水平方向共点力F1、F2、F3的作用，且这三个力的大小和方向构成如图6所示的三角形，已知F20.5N，则下列说法正确的是()图6A这个物体共受到四个力的作用B这个物体的合力大小为0C这个物体的加速度大小为1m/s2D这个物体的加速度方向与F2相同答案C解析物体共受到五个力的作用：重力、支持力、F1、F2、F3，A错误；竖直方向上的重力和支持力平
14、衡，合力为零；根据几何知识可知F31N，故水平方向上的三力的合力为2F32N，所以物体受到的合力为F2N，方向沿F3方向，B错误；根据牛顿第二定律可知a1m/s2，方向沿F3方向，C正确，D错误拓展点牛顿第二定律的瞬时性牛顿第二定律瞬时性的“两种”模型：刚性绳(或接触面)不发生明显形变就能产生弹力的物体，剪断(或脱离)后，其弹力立即消失，不需要形变恢复时间；弹簧(或橡皮绳)两端同时连接(或附着)有物体的弹簧(或橡皮绳)，特点是形变量大，其形变恢复需要较长时间，在瞬时性问题中，其弹力的大小往往可以看成保持不变例4如图7所示，物块1、2间用竖直刚性轻质杆连接，物块3、4间用竖直轻质弹簧相连，物块1、3质量均为m，物块2、4质量均为M，两个系统均置于水平放置的光滑木板上，并处于静止状态现将两木板沿水平方向突然抽出，设抽出后的瞬间，物块1、2、3、4的加速度大小分别为a1、a2、a3、a4.重力加速度大小为g，则有()图7Aa1a2a3a40Ba1a2a3a4gCa1a2g，a30，a4gDa1g，a2g，a30，a4g答案C解析在抽出木板的瞬间，物块1、2与刚性轻质杆连接处的形变立即恢复，受到的合力均等于各自重力，所以由牛顿第二定
