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1、牛顿运动定律 第一单元牛顿第一定律牛顿第三定律 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 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 因此牛顿第一定律又称 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 是物体惯性大小的惟一量度 的物体惯性大 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 特别提醒 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 惯性与物体是否受力 怎样受力无关 与物体是否运动 怎样运动无关 与物体所处的地理位置无关
2、惯性大小仅由质量决定 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 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 2 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 对惯性的深入理解1 惯性的表现形式 1 物体在不受外力或所受合外力为零时 惯性表现为使物体保持原来的静止或匀速直线运动状态不变 2 物体受外力时 惯性表现为运动状态改变的难易程度 惯性大 物体的运动状态难以改变 惯性小 物体的运动状态容易改变 2 惯性定律与惯性的不同 1 惯性是物体保持原有运动状态不变的一种性质 与物体是否受力 受力的大小无关 2 惯性定律 牛顿第一定律 则
3、反映物体在一定条件下的运动规律 1 人们对力的认识经历了漫长而曲折的过程 很多物理学家为此付出了艰辛的努力 将下列三个代表人物按照历史发展的先后顺序依次排列 其中正确的一组是 A B C D 解析 本题考查物理学史 意在考查学生的识记能力 根据牛顿第一定律得出的史实和背景可知选项C正确 答案 C 对牛顿第一定律的理解1 明确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 即物体总保持匀速直线运动状态或静止状态的性质 2 揭示力的本质力是改变物体运动状态的原因 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时的状态 而物体不受外力的情形是不存在的 在实
4、际情况中 如果物体所受的合外力等于零 与物体不受外力时的表现是相同的 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 牛顿第一定律是不受外力的理想情况下经过科学抽象 归纳推理而总结出来的 牛顿第二定律是一条实验定律 2 关于牛顿第一定律的下列说法中 正确的是 A 牛顿第一定律是实验定律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 牛顿第一定律是理想状态下的运动规律 反映的是物体在不受外力的条件下遵循的运动规律 而自然界中不受力的物体是不存在的 故A错误 惯性是物体
5、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 反映物体在一定条件下的运动规律 显然C不正确 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必须有力的作用 故B D正确 答案 BD 对牛顿第三定律的理解1 应用牛顿第三定律时应注意以下几点 1 定律中 总是 二字说明对于任何物体 在任何条件下牛顿第三定律都是成立的 2 牛顿第三定律只对相互作用的两个物体成立 因为大小相等 方向相反 作用在两个物体上且作用在同一条直线上的两个力 不一定是作用力和反作用力 3 牛顿第三定律说明了作用力和反作用力中 若一个产生或消失 则另一个必然同时产生或消失 否则就违背了 相等关系 4
6、 牛顿第三定律指出了作用力与反作用力的关系 大小相等 方向相反 作用在同一直线上 5 作用力与反作用力的关系可总结为 四同 三异 三无关 四同 同大小 同性质 同一直线 同时产生 变化和消失 三异 反向 异体 不同效果 三无关 与什么物体无关 与相互作用的两物体的运动状态无关 与是否受其他物体的作用无关 2 相互作用力与平衡力的比较 3 汽车拉着拖车在平直的公路上运动 下面的说法正确的是 A 汽车能拉着拖车向前是因为汽车对拖车的拉力大于拖车对汽车的拉力B 汽车先对拖车施加拉力 然后才产生拖车对汽车的拉力 C 匀速前进时 汽车对拖车的拉力等于拖车向后拉汽车的力D 拖车加速前进时 是因为汽车对拖车
7、的拉力大于地面对拖车的摩擦阻力 解析 汽车对拖车的拉力与拖车对汽车的拉力是一对作用力和反作用力 两者一定等大 反向 分别作用在拖车和汽车上 故A项错 C项正确 作用力和反作用力总是同时产生 同时变化 同时消失的 故B项错 拖车加速前进是因为汽车对拖车的拉力大于地面对拖车的摩擦阻力 包括其他阻力 故D项正确 答案 CD 题型一对牛顿第一定律的理解理想实验有时更能深刻地反映自然规律 如图所示 伽利略设想了一个理想实验 其中有一个是经验事实 其余是推论 减小第二个斜面的倾角 小球在这斜面上仍然要达到原来的高度 两个对接的斜面 让静止的小球沿一个斜面滚下 小球将滚上另一个斜面 如果没有摩擦 小球将上升
8、到原来释放时的高度 继续减小第二个斜面的倾角 最后使它成水平面 小球要沿水平面做持续的匀速运动 在上述的设想步骤中 有的属于可靠的事实 有的则是理想化的推论 下列关于事实和推论的分类正确的是 A 是事实 是推论B 是事实 是推论C 是事实 是推论D 是事实 是推论 解析 理想实验法是在可靠事实的基础上进行合理的推理 将实验理想化 并符合物理规律 得到正确的结论 而 是可靠事实 因此放在第一步 是斜面上无摩擦的设想 最后推导出 水平面上的理想实验 因此正确顺序是 答案 B 规律小结 1 牛顿第一定律并非实验定律 它是以伽利略的 理想实验 为基础 经过科学抽象 归纳推理总结出来的 2 伽利略的理想
9、实验证明了 物体在不受外力作用时 总保持匀速直线运动状态 或静止状态 3 牛顿第一定律并非牛顿第二定律的特例 而是不受任何外力的理想化情况 1 16世纪末 伽利略用实验和推理推翻了已在欧洲流行了近两千年的亚里士多德关于力和运动的理论 开启了物理学发展的新纪元 在以下说法中 与亚里士多德观点相反的是 A 四匹马拉的车比两匹马拉的车跑得快 这说明 物体受的力越大 速度就越大 B 一个运动的物体 如果不再受力了 它总会逐渐停下来 这说明 静止状态才是物体长久不受力时的 自然状态 C 两物体从同一高度自由下落 较重的物体下落较快D 一个物体维持匀速直线运动 不需要力 解析 力不是维持物体速度的原因 力
10、是改变物体运动状态 或速度 的原因 力是使物体产生加速度的原因 力越大 物体的运动状态 或速度 改变得越快 自由下落的物体 其加速度就是重力加速度下落的快慢与物体的轻重无关 A B C都是亚里士多德的观点 都是说力是维持物体运动的原因 D是与亚里士多德的观点相反 答案 D 题型二对牛顿第三定律的理解 湖南桃源一中2011届第一次月考 有人做过这样一个实验 如图所示 把鸡蛋A快速向另一个完全一样的静止的鸡蛋B撞去 用同一部分撞击 结果每次都是被撞击的鸡蛋B被撞破 则下面说法正确的是 A A对B的作用力的大小等于B对A的作用力的大小B A对B的作用力的大小大于B对A的作用力的大小C A蛋碰撞瞬间
11、其内蛋黄和蛋白由于惯性会对A蛋壳产生向前的作用力D A蛋碰撞部位除受到B对它的作用力外 还受到A蛋中蛋黄和蛋白对它的作用力 所以所受合力较小 答案 ACD 2 用计算机辅助实验系统做验证牛顿第三定律的实验 用一辆电动玩具汽车拖运另一辆无动力的玩具汽车 在两车挂接处装上传感器探头 并把它们的挂钩连在一起 当电动玩具汽车通电后拉着另一辆车向前运动时 可以在显示器屏幕上出现相互作用力随时间变化的图象如图所示 观察分析两个力传感器的相互作用力随时间变化的曲线 可以得到以下实验结论 其中正确的是 A 作用力与反作用力的大小时刻相等B 作用力与反作用力作用在同一物体上C 作用力与反作用力大小相等 方向相反
12、D 作用力与反作用力方向相同解析 根据牛顿第三定律和图象判断可知 A C正确 答案 AC 题型三一对作用力与反作用力和一对平衡力的区别物体静止在斜面上 如图所示 下列说法正确的是 A 物体对斜面的压力和斜面对物体的支持力是一对平衡力 B 物体对斜面的摩擦力和斜面对物体的摩擦力是一对作用力和反作用力C 物体所受重力和斜面对物体的作用力是一对作用力和反作用力D 物体所受重力可以分解为沿斜面向下的力和对斜面的压力 解析 物体对斜面的压力和斜面对物体的支持力及物体对斜面的摩擦力和斜面对物体的摩擦力同属物体和斜面间的相互作用力 分别作用在斜面和物体上 因此它们是作用力和反作用力 所以A错B对 物体所受的
13、重力是地球施加的 其反作用力是物体对地球的吸引力 应作用在地球上 因此C错 物体所受重力 无论如何分解 各分力都应作用在物体上 而不能作用在斜面上形成对斜面的压力 所以D错 答案 B 3 物体静止于水平桌面上 则 A 桌面对物体的支持力的大小等于物体的重力 这两个力是一对平衡力B 物体所受的重力和桌面对它的支持力是一对作用力与反作用力C 物体对桌面的压力就是物体的重力 这两个力是同一种性质的力D 物体对桌面的压力和桌面对物体的支持力是一对平衡力 解析 物体和桌面受力情况如图所示 对选项A 因物体处于平衡状态 且FN与G作用于同一物体 因此FN和G是一对平衡力 故A项正确 对选项B 因作用力和反
14、作用力分别作用在两个物体上 而物体所受的重力和桌面对它的支持力都作用在物体上 故B项错 对选项C 因压力是弹力 而弹力与重力是性质不同的两种力 故C项错 对选项D 由于支持力和压力是物体与桌面相互作用 挤压 而产生的 因此FN与FN 是一对作用力和反作用力 故D项错 答案 A 1 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
15、情况 所以无法判断它们之间的相互作用力的大小 解析 这里要明确作用力和反作用力的作用效果的问题 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 故选项C正确 答案 C 答案 CD 3 2010年西南师大附中模拟 下列关于惯性的各种说法中 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B 在完全失重的情况下 物体的惯性将消失C 将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D 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 解析 抛出去的标枪 手榴弹等因有惯性要继续向前运动
16、 A正确 质量是物体惯性大小的量度 不会因失重而改变 B C均错误 因两物体材料不同 物体与地面间的动摩擦因数不同 故用同样的水平力推不动的不一定是质量大的 D错误 答案 A 4 关于运动和力的关系 下列说法中正确的是 A 物体静止在水平桌面上 它必定不受任何力的作用B 如果没有受到任何力 运动的物体将以同一速度沿着一条直线运动 既不会停下来 也不会偏离原来的方向C 物体如果向正北方运动 其受外力方向必定指向正北D 力不是维持物体速度的原因 而是改变物体速度的原因 解析 由牛顿第一定律可知 当物体不受外力作用时 或所受合外力为零时 物体保持匀速直线运动状态或静止状态不变 当物体的运动状态发生改变时 必定是受到了外力的作用 故B D正确 物体静止在水平面上 所受合外力为零 并非不受任何力的作用 选项A错误 物体的运动并不靠力来维持 物体向北运动 并非一定受向北的外力作用 所以C错误 答案 BD 5 关于物体的惯性 下列说法正确的是 A 运动速度大的物体不能很快地停下来 是因为物体的速度越大 惯性也越大B 静止的火车启动时 速度变化慢 是因为静止的物体惯性大C 乒乓球可以快速抽杀 是因为乒
