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1、牛顿运动定律 牛顿第一定律牛顿第三定律 考点一牛顿第一定律的理解与应用 考点二牛顿第三定律的理解与应用 思想方法盘点 转换研究对象法 在受力分析中的妙用 考点一牛顿第一定律的理解与应用 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这种状态 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 指出了一切物体都有 因此牛顿第一定律又称为 3 牛顿第一定律描述的只是一种理想状态 而实际中不受力作用的物体是不存在的 当物体受外力但所受合力为零时 其运动效果跟不受外力作用时相同 物体将保持静止或匀速直线运动状态 匀速直线运动 静止 改变 维持 改变 加速
2、度 惯性 惯性定律 考点一牛顿第一定律的理解与应用 3 物理学史物理学家对力和运动的关系观点如下 1 亚里士多德 必须有力作用在物体上 物体才能 没有力的作用 物体就要静止在一个地方 2 伽利略 力不是物体运动的原因 通过理想实验得出 3 笛卡儿 如果运动中的物体没有受到力的作用 它将继续以同一速度沿同一运动 既不停下来 也不偏离原来的方向 4 牛顿 力是改变物体的原因 运动 维持 直线 运动状态 思维诊断 1 牛顿第一定律是实验定律 2 在水平面上运动的物体最终停下来 是因为水平方向没有外力维持其运动的结果 3 运动的物体惯性大 静止的物体惯性小 4 物体的惯性越大 状态越难改变 题组训练
3、1 2 3 1 对定律的理解 2017 舟山模拟 关于牛顿第一定律 下列说法正确的是 A 它表明了力是维持物体运动状态的原因B 它表明了物体具有保持原有运动状态的性质C 它表明了改变物体的运动状态并不需要力D 由于现实世界不存在牛顿第一定律所描述的物理过程 所以牛顿第一定律没有用处 题组训练 1 2 3 解析 在伽利略理想斜面实验中 小球从两个对接的斜面中的固定斜面滚下后将滚上另一个斜面 是经验事实 如果没有摩擦小球将运动到与释放时相同的高度 是推论 减小第二个斜面的倾角 小球在斜面上滑行的距离更长 也是推论 当第二个斜面的倾角为0时 小球将沿水平面做匀速直线运动而不需要力来维持 是外推的结果
4、 本实验是为了否定亚里士多德的观点 揭示物体的运动不需要力来维持 所以C正确 A B D均错误 2 伽利略斜面实验 伽利略用两个对接的斜面 一个斜面固定 让小球从固定斜面上滚下 又滚上另一个倾角可以改变的斜面 斜面倾角逐渐改变至0 如图所示 伽利略设计这个实验的目的是说明 A 如果没有摩擦 小球将运动到与释放时相同的高度B 如果没有摩擦 物体运动时机械能守恒C 维持物体做匀速直线运动并不需要力D 如果物体不受到力 就不会运动 题组训练 1 2 3 3 对惯性概念的理解 关于惯性的大小 下列说法中正确的是 A 高速运动的物体不容易停下来 所以物体运动速度越大 惯性越大B 用相同的水平力分别推放在
5、地面上的两个材料不同的物体 则难以推动的物体惯性大C 两个物体只要质量相同 那么惯性大小就一定相同D 在月球上举重比在地球上容易 所以同一个物体在月球上比在地球上惯性小 反思总结 1 惯性现象的 一只 二有 三区别 一只 惯性的大小只跟物体的质量有关 二有 惯性是一切物体固有的属性 物体在任何情况下都有惯性 三区别 惯性与第一定律的区别 惯性与力的区别 惯性与速度的区别 2 惯性的 两种表现 不受外力的条件下 惯性表现出 保持 原来的 运动状态 在受力条件下 惯性表现出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 考点二牛顿第三定律的理解与应用 1 作用力与反作用力 两个物体之
6、间的作用总是的 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 方向相反 作用在 3 作用力与反作用力的 三同 三异 三无关 相互 相等 同一条直线上 考点二牛顿第三定律的理解与应用 4 作用力和反作用力与一对平衡力的对比分析 思维诊断 1 两个大小相等 方向相反 作用在同一直线上的力一定是相互作用力 2 作用力与反作用力的关系不随运动状态的变化而变化 3 作用力与反作用力的合力为零 4 牛顿第三定律只适用于静止的一对物体间的相互作用 题组训练 1 2 3 1 对牛顿第三定律的理解 多选 用计算机辅助实验系统 DIS
7、 做验证牛顿第三定律的实验 把两个测力探头的挂钩钩在一起 向相反方向拉动 观察显示器屏幕上出现的结果 如图所示 分析两个力传感器的相互作用随着时间变化的曲线 以下结论正确的是 A 作用力与反作用力同时产生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D 作用力与反作用力方向相反 题组训练 1 2 3 2 应用牛顿第三定律分析生活现象 2017 南宁模拟 手拿一个锤头敲在一块玻璃上把玻璃打碎了 对于这一现象 下列说法正确的是 A 锤头敲玻璃的力大于玻璃对锤头的作用力 所以玻璃才碎裂B 锤头受到的力大于玻璃受到的力 只是由于锤头能够承受比玻璃更大的力才没有碎裂C 锤头和玻璃之间的
8、作用力应该是等大的 只是由于锤头能够承受比玻璃更大的力才没有碎裂D 因为不清楚锤头和玻璃的其他受力情况 所以无法判断它们之间的相互作用力的大小关系 题组训练 1 2 3 3 相互作用力与平衡力的区别 多选 如图所示 用水平力F把一个物体紧压在竖直墙壁上 物体保持静止 下列说法中正确的是 A 水平力F跟墙壁对物体的压力是一对作用力与反作用力B 物体的重力跟墙壁对物体的静摩擦力是一对平衡力C 水平力F与物体对墙壁的压力是一对作用力与反作用力D 物体对墙壁的压力与墙壁对物体的压力是一对作用力与反作用力 反思总结 应用牛顿第三定律应注意的三个问题 1 定律中的 总是 说明对于任何物体 在任何情况下牛顿
9、第三定律都是成立的 2 作用力与反作用力虽然等大反向 但因所作用的物体不同 所产生的效果 运动效果或形变效果 往往不同 3 作用力与反作用力只能是一对物体间的相互作用力 不能牵扯第三个物体 思想方法盘点 转换研究对象法 在受力分析中的妙用 1 方法概述 转换研究对象法是当将A物体作为研究对象无法求解结果时 可以选与A相互作用的物体B为研究对象进行求解的方法 该方法往往用到牛顿第三定律 2 问题类型 1 研究对象为两个物体组成的系统时 若求物体A对物体B的作用力 可以A为研究对象 求出B对A的作用力 再利用牛顿第三定律求出A对B的作用力 2 若物体B受力情况比较复杂 可以A为研究对象 求出B对A
10、的作用力 再求出A对B的反作用力 比如要求物块对地面的压力时 可用这种方法 思想方法盘点 转换研究对象法 在受力分析中的妙用 如图所示 质量为M 60kg的人站在水平地面上 用定滑轮装置将质量为m 40kg的重物送入井中 当重物以2m s2的加速度加速下落时 忽略绳子和定滑轮的质量及定滑轮的摩擦 则人对地面的压力大小为 g取10m s2 A 200NB 280NC 320ND 920N 解题指导 求人对地面的压力应该是地面 但无法对地面进行受力分析人受力 解析 思想方法盘点 转换研究对象法 在受力分析中的妙用 解析 设人对绳的拉力大小为F 对重物m应用牛顿第二定律得mg F ma 由牛顿第三定
11、律可知 绳对人向上的拉力F 与人对绳的拉力F等大反向 设地面对人的支持力为FN 对人应用平衡条件可得 F FN Mg 可解得FN Mg mg ma 280N 由牛顿第三定律可知 人对地面的压力大小与地面对人的支持力大小相等 故人对地面的压力大小为280N B正确 即学即练 1 转移研究对象法的应用 如图所示 物体A和B的重力分别为11N和7N 不计弹簧秤 细线的重力和一切摩擦 则下列说法正确的是 A 弹簧秤的读数为14N A对地面的压力为11NB 弹簧秤的读数为18N A对地面的压力为0C 弹簧秤的读数为7N A对地面的压力为4ND 弹簧秤的读数为0 A对地面的压力为11N 解析 物体B保持静
12、止 说明B物体合外力为零 即绳上拉力为7N 此刻弹簧秤静止 因此弹簧秤的读数为7N 说明弹簧秤对A拉力为7N 地面对A物体应有4N的支持力 根据牛顿第三定律可知A对地面的压力为4N 所以C正确 即学即练 解析 2 转移研究对象法的应用 如图所示 质量为m的物体放在质量为M 倾角为 的斜面体上 斜面体置于粗糙的水平地面上 用平行于斜面的力F拉物体使其沿斜面向下匀速运动 斜面体始终静止 则下列说法正确的是 A 地面对斜面体的摩擦力大小为Fcos B 地面对斜面体的支持力为 M m gC 物体对斜面体的摩擦力的大小为FD 斜面体对物体的作用力竖直向上 即学即练 解析 由于斜面体和物体都处于平衡状态 将斜面体和物体看成一个整体 由受力情况可得 地面对斜面体的摩擦力大小为Fcos 地面对斜面体的支持力大小为 M m g Fsin 故A对 B错 隔离物体进行受力分析 物体对斜面体的摩擦力大小为F mgsin 故C错 将斜面体作为施力物体 则斜面体对物体的作用力即为物体受到的支持力与摩擦力的合力 由力的合成可知斜面体对物体的作用力与物体的重力和F的合力大小相等 方向相反 故斜面体对物体的作用力不在竖直方向上 D错
