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1、第三章 牛顿运动定律,必 修 一,高考命题中有关本章内容主要以选择和计算题的形式考查，往往综合牛顿运动定律和运动学规律进行考查，考题中注重与电场、磁场的渗透，有时也与生活、科技、工农业生产等实际问题相联系。考查将实际问题转为物理模型的能力。,复习本章内容要特别重视： 1准确理解牛顿运动定律的意义； 2熟练应用牛顿第二定律、牛顿第三定律和受力分析解决运动和力的问题； 3理解超重和失重现象； 4注意常见运动模型、物理模型题目的归纳总结； 5掌握牛顿第二定律的验证方法和原理。,第1讲 牛顿第一定律 牛顿第三定律,知识梳理自测,1运动状态及运动状态的改变 _是描述物体运动状态改变的物理量。“运动状态的
2、改变”是指物体的_发生改变。 2力是物体产生加速度的原因 外力的作用使物体的速度发生改变，而速度发生改变一定有_，所以力是使物体产生加速度的原因。,力与运动的关系,速度,运动速度,加速度,1牛顿第一定律的内容：一切物体总保持_状态或_状态，直到有外力迫使它改变这种状态为止。 2惯性的定义：一切物体都有保持_状态或_状态的性质。 3惯性的量度：质量是物体惯性大小的唯一量度，质量大的物体_，质量小的物体_。,牛顿第一定律,匀速直线运动,静止,匀速直线运动,静止,惯性大,惯性小,思考：(1)自行车比赛中，高速行进的自行车受到障碍物阻碍，人会向哪倒地？这是什么原因造成的？ (2)刚用湿拖把拖过的地面较
3、滑，行人不小心滑倒，试用惯性知识解释这一现象发生的原因。,答案：(1)自行车前进方向，惯性。 (2)当人踩着较滑的地面，脚突然向前滑动，即人的下半身运动速度变快，而人的上半身由于惯性仍要保持原来较小的速度，于是人就会向后倒下。,1牛顿第三定律的内容：两物体之间的作用力和反作用力总是_。 2作用力与反作用力的特点：同时产生、同时消失、同时变化、同性质、分别作用在相互作用的_，效果不能抵消。,牛顿第三定律,大小相等、方向相反、作用在同一条直线上,两物体上,思维辨析： (1)物体不受外力作用时一定处于静止状态。( ) (2)在水平面上滑动的木块最终停下来，是没有外力维持木块运动的结果。( ) (3)
4、运动的物体惯性大，静止的物体惯性小。( ) (4)做匀速直线运动的物体和静止的物体没有惯性。( ) (5)作用力与反作用力可以是不同性质的力。( ) (6)作用力与反作用力的作用效果不能抵消。( ) (7)人走在松软的土地上下陷时，人对地面的压力大于地面对人的支持力。( ),答案：(1) 物体不受外力作用时处于平衡状态(匀速直线运动状态或静止状态)。 (2) 在水平面上滑动的木块最终停下来是因为受摩擦阻力的结果。 (3) 物体惯性大小的唯一量度是质量。 (4) 物体的惯性与运动状态无关。 (5) 作用力与反作用力性质完全相同。 (6) (7) 人对地面的压力和地面对人的支持力是一对作用力与反作
5、用力，而作用力与反作用力大小相等。,C,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。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。,解析 惯性是物体的固有属性，始终存在。,D,C,解析 牛顿第一定律揭示了物体不受力时的运动规律，牛顿第二定律给出了加速度与力和质量的关系，故牛顿第一定律是牛顿第
6、二定律的基础，故A错误；地球上的一切物体都受到重力，完全不受力的物体是没有的，牛顿第一定律不可以用实验验证，故B错误；牛顿第二定律成立的参考系是惯性系，故牛顿第二定律在非惯性系中不成立，故C正确；为纪念牛顿，人们把力的单位规定为牛顿，即1N1kgm/s2，但不是基本单位，故D错误。,解析 绳拉牛的力和牛拉绳的力是作用力与反作用力，大小相等、方向相反，故A、B错误；由于没有拉动牛，可知绳拉牛的力与地面对牛的摩擦力是一对平衡力，故C正确，故D错误。,C,核心考点突破,1牛顿第一定律的意义 (1)揭示了物体的一种固有属性：牛顿第一定律揭示了物体所具有的一个重要属性惯性。 (2)揭示了力的本质：牛顿第
7、一定律明确了力是改变物体运动状态的原因，而不是维持物体运动的原因，物体的运动不需要力来维持。 (3)揭示了物体不受力作用时的运动状态：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。,牛顿第一定律的理解与应用,2理解牛顿第一定律与牛顿第二定律的关系 (1)牛顿第一定律不是实验定律，它是以伽利略的“理想实验”为基础，经过科学抽象、归纳推理而总结出来的；牛顿第二定律是通过探究加速度与力和质量的关系得出的实验定律。 (2)牛顿第一定律不是牛顿第二定律的特例，而是不受任何外力的理想情
8、况，在此基础上，牛顿第二定律定量地指出了力和运动的联系：Fma。,A,解题探究：(1)由题干可知，小球受到的阻力越小，小球上升的位置越_。 (2)如果小球无阻力的影响，小球将上升到_。,高,与O点等高的位置,解析 本题考查伽利略实验。选项之间有一定的逻辑性，需要学生有一定的辨别能力。三种材料的粗糙程度不同，小球上升的高度不同，若斜面光滑，小球将上升到与O点，等高位置，A正确，B、C、D选项从本实验不能直接得出结论。本题要求从实验现象中直接得出结论。B、C、D选项中的结论也是科学的，正确的，但从本实验中不能得出。 易错提醒：本题只是伽利略理想实验的部分过程，容易被直观认为是伽利略理想实验的全部过
9、程而错选B。,解析 质量是物体惯性大小的唯一量度，惯性与物体的运动关态无关。故选C。,类题演练 1 ,C,1作用力与反作用力的“三同、三异、三无关” (1)“三同”：大小相同；性质相同；变化情况相同。 (2)“三异”：方向不同；受力物体不同；产生的效果不同。 (3)“三无关”：与物体的种类无关；与物体的运动状态无关；与物体是否和其他物体存在相互作用无关。,牛顿第三定律的理解与应用,2“一对相互作用力”与“一对平衡力”的比较,C,解题探究：(1)锤头敲玻璃的力与玻璃对锤头的作用力是什么关系？ (2)能根据力的作用效果比较作用力与反作用力的大小关系吗？ 答案：(1)锤头敲玻璃的力与玻璃对锤头的力是
10、作用力与反作用力，大小相等，方向相反，作用在同一条直线上。 (2)作用力与反作用力的效果往往是不同的，不能根据作用效果比较作用力与反作用力的大小关系。,解析 锤头敲玻璃的力与玻璃对锤头的作用是作用力与反作用力，总是大小相等，方向相反，但因作用在不同的物体上，因物体的承受能力不同，产生不同的作用效果，故C正确，A、B、D均错误。,名师归纳： 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
11、互作用力，不能牵扯第三个物体。,解析 F1和F2是一对作用力和反作用力，同时产生，同时消失，大小相等，方向相反，故B项正确。,类题演练 2 ,B,阶段培优微专题,牛顿第三定律在受力分析中的妙用 作用力与反作用力，二者一定等大反向，分别作用在两个物体上。当所求的某个力不容易求时，可先求它的反作用力，再反过来求待求力。如求压力时，可先求支持力。在许多问题中，摩擦力的求解亦是如此,A,解析 环在竖直方向上受重力及箱子的杆给它的竖直向上的摩擦力f，受力情况如图甲所示，根据牛顿第三定律，环应给杆一个竖直向下的摩擦力f，故箱子竖直方向上受重力Mg、地面对它的支持力N及环给它的摩擦力f，受力情况如图乙所示，由于箱子处于平衡状态，可得NfMgfMg。根据牛顿第三定律，箱子对地面的压力大小等于地面对箱子的支持力，即NMgf，故选项A正确。,类题演练 3 ,B,解析 绳子对物体的拉力F1mgma F1m(ga)210N 绳子对人的拉力F2F1210N 人处于静止，则地面对人的支持力 FNMgF2490N， 由牛顿第三定律知：人对地面的压力 FNFN490N 故B项正确。,2年高考模拟,课后限时训练,
