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1、2020新亮剑高考总复习,第三单元,牛顿运动定律,磨剑：课前自学,悟剑：课堂精讲,课时1 牛顿第一定律 牛顿第三定律,必备知识,1.力和运动的认识 (1)亚里士多德的观点:必须有力作用在物体上,物体才能运动;没有力的作用,物体就静止。 (2)笛卡儿的观点:除非物体受到外力的作用,物体将永远保持静止或匀速运动状态,永远不会使自己沿曲线运动,而只保持在直线上运动。,2.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:指出了一切物体都具有惯性。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,即产生加速度的原因。,3.
2、惯性 (1)物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质叫作惯性。 (2)惯性是物体的固有属性,一切物体都具有惯性;质量是惯性大小的唯一量度。 4.牛顿第三定律 内容: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。,1.(2018山东枣庄质量调研)下列关于惯性的说法,正确的是( )。 A.人走路时没有惯性,被绊倒时有惯性 B.物体的速度越大惯性越大 C.物体不受外力时有惯性,受外力后惯性被克服了 D.物体的惯性与物体运动状态及受力情况均无关,D,基础过关,2.(2018江西南昌五校联考)用计算机辅助实验系统(DIS)做验证牛顿第三定律的实验,如图所示是把两个测力
3、探头的挂钩勾在一起,向相反方向拉动,观察显示器屏幕上出现的结果。观察分析两个力传感器的相互作用随着时间变化的曲线,以下结论不正确的是( )。,C,A.作用力与反作用力大小相等 B.作用力与反作用力方向相反 C.作用力与反作用力作用在同一物体上 D.作用力与反作用力同时存在,同时消失,1.(2018浙江4月选考,1)通过理想斜面实验得出“力不是维持物体运动的原因”的科学家是( )。 A.亚里士多德 B.伽利略 C.笛卡儿 D.牛顿,B,伽利略通过理想斜面实验提出了力不是维持物体运动的原因,故B项正确。,C,2.(2018浙江6月学考,3)如图所示,船夫用撑竿撑船前行,则( )。,A.船对人的力小
4、于人对船的力 B.船对水的力大于水对船的力 C.人对撑竿的力与撑竿对人的力大小相等 D.撑竿对河底的力大于河底对撑竿的力,船对人的力与人对船的力,船对水的力与水对船的力,人对撑竿的力与撑竿对人的力,撑竿对河底的力与河底对撑竿的力,这四对力都属于相互作用力,相互作用力总是大小相等,方向相反的,C项正确。,一 对牛顿第一定律及惯性的理解,1.建立:牛顿第一定律不能用实验直接证明,它是在可靠的经验事实(如伽利略斜面实验)基础上采用科学的逻辑推理得出的结论。 2.条件:物体不受外力或所受合力为零。“不受外力”是理想环境下的条件,“受合力为零”是实际环境下的条件。 3.结论:物体总保持匀速直线运动状态或
5、静止状态。 4.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、所处的地理位置无关,一切物体都具有惯性。,5.惯性与力的关系:物体的惯性不是力,力可以改变物体的运动状态,但不能改变物体的惯性,惯性的大小反映了改变物体运动状态的难易程度。质量是物体惯性大小的唯一量度,质量越大惯性越大。惯性与力是两个截然不同的概念。 6.牛顿第一定律的建立,具有以下三个重要意义: (1)它揭示了物体的一种性质一切物体都具有惯性。因此,牛顿第一定律又叫作惯性定律。 (2)它揭示了力的本质力是改变物体运动状态的根本原因,而不是维持物体运动状态的原因,是产生加速度的原因。 (3)它揭示了不受外力或所受合力
6、为零时物体的运动规律匀速直线运动或静止状态。,例1,D,下列关于物理现象的解释,正确的是( )。 A.放在水平桌面上静止的物体,其重力与物体对桌面的压力大小相等,是一对平衡力 B.人向前走是因为地面对人的脚的作用力大于脚对地面的作用力 C.鸡蛋掉在地上破了,而地面未损坏,说明地面对鸡蛋的作用力大于鸡蛋对地面的作用力 D.跳高运动员从地面上跳起,是由于地面给运动员的支持力大于运动员所受的重力,放在水平桌面上静止的物体,其重力和对桌面的压力大小相等,但他们分别作用在物体和桌面上,不是一对平衡力,A项错误;人的脚与地面间的作用力,地面与鸡蛋间的作用力均为作用力与反作用力,由牛顿第三定律知,相互作用力
7、总是大小相等,B、C两项错误;运动员从地面上起跳时,有向上的加速度,因此,地面对运动员的支持力一定大于运动员的重力,D项正确。,二 牛顿第三定律的理解与应用,1.作用力与反作用力的“三同、三异、三无关”,2.相互作用力与平衡力的比较,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,所以玻璃才碎裂 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大小相等的,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情况,所以无法判断它们之间的相
8、互作用力的大小,例2,C,这里要明确作用力和反作用力的作用效果,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C项正确。,变式1,（多选）下列关于飞船与火箭起飞的情形,叙述正确的是( )。 A.火箭尾部向下喷气,喷出的气体反过来对火箭产生一个反作用力,从而让火箭获得了向上的推力 B.火箭尾部喷出的气体对空气产生一个作用力,空气的反作用力使火箭获得飞行的动力 C.火箭飞出大气层后,由于没有空气,虽然向下喷气,但也无法获得前进的动力 D.飞船进入运行轨道之后,与地球之间仍然存在一对作用力与反作用力,AD,火箭升空时,其尾部向下喷气,火箭与被喷出
9、的气体是一对相互作用的物体,火箭向下喷气时,喷出的气体同时对火箭产生向上的反作用力,即火箭上升的推力,此动力并不是由周围的空气对火箭的反作用力提供的,因而与是否飞出大气层,是否在空气中飞行无关,B、C两项错误,A项正确;当飞船进入轨道后,飞船与地球之间仍然存在着相互吸引力,即地球吸引飞船,飞船也吸引地球,这是一对作用力和反作用力,故D项正确。,三 掌握惯性现象的分析方法,分析惯性现象一般有三步:确定研究对象;该物体原来处于什么运动状态;该物体由于受到外力作用,将改变原来的运动状态,若不受外力作用,则将保持原来的运动状态。,例3,A,如图所示,一盛水的容器固定在一个小车上,在容器中分别悬挂和拴住
10、一只铁球和一只乒乓球。容器中的水、铁球和乒乓球都处于静止状态。当容器随小车突然向右运动时,两球的运动状况是(以小车为参考系)( )。,A.铁球向左,乒乓球向右 B.铁球向右,乒乓球向左 C.铁球和乒乓球都向左 D.铁球和乒乓球都向右,由题意可知,开始时容器中的水和铁球、乒乓球都处于静止状态,当小车突然向右运动时,铁球和乒乓球都有向右运动的趋势,但由于与同体积的“水球”相比,铁球质量大、惯性大,铁球的运动状态难改变,即速度变化慢,而同体积的“水球”的运动状态容易改变,即速度变化快,而且水和车一起向右运动,所以小车向右运动时,铁球相对小车向左运动。同理,由于乒乓球与同体积的“水球”相比,质量小,惯
11、性小,乒乓球相对小车向右运动,A项正确。,规律小结,(1)质量是物体惯性大小的唯一量度,物体的质量越大,惯性越大,状态越难改变; (2)悬挂在空气中的铁球和乒乓球的惯性都比对应的“空气球”的惯性大,但悬挂在水中的乒乓球的惯性没有对应的“水球”的惯性大。,思想方法,转换研究对象法在受力分析中的应用,如果不能直接求解物体受到的某个力时,可先求它的反作用力,如求压力时可先求支持力。在许多问题中,摩擦力的求解也是如此。可见利用牛顿第三定律转换研究对象,可以使我们对问题的分析思路更灵活、更宽阔。,例4,9 N,如图甲所示,两块小磁铁质量均为0.5 kg,A磁铁用轻质弹簧吊在天花板上,B磁铁在A正下方的地
12、板上,弹簧的原长L0=10 cm,劲度系数k=100 N/m。当A、B均处于静止状态时,弹簧的长度L=11 cm。不计地磁场对磁铁的作用和磁铁与弹簧间相互作用的磁力,求B对地面的压力大小。(g取10 m/s2),甲,对A受力分析如图乙所示 由平衡条件得k(L-L0)-mg-F=0,解得F=-4 N 故B对A的作用力大小为4 N,方向竖直向上 由牛顿第三定律得A对B的作用力 F=-F=4 N,方向竖直向下 对B受力分析如图丙所示,由平衡条件得 FN-mg-F=0 解得FN=9 N 由牛顿第三定律得B对地面的压力大小为9 N。,乙,丙,如图所示,质量M=60 kg的人站在水平地面上,用定滑轮装置将质量m=40 kg的重物送入井中。当重物以2 m/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10 m/s2)( )。,变式2,B,A.200 N B.280 N C.320 N D.920 N,设人对绳的拉力大小为F,对重物运用牛顿第二定律得mg-F=ma;由牛顿第三定律可知,绳对人向上的拉力F与人对绳的拉力F大小相等,方向相反,设地面对人的支持力为FN,对人受力分析可得F+FN=Mg,解得FN=Mg-mg+ma=280 N,由牛顿第三定律可知,人对地面的压力大小为280 N,B项正确。,
