2020屆高考物理總復(fù)習(xí)第三章牛頓運(yùn)動(dòng)定律3.1牛頓第一定律牛頓第三定律課件新人教版.pptx

第三章 牛頓運(yùn)動(dòng)定律 第1講 牛頓第一定律 牛頓第三定律,【秒判正誤】 (1)牛頓第一定律是實(shí)驗(yàn)定律。 ( ) (2)運(yùn)動(dòng)的物體慣性大，靜止的物體慣性小。 ( ) (3)物體不受力時(shí)，最終將處于靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線 運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。 ( ),(4)作用力與反作用力等大反向，效果相互抵消。 ( ) (5)作用力與反作用力一定作用在兩個(gè)物體上。 ( ) (6)作用力先產(chǎn)生，反作用力后產(chǎn)生。 ( ),考點(diǎn)1 牛頓第一定律的理解 【題組通關(guān)】 1.(多選)科學(xué)家關(guān)于物體運(yùn)動(dòng)的研究對樹立正確的 自然觀具有重要作用。下列說法符合歷史事實(shí)的 是 ( ),A.亞里士多德認(rèn)為，必須有力作用在物體上，物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)才會(huì)改變 B.伽利略通過“理想實(shí)驗(yàn)”得出結(jié)論：一旦物體具有某一速度，如果它不受力，它將以這一速度永遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)下去,C.笛卡兒指出：如果運(yùn)動(dòng)中的物體沒有受到力的作用，它將繼續(xù)以同一速度沿同一直線運(yùn)動(dòng)，既不停下來也不偏離原來的方向 D.牛頓認(rèn)為，物體具有保持原來勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)的性質(zhì),【解析】選B、C、D。亞里士多德認(rèn)為物體的運(yùn)動(dòng)需要力來維持，A錯(cuò)誤；牛頓根據(jù)選項(xiàng)B中伽利略的正確觀點(diǎn)和選項(xiàng)C中笛卡兒的正確觀點(diǎn)，得出了選項(xiàng)D的正確觀點(diǎn)，選項(xiàng)B、C、D正確。,2.伽利略創(chuàng)造的把實(shí)驗(yàn)、假設(shè)和邏輯推理相結(jié)合的科學(xué) 方法，有力地促進(jìn)了人類科學(xué)認(rèn)識(shí)的發(fā)展。利用如圖所 示的裝置做如下實(shí)驗(yàn)：小球從左側(cè)斜面上的O點(diǎn)由靜止 釋放后沿斜面向下運(yùn)動(dòng)，并沿右側(cè)斜面上升。斜面上先 后鋪墊三種粗糙程度逐漸降低的材料時(shí)，小球沿右側(cè)斜 面上升到的最高位置依次為1、2、3。根據(jù)三次實(shí)驗(yàn)結(jié) 果的對比，可以得到的最直接的結(jié)論是 ( ),A.如果斜面光滑，小球?qū)⑸仙脚cO點(diǎn)等高的位置 B.如果小球不受力，它將一直保持勻速運(yùn)動(dòng)或靜止?fàn)顟B(tài) C.如果小球受到力的作用，它的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)將發(fā)生改變 D.小球受到的力一定時(shí)，質(zhì)量越大，它的加速度越小,【解析】選A。從實(shí)驗(yàn)可以得到，斜面的阻力越小，小球上升的位置越高，如果不受阻力，就會(huì)上升到相等的高度，其他選項(xiàng)都不是由實(shí)驗(yàn)直接得到的，A正確，B、C、D錯(cuò)誤。,【提分秘籍】 1.理解牛頓第一定律： (1)揭示了物體的慣性：不受力的作用時(shí)，一切物體總保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)。 (2)揭示了力的作用對運(yùn)動(dòng)的影響：力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因。,2.理解慣性： (1)保持“原狀”：物體在不受力或所受合外力為零時(shí)，慣性表現(xiàn)為使物體保持原來的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)(靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng))。 (2)反抗改變：物體受到外力時(shí)，慣性表現(xiàn)為抗拒運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變。慣性越大，物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)越難以被改變。,3.牛頓第一定律與牛頓第二定律的關(guān)系： (1)牛頓第一定律是以理想實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)，經(jīng)過科學(xué)抽象、歸納推理總結(jié)出來的，牛頓第二定律是實(shí)驗(yàn)定律。 (2)牛頓第一定律不是牛頓第二定律的特例，它揭示了物體運(yùn)動(dòng)的原因和力的作用對運(yùn)動(dòng)的影響；牛頓第二定律則定量指出了力和運(yùn)動(dòng)的聯(lián)系。,【加固訓(xùn)練】 飛機(jī)在迫降前應(yīng)該把機(jī)載的燃油放空；消防車在跑道上噴出了一條泡沫帶，下列說法中正確的是( ),A.放空燃油除了防止起火爆炸，同時(shí)也增加了飛機(jī)的慣性 B.放空燃油除了防止起火爆炸，同時(shí)也減小了飛機(jī)的慣性 C.噴出了一條泡沫帶是為了減小飛機(jī)所受的合力 D.噴出了一條泡沫帶是為了減小飛機(jī)所受的阻力,【解析】選B。慣性的大小只跟質(zhì)量有關(guān)，質(zhì)量越小，慣性越小，放空燃油除了防止起火爆炸，同時(shí)也減小了飛機(jī)的慣性，選項(xiàng)A錯(cuò)誤、B正確；泡沫帶是給飛機(jī)降溫的，沒有減小飛機(jī)的合力或阻力，選項(xiàng)C、D錯(cuò)誤。,考點(diǎn)2 牛頓第三定律的理解及應(yīng)用 【典題突破】 題型1 相互作用力的識(shí)別和理解 典例1 一個(gè)榔頭敲在一塊玻璃上把玻璃打碎了。對這一現(xiàn)象，下列說法正確的是 ( ),A.榔頭敲玻璃的力大于玻璃對榔頭的作用力，所以玻璃才碎裂 B.榔頭受到的力大于玻璃受到的力，只是由于榔頭能夠承受比玻璃更大的力才沒有碎裂 C.榔頭和玻璃之間的作用力應(yīng)該是等大的，只是由于榔頭能夠承受比玻璃更大的力才沒有碎裂 D.因?yàn)椴磺宄ＡШ屠祁^的其他受力情況，所以無法判斷它們之間的相互作用力的大小,【解題思維】 1.題型特征：作用力與反作用力。 2.題型解碼：作用力與反作用力一定等大、反向。 【解析】選C。作用力與反作用力一定等大、反向。但由于作用在不同的物體上，產(chǎn)生效果不同。,題型2 牛頓第三定律的應(yīng)用 典例2 一個(gè)箱子放在水平地面上，箱內(nèi)有一固定的豎直 桿，在桿上套著一個(gè)環(huán)，箱與桿的總質(zhì)量為M，環(huán)的質(zhì)量 為m，如圖所示，已知環(huán)沿桿勻加速下滑時(shí)，環(huán)與桿 間的摩擦力大小為Ff，則此時(shí)箱對地面的壓力大小 是 ( ),A.(M+m)g B.Ff+mg C.Ff+Mg D.Ff+(M+m)g,【解題思維】 1.題型特征：多個(gè)物體、多個(gè)研究對象。 2.題型解碼： 題目要求箱對地面的壓力，以箱為研究對象，求地面對箱的支持力，壓力和支持力為相互作用力，等大、反向。,【解析】選C。箱子和桿處于靜止?fàn)顟B(tài)，由力的平衡條件得，地面對箱子的支持力FN=Ff+Mg=Ff+Mg，根據(jù)牛頓第三定律，箱子對地面的壓力大小等于地面對箱子的支持力大小，則：FN=FN=Ff+Mg。故選C。,觸類旁通 一人在井下站在吊臺(tái)上，用如圖所示的定滑 輪裝置拉繩把吊臺(tái)和自己提升上來。圖中跨過滑輪的 兩段繩都認(rèn)為是豎直的且不計(jì)摩擦。吊臺(tái)的質(zhì)量m= 15 kg，人的質(zhì)量為M=55 kg，起動(dòng)時(shí)吊臺(tái)向上的加速 度是a=0.2 m/s2，求這時(shí)人對吊臺(tái)的壓力。,【解析】選人和吊臺(tái)組成的系統(tǒng)為研究對象，受力如圖所示，F(xiàn)為繩的拉力，由牛頓第二定律有： 2F-(m+M)g=(M+m)a 則拉力大小為： F= =357 N 再選人為研究對象，受力情況如圖所示， 其中FN是吊臺(tái)對人的支持力。,由牛頓第二定律得：F+FN-Mg=Ma， 故FN=M(a+g)-F=204 N。 由牛頓第三定律知，人對吊臺(tái)的壓力與 吊臺(tái)對人的支持力大小相等，方向相反， 因此人對吊臺(tái)的壓力大小為204 N， 方向豎直向下。 答案：204 N，方向豎直向下,【提分秘籍】 1.對比記憶相互作用力的特點(diǎn)： 一對平衡力與作用力、反作用力的比較：,2.口訣記憶相互作用力的特點(diǎn)： 等大、反向、共線、同時(shí)、同性、異體。,【加固訓(xùn)練】 建筑工人用圖所示的定滑輪裝置運(yùn)送建筑材料。質(zhì)量為70.0 kg的工 人站在地面上，通過定滑輪將20.0 kg的建筑材料以0.500 m/s2的加速度拉升，忽略繩子和定滑輪的質(zhì)量及定滑輪的摩擦，則工人對地面的壓力大小為(g取10 m/s2) ( ),A.510 N B.490 N C.890 N D.910 N,【解析】選B。對建筑材料進(jìn)行受力分析。根據(jù)牛頓第二定律有F-mg=ma，得繩子的拉力大小等于F=210 N，然后再對人受力分析由平衡的知識(shí)得Mg=F+FN，得FN=490 N，根據(jù)牛頓第三定律可知人對地面的壓力為490 N。故選B。,三 “轉(zhuǎn)移研究對象法”的應(yīng)用 【學(xué)科素養(yǎng)養(yǎng)成】 轉(zhuǎn)移研究對象法 核心素養(yǎng)分析：屬于分析綜合、推理論證等方法在物理領(lǐng)域的具體運(yùn)用。能根據(jù)所給的物理情境進(jìn)行轉(zhuǎn)換研究對象，使問題得到快速解決，提升科學(xué)思維中的科學(xué)推理能力。,1.應(yīng)用條件：分析某作用力時(shí)，若其受力物體的受力復(fù)雜或已知信息較少，而其反作用力的受力物體的受力較簡單或已知信息較多時(shí)，可考慮應(yīng)用轉(zhuǎn)移研究對象法。,2.應(yīng)用思路： (1)分析所求力的受力物體的受力情況和已知信息，判斷該力是否可以直接求出。 (2)若不能直接求出，則轉(zhuǎn)換研究對象，分析待求力的反作用力。 (3)求出其反作用力后，由牛頓第三定律確定待求力的大小、方向。,【典題分類突破】 典例1 (運(yùn)動(dòng)狀態(tài)相同)質(zhì)量為M的光滑圓槽放在光滑水平面上,一水平恒力F作用在其上促使質(zhì)量為m的小球靜止在圓槽上,如圖所示,則 ( ),A.小球?qū)A槽的壓力為 B.小球?qū)A槽的壓力為 C.水平恒力F變大后，如果小球仍靜止在圓槽上， 小球?qū)A槽的壓力增加 D.水平恒力F變大后，如果小球仍靜止在圓槽上， 小球?qū)A槽的壓力減小,【解析】選C。利用整體法可求得系統(tǒng)的加速度為 a= ，對小球利用牛頓第二定律可得：小球受到 圓槽的支持力為 ，由牛頓第三定律 可知只有C項(xiàng)正確。,典例2 (運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不同)如圖所示，質(zhì)量為m的物體放在質(zhì)量為M的斜面體上，物體可沿斜面體勻速下滑?，F(xiàn)用一沿斜面向下的力F推物體，使其沿斜面向下做勻加速運(yùn)動(dòng)，則水平地面對斜面體 ( ),A.無摩擦力 B.有水平向左的摩擦力 C.有水平向右的摩擦力 D.支持力大于(M+m)g,【解析】選A。水平地面對斜面體無法直接判斷，轉(zhuǎn)換 研究對象，以物體為研究對象，由物體可沿斜面體勻 速下滑可知，物體所受合力為零，斜面對物體的支持 力和摩擦力的合力與物體重力等大反向，豎直向上。 根據(jù)牛頓第三定律，物體對斜面的壓力和摩擦力的合 力豎直向下，大小與物體重力相等。用一沿斜面向下,的力F推物體后，物體對斜面的壓力和摩擦力均不變?？芍x項(xiàng)A正確；斜面體對地面壓力等于(M+m)g，B、C、D選項(xiàng)錯(cuò)誤。,【素養(yǎng)提升訓(xùn)練】 1.一質(zhì)量為m的人站在電梯中，電梯加速上升，加速 度大小為 g，g為重力加速度。人對電梯底部的壓 力為 ( ) A. mg B.2mg C.mg D. mg,【解析】選D。由牛頓第二定律得：F-mg=ma， 故F= mg，由牛頓第三定律可知，人對電梯底部 的壓力為 mg。故選D。,2.如圖， 在傾角為的固定光滑斜面上，有一用繩子拴著的長木板，木板上站著一只貓。已知木板的質(zhì)量是貓的質(zhì)量的2倍。當(dāng)繩子突然斷開時(shí)，貓立即沿著板向上跑，以保持其相對斜面的位置不變，則此時(shí)木板沿斜面下滑的加速度為 ( ),A. sin B.gsin C. gsin D.2gsin,【解析】選C。對貓由平衡條件：Ff =mgsin 對木板由牛頓第二定律：Ff+2mgsin=2ma 由牛頓第三定律：Ff=Ff 得a= gsin，故選C。,3.如圖所示，條形磁鐵放在水平桌面上，在其左上方固定一根長直導(dǎo)線，導(dǎo)線與磁鐵垂直，當(dāng)給導(dǎo)線通以垂直紙面向外的電流，則 ( ),A.磁鐵對桌面壓力減小，且受到桌面向左的摩擦力作用 B.磁鐵對桌面壓力減小，且受到桌面向右的摩擦力作用 C.磁鐵對桌面壓力增大，且受到桌面向左的摩擦力作用 D.磁鐵對桌面壓力增大，且受到桌面向右的摩擦力作用,【解析】選B。根據(jù)左手定則，磁鐵對電流的作用力斜向右下，根據(jù)牛頓第三定律，電流對磁鐵的作用力應(yīng)該斜向左上，再分析磁鐵的受力，易知通電后桌面對磁鐵的摩擦力向右，桌面對磁鐵的支持力減小。故B正確。,4.如圖所示，兩塊小磁鐵質(zhì)量均為0.5 kg，A磁鐵用輕質(zhì)彈簧吊在天花板上，B磁鐵在A正下方的地板上，彈簧的原長L0=10 cm，勁度系數(shù)k=100 N/m。當(dāng)A、B均處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)，彈簧的長度為L=11 cm。