第1講 牛頓第一定律 牛頓第三定律

1、第第1講講 牛頓第一定律牛頓第一定律 牛頓第三定律牛頓第三定律【自主學(xué)習(xí)】【自主學(xué)習(xí)】第第1講講 牛頓第一定律牛頓第一定律 牛頓第三定律牛頓第三定律(本講對應(yīng)學(xué)生用書第3335頁) 考綱解讀考綱解讀1. 理解牛頓第一定律的內(nèi)容和意義;知道什么是慣性及慣性的表現(xiàn)和決定因素.2. 理解牛頓第三定律的含義;知道一對作用力與一對平衡力的特點(diǎn),能應(yīng)用牛頓第三定律解決實(shí)際問題. 基礎(chǔ)梳理基礎(chǔ)梳理1. 牛頓第一定律(1) 內(nèi)容:一切物體總保持勻速直線運(yùn)勻速直線運(yùn)動動狀態(tài)或靜止靜止?fàn)顟B(tài),直到有外力迫使它改變這種狀態(tài)為止.(2) 意義:指出了力不是維持物體速度速度的原因,而是產(chǎn)生加速度加速度的原因;指出了一切物

2、體都具有慣性.(3) 伽利略理想實(shí)驗(yàn)是牛頓第一定律的基礎(chǔ).2. 慣性:物體保持勻速直線運(yùn)動狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)的性質(zhì).(1) 慣性是物體的固有固有屬性,與物體是否受力及運(yùn)動狀態(tài)無關(guān)無關(guān).(2) 質(zhì)量是慣性大小的量度,質(zhì)量大的物體慣性大大,質(zhì)量小的物體慣性小小.(3) 當(dāng)物體不受力或受力為零時(shí),慣性表現(xiàn)為保持原來的運(yùn)動狀態(tài);當(dāng)物體受力不為零時(shí),慣性表現(xiàn)為改變物體運(yùn)動狀態(tài)的難易程度.3. 牛頓第三定律(1) 作用力和反作用力:兩個(gè)物體之間的作用總是相互相互的,一個(gè)物體對另一個(gè)物體施加了力,另一個(gè)物體一定同時(shí)對這個(gè)物體施加了施加了力力.力是物體與物體間的相互作用,物體間相互作用的這一對力通常叫做作用力和反

3、作用力.(2) 內(nèi)容:兩物體之間的作用力與反作用力總是大小相等相等,方向相反相反,作用在同一條直線上同一條直線上.4. 力學(xué)中的三個(gè)基本基本物理量是:質(zhì)量、長度、時(shí)間;其國際單位制基本基本單位是千克、米、秒.【要點(diǎn)導(dǎo)學(xué)】【要點(diǎn)導(dǎo)學(xué)】 要點(diǎn)要點(diǎn)1 對牛頓第一定律和慣性的理解對牛頓第一定律和慣性的理解1. 牛頓第一定律(1) 牛頓第一定律是在可靠的實(shí)驗(yàn)事實(shí)基礎(chǔ)上經(jīng)過科學(xué)的邏輯推理得出的結(jié)論.(2) 牛頓第一定律揭示了力和運(yùn)動的關(guān)系.力不是維持物體運(yùn)動的原因,而是改變物體運(yùn)動狀態(tài)的原因,即力是產(chǎn)生加速度的原因.2. 慣性(1) 物體的慣性與物體是否受力、怎樣受力無關(guān),與物體是否運(yùn)動、怎樣運(yùn)動及所處的

4、地理位置無關(guān),只與物體的質(zhì)量有關(guān).(2) 物體在不受外力或所受的合外力為零時(shí),慣性表現(xiàn)為使物體保持原來的運(yùn)動狀態(tài)(靜止或勻速直線運(yùn)動);物體受到外力時(shí),慣性表現(xiàn)為運(yùn)動狀態(tài)改變的難易程度.(3) 慣性不是力,慣性與力是兩個(gè)截然不同的概念.【典題演示【典題演示1】 (多選) 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)動狀態(tài)才會改變B. 伽利略通過“理想實(shí)驗(yàn)”得出結(jié)論結(jié)論:運(yùn)動必具有一定的速度,如果它不受力,它將以這一速度永遠(yuǎn)運(yùn)動下去C. 笛卡兒指出:如果運(yùn)動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,既不停下來也不偏離原來的方向D. 牛頓認(rèn)為

5、,物體都具有保持原來勻速直線運(yùn)動狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)的性質(zhì)解析解析 答案答案 BCD【典題演示【典題演示2】 (多選)在水平的路面上有一輛勻速行駛的小車,車上固定一盛滿水的碗.現(xiàn)突然發(fā)現(xiàn)碗中的水灑出,水灑出的情況如圖所示,則關(guān)于小車在此種情況下的運(yùn)動,下列說法中正確的是( )A. 小車勻速向左運(yùn)動B. 小車可能突然向左加速C. 小車可能突然向左減速D. 小車可能突然向右減速解析解析 原來水和小車相對靜止以共同速度運(yùn)動,水突然向右灑出有兩種可能: 原來小車向左運(yùn)動,突然加速,碗中水由于慣性保持原速度不變,故相對碗向右灑出. 原來小車向右運(yùn)動,突然減速,碗中水由于慣性保持原速度不變,相對于碗向右灑出,故

6、B、D正確.答案答案 BD 要點(diǎn)要點(diǎn)2 對牛頓第三定律的理解對牛頓第三定律的理解作用力和反作用力的關(guān)系為:1、四同同大小 同直線 同性質(zhì) 同存在2、三不同（1）不同向（2）不同點(diǎn)作用力和反作用力作用在兩個(gè)物體上,力的作用點(diǎn)不同（3）不同效果作用力和反作用力在兩個(gè)物體上的作用效果不同3、三無關(guān)（1）與物體的種類無關(guān)（2）與相互作用的兩物體的運(yùn)動狀態(tài)無關(guān)（3）與是否與另外的物體相互作用無關(guān) 在受力分析問題中,如果不便于分析物體所受的某些力,則可以通過其反作用力來求解,牛頓第三定律將起到非常重要的轉(zhuǎn)換研究對象的作用,使得我們分析問題的思路更靈活、更開闊.例如求人從高處跳下落地瞬間對地面的平均作用力,

7、可以通過求落地瞬間地面對人的平均作用力來實(shí)現(xiàn).【典題演示【典題演示3】 在水平地面上的一名滑板運(yùn)動員雙腳站在滑板上以一定的速度向前滑行,在橫桿前起跳并越過桿,從而使人與滑板分別從桿的上下通過,假設(shè)人和滑板運(yùn)動過程中受到的各種阻力忽略不計(jì),運(yùn)動員能順利完成該動作,最終仍能落在滑板上原來的位置.要使這個(gè)表演成功,在起跳的過程中( ) A. 運(yùn)動員雙腳對滑板的作用力方向豎直向上B. 運(yùn)動員對滑板的作用力大小等于運(yùn)動員的重力C. 跳起之前運(yùn)動員只受兩個(gè)力作用D. 滑板對運(yùn)動員的作用力方向向上偏前解析解析 答案答案 C 要點(diǎn)要點(diǎn)3 相互作用力與平衡力的比較相互作用力與平衡力的比較一、不同點(diǎn)1、受力物體作

8、用力與反作用力：作用在兩個(gè)相互作用的物體上一對平衡力作用在同一物體上2、依賴關(guān)系作用力與反作用力：同時(shí)產(chǎn)生,同時(shí)消失,相互依存,不可單獨(dú)存在一對平衡力：無依賴關(guān)系,撤除一個(gè),另一個(gè)可依然存在,只是不再平衡3、疊加性作用力與反作用力：兩力作用效果不可抵消,不可疊加,不可求合力一對平衡力：兩力作用效果可相互抵消,可疊加,可求合力,合力為零4、力的性質(zhì)作用力與反作用力：一定是同性質(zhì)的力一對平衡力：可以是同性質(zhì)的力,也可以不是同性質(zhì)的力二、相同點(diǎn)大小相等、方向相反、作用在同直線上 【典題演示【典題演示4】 用質(zhì)量不計(jì)的輕繩L1和L2將M、N兩重物懸掛起來,則正確的是( ) A. L1對M的拉力和L2對

9、M的拉力是一對平衡力B. L2對M的拉力和L2對N的拉力是一對作用力與反作用力C. L1對M的拉力和M對L1的拉力是一對平衡力D. L2對N的拉力和N對L2的拉力是一對作用力和反作用力解析解析 答案答案 D 要點(diǎn)要點(diǎn)4 對伽利略理想實(shí)驗(yàn)的理解對伽利略理想實(shí)驗(yàn)的理解 亞里士多德認(rèn)為:力是維持物體運(yùn)動的原因.理想斜面實(shí)驗(yàn)說明:在水平面上運(yùn)動的物體之所以會停下來,是因?yàn)槭艿侥Σ磷枇Φ木壒?伽利略理想斜面實(shí)驗(yàn)非常重要,為牛頓第一定律提供了實(shí)驗(yàn)依據(jù).【典題演示【典題演示5】 伽利略設(shè)想了一個(gè)理想實(shí)驗(yàn): 減小第二個(gè)斜面的傾角,小球在這斜面上仍然要達(dá)到原來的高度.兩個(gè)對接的斜面,讓靜止的小球沿一個(gè)斜面滾下,

10、小球?qū)L上另一個(gè)斜面.如果沒有摩擦,小球?qū)⑸仙皆瓉磲尫艜r(shí)的高度.繼續(xù)減小第二個(gè)斜面的傾角,最后使它成水平面,小球要沿水平面做持續(xù)的勻速運(yùn)動.正確的是( )A. 順序,是事實(shí),說明物體運(yùn)動離不開力的作用B. 順序,是事實(shí),說明物體運(yùn)動不需要力來維持C. 順序,是事實(shí),說明在不考慮摩擦力時(shí)小球機(jī)械能守恒D. 順序,是事實(shí),說明小球?qū)⑦\(yùn)動到與釋放時(shí)相同的高度解析解析 答案答案 B【隨堂驗(yàn)收】【隨堂驗(yàn)收】 1. 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,并沿右側(cè)斜面上升.斜面上先

11、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)動或靜止?fàn)顟B(tài)C. 如果小球受到力的作用,它的運(yùn)動狀態(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解析 題目中給出斜面上鋪墊三種粗糙程度逐漸降低的材料,小球的位置逐漸升高,不難想象,當(dāng)斜面絕對光滑時(shí),小球在斜面上運(yùn)動沒有能量損失,可以上升到與O點(diǎn)等高的位置,這是可以得到的直接結(jié)論,A正確,B、C、D盡管也正確,但不是本實(shí)驗(yàn)得到的直接結(jié)論,故錯誤.答案答案

12、 A2. 下列關(guān)于牛頓第一定律以及慣性概念的說法中,正確的是( )A. 牛頓第一定律說明,只有不受外力的物體才保持勻速直線運(yùn)動狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)B. 物體運(yùn)動狀態(tài)發(fā)生變化則物體一定受到力的作用C. 慣性定律與慣性的實(shí)質(zhì)是相同的D. 物體的運(yùn)動不需要力來維持,但物體的運(yùn)動速度越大時(shí)其慣性也越大解析解析 當(dāng)物體所受的合力為零時(shí),物體也可以處于勻速直線運(yùn)動狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài),故A錯誤;由牛頓第一定律可知,力是改變物體運(yùn)動狀態(tài)的原因,故B正確;慣性是物體保持原有運(yùn)動狀態(tài)不變的一種性質(zhì),慣性定律(即牛頓第一定律)則反映物體在一定條件下的運(yùn)動規(guī)律,C錯誤;雖然物體的運(yùn)動不需要力來維持,但物體的慣性與運(yùn)動速度大小無

13、關(guān),D錯誤.答案答案 B3. 粗糙的水平地面上有一只木箱,現(xiàn)用一水平力拉木箱勻速前進(jìn),則( )A. 拉力與地面對木箱的摩擦力是一對作用力與反作用力B. 木箱對地面的壓力與地面對木箱的支持力是一對平衡力C. 木箱對地面的壓力與地面對木箱的支持力是一對作用力與反作用力D. 木箱對地面的壓力與木箱受到的重力是一對平衡力解析解析 拉力與地面對木箱的摩擦力作用在同一個(gè)物體上,是一對平衡力,所以A錯誤;木箱對地面的壓力與地面對木箱的支持力是一對作用力與反作用力,故B錯誤,C正確;木箱對地面的壓力與木箱受到的重力方向相同,作用在兩個(gè)物體上,不是一對平衡力,D錯誤.答案答案 C4. 汽車?yán)宪囋谒降缆飞涎?/p>

14、著直線加速行駛.根據(jù)牛頓運(yùn)動定律,下列說法中正確的是( )A. 汽車能拉著拖車加速前進(jìn),是因?yàn)槠嚴(yán)宪嚨牧Υ笥谕宪嚴(yán)嚨牧. 加速前進(jìn)時(shí),汽車對拖車的拉力大小與拖車對汽車的拉力大小相等C. 汽車先對拖車施加拉力,然后才產(chǎn)生拖車對汽車的拉力D. 汽車對拖車的拉力大小與拖車所受地面對它的摩擦力大小相等解析解析 汽車?yán)宪嚰铀偾斑M(jìn),汽車對拖車的拉力大于拖車所受地面對它的摩擦力,根據(jù)牛頓第三定律,汽車?yán)宪嚨牧Φ扔谕宪嚴(yán)嚨牧?且同時(shí)產(chǎn)生,故B正確.答案答案 B5. (多選)課間休息時(shí),一位男生跟一位女生在課桌上掰手腕比力氣,結(jié)果男生把女生的手腕壓倒在桌面上.這個(gè)過程中作用于雙方的力的關(guān)系,

15、正確的說法是( )A. 男生掰女生手腕的力一定比女生掰男生手腕的力大B. 男生掰女生手腕的力與女生掰男生手腕的力一樣大C. 男生掰女生手腕的力一定大于女生臂膀提供給自己手腕的力D. 男生掰女生手腕的力與女生臂膀提供給自己手腕的力一樣大解析解析 男生掰女生手腕的力與女生掰男生手腕的力是一對作用力和反作用力,女生臂膀提供給自己手腕的力一定小于男生掰女生手腕的力,B、C正確.答案答案 BC6. 將重均為G的兩個(gè)磁環(huán)A、B先后套在光滑的木支架上,并使兩磁環(huán)相對面的極性相同,此時(shí)可以看到上方的磁環(huán)A“懸浮”在空中,如圖所示.設(shè)磁環(huán)B對木支架底座的壓力為F1;B對A的排斥力為F2,關(guān)于這些力的大小關(guān)系正確

16、的是( )A. F12G,F2=G B. F1=2G,F2=GC. F12G,F2G D. F1=2G,F2G解析解析 對于磁環(huán)A,受到重力G和磁環(huán)B對磁環(huán)A的排斥力F2,根據(jù)平衡條件可知,F2=G;對于磁環(huán)B,受到重力G、磁環(huán)A對磁環(huán)B的排斥力F2及木支架底座對磁環(huán)B的支持力F1的作用,根據(jù)平衡條件得,F1=F2+G,根據(jù)作用力與反作用力關(guān)系知F1=F2+G,則有F1=2G,選項(xiàng)B正確.答案答案 B 【課后檢測】【課后檢測】一、 單項(xiàng)選擇題1. (2014蘇州調(diào)研)正確的是( B)A. 牛頓發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律并測出引力常數(shù)B. 伽利略通過實(shí)驗(yàn)和合理的外推提出質(zhì)量并不是影響落體運(yùn)動快慢的原因C

17、. 亞里士多德通過理想實(shí)驗(yàn)提出力并不是維持物體運(yùn)動的原因D. 在國際單位制中，力學(xué)的基本單位是牛頓、米和秒2. (2016洛陽模擬)關(guān)于物體的運(yùn)動狀態(tài)和其所受外力的關(guān)系，下列說法中正確的是(D )A. 力是維持物體運(yùn)動的原因B. 物體受到的合力為零時(shí)，它一定處于靜止?fàn)顟B(tài)C. 物體的運(yùn)動方向一定與它所受的合力的方向相同D. 物體受到不為零的合力作用時(shí)，它的運(yùn)動狀態(tài)一定發(fā)生變化3. 阿波羅登月火箭在脫離地球飛向月球的過程中，飛船內(nèi)宇航員通過無線電與在家中上小學(xué)的兒子湯姆通話.宇航員:“湯姆，我們現(xiàn)在已關(guān)閉火箭上所有推動機(jī)，正向月球飛去.”湯姆:“你們關(guān)閉了所有推動機(jī)，那么靠什么力量推動火箭向前運(yùn)動

18、?”宇航員猶豫了半天，說:“我想大概是伽利略在推動飛船向前運(yùn)動吧.”若不計(jì)星球?qū)鸺淖饔昧?，錯誤的是( B )A. 湯姆問話所體現(xiàn)的物理思想是“力是維持物體運(yùn)動的原因”B. 宇航員答話所體現(xiàn)的物理思想是“力是維持物體運(yùn)動的原因”C. 宇航員答話所體現(xiàn)的物理思想是“物體運(yùn)動不需要力來維持”D. 宇航員答話的真實(shí)意思是火箭正依靠慣性飛行4. (2014無錫調(diào)研)機(jī)車A拉著一節(jié)車廂B沿水平軌道向右勻速行駛時(shí)，下列說法中正確的是( C)A. A拉B的力與B拉A的力是一對平衡力B. A拉B的力與B拉A的力是一對不同種類的力C. A拉B的力與地面對B的阻力是一對平衡力D. A拉B的力與地面對B的阻力是一

19、對作用力與反作用力5. 一只封閉的小箱子，自重為G，內(nèi)有一只重為G0的小蜜蜂，箱子放在水平地面上，正確的是( D )A. 若小蜜蜂在箱子內(nèi)水平勻速飛行，箱子對地面的壓力等于GB. 若小蜜蜂在箱子內(nèi)豎直向上勻速飛行，箱子對地面的壓力大于G+G0C. 若小蜜蜂在箱子內(nèi)豎直向下勻速飛行，箱子對地面的壓力小于G+G0D. 若小蜜蜂在箱子內(nèi)傾斜向上勻速飛行，箱子對地面的壓力等于G+G06. 在一輛表面光滑的小車上，有質(zhì)量分別為 m1、 m2的兩個(gè)小球(m1 m2)隨車一起勻速運(yùn)動.當(dāng)車停止時(shí)，如不考慮其他阻力，設(shè)車足夠長，則兩個(gè)小球(B ) A. 一定相碰 B. 一定不相碰C. 不一定相碰 D. 難以確

20、定是否相碰，因?yàn)椴恢≤嚨倪\(yùn)動方向7. 做勻速直線運(yùn)動的小車上水平放置一密閉的裝有水的瓶子，瓶內(nèi)有一氣泡，如圖所示.當(dāng)小車突然停止運(yùn)動時(shí)，氣泡相對于瓶子將( B ) A. 向前運(yùn)動 B. 向后運(yùn)動C. 無相對運(yùn)動 D. 無法判斷8. 如圖所示，一個(gè)劈形物體M，各面均光滑，放在固定的斜面上，上表面水平，在上表面放一個(gè)光滑小球m，劈形物體從靜止開始釋放，則小球在碰到斜面前的運(yùn)動軌跡是( B) A. 沿斜面向下的直線 B. 豎直向下的直線C. 無規(guī)則曲線 D. 拋物線二、 多項(xiàng)選擇題9. 重球系于易斷的線DC下端，重球下再系一根同樣的線BA，下列說法中正確的是 ( AC ) A. 在線的A端慢慢增加

21、拉力，結(jié)果CD拉斷B. 在線的A端慢慢增加拉力，結(jié)果AB線拉斷C. 在線的A端突然猛力一拉，結(jié)果AB線拉斷D. 在線的A端突然猛力一拉，結(jié)果CD線拉斷【解析】【解析】在線的A端慢慢增加拉力,使得重球有足夠的時(shí)間發(fā)生向下的微小位移,以至拉力T2逐漸增大,這個(gè)過程進(jìn)行得如此緩慢可以認(rèn)為重球始終處于受力平衡狀態(tài),即 T2=T1+mg,隨著T1增大,T2也增大,且總是上端繩先達(dá)到極限程度,故CD繩被拉斷,A正確;若在A端突然猛力一拉,因?yàn)橹厍蛸|(zhì)量很大,力的作用時(shí)間又極短,故重球向下的位移極小,以至于上端繩未來得及發(fā)生相應(yīng)的伸長,T1已先達(dá)到極限強(qiáng)度,故AB繩先斷,選項(xiàng)C也正確.10. 跳高運(yùn)動員從地面跳起， 在這一過程中(BC )A. 地面對運(yùn)動員的支持力大于運(yùn)動員對地面的壓力B. 運(yùn)動員對地面的壓力大于運(yùn)動員受到的重力C. 地面對運(yùn)動員的支持力大于運(yùn)動員受到的重力D. 運(yùn)動員對