高考物理一輪復習-3.1-牛頓運動定律課件-新人教版

1、 牛頓運動定律是力學乃至整個物理學的根本規(guī)律，是動力學的根底，應用牛頓運動定律解決兩類動力學問題及平衡類問題是高考中的必考內(nèi)容。在高考命題中常常結合彈簧及實際問題進行考查。綜合性題目的考查趨向于用牛頓運動定律解決生活、科技、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)等諸多問題，同時注重電場、磁場的聯(lián)系，貫徹“從生活走向物理，從物理走向科技的新課程理念。主題內(nèi)容要求說明牛頓運動定律牛頓運動定律、牛頓定律的應用超重和失重共點力的平衡實驗：驗證牛頓運動定律第三章 牛 頓 運 動 定 律第一頁，編輯于星期五：七點 五十六分。 牛頓運動定律及其應用是高中物理知識的核心內(nèi)容，它與運動學知識結合起來是解決運動與力的問題的一個重要方法和觀點

2、，必然會成為高考的主要考點和命題熱點，因此，必須高度重視本章知識的復習穩(wěn)固和應用訓練，強化的方法和方面有： (1)全面正確理解牛頓運動定律及意義，理解慣性、超重和失重等現(xiàn)象，使根本知識得到全面穩(wěn)固和深化。 (2)靈活運用隔離法和整體法，分析物體受力情況，求解加速度相等的連接體問題，重視瞬時加速度的分析計算，熟練應用正交分解法列方程計算有關問題。 (3)綜合運用牛頓運動定律和運動學公式分析、解決多個階段的運動問題，選取結合圖象、圖表信息的新穎的與生活、生產(chǎn)、科技、實際相聯(lián)系的問題進行訓練，開拓思路、視野，提高推理能力，構建物理模型的能力，應用數(shù)學知識綜合分析，解決運動與力的關系的問題的能力。第二

3、頁，編輯于星期五：七點 五十六分。 1.慣性的表現(xiàn)形式：物體的慣性總是以保持“原狀或?qū)埂案淖儍煞N形式表現(xiàn)出來的。 (1)物體在不受外力或所受的合外力為零時，慣性表現(xiàn)為使物體保持原來的運動狀態(tài)不變(靜止或勻速直線運動)。 (2)物體受到外力時，慣性表現(xiàn)為運動狀態(tài)改變的難易程度。慣性大，物體運動狀態(tài)難以改變；慣性小，物體運動狀態(tài)容易改變。 2.慣性是物體的固有屬性，一切物體都具有慣性。慣性大小的唯一量度是物體的質(zhì)量，物體的質(zhì)量越大，慣性就越大。慣性與物體是否受力、怎樣受力無關，與物體是否運動、怎樣運動無關，與物體所處的地理位置無關。 3.慣性不是一種力。慣性大小反映了改變物體運動狀態(tài)的難易程度。

4、物體的慣性越大，它的運動狀態(tài)越難以改變。 4.外力作用于物體上能使物體的運動狀態(tài)改變，但不能認為克服或改變了物體的慣性。 5.慣性與慣性定律的實質(zhì)是不同的。 (1)慣性是物體保持原有運動狀態(tài)不變的一種性質(zhì)，與物體是否受力、受力的大小無關。 (2)慣性定律(牛頓第一定律)那么反映物體在一定條件下的運動規(guī)律。要點一 對慣性的理解學案1 牛頓運動定律第三頁，編輯于星期五：七點 五十六分。1.以下說法中正確的選項是( ) A.物體所受的力越大，它的慣性越大 B.物體勻速運動時，存在慣性；物體變速運動時， 不存在慣性 C.靜止的火車啟動時速度變化緩慢，是因為物體 靜止時慣性大 D.物體的慣性大小只與物體

5、的質(zhì)量有關，與其他 因素無關D體驗應用第四頁，編輯于星期五：七點 五十六分。要點二 牛頓第一定律的理解 1.明確慣性的概念 牛頓第一定律揭示了物體所具有的一個重要屬性慣性，即物體總保持勻速直線運動狀態(tài)或靜止狀態(tài)的性質(zhì)。 2.揭示了力的本質(zhì) 牛頓第一定律對力的本質(zhì)進行了定義：力是改變物體運動狀態(tài)的原因，不是維持物體運動狀態(tài)的原因。例如，運動的物體逐漸減速直至停止，不是因為不受力，而是因為受到了阻力。 3.揭示了不受力作用時物體的運動規(guī)律 牛頓第一定律描述的只是一種理想狀態(tài)，而實際中不受外力作用的物體是不存在的，當物體受外力作用，但所受合力為零時，其作用效果跟不受外力作用時相同。因此，我們可以把理

6、想情況下的“不受外力作用理解為實際情況中的“所受合外力為零。 4.牛頓第一定律不是實驗定律 牛頓第一定律是不受任何外力作用下的理想化情況，無法用實驗直接驗證。牛頓第一定律是以伽利略的“理想實驗為根底，將實驗結論經(jīng)過科學抽象、歸納推理而總結出來的。因此，牛頓第一定律是來源于大量實驗的根底之上的一個理想實驗定律，是一種科學的抽象思維方法，它并不是實驗定律。第五頁，編輯于星期五：七點 五十六分。2.16世紀末，伽利略用實驗和推理，推翻了已在歐洲流行了 近兩千年的亞里士多德關于力和運動的理論，開啟了物理 學開展的新紀元。在以下說法中，與亞里士多德觀點相反 的是( ) A.四匹馬拉的車比兩匹馬拉的車跑得

7、快，這說明物體受的 力越大，速度就越大 B.一個運動的物體，如果不再受力了，它總會逐漸停下來， 這說明，靜止狀態(tài)才是物體長時間不受力時的“自然狀態(tài) C.兩物體從同一高度自由下落，較重的物體下落較快 D.一個物體維持勻速直線運動，不需要受力D體驗應用第六頁，編輯于星期五：七點 五十六分。要點三 牛頓第二定律的深刻理解同向性公式F=ma是矢量式，任一時刻，F(xiàn)與a總同向瞬時性a與F對應同一時刻，即a為某時刻的加速度時，F(xiàn)為該時刻物體所受的合外力因果性F是產(chǎn)生加速度a的原因,加速度a是F作用的效果同一性有三層意思：(1)加速度a也是相對同一個慣性系的(一般指地面)；(2)F=ma中，F(xiàn)、m、a對應同一

8、個物體或同一個系統(tǒng)；(3)F=ma公式中，各量統(tǒng)一使用國際單位獨立性(1)作用于物體上的每一個力各自產(chǎn)生的加速度都滿足F=ma(2)物體的實際加速度等于每個力產(chǎn)生的加速度的矢量和(3)分力和加速度在各個方向上的分量也滿足F=ma，即Fx=max，F(xiàn)y=may局限性(1)只適用于宏觀、低速運動的物體，不適用于微觀、高速運動的粒子。(2)物體的加速度必須是相對于地面靜止或勻速直線運動的參考系(慣性系)而言的第七頁，編輯于星期五：七點 五十六分。3.在粗糙的水平面上，物體在水平推力作用下由靜止開始做 勻加速直線運動，作用一段時間后，將水平推力逐漸減小 到零，那么在水平推力逐漸減小到零的過程中( )

9、A.物體速度逐漸減小，加速度逐漸減小 B.物體速度逐漸增大，加速度逐漸減小 C.物體速度先增大后減小，加速度先增大后減小 D.物體速度先增大后減小，加速度先減小后增大D體驗應用第八頁，編輯于星期五：七點 五十六分。 1.作用力、反作用力與平衡力的區(qū)別與物體形態(tài)無關與相互作用的兩物體的運動狀態(tài)無關與是否有另外的物體相互作用無關名師支招： (1)一對相互作用力和一對平衡力的最直觀的區(qū)別是看作用點，一對平衡力的作用點在同一物體上，一對作用力和反作用力的作用點分別在兩個物體上。 (2)高考常在一些綜合題中考查牛頓第三定律，如求某一個力時，可以先求出它的反作用力，再根據(jù)牛頓第三定律求出此力。內(nèi)容作用力和

10、反作用力二力平衡受力物體作用在兩個相互作用的物體上作用在同一物體上依賴關系相互依存，不可單獨存在無依賴關系，撤除一個，另一個依然存在，只是不再平衡疊加性兩力作用效果不可抵消，不可疊加，不可求合力兩力作用效果可相互抵消，可疊加，可求合力，合力為零力的性質(zhì)一定是同性質(zhì)的力可以是同種性質(zhì)的力，也可以不是要點四 牛頓第三定律的理解(1)四同(2)三異同大小同時產(chǎn)生、變化、消失同性質(zhì)同一直線反向異體不同效果(3)三無關 2.作用力和反作用力的關系可總結為“四同、三異、三無關第九頁，編輯于星期五：七點 五十六分。4.跳高運發(fā)動蹬地后跳起，在運發(fā)動用力蹬地起跳的過程 中( ) A.運發(fā)動對地面的作用力大于地

11、面對運發(fā)動的支持力 B.運發(fā)動對地面的作用力大小等于地面對運發(fā)動的支持 力大小 C.運發(fā)動所受重力與支持力平衡 D.運發(fā)動所受的合力不一定向上B體驗應用第十頁，編輯于星期五：七點 五十六分。 【解析】速度大小的變化情況取決于加速度的方向與速度方向的關系，當兩者同向時小球做加速運動，當兩者反向時小球做減速運動；而加速度是由合外力決定的，所以對小球進行受力分析成為解答此題的關鍵，小球接觸彈簧上端后受兩個力作用：豎直向下的重力和豎直向上的彈力。 在接觸后的開始階段，重力大于彈力，合力豎直向下，因為彈力(F=kx)不斷增大，所以合力不斷減小，故加速度也不斷減小，由于加速度與速度同向，因此速度不斷變大。

12、 當彈力增大到與重力大小相等時，合外力為零，加速度為零，速度到達最大(此位置叫平衡位置，是兩個階段的轉(zhuǎn)折點)。 后一階段，即小球到達上述平衡位置之后，由于慣性，小球繼續(xù)向下運動，此時彈力大于重力，合外力豎直向上，且逐漸變大，因而加速度逐漸變大，方向豎直向上，小球做減速運動，當速度逐漸減小到零時，到達最低點，彈簧壓縮量最大(注意：小球不會停在最低點，還會豎直向上運動，請同學們分析以后的運動情況)。 綜上所述，小球向下壓縮彈簧的運動過程中，合力方向是先向下后向上，其大小是先變小后變大，加速度a與F合的變化情況相同，速度v的方向始終豎直向下，先變大后變小。【例1】如圖3-1-2所示，自由落下的小球，

13、從接觸豎直放置的彈簧開始到彈簧的壓縮量最大的過程中，小 球的速度及所受的合外力的變化情況是( ) A.合力變小，速度變小 B.合力變小，速度變大 C.合力先變小后變大，速度先變大后變小 D.合力先變大后變小，速度先變小后變大熱點一 加速度和合外力的瞬時關系圖3-1-2 【名師支招】分析運動物體的加速度及速度變化情況，往往從分析物體受力情況入手，據(jù)F=ma知，物體的加速度的變化情況，由物體的合力決定，而速度變化情況取決于速度與加速度是否同向，同向時，速度不斷增大；反向時，速度不斷減小。C第十一頁，編輯于星期五：七點 五十六分。 1【答案】 gsin gtan如圖3-1-3(a)(b)所示，圖中細

14、線均不可伸長，物體均處于平衡狀態(tài)。如果突然把兩水平細線剪斷，求剪斷瞬間小球A、B的加速度怎樣？(角)圖3-1-3第十二頁，編輯于星期五：七點 五十六分?！纠?】如圖3-1-4，一輛有動力驅(qū)動的小車上有一水平放置的彈簧，其左端固定在 小車上，右端與一小球相連，設在某一段時間內(nèi)小球與小車相對靜止且彈簧處 于壓縮狀態(tài)，假設忽略小球與小車間的摩擦力，那么在此段時間內(nèi)小車可能是( ) A.向右做加速運動 B.向右做減速運動 C.向左做加速運動 D.向左做減速運動 【名師支招】(1)物體所受合力的方向決定了其加速度的方向，只要有合力，不管速度是大、是小、或是零，都有加速度，只有合力為零時，加速度才能為零。

15、一般情況下，合力與速度無必然的聯(lián)系。 (2)合力與速度同向時，物體加速，反之減速。 (3)力與運動的關系：力是改變物體運動狀態(tài)的原因，即：力加速度速度變化(運動狀態(tài)變化)。 物體所受到的合力決定了物體當時加速度的大小，而加速度的大小決定了單位時間內(nèi)速度的變化量的大小。加速度大小與速度大小無必然的聯(lián)系。 【解析】對小球水平方向受到向右的彈簧彈力FN，由牛頓第二定律可知，小球必定具有向右的加速度，小球與小車相對靜止，故小車可能向右加速運動或向左減速運動。A D圖3-1-4熱點二 利用牛頓第二定律判斷物體的運動第十三頁，編輯于星期五：七點 五十六分。 2如圖3-1-5所示，位于光滑固定斜面上的小物塊

16、P受到一水平向右的推力F的作用。物塊P沿斜面加速下滑，現(xiàn)保持F的方向不變，使其減小，那么加速度( )A.一定變小B.一定變大C.一定不變D.可能變小，可能變大，也可能不變B圖3-1-5第十四頁，編輯于星期五：七點 五十六分?！纠?】一個箱子放在水平地面上，箱內(nèi)有一固定的豎直桿，在 桿上套著一個環(huán)，箱與桿的質(zhì)量為M，環(huán)的質(zhì)量為m，如圖 3-1-6所示。環(huán)沿桿勻加速下滑時，環(huán)與桿間的摩擦力大 小為f，那么此時箱對地面的壓力大小為多少？ 【名師支招】題目要求的是對地面的壓力，作用在地面上，但選地面不便分析。而根據(jù)牛頓第三定律，以箱子為研究對象可以直接求出它的反作用力。通過求反作用力來求作用力，這是牛頓第三定律的重要用法。 【解析】環(huán)在豎直方向上受力情況如圖3-1-7(甲)所示，受重力mg及箱子的桿給它的豎直向上的摩擦力f，根據(jù)牛頓第三定律，環(huán)應給桿一個豎直向下的摩擦力f，故箱子豎直方向上受力圖如圖3-1-7(乙)所示，受重力Mg，地面對它的支持力FN，及環(huán)給它的摩擦力f，由于箱子處于平衡狀態(tài)，可得FN=f+Mg。根據(jù)牛頓第三定律，箱子給地面的壓力大小等于地面給箱子的彈力。所以FN=f+Mg?！敬鸢浮縡+Mg圖3-1-6圖3-1-7熱點三 牛頓第