(新高考)高考物理一輪復(fù)習(xí)教案第3章第1講《牛頓運(yùn)動(dòng)定律的理解》(含詳解)

考情分析本章內(nèi)容是高考的重點(diǎn)，單獨(dú)考查的題目多為選擇題，與直線運(yùn)動(dòng)、曲線運(yùn)動(dòng)、電磁學(xué)等知識(shí)結(jié)合的題目多為計(jì)算題。重要考點(diǎn)1.牛頓運(yùn)動(dòng)定律及其應(yīng)用(Ⅱ)2．超重和失重(Ⅰ)實(shí)驗(yàn)四：探究加速度與物體受力、物體質(zhì)量的關(guān)系考點(diǎn)解讀1.從近幾年的高考考點(diǎn)分布知道，本章主要考查考生能否準(zhǔn)確理解牛頓運(yùn)動(dòng)定律的意義，能否熟練應(yīng)用牛頓第二定律、牛頓第三定律和受力分析解決運(yùn)動(dòng)和力的問題，以及對(duì)超重和失重現(xiàn)象的理解，對(duì)牛頓第二定律的驗(yàn)證方法和驗(yàn)證原理的掌握。2．高考命題中有關(guān)本章內(nèi)容的題型有選擇題、實(shí)驗(yàn)題、計(jì)算題。高考試題往往綜合牛頓運(yùn)動(dòng)定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律進(jìn)行考查，考題中注重與電場(chǎng)、磁場(chǎng)的滲透，并常常與生活、科技、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)等實(shí)際問題相聯(lián)系。3．本章內(nèi)容含有中學(xué)物理的基本規(guī)律和核心知識(shí)，在整個(gè)物理學(xué)中占有非常重要的地位，且為高考命題的重點(diǎn)和熱點(diǎn)，考查和要求的程度往往較高。第1講牛頓運(yùn)動(dòng)定律的理解知識(shí)點(diǎn)牛頓第一定律Ⅱ1．牛頓第一定律(1)內(nèi)容：一切物體總保持eq\x(\s\up1(01))勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或eq\x(\s\up1(02))靜止?fàn)顟B(tài)，除非作用在它上面的力迫使它eq\x(\s\up1(03))改變這種狀態(tài)。(2)意義①揭示了物體的固有屬性：一切物體都有eq\x(\s\up1(04))慣性，因此牛頓第一定律也被叫作eq\x(\s\up1(05))慣性定律。②揭示了力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系：力不是eq\x(\s\up1(06))維持物體運(yùn)動(dòng)的原因，而是eq\x(\s\up1(07))改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因，即力是產(chǎn)生eq\x(\s\up1(08))加速度的原因。(3)適用范圍：慣性參考系。如果在一個(gè)參考系中，一個(gè)不受力的物體會(huì)保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)，這樣的參考系叫作慣性參考系，簡(jiǎn)稱慣性系。2．慣性(1)定義：物體具有保持原來eq\x(\s\up1(09))勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或eq\x(\s\up1(10))靜止?fàn)顟B(tài)的性質(zhì)。(2)慣性的兩種表現(xiàn)①物體不受外力作用時(shí)，其慣性表現(xiàn)在保持靜止或eq\x(\s\up1(11))勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。②物體受外力作用時(shí)，其慣性表現(xiàn)在反抗運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的eq\x(\s\up1(12))改變。(3)量度：eq\x(\s\up1(13))質(zhì)量是慣性大小的唯一量度，eq\x(\s\up1(14))質(zhì)量大的物體慣性大，eq\x(\s\up1(15))質(zhì)量小的物體慣性小。(4)普遍性：慣性是物體的eq\x(\s\up1(16))固有屬性，一切物體都具有慣性，與物體的運(yùn)動(dòng)情況和受力情況eq\x(\s\up1(17))無關(guān)(選填“有關(guān)”或“無關(guān)”)。知識(shí)點(diǎn)牛頓第二定律Ⅱ單位制Ⅰ1.牛頓第二定律(1)內(nèi)容：物體加速度的大小跟它受到的eq\x(\s\up1(01))作用力成正比，跟它的eq\x(\s\up1(02))質(zhì)量成反比，加速度的方向跟eq\x(\s\up1(03))作用力的方向相同。(2)表達(dá)式：F＝kma，當(dāng)F、m、a單位采用國(guó)際單位制時(shí)k＝eq\x(\s\up1(04))1，F(xiàn)＝eq\x(\s\up1(05))ma。(3)適用范圍①牛頓第二定律只適用于eq\x(\s\up1(06))慣性參考系。②牛頓第二定律只適用于eq\x(\s\up1(07))宏觀物體(相對(duì)于分子、原子)、eq\x(\s\up1(08))低速運(yùn)動(dòng)(遠(yuǎn)小于光速)的情況。2．單位制、基本單位、導(dǎo)出單位(1)單位制：eq\x(\s\up1(09))基本單位和eq\x(\s\up1(10))導(dǎo)出單位一起組成了一個(gè)單位制。①基本量：在物理學(xué)中，只要選定幾個(gè)物理量的單位，就能夠利用物理量之間的關(guān)系推導(dǎo)出其他物理量的單位，這些被選定的物理量叫作基本量。②基本單位：基本量的單位。力學(xué)中的基本量有三個(gè)，它們是eq\x(\s\up1(11))質(zhì)量、eq\x(\s\up1(12))時(shí)間、eq\x(\s\up1(13))長(zhǎng)度，它們的單位千克、秒、米就是基本單位。③導(dǎo)出量和導(dǎo)出單位：由eq\x(\s\up1(14))基本量根據(jù)物理關(guān)系推導(dǎo)出來的其他物理量叫作導(dǎo)出量，推導(dǎo)出來的相應(yīng)單位叫作導(dǎo)出單位。(2)國(guó)際單位制的基本單位物理量名稱物理量符號(hào)單位名稱單位符號(hào)長(zhǎng)度l米m質(zhì)量m千克(公斤)kg時(shí)間t秒s電流I安[培]A熱力學(xué)溫度T開[爾文]K物質(zhì)的量n，(ν)摩[爾]mol發(fā)光強(qiáng)度I，(IV)坎[德拉]cd知識(shí)點(diǎn)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eq\x(\s\up1(01))相互的。當(dāng)一個(gè)物體對(duì)另一個(gè)物體施加了力，后一個(gè)物體一定同時(shí)對(duì)前一個(gè)物體也施加了力。物體間相互作用的這一對(duì)力，通常叫作作用力和反作用力。2．內(nèi)容兩個(gè)物體之間的作用力和反作用力總是大小eq\x(\s\up1(02))相等，方向eq\x(\s\up1(03))相反，作用在eq\x(\s\up1(04))同一條直線上。3．表達(dá)式：F＝－F′。4．意義：建立了相互作用的物體之間的聯(lián)系，體現(xiàn)了作用力與反作用力的相互依賴關(guān)系。一堵點(diǎn)疏通1．牛頓第一定律是根據(jù)實(shí)驗(yàn)得到的定律，可以通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。()2．環(huán)繞地球運(yùn)動(dòng)的宇宙飛船處于完全失重狀態(tài)，沒有慣性。()3．汽車速度越大，剎車時(shí)越難停下來，表明物體的速度越大，其慣性越大。()4．牛頓第一定律是牛頓第二定律的特例。()5．先有作用力，然后才有反作用力。()6．人走在松軟土地上下陷時(shí)，人對(duì)地面的壓力大于地面對(duì)人的支持力。()7．大小相等，方向相反，作用在同一直線上，而且作用在兩個(gè)物體上的兩個(gè)力一定是作用力與反作用力。()8．力的單位是牛頓，簡(jiǎn)稱牛，也屬于基本單位。()9．物理公式不僅確定了物理量之間的數(shù)量關(guān)系，同時(shí)也確定了物理量間的單位關(guān)系。()答案1.×2.×3.×4.×5.×6.×7.×8．×9.√二對(duì)點(diǎn)激活1．(人教版必修第一冊(cè)·P82·T1改編)(多選)下列對(duì)牛頓第一定律和慣性的分析正確的是()A．飛機(jī)投彈時(shí)，如果當(dāng)目標(biāo)在飛機(jī)的正下方時(shí)投下炸彈，則能擊中目標(biāo)B．地球自西向東自轉(zhuǎn)，人向上跳起來后，還會(huì)落到原地C．安全帶的作用是防止汽車剎車時(shí)人由于具有慣性仍向前運(yùn)動(dòng)而發(fā)生危險(xiǎn)D．向上拋出的物體，在空中向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，肯定受到了向上的作用力答案BC解析飛機(jī)投下的炸彈由于慣性做平拋運(yùn)動(dòng)，所以目標(biāo)在正下方時(shí)投彈不能擊中，A錯(cuò)誤；地球自西向東轉(zhuǎn)，人向上跳起后，由于慣性人也跟地球一起從西向東運(yùn)動(dòng)，故人仍落到原地，B正確；緊急剎車時(shí)，汽車停止運(yùn)動(dòng)，人由于慣性仍向前運(yùn)動(dòng)，容易撞傷，所以系上安全帶對(duì)人起到保護(hù)作用，C正確；向上拋出的物體，由于慣性，在空中繼續(xù)向上運(yùn)動(dòng)，而不是受到向上的作用力，D錯(cuò)誤。2．(多選)關(guān)于力學(xué)單位制，以下說法中正確的是()A．kg、m/s、N等單位為導(dǎo)出單位B．kg、m、s都是基本單位C．牛頓第二定律的表達(dá)式F＝kma，式中各物理量取國(guó)際單位時(shí)k＝1D．在國(guó)際單位制中，質(zhì)量的單位可以是kg，也可以是g答案BC解析kg為基本單位，故A錯(cuò)誤；kg、m、s是國(guó)際單位制中的基本單位，故B正確；F＝kma中質(zhì)量m取“kg”、a取“m/s2”、F取“N”時(shí)k3.(人教版必修第一冊(cè)·P65·拓展學(xué)習(xí)改編)(多選)用計(jì)算機(jī)輔助實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)(DIS)做驗(yàn)證牛頓第三定律的實(shí)驗(yàn)，把兩個(gè)測(cè)力探頭的掛鉤鉤在一起，向相反方向拉動(dòng)，觀察顯示器屏幕上出現(xiàn)的結(jié)果(如圖所示)，分析兩個(gè)力傳感器的相互作用隨著時(shí)間變化的曲線，以下結(jié)論正確的是()A．作用力與反作用力同時(shí)產(chǎn)生B．作用力與反作用力作用在同一物體上C．作用力與反作用力大小相等D．作用力與反作用力的合力為零答案AC解析作用力與反作用力總是大小相等、方向相反，分別作用在兩個(gè)物體上，同時(shí)產(chǎn)生、同時(shí)消失，故A、C正確，B錯(cuò)誤；作用力與反作用力作用在兩個(gè)物體上，不能求合力，故D錯(cuò)誤。考點(diǎn)1牛頓第一定律的理解對(duì)牛頓第一定律的四點(diǎn)說明(1)明確慣性的概念：牛頓第一定律揭示了一切物體所具有的一種固有屬性——慣性。(2)揭示力的本質(zhì)：力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因，而不是維持物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因。(3)理想化狀態(tài)：牛頓第一定律描述的是物體不受力時(shí)的狀態(tài)，而物體不受力的情形是不存在的。在實(shí)際情況中，如果物體所受的合力等于零，與物體不受力時(shí)的表現(xiàn)是相同的。(4)與牛頓第二定律的關(guān)系：牛頓第一定律和牛頓第二定律是相互獨(dú)立的。力是如何改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的問題由牛頓第二定律來回答。牛頓第一定律是經(jīng)過科學(xué)抽象、歸納推理總結(jié)出來的，而牛頓第二定律是一條實(shí)驗(yàn)定律。例1(2020·內(nèi)蒙古呼和浩特市高三質(zhì)量普查調(diào)研)伽利略理想斜面實(shí)驗(yàn)是16世紀(jì)力學(xué)發(fā)展的重要起點(diǎn)，如圖，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不同的材料時(shí)，小球沿右側(cè)斜面上升的最高位置依次為圖中1、2、3，根據(jù)三次實(shí)驗(yàn)結(jié)果的對(duì)比，可以得到最直接的結(jié)論是()A．斜面的粗糙程度越低，小球上升的位置越高，如果斜面光滑，則小球能夠到達(dá)與O點(diǎn)等高處B．如果小球受力平衡，它將一直保持勻速直線運(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．如果小球受力一定，質(zhì)量越大時(shí)，它的加速度越小(1)小球受到的阻力越小，小球上升的位置越高還是越低？提示：越高。(2)直接結(jié)論包括推理過程后的結(jié)論嗎？提示：不包括。嘗試解答選A。由實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知，斜面的粗糙程度越低，小球上升的位置越高，如果斜面光滑，小球不會(huì)有能量損失，將上升到與O點(diǎn)等高的位置，故A正確；根據(jù)題中三次實(shí)驗(yàn)結(jié)果的對(duì)比，不能直接得到B、C項(xiàng)結(jié)論，D項(xiàng)結(jié)論與本實(shí)驗(yàn)無關(guān)，故B、C、D錯(cuò)誤。牛頓第一定律的應(yīng)用技巧(1)應(yīng)用牛頓第一定律分析實(shí)際問題時(shí)，要把生活感受和理論問題聯(lián)系起來深刻認(rèn)識(shí)力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系，正確理解力不是維持物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因，克服生活中一些錯(cuò)誤的直觀印象，建立正確的思維習(xí)慣。(2)如果物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生改變，則物體必然受到不為零的合力作用。因此，判斷物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)是否改變，以及如何改變，應(yīng)先分析物體所受的合力情況。[變式1－1](2020·安徽省濉溪縣高三第一次教學(xué)質(zhì)量檢測(cè))(多選)以下短文摘自上個(gè)世紀(jì)美國(guó)報(bào)紙上的一篇小文章：阿波羅登月火箭在離開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)閉火箭上所有發(fā)動(dòng)機(jī)，正向月球飛去?！睖罚骸澳銈冴P(guān)閉了所有發(fā)動(dòng)機(jī)，那么靠什么力量推動(dòng)火箭向前運(yùn)動(dòng)飛向月球？”宇航員猶豫了半天，說：“我想大概是伽利略在推動(dòng)火箭向前運(yùn)動(dòng)吧?！比舨挥?jì)星球?qū)鸺淖饔昧?，由上述材料可知，下列說法中正確的是()A．湯姆的問話所體現(xiàn)的物理思想是“力是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因”B．宇航員的回答所體現(xiàn)的物理思想是“力是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因”C．宇航員的回答所體現(xiàn)的物理思想是“物體的運(yùn)動(dòng)不需要力來維持”D．宇航員的回答的真實(shí)意思是火箭正在依靠慣性飛行答案ACD解析湯姆認(rèn)為火箭運(yùn)動(dòng)一定需要力來推動(dòng)，所體現(xiàn)的物理思想是“力是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因”，故A正確；宇航員認(rèn)為物體的運(yùn)動(dòng)不需要力來維持，火箭靠慣性飛行，體現(xiàn)了伽利略的研究思想，故B錯(cuò)誤，C、D正確。[變式1－2]某同學(xué)為了取出如圖所示羽毛球筒中的羽毛球，一手拿著球筒的中部，另一手用力擊打羽毛球筒的上端，則()A．此同學(xué)無法取出羽毛球B．羽毛球會(huì)從筒的下端出來C．羽毛球筒向下運(yùn)動(dòng)過程中，羽毛球受到向上的摩擦力才會(huì)從上端出來D．該同學(xué)是在利用羽毛球的慣性答案D解析羽毛球筒被手擊打后迅速向下運(yùn)動(dòng)，而羽毛球具有慣性要保持原來的靜止?fàn)顟B(tài)，所以會(huì)從筒的上端出來，羽毛球筒受到羽毛球?qū)λ蛏系哪Σ亮?，而羽毛球受到筒?duì)它向下的摩擦力，故D正確，A、B、C錯(cuò)誤。考點(diǎn)2牛頓第二定律的理解牛頓第二定律的性質(zhì)例2(多選)下列說法正確的是()A．對(duì)靜止在光滑水平面上的物體施加一個(gè)水平力，在力剛作用瞬間，物體立即獲得加速度B．物體由于做加速運(yùn)動(dòng)，所以才受合力作用C．F＝ma是矢量式，a的方向與F的方向相同，與速度方向無關(guān)D．物體所受合力減小，加速度一定減小，而速度不一定減小(1)a由什么決定？提示：由a＝eq\f(F,m)知a由合力F和質(zhì)量m共同決定。(2)a變小v一定變小嗎？提示：不一定，當(dāng)a與v同向時(shí)v變大；當(dāng)a與v反向時(shí)v變小。嘗試解答選ACD。由于物體的加速度與合力是瞬時(shí)對(duì)應(yīng)關(guān)系，因此在力剛作用瞬間，物體會(huì)立即獲得加速度，A正確；根據(jù)因果關(guān)系，合力是產(chǎn)生加速度的原因，即物體由于受合力作用，才會(huì)產(chǎn)生加速度，B錯(cuò)誤；牛頓第二定律F＝ma是矢量式，a的方向與F的方向相同，與速度方向無關(guān)，C正確；由牛頓第二定律知物體所受合力減小，加速度一定會(huì)減小，而速度的變化由加速度和初速度共同決定，不一定會(huì)減小，D正確。合力、速度、加速度間的關(guān)系(1)在質(zhì)量一定時(shí)，物體的加速度由合力決定。合力大小決定加速度大小，合力方向決定加速度方向。合力恒定，加速度恒定；合力變化，加速度變化。(2)做直線運(yùn)動(dòng)的物體，只要速度和加速度方向相同，速度就增大；只要速度和加速度方向相反，速度就減小。[變式2]如圖所示，一木塊在光滑水平面上受一個(gè)恒力F作用而運(yùn)動(dòng)，前方固定一個(gè)輕質(zhì)彈簧，當(dāng)木塊接觸彈簧后，下列判斷正確的是()A．木塊將立即做勻減速直線運(yùn)動(dòng)B．木塊將立即做變減速直線運(yùn)動(dòng)C．在彈簧彈力大小等于恒力F時(shí)，木塊的速度最大D．在彈簧壓縮量最大時(shí)，木塊的加速度為零答案C解析木塊剛接觸彈簧時(shí)彈簧的形變量較小，彈力小于F，木塊依舊做加速運(yùn)動(dòng)，只有彈力大于F之后，木塊才減速，故A、B錯(cuò)誤，C正確；當(dāng)彈簧壓縮量最大時(shí)，彈力大于F，彈力與恒力F的合力不為零，因此木塊的加速度不為零，故D錯(cuò)誤?？键c(diǎn)3牛頓第三定律的理解與應(yīng)用1.作用力與反作用力的“六同、三異、二無關(guān)”(1)“六同”：①大小相同；②性質(zhì)相同；③同一直線；④同時(shí)產(chǎn)生；⑤同時(shí)變化；⑥同時(shí)消失。(2)“三異”：①方向不同；②受力物體不同；③產(chǎn)生效果不同。(3)“二無關(guān)”：①與物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無關(guān)；②與是否和另外物體相互作用無關(guān)。2．一對(duì)平衡力和一對(duì)作用力與反作用力的比較一對(duì)平衡力作用力與反作用力相同點(diǎn)大小相等、方向相反、作用在同一條直線上不同點(diǎn)作用對(duì)象同一個(gè)物體兩個(gè)相互作用的不同物體作用時(shí)間不一定同時(shí)產(chǎn)生、同時(shí)變化、同時(shí)消失一定同時(shí)產(chǎn)生、同時(shí)變化、同時(shí)消失力的性質(zhì)不一定相同一定相同作用效果可相互抵消不可抵消例3引體向上是同學(xué)們經(jīng)常做的一項(xiàng)健身運(yùn)動(dòng)。該運(yùn)動(dòng)的規(guī)范動(dòng)作是：兩手正握單杠，由懸垂開始，上拉時(shí)，下顎須超過單杠面；下放時(shí)，兩臂放直，不能曲臂。如圖所示，這樣上拉下放，重復(fù)動(dòng)作，達(dá)到健身的目的。關(guān)于做引體向上動(dòng)作時(shí)人的受力，以下判斷正確的是()A．在加速上拉過程中，單杠對(duì)人的作用力大于人對(duì)單杠的作用力B．在加速下放過程中，單杠對(duì)人的作用力與人對(duì)單杠的作用力大小相等C．懸垂靜止時(shí)，單杠對(duì)人的作用力與人對(duì)單杠的作用力是一對(duì)平衡力D．在加速下放過程中，某瞬間人可能不受力的作用(1)一對(duì)作用力與反作用力的特點(diǎn)是什么？提示：分別作用在兩個(gè)物體上，并且總是大小相等、方向相反、作用在同一直線上。(2)一對(duì)平衡力的特點(diǎn)是什么？提示：作用在同一物體上，并且總是大小相等、方向相反、作用在同一直線上。嘗試解答選B。無論是上拉過程、下放過程，還是懸垂靜止時(shí)，單杠對(duì)人的作用力總與人對(duì)單杠的作用力大小相等，是一對(duì)相互作用力，與人的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無關(guān)，A、C錯(cuò)誤，B正確；在加速下放過程中，人始終受重力的作用，故D錯(cuò)誤。應(yīng)用牛頓第三定律應(yīng)注意的問題(1)對(duì)于任何物體，在任何條件下，牛頓第三定律都是成立的。不能錯(cuò)誤地認(rèn)為只有物體受力平衡時(shí)，牛頓第三定律才成立。(2)作用力與反作用力雖然等大反向，但因所作用的物體不同，所產(chǎn)生的效果往往不同。(3)作用力與反作用力是兩個(gè)物體間的相互作用力，不牽扯第三個(gè)物體。[變式3－1](多選)如圖所示，用水平力F把一個(gè)物體緊壓在豎直墻壁上靜止，下列說法中正確的是()A．水平力F跟墻壁對(duì)物體的彈力是一對(duì)作用力與反作用力B．物體的重力跟墻壁對(duì)物體的靜摩擦力是一對(duì)平衡力C．水平力F與物體對(duì)墻壁的壓力是一對(duì)作用力與反作用力D．物體對(duì)墻壁的壓力與墻壁對(duì)物體的彈力是一對(duì)作用力與反作用力答案BD解析水平力F跟墻壁對(duì)物體的彈力作用在同一物體上，大小相等、方向相反，且作用在同一條直線上，是一對(duì)平衡力，A錯(cuò)誤；物體在豎直方向上受豎直向下的重力以及墻壁對(duì)物體豎直向上的靜摩擦力的作用，因物體處于靜止?fàn)顟B(tài)，故這兩個(gè)力是一對(duì)平衡力，B正確；水平力F作用在物體上，而物體對(duì)墻壁的壓力作用在墻壁上，這兩個(gè)力不是一對(duì)平衡力，也不是一對(duì)相互作用力，C錯(cuò)誤；物體對(duì)墻壁的壓力與墻壁對(duì)物體的彈力是兩個(gè)物體間的一對(duì)相互作用力，是一對(duì)作用力與反作用力，D正確。[變式3－2]下列說法正確的是()A．起重機(jī)用鋼索加速吊起貨物時(shí)，鋼索對(duì)貨物的力大于貨物對(duì)鋼索的力B．子彈能射入木塊是因?yàn)樽訌棇?duì)木塊的力大于木塊對(duì)子彈的阻力C．大人與小孩相撞時(shí)，大人對(duì)小孩的撞擊力大于小孩對(duì)大人的撞擊力D．將圖釘按入木板，圖釘對(duì)木板的力和木板對(duì)圖釘?shù)牧Υ笮∈窍嗟鹊拇鸢窪解析鋼索對(duì)貨物的力與貨物對(duì)鋼索的力是一對(duì)作用力與反作用力，總是大小相等，A錯(cuò)誤；子彈對(duì)木塊的力與木塊對(duì)子彈的力是一對(duì)作用力與反作用力，總是大小相等，B錯(cuò)誤；大人對(duì)小孩的撞擊力與小孩對(duì)大人的撞擊力是一對(duì)作用力與反作用力，總是大小相等，C錯(cuò)誤；圖釘對(duì)木板的力和木板對(duì)圖釘?shù)牧κ且粚?duì)作用力與反作用力，總是大小相等，D正確。思想方法3牛頓第三定律在受力分析中的妙用1．方法概述在對(duì)物體進(jìn)行受力分析時(shí)，如果不便于分析物體受到的某些力，則可以通過分析其反作用力來解決問題，牛頓第三定律將起到非常重要的轉(zhuǎn)換研究對(duì)象的作用，使得我們對(duì)問題的分析思路更靈活、更寬闊。2．常見類型物體與地面(或其他受力未知的物體)相互作用，求物體對(duì)地面(或其他物體)的作用力。3．解題思路(1)根據(jù)所求問題應(yīng)用整體法或隔離法選擇研究對(duì)象。(2)根據(jù)牛頓第三定律轉(zhuǎn)換研究對(duì)象，進(jìn)行受力分析?！镜漕}例證】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f，則此時(shí)箱對(duì)地面的壓力大小為()A．Mg＋f B.Mg－fC．Mg＋mg D.Mg－mg[解析]環(huán)在豎直方向上受重力及桿給它的豎直向上的摩擦力f，受力情況如圖甲所示，根據(jù)牛頓第三定律，環(huán)應(yīng)給桿一個(gè)豎直向下的摩擦力f′，故箱子與桿整體豎直方向上受重力Mg、地面對(duì)它的支持力N及環(huán)給它的摩擦力f′，受力情況如圖乙所示，由于箱子處于平衡狀態(tài)，可得N＝f′＋Mg＝f＋Mg。根據(jù)牛頓第三定律，箱子對(duì)地面的壓力大小等于地面對(duì)箱子的支持力大小，即N′＝Mg＋f，故A正確。[答案]A名師點(diǎn)睛題中箱對(duì)地面的壓力作用在地面上，因不能以地面為研究對(duì)象，這時(shí)必須轉(zhuǎn)換研究對(duì)象，先以箱為研究對(duì)象，求地面對(duì)箱的支持力，再通過牛頓第三定律求箱對(duì)地面的壓力。而求地面對(duì)箱的支持力時(shí)，要先分析箱的受力；求環(huán)對(duì)桿的摩擦力時(shí)，也要轉(zhuǎn)換研究對(duì)象，先以環(huán)為研究對(duì)象，求桿對(duì)環(huán)的摩擦力，再通過牛頓第三定律求環(huán)對(duì)桿的摩擦力?！踞槍?duì)訓(xùn)練】(多選)如圖，一個(gè)人站在水平地面上的長(zhǎng)木板上用力F向右推箱子，木板、人、箱子均處于靜止?fàn)顟B(tài)，三者的質(zhì)量均為m，重力加速度為g，則()A．箱子對(duì)木板的摩擦力方向向右B．木板對(duì)地面的摩擦力方向向左C．木板對(duì)地面的壓力大小為3mgD．若人用斜向下的力推箱子，則木板對(duì)地面的壓力會(huì)大于3mg答案AC解析以箱子為研究對(duì)象，水平方向上，木板對(duì)箱子的摩擦力與人推箱子的力平衡，所以，木板對(duì)箱子的摩擦力方向向左，根據(jù)牛頓第三定律，箱子對(duì)木板的摩擦力方向向右，A正確；以木板、人、箱子整體為研究對(duì)象，地面對(duì)木板的支持力與整體所受的重力平衡，所以地面對(duì)木板的支持力大小為3mg，根據(jù)牛頓第三定律，木板對(duì)地面的壓力大小為3mg，C正確，D錯(cuò)誤；以木板、人、箱子整體為研究對(duì)象，地面對(duì)木板的摩擦力為0，所以木板對(duì)地面的摩擦力為0，B錯(cuò)誤。1．(2016·全國(guó)卷Ⅰ)(多選)一質(zhì)點(diǎn)做勻速直線運(yùn)動(dòng)?，F(xiàn)對(duì)其施加一恒力，且原來作用在質(zhì)點(diǎn)上的力不發(fā)生改變，則()A．質(zhì)點(diǎn)速度的方向總是與該恒力的方向相同B．質(zhì)點(diǎn)速度的方向不可能總是與該恒力的方向垂直C．質(zhì)點(diǎn)加速度的方向總是與該恒力的方向相同D．質(zhì)點(diǎn)單位時(shí)間內(nèi)速率的變化量總是不變答案BC解析由題意知此恒力即為質(zhì)點(diǎn)所受合外力，若原速度與該恒力在一條直線上，則質(zhì)點(diǎn)做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，質(zhì)點(diǎn)單位時(shí)間內(nèi)速率的變化量總是不變的；若原速度與該恒力不在一條直線上，則質(zhì)點(diǎn)做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)，速度與恒力間夾角逐漸減小，質(zhì)點(diǎn)單位時(shí)間內(nèi)速度的變化量是不變的，但速率的變化量是變化的，A、D兩項(xiàng)錯(cuò)誤，B項(xiàng)正確；由牛頓第二定律知，質(zhì)點(diǎn)加速度的方向總與該恒力方向相同，C項(xiàng)正確。2.(2017·上海高考)如圖，在勻強(qiáng)電場(chǎng)中，懸線一端固定于地面，另一端拉住一個(gè)帶電小球，使之處于靜止?fàn)顟B(tài)。忽略空氣阻力，當(dāng)懸線斷裂后，小球?qū)⒆?)A．曲線運(yùn)動(dòng) B.勻速直線運(yùn)動(dòng)C．勻加速直線運(yùn)動(dòng) D.變加速直線運(yùn)動(dòng)答案C解析在懸線斷裂前，小球受重力、電場(chǎng)力和懸線拉力作用而處于平衡狀態(tài)，故重力與電場(chǎng)力的合力與拉力等大反向。懸線斷裂后，小球所受重力與電場(chǎng)力的合力大小、方向均不變，故小球?qū)⒀卦瓉響揖€拉力的反方向做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，C正確。3．(2017·上海高考)一碗水置于火車車廂內(nèi)的水平桌面上。當(dāng)火車向右做勻減速運(yùn)動(dòng)時(shí)，水面形狀接近于圖()答案A解析(方法一)當(dāng)火車向右做勻減速運(yùn)動(dòng)時(shí)，碗內(nèi)的水由于慣性，保持原來較大的速度向右運(yùn)動(dòng)，則只有圖A所示的情形符合要求，故A正確。(方法二)“微元體”的選取由于液體內(nèi)任一部分所受合力水平向左，故可在液體內(nèi)部任意位置取一個(gè)立方體，則右側(cè)面處的壓強(qiáng)必大于左側(cè)面處的壓強(qiáng)，由液體的壓強(qiáng)公式p＝ρgh可知，液體內(nèi)同一水平線上各點(diǎn)從左到右距液面高度依次增大，故A正確。4.(2016·上海高考)如圖，頂端固定著小球的直桿固定在小車上，當(dāng)小車向右做勻加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，球所受合外力的方向沿圖中的()A．OA方向 B.OB方向C．OC方向 D.OD方向答案D解析當(dāng)小車向右做勻加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，其加速度的方向水平向右，由牛頓第二定律可知，小球所受合外力的方向水平向右，即沿圖中OD方向，D正確，A、B、C錯(cuò)誤。5．(2020·福建省福清市高三線上教學(xué)質(zhì)量檢測(cè))新型冠狀病毒在顯微鏡下的形狀如圖所示，它的大小在納米的數(shù)量級(jí)下。根據(jù)我們高中所學(xué)內(nèi)容，下列選項(xiàng)中屬于國(guó)際單位制基本單位的是()A．長(zhǎng)度 B.mC.nm D.m/s答案B解析國(guó)際單位制規(guī)定了七個(gè)基本物理量，分別為長(zhǎng)度(m)、質(zhì)量(kg)、時(shí)間(s)、熱力學(xué)溫度(K)、電流(A)、發(fā)光強(qiáng)度(cd)、物質(zhì)的量(mol)，它們的國(guó)際單位是基本單位，而由基本量根據(jù)物理關(guān)系推導(dǎo)出來的其他物理量的單位叫作導(dǎo)出單位。A項(xiàng)的長(zhǎng)度是基本物理量，B項(xiàng)的m是國(guó)際單位制基本單位，C項(xiàng)的nm是非國(guó)際單位制單位，D項(xiàng)的m/s是導(dǎo)出單位，故B正確，A、C、D錯(cuò)誤。

時(shí)間：40分鐘滿分：100分一、選擇題(本題共10小題，每小題7分，共70分。其中1～7題為單選，8～10題為多選)1．(2020·安徽省廬巢七校聯(lián)盟第三次聯(lián)考)下列說法正確的是()A．牛頓認(rèn)為力是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因B．牛頓第一定律、牛頓第二定律都可以通過實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證C．國(guó)際單位制中，kg、m、N是三個(gè)基本單位D．根據(jù)速度定義式v＝eq\f(Δx,Δt)，當(dāng)Δt→0時(shí)，eq\f(Δx,Δt)就可以表示物體在該時(shí)刻的瞬時(shí)速度答案D解析牛頓認(rèn)為力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因，而不是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因，A錯(cuò)誤；牛頓第二定律可以通過實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證，牛頓第一定律不可以通過實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證，B錯(cuò)誤；國(guó)際單位制中，kg、m是基本單位，N是導(dǎo)出單位，C錯(cuò)誤；根據(jù)速度定義式v＝eq\f(Δx,Δt)，當(dāng)Δt→0時(shí)，eq\f(Δx,Δt)就可以表示物體在該時(shí)刻的瞬時(shí)速度，D正確。2．(2020·四川省成都市一診)圖示情景中，小球相對(duì)于水平桌面向后運(yùn)動(dòng)的原因是()A．小球突然失去慣性B．動(dòng)車突然向前加速C．動(dòng)車突然向前減速D．動(dòng)車做勻速直線運(yùn)動(dòng)的速度很大答案B解析小球突然相對(duì)水平桌面向后運(yùn)動(dòng)，是因?yàn)閯?dòng)車突然向前加速，因?yàn)閼T性，小球會(huì)保持原來的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，所以會(huì)相對(duì)于水平桌面向后運(yùn)動(dòng)，故B正確。3．(2020·福建省三明市高三(下)5月質(zhì)量檢查)愛因斯坦曾經(jīng)設(shè)計(jì)了一個(gè)真空中的理想實(shí)驗(yàn)，在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中，當(dāng)電梯(內(nèi)部為真空)相對(duì)于地球靜止時(shí)，封閉在電梯里的觀察者發(fā)現(xiàn)，從手中釋放的蘋果和羽毛落到電梯底板上；當(dāng)電梯做自由落體運(yùn)動(dòng)時(shí)，觀察者發(fā)現(xiàn)，從手中釋放的蘋果和羽毛會(huì)停在空中而不下落。下列關(guān)于這一實(shí)驗(yàn)的說法正確的是()A．電梯相對(duì)地球靜止時(shí)，釋放后的蘋果比羽毛先落到電梯底板B．電梯做自由落體運(yùn)動(dòng)時(shí)，釋放后的蘋果和羽毛受到的合力為零C．以自由下落的電梯為參考系，牛頓第二定律是成立的D．在自由下落的電梯里，觀察者不能僅從蘋果和羽毛的運(yùn)動(dòng)現(xiàn)象判斷引力是否存在答案D解析電梯相對(duì)地球靜止時(shí)，由于不受空氣阻力，釋放后的蘋果和羽毛均做自由落體運(yùn)動(dòng)，故二者同時(shí)落到電梯底板上，A錯(cuò)誤；電梯做自由落體運(yùn)動(dòng)時(shí)，釋放后的蘋果和羽毛同樣只受重力作用，B錯(cuò)誤；牛頓第二定律成立的條件是必須在慣性參考系中，即選擇靜止或做勻速直線運(yùn)動(dòng)的物體為參考系，而自由下落的電梯不是慣性參考系，因此以自由下落的電梯為參考系，牛頓第二定律是不成立的，C錯(cuò)誤；由于自由下落的電梯不是慣性參考系，牛頓第二定律不成立，則觀察者不能僅憑此時(shí)蘋果和羽毛的運(yùn)動(dòng)現(xiàn)象判斷兩個(gè)物體的受力情況，D正確。4.(2020·福建省莆田市第一聯(lián)盟體高三(上)期末)一皮帶傳送裝置如圖所示，輕彈簧一端固定，另一端連接一個(gè)質(zhì)量為m的滑塊，已知滑塊與皮帶之間存在摩擦?，F(xiàn)將滑塊輕放在皮帶上，彈簧恰好處于自然長(zhǎng)度且軸線水平。若在彈簧從自然長(zhǎng)度到第一次達(dá)到最長(zhǎng)的過程中，滑塊始終未與皮帶達(dá)到共速，則在此過程中滑塊的速度和加速度變化情況是()A．速度增大，加速度增大B．速度增大，加速度減小C．速度先增大后減小，加速度先增大后減小D．速度先增大后減小，加速度先減小后增大答案D解析滑塊始終未與皮帶達(dá)到共速，則滑塊始終受到皮帶對(duì)它向左的滑動(dòng)摩擦力μmg。開始時(shí)，彈簧彈力小于摩擦力，滑塊向左做加速運(yùn)動(dòng)，對(duì)滑塊，由牛頓第二定律有：μmg－kx＝ma，在滑塊運(yùn)動(dòng)過程中摩擦力不變，彈力增大，所以滑塊的加速度減小，滑塊先做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)；當(dāng)彈力增大到大于摩擦力時(shí)，有：kx－μmg＝ma，隨彈力的增大，滑塊的加速度增大，滑塊做加速度增大的減速運(yùn)動(dòng)，直到速度減小為零，彈簧最長(zhǎng)，故A、B、C錯(cuò)誤，D正確。5．如圖所示，質(zhì)量為m的木塊在質(zhì)量為M的長(zhǎng)木板上以加速度a水平向右加速滑行，長(zhǎng)木板與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ1，木塊與長(zhǎng)木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ2，若長(zhǎng)木板仍處于靜止?fàn)顟B(tài)，則長(zhǎng)木板對(duì)地面的摩擦力大小和方向一定為()A．μ1(m＋M)g，向左 B.μ2mg，向右C．μ2mg＋ma，向右 D.μ1mg＋μ2Mg，向左答案B解析長(zhǎng)木板處于靜止?fàn)顟B(tài)，水平方向受兩個(gè)力：木塊對(duì)長(zhǎng)木板向右的滑動(dòng)摩擦力，大小為f1＝μ2mg，地面對(duì)長(zhǎng)木板向左的靜摩擦力f2，據(jù)平衡條件得f2＝f1＝μ2mg，根據(jù)牛頓第三定律，長(zhǎng)木板對(duì)地面的摩擦力大小為μ2mg，方向向右，故B正確。6.(2020·福建省師范大學(xué)附屬中學(xué)高三上學(xué)期期中)如圖所示，一輛有驅(qū)動(dòng)力的小車上有一水平放置的彈簧，其左端固定在小車上，右端與一質(zhì)量為1kg的物塊相連。物塊和小車一起向右勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，彈簧處于壓縮狀態(tài)，彈簧彈力大小為2N。若小車開始向右加速運(yùn)動(dòng)，加速度大小為4m/s2，則物塊受到的摩擦力的大小與勻速時(shí)比較()A．不變 B.變大C．變小 D.以上三種情況均有可能答案A解析物塊與小車一起向右勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，物塊受力平衡，水平方向物塊受向右的彈力和向左的摩擦力，大小相等，為：f1＝2N，所以物塊與小車間的最大靜摩擦力至少為：fm＝2N，當(dāng)小車開始向右加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，假設(shè)物塊相對(duì)小車靜止，則物塊所受合力為：F合＝f2＋F彈＝ma＝4N，彈簧彈力不突變，F(xiàn)彈＝2N，解得此時(shí)摩擦力大小為：f2＝2N≤fm，方向向右，所以假設(shè)成立，即物塊與小車相對(duì)靜止；由f1＝f2可知，A正確。7．一根輕質(zhì)彈簧豎直懸掛一小球，小球和彈簧的受力如圖所示，下列說法正確的是()A．F1的施力物體是彈簧 B.F2的反作用力是F3C．F3的施力物體是地球 D.F4的反作用力是F1答案B解析由題圖可知，F(xiàn)1是小球的重力，其施力物體是地球，A錯(cuò)誤；F2是彈簧對(duì)小球的拉力，F(xiàn)3是小球?qū)椈傻睦?，兩力是一?duì)作用力與反作用力，B正確；F3是小球?qū)椈傻睦?，其施力物體是小球，C錯(cuò)誤；F4與F1沒有直接關(guān)系，不是一對(duì)作用力與反作用力，D錯(cuò)誤。8．(2020·江蘇省淮安市六校聯(lián)盟高三下學(xué)期第三次學(xué)情調(diào)查)伽利略開創(chuàng)了實(shí)驗(yàn)研究和邏輯推理相結(jié)合探索自然規(guī)律的科學(xué)方法，利用這種方法伽利略發(fā)現(xiàn)的規(guī)律有()A．物體之間普遍存在相互吸引力B．力不是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因C．物體間的相互作用力總是大小相等、方向相反D．忽略空氣阻力，重物與輕物下落得同樣快答案BD解析伽利略沒有發(fā)現(xiàn)物體之間普遍存在相互吸引力的規(guī)律，故A錯(cuò)誤；伽利略根據(jù)理想斜面實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)了力不是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因，故B正確；物體間的相互作用力總是大小相等、方向相反是牛頓第三定律的內(nèi)容，不是伽利略發(fā)現(xiàn)的，故C錯(cuò)誤；伽利略開創(chuàng)了實(shí)驗(yàn)研究和邏輯推理相結(jié)合的方法，得出了自由落體運(yùn)動(dòng)是初速度為零的勻變速