2025年高考物理一輪總復習課件 第3章 第9講 牛頓第一定律 牛頓第二定律

第三章運動和力的關(guān)系第9講牛頓第一定律牛頓第二定律知識梳理·易錯辨析核心考點·重點突破提能訓練練案[14]知識梳理·易錯辨析一、牛頓第一定律慣性1．牛頓第一定律(1)內(nèi)容：一切物體總保持________________狀態(tài)或________狀態(tài)，除非作用在它上面的力迫使它改變這種狀態(tài)。(2)意義：①揭示了物體的固有屬性：一切物體都有慣性，因此牛頓第一定律也叫________定律；②揭示了力與運動的關(guān)系：力不是________物體運動狀態(tài)的原因，而是________物體運動狀態(tài)的原因，即力是產(chǎn)生__________的原因。勻速直線運動靜止靜止維持改變加速度2．慣性(1)定義：物體具有的保持原來________________狀態(tài)或靜止狀態(tài)的性質(zhì)。(2)量度：質(zhì)量是慣性大小的唯一量度，質(zhì)量大的物體慣性______，質(zhì)量小的物體慣性______。(3)普遍性：慣性是物體的固有屬性，一切物體都具有慣性，與物體的運動情況和受力情況________。勻速直線運動大小無關(guān)3．伽利略的理想實驗(1)特點：實踐操作(實驗)＋邏輯推理(數(shù)學演算)。(2)作用：提出力不是維持物體運動的原因。伽利略是物理理想實驗的開拓者。理想實驗是人們在抽象思維中設想出來而實際上無法做到的實驗，可以完美地解釋物理學規(guī)律或理論。二、牛頓第二定律1．內(nèi)容物體加速度的大小跟它受到的作用力成________，跟它的質(zhì)量成________，加速度的方向跟作用力的方向________。2．表達式F＝_______。正比反比相同ma3．適用范圍(1)牛頓第二定律只適用于慣性參考系，即相對于地面________或________________的參考系。(2)牛頓第二定律只適用于________物體(相對于分子、原子等)、________運動(遠小于光速)的情況。靜止勻速直線運動宏觀低速三、單位制1．單位制由________單位和________單位一起組成了單位制?；緦С?．國際單位制中的基本單位基本物理量符號單位名稱單位符號質(zhì)量m千克kg時間t秒s長度l米m電流I安[培]A熱力學溫度T開[爾文]K物質(zhì)的量n摩[爾]mol發(fā)光強度I(IV)坎[德拉]cd3.導出單位由基本物理量根據(jù)____________推導出來的其他物理量的單位。物理關(guān)系1.牛頓第一定律是實驗定律。()2．牛頓第一定律指出，當物體受到的合力為零時，物體將處于靜止狀態(tài)。()3．物體運動必須有力的作用，沒有力的作用物體將靜止。()4．力的單位是牛頓，1N＝1kg·m/s2。()5．物體的加速度方向一定與合力方向相同。()6．慣性是物體抵抗運動狀態(tài)變化的性質(zhì)。()7．可以利用牛頓第二定律確定自由電子的運動情況。()8．千克、秒、米、庫侖、安培均為國際單位制的基本單位。()×××√√√××核心考點·重點突破1牛頓第一定律和慣性的理解及應用(基礎(chǔ)考點·自主探究)1．對牛頓第一定律的兩點說明(1)理想化狀態(tài)：牛頓第一定律描述的是物體不受外力時的狀態(tài)，而物體不受外力的情形是不存在的。在實際情況中，如果物體所受的合外力等于零，與物體不受外力時的表現(xiàn)是相同的。(2)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立的。牛頓第一定律是經(jīng)過科學抽象、歸納推理總結(jié)出來的，而牛頓第二定律是一條實驗定律。2．慣性的兩種表現(xiàn)形式(1)保持“原狀”：物體在不受力或所受合外力為零時，慣性表現(xiàn)為使物體保持原來的運動狀態(tài)(靜止或勻速直線運動)。(2)反抗改變：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。慣性越大，物體的運動狀態(tài)越難以被改變。【跟蹤訓練】

(對牛頓第一定律的理解)(多選)下列對牛頓第一定律的理解正確的是(

)A．牛頓第一定律反映了物體在不受外力作用時的運動規(guī)律B．在不受外力作用時，物體的運動狀態(tài)保持不變C．在水平地面上滑動的木塊最終停下來，是由于沒有外力維持木塊運動的結(jié)果D．奔跑的運動員，由于遇到障礙而被絆倒，這是因為他受到外力作用迫使他改變原來的運動狀態(tài)ABD[解析]

牛頓第一定律描述的是物體在不受外力作用時的運動規(guī)律，在不受外力作用時總保持勻速直線運動狀態(tài)或靜止狀態(tài)不變，A、B正確；牛頓第一定律還揭示了力和運動的關(guān)系，力是改變物體運動狀態(tài)的原因，而不是維持物體運動狀態(tài)的原因。在水平地面上滑動的木塊最終停下來，是由于摩擦力的作用而改變了運動狀態(tài)；奔跑的運動員，遇到障礙而被絆倒，是因為他受到外力作用而改變了運動狀態(tài)，C錯誤，D正確。

(對慣性的理解和應用)(2024·重慶八中高三月考)如圖甲和乙，是踩香蕉皮摔倒和一名騎行的人因自行車前輪突然陷入一較深的水坑而倒地的照片。下面是從物理的角度去解釋這兩種情境，其中正確的是()A．甲圖中踩了香蕉皮摔倒是因為人的慣性變小了B．乙圖中人和車摔倒是因為雨天路面太滑C．踩香蕉皮摔倒是因為下半身速度大于上半身的速度D．自行車行駛速度越大，其慣性越大，所以造成人車倒地現(xiàn)象C[解析]

題圖甲中踩了香蕉皮摔倒是因為人的腳受到的摩擦力突然變小，腳不能立刻停下來，腳向前滑，由于慣性，上半身還要保持原來的運動狀態(tài)，從而使得人下半身速度大于上半身的速度，所以人會向后傾倒，而不是人慣性變小了的原因，故A錯誤，C正確；題圖乙中人和車摔倒是因為車的前輪陷入水坑后前輪立刻停止，但人與車的后半部分由于慣性仍保持原來的運動狀態(tài)，因此人和車將向前傾倒，而不是因為雨天路面太滑，故B錯誤；慣性只與物體的質(zhì)量有關(guān)，與速度大小沒有關(guān)系，故D錯誤。

(慣性的應用)將木塊放在小車上，使木塊與小車一起向右勻速運動，當小車被擋板擋住時，下列實驗現(xiàn)象正確的是()A．假設小車表面光滑，木塊將如圖1所示向前傾倒B．假設小車表面光滑，木塊將如圖2所示向前滑動C．假設小車表面粗糙，木塊將如圖3所示向后傾倒D．假設小車表面粗糙，木塊將如圖2所示向前滑動B[解析]

當小車遇到障礙物時，小車將停下。如果小車上表面光滑，則木塊下部不受摩擦力，此時整個木塊都將由于慣性而保持向右的勻速直線運動狀態(tài)，A項錯誤，B項正確；如果上表面粗糙，則木塊上部由于慣性將繼續(xù)向右運動，木塊下部雖然也要繼續(xù)向右運動，但下部受到一個向左的摩擦力，使得下部的運動狀態(tài)發(fā)生改變，很快停止，故此時木塊將向右傾倒，C、D兩項錯誤。故選B項。2牛頓第二定律的理解與應用(能力考點·深度研析)1．對牛頓第二定律的理解2．合力、速度、加速度間的關(guān)系(1)加速度由合力決定在質(zhì)量一定時，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)合力與運動的關(guān)系①合力與速度方向相同時，物體做加速直線運動。②合力與速度方向相反時，物體做減速直線運動。③合力與速度不在同一直線上時，物體做曲線運動。?考向1對牛頓第二定律的理解

(多選)下列說法正確的是(

)A．對靜止在光滑水平面上的物體施加一個水平力，當力剛作用瞬間，物體立即獲得加速度B．物體由于做加速運動，所以才受合外力作用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．物體所受合外力減小，加速度一定減小，而速度不一定減小ACD?考向2合力、速度、加速度間的關(guān)系

(多選)如圖所示，輕質(zhì)彈簧上端固定，不掛重物時下端位置在C點；在下端掛一個質(zhì)量為m的物體(可視為質(zhì)點)后再次保持靜止，此時物體位于A點；將物體向下拉至B點后釋放。關(guān)于物體的運動情況，下列說法中正確的是(

)A．物體由B到A的運動過程中，物體的加速度一直在減小B．物體由B到A的運動過程中，物體的速度一直在增大C．物體由B到C的運動過程中，物體的加速度一直在增大D．物體由B到C的運動過程中，物體的速度先增大后減小ABD[解析]

物體在A點處于平衡狀態(tài)，從B到A過程中，彈簧彈力大于重力，根據(jù)牛頓第二定律可知，物體將向A加速運動，隨著彈簧形變量的減小，物體加速度將逐漸減小，當?shù)竭_A時彈力等于重力，物體速度達到最大，然后物體將向C做減速運動，從A到C過程中，彈簧彈力逐漸減小，因此物體做減速運動的加速度逐漸增大，故從B到C整個過程中，物體加速度先減小后增大，速度先增大后減小，故A、B、D正確，C錯誤。?考向3力的合成與牛頓第二定律的綜合應用

(2024·海南?？诼?lián)考)某校舉行托球跑步比賽，賽道為水平直道。比賽時，某同學將球置于球拍中心，運動過程中球拍的傾角始終為θ且高度不變，質(zhì)量為m的乒乓球位于球拍中心相對球拍保持靜止，如圖所示。已知球受到的空氣阻力大小與其速度v的大小成正比且方向與v相反，不計乒乓球和球拍之間的摩擦，重力加速度為g，則()A．該同學剛開始運動時的加速度為gsinθB．該同學先做勻加速運動后勻速運動C．勻速運動時空氣阻力大小為mgtanθD．勻速運動時球拍對乒乓球的彈力為mgcosθC?考向4力的分解與牛頓第二定律的綜合應用(2024·云南昆明月考)如圖所示，細線的一端系一質(zhì)量為m的小球，另一端固定在傾角為θ的光滑斜面體頂端，細線與斜面平行。在斜面體以加速度a水平向右做勻加速直線運動的過程中，小球始終靜止在斜面上，小球受到細線的拉力T和斜面的支持力FN分別為(重力加速度為g)()A．T＝m(gsinθ＋acosθ)，F(xiàn)N＝m(gcosθ－asinθ)B．T＝m(gcosθ＋asinθ)，F(xiàn)N＝m(gsinθ－acosθ)C．T＝m(acosθ－gsinθ)，F(xiàn)N＝m(gcosθ＋asinθ)D．T＝m(asinθ－gcosθ)，F(xiàn)N＝m(gsinθ＋acosθ)A[解析]

當加速度a較小時，小球與斜面一起運動，此時小球受重力、細線拉力和斜面的支持力，細線平行于斜面，小球的受力情況如圖所示：水平方向上，由牛頓第二定律得Tcosθ－FNsinθ＝ma

①豎直方向受力平衡，則有Tsinθ＋FNcosθ＝mg

②聯(lián)立①②兩式可得T＝m(gsinθ＋acosθ)，F(xiàn)N＝m(gcosθ－asinθ)，故選A。對牛頓第二定律矢量性的理解(1)由于加速度的方向與合力的方向總相同，若已知合力的方向，即可確定加速度的方向；反之，若已知加速度的方向，即可確定合力的方向。(2)牛頓第二定律為矢量表達式，可以對力或加速度分解列出分量式?！靖櫽柧殹?/p>

(合力、加速度、速度間的關(guān)系)某型號戰(zhàn)斗機在某次起飛中，由靜止開始加速，當加速度a不斷減小至零時，飛機剛好起飛。關(guān)于起飛過程，下列說法正確的是()A．飛機所受合力不變，速度增加得越來越慢B．飛機所受合力減小，速度增加得越來越快C．速度方向與加速度方向相同，速度增加得越來越快D．速度方向與加速度方向相同，速度增加得越來越慢[解析]

加速度a不斷減小，由F＝ma可知，合力不斷減小，加速度與速度方向相同，速度增加的越來越慢。因此只有D正確。D(合成法與牛頓第二定律的綜合應用)某同學制作了一個“豎直加速度測量儀”。如圖所示，彈簧上端固定，在彈簧旁固定一直尺。不掛鋼球時，彈簧下端指針位于直尺20cm刻度處；下端懸掛鋼球，靜止時指針位于直尺40cm刻度處。將直尺不同刻度對應的加速度標在直尺上，就可用此裝置直接測量豎直方向的加速度。取加速度豎直向上為正方向，重力加速度大小為g。下列說法正確的是()A．20cm刻度對應的加速度為gB．30cm刻度對應的加速度為0.5gC．80cm刻度對應的加速度為2gD．各刻度對應加速度值的間隔是不均勻的C

(正交分解法與牛頓第二定律的綜合應用)(2024·廣東揭陽聯(lián)考)如圖，甲和乙利用輕繩拉著相同的橡膠輪胎在同一場地上先后進行體能訓練，訓練時，甲、乙均可視為做勻加速直線運動，甲的輕繩與水平地面