2024高考物理一輪復(fù)習(xí)第三章牛頓運(yùn)動(dòng)定律第一節(jié)牛頓第一定律牛頓第三定律學(xué)案新人教版

PAGE7-第一節(jié)牛頓第肯定律牛頓第三定律一、牛頓第肯定律1．內(nèi)容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)，直到有外力迫使它變更這種狀態(tài)為止．2．意義(1)指出了一切物體具有慣性，因此牛頓第肯定律又稱慣性定律．(2)指出力不是維持物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的緣由，而是變更物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的緣由，即力是產(chǎn)生加速度的緣由．(3)當(dāng)物體不受力時(shí)，物體總保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)．3．慣性(1)定義：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)．(2)量度：質(zhì)量是物體慣性大小的唯一量度，與物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)、受力狀況、地理位置均無關(guān)，質(zhì)量大的物體慣性大，質(zhì)量小的物體慣性?。?3)普遍性：慣性是物體的固有屬性，一切物體都有慣性．1．關(guān)于牛頓第肯定律，下列說法中正確的是()A．它表明白力是維持物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的緣由B．它表明白物體具有保持原有運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的性質(zhì)C．它表明白變更物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)并不須要力D．由于現(xiàn)實(shí)世界不存在牛頓第肯定律所描述的物理過程，所以牛頓第肯定律沒有用處答案：Beq\a\vs4\al(二、牛頓第三定律)(1)作用力與反作用力：兩個(gè)物體之間的作用總是相互的，一個(gè)物體對(duì)另一個(gè)物體施加了力，另一個(gè)物體同時(shí)對(duì)這個(gè)物體也施加了力．(2)內(nèi)容：兩個(gè)物體之間的作用力和反作用力總是大小相等、方向相反、作用在同一條直線上．(3)表達(dá)式：F＝－F′．(4)意義：建立了相互作用物體之間的聯(lián)系及作用力與反作用力的相互依靠關(guān)系．2．(多選)下列關(guān)于力的說法正確的是()A．作用力和反作用力作用在同一物體上B．太陽系中的行星均受到太陽的引力作用C．運(yùn)行的人造地球衛(wèi)星所受引力的方向不變D．伽利略的志向試驗(yàn)說明白力不是維持物體運(yùn)動(dòng)的緣由答案：BD考點(diǎn)一牛頓第肯定律的理解和應(yīng)用(1)明確了慣性的概念：牛頓第肯定律揭示了一切物體所具有的一種固有屬性——慣性．(2)揭示了力的本質(zhì)：力是變更物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的緣由，而不是維持物體運(yùn)動(dòng)的緣由．(3)志向化狀態(tài)：牛頓第肯定律描述的是物體不受外力時(shí)的狀態(tài)，而物體不受外力的情形是不存在的．假如物體所受的合外力等于零，其效果跟不受外力作用時(shí)相同．(4)慣性的兩種表現(xiàn)形式①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(dòng)狀態(tài)不變．②物體受到外力時(shí)，慣性表現(xiàn)為抗拒運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的變更．慣性大，物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)較難變更；慣性小，物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)簡單變更．eq\a\vs4\al(典例)(2024·福建三明一中模擬)科學(xué)思維和科學(xué)方法是我們相識(shí)世界的基本手段．在探討和解決問題的過程中，不僅須要相應(yīng)的學(xué)問，還須要運(yùn)用科學(xué)的方法．志向試驗(yàn)有時(shí)更能深刻地反映自然規(guī)律，伽利略設(shè)想了一個(gè)志向試驗(yàn)，如圖所示．①兩個(gè)對(duì)接的斜面，靜止的小球沿一個(gè)斜面滾下，小球?qū)L上另一個(gè)斜面；②假如沒有摩擦，小球?qū)⑸仙皆瓉磲尫诺母叨?；③減小其次個(gè)斜面的傾角，小球在這個(gè)斜面上仍舊會(huì)達(dá)到原來的高度；④接著減小其次個(gè)斜面的傾角，最終使它成為水平面，小球會(huì)沿水平面做持續(xù)的勻速運(yùn)動(dòng)．通過對(duì)這個(gè)試驗(yàn)的分析，我們可以得到的最干脆結(jié)論是()A．自然界的一切物體都具有慣性B．光滑水平面上運(yùn)動(dòng)的小球，運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的維持并不須要外力C．假如小球受到力的作用，它的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)將發(fā)生變更D．小球受到的力肯定時(shí)，質(zhì)量越大，它的加速度越小[思維點(diǎn)撥]志向斜面試驗(yàn)：在軌道的一邊釋放一顆小球，假如忽視摩擦力帶來的影響，我們發(fā)覺小球從左邊滾下后，再從右邊的斜面滾上，小球?qū)⑸仙脚c左邊釋放高度相同的點(diǎn)；若將右邊的傾斜角減小，小球還是上升到原來的高度，但通過的路程比原來更長；假設(shè)右邊的軌道為水平，小球要想達(dá)到原來的高度，但小球無法達(dá)到原來的高度，小球?qū)⒑憔眠\(yùn)動(dòng)下去．解析：志向斜面試驗(yàn)只能說明小球具有慣性，沒有推廣到自然界的一切物體A錯(cuò)誤；伽利略通過“志向斜面試驗(yàn)”和科學(xué)推理，得出的結(jié)論是：力不是維持物體運(yùn)動(dòng)的緣由，光滑水平面上運(yùn)動(dòng)的小球，運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的維持并不須要外力，B正確；假如小球受到力的作用，它的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)將發(fā)生變更，這是牛頓得出的，C錯(cuò)誤；小球受到的力肯定時(shí)，質(zhì)量越大，它的加速度越小，這是牛頓其次定律內(nèi)容，D錯(cuò)誤．答案：B在理解牛頓第肯定律時(shí)，留意以下幾點(diǎn)：1．牛頓第肯定律不能用試驗(yàn)干脆驗(yàn)證，而是通過伽利略斜面試驗(yàn)等大量事實(shí)推理得出的．2．牛頓第肯定律并非牛頓其次定律的特例，而是不受任何外力的志向化狀況．3．牛頓第肯定律揭示了力是變更物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的緣由，而不是維持物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的緣由．考點(diǎn)二牛頓第三定律的理解和應(yīng)用1.作用力和反作用力的關(guān)系三同①大小相同；②性質(zhì)相同；③變更狀況相同三異①方向不同；②受力物體不同；③產(chǎn)生效果不同三無關(guān)①與物體種類無關(guān)；②與物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無關(guān)；③與物體是否和其他物體存在相互作用無關(guān)2.一對(duì)平衡力與作用力、反作用力的不同點(diǎn)名稱項(xiàng)目一對(duì)平衡力作用力與反作用力作用對(duì)象一個(gè)物體兩個(gè)物體作用時(shí)間不肯定相等肯定相等力的性質(zhì)不肯定相同肯定相同作用效果可相互抵消不行抵消3.推斷作用力和反作用力的方法(1)一看受力物體．作用力和反作用力應(yīng)作用在兩個(gè)相互作用的物體上．(2)二看產(chǎn)生的緣由．作用力和反作用力是由于相互作用而產(chǎn)生的，肯定是同種性質(zhì)的力．eq\a\vs4\al(典例)引體向上是同學(xué)們常常做的一項(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，由懸垂起先，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)到熬煉臂力和腹肌的目的．關(guān)于做引體向上動(dòng)作時(shí)人的受力，以下推斷正確的是()A．加速上拉過程中，單杠給人的作用力大于人給單杠的作用力B．在加速下放過程中，單杠對(duì)人的作用力等于人對(duì)單杠的作用力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，在某瞬間人可能不受力的作用[思維點(diǎn)撥]作用力和反作用力與運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無關(guān)，平衡力必需作用在同一個(gè)物體上，人肯定受到重力作用．解析：無論是上拉過程還是下放過程，還是靜止中，單杠對(duì)人的作用力總是等于人對(duì)單杠的作用力，是一對(duì)相互作用力，與人的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無關(guān)，選項(xiàng)A、C錯(cuò)誤，B正確；在下放過程中，若在某瞬間人向下的加速度為重力加速度，則人只受重力，故D錯(cuò)誤．答案：B1．牛頓第三定律中的“總是”說明對(duì)于任何物體、在任何狀況下牛頓第三定律都是成立的．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(運(yùn)動(dòng)效果或形變效果)往往不同．3．作用力與反作用力只能是一對(duì)物體間的相互作用力，不能涉及第三個(gè)物體．考點(diǎn)三“轉(zhuǎn)移探討對(duì)象法”在受力分析中的應(yīng)用(1)應(yīng)用原則：在探討某些力學(xué)問題時(shí)，假如不能干脆求解物體受到的某個(gè)力，可先求它的反作用力．例如，要求物體對(duì)地面的壓力可先求地面對(duì)物體的支持力．(2)選取用途：利用牛頓第三定律轉(zhuǎn)換探討對(duì)象，可以使我們對(duì)問題的分析思路更敏捷、更寬敞．eq\a\vs4\al(典例)建筑工人用如圖所示的定滑輪裝置運(yùn)輸建筑材料．一質(zhì)量為70.0kg的工人站在地面上，通過定滑輪將20.0kg的建筑材料以0.50m/s2的加速度拉升，忽視繩子和定滑輪的質(zhì)量及定滑輪的摩擦，則工人對(duì)地面的壓力大小為(g取10m/s2)()A．510NB．490NC．890ND．910N[思維點(diǎn)撥](1)明確物體間的相互作用．地面eq\o(,\s\up17(支持),\s\do20(壓))人eq\o(,\s\up17(拉),\s\do20(拉))繩eq\o(,\s\up17(拉),\s\do20(拉))建材(2)轉(zhuǎn)換探討對(duì)象．①求地面所受壓力時(shí)，由于地面無其他信息，因此轉(zhuǎn)換為求人受地面的支持力．②求繩對(duì)人的拉力時(shí)，人的受力狀況困難，因此轉(zhuǎn)換為求建材所受繩的拉力．(3)依據(jù)牛頓第三定律，轉(zhuǎn)換探討對(duì)象后所求的力與待求力是“等大”的，因此問題得以奇妙解出．解析：設(shè)繩子對(duì)物體的拉力為F1，F(xiàn)1－mg＝ma，F(xiàn)1＝m(g＋a)＝210N，繩子對(duì)人的拉力F2＝F1＝210N，人處于靜止?fàn)顟B(tài)，則地面對(duì)人的支持力FN＝Mg－F2＝490N，由牛頓第三定律知：人對(duì)地面的壓力F′N＝FN＝490N．故B項(xiàng)正確．答案：B1.科學(xué)家關(guān)于物體運(yùn)動(dòng)的探討對(duì)樹立正確的自然觀具有重要作用．下列說法不符合歷史事實(shí)的是()A．亞里士多德認(rèn)為，必需有力作用在物體上，物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)才會(huì)變更B．伽利略通過“志向試驗(yàn)”得出結(jié)論：一旦物體具有某一速度，假如它不受力，它將以這一速度恒久運(yùn)動(dòng)下去C．笛卡卡指出：假如運(yùn)動(dòng)中的物體沒有受到力的作用，它將接著以同一速度沿同始終線運(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)答案：A2．(多選)伽利略依據(jù)小球在斜面上運(yùn)動(dòng)的試驗(yàn)和志向試驗(yàn)，提出了慣性的概念，從而奠定了牛頓力學(xué)的基礎(chǔ)．早期物理學(xué)家關(guān)于慣性有下列說法，其中正確的是()A．物體反抗運(yùn)動(dòng)狀態(tài)變更的性質(zhì)是慣性B．沒有力的作用，物體只能處于靜止?fàn)顟B(tài)C．行星在圓周軌道上保持勻速率運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)是慣性D．運(yùn)動(dòng)物體假如沒有受到力的作用，將接著以同一速度沿同始終線運(yùn)動(dòng)答案：AD3．(多選)用計(jì)算機(jī)協(xié)助試驗(yàn)系統(tǒng)做驗(yàn)證牛頓第三定律的試驗(yàn)，點(diǎn)擊試驗(yàn)菜單中“力的相互作用”．將兩個(gè)力探頭的掛鉤鉤在一起，向相反方向拉動(dòng)，視察顯示器屏幕上出現(xiàn)的結(jié)果．分析兩個(gè)力傳感器的相互作用力隨時(shí)間變更的曲線，以下結(jié)論正確的是()A．作用力與反作用力大小時(shí)刻相等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同時(shí)變更D．作用力與反作用力方向相反答案：ACD4.(2024·宜昌質(zhì)檢)如圖所示，用質(zhì)量不計(jì)的輕繩L1和L2將M、N兩重物懸掛起來，則下列說法中正確的是()A．L1對(duì)M的拉力和L2對(duì)M的拉力是一對(duì)平衡力B．L2對(duì)M的拉力和L2對(duì)N的拉力是一對(duì)作用力與反作用力C．L1對(duì)M的拉力和M對(duì)L1的拉力是一對(duì)平衡力D．L2對(duì)N的拉力和N對(duì)L2的拉力是一對(duì)作用力和反作用力答案：D5.(2024·常州一模)如圖，一截面為橢圓形的容器內(nèi)壁光滑，其質(zhì)量為M，置于光滑水平面上，內(nèi)有一質(zhì)量為m的小球，當(dāng)容器受到一個(gè)水平向右的力F作用向右勻加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，小球處于圖示位置，此時(shí)小球?qū)E圓面的壓力大小為()A．meq\r(g2－\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(F,M＋m)))\s\up12(2))B．meq\r(g2＋\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(F,M＋m)))\s\up12(2))C．meq\r(g2＋\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(F,m)))\s\up12(2))D.eq\r(（mg）2＋F2)解析：先以整體為探討對(duì)象，依據(jù)牛頓其次定律得：加速度為a＝eq\f(F,M＋m)，再對(duì)小球探討，分析受力狀況，如圖所示，由牛頓其次定律得到：FN＝eq\r(（mg）2＋（ma）2)＝meq\r(g2＋\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\