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新课标2014届高考物理一轮课件:3.1牛顿第一定律、牛顿第三定律


第三章
牛顿运动定律

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高考指数

专家解读 本章内容是经典力学的核心内容,它贯 穿于整个物理学之中,是高考复习的重 点内容之一.从近三年的高考试题来 看,本章考查的重点是: 1.对基本概念的理解和辨析.如:惯性、 相互作用力、质量等. 2.对牛顿第一定律、牛顿

第三定律、超重 和失重的理解和应用. 3.理解牛顿第二定律,并能解决实际生 活、生产和科学中的力学问题.如牛顿 第二定律还经常与电学进行综合,特别 是与电场、电磁感应现象的综合应用.

1.牛顿运动定 律、牛顿定律的 应用Ⅱ 2.超重和失重Ⅰ 3.实验四:验证 牛顿运动定律

★★★★ ★ ★★★★ ★★★

第1单元

牛顿第一定律

牛顿第三定律

精研核心考点

1.内容 一切物体总保持 匀速直线运动 状态或 静止状态,除非作

用在它上面的力迫使它 改变这种状态 .
2.意义 (1)指出力不是 维持 物体运动的原因,而是 改变 物体运动 状态的原因,即力是产生 加速度 的原因. (2)指出了一切物体 都有惯性 称 惯性定律 . ,因此牛顿第一定律又

3.惯性
(1)定义:物体具有保持原来 匀速直线运动 状态或 静止状 态的性质. 质量 是物体惯性大小的惟一量度,质量大 的物体 (2)量度: 惯性大, 质量大 的物体惯性小.

(3)普遍性:惯性是物体的 固有
性.

属性,一切物体都有惯

[名师点拨]?? 1.惯性和惯性定律的区别 (1)惯性是物体保持原有运动状态不变的一种性质,与物体 是否受力、受力的大小无关.

(2)惯性定律(牛顿第一定律)则反映物体在一定条件下的运
动规律.

2.牛顿第一定律的意义 (1)牛顿第一定律描述了物体不受外力时的状态,而物体不 受力的情形是不存在的,因此牛顿第一定律不是实验定律. (2)牛顿第一定律明确了力是改变物体运动状态的原因.

1.(2012年高考新课标全国卷)伽利略根据小球在斜面上运
动的实验和理想实验,提出了惯性的概念,从而奠定了牛顿力 学的基础.早期物理学家关于惯性有下列说法,其中正确的是 ( ) A.物体抵抗运动状态变化的性质是惯性

B.没有力的作用,物体只能处于静止状态
C.行星在圆周轨道上保持匀速率运动的性质是惯性 D.运动物体如果没有受到力的作用,将继续以同一速度 沿同一直线运动

解析:惯性是物体所具有的保持原来运动状态的性质,没 有力的作用,物体将保持静止或匀速直线运动状态,故A、D 正确,B、C错误. 答案:A、D

1.作用力和反作用力:两个物体之间的作用 总是相互

的,一个物体对另一个物体施加了力,另一

个物体一定同时对这一个物体也施加了力. 2.内容:两个物体之间的作用力和反作用力总是大 小 相等 ,方向 相反 ,作用在 同一条直线上 .

[名师点拨]?? 1.作用力与反作用力的关系 作用力与反作用力的关系可总结为“三同、三异”. ?同大小 ? (1)三同?同时产生、变化、消失 ?同性质 ? ?反向 ? (2)三异?异体 ?不同效果 ?

2.相互作用力与一对平衡力的比较 名称 内容 相互作用力 相互作用的两个物 体 同时存在,同时变 化 不可叠加,不可求 合力 一定相同 一对平衡力

作用对象
不 同 点 依赖关系 叠加性 力的性质

同一物体
可单独存在 可叠加,合 力为零 不一定相同

相同点

等大、反向、共线

2.有人做过这样一个实验:如图所示,把鸡蛋A快速向另
一个完全一样的静止的鸡蛋B撞去(用同一部分撞击),结果每次 都是被撞击的鸡蛋B被撞破,则下面说法正确的是( )

A.A对B的作用力的大小等于B对A的作用力的大小
B.A对B的作用力的大小大于B对A的作用力的大小 C.A蛋碰撞瞬间,其内蛋黄和蛋白由于惯性会对A蛋壳产 生向前的作用力 D.A蛋碰撞部位除受到B对它的作用力外,还受到A蛋中

蛋黄和蛋白对它的作用力,所以所受合力较小

解析:A对B的作用力和B对A的作用力为作用力与反作用 力,一定大小相等,A正确、B错误;在撞击瞬间,A蛋内蛋黄 和蛋白由于惯性,会产生对A蛋壳向前的作用力,使A蛋壳接触 处所受的合力比B蛋壳的小,因此B蛋壳易被撞破,故C、D正

确.
答案:A、C、D

突破疑难要点

牛顿第一定律是以伽利略理想实验为基础,经过科学抽 象,归纳推理而总结出来的,它不是实验定律.

[例1] 如图为伽利略的“理想实验”示意图,两个斜面对

接,让小球从其中一个固定的斜面滚下,又滚上另一个倾角可
以改变的斜面,斜面的倾角逐渐减小直至为零.这个实验的目 的是为了说明( )

A.如果没有摩擦,小球将运动到与释放时相同的高度 B.如果没有摩擦,小球运动时机械能守恒 C.维持物体做匀速直线运动并不需要力

D.如果物体不受到力,就不会运动

[解析]

为反驳亚里士多德关于物体运动和力关系的错误

观点,伽利略依据可靠的事实为基础,以抽象为主导,经过科 学推理,做了这个想象中的实验,实验的真正目的是找出运动 和力的关系,并非选项A和B叙述的情况,故A、B均错,C正 确;在不受外力作用时,一切物体都有保持匀速直线运动或静

止状态的性质,故D错误.
[答案] C

[易错警示]?? 我们不能消除一切阻力,也不能把水平木板做得无限长, 所以伽利略的实验是个“理想实验”,但它却指出了物体在不 受外力作用时的状态,所以仍有实际意义.

1.在平直轨道上,匀速向右行驶的封闭车厢内,悬挂着

一个带滴管的盛油容器,滴管口正对车厢地板上的O点,如图
所示,当滴管依次滴下三滴油,且这三滴油都落在车厢的地板 上,则下列说法中正确的是( )

A.这三滴油依次落在OA之间,而且后一滴比前一滴离O 点远些 B.这三滴油依次落在OA之间,而且后一滴比前一滴离O 点近些

C.这三滴油依次落在OA之间同一位置上
D.这三滴油都落在O点上

解析:在匀速行驶的封闭车厢内,车厢和油滴在水平方向 具有相同的速度,油滴落下的时候,车厢和油滴在水平方向的

位移相同,油滴一定落在滴管口正下方的O点,选项D正确.
答案:D

1.定律中的“总是”二字说明对于任何物体,在任何条 件下牛顿第三定律都是成立的. 2.牛顿第三定律只对相互作用的两个物体成立,受力物 体是两个不同的物体.

3.作用力和反作用力同性、共存、等大、反向.

[例2] 汽车拉着拖车在平直的公路上运动,下列说法中正 确的是( )

A.汽车能拉着拖车前进是因为汽车对拖车的拉力大于拖 车对汽车的拉力

B.汽车先对拖车施加拉力,然后才产生拖车对汽车的拉


C.匀速前进时,汽车向前拉拖车的力等于拖车向后拉汽
车的力;加速前进时,汽车对拖车的拉力大于拖车向后拉汽车 的力 D.拖车加速前进,是因为汽车对拖车的拉力大于地面对 拖车的摩擦阻力,此时汽车对拖车向前的拉力等于拖车向后拉

汽车的力

[解析]

汽车对拖车的拉力与拖车对汽车的拉力是一对作

用力和反作用力,二者一定等大、反向,分别作用在拖车和汽
车上,故A项错;作用力和反作用力总是同时产生、同时变 化、同时消失的,故B项错;无论汽车匀速运动还是加速运 动,作用力和反作用力大小总相等,故C项错;拖车加速前 进,是由于汽车对拖车的拉力大于地面对其摩擦阻力(包括其他

阻力),匀速前进和加速前进时,汽车对拖车向前的拉力都等于
拖车向后拉汽车的力,故D项正确. [答案] D

2.(2012年潍坊模拟)通常河水边的湿地是很松软的,人在 这些湿地上行走时容易下陷,在人开始下陷时( )

A.人对湿地地面的压力大于湿地地面对他的支持力
B.人对湿地地面的压力等于湿地地面对他的支持力 C.人的重力大于湿地地面对他的支持力 D.人的重力等于湿地地面对他的支持力 答案:B、C

[例3] 一个箱子放在水平地面上,箱 内有一固定的竖直杆,在杆上套着一个

环,箱与杆的质量为M,环的质量为m,
如图所示,已知环沿杆匀加速下滑时, 环与杆间的摩擦力大小为Ff ,则此时箱 对地面的压力大小为多少?

[解析]

环在竖直方向上受力情况如图甲所示,受重力mg

和杆给它竖直向上的摩擦力Ff,根据牛顿第三定律,环应给杆
一个竖直向下的摩擦力Ff′, 故箱子在竖直方向上受力如图乙所示,受重力Mg,地面 对它的支持力FN及环给它的摩擦力F′f,

由于箱子处于平衡状态,可得: FN=F′f+Mg=Ff+Mg. 根据牛顿第三定律,箱子对地面的压力大小等于地面对箱 子的弹力大小,则F′N=Ff+Mg

[答案] Ff+Mg

[规律小结]??

牛顿第三定律的应用方法
1.根据作用力求反作用力,(1)作用力与反作用力二者一 定等大、反向、分别作用在两个物体上,故本题可对箱子受力 分析求出支持力. (2)在箱子受力分析中最容易出错的是环给箱子的力,为避

免出错,可先对环受力分析,然后结合牛顿第三定律反推环给
箱子的力.

2.研究对象的选取方法 整体法和隔离法是高中物理中最常用的方法,特别是涉及 到两个或两个以上的物体时,往往会用到此法.在本题中用到 了隔离法,把环和箱子隔离开来分别受力分析,再利用牛顿第

三定律和物体平衡的知识解出相应的结果.

3.(2013年深圳模拟)如图所示为杂技“顶竿”表演的示意

图:一人站在地上,肩上扛一质量为M的竖直竹竿,当竿上一
质量为m的人以加速度a加速下滑时,竿对“底人”的压力大小 为( ) A.(M+m)g C.(M+m)g+ma B.(M+m)g-ma D.(M-m)g

解析:把质量为m的人和竹竿当作整体,则(M+m)g-FN =ma,所以FN =(M+m)g-ma,再由牛顿第三定律可知,竿 对“底人”的压力大小也为(M+m)g-ma. 答案:B

提升目标课堂

1.(2012年北京石景区高三)“严禁超载,严禁超速,严禁

疲劳驾驶”是预防车祸的有效办法.下列说法正确的是(
A.汽车超速会增大汽车的惯性 B.汽车超载会减小汽车的刹车距离 C.疲劳驾驶会缩短司机的反应时间 D.汽车超载会增大汽车的惯性

)

解析:惯性只与质量有关,A错D对;疲劳驾驶应使司机 的反应时间延长,C错;超载增大了汽车的质量,当刹车时惯 性大,较难改变运动状态(减速),应增大了汽车的刹车距离,B 错.

答案:D

2.(2013年上海综合)在日常生活中,小巧美观的冰箱贴使 用广泛.一磁性冰箱贴贴在冰箱的竖直表面上静止不动时,它

受到的磁力(

)

A.小于受到的弹力 B.大于受到的弹力 C.和受到的弹力是一对作用力与反作用力 D.和受到的弹力是一对平衡力

解析:因磁性冰箱贴静止不动,在水平方向上受到两个
力:磁力与弹力,应为平衡力,所以D正确,A、B、C错误. 答案:D

3.(2012年赤峰模拟)在向前行驶的客车上,某时刻驾驶员 和乘客的身体姿势如图所示,则对客车运动情况的判断正确的

是(

)

A.客车一定做匀加速直线运动
B.客车一定做匀速直线运动 C.客车可能是突然减速 D.客车可能是突然加速 答案:C

4.(2012年宁德模拟)在地球赤道上的A处静止放置一个小

物体.现在设想地球对小物体的万有引力突然消失,则在数小
时内,小物体相对A点处的地面来说,将( A.水平向东飞去 B.原地不动,物体对地面的压力消失 C.向上并渐偏向西方飞去 )

D.向上并渐偏向东方飞去
E.一直垂直向上飞去

解析:如果地球对小物体的万有引力突然消失,小物体 不受力,由于惯性将沿切线 AC 方向飞出,做匀速直线运 动.设经过时间 t 到达 B 点.同一时间内 A 点处地面将转到 A′处,如图所示.由于 A 点的线速度等于小物体的速度, 故 AB= .小物体相对于 A 点处(已转到 A′处了)的地面来

说,将向上并渐偏向西方飞去.

答案:C

5.(2013年江苏启东中学检测)在都灵冬奥会上,张丹和张 昊一起以完美的表演赢得了双人滑冰比赛的银牌.在滑冰表演

刚开始时他们静止不动,随着优美的音乐响起在相互猛推一下
之后他们分别向相反方向运动.假定两人与冰面间的动摩擦因 数 相 同 . 已 知 张 丹在 冰 上 滑行 的 距 离比 张 昊 远 , 这 是 由于 ( )

A.在推的过程中,张丹推张昊的力小于张昊推张丹的力

B.在推的过程中,张丹推张昊的时间等于张昊推张丹的
时间 C.在刚分开时,张丹的初速度小于张昊的初速度 D.在刚分开时,张丹的加速度小于张昊的加速度

解析:根据牛顿第三定律,在推的过程中,作用力和反作

用力是等大、反向、共线的,它们总是同时产生、同时消失、
同时变化的,所以推力相等,作用时间相同.由于两人和冰面 间的动摩擦因数相同,根据牛顿第二定律求得两人的加速度相 同(均为μg),由运动学公式v2=2ax可知,加速度相同,张丹在 冰上滑行的距离比张昊远,说明在刚分开时,张丹的初速度大

于张昊的初速度,故选B.
答案:B

课时提能冲关


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