2018年高考物理一輪復(fù)習(xí)第三章牛頓運(yùn)動(dòng)定律第1講牛頓運(yùn)動(dòng)定律的理解教學(xué)案(含解析)

1、第1講 牛頓運(yùn)動(dòng)定律的理解教材知識梳理一、牛頓第一定律1內(nèi)容：一切物體總保持 _ 運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)，除非作用在它上面的力迫使它改變這種狀態(tài)2慣性(1)定義：一切物體都有保持原來 _ 運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)的性質(zhì)(2)量度： _是物體慣性大小的唯一量度， _ 大的物體慣性大， _小的物體慣性小二、牛頓第二定律1內(nèi)容：物體的加速度的大小跟它受到的 _ 成正比、跟它的質(zhì)量成反比，加速度的方向跟作用力的方向 _ 2公式： _3適用范圍：(1)只適用于 _參考系(相對地面靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)的參考系)(2)只適用于_ 物體(相對于分子、原子)、低速運(yùn)動(dòng)(遠(yuǎn)小于光速)的情況三、牛頓第三定律1內(nèi)容：兩個(gè)物體之間

2、的作用力和反作用力總是大小 _ ，方向 _ ，作用在同一條直線上2表達(dá)式：F甲對乙=一F乙對甲，負(fù)號表示四、國際單位制3(1)慣性(2)宏觀1.相等 相反2.方向相反四、時(shí)間 千克 秒 米【思維辨析】(1)牛頓第一定律是實(shí)驗(yàn)定律( )(2)牛頓第一定律指出，當(dāng)物體受到的合外力為零時(shí)，物體將處于靜止?fàn)顟B(tài)(3)物體運(yùn)動(dòng)必須有力的作用，沒有力的作用，物體將靜止( )2力學(xué)中的基本量是質(zhì)量、_ 、長度，對應(yīng)的基本單位分別是答案：一、1.勻速直線2.(1)勻速直線(2)質(zhì)量 質(zhì)量 質(zhì)量1.作用力(或合力)相同2.F=ma2力的單位是牛頓，1 N=1 kgm/s .()(5)外力(不為零)作用于靜止物體的

3、瞬間，物體立刻獲得加速度.()(6)物體加速度的方向一定與合外力方向相同.()(7)慣性是物體抵抗運(yùn)動(dòng)狀態(tài)變化的性質(zhì).()(8)作用力與反作用力的效果相互抵消.()答案：(1)(X)(2)(X)(3)(X)(4)(V)(5)(V)(6)(V)(7)(V)(8)(X)【思維拓展】根據(jù)牛頓第二定律，當(dāng)合外力為零時(shí)物體的加速度等于零，物體保持原來狀態(tài)不變，所以，牛頓第定律是第二定律的特殊情況嗎？答案：牛頓第一定律是建立力的科學(xué)概念所必不可少的！取消了它，就不可能正確地建立力的概念， 當(dāng)然，更談不上力的度量了同樣，離開了牛頓第一定律，也不會(huì)有慣性和慣性質(zhì)量的概念可見，取消 了牛頓第一定律，牛頓第二定律

4、中兩個(gè)主要的物理量“力”和物體的“慣性質(zhì)量”將無法建立，那么牛頓 第二定律將無從談起.所以，盡管我們確實(shí)可在牛頓第二定律成立的前提下推出牛頓第一定律的結(jié)果，但 仍不能取消牛頓第一定律；否則的話，這個(gè)前提就不存在了.考點(diǎn)互動(dòng)探究0考點(diǎn)一牛頓第一定律1.牛頓第一定律是在可靠的實(shí)驗(yàn)事實(shí)(如伽利略斜面實(shí)驗(yàn))基礎(chǔ)上采用科學(xué)的邏輯推理得出的結(jié)論，物體不受外力是牛頓第一定律的理想條件，所以，牛頓第一定律不是實(shí)驗(yàn)定律.2慣性是物體保持原來運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的性質(zhì)，與物體是否受力、是否運(yùn)動(dòng)及所處的位置無關(guān)，物體的慣 性只與其質(zhì)量有關(guān)，物體的質(zhì)量越大其慣性越大；牛頓第一定律揭示了力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因，而 不是維持物體

5、運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因.1 2016江蘇南通如皋模擬飛機(jī)在迫降前應(yīng)該把機(jī)載的燃油放空，消防車在跑道上噴出了一條 泡沫帶.下列說法中正確的是()A.放空燃油除了防止起火爆炸，同時(shí)也增加飛機(jī)的慣性B.放空燃油除了防止起火爆炸，同時(shí)也減小飛機(jī)的慣性C.泡沫帶是為了減小飛機(jī)所受的合力D.泡沫帶是為了減小飛機(jī)所受的阻力3答案：B解析慣性的大小只跟質(zhì)量有關(guān)，質(zhì)量越小，慣性越小，放空燃油除了防止起火爆炸，同時(shí)也減小飛機(jī)的慣性，故A錯(cuò)誤，B正確；泡沫帶是給飛機(jī)降溫的， 不是為了減小飛機(jī)的合力或阻力，故C、D錯(cuò)誤.1式題 關(guān)于運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的改變，下列說法正確的是（）A.只要物體在運(yùn)動(dòng)，其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)一定改變B.物體受到多個(gè)力作

6、用，其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)一定改變C.只要物體的速度大小不變，運(yùn)動(dòng)狀態(tài)就不變D.只要物體的速度大小或方向中有一個(gè)改變，其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)就一定改變答案：D解析物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)是否改變，需要看速度是否變化，速度是矢量，其大小和方向有一個(gè)改變，速度就改變，運(yùn)動(dòng)狀態(tài)也就改變，選項(xiàng)C錯(cuò)誤，選項(xiàng)D正確；做勻速直線運(yùn)動(dòng)的物體的速度不變，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；物體受到多個(gè)力作用，當(dāng)其合力為零時(shí)，物體應(yīng)處于靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，選項(xiàng)B錯(cuò)誤.要點(diǎn)總結(jié)1.對牛頓第一定律的理解包含兩方面：其一，定義了 “慣性”和“力”；其二，指出了“慣性”和“力”對運(yùn)動(dòng)的影響.2.慣性不是力，慣性和力是兩個(gè)截然不同的概念.物體受到外力時(shí)，慣性表現(xiàn)為運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變

7、的難易程度，慣性越大，物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)越難以改變.但要判斷物體下一時(shí)刻的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，必須掌握物體的受力 情況和初始狀態(tài).O考點(diǎn)二牛頓第二定律對牛頓第二定律的理解矢量性公式Fma疋矢量式，任 時(shí)刻，F(xiàn)與a總冋向瞬時(shí)性a與F對應(yīng)同一時(shí)刻，即a為某時(shí)刻的加速度時(shí)，F(xiàn)為該時(shí)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作用的結(jié)果同一性（1）加速度a是相對同一個(gè)慣性參考系的（一般指地面）；（2）Fma中，F(xiàn)、m a對應(yīng)冋一個(gè)物體或冋一個(gè)系統(tǒng)；（3）Fma中，各量統(tǒng)一使用國際單位獨(dú)立性（1）作用于物體上的每一個(gè)力各自產(chǎn)生的加速度都滿足Fma （2）物體的實(shí)際加速度等于每個(gè)力產(chǎn)生的加速度的矢量和；（

8、3）力和加速度在各個(gè)方向上的分量也滿足Fma,即卩Fxma,Fyma上2 （多選）2016全國卷I一質(zhì)點(diǎn)做勻速直線運(yùn)動(dòng)，現(xiàn)對其施加一恒力，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4B.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解析由牛頓第二定律，質(zhì)點(diǎn)的加速度總是與該恒力方向相同，且加速度恒定，單位時(shí)間內(nèi)速度的變化量不變，但速率的變化量可能不同，選項(xiàng)C正確，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；當(dāng)恒力與速度方向不在同一直線上時(shí),質(zhì)點(diǎn)做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)，速度方向與恒力方向不相同，但速度方向不可能總

9、與該恒力方向垂直，選項(xiàng)B正確；只有當(dāng)恒力與速度同向，做勻加速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，速度方向才與該恒力方向相同，選項(xiàng)A錯(cuò)誤.的豎直擋板擋住而處于靜止?fàn)顟B(tài)現(xiàn)用一個(gè)水平力F拉斜面體，使球和斜面體在水平面上一起做加速度為a的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，若忽略一切摩擦，與球靜止時(shí)相比（）A.豎直擋板對球的彈力不一定增大B.斜面對球的彈力保持不變C.斜面和擋板對球的彈力的合力等于maD.若加速度足夠大，斜面對球的彈力可能為零答案：B解析球受重力和兩個(gè)彈力作用，斜面對球的彈力的豎直分力等于球的重力，故斜面對球的彈力不 變，B正確，D錯(cuò)誤；擋板對球的彈力與斜面對球的彈力的水平分力之差等于ma當(dāng)整體勻加速運(yùn)動(dòng)時(shí),A錯(cuò)誤；兩彈力的合力

10、的水平分力等于ma豎直方向分力等于mgC錯(cuò)誤.線剪斷.將物塊a的加速度的大小記為a1,S和S相對于原長的伸長分別記為I1和I2,重力加速度大小為g，在剪斷的瞬間（）.式題1 2 016貴陽質(zhì)量檢測如圖3-6-1所示，質(zhì)量為m的球置于斜面上，被一個(gè)固定在斜面上豎直擋板對球3-6-2所示，物塊a、b和c的質(zhì)量相同,a和b、b和c之間用完全相同的輕彈簧S和S相連，通過系在a上的細(xì)線懸掛于固定點(diǎn)0,整個(gè)系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài).現(xiàn)將細(xì)2 （多選）2015海南卷如圖5圖3-6-2A. ai=3gB. ai=0C.11=212D.11 = A12答案：AC解析以a、b、c整體為研究對象，細(xì)線拉力F=3mg以b、c

11、整體為研究對象，彈簧S的彈力為Fi=kA1i=2mg以c為研究對象，彈簧S2的彈力為F2=kA12=mg剪斷細(xì)線瞬間， 對a,有m肝Fi=ma, 可得ai=3g,在剪斷細(xì)線瞬間，彈簧的伸長來不及改變，則F=2F2,A1i=2AI2,選項(xiàng)AC正確.式題3如圖3-6-3所示，一木塊在光滑水平面上受到一個(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（）_1*-圖3-6-3A.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 解析從木塊接觸彈簧到彈簧壓縮量最大過程中，彈力

12、從零開始逐漸增大，所以木塊受到的合力先向左，合力的大小逐漸減小，根據(jù)牛頓第二定律知，木塊的加速度向左，加速度逐漸減??；當(dāng)木 塊所受彈力和恒力F大小相等時(shí)，合力為零，加速度減小為零，此時(shí)木塊速度最大；此后木塊繼續(xù)向左運(yùn) 動(dòng)，彈力繼續(xù)增大，合力向右，加速度方向向右（改變），加速度大小逐漸增大，速度逐漸減小為零，彈簧壓縮量最大時(shí)，木塊的加速度不為零，選項(xiàng)C正確.要點(diǎn)總結(jié)1.作用在物體上的每一個(gè)力都將獨(dú)立地產(chǎn)生各自的加速度，合外力產(chǎn)生的加速度是這些加速度的矢 量和；2.關(guān)于牛頓第二定律的瞬時(shí)性，主要考查輕繩和輕彈簧中力的突變對比；3.牛頓第一定律和牛頓第二定律是相互獨(dú)立的.牛頓第一定律是在物體不受外力

13、的理想情況下經(jīng)過 科學(xué)抽象、歸納推理而總結(jié)出來的，而牛頓第二定律是一條實(shí)驗(yàn)定律，牛頓第二定律的意義在于力是如何 改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的.O考點(diǎn)三牛頓第三定律對相互作用力的理解（與平衡力對比）比較相互作用力平衡力6方向方向相反、作用在冋一條直線上方向相反、作用在同一條直線上大小大小相等大小相等受力物體兩個(gè)相互作用的物體上同一物體上力的性質(zhì)一定是同性質(zhì)的力性質(zhì)不一定相冋同時(shí)性一定冋時(shí)產(chǎn)生、冋時(shí)消失不一定冋時(shí)產(chǎn)生、冋時(shí)消失疊加性兩力作用效果不可求合力兩力作用效果可以求合力劃3 （多選）2016海陽一中模擬改編北京時(shí)間2016年9月15日晚10時(shí)04分，中國在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心用“長征二號FT2”火箭將“天

14、宮二號”空間實(shí)驗(yàn)室成功發(fā)射升空，順利入軌并正常開展各項(xiàng)科研活動(dòng)關(guān)于“天宮二號”與火箭起飛的情形，下列敘述正確的是（）圖3-6-4A.“天宮二號”進(jìn)入運(yùn)行軌道之后，與地球之間仍然存在一對作用力與反作用力B.運(yùn)載火箭尾部向下噴氣，噴出的氣體對火箭產(chǎn)生反作用力，火箭獲得向上的推力C.運(yùn)載火箭尾部噴出的氣體對空氣產(chǎn)生作用力，空氣的反作用力使火箭獲得飛行的動(dòng)力D.運(yùn)載火箭飛出大氣層后，由于沒有空氣，火箭雖向下噴氣，但無法獲得前進(jìn)的動(dòng)力答案：AB解析“天宮二號”進(jìn)入軌道后，“天宮二號”與地球之間依然存在著相互吸引力，即地球吸引“天宮二號”，“天宮二號”也吸引地球，這是一對作用力和反作用力，選項(xiàng)A正確；火箭

15、升空時(shí)，其尾部向下噴氣，火箭箭體與被噴出的氣體是一對相互作用的物體，火箭向下噴氣時(shí)，噴出的氣體同時(shí)對火箭產(chǎn)生 向上的反作用力，即為火箭上升的推力，此動(dòng)力并不是由周圍的空氣對火箭提供的，因而與是否飛出大氣 層，是否在空氣中飛行無關(guān)，選項(xiàng)B正確，選項(xiàng)C D錯(cuò)誤.L、式題2016江蘇南通如皋模擬下列關(guān)于小鳥和飛機(jī)相撞時(shí)的說法正確的是（）A.小鳥對飛機(jī)的作用力比飛機(jī)對小鳥的作用力大B.飛機(jī)對小鳥的作用力比小鳥對飛機(jī)的作用力大C.小鳥對飛機(jī)的作用力與飛機(jī)對小鳥的作用力一樣大D.主動(dòng)撞擊的一方產(chǎn)生的作用力大答案：C 解析作用力與反作用力總是大小相等，方向相反，所以小鳥對飛機(jī)的作用力與飛機(jī)對小 鳥的作用力一

16、樣大，7與是否主動(dòng)無關(guān)，故AB、D錯(cuò)誤，C正確.注意事項(xiàng)區(qū)分一對相互作用力與一對平衡力是牛頓第三定律問題的重點(diǎn)，平衡力是同一物體受到的一對力，其 作用效果可以抵消，相互作用力是兩個(gè)不同物體受到的一對力，二力分別作用在不同物體上，其作用效果 不能抵消；牛頓第三定律的重要作用之一是轉(zhuǎn)換研究對象，當(dāng)根據(jù)已知條件無法直接求得物體受到的某作 用力時(shí)，可以根據(jù)牛頓第三定律，先求得該力的反作用力.【教師備用習(xí)題】1如圖所示，一個(gè)劈形物體N,放在固定的斜面M上，物體N上表面水平，其上放一光滑小球m若劈形物體各面均光滑，從靜止開始釋放，則小球在碰到斜面前的運(yùn)動(dòng)軌跡是（）A.沿斜面向下的直線B.豎直向下的直線C.

17、無規(guī)則曲線D.拋物線解析B根據(jù)牛頓第一定律，小球在水平方向上不受外力，所以在水平方向上運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變，只能 沿豎直方向運(yùn)動(dòng)，故選項(xiàng)B正確.2.（多選）如圖所示，在動(dòng)摩擦因數(shù)卩=0.2的水平面上，質(zhì)量mr2 kg的物塊與水平輕彈簧相連，物塊在與水平方向成0=45角的拉力F作用下處于靜止?fàn)顟B(tài)，此時(shí)水平面對物塊的彈力恰好為零，g取10 m/s2,以下說法正確的是（）A.此時(shí)輕彈簧的彈力大小為20 NB.當(dāng)撤去拉力F的瞬間，物塊的加速度大小為8 m/s2，方向向左C.若剪斷彈簧，則剪斷的瞬間物塊的加速度大小為8 m/s2，方向向右D.若剪斷彈簧，則剪斷的瞬間物塊的加速度為0解析AB物塊在重力、拉力F和彈

18、簧的彈力作用下處于靜止?fàn)顟B(tài)，由平衡條件得kx=Feos0,mg8=Fsin解得彈簧的彈力g tan=20 N，故選項(xiàng)A正確；撤去拉力F的瞬間，由牛頓第二定律解析AB在汽車向左勻加速啟動(dòng)過程中，P傳感器示數(shù)為零而Q N傳感器示數(shù)不為零，則小球受重力mg壓力傳感器N的彈力FN作用和壓力傳感器Q向下的彈力FQ作用，沿水平、豎直方向正交分解,FQ+mgFQO根據(jù)牛頓第二定律得，F(xiàn)Q+FNCos 15,F合=聞15=ma解得a=飛n15=-x0.27m/s+2.7 m/s22.7 m/s2,選項(xiàng)AB正確.4.（多選）如圖所示，底面足夠大的水池中靜置兩種互不相溶的液體，一可視為質(zhì)點(diǎn)的空心塑料小球自水池底部無初速度釋放，穿過兩液體分界面后繼續(xù)向上運(yùn)動(dòng)已知每種液體各處密度均勻，小球受到的正確的是圖中的得kx-2卩mg= ma,解得a= 8 m/s，方向向左，故選項(xiàng)B正確；剪斷彈簧的瞬間，彈簧的彈力消失，則Feos02=ma,解得a2=10