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1、牛頓運(yùn)動(dòng)定律牛頓運(yùn)動(dòng)定律第 三 章第第1講牛頓第一定律牛頓第三定律講牛頓第一定律牛頓第三定律考 試 說 明考點(diǎn)內(nèi)容 要求 說明要點(diǎn)解讀牛頓運(yùn)動(dòng)定律及其應(yīng)用直接考查或綜合考查。1.理解牛頓運(yùn)動(dòng)定律,明確力和運(yùn)動(dòng)的因果關(guān)系。伽利略理想斜面實(shí)驗(yàn)、慣性的理解、作用力與反作用力關(guān)系常在選擇題中考查,難度較小。2.應(yīng)用牛頓第二定律解決動(dòng)力學(xué)問題。綜合題中難度較大。3.難點(diǎn):板塊模型的多過程問題分析。4.熱點(diǎn):牛頓第二定律與圖象結(jié)合,注意從圖象獲取信息及圖象與表達(dá)式的轉(zhuǎn)換。5.重點(diǎn):熟練掌握應(yīng)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律解決問題的一般步驟和方法,選研究對(duì)象、受力分析、過程分析、列方程。6.養(yǎng)成畫圖的習(xí)慣和審題構(gòu)建模型和分
2、析過程的能力。考點(diǎn)內(nèi)容 要求說明要點(diǎn)解讀超重和失重直接考查,難度較小。其實(shí)質(zhì)是牛頓第二定律在豎直運(yùn)動(dòng)中的簡(jiǎn)單應(yīng)用,一般在選擇題中出現(xiàn)。知道重力和視重的區(qū)別。知道超重和失重現(xiàn)象的實(shí)質(zhì),會(huì)在具體問題中判斷是否存在超、失重。單位制知道國際單位制中規(guī)定的單位符號(hào)細(xì)節(jié)考查或滲透考查。全國課標(biāo)卷沒有單獨(dú)考查單位制,主要滲透在其他試題中考查,要求相對(duì)較低,考生容易忽視。例如在實(shí)驗(yàn)題中,測(cè)量出的長(zhǎng)度單位一般用厘米;汽車的速度往往以千米每小時(shí)為單位;考點(diǎn)內(nèi)容要求說明要點(diǎn)解讀單位制知道國際單位制中規(guī)定的單位符號(hào)帶電微粒在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng),質(zhì)量可能以克為單位,能量可能以電子伏特為單位;恒定電流中的電流可能以毫安為單位;遠(yuǎn)
3、距離輸電中輸送的電能可能以度(千瓦時(shí))為單位。在計(jì)算時(shí),要先把單位統(tǒng)一成國際單位制中的單位。實(shí)驗(yàn)四:驗(yàn)證牛頓第二定律直接考查或綜合考查。結(jié)合打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的使用或者光電門的使用進(jìn)行考查。常用鉤碼的重力作為小車受到的拉力近似處理的條件,消除系統(tǒng)誤差的改進(jìn)措施。常結(jié)合圖象進(jìn)行考查。1 1知 識(shí) 梳 理 自 測(cè)知 識(shí) 梳 理 自 測(cè)2 2核 心 考 點(diǎn) 突 破核 心 考 點(diǎn) 突 破3 3階段培優(yōu)微專題階段培優(yōu)微專題4 42 2 年 高 考 模 擬年 高 考 模 擬知識(shí)梳理自測(cè)知識(shí)梳理自測(cè) 1運(yùn)動(dòng)狀態(tài)及運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的改變 _是描述物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變的物理量。“運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的改變”是指物體的_發(fā)生改變。 2力是物體產(chǎn)
4、生加速度的原因 外力的作用使物體的速度發(fā)生改變,而速度發(fā)生改變一定有_,所以力是使物體產(chǎn)生加速度的原因。力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系速度速度 運(yùn)動(dòng)速度運(yùn)動(dòng)速度 加速度加速度 1牛頓第一定律的內(nèi)容:一切物體總保持_狀態(tài)或_狀態(tài),直到有外力迫使它改變這種狀態(tài)為止。 2慣性的定義:一切物體都有保持_狀態(tài)或_狀態(tài)的性質(zhì)。 3慣性的量度:質(zhì)量是物體慣性大小的唯一量度,質(zhì)量大的物體_,質(zhì)量小的物體_。牛頓第一定律勻速直線運(yùn)動(dòng)勻速直線運(yùn)動(dòng) 靜止靜止 勻速直線運(yùn)動(dòng)勻速直線運(yùn)動(dòng) 靜止靜止 慣性大慣性大 慣性小慣性小 思考:(1)自行車比賽中,高速行進(jìn)的自行車受到障礙物阻礙,人會(huì)向哪倒地?這是什么原因造成的? (2)剛用濕拖把
5、拖過的地面較滑,行人不小心滑倒,試用慣性知識(shí)解釋這一現(xiàn)象發(fā)生的原因。 答案:(1)自行車前進(jìn)方向,慣性。 (2)當(dāng)人踩著較滑的地面,腳突然向前滑動(dòng),即人的下半身運(yùn)動(dòng)速度變快,而人的上半身由于慣性仍要保持原來較小的速度,于是人就會(huì)向后倒下。 1牛頓第三定律的內(nèi)容:兩物體之間的作用力和反作用力總是_。 2作用力與反作用力的特點(diǎn):同時(shí)產(chǎn)生、同時(shí)消失、同時(shí)變化、同性質(zhì)、分別作用在相互作用的_,效果不能抵消。 思考:人走在松軟的土地上而下陷時(shí),人對(duì)地面的壓力大于地面對(duì)人的支持力,對(duì)嗎? 答案:不對(duì)。屬于作用力與反作用力,大小相等。牛頓第三定律大小相等、方向相反、作用在同一條直線上大小相等、方向相反、作用
6、在同一條直線上兩物體上兩物體上 思維診斷: (1)物體不受外力作用時(shí)一定處于靜止?fàn)顟B(tài)。() (2)在水平面上滑動(dòng)的木塊最終停下來,是沒有外力維持木塊運(yùn)動(dòng)的結(jié)果。() (3)運(yùn)動(dòng)的物體慣性大,靜止的物體慣性小。() (4)做勻速直線運(yùn)動(dòng)的物體和靜止的物體沒有慣性。() (5)作用力與反作用力可以是不同性質(zhì)的力。() (6)作用力與反作用力的作用效果不能抵消。()C 解析在伽利略理想斜面實(shí)驗(yàn)中,“小球從兩個(gè)對(duì)接的斜面中的固定斜面滾下后將滾上另一個(gè)斜面”是經(jīng)驗(yàn)事實(shí);“如果沒有摩擦小球?qū)⑦\(yùn)動(dòng)到與釋放時(shí)相同的高度”是推論;“減小第二個(gè)斜面的傾角,小球在斜面上滑行的距離更長(zhǎng)”也是推論;“當(dāng)?shù)诙€(gè)斜面的傾角
7、為0時(shí),小球?qū)⒀厮矫孀鰟蛩僦本€運(yùn)動(dòng)而不需要力來維持”是外推的結(jié)果。本實(shí)驗(yàn)是為了否定亞里士多德的觀點(diǎn),揭示物體的運(yùn)動(dòng)不需要力來維持。所以C正確,A、B、D均錯(cuò)誤。 解析慣性是物體的固有屬性,始終存在。D C 解析牛頓第一定律揭示了物體不受力時(shí)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律,牛頓第二定律給出了加速度與力和質(zhì)量的關(guān)系,故牛頓第一定律是牛頓第二定律的基礎(chǔ),故A錯(cuò)誤;地球上的一切物體都受到重力,完全不受力的物體是沒有的,牛頓第一定律不可以用實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,故B錯(cuò)誤;牛頓第二定律成立的參考系是慣性系,故牛頓第二定律在非慣性系中不成立,故C正確;為紀(jì)念牛頓,人們把力的單位規(guī)定為牛頓,即1N1kgm/s2,但不是基本單位,故D錯(cuò)誤。
8、C A繩拉牛的力小于牛拉繩的力 B繩拉牛的力與牛拉繩的力是一對(duì)平衡力 C繩拉牛的力與地面對(duì)牛的摩擦力是一對(duì)平衡力 D繩拉牛的力與地面對(duì)牛的摩擦力是相互作用力 解析繩拉牛的力和牛拉繩的力是作用力與反作用力,大小相等、方向相反,故A、B錯(cuò)誤;由于沒有拉動(dòng)牛,可知繩拉牛的力與地面對(duì)牛的摩擦力是一對(duì)平衡力,故C正確,故D錯(cuò)誤。核心考點(diǎn)突破核心考點(diǎn)突破 1牛頓第一定律的意義 (1)揭示了物體的一種固有屬性:牛頓第一定律揭示了物體所具有的一個(gè)重要屬性慣性。 (2)揭示了力的本質(zhì):牛頓第一定律明確了力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因,而不是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因,物體的運(yùn)動(dòng)不需要力來維持。 (3)揭示了物體不受力作用時(shí)
9、的運(yùn)動(dòng)狀態(tài):牛頓第一定律描述的只是一種理想狀態(tài),而實(shí)際中不受力作用的物體是不存在的,當(dāng)物體受外力但所受合力為零時(shí),其運(yùn)動(dòng)效果跟不受外力作用時(shí)相同,物體將保持靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。牛頓第一定律的理解與應(yīng)用 2理解牛頓第一定律與牛頓第二定律的關(guān)系 (1)牛頓第一定律不是實(shí)驗(yàn)定律,它是以伽利略的“理想實(shí)驗(yàn)”為基礎(chǔ),經(jīng)過科學(xué)抽象、歸納推理而總結(jié)出來的;牛頓第二定律是通過探究加速度與力和質(zhì)量的關(guān)系得出的實(shí)驗(yàn)定律。 (2)牛頓第一定律不是牛頓第二定律的特例,而是不受任何外力的理想情況,在此基礎(chǔ)上,牛頓第二定律定量地指出了力和運(yùn)動(dòng)的聯(lián)系:Fma。A A如果斜面光滑,小球?qū)⑸仙脚cO點(diǎn)等高的位置 B如果小球
10、不受力,它將一直保持勻速運(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小球受到的力一定時(shí),質(zhì)量越大,它的加速度越小 解題導(dǎo)思:(1)由題干可知,小球受到的阻力越小,小球上升的位置越高。 (2)如果小球無阻力的影響,小球?qū)⑸仙脚cO點(diǎn)等高的位置。 解析本題選項(xiàng)之間有一定的邏輯性,需要學(xué)生有一定的辨別能力。三種材料的粗糙程度不同,小球上升的高度不同,若斜面光滑,小球?qū)⑸仙脚cO點(diǎn),等高位置,A正確,B、C、D選項(xiàng)從本實(shí)驗(yàn)不能直接得出結(jié)論。本題要求從實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象中直接得出結(jié)論。B、C、D選項(xiàng)中的結(jié)論也是科學(xué)的,正確的,但從本實(shí)驗(yàn)中不能得出。 易錯(cuò)提醒:本題只是伽利略理想實(shí)驗(yàn)的部分過程
11、,容易被直觀認(rèn)為是伽利略理想實(shí)驗(yàn)的全部過程而錯(cuò)選B。類題演練類題演練 1 BD 解析力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因,故當(dāng)物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)變化時(shí),物體受到的合外力不為零,但合外力不一定變化,故A錯(cuò)誤;當(dāng)物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變時(shí),物體處于平衡狀態(tài),說明物體受到的合外力為零,故B正確;根據(jù)牛頓第二定律可知,物體在恒力作用下,加速度的方向與物體所受合外力的方向相同,但加速度的方向與速度的方向不一定相同,物體不一定做勻變速直線運(yùn)動(dòng),故C錯(cuò)誤;物體做曲線運(yùn)動(dòng)時(shí),物體的速度發(fā)生了變化,受到的合外力一定不是零,但不一定是變力,可以為恒力,如平拋運(yùn)動(dòng)的物體受到的力就只有重力,大小和方向都不變,故D正確。 1作用力與反作用
12、力的“三同、三異、三無關(guān)” (1)“三同”:大小相同;性質(zhì)相同;變化情況相同。 (2)“三異”:方向不同;受力物體不同;產(chǎn)生的效果不同。 (3)“三無關(guān)”:與物體的種類無關(guān);與物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無關(guān);與物體是否和其他物體存在相互作用無關(guān)。牛頓第三定律的理解與應(yīng)用 2“一對(duì)相互作用力”與“一對(duì)平衡力”的比較內(nèi)容一對(duì)相互作用力一對(duì)平衡力受力物體作用在兩個(gè)相互作用的物體上作用在同一物體上作用時(shí)間 同時(shí)產(chǎn)生,同時(shí)消失,同時(shí)變化不一定同時(shí)產(chǎn)生或消失力的性質(zhì)一定是同性質(zhì)的力可以是同性質(zhì)的力,也可以是不同性質(zhì)的力大小關(guān)系大小相等大小相等方向關(guān)系方向相反且共線方向相反且共線依賴關(guān)系相互依存,不可單獨(dú)存在無依賴關(guān)系
13、,撤除一個(gè)力,另一個(gè)力依然可以存在,只是不再平衡B Aa上的行李箱受到重力、支持力和摩擦力作用 Bb上的行李箱受到重力、支持力和摩擦力作用 Cb上的行李箱受的支持力與重力是一對(duì)平衡力 Da上的行李箱受的支持力與重力是一對(duì)作用力與反作用力 解析a輸送帶上的行李箱如果受摩擦力,不可能處于平衡狀態(tài),所以只受重力和支持力,故A錯(cuò)誤;b輸送帶上的行李箱受重力、支持力、摩擦力,這三個(gè)力使行李箱處于平衡狀態(tài),故B正確;b上的行李箱受的支持力與重力不是一對(duì)平衡力,故C錯(cuò)誤;a上的行李箱受到的支持力與重力是一對(duì)平衡力,故D錯(cuò)誤。 規(guī)律總結(jié): 應(yīng)用牛頓第三定律應(yīng)注意的三個(gè)問題 (1)定律中的“總是”說明對(duì)于任何物
14、體,在任何情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,不能牽扯第三個(gè)物體。類題演練類題演練 2 B 解析手對(duì)尺子的壓力為N,尺子對(duì)手的彈力為N,這兩個(gè)力作用在兩個(gè)物體上,力的性質(zhì)相同,是一對(duì)作用力與反作用力,故正確,錯(cuò)誤;N是由于手發(fā)生形變而產(chǎn)生的,而N是由于尺子發(fā)生形變而產(chǎn)生的,故正確,錯(cuò)誤。故選項(xiàng)B正確。 轉(zhuǎn)換研究對(duì)象是解決力學(xué)問題時(shí)經(jīng)常用到的解題策略。當(dāng)物體的某個(gè)力不容易求時(shí),可根據(jù)作用力與反作用力的關(guān)系,先求它的反作用力,如求壓力時(shí),可先求支持
15、力,摩擦力的求解在很多問題中亦是如此。利用牛頓第三定律轉(zhuǎn)換研究對(duì)象,可以使我們分析問題的思路更靈活,更開闊。應(yīng)用牛頓第三定律轉(zhuǎn)換研究對(duì)象A 解析環(huán)在豎直方向上受重力及箱子的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NfMgfMg。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,即NMgf,故選項(xiàng)A正確。類題演練類題演練 3 B 解析繩子對(duì)物體的拉力F1mgma F1m(ga)210N 繩子對(duì)人的拉力F2F1210N
16、 人處于靜止,則地面對(duì)人的支持力 FNMgF2490N, 由牛頓第三定律知:人對(duì)地面的壓力 FNFN490N 故B項(xiàng)正確。階段培優(yōu)微專題階段培優(yōu)微專題 慣性的“相對(duì)性” 一、空氣中的鐵球和塑料球C A鐵球向左,塑料球向右 B鐵球向右,塑料球向左 C鐵球和塑料球都向左 D鐵球和塑料球都向右 解析由于慣性,當(dāng)容器隨小車突然向右運(yùn)動(dòng)時(shí),鐵球和塑料球都相對(duì)容器向左運(yùn)動(dòng),C正確。 二、水中的鐵球和塑料球A 反思領(lǐng)悟: (1)質(zhì)量是物體慣性大小的唯一量度,物體的質(zhì)量越大,慣性越大,狀態(tài)越難改變。 (2)懸掛在空氣中的鐵球和塑料球的慣性都比對(duì)應(yīng)的“空氣球”的慣性大,但懸掛在水中的塑料球的慣性沒有對(duì)應(yīng)的“水球”的慣性大。 解析對(duì)A選項(xiàng)所示情況,可設(shè)想一個(gè)與金屬小球等體積的水球。金屬球位置的變化,必然代替這個(gè)水球的位置。而同體積的水球和金屬球,金屬球的質(zhì)量大,慣性大,運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不容易改變,故相對(duì)水球來說滯后。同理,由于同體積水球的質(zhì)量大于泡沫塑料球的質(zhì)量,水球慣性大,相對(duì)泡沫塑料球來說水球滯后,泡沫塑料球相對(duì)水球在前,因此A選項(xiàng)正確。