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1、【步步高】2020年高考物理大一輪 第三章 第1課時 牛頓第一定律　牛頓第三定律 新人教版必修1 考點(diǎn)內(nèi)容 要求 考綱解讀 牛頓運(yùn)動定律及其應(yīng)用 Ⅱ 　　1.從近幾年的高考考點(diǎn)分布知道，本章主要考查考生能否準(zhǔn)確理解牛頓運(yùn)動定律的意義，能否熟練應(yīng)用牛頓第二定律、牛頓第三定律和受力分析方法解決運(yùn)動和力的問題；理解超重和失重現(xiàn)象，掌握牛頓第二定律的驗證方法和原理． 2．有關(guān)本章內(nèi)容高考命題的題型有選擇題、計算題．高考試題往往綜合牛頓運(yùn)動定律和運(yùn)動學(xué)規(guī)律進(jìn)行考查，考題中注重與電場、磁場的滲透，并常常與生活、科技、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)等實(shí)際問題相聯(lián)系． 3．本章是中學(xué)物理的基本規(guī)律和核心知識，在

2、整個物理學(xué)中占有非常重要的地位，預(yù)計2020年高考中，本章內(nèi)容仍將為命題的重點(diǎn)和熱點(diǎn)，考查和要求的程度往往層次較高. 超重與失重 Ⅰ 實(shí)驗：探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系 第1課時　牛頓第一定律　牛頓第三定律 導(dǎo)學(xué)目標(biāo) 1.掌握牛頓第一定律，會應(yīng)用其解釋物理現(xiàn)象.2.理解牛頓第三定律，會應(yīng)用其解釋物理現(xiàn)象． 一、牛頓第一定律 [基礎(chǔ)導(dǎo)引] 回答下列問題： (1)飛機(jī)投彈時，如果發(fā)現(xiàn)目標(biāo)在飛機(jī)的正下方才投下炸彈，能擊中目標(biāo)嗎？為什么？ (2)地球在從西向東自轉(zhuǎn)．你向上跳起來以后，為什么還落到原地，而不落到原地的西邊？ (3)我國道路交通安全法規(guī)定，在各種小型車輛前排乘坐

3、的人必須系好安全帶．為什么要做這樣的規(guī)定？ (4)一個同學(xué)說，向上拋出的物體，在空中向上運(yùn)動時，肯定受到了向上的作用力，否則它不可能向上運(yùn)動．這個結(jié)論錯在什么地方？ [知識梳理] 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________這種狀態(tài)． 2．成立條件：物體不受外力作用． 3．意義 (1)指出力不是________物體運(yùn)動的原因，而是________物體運(yùn)動狀態(tài)的原因，即力是產(chǎn)生____________的原因． (2)指出了一切物體都有________，因此牛頓第一定律又稱為____________．

4、 4．慣性 (1)定義：物體具有保持原來________________狀態(tài)或____________狀態(tài)的性質(zhì)． (2)量度：________是物體慣性大小的唯一量度，__________的物體慣性大，__________的物體慣性?。? (3)表現(xiàn)：物體不受外力作用或所受合外力為零時，有保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動狀態(tài)的性質(zhì)；物體受到外力作用時，表現(xiàn)為運(yùn)動狀態(tài)改變的難易程度． (4)普遍性：慣性是物體的________屬性，一切物體都具有慣性． ：慣性與物體的受力和運(yùn)動有關(guān)嗎？ 二、牛頓第三定律 [基礎(chǔ)導(dǎo)引] 作用力和反作用力總是成對出現(xiàn)的．現(xiàn)把木箱放在地面上，如果我們所研究的

5、物體只有木箱和地球，涉及木箱和地球的作用力和反作用力有哪幾對？木箱所受的力是這幾對中的哪幾個？地球所受的力是其中的哪幾個？ [知識梳理] 1．作用力和反作用力：兩個物體之間的作用總是________的，一個物體對另一個物體施加了力，另一個物體一定同時對這個物體也施加了力． 2．牛頓第三定律的內(nèi)容：兩個物體之間的作用力和反作用力總是大小________，方向________，作用在________________． 3．表達(dá)式：F＝－F′. 考點(diǎn)一　牛頓第一定律的理解與應(yīng)用 考點(diǎn)解讀 1．明確慣性的概念 牛頓第一定律揭示了一切物體所具有的一種固有屬性——慣性，即物體保持原來的

6、勻速直線運(yùn)動狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)的性質(zhì)． 2．揭示力的本質(zhì)：力是改變物體運(yùn)動狀態(tài)的原因，而不是維持物體運(yùn)動狀態(tài)的原因． 3．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(shí)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． 4．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(dú)立的．力是如何改變物體運(yùn)動狀態(tài)的問題由牛頓第二定律來回答．牛頓第一定律是不受外力的理想情況下經(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)驗定律． 典例剖析 例1　某人乘坐列車時發(fā)現(xiàn)，車廂的雙層玻璃窗內(nèi)積水了．列車進(jìn)站過程中，他發(fā)現(xiàn)水面的

7、形狀是下圖中的 (　　) 跟蹤訓(xùn)練1　上題中： (1)若列車正在出站，則水面的形狀與哪個選項一致？ (2)若水面形狀與選項A中相同，說明列車的運(yùn)動狀態(tài)是怎樣的？ 考點(diǎn)二　牛頓第三定律的理解與應(yīng)用 考點(diǎn)解讀 1．作用力與反作用力的關(guān)系 (1)兩個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． (2)作用力與反作用力總是成對出現(xiàn)，同時產(chǎn)生，同時變化，同時消失． (3)作用力和反作用力作用在兩個不同的物體上，各自產(chǎn)生其效果，永遠(yuǎn)不會抵消． (4

8、)作用力和反作用力是同一性質(zhì)的力． (5)物體間的相互作用力既可以是接觸力，也可以是場力．定律內(nèi)容可歸納為：作用力與反作用力“三同三不同”及“三無關(guān)”． “三同”是：大小相同；性質(zhì)相同；出現(xiàn)、存在、消失的時間相同． “三不同”是：方向不同；作用的對象不同；作用的效果不同． “三無關(guān)”是：與物體的種類無關(guān)；與相互作用的兩物體的運(yùn)動狀態(tài)無關(guān)；與是否與另外物體相互作用無關(guān)． 2．作用力和反作用力與一對平衡力的比較 對應(yīng)名稱 比較內(nèi)容 作用力和反作用力 一對平衡力 不 同 點(diǎn) 受力物體 作用在兩個相互作用的物體上 作用在同一物體上 依賴關(guān)系 相互依存，不

9、可單獨(dú)存在，且同時產(chǎn)生，同時變化，同時消失 無依賴關(guān)系，撤除一個，另一個可依然存在 疊加性 兩力作用效果不可疊加，不可求合力 兩力作用效果可相互抵消，可疊加，可求合力且合力為零 力的性質(zhì) 一定是同性質(zhì)的力 可以是同性質(zhì)的力，也可以不是同性質(zhì)的力 相同點(diǎn) 大小方向 大小相等、方向相反、作用在同一條直線上 典例剖析 例2　汽車?yán)宪囋谄街钡墓飞线\(yùn)動，下列說法正確的是 (　　) A．汽車能拉著拖車向前是因為汽車對拖車的拉力大于拖車對汽車的力 B．汽車先對拖車施加拉力，然后才產(chǎn)生拖車對汽車的拉力 C．勻速前進(jìn)時，汽車對拖車的拉力等于

10、拖車向后拉汽車的力；加速前進(jìn)時，汽車對拖車的拉力大于拖車向后拉汽車的力 D．拖車加速前進(jìn)時，是因為汽車對拖車的拉力大于地面對拖車的摩擦阻力 圖1 跟蹤訓(xùn)練2　如圖1所示，一個大人甲跟一個小孩乙站在水平地面 上手拉手比力氣，結(jié)果大人把小孩拉過來了．對這個過程中作 用于雙方的力的關(guān)系，不正確的說法是 (　　) A．大人拉小孩的力一定比小孩拉大人的力大 B．大人與小孩間的拉力是一對作用力和反作用力 C．大人拉小孩的力與小孩拉大人的力的大小一定相等 D．只有在大人把小孩拉動的過程中，大人的力才比小孩的力大 　　　　　　　 4.運(yùn)用“慣性”分析問

11、題時由 于慣性思維而產(chǎn)生錯誤 圖2 例3　如圖2所示，一只盛水的容器固定在一個小車上，在容器中分 別懸掛和拴著一只鐵球和一只乒乓球，容器中的水和鐵球、乒乓 球都處于靜止?fàn)顟B(tài)．當(dāng)容器隨小車突然向右運(yùn)動時，兩球的運(yùn)動 狀況是(以小車為參考系) (　　) A．鐵球向左，乒乓球向右 B．鐵球向右，乒乓球向左 C．鐵球和乒乓球都向左 D．鐵球和乒乓球都向右 誤區(qū)警示　由于慣性，物體發(fā)生狀態(tài)變化時呈相反狀態(tài)，如公共汽車急剎車時乘客都向前傾倒；突然啟動時乘客都向后

12、傾倒，這是日常生活中隨處可見的慣性現(xiàn)象．根據(jù)牛頓第一定律，物體有慣性，若它原來靜止就容易保持靜止，所以當(dāng)容器隨小車突然向右運(yùn)動時，兩球的運(yùn)動狀況是向左運(yùn)動．選C. 正確解析　因為小車突然向右運(yùn)動時，由于慣性，鐵球和乒乓球都有向左運(yùn)動趨勢，但由于與同體積的“水球”相比，鐵球的質(zhì)量大，慣性大，鐵球的運(yùn)動狀態(tài)難改變，即速度變化慢，而同體積的水球的運(yùn)動狀態(tài)容易改變，即速度變化快，而且水和車一起加速運(yùn)動，所以小車加速運(yùn)動時，鐵球相對于小車向左運(yùn)動，同理由于與同體積的“水球”相比乒乓球的質(zhì)量小，慣性小，乒乓球向右運(yùn)動．故選A. 答案　A 正本清源　引起錯誤的原因是慣性思維，認(rèn)為任何情況下物體都隨著其

13、他物體向右加速時向左運(yùn)動，沒有對物體進(jìn)行受力分析，比較其加速度的大小，對物體的運(yùn)動與力的關(guān)系不清楚.沒有正確理解慣性的概念，搞不清慣性的大小與質(zhì)量的具體關(guān)系. 圖3 跟蹤訓(xùn)練3　做勻速直線運(yùn)動的小車上水平放置一密閉的裝有水的 瓶子，瓶內(nèi)有一氣泡，如圖3所示，當(dāng)小車突然停止運(yùn)動時，氣 泡相對于瓶子將 (　　) A．向前運(yùn)動 B．向后運(yùn)動 C．無相對運(yùn)動 D．無法判斷 5．對牛頓第三定律理解不透徹而產(chǎn)生錯誤 圖4 例4　第二十二

14、屆世界大學(xué)生冬季運(yùn)動會自由滑比賽中，中國小將張丹/ 張昊毫無爭議地再奪第一名，為中國隊奪得第一枚本屆大冬會金 牌．花樣滑冰表演剛開始時他們靜止不動，如圖4所示，隨著優(yōu)美的音 樂響起，他們在相互猛推一下后分別向相反方向運(yùn)動，假定兩人的冰 刀與冰面間的動摩擦因數(shù)相同，已知張丹在冰面上滑行的距離比張昊 滑行得遠(yuǎn)，下列說法正確的是 (　　) A．在推的過程中，張丹推張昊的力小于張昊推張丹的力 B．在推的過程中，張丹推張昊的時間等于張昊推張丹的時間 C．在剛分開時，張丹的初速度大于張昊的初速度 D

15、．在分開后，張丹的加速度的大小小于張昊的加速度的大小 誤區(qū)警示　錯解1　對牛頓第三定律認(rèn)識不清，認(rèn)為兩個人相互作用的時間關(guān)系不能確定，容易漏選B； 錯解2　對牛頓第二定律運(yùn)用不當(dāng)，不能充分理解“兩人的冰刀與冰面間的動摩擦因數(shù)相同”的含義，從而不能正確分析兩人加速度的大小，錯誤地根據(jù)“張丹在冰面上滑行的距離比張昊滑行得遠(yuǎn)”而選擇D. 正確解析　張丹和張昊相互推的過程中，兩人的推力為作用力和反作用力．根據(jù)牛頓第三定律，它們大小相等、方向相反、作用時間相同；由牛頓第二定律可以分析，F(xiàn)＝ma，兩人與冰面間的動摩擦因數(shù)μ相同，分開后兩人的加速度大小相等，都是a＝μg；根據(jù)運(yùn)動學(xué)公式0－v＝－2ax

16、(也可以根據(jù)動能定理來求解，即0－mv＝－mgμx)容易理解，張丹之所以滑行的距離比張昊滑行得遠(yuǎn)是因為兩人分開時張丹獲得的初速度較大． 答案　BC 正本清源　兩物體無論怎樣相互作用，它們的相互作用力總是等大反向的，但獲得的初速度大小不一定相等.物體在地面上減速滑行時的加速度大小由動摩擦因數(shù)決定. 跟蹤訓(xùn)練4　甲、乙兩隊進(jìn)行拔河比賽，結(jié)果甲隊獲勝．假設(shè)甲、乙兩隊的手與繩子之間都沒有滑動，拔河所用的繩子質(zhì)量不計．則在比賽中：①甲隊與地面的最大靜摩擦力大于乙隊與地面的最大靜摩擦力；②甲隊拉繩子的力大于乙隊拉繩子的力；③甲隊與地面摩擦力的大小等于乙隊與地面摩擦力的大??；④甲隊拉繩子的力的大小等于

17、乙隊拉繩子的力的大小． 以上說法中正確的是 (　　) A．①②③ B．②③④ C．①④ D．①③④ A組　慣性的理解與應(yīng)用 1．下列關(guān)于慣性的說法中正確的是 (　　) A．物體只有靜止或勻速直線運(yùn)動時才有慣性 B．汽車速度越大剎車后越難停下來，表明速度越大慣性越大 C．宇宙飛船中的物體處于完全失重狀態(tài)，所以沒有慣性 D．乒乓球可以被快速抽殺，

18、是因為乒乓球的慣性小 圖5 2.如圖5所示，一個楔形物體M放在固定的粗糙斜面上，M上表面水 平且光滑，下表面粗糙，在其上表面上放一光滑小球m，楔形物 體由靜止釋放，則小球在碰到斜面前的運(yùn)動軌跡是 (　　) A．沿斜面方向的直線 B．豎直向下的直線 C．無規(guī)則的曲線 D．拋物線 B組　牛頓第三定律的理解與應(yīng)用 圖6 3．用計算機(jī)輔助實(shí)驗系統(tǒng)(DIS)做驗證牛頓第三定律的實(shí)驗，如圖6 所示是把兩個測力探頭的掛鉤鉤在一起，向相反方向拉動，觀 察顯示器屏幕上出現(xiàn)的結(jié)果．觀察分析兩個力

19、傳感器的相互作 用力F隨著時間t變化的曲線，以下結(jié)論不正確的是 (　　) A．作用力與反作用力大小相等、方向相反 B．作用力與反作用力的效果相互抵消 C．作用力與反作用力作用在同一物體上 D．作用力與反作用力同時存在、同時消失 4．某學(xué)校教室里的磁性黑板上通常粘掛一些小磁鐵，小磁鐵被吸在黑板上可以用于“貼”掛圖或試題答案．關(guān)于小磁鐵，下列說法中正確的是 (　　) A．磁鐵受到的電磁吸引力大于受到的彈力才能被吸在黑板上 B．磁鐵與黑板間在水平方向上存在兩對作用力與反作用力 C．磁鐵受到五個力的作用 D．磁鐵受到的支持力

20、與黑板受到的壓力是一對平衡力 5．我們都難以忘記劉翔那優(yōu)美的跨欄姿勢．在他跨越欄架的過程中 (　　) A．支撐腳蹬地的瞬間，地面對腳的支持力大于腳對地面的壓力 B．支撐腳蹬地的瞬間，地面受到向后的摩擦力 C．支撐腳離地后，他還受到向前沖的力，以至于能很快地通過欄架 D．運(yùn)動到最高處時，速度達(dá)到最大值，方向沿水平方向向前 課時規(guī)范訓(xùn)練 (限時：30分鐘) 1．16世紀(jì)末意大利科學(xué)家伽利略在研究運(yùn)動和力的關(guān)系時，提出了著名的斜面實(shí)驗，其中應(yīng)用到的物理思想方法屬于 (　　

21、) A．等效替代 B．實(shí)驗歸納 C．理想實(shí)驗 D．控制變量 2．關(guān)于慣性，下列說法中正確的是 (　　) A．物體能夠保持原有運(yùn)動狀態(tài)的性質(zhì)叫慣性 B．物體不受外力作用時才有慣性 C．物體靜止時有慣性，一旦開始運(yùn)動，便不再保持原有的運(yùn)動狀態(tài)，也就失去了慣性 D．物體靜止時沒有慣性，只有始終保持運(yùn)動狀態(tài)才有慣性 3．伽利略用兩個對接的斜面，一個斜面固定，讓小球

22、從固定斜 面上滾下，又滾上另一個傾角可以改變的斜面，斜面傾角逐 圖1 漸改變至零，如圖1所示．伽利略設(shè)計這個實(shí)驗的目的是為 了說明 (　　) A．如果沒有摩擦，小球?qū)⑦\(yùn)動到與釋放時相同的高度 B．如果沒有摩擦，物體運(yùn)動時機(jī)械能守恒 C．維持物體做勻速直線運(yùn)動并不需要力 D．如果物體不受到力，就不會運(yùn)動 4．有人設(shè)計了一種交通工具，如圖2所示，在平板車上裝了一個電風(fēng)扇，風(fēng)扇轉(zhuǎn)動時吹出的風(fēng)全部吹到豎直固定在小車中間的風(fēng)帆上，平板車靠風(fēng)帆受力而向前運(yùn)動．對于這種設(shè)計，下列分析中正確的是

23、 (　　) 圖2 A．根據(jù)牛頓第二定律，這種設(shè)計能使小車運(yùn)行 B．根據(jù)牛頓第三定律，這種設(shè)計能使小車運(yùn)行 C．這種設(shè)計不能使小車運(yùn)行，因為它違反了牛頓第二定律 D．這種設(shè)計不能使小車運(yùn)行，因為它違反了牛頓第三定律 5．就一些實(shí)際生活中的現(xiàn)象，某同學(xué)試圖從慣性的角度加以解釋，其中正確的是 (　　) A．采用了大功率的發(fā)動機(jī)后，某些一級方程式賽車的速度甚至能超過某些老式螺旋槳飛機(jī)的速度．這表明，可以通過科學(xué)進(jìn)步使小質(zhì)量的物體獲得大慣性 B．射出槍膛的子彈在運(yùn)動相當(dāng)長一段距離后連一件棉衣也穿不透，這表明它

24、的慣性小了 C．貨運(yùn)列車運(yùn)行到不同的車站時，經(jīng)常要摘下或加掛一些車廂，這些會改變它的慣性 D．摩托車轉(zhuǎn)彎時，車手一方面要控制適當(dāng)?shù)乃俣?，另一方面要將身體稍微向里傾斜，通過調(diào)控人和車的慣性達(dá)到行駛目的 6．有人做過這樣一個實(shí)驗：如圖3所示，把雞蛋A快速向另一個完 全一樣的靜止的雞蛋B撞去(用同一部分撞擊)，結(jié)果每次都是被 撞擊的雞蛋B被撞破．則下面說法正確的是 (　　) 圖3 A．A對B的作用力的大小等于B對A的作用力的大小 B．A對B的作用力的大小大于B對A的作用力的大小 C．A蛋碰撞瞬間，其內(nèi)蛋黃和蛋白由于慣性會對A蛋殼產(chǎn)生向前的作用力 D．A蛋碰撞部

25、位除受到B對它的作用力外，還受到A蛋中蛋黃和蛋白對它的作用力，所以所受合力較小 7．沼澤地的下面蘊(yùn)藏著豐富的泥炭，泥炭是沼澤地積累的植物殘體，它的纖維狀和海綿狀的物理結(jié)構(gòu)導(dǎo)致人在其上面行走時容易下陷(設(shè)在下陷過程中，泥炭對人的阻力不計)．如果整個下陷的過程是先加速再減速最后勻速運(yùn)動，那么，下列說法中正確的是 (　　) A．在加速向下運(yùn)動時，人對沼澤地的壓力大于沼澤地對人的支持力 B．在減速向下運(yùn)動時，人對沼澤地的壓力小于沼澤地對人的支持力 C．在整個運(yùn)動過程中，人對沼澤地的壓力是先大于后等于沼澤地對人的支持力 D．在整個運(yùn)動過程中，人對沼澤地的壓力大小總是等于沼澤地對人的支持力

26、 8．火車在長直水平軌道上勻速行駛，一門窗緊閉的車廂內(nèi)有人向上跳起，發(fā)現(xiàn)仍落回原處，這是因為 (　　) A．人跳起后，車廂內(nèi)空氣給他以向前的力，帶著他隨同火車一起向前運(yùn)動 B．人跳起的瞬間，車廂的地板給他一個向前的力，推動他隨同火車一起向前運(yùn)動 C．人跳起后，車在繼續(xù)向前運(yùn)動，所以人落下后必定偏后一些，只是由于時間很短， 偏后距離太小，不明顯而已 D．人跳起后直到落地，在水平方向上和車始終具有相同的速度 復(fù)習(xí)講義 基礎(chǔ)再現(xiàn) 一、 基礎(chǔ)導(dǎo)引　(1)不能擊中目標(biāo)．如圖

27、所示，炸彈被投下后，由于慣性，仍有與飛機(jī)相同的水平速度，如果目標(biāo)是靜止的，炸彈就會落到目標(biāo)的前方． (2)因為當(dāng)你跳起時，由于慣性，你仍有與地球相同的速度，所以還回到原處，而不是落在原地的西邊． (3)如果不系安全帶，當(dāng)緊急剎車時，車雖然停下了，但人因慣性而仍然向前運(yùn)動，會發(fā)生危險．系上安全帶后，人雖然因慣性向前運(yùn)動，但受安全帶的約束，不致發(fā)生危險． (4)物體以一定速度向上拋出，由于具有慣性而繼續(xù)向上運(yùn)動，不是因為受到了向上的力的作用． 知識梳理　1.勻速直線運(yùn)動　靜止　改變 3．(1)維持　改變　加速度　(2)慣性　慣性定律　4.(1)勻速直線運(yùn)動　靜止 (2)質(zhì)量　質(zhì)量大　質(zhì)

28、量小　(4)固有 思考：慣性與物體是否受力、怎樣受力無關(guān)，與物體是否運(yùn)動、怎樣運(yùn)動無關(guān)，與物體所處的地理位置無關(guān)．慣性大小僅由物體質(zhì)量決定． 二、 基礎(chǔ)導(dǎo)引　共有兩對作用力與反作用力：一對是木箱受的重力和木箱吸引地球的力，另一對是木箱受到地面對它的支持力和木箱對地面的壓力．木箱受的力是重力和支持力，地球受的力是木箱對它的引力和壓力． 知識梳理　1.相互　2.相等　相反　同一直線上 課堂探究 例1 C　 跟蹤訓(xùn)練1　(1)B　(2)靜止或勻速前進(jìn) 例2　D　 跟蹤訓(xùn)練2　AD　跟蹤訓(xùn)練3　B 跟蹤訓(xùn)練4　C 分組訓(xùn)練 1． D　2.B　3.BC　4.B　5.B 課時規(guī)范訓(xùn)練 1．C　 2．A　 3．C　 4．D　 5．C　 6．ACD　 7．D 8．D