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1、第1講牛頓第一、第三定律,一 牛頓第一定律,二 慣性,三 牛頓第三定律,基礎(chǔ)過關(guān),考點一 對牛頓第一定律和慣性的理解,考點二 對牛頓第三定律的理解,考點突破,基礎(chǔ)過關(guān),一、牛頓第一定律 1.內(nèi)容:一切物體總保持勻速直線運動狀態(tài)或靜止狀態(tài),除非作用在它上面的力迫使它改變這種狀態(tài)。 2.意義 (1)揭示了物體的固有屬性:保持原來運動狀態(tài)不變的特性 慣性。一切物體都有慣性,因此牛頓第一定律又叫慣性定。 (2)揭示了力與運動的關(guān)系:力不是維持物體運動狀態(tài)的原因,而是改變物體運動狀態(tài)的原因,即產(chǎn)生加速度的原因。,二、慣性 1.定義:物體具有保持原來勻速直線運動狀態(tài)或靜止 狀態(tài)的性質(zhì),我們把這個性質(zhì)叫做慣

2、性。 2.量度:質(zhì)量是慣性大小的唯一量度,質(zhì)量大的物體慣性大,質(zhì)量小的物體慣性小。 3.普遍性:慣性是物體的固有屬性,一切物體都有慣性,與物體的 運動情況和受力情況無關(guān)。,三、牛頓第三定律 1.作用力和反作用力:兩個物體之間的作用總是相互的。一個物 體對另一個物體施加了力,后一個物體一定同時對前一個物體也施加了力。物體間相互作用的這一對力,通常叫做作用力和反作用力。 2.牛頓第三定律 (1)內(nèi)容: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)表達式:F=-F。,1.判斷下列說法對錯。 (1)牛頓第一定律是實驗定律。( ) (2)在水平面上運動的物體最終停下

3、來,是因為水平方向沒有外力維持其運動。( ) (3)運動的物體慣性大,靜止的物體慣性小。( ) (4)物體的慣性越大,運動狀態(tài)越難改變。( ) (5)作用力與反作用力可以作用在同一物體上。( ) (6)作用力與反作用力的作用效果不能抵消。( ),,,,,,,2.如圖所示,一盛水的容器固定在一個小車上,在容器中分別懸掛和拴住一只鐵球和一只乒乓球。容器中的水和鐵球、乒乓球都處于靜止狀態(tài)。當容器隨小車突然向右運動時,兩球的運動狀況是(以小車為參考系)( A ) 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,,3.(多選)(2018云南昆明模擬)如圖所

4、示,我國有一種傳統(tǒng)的民族體育項目叫做“押加”,實際上相當于兩個人拔河,如果甲、乙兩人在“押加”比賽中,甲獲勝,則下列說法中正確的是( BD ),A.甲對繩的拉力大于乙對繩的拉力,所以甲獲勝 B.當甲把乙勻速拉過去時,甲對繩的拉力大小等 于乙對繩的拉力大小 C.當甲把乙加速拉過去時,甲對繩的拉力大于乙對繩的拉力 D.甲對繩的拉力大小始終等于乙對繩的拉力大小,只是地面對甲的摩擦力大于地面對乙的摩擦力,所以甲獲勝,,4.(2017四川樂山模擬)如圖所示,家用吊扇對懸掛點有拉力作用,正常轉(zhuǎn)動時吊扇對懸掛點的拉力與它不轉(zhuǎn)動時相比( B ) A.變大B.變小C.不變D.無法判斷,,考點一對牛頓第一定律和慣

5、性的理解,考點突破,1.對牛頓第一定律的理解 (1)提出慣性的概念:牛頓第一定律指出一切物體都具有慣性,慣性是物體的一種固有屬性。 (2)揭示力的本質(zhì):力是改變物體運動狀態(tài)的原因,而不是維持物體運動狀態(tài)的原因。,2.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,慣性表現(xiàn)為使物體保持原來的運動狀態(tài)不變(靜止或勻速直線運動)。 (2)物體受到的合外力不為零時,慣性表現(xiàn)為抗拒運動狀態(tài)改變的能力。慣性大,物體的運動狀態(tài)較難改變;慣性小,物體的運動狀態(tài)容易改變。,3.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驗定律,它是以伽利略的“理想實驗”為基礎(chǔ),經(jīng)過科學(xué)抽象、歸納推理

6、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。 (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動的聯(lián)系:F=ma。,1.(2018湖南益陽模擬)亞里士多德在其著作物理學(xué)中說:一切物體都具有某種“自然本性”,物體由其“自然本性”決定的運動稱之為“自然運動”,而物體受到推、拉、提、舉等作用后的非“自然運動”稱之為“受迫運動”。伽利略、笛卡兒、牛頓等人批判地繼承了亞里士多德的這些說法,建立了新物理學(xué);新物理學(xué)認為一切物體都具有的“自然本性”是“慣性”。下列關(guān)于“慣性”和“運動”的說法中不符合新物理學(xué)的是( C ),

7、,A.一切物體的“自然運動”都是速度不變的運動靜止或者勻速直 線運動 B.作用在物體上的力,是使物體做“受迫運動”即變速運動的原因 C.可繞豎直軸轉(zhuǎn)動的水平圓桌轉(zhuǎn)得太快時,放在桌面上的盤子會向桌子邊緣滑去,這是由于“盤子受到的向外的力”超過了“桌面給盤子的摩擦力” D.豎直向上拋出的物體,受到了重力,卻沒有立即反向運動,而是繼續(xù)向上運動一段距離后才反向運動,是由于物體具有慣性,解析力不是維持物體運動狀態(tài)的原因,力是改變物體運動狀態(tài)的原因,所以當物體不受到任何外力的時候,總保持靜止或者勻速直線運動的狀態(tài),故選項A正確;當物體受到外力作用的時候,物體的運動狀態(tài)會發(fā)生改變,即力是改變物體運動狀態(tài)的原

8、因,故選項B正確;可繞豎直軸轉(zhuǎn)動的水平圓桌轉(zhuǎn)得太快時,放在桌面上的盤子會向桌子邊緣滑去,這是由于“盤子需要的向心力”超過了“桌面給盤子的摩擦力”,故選項C錯誤;由于物體具有慣性,具有向上的速度時,雖然受到向下的重力,但物體不會立刻向下運動,故選項D正確。,2.(2019安徽六安質(zhì)檢)關(guān)于物體的慣性,下列說法中正確的 是( C ) A.騎自行車的人,上坡前要緊蹬幾下,是為了增大慣性沖上坡 B.子彈從槍膛中射出后在空中飛行,速度逐漸減小,因此慣性也減小 C.物體慣性的大小,由物體質(zhì)量的大小決定 D.物體由靜止開始運動的瞬間,它的慣性最大,解析質(zhì)量是物體慣性大小的唯一量度,慣性與物體的運動情況和受力

9、情況無關(guān),故選C。,,,考點二對牛頓第三定律的理解,1.作用力與反作用力的關(guān)系,2.一對相互作用力與一對平衡力的比較,例1(2018四川樂山模擬)如圖所示,甲、乙兩人在冰面上“拔河”。兩人中間位置處有一分界線,約定先使對方過分界線者贏。若繩子質(zhì)量不計,冰面可看成光滑,則下列說法正確 的是( C ),A.甲對繩的拉力與繩對甲的拉力是一對平衡力 B.甲對繩的拉力與乙對繩的拉力是作用力與反作用力 C.若甲的質(zhì)量比乙大,則甲能贏得“拔河”比賽的勝利 D.若乙收繩的速度比甲快,則乙能贏得“拔河”比賽的勝利,,解析甲對繩的拉力與繩對甲的拉力是作用力和反作用力,選項A錯誤;繩靜止時,甲對繩的拉力與乙對繩的拉

10、力是一對平衡力,選項B錯誤;若甲的質(zhì)量比乙的質(zhì)量大,則甲的加速度比乙的小,可知乙先到分界線,故甲能贏得“拔河”比賽的勝利,選項C正確;收繩速度的快慢并不能決定“拔河”比賽的輸贏,選項D錯誤。,考向1作用力與反作用力的關(guān)系 1.(2017廣西南寧模擬)手拿一個錘頭敲在一塊玻璃上,把玻璃打碎了。對于這一現(xiàn)象,下列說法正確的是( C ) A.錘頭敲玻璃的力大于玻璃對錘頭的作用力,所以玻璃才碎裂 B.錘頭受到的力大于玻璃受到的力,只是由于錘頭能夠承受比玻璃更大的力才沒有碎裂 C.錘頭和玻璃之間的作用力是等大的,只是由于錘頭能夠承受比玻璃更大的力才沒有碎裂 D.因為不清楚錘頭和玻璃的其他受力情況,所以無

11、法判斷它們之間的相互作用力的大小關(guān)系,,解析錘頭敲玻璃的力與玻璃對錘頭的作用力是一對作用力與反作用力,總是大小相等,方向相反,但作用在不同的物體上,因物體的承受能力不同,則產(chǎn)生的作用效果不同,故C項正確,A、B、D項均錯誤。,考向2用牛頓第三定律轉(zhuǎn)換研究對象 2.(2019海南?？谫|(zhì)檢)建筑工人用如圖所示的定滑輪裝置運送建筑材料。一質(zhì)量為70.0 kg 的工人站在水平地面上,通過定滑輪將 20.0 kg的建筑材料以0.500 m/s2的加速度拉升,忽略繩子和定滑輪 的質(zhì)量及摩擦,則工人對地面的壓力大小為(g取10 m/s2)( B ) A.510 NB.490 NC.890 ND.910 N,

12、,解析設(shè)繩子對建筑材料的拉力為F1,則F1-mg=ma F1=m(g+a)=210 N 繩子對人的拉力F2=F1=210 N 人處于靜止狀態(tài),則地面對人的支持力為 FN=Mg-F2=490 N, 由牛頓第三定律可知,人對地面的壓力為 FN=FN=490 N 故B項正確。,名師點撥,應(yīng)用牛頓第三定律轉(zhuǎn)換研究對象 例2如圖所示為雜技“頂竿”表演,一人站在地上,肩上扛一質(zhì)量為M的豎直竹竿,當竹竿上一質(zhì)量為m的人以加速度a加速下滑時,竹竿對“底人”的壓力大小為( B ),熱點題型探究,A.(M+m)g B.(M+m)g-ma C.(M+m)g+maD.(M-m)g,,解析對竹竿上的人進行分析,在豎直

13、方向受重力mg、摩擦力Ff,由牛頓第二定律得mg-Ff=ma,得Ff=m(g-a)。竹竿對人有摩擦力,人對竹竿也有摩擦力Ff,且大小相等,方向相反。對竹竿進行分析,在豎直方向受重力Mg、竿上的人對竿向下的摩擦力Ff、頂竿的人對竿的支持力FN,由力的平衡條件有Mg+Ff=FN,又因為竿對“底人”的壓力和“底人”對竿的支持力是一對作用力與反作用力,由牛頓第三定律可得竿對“底人”的壓力大小FN=FN=Mg+Ff=(M+m)g-ma。B項正確。,,1.如圖所示,用彈簧測力計懸掛一個重G=10 N的金屬塊,使金屬塊一部分浸在臺秤上的水杯中(水不會溢出)。若彈簧測力計的示數(shù)變?yōu)镕T= 6 N,則臺秤的示數(shù)

14、比金屬塊沒有浸入水中前( D ),A.保持不變B.增加10 N C.增加6 N D.增加4 N,,解析對金屬塊受力分析,由平衡條件可知,水對金屬塊的浮力為F=G-FT=4 N,方向豎直向上,則由牛頓第三定律可得,金屬塊對水的作用力大小為F=F=4 N,方向豎直向下,所以臺秤的示數(shù)比金屬塊沒有浸入水中前增加了4 N,選項D正確。,2.一個箱子放在水平地面上,箱內(nèi)有一固定的豎直桿,在桿上套著一個環(huán),箱與桿的質(zhì)量為M,環(huán)的質(zhì)量為m,如圖所示,已知環(huán)沿桿勻加速下滑時,環(huán)與桿間的摩擦力大小為Ff,則此時箱子對地面的壓力大小為多少?,答案Ff+Mg 解析環(huán)在豎直方向上受力情況如圖甲所示,其受重力mg和桿對它豎直向上的摩擦力Ff,根據(jù)牛頓第三定律,環(huán)給桿一個豎直向下的摩擦力Ff,故箱子在豎直方向上受力情況如圖乙所示,其受重力Mg、地面對它的支持力FN及環(huán)對它的摩擦力Ff。由于箱子處于平衡狀態(tài),可得FN=Ff+Mg=Ff+Mg。根據(jù)牛頓第三定律,箱子對地面的壓力大小等于地面對箱子的支持力大小,則FN=FN=Ff+Mg。,