2021版一轮复习名师导学物理课件:第3章第1节 牛顿第一定律 牛顿第三定律
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二、惯性
1.定义:一切物体都有保持 __匀_速__直_线__运_动__状_态__或_静__止__________状态的性质.
2.量度:质量是物体惯性大小的唯一量度,质量 大的物体__惯__性__大____,质量小的物体__惯__性_小_____.
【理解巩固 1】 判断下列说法的正误. (1)物体的运动状态发生改变,物体一定受到力的 作用( ) (2)牛顿第一定律可用实验验证( ) (3)物体质量越大,惯性越大( ) (4)物体的运动不需要力来维持,但物体的运动速 度决定了惯性的大小( ) (5)牛顿第一定律既揭示了物体保持原有运动状 态的原因,又揭示了运动状态改变的原因( ) (6)牛顿第一定律只是反映惯性大小的,因此也叫 惯性定律( )
一、牛顿第一定律
1.牛顿第一定律的内容: 一切物体总保持 _匀__速__直_线__运_动______状态或__静__止___ 状态,直到有外力迫使它改变这种状态为止. 2.牛顿第一定律的理解和意义 (1)牛顿第一定律是牛顿以伽利略的_理_想__斜_面__实_验_____ 为基础,通过高度的抽象思维概括总结出来的,因此它 不是实验定律. (2)揭示了力和运动的关系,它说明力不是维持物体 运 动 状 态 的 原 因 , 而 是 __改__变_物__体_的__运_动__状_态________ 的 原 因. (3)牛顿第一定律指出了一切物体都具有惯性,即保 持原来__运__动_状__态_(_速_度__)______的特性. 因此牛顿第一定律又被称为惯性定律.
[解析] 牛顿第一定律是在伽利略“理想实验” 之后通过归纳演绎推理建立起来的,选项 A 错误;牛 顿第一运动定律表明,力不是维持物体运动状态的原 因,是改变物体运动状态的原因,选项 B 错误;牛顿 第一运动定律表明,惯性是维持物体运动状态的原因, 选项 C 正确;牛顿第一运动定律表明,物体是否具有 的惯性与运动状态无关,选项 D 错误.
[答案] A
对牛顿第三定律的应用 例 4 如图所示,质量为 m 的木块在质量为 M 的 长木板上以加速度 a 水平向右加速滑行,长木板与地 面间的动摩擦因数为 μ1,木块与长木板间的动摩擦因 数为 μ2,若长木板仍处于静止状态,则长木板对地面 摩擦力的大小和方向一定为( )
A.μ1(m+M)g,向左 B.μ2mg,向右 C.μ2mg+ma,向右 D.μ1mg+μ2Mg,向左
[答案] D
对牛顿第三定律的理解
例 3 一起严重的交通事故中,一辆越野车与一 辆面包车迎面相撞,面包车车头凹陷、变形,几乎报 废,而越野车仅前保险杠稍微变形.关于此次碰撞, 下列说法正确的是( )
A.越野车发生形变使面包车受到作用力 B.越野车对面包车的作用力大于面包车对越野 车的作用力 C.越野车撞击面包车的时间比面包车撞击越野 车的时间长 D.越野车对面包车的作用力和面包车对越野车 的作用力是一对平衡力
三不同
方向不同(相反) 受力物体不同
作用效果不同
两无关与与相是互否作与用其的他两物物体体相的互运作动用状无态关无关
【理解巩固 2】 关于作用力与反作用力,下列 说法中正确的是( )
A.物体相互作用时,先有作用力,后有反作用 力
B.作用力与反作用力大小相等,方向相反,作 用在同一直线上,因而这二力平衡
[答案] C
3.(多选)小明坐在正在行驶中的火车上,发现桌 面上碗中的水面发生倾斜,如图所示,由此可以判断 出火车正在如何运动( )
A.向左加速 B.向左减速 C.向右加速 D.向右减速
[解析] 水和碗在随车匀速行驶的过程中,水面水 平.水面突然向左倾斜,根据惯性的规律可知,碗可 能向左减速,由于水存在惯性,还想保持原来的运动 状态,立刻向左倾斜;也可能是碗随车向右加速,碗 中的水由于惯性,还想保持原来的运动状态,立刻向 左倾斜.故 A、D 错误,B、C 正确.
[审题指导] 当某个力不容易求解时,可以先求它 的反作用力,然后运用牛顿第三定律求得该力.如求 压力时,可先求支持力.摩擦力的求解也可以这样.
[解析] 对木块分析可知受长木板对它水平向左 的摩擦力 Ff1=μ2mg,由牛顿第三定律可知,木块对 长木板的摩擦力向右,大小为 Ff1;由于长木板仍处于 静止状态,对长木板受力分析可知,受地面对它的静 摩擦力 Ff2,方向向左,Ff2=Ff1=μ2mg,由牛顿第三 定律可知,长木板对地面的摩擦力大小为 μ2mg,方向 向右,故 B 正确.
[答案] BC
4.现有两个质量相同的物体,一个置于光滑水平 面上,另一个置于粗糙水平面上,用相同的水平力推 物体,下列说法正确的是( )
A.光滑水平面上的物体相同时间内获得的速度 大,所以运动状态容易改变
B.因为两者受到相同的水平推力,所以运动状 态改变难易一样
C.两个物体从静止到运动,粗糙水平面上的物 体需要的力更大,所以其运动状态难以改变
B.榔头受到的力大于玻璃受到的力,只是由于 榔头能够承受比玻璃更大的力才没有碎裂
C.因为不清楚玻璃和榔头的其他受力情况,所 以无法判断它们之间的相互作用力的大小
D.榔头和玻璃之间的作用力大小相等,只是由 于榔头能够承受比玻璃更大的力才没有碎裂
[解析] 榔头敲玻璃的力和玻璃对榔头的力是作 用力和反作用力,所以榔头敲玻璃的力等于玻璃对榔 头的作用力,故 A、B、C 错误;榔头和玻璃之间的作 用力应该是等大的,只是由于榔头能够承受比玻璃更 大的力才没有碎裂,故 D 正确.
Байду номын сангаас[答案] A
2.关于牛顿第一运动定律,下列说法中正确的是
() A.牛顿第一运动定律是通过伽利略“理想实
验”的验证后建立起来的 B.牛顿第一运动定律表明,力是维持物体运动
状态的原因 C.牛顿第一运动定律表明,惯性是维持物体运
动状态的原因 D.牛顿第一运动定律表明,物体只有在静止或
做匀速直线运动时才具有惯性
[解析] 根据牛顿第一定律,可知三滴油离开容器 时的速度和车厢速度相同,即在水平方向上油滴相对 于车厢,其初速度为零,在竖直方向上运动情况相 同.落到车厢地板上所用的时间相同在水平方向上油 滴相对于车的加速度方向向左,所以在水平方向上油
滴相对于车的位移方向向左,位移大小 x=12at2,所以 三滴油依次落在同一位置上;B 正确.
考点集训(十一) 第1节 牛顿第一定 律 牛顿第三定律
A组 1.如图所示是物理学中两个著名的斜面实验,这 两个实验运用了实验与逻辑推理相结合的方法.图 1 是研究自由落体规律的斜面实验,图 2 是研究运动和 力的关系的理想斜面实验.历史上最早探究上述实验 并得出正确结论的物理学家分别是( )
A.图 1 是伽利略,图 2 是伽利略 B.图 1 是牛顿,图 2 是伽利略 C.图 1 是牛顿,图 2 是牛顿 D.图 1 是笛卡尔,图 2 是伽利略
C.作用力与反作用力可以是不同性质的力 D.作用力和反作用力总是同时分别作用在相互 作用的两个物体上
[解析] 物体相互作用时,作用力和反作用力是同 时产生,同时消失的,选项 A 错误;作用力与反作用 力大小相等,方向相反,作用在同一直线上,因作用 在两个物体上,则这二力不能平衡,选项 B 错误;作 用力与反作用力是相同性质的力,例如,作用力是弹 力,其反作用力一定也是弹力,选项 C 错误;作用力 和反作用力总是同时分别作用在相互作用的两个物体 上,选项 D 正确.
[解析] 伽利略从图 1 中将斜面实验的结论外推到斜面 倾角的情形,从而间接证明了自由落体运动是匀加速 直线运动;伽利略从图 2 中得出:力不是维持物体运 动的原因,图 1 是研究自由落体规律的斜面实验,图 2 是研究运动和力的关系的理想斜面实验.历史上最 早探究上述实验并得出正确结论的物理学家都是伽利 略.故 A 符合题意.
[答案] B
对惯性的理解
例 2 我国的高铁技术在世界上处于领先地位, 高铁在行驶过程中非常平稳.网络上一则热播视频中 显示,将枚硬币竖立在以时速 300 km/h 运行的高铁列 车的窗台上,硬币竟然能够屹立 8 分钟而不倒,则下 列说法正确的是( )
A.这一过程中硬币相对于地面是静止的 B.硬币由于惯性而屹立不倒 C.因硬币速度太大,惯性太大,所以硬币才不 倒 D.如果窗台台面光滑,硬币一定会滚动
[学习目标]
内容
核心素养
牛顿运动定律及
本章重点讲述了力与运
其应用
动之间的关联,把前两章“运
实验:验证牛顿 动”与“相互作用”的物理
运动定律
观念有机的结合在一起.本章
还需要对物理过程有严格的
超重和失重 推理、论证,突出对科学思维
核心素养的考查.
第1节 牛顿第一定律 牛顿第三定律
考点一 对牛顿第一定律及惯性的理解
[解析] 硬币相对于地面的位置不断发生改变,则 硬币相对于地面是运动的,A 错误;硬币所受合外力 为零,由于惯性而保持原来的运动状态,故 B 正确; 物体的惯性不随物体的速度变化而变化,故 C 错误; 硬币在水平方向不受力,硬币一定不会滚动,故 D 错 误.
[答案] B
惯性与物体是否受力、受力怎样无关,与物体是否 运动、怎样运动无关,与物体所处的地理位置无关,一 切有质量的物体都有惯性.运动状态的变化与惯性有 关,而质量是惯性的唯一标准.
考点二 牛顿第三定律
1.牛顿第三定律的内容: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_______.
2.作用力与反作用力的“四同”、“三不同”、
“两无关”
四同
大小相同 作用在同一直线上 性质相同
出现、存在、消失的时间相同
[答案] D
5.某同学用传感器探究作用力与反作用力的关 系.实验时他把两只力传感器同时连接在计算机上, 其中一只系在墙上,另一只握在手中,如图甲所示.如 图乙是他记录的两个物体间作用力和反作用力的变化 图线.根据图线可以得出的结论是( )
A.作用力大时反作用力小 B.作用力和反作用力的方向总是相反的 C.作用力变化后反作用力才随之发生变化 D.图中的两个力是一对平衡力
[答案] (1)√ (2)× (3)√ (4)× (5)√ (6)×
牛顿第一定律的应用
例 1 如图所示,在平直轨道上匀加 速行驶的封闭车厢中,悬挂一个有滴 管的盛油的容器,当滴管依次滴下三 滴油时,三滴油落在车厢的地板上, 下列说法正确的是( )
A.三滴油依次落在 O 点 B.三滴油依次落在同一位置上 C.三滴油依次落在 O 到 A 之间,而且后一滴比 前一滴离 O 点近些 D.三滴油依次落在 O 到 A 之间,而且后一滴比 前一滴离 O 点远些
[审题指导] 该题考查对牛顿第三定律的理解,解 答的关键是理解作用力与反作用力总是大小相等,方 向相反,是一对性质相同的力.
[解析] 根据弹力产生的特点可知,越野车发生形 变使面包车受到作用力.故 A 正确.越野车对面包车 的作用力和面包车对越野车的作用力是一对作用力与 反作用力,二者的大小相等、方向相反,作用时间相 同.故 B、C、D 错误;故选 A.
[答案] B
应用牛顿第三定律分析问题时应注意以下几点: (1)不要凭日常观察的直觉印象随便下结论,分析问 题需严格依据科学理论. (2)理解应用牛顿第三定律时,一定抓住“总是”二 字,即作用力与反作用力的这种关系与物体的运动状态 无关. (3)与平衡力区别应抓住作用力和反作用力分别作用 在两个物体上.
D.因为两者质量一样,所以运动状态改变难易 程度一样
[解析] 光滑水平面上的物体相同时间内获得的 速度大,由于质量相等所以运动状态改变难易程度一 样,故 A 错误;运动状态的变化和受到的推力大小无 关,由质量决定,故 B 错误;两个物体从静止到运动, 粗糙水平面上的物体需要的力更大,由于质量相等所 以运动状态改变难易程度一样,故 C 错误;因为两者 质量一样,所以运动状态改变难易程度一样,故 D 正 确.
[解析] 作用力与反作用力大小相等,方向相反, 作用在同一条直线上,同时产生,同时变化,同时消 失.故 A、C 错误,B 正确;图中的两个力作用在两 个物体上,不是平衡力,选项 D 错误;故选 B.
[答案] B
6.一个榔头敲在一块玻璃上把玻璃打碎了.对这 一现象,下列说法正确的是( )
A.榔头敲玻璃的力大于玻璃对榔头的作用力, 所以玻璃才碎裂