2013届高三物理一轮复习课件(粤教版)：第3章 第1节 牛顿第一定律 牛顿第三定律

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A．在线的A端慢慢增加拉力，结果CD线拉断
B．在线的A端慢慢增加拉力，结果AB线拉断
C．在线的A端突然猛力一拉， 结果AB线拉断 D．在线的A端突然猛力一拉， 结果CD线拉断
图311
【解析】 如右图，在线的A端慢慢增加拉力，使得重 球有足够的时间发生向下的微小位移，以致拉力T2逐 渐增大，这个过程进行得如此缓慢可以认为重球始终
图312
【错解】 小球受三个力的作用：重力mg、支持力FN 和绳子的拉力FT.
在水平方向上：FTcosθ-FNsinθ=ma 在竖直方向上：FTsinθ+FNcosθ-mg=0 将题中各已知量代入，方程无解．无不能做出正确判断，没
有理解小球的运动存在有两种可能：当斜面加速度小
跟踪训练1 (单选)如图314所示，一个劈形物体M放 在固定的粗糙的斜面上，上面成水平．在水平面上放 一光滑小球m，劈形物体从静止开始释放，则小球在 碰到斜面前的运动轨迹是( B ) A．沿斜面向下的直线 B．竖直向下的直线 C．无规则曲线 D．抛物线
图314
【解析】 因为小球在水平方向上不受力的作用，所以 在水平方向不会产生运动状态的变化，即在水平方向 上不会产生加速度，故小球的运动轨迹是竖直向下的 直线，B正确．
4.(双选)(2011•佛山一中等三校)如图318所示，物块M
在静止的传送带上以速度v匀速下滑时，传送带突然启
动，方向如图中箭头所示，若传送带的速度大小也为v，
则传送带启动后( C) D
A．M静止在传送带上
B．M可能沿斜面向上运动
C．M受到的摩擦力不变
D．M下滑的速度不变
图318
5.(单选)(2011•揭阳模拟)如图319所示，放在水平面上 的物体受到一个水平向右的拉力F作用而处于静止状 态，下列说法中正确的是( )D A．物体对水平面的压力就是物体的重力 B．拉力F和水平面对物体的摩擦力是一对作用力和反 作用力 C．物体受到四对平衡力的作用 D．物体受到的合外力为零
【解析】 此题一方面引导考生关注经典科学实验对物 理学发展的重要作用，另一方面考查考生对与此相关 的物理学原理的掌握情况．解答此题并不需要死背该 实验的结论，由我们现在所学的相关知识可反推出当 时所得的结论．
我们先知小球沿斜面做匀加速运动，当倾角一定 时，小球在斜面上加速度一定，由匀变速运动规律知， 位移与时间的平方成正比，速度与时间成正比，
了起来，设绳子与水平面间的夹角为a，则
在水平方向上：FT cos ma 在竖直方向上：FT sin mg 0
解得：FT 2.83N 由于小球离开了斜面，所以FN 0
【纠错心得】 对临界条件一定要注意挖掘和判断，防 止掉入命题人设置的陷阱．判断方法：动态过程找临 界，往往取其特殊值，量变质变临界点，通过假设确 定之．
故选项A错误、B正确．斜面长度一定时，倾角越大， 小球下滑的初始高度越高，重力势能越大，小球从顶 端滚到底端时的速度越大，故选项C错误．斜面长度 一定时，倾角不同，小球从顶端滚到底端时的速度不 同，则在斜面上的平均速度不同，故小球从顶端滚到 底端所需的时间不同，因而选项D错误．
2.(单选)(广东卷)建筑工人用图316所示的定滑轮装置 运送建筑材料．质量为70.0kg的工人站在地面上，通 过定滑轮将20.0kg的建筑材料以0.500m/s2的加速度拉 升，忽略绳子和定滑轮的质量及定滑轮的摩擦，则工 人对地面的压力大小为(g取10m/s2)( B ) A．510N B．490N C．890N D．910N
F=kx=100×0.02N=2N
用GA表示A的重力，F表示弹簧对A的拉力，FB表 示B对A的作用力，假设B对A的作用力向上，取向上为 正方向，由共点力作用下物体的平衡条件：
F+FB-G=0 计算得：FB=G-F=3N 可知B对A的力方向向上，大小为3N； 由牛顿第三定律可知A对B的作用力为向下的3N， 再对B进行受力分析，由B的受力平衡条件可求出B受 到地面的支持力N为8N.
【解析】 伽利略的理想实验是在可靠事实的基础上进 行抽象思维过程中所创造出来的一种科学推理，是科 学研究中的一种重要方法，它否定了“力是维持物体 运动原因”的观点；因为永远也无法将摩擦力完全消 除，所以这个实验是永远无法实现的，只能是理想实 验，故选项BC正确． 【答案】 BC
【点评】 理想斜面实验虽然在现实中不能通过实验验 证，但它是建立在可行的事实的基础上的，仍有重要 意义．伽利略对于物体运动的认识都是来源于实验， 伽利略则通过他著名的斜面实验，在假设如果物体间 没有摩擦力的理想情况下，得到了物体可以在光滑水 平面上永远保持恒定速度永远运动下去的结论．伽利 略构想的理想实验以可靠的事实为基础，把实验与逻 辑推理和谐地结合在一起，其科学的探究方法有力地 推动了科学的发展．
处于受力平衡状态，即T2=T1+mg，随着T1增大，T2也 增大，且总是上端绳先达到极限程度，故CD绳被拉断， A正确．若在A端突然猛力一拉， 因为重球质量很大，力的作用时间又
极短，故重球向下的位移极小，以至
于上端绳未来得及发生相应的伸长，
T1已先达到极限强度，故AB绳先断， 选项C也正确．
【答案】 AC 【点评】 作用力和反作用力具有异体性、反向性、同 时性、独立性．作用力和反作用力一定是性质相同的 力，即弹力的反作用力一定是弹力，摩擦力的反作用 力一定是摩擦力．
理想实验与惯性
【例1】(双选)关于伽利略的理想斜面实验，以下说法 正确的是( ) A．伽利略的理想实验是假想的，是没有科学依据的 B．伽利略的理想实验是在可靠事实的基础上进行抽象 思维而创造出来的一种科学推理方法，是科学研究中 的一种重要方法 C．伽利略的理想实验有力地否定了亚里士多德的观点 D．现在，伽利略的斜面实验已不再是理想实验，是可 以做出的实验了
图319
6.新丽为了研究惯性在物体运动过程中发挥的作用， 她找来一辆小车、一个长木块做实验，如图3110所示， 一木块与小车一起做匀速直线运动，当小车撞到墙面 瞬间与墙面粘到一起，则： (1)如果小车上表面粗糙，则木块将如何运动？ (2)如果小车上表面光滑，则木块将如何运动？
图317
【解析】 对于物块，由于运动过程中与木板存在相对 滑动，且始终相对木板向左运动，因此木板对物块的 摩擦力向右，所以物块相对地面向右运动，且速度不 断增大，直至相对木板静止而做匀速直线运动，B正 确；对于木板，由作用力与反作用力可知受到物块给 它的向左的摩擦力作用，则木板的速度不断减小，直 到二者相对静止，而做匀速直线运动，C正确；由于 水平面光滑，所以不会停止，D错误．
【思维拓展】高考对牛顿第三定律的考查，往往作为 综合计算题的一步，常与牛顿第二定律、共点力的平 衡相结合考查，作为综合计算题的一个小问题出现， 如设问中要求物体对轨道(或某一表面)的压力，在求 出轨道对物体的支持力后，要根据牛顿第三定律得出 物体对轨道的压力大小，这点也是不少考生易忽略的 点．
1.(单选)(广东卷)伽利略在著名的斜面实验中，让小球 分别沿倾角不同、阻力很小的斜面从静止开始滚下， 他通过实验观察和逻辑推理，得到的正确结论有( B ) A．倾角一定时，小球在斜面上的位移与时间成正比 B．倾角一定时，小球在斜面上的速度与时间成正比 C．斜面长度一定时，小球从顶端滚到底端时的速度 与倾角无关 D．斜面长度一定时，小球从顶端滚到底端所需的时 间与倾角无关
【答案】 B 【点评】 惯性是物体的固有属性，惯性与物体运动状 态无关，与物体受力情况无关，与所在的位置无 关．只与物体质量有关，因此，惯性不能克服也不能 避免．
作用力和反作用力
【例3】(双选)如图311所示，重球系于线DC下端，重 球 下 再 系 一 根 同 样 的 线 BA ， 下 面 说 法 中 正 确 的 是
【例2】(单选)关于惯性，下列说法不正确的是( ) A．惯性是物体固有的属性，惯性越大的物体，它的 运动状态越难改变 B．同一物体运动时的惯性大于静止时的惯性 C．同一物体在地球与月球上的惯性是相等的 D．各种机床和发电机的底座做得很笨重，并用螺丝 固定在地面上，目的是增大惯性
【解析】 惯性大即是因为质量大，在同样的外力作用 下，物体产生的加速度就小，即运动状态难改变，选 项A是正确的；物体的质量和速度无关，是恒定的， 所以同一物体运动和静止时的惯性是一样大的，选项 B是错误的；同一物体在地球和月球上受到的引力是 不同的，但质量是一样的，所以选项C是正确的；选 项D是增大惯性的具体应用，是正确的．
特别提示：物体在水平方向不受外力作用，故水 平方向的运动情况不变．
题型二 牛顿第三定律问题 【例6】如图315所示，两块小磁铁质量均为0.5kg，A 磁铁用轻质弹簧吊在天花板上，B磁铁在A正下方的地 板上，弹簧的原长L0=10cm，劲度系数k=100N/m，当 A、B均处于静止状态，弹簧的长度为L=12cm，不计 地磁场对磁铁的作用和磁铁与弹簧间的相互作用，则 地面对B的支持力N多大？(g取10m/s2)
题型一 牛顿第一定律问题
【例5】(单选)如图313所示，在一辆上表面光滑的小 车上，有质量分别为m、M的两个小球(m<M)随车一起 匀速运动，当车突然停止时，如不考虑其他阻力，小
车足够长，则两个小球( ) A．一定相碰 B．不一定相碰 C．难以确定是否相碰， 因为不知小球的运动方向 D．一定不会相碰
图316
【解析】 对建筑材料进行受力分析，根据牛顿第二定
律有F-mg=ma，得绳子的拉力大小F=210N，然后再对 人受力分析，由平衡的知识得Mg=F+FN，得FN=490N， 根据牛顿第三定律可知人对地面间的压力为490N，B 对．
3.(双选)(宁夏卷)如图317所示，一足够长的木板静止 在光滑水平面上，一物块静止在木板上，木板和物块 间有摩擦．现用水平力向右拉木板，当物块相对木板 滑动了一段距离但仍有相对运动时，撤掉拉力，此后 木板和物块相对于水平面的运动情况为( BC ) A．物块先向左运动，再向右运动 B．物块向右运动，速度逐渐增大，直到做匀速运动 C．木板向右运动，速度逐渐变小，直到做匀速运动 D．木板和物块的速度都逐渐变小，直到为零