人教高一物理必修一《牛顿运动定律》

第一讲牛顿第一定律、牛顿第三定律一、【目标】1、掌握牛顿第一定律和牛顿第三定律的内容2、区分相互作用力和平衡力二、【知识梳理】（一）、牛顿第一定律1、内容：一切物体总保持状态或状态，直到有外力迫使它改变这种状态为止．说明：（1）物体不受外力是该定律的条件．（2）物体总保持匀速直线运动或静止状态是结果．（3）直至外力迫使它改变这种状态为止，说明力是产生加速度的原因．（4）物体保持原来运动状态的性质叫惯性，惯性大小的量度是物体的质量．（5）应注意：①牛顿第一定律不是实脸直接总结出来的．牛顿以伽利略的理想斜面实脸为基拙，加之高度的抽象思维，概括总结出来的．不可能由实际的实验来验证；①定律揭示了力和运动的关系：力不是维持物体运动的原因，而是物体运动状态的原因．（二）、牛顿第三定律（1）内容：两物体之间的作用力与反作用力总是大小，方向，而且在一条直线上．（2）表达式：F=－F/说明：①作用力和反作用力同时产生，同时消失，同种性质，作用在不同的物体上，各产生其效果，不能抵消，所以这两个力不会平衡．①作用力和反作用力的关系与物体的运动状态无关．不管两物体处于什么状态，牛顿第三定律都适用（三）、作用力和反作用力与平衡力的区别【例1】(上海春季高考题)火车在直线轨道上匀速运动，车厢内有一人向上跳起，发现仍落回到车上原处，这是因为[ ]A．人跳起后，车厢内空气给他向前的推力，使他向前运动B．人跳起的瞬间，地板给他一个向前的力，推动他向前运动C．人跳起后，车继续向前运动，所以人下落后必定偏后一些，只是由于时问很短，偏后距离太小，不明显而已D．人跳起后，在水平方向上人和车始终具有相同的速度【变式练习】(2012全国新课标).伽利略根据小球在斜面上运动的实验和理想实验，提出了惯性的概念，从而奠定了牛顿力学的基础。

早期物理学家关于惯性有下列说法，其中正确的是B.没有力作用，物体只能处于静止状态C.行星在圆周轨道上保持匀速率运动的性质是惯性D.运动物体如果没有受到力的作用，将继续以同一速度沿同一直线运动【例2】如图所示，容器里盛满水，水中放入铁球P和木球Q，它们用细线分别系于容器的顶部和底部，当容器静止时，细线均处于竖直方向．现使容器以一定的加速度a向右做匀加速直线运动，则此时P、Q 两球相对于容器的移动方向是（）A．铁球向左偏移B．两球均向左偏移C．木球向右偏移D．两球均向右偏移【例3】、将一玻璃瓶装满水后密闭放在水平桌面上，在瓶的中部有一个气泡处于静止状态，如图所示，现突然用力将瓶子向前推动，则可看到气泡相对于瓶子的运动情况是：（）A．不动B．向前C．向后D．无法确定【例4】如图所示，一根弹簧吊着一小球，小球静止，设小球的重力为G，弹簧对小球的拉力为T，则G的反作用力是对的吸引力，G的平衡力是对的，T的反作用力是对的，T的平衡力是对的。

四．【巩固和提高】1．某人用力推原来静止的小车，使小车开始运动，后用较小的力即可维持小车做匀速直线运动，则（）A．力是使物体产生运动的原因B．力是维持物体运动的原因C．力是产生加速度的原因D．力是改变物体惯性的原因2．一个小球正在做曲线运动，若突然撤去所有外力，则小球将（）A．立即停下来 B. 仍做曲线运动C．做减速运动D．做匀速直线运动3．在向右匀速行驶的车厢内，用细线悬挂一小球，其正下方为a点．b、c两点分别在a点的左右两侧，如图所示，烧断细绳，球将落在（）A．a点B．b点C．c点D．不能确定4．物体静止在水平桌面上，则（）A．桌面对物体的支持力与物体的重力是一对平衡力B．物体的重力和桌面对它的支持力是一对作用力和反作用力C．物体对桌面的压力就是物体的重力，这两个力是同一种力D．物体对桌面的压力和桌面对物体的支持力是一对作用力和反作用力5．人走路时，人与地球间的作用力和反作用力的对数有（）A．一对B．两对C．三对D．四对6．汽车拉着拖车在水平道路上沿直线加速行驶，据牛顿运动定律可知（）C．汽车拉拖车的力大于拖车受到的阻力D．汽车拉拖车的力等于拖车受到的阻力7．下面说法正确的是（）A．静止或做匀速直线运动的物体一定不受外力的作用B．物体的速度为零时一定处于平衡状态C．物体的运动状态发生变化时，一定受到外力的作用D．物体的位移方向一定与所受合力方向一致8．以下有关惯性的说法中正确的是（）A、在水平轨道上滑行的两节车厢质量相同，行驶速度较大的不容易停下来，说明速度较大的物体惯性大B、在水平轨道上滑行的两节车厢速度相同，其中质量较大的车厢不容易停下来，说明质量大的物体惯性大C、推动原来静止在水平轨道上的车厢，比推另一节相同的、正在滑行的车厢需要的力大，说明静止的物体惯性大D、物体的惯性大小与物体的运动情况及受力情况无关9．下列说法正确的是（）A、人走路时，地对脚的力大于脚蹬地的力，所以人才往前走B、只有你站在地上不动，你对地面的压力和地面对你的支持力，才是大小相等、方向相反的C、物体A静止在物体B上，A的质量是B的质量的100倍，则A作用于B的力大小等于B作用于A的力的大小D、以卵击石，石头没损伤而鸡蛋破了，这是因为石头对鸡蛋的作用力大于鸡蛋对石头的作用力10．根据牛顿运动定律下列选项中正确的是（）A．人只有在静止的车厢内，竖直向上跳起后，才会落在车厢的原来位置B．人在沿直线匀速前进的车厢内，竖直向上高高跳起后，将落在起跳点的后方C．人在沿直线加速前进的车厢内，竖直向上高高跳起后，将落在起跳点的后方D．人在沿直线减速前进的车厢内，竖直向上高高跳起后，将落在起跳点的后方11．关于作用力与反作用力，下列说法中正确的有（）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，故这两个力合力为零C．作用力与反作用力可以是不同性质的力，例如，作用力是弹力，其反作用力可能是摩擦力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12．如图所示，劈形物体M的各表面光滑，上表面水平，放在固定的斜面上．在M的水平上表面放一光滑小球m，后释放M，则小球在碰到斜面前的运动轨迹是（）A．沿斜面向下的直线B．竖直向下的直线C．无规则的曲线 D．抛物线第二讲牛顿第二定律一、目标：1．熟悉和掌握牛顿第二定律的内容2．掌握运用F＝m a 解题的基本类型3．知道运用牛顿第二定律的基本步骤，解决简单的动力学问题二、【知识疏理】牛顿第二定律1、内容：物体的加速度与所受合外力成，与物体的质量成，加速度的方向与合外力的方向．2、公式：F =ma3、对牛顿第二定律理解：（1）F =ma 中的F 为物体所受到的合外力．（2）F ＝ma 中的m ，当对哪个物体受力分析，就是哪个物体的质量，当对一个系统（几个物体组成一个系统）做受力分析时，如果F 是系统受到的合外力，则m 是系统的合质量．（3）F ＝ma 中的 F 与a 有瞬时对应关系， F 变a 则变，F 大小变，a 则大小变，F 方向变a 也方向变． （4）F ＝ma 中的 F 与a 有矢量对应关系， a 的方向一定与F 的方向相同。

（5）F ＝ma 中，可根据力的独立性原理求某个力产生的加速度，也可以求某一个方向合外力的加速度． （6）F ＝ma 中，F 的单位是牛顿，m 的单位是千克，a 的单位是米／秒2． （7）F ＝ma 的适用范围：宏观、低速 4、牛顿第二定律解题的基本思路：三、【规律和方法】【例1】一物块从倾角为370、长为18m 的斜面的顶端由静止开始下滑，物块与斜面间的动摩擦因数为0.5，求物块滑动的加速度和滑到斜面底端所需的时间。

【变式练习】（2012上海卷）．（10分）如图，将质量m ＝0.1kg 的圆环套在固定的水平直杆上。

环的直径略大于杆的截面直径。

环与杆间动摩擦因数μ＝0.8。

对环施加一位于竖直平面内斜向上，与杆夹角θ＝53︒的拉力F ，使圆环以a ＝4.4m/s 2的加速度沿杆运动，求F 的大小。

（取sin53︒＝0.8，cos53︒＝0.6，g ＝10m/s 2）。

【例2】如图所示，A 和B 的质量分别是1 kg 和2 kg ，弹簧和悬线的质量不计， 在A 上面的悬线烧断的瞬间（ ） A ．A 的加速度等于3g B ．A 的加速度等于g C ．B 的加速度为零 D ．B 的加速度为g 【例3】（2011天津）．如图所示，A 、B 两物块叠放在一起，在粗糙的水平面上保持相对静止地向右做匀减速直线运动，运动过程中B 受到的摩擦力（ ） A ．方向向左，大小不变 B ．方向向左，逐渐减小 C ．方向向右，大小不变 D ．方向向右，逐渐减小 【例4】车厢顶部固定一定滑轮，在跨过定滑轮的绳子的两端各系一个物体，质量分别为m 1、m 2，且m 1小于m 2 ， m 2静止在车厢地板上，当车厢向右运动时，系m 1的那端绳子与竖直方向的夹角为θ，如图所示，若滑轮、绳子的质量和摩擦忽略不计，求①车厢的加速度 ①车厢地板对m 2的支持力和摩擦力 FθF N F N F N F NBA F f F f F fF fG G G G（A）（B）（C）【变式练习】（2012上海卷）．如图，光滑斜面固定于水平面，滑块A、B叠放后一起冲上斜面，且始终保持相对静止，A上表面水平。

则在斜面上运动时，B受力的示意图为（）【例5】（2012江苏卷）．将一只皮球竖直向上抛出，皮球运动时受到空气阻力的大小与速度的大小成正比，下列描绘皮球在上升过程中加速度大小a与时间t关系图象，可能正确的是【例6】如图，质量为2kg的物体静止在水平地面上，物体与水平面间的动摩擦因数为0.2，现对物体施加一个大小F=5N、与水平方向成θ=370角的斜向上的拉力(如图)，已知：g=10m/s2,求：（1）物体在拉力的作用下4s内通过的位移大小（2）若4s后撤去拉力F，则物体还能滑行多远？四．【巩固和提高】1．质量为M的小车原来处于静止状态，当质量为m的人站在车上用水平力F推固定在车上的挡板时(不考虑地面与车之间的摩擦)，若人与小车之间没有相对滑动，则车的加速度为（）A．0 B．F/M C．F/(M＋m) D．F/m2．沿平直轨道运行的车厢中的光滑水平桌面上，用弹簧拴着一个小球，弹簧处于自然长度，如图所示．当旅客看到弹簧的长度变短时，对火车的运动状态的判断正确的是（）A．火车向右方运动，速度在增加中B．火车向右方运动，速度在减小中C．火车向左方运动，速度在增加中D．火车向左方运动，速度在减小中3．竖直向上抛出的小球，所受空气阻力与运动方向相反，其大小与运动速度成正比，则小球运动的加速度最大的时刻是（）A．小球刚抛出时B．小球到达最高点时C．小球回到抛出点时D．小球上升过程中4．一物体向上抛出后，所受空气阻力大小不变，从它被抛出到落回原地的过程中（）2 13 0 24 6 8 10F ／Nt ／s 2 02 4 6 8 104 t ／sv ／m/s 甲 乙M θC ．上升阶段平均速度大于下降阶段平均速度D ．上升阶段平均速度小于下降阶段平均速度5．质量为M 的木块位于粗糙的水平面上，若用大小为F 的水平恒力拉木块，其加速度为a .当拉力方向不变，大小变为2F 时，木块的加速度为a ′，则（ ） A ．a ′=a B. a ′＜2a C ．a ′＞2a D. a ′=2a6．放在水平地面上的一物块，受到方向不变的水平推力F 的作用，F 的大小与时间t 的关系和物块速度v与时间t 的关系如图所示。