牛顿第一定律、牛顿第三定律
牛顿第一二三定律公式
牛顿第一二三定律公式牛顿第一定律的内容：一切物体总保持匀速直线运动或静止状态,直到有外力迫使它改变这种状态为止。
它又被称作为惯性定律。
牛顿第二定律的公式内容：物体的加速度跟物体所受的合外力成正比,跟物体的质量成反比,表达式f=ma。
牛顿第三定律的内容：两物体之间的作用力反作用力总是大小相等方向相反,而且在一条直线上。
表达式f=-f。
牛顿第一定律的理解牛顿第一定律,讲的是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。
它的前提条件是不受外力和,所受到的合外力等于0。
它的结果是物体保持匀速直线运动或静止状态。
要改变这种状态,就必须有外力,所以它也揭示出历史改变物体运动状态的原因。
如果没有外力改变,那么他将保持原来的运动状态,这种特性叫做惯性,惯性的大小,取决于物体的质量。
牛顿第一定律,是在伽利略理想行为的基础上,加上抽象的思维,概括出来的,所以它不是实验直接总结出来的。
牛顿第二定律的理解F等于ma中的f,是指的是合外力,m指的是受力物体的质量,a, 指的是受力物体的加速度。
F会随着m的增大而增大也会随着a的增大而增大。
但是m 等于f除以a。
M是物体的固有属性,不会随着f和a的变化而变化。
牛顿第二定律适用于宏观的低速。
在这里f和a都是矢量,m是标量,所以f和a的方向是一致的。
A与f同时产生,同时消失,同时变化。
牛顿第三定律的理解物体间的力的作用是相互的,如果把a对b地力成为最容易,那么b也会对a产生一个反作用力。
他们是一对相互作用力。
相互作用力的特点,大小相等,方向相反,作用在一条直线上,作用在两个不同的物体上。
一对平衡力的特点,大小相等,方向相反,作用在一条直线上,区别在于作用在一个物体上。
所以判断两个力是一对相互作用力还是平衡力,重点在于判断是否装在一个物体上还是两个物体上。
牛顿第一定律牛顿第三定律
4．惯性 (1)定义：物体具有保持原来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． (3)表现：物体不受外力作用或所受合外力为零时，有 保持静止状态或匀速直线运动状态的性质；物体受到 外力作用时，表现为运动状态改变的难易程度． (4)普遍性：惯性是物体的 固有 属性，一切物体都具 有惯性．
的距离比张昊滑行得远，下列说法正确的是 ( )
正解解析 张丹和张昊相互推的过程中，两人的推力为作 用力和反作用力．根据牛顿第三定律，它们大小相等、方 向相反、作用时间相同；由牛顿第二定律可以分析，F＝ma， 两人与冰面间的动摩擦因数 μ 相同，分开后两人的加速度 大小相等，都是 a＝μg；根据运动学公式 0－v0 2＝－2ax(也 可以根据动能定理来求解，即 0－12mv0 2＝－mgμx)容易理 解，张丹之所以滑行的距离比张昊滑行得远是因为两人分 开时张丹获得的初速度较大． 答案 BC 正本清源 两物体无论怎样相互作用，它们的相互作用力
孩的力大
解析 答案 AD
易错易混辨析
4. 运用“惯性”分析问题时由于惯性思维而产生错误
例 3 如图 2 所示，一只盛水的容器固
定在一个小车上，在容器中分别悬
挂和拴着一只铁球和一只乒乓球，
容器中的水和铁球、乒乓球都处于
静止状态．当容器随小车突然向右
图2
运动时，两球的运动状况是(以小车为参考系) ( )
答案 D
跟踪训练2 如图1所示，一个大人甲跟
一个小孩乙站在水平地面上手拉手比
力气，结果大人把小孩拉过来了．对
这个过程中作用于双方的力的关系，
不正确的说法是
()
图1
A．大人拉小孩的力一定比小孩拉大人的力大
牛顿第一定律、第二定律和第三定律的关系
牛顿第一定律、第二定律和第三定律的关系一、牛顿第一定律：牛顿第一定律奠定了整个牛顿力学的根底，它定义了两个概念——惯性和力，指出了惯性和力怎样影响着物体的运动：惯性是一切物体都具有的一种本性——抵抗速度改变的性质；力是改变物体速度的原因——即产生加速度的原因；物体不受力时，由于惯性，物体的自然运动是速度不变的运动——匀速直线运动〔或者保持静止〕；物体受力时，物体的速度就要变化，不过，此时惯性仍然有表现——它抵抗速度的改变，使得物体的速度只能渐变，不能突变。
注意：不受力，不包括所受合力为零的情况，详细解释见牛顿第二定律。
二、牛顿第二定律牛顿第一定律定义了惯性和力的概念，定性指出了惯性和力对物体速度的影响；牛顿第二定律在此根底上进一步定量的定义了惯性的大小和力的大小，定量的指出了惯性大小和力的大小对物体运动〔详细化为加速度〕的影响。
惯性大小——惯性质量的定义，是牛顿第二定律给出的，这是大多数中学教师所不知道的；大学教材中惯性质量的操作定义是这样的——两个孤立物体互相作用，经过一段时间，两个物体的速度该变量分别为Δv1和Δv2，那么两个物体的惯性质量大小之比就是m1/m2=Δv2/Δv1，即m1/m2=〔Δv2/Δt)/(Δv1/Δt)，即m1/m2=a1/a2。
详细请参见大学教材“动量守恒〞一章。
力的大小，是在惯性质量大小定义的根底上，由F=ma来定义的，即力是由加速度来定义的。
从力的定义可以看出来，牛顿第二定律首先是一个定义式；但是牛顿第二定律之所以称之为定律，是因为实验发现，不仅仅对标准物体，a∝F，而且对任何物体，也有a∝F——此处的F的大小是用标准物体来定义的。
牛顿第二定律a=F/m。
这个表达式是和牛顿第一定律协调的，当F=0时，a=0，即物体由于惯性做匀速直线运动，当F≠0时，由于任何物体的质量都不为零，因此物体加速度并不是无穷大，有运动学知识可知，物体的速度就只能随着时间逐渐变化，而不能突变。
牛顿的三大定律是什么？
牛顿的三大定律是什么？牛顿力学是经典力学的基础，也是物理学的重要组成部分。
众所周知，牛顿提出了三大定律，这些定律不仅适用于地球上的物体，也适用于日常生活中的多数运动。
在这篇科普文章中，我们将深入了解牛顿的三大定律。
一、牛顿第一定律牛顿第一定律，也叫作惯性定律，说的是：在没有作用于物体的力的情况下，物体将保持静止或匀速直线运动。
这个定律可以解释为，一个物体的运动状态是一直不变的，除非有其他物体对它施加力，改变它的动量; 或者与它相互作用的其他物体发生了变化。
“第一定律”在我们日常生活中十分常见。
比如，在坐公交车时，当车突然启动或突然停下时，人们就会感受到自己的身体在向前或向后移动。
这种感觉跟牛顿第一定律的概念一致——当车辆改变其运动状态时，人的运动状态也会随之改变。
二、牛顿第二定律牛顿第二定律，也叫作运动定律，说的是：作用于一个物体的力，等于该物体质量乘以其获得的加速度。
简单来说，它揭示了力、物体和加速度之间的关系。
该定律的数学表达式是 F = ma (F 代表物体作用力的大小，m 代表物体的质量，a 代表物体的加速度)。
举个例子，假设有一只鸟的质量为1.5千克，它向左飞行的加速度为10米每秒的平方，这时它所承受的力的大小就是 F=1.5×10=15牛顿。
牛顿第二定律能够帮助我们预测物体在特定环境下的行为。
例如，炸药在被引爆后，由于承受了巨大的力量，致使炸药的分子组成出现了根本性改变。
而在万有引力的影响下，地球从太阳那里得到的加速度和距离都是相对稳定的，所以地球围绕太阳做匀速圆周运动。
三、牛顿第三定律牛顿第三定律，也叫作作用与反作用定律，说的是：作用在物体 A 上的力，必然与物体 B 上作用的力大小相等、方向相反、且作用于两个物体所在的直线上。
这个定律特别强调了任何物体的运动状态是相互关联的。
假设我们往桌子上施加一个力，就像我们在打一个球或是跳跃一样，当施加的力生效时，我们也会承受一个与施加的力等大而反向的反作用力。
高中物理牛顿三大定律公式及内容
牛顿三大定律公式：
1，牛顿第一定律(惯性定律）：
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，牛顿第二定律公式：
F合=ma或a=F合/m
a由合外力决定，与合外力方向一致。
3，牛顿第三定律公式：
F= -F;
负号表示方向相反，F、-F为一对作用力与反作用力，各自作用在对方。
4，共点力的受力平衡公式：
F合=0
二力平衡则满足公式F1=-F2
请注意，二力平衡与作用力与反作用力是不一样的。
二力平衡的研究对象，是同一个物体；而作用力与反作用力，研究对象是两个不同的物体。
5，超重与失重的公式：
超重满足：N>G
失重满足：N<G
N为支持力，G为物体所受重力，不管失重还是超重，物体所受重力是不变的。
牛顿三大定律的内容：
1、牛顿第一定律：一切物体总是保持匀速直线运动状态或静止状态，除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态。
（定性的描述了力与运动的关系，物体的运动不需要力维持，但改变物体的运动一定需要力，牛顿第一定律也叫惯性定律）
2、牛顿第二定律：物体加速度的大小跟它所受的作用力成正比、跟它的质量成反比，加速度的方向跟作用力的方向相同。
（定量的计算力与运动的关系，F=ma）
3、牛顿第三定律：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。
（说明了力的作用是相互的）。
牛顿第一、二、三定律解析
牛顿第一、二、三定律解析牛顿第一定律：惯性定律牛顿第一定律，也被称为惯性定律，是牛顿力学的基础。
惯性定律表述如下：一个物体若没有受到外力的作用，它将保持静止状态或匀速直线运动状态。
这条定律揭示了物体运动状态的保持性。
也就是说，在没有外力作用的情况下，物体的运动状态不会发生变化。
惯性定律可以从两个方面来理解：1.静止状态的保持：一个静止的物体，在没有外力作用的情况下，将一直保持静止状态。
2.匀速直线运动状态的保持：一个做匀速直线运动的物体，在没有外力作用的情况下，将继续保持这一运动状态。
惯性定律也引入了一个重要的概念——惯性参考系。
惯性参考系是指一个相对于其他物体没有加速度的参考系。
在这个参考系中，牛顿第一定律总是成立的。
牛顿第二定律：加速度定律牛顿第二定律是牛顿力学中关于力和运动关系的核心定律，表述如下：一个物体的加速度与作用在它上面的外力成正比，与它的质量成反比，加速度的方向与外力的方向相同。
牛顿第二定律的数学表达式为：[ F = m a ]其中，( F ) 表示作用在物体上的外力，( m ) 表示物体的质量，( a ) 表示物体的加速度。
从牛顿第二定律，我们可以得出以下几点：1.力的作用：力是引起物体加速度变化的原因。
如果一个物体受到了外力，它的运动状态（静止或匀速直线运动）将会发生改变。
2.质量：质量是物体对加速度的抵抗程度。
质量越大，物体对加速度的抵抗越大，即相同的力作用在质量大的物体上，其加速度会比质量小的物体小。
3.加速度方向：加速度的方向与外力的方向相同。
这意味着，如果外力改变了方向，加速度也会相应地改变方向。
牛顿第三定律：作用与反作用定律牛顿第三定律是关于力的相互作用定律，表述如下：任何两个物体之间都存在相互作用的力，且这些力大小相等、方向相反。
牛顿第三定律揭示了力的相互作用性。
对于任何两个相互作用的物体，它们之间的力都是大小相等、方向相反的。
例如，当我们用手推墙时，我们的手感受到了墙的推力，而墙也感受到了我们手的推力。
牛顿第一定律牛顿第三定律
针对训练 3－1：吊在大厅天花板上的吊扇的总 重力为 G，静止时固定杆对吊环的拉力大小为 F，当 接通电源，让扇叶转动起来后，吊杆对吊环的拉力 大小为 F′，则有（ ） A.F=G，F′=F B.F=G，F′>F C.F=G，F′<G D.F′=G，F′>F 解析：扇叶不转动时，由共点力平衡条件可得 F=G； 当扇叶正常转动起来后， 对空气有向下的推力， 相应地空气对扇叶也就有竖直向上的反作用力，设 为 F0. 由平衡条件得 F′+F0=G，故 F′=G－F0<G 本题正确选项只有 C. 答案：C.
思路点拨：甲用拳头打乙胸口，从物理知识角度是相 互作用，作用力大小用牛顿第三定律判断；而判决支付医 疗费是依据行为是否错误致伤责任人是谁来确定. 解析：甲用拳头打乙胸口时，甲的拳头打乙的胸口的 力是作用力，乙的胸口对甲的拳头产生的力是反作用力， 由牛顿第三定律知，这两个力是相等的；但乙受伤，甲未 受伤是因各自部位能承受的外力是不同的，且甲主动伤 人，其行为是错误的，应负致人伤害责任.所以法院的判 决正确 A、C、D 选项对判决依据的说法错误，B 选项对判 决依据的说法正确. 答案：B. 方法技巧：判断作用力与反作用力现象的解释是否正 确，关键是首先判断两力是否属于相互作用力，方法是看 FA 对 B、FB 对 A 即可确认；一定要避免按力的效果来判断 作用力和反作用力的大天， 下着倾盆大雨.某人乘坐列车时发现， 车厢的双层玻璃窗内积水了.列车进站过程中，他发现水 面的形状如图中的（ ）
解析：列车进站时刹车，速度减小，而水由于惯性仍 要保持原来较大的速度，所以水向前涌，液面形状和选项 C 相同. 答案：C.
考点演练
（对应学生用书第 214~215 页） 达标提升 1.在向前行驶的客车上驾驶员和乘客的身体姿势如图 3－1－5 所示，则对客车运动情况的判断正确的是（ C ）
牛顿运动定律
第章（1）牛顿第一定律\牛顿第三定律一、基础知识点扫描：1．牛顿第一定律（惯性定律）：一切物体总是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。
这个定律有两层含义：（1）保持匀速直线运动状态或静止状态是物体的固有属性；物体的运动不需要用力来维持。
（2）要使物体的运动状态（即速度包括大小和方向）改变，必须施加力的作用，力是改变物体运动状态的原因2.牛顿第三定律：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，作用在一条直线上这个定律理解如下：（1）作用力与反作用力总是成对出现．同时产生，同时变化，同时消失（2）作用力和反作用力在两个不同的物体上，各产生其效果，永远不会抵消（3）作用力和反作用力是同一性质的力（4一定是同性质的力大小关系二、夯实基础：1、下列关于惯性的说法中正确的是Ａ．物体只有静止或做匀速直线运动时才有惯性Ｂ．物体只有受外力作用时才有惯性Ｃ．物体的运动速度大时惯性大Ｄ．物体在任何情况下都有惯性2、关于牛顿第一定律的下列说法中，正确的是A．牛顿第一定律是实验定律B．牛顿第一定律说明力是改变物体运动状态的原因C．惯性定律与惯性的实质是相同的D．物体的运动不需要力来维持3、在一艘匀速向北行驶的轮船甲板上，一运动员做立定跳远，若向各个方向都用相同的力，则（）A．向北跳最远B．向南跳最远C．向东向西跳一样远，但没有向南跳远D．无论向哪个方向都一样远4、某人用力推原来静止在水平面上的小车，使小车开始运动，此后改用较小的力就可以维持小车做匀速直线运动，可见（）A．力是使物体产生运动的原因B．力是维持物体运动速度的原因C．力是使物体速度发生改变的原因D．力是使物体惯性改变的原因5、如图所示，一个劈形物体物体F，各面均光滑，放在固定斜面上，上面成水平，水平面上放一光滑小球m，劈形物体从静止开始释放，则小球碰到斜面前的运动轨迹是（）A．沿斜面向下的直线Array B．竖直向下的直线C．无规则的曲线D．抛物线6、汽车拉着拖车在水平道路上沿直线加速行驶，根据牛顿运动定律可知（）A．汽车拉拖车的力大于拖车拉汽车的力B．汽车拉拖车的力等于拖车拉汽车的力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、跳高运动员从地面上跳起，下列说法正确的是（）A．地面给运动员的支持力大于运动员给地面的压力B．运动员给地面的压力大于运动员受的重力C．地面给运动员的支持力大于运动员受的重力D．运动员给地面的压力等于地面给运动员的支持力8、物体静止于水平桌面上，则Ａ．桌面对物体的支持力的大小等于物体的重力，这两个力是一对平衡力Ｂ．物体所受的重力和桌面对它的支持力是一对作用力与反作用力Ｃ．物体对桌面的压力就是物体的重力，这两个力是同一种性质的力Ｄ．物体对桌面的压力和桌面对物体的支持力是一对平衡的力9、人走路时，人和地球间的作用力和反作用力的对数有A．一对B．二对C．三对D．四对10、物体静止在斜面上，以下几种分析中正确的是A．物体受到的静摩擦力的反作用力是重力沿斜面的分力B．物体所受重力沿垂直于斜面的分力就是物体对斜面的压力C．物体所受重力的反作用力就是斜面对它的静摩擦力和支持力这两个力的合力D．物体受到的支持力的反作用力，就是物体对斜面的压力第四章（2） 牛顿第二定律一、基础知识点扫描：1．定律的表述物体的加速度跟所受的外力的合力成正比，跟物体的质量成反比，加速度的方向跟合力的方向相同，即F =ma （其中的F 和m 、a 必须相对应）2．对定律的理解： （1）瞬时性：加速度与合外力在每个瞬时都有大小、方向上的对应关系（2）矢量性：加速度的方向与合外力的方向始终一致. 若F 为物体受的合外力，那么a 表示物体的实际加速度；若F 为物体受的某一个方向上的所有力的合力，那么a 表示物体在该方向上的分加速度；若F 为物体受的若干力中的某一个力，那么a 仅表示该力产生的加速度，不是物体的实际加速度。
牛顿第一定律、牛顿第三定律
牛顿第一定律牛顿第三定律一、教学目标：1、理解牛顿第一定律的内容2、理解牛顿第二定律的内容二、教学重难点：1、重点：惯性的理解，平衡力和相互作用力2、难点：惯性的理解、平衡力和相互作用力的区别三、教学内容：基础知识归纳1、牛顿第一定律（1）内容：一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态.（2）牛顿第一定律的意义①指出了一切物体都有惯性，因此牛顿第一定律又称惯性定律.②指出力不是维持物体运动的原因，而是改变物体运动状态的原因，即力是产生加速度的原因.（3）惯性①定义：物体具有保持原来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.③普遍性：惯性是物体的固有属性，一切物体都有惯性.2、牛顿第三定律（1）作用力和反作用力：两个物体之间的作用总是相互的，一个物体对另一个物体施加了力，另一个物体一定同时对这个物体也施加了力.（2）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.（3）物理意义：建立了相互作用的物体之间的联系及作用力与反作用力的相互依赖关系.4、作用力与反作用力的“四同”和“三不同”四同：（1）大小相同（2）方向在同一直线上（3）性质相同（4）出现、存在、消失的时间相同三不同：（1）方向不同（2）作用对象不同（3）作用效果不同重点难点突破一、如何理解牛顿第一定律1、建立惯性的概念，即一切物体都具有保持原来的匀速直线运动状态或静止状态的性质，叫做惯性.是物体固有的一种属性，与物体是否受力及物体的运动状态无关.2、对力的概念更加明确.力不是维持物体运动的原因，而是改变物体运动状态的原因，即力是物体产生加速度的原因.3、牛顿第一定律不是实验定律，即不能由实验直接加以验证，它是在可靠的实验事实基础上采用科学的抽象思维而推理和总结出来的.二、牛顿第一定律、惯性、牛顿第二定律的比较1、力不是维持物体运动的原因，牛顿第一定律指出“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”.因此物体在不受力时仍可以匀速运动，并不需要力来维持，力是改变这种状态的原因，也就是力是产生加速度的原因.2、惯性是一切物体保持原来运动状态的性质，而力是物体间的相互作用.因此惯性不是一种力，力是使物体运动状态发生改变的外部因素，惯性则是维持物体运动状态，阻碍物体运动状态发生改变的内部因素.3、惯性的表现：物体的惯性总是以保持“原状”或反抗“改变”两种形式表现出来，物体不受外力时，惯性表现在维持原运动状态不变，即反抗加速度产生，且在外力一定时，质量越大的物体运动状态越难改变，加速度越小.4、牛顿第一定律不是牛顿第二定律的特例，而是牛顿第二定律的基础，牛顿第一定律不是由实验直接总结出来的，是以伽利略的理想实验为基础，通过对大量实验现象的思维抽象、推理而总结出来的.牛顿第一定律定性地给出了物体在不受力的理想情况下的运动规律，在此基础上牛顿第二定律定量地指出了力和运动的关系：F＝ma.三、作用力和反作用力与平衡力2、判断一对力是否是作用力和反作用力（1）看作用点，作用力与反作用力应作用在两个物体上.（2）看产生的原因，作用力和反作用力是由于相互作用而产生的.（3）作用力与反作用力具有相互性和异体性，与物体运动状态无关.典例精析1、牛顿第一定律的应用【例1】如图所示，在一辆表面光滑的小车上，有质量分别为m1、m2的两个小球(m1>m2)随车一起匀速运动，当车停止时，如不考虑其他阻力，设车足够长，则两个小球()A.一定相碰B.一定不相碰C.不一定相碰D.难以确定是否相碰，因为不知小车的运动方向【解析】两个小球放在光滑的小车表面上，又不考虑其他阻力，故水平方向不受外力，由牛顿第一定律可知，两小球仍然以相同的速度做匀速直线运动，永远不相碰，只有B对. 【答案】B【思维提升】运用牛顿第一定律解决问题时，正确的受力分析是关键，如果物体不受力或所受合外力为零，物体的运动状态将保持不变，同理可知，如果物体在某一方向上不受力或所受合外力为零，则物体在这一方向上的运动状态(即速度)保持不变.2、对惯性概念的理解【例2】做匀速直线运动的小车上，水平放置一密闭的装有水的瓶子，瓶内有一气泡，如图所示，当小车突然停止运动时，气泡相对于瓶子怎样运动？【解析】从惯性的角度去考虑瓶内的气泡和水，显然水的质量远大于气泡的质量，故水的惯性比气泡的惯性大.当小车突然停止时，水保持向前运动的趋势远大于气泡向前运动的趋势，于是水由于惯性继续向前运动，水将挤压气泡，使气泡相对瓶子向后运动.【思维提升】分别考虑水和气泡的惯性是解决本题的关键，抓住惯性只与质量有关，质量越大，惯性越大，也就是运动状态更不易改变.【拓展1】在上题中：（1）若在瓶内放一小软木块，当小车突然停止时，软木块相对于瓶子怎样运动？（2）若在瓶内放一小铁块，又如何？【解析】(1)由于木块的密度小于水的密度，所以同体积的水质量大于木块的质量，水的惯性比木块大，木块将相对于瓶子向后运动.(2)由于同体积的铁块质量大于水的质量，铁块的惯性比水大，所以铁块相对于瓶子将向前运动.3、作用力与反作用力和平衡力的区别【例3】如图所示，在台秤上放半杯水，台秤示数为G′＝50 N，另用挂在支架上的弹簧测力计悬挂一边长a＝10 cm的金属块，金属块的密度ρ＝3×103 kg/m3，当把弹簧测力计下的金属块平稳地浸入水中深b＝4 cm时，弹簧秤和台秤示数分别为多少？(水的密度是ρ水＝103 kg/m3，取g＝10 m/s2)【解析】金属块的受力分析如图所示，因金属块静止，故有F T＝G－F浮又因G＝ρa3g＝30 N，F浮＝ρ水gV排＝ρ水ga2b＝4 N由牛顿第三定律知水对金属块的力与金属块对水的力都为4 N，F T＝30 N－4 N＝26 N台秤的示数由于浮力的作用力增加了F′＝4 N，所以台秤的示数为F N＝G′＋F′＝54 N 【思维提升】类似此类问题要紧抓一对平衡力以及一对作用力和反作用力的特点，结合它们的区别、联系一一分析.【例4】关于马拉车时马与车的相互作用，下列说法正确的是()A.马拉车而车未动，马向前拉车的力小于车向后拉马的力B.马拉车只有匀速前进时，马向前拉车的力才等于车向后拉马的力C.马拉车加速前进时，马向前拉车的力大于车向后拉马的力D.无论车是否运动、如何运动，马向前拉车的力都等于车向后拉马的力【错解】C；马拉车加速前进，就像拔河一样，甲方胜一定是甲方对乙方的拉力大，所以甲对乙的拉力比乙对甲的拉力大，由此而得出结论：马向前拉车的力大于车向后拉马的力. 【错因】产生上述错解原因是学生凭主观想象，而不是按物理规律分析问题.按照物理规律我们知道物体的运动状态不是由哪一个力决定的而是由合外力决定的，车随马加速前进是因为马对车的拉力大于地面对车的摩擦力.【正解】马拉车的力和车拉马的力是一对作用力和反作用力.根据牛顿第三定律，物体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，故不管在什么情况下，马向前拉车的力都等于车向后拉马的力，而与马车的运动状态无关，故A、B、C错误，D 正确.【答案】D【思维提升】生活中有一些感觉是不正确的，不能把生活中的经验、感觉当成规律来用，要运用物理规律来解决问题.课外作业：1、如图所示，一个楔形物体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，楔形物体由静止释放，则小球在碰到斜面前的运动轨迹是 (B)．A．沿斜面方向的直线B．竖直向下的直线C．无规则的曲线D．抛物线2、在力学理论建立的过程中，有许多伟大的科学家作出了贡献．关于科学家和他们的贡献，下列说法正确的是(BC)．A．伽利略发现了行星运动的规律B．卡文迪许通过实验测出了引力常量C．牛顿最早指出力不是维持物体运动的原因D．笛卡儿对牛顿第一定律的建立做出了贡献3、如图所示，在匀速前进的磁悬浮列车里，小明将一小球放在水平桌面上，且小球相对桌面静止．关于小球与列车的运动，下列说法正确的是 (BC)．A．若小球向前滚动，则磁悬浮列车在加速前进B．若小球向后滚动，则磁悬浮列车在加速前进C．磁悬浮列车急刹车时，小球向前滚动D．磁悬浮列车急刹车时，小球向后滚动4、如图所示，乘客在公交车上发现车厢顶部A处有一小水滴落下，并落在地板偏前方的B点处，由此判断公交车的运动情况是(B)A．向前加速运动B．向前减速运动C．向后匀速运动D．向后减速运动5、如图所示，将一玻璃瓶装水后密闭，并平放在水平桌面上，在瓶的中部有一小气泡处于静止状态，现用力突然将瓶子向前推动，使其在桌面上向前运动一段后停止，可看到气泡相对瓶子的运动情况是(C)A．向前B．向后C．先向前，再向后，最终回到原来位置D．先向后，再向前，最终回到原来位置6、下列关于牛顿第一定律的说法中正确的是(D)A．牛顿第一定律是实验定律B．牛顿第一定律只是提出了惯性的概念C．牛顿第一定律提出了当物体受到的合外力为零时，物体将处于静止状态D．牛顿第一定律既提出了物体不受外力作用时的运动规律，又提出了力是改变物体运动状态的原因7、在某停车场，甲、乙两辆同型号的车发生了碰撞事故。
自然法则三大定律是什么内容
自然法则三大定律是什么内容
自然界是一个庞大而神秘的系统，其运行方式受到一系列严格的法则控制。
在
物理学领域，有三条重要的定律被称为自然法则的三大定律，它们分别是：牛顿第一定律、牛顿第二定律和牛顿第三定律。
牛顿第一定律
牛顿第一定律又被称为惯性定律，它指出：一个物体如果不受外力作用，将保
持静止或匀速直线运动的状态。
换句话说，物体在运动或静止时会保持不变的状态，直到外力施加使其改变状态。
牛顿第二定律
牛顿第二定律描述了物体受到外力作用时的运动规律。
它表达了一个关于物体
运动的定量关系，即物体所受的力等于物体的质量与加速度的乘积。
公式表示为：F=ma，其中F代表合力，m代表物体的质量，a代表物体的加速度。
牛顿第三定律
牛顿第三定律被称为作用与反作用定律，它指出：任何一种作用必定会有相等
大小、方向相反的反作用。
这意味着当一个物体对另一个物体施加力时，另一个物体也会对其施加等大相反方向的力。
总结起来，这三大自然法则构成了物体运动和力的基本规律。
牛顿第一定律描
述了物体的运动状态，在没有外力作用时将保持不变；牛顿第二定律描述了力和加速度之间的关系，揭示了物体受力时的运动规律；牛顿第三定律说明了作用与反作用的相互关系，保证了物体间的互动平衡。
这三大定律的发现和阐述，归功于伟大的物理学家牛顿，它们不仅在物理学领
域有着广泛的应用，还对其他科学领域和工程技术产生了深远的影响。
通过理解和运用这些自然法则，人类不断探索和理解自然界的奥秘，推动着科学技术的发展与进步。
牛顿力学的三大定律
牛顿力学的三大定律
牛顿力学三大定律，即牛顿第一定律、牛顿第二定律和牛顿第三定律，是牛顿力学中的基础定律，对于理解和分析物体运动具有重要作用。
这三个定律在科学领域中有着广泛的应用，例如在机械工程、航天工程以及许多其他领域。
一、牛顿第一定律
牛顿第一定律，又被称为惯性定律。
这个定律表述为：如果没有外力作用，一个物体将保持其静止状态，或者继续以恒定速度沿直线运动。
这条定律揭示了惯性的存在和本质，惯性是质点抵抗外力改变其运动状态的性质。
惯性造成物体保持速率恒定与运动方向不变。
二、牛顿第二定律
牛顿的第二定律，又被称为力的定律或加速度定律。
这个定律表述为：物体的加速度与作用于它的力成正比，与其质量成反比，且加速度的方向与力的方向相同。
这个表述形式，通常被写作F=ma。
这条定律揭示了力与加速度的关系，并且引入了质量的概念。
牛顿第二定律实际上定义了力，并强调绝对平移运动中质量的不变性，在近代物理学中，此原理对于设计机械系统和预测物体运动至关重要。
三、牛顿第三定律
牛顿的第三定律，又称为作用反作用定律，表述为：每个作用力都有一个大小相等、方向相反的反作用力。
也就是说当一个物体（物体A)向另一个物体（物体B)施加力时，A会受到从B来的与A施加给B
的力大小相等、方向相反的力。
这条定律揭示了力的互相作用，即没有孤立存在的力。
总结来说，牛顿三大定律回答了我们在解决物体运动问题上的基本信息：物体为什么运动？物体怎样运动？以及物体与物体之间如何相互作用？牛顿力学的三大定律未只是科学研究的基础，也是我们日常生活中理解物理现象的重要工具。
牛顿三大定律知识点与例题
牛顿运动定律牛顿第一定律、牛顿第三定律知识要点一、牛顿第一定律1.牛顿第一定律的内容：一切物体总保持原来的匀速直线运动或静止状态,直到有外力迫使它改变这种状态为止.2.理解牛顿第一定律,应明确以下几点：1牛顿第一定律是一条独立的定律,反映了物体不受外力时的运动规律,它揭示了：运动是物体的固有属性,力是改变物体运动状态的原因.①牛顿第一定律反映了一切物体都有保持原来匀速直线运动状态或静止状态不变的性质,这种性质称为惯性,所以牛顿第一定律又叫惯性定律.②它定性揭示了运动与力的关系：力是改变物体运动状态的原因,是产生加速度的原因.2牛顿第一定律表述的只是一种理想情况,因为实际不受力的物体是不存在的,因而无法用实验直接验证,理想实验就是把可靠的事实和理论思维结合起来,深刻地揭示自然规律.理想实验方法：也叫假想实验或理想实验.它是在可靠的实验事实基础上采用科学的抽象思维来展开的实验,是人们在思想上塑造的理想过程.也叫头脑中的实验.但是,理想实验并不是脱离实际的主观臆想,首先,理想实验以实践为基础,在真实的实验的基础上,抓住主要矛盾,忽略次要矛盾,对实际过程做出更深一层的抽象分析；其次,理想实验的推理过程,是以一定的逻辑法则作为依据.3.惯性1惯性是任何物体都具有的固有属性.质量是物体惯性大小的唯一量度,它和物体的受力情况及运动状态无关.2改变物体运动状态的难易程度是指:在同样的外力下,产生的加速度的大小；或者,产生同样的加速度所需的外力的大小.3惯性不是力,惯性是指物体总具有的保持匀速直线运动或静止状态的性质,力是物体间的相互作用,两者是两个不同的概念.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,作用在一条直线上.2.理解牛顿第三定律应明确以下几点:1作用力与反作用力总是同时出现,同时消失,同时变化；2作用力和反作用力是一对同性质力；3注意一对作用力和反作用力与一对平衡力的区别对一对作用力、反作用力和平衡力的理解典题解析例1.关于物体的惯性,下列说法正确的是：A 只有处于静止状态或匀速直线运动状态的物体才有惯性.B 惯性是保持物体运动状态的力,起到阻碍物体运动状态改变的作用.C 一切物体都有惯性,速度越大惯性就越大.D 一切物体都有惯性,质量越大惯性就越大.例2.有人做过这样一个实验：如图所示,把鸡蛋A 向另一个完全一样的鸡蛋B 撞去用同一部分,结果是每次都是鸡蛋Ｂ被撞破,则下列说法不正确的是 Ａ Ａ对Ｂ的作用力大小等于Ｂ对Ａ的作用力的大小. Ｂ Ａ对Ｂ的作用力的大于Ｂ对Ａ的作用力的大小.Ｃ A 蛋碰撞瞬间,其内蛋黄和蛋白由于惯性,会对A 蛋壳产生向前的作用力.D A 蛋碰撞部位除受到B 对它的作用力外,还受到A 蛋中蛋黄和蛋白对它的作用力,所以受到合力较小.例3如图所示,一个劈形物abc 各面均光滑,放在固定的斜面上,ab 边成水平并放上一光滑小球,把物体abc 从静止开始释放,则小球在碰到斜面以前的运动轨迹是A 沿斜面的直线B 竖直的直线C 弧形曲线D 抛物线拓展如图所示,AB 为一光滑水平横杆,杆上套一轻环,环上系一长为L 质量不计的细绳,绳的另一端拴一质量为m 的小球,现将绳拉直,且与AB 平行,由静止释放小球,则当细绳与AB 成θ角时,小球速度的水平分量和竖直分量的大小各是多少 轻环移动的距离d 是多少深化思维怎样正确理解牛顿第一定律和牛顿第二定律的关系例4由牛顿第二定律的表达式F=ma ,当F=0时,即物体所受合外力为0或不受外力时,物体的加速度为0,物体就做匀速直线运动或保持静止,因此,能不能说牛顿第一定律是牛顿第二定律的一个特例同步练习1.伽利略理想实验将可靠的事实与理论思维结合起来,能更深刻地反映自然规律,伽利略的斜面实验程序如下：1减小第二个斜面的倾角,小球在这个斜面上仍然要达到原来的高度. 2两个对接的斜面,让静止的小球沿一个斜面滚下,小球将滚上另一个斜面.ABA3如果没有摩擦,小球将上升到释放时的高度.4继续减小第二个斜面的倾角,最后使它成水平面,小球沿水平面做持续的匀速直线运动.请按程序先后次序排列,并指出它属于可靠的事实还是通过思维过程的推论,下列选项正确的是数字表示上述程序号码A. 事实2→事实1→推论3→推论4B. 事实2→推论1→推论3→推论4C. 事实2→推论3→推论1→推论4D. 事实2→推论1→推论4→推论32. 火车在水平轨道上匀速行驶,门窗紧闭的车厢内有人向上跳起,发现仍落回到车上原来的位置,这是因为A.人跳起后,厢内空气给他一个向前的力,带着他随同火车一起向前运动.B.人跳起的瞬间,车厢底板给他一个向前的力,推动他随同火车一起向前运动.C.人跳起后,车继续向前运动,所以人下落后必定偏后一些,只是由于时间太短,距离太小,不明显而已.D.人跳起后直到落地,在水平方向上人和车始终具有相同的速度. 3.关于惯性下列说法正确的是：A.静止的火车启动时速度变化缓慢,是因为火车静止时惯性大B.乒乓球可以迅速抽杀,是因为乒乓球惯性小的缘故.C.物体超重时惯性大,失重时惯性小.D.在宇宙飞船中的物体不存在惯性.4. 如图所示,在一辆表面光滑足够长的小车上,有质量分别为m 1、m 2的两个小球m 1﹥m 2随车一起匀速运动,当车突然停止时,若不考虑其他阻力,则两个小球 Ａ．一定相碰 Ｂ．一定不相碰 Ｃ．不一定相碰Ｄ．难以确定是否相碰,因为不知道小车的运动方向.5. 如图所示,重物系于线DC 下端,重物下端再系一根同样的线BA下列说法正确的是：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,结果将AB 线拉断. D ．在线的A 端突然猛力一拉,结果将CD 线拉断.6. 海南高考16世纪纪末,伽利略用实验和推理,推翻了已在欧洲流行了近两千年的亚里士多德关于力和运动的理论,开启了物理学发展的新纪元.在以下说法中,与亚里士多德观点相反的是A ．四匹马拉拉车比两匹马拉的车跑得快：这说明,物体受的力越大,速度就越大B ．一个运动的物体,如果不再受力了,它总会逐渐停下来,这说明,静止状态才是物体长时间不受力时的“自然状态”C ．两物体从同一高度自由下落,较重的物体下落较快D ．一个物体维持匀速直线运动,不需要受力7.关于作用力和反作用力,下列说法正确的是 A.物体相互作用时,先有作用力,后有反作用力.B.作用力和反作用力大小相等、方向相反、作用在同一直线上,因此这二力平衡.C.作用力与反作用力可以是不同性质的力,例如作用力是重力,其反作用力可能是弹力D.作用力和反作用力总是同时分别作用在两个相互作用的物体上.8.某同学坐在运动的车厢内,观察水杯中水面的变化情况,如下图所示,说明车厢 A.向前运动,速度很大. B.向前运动,速度很小. C.加速向前运动 D.减速向后运动.9. 如图所示,在车厢内的B 是用绳子拴在底部上的氢气球,A 是用绳挂在车厢顶的金属球,开始时它们和车厢一起向右作匀速直线运动,若忽然刹车使车厢作匀减速运动,则下列哪个图正确表示刹车期间车内的情况A BC D10.在地球赤道上的A 处静止放置一个小物体,现在设想地球对小物体的万有引力突然消失,则在数小时内,小物体相对于A 点处的地面来说,将 Ａ．水平向东飞去.Ｂ．原地不动,物体对地面的压力消失. Ｃ．向上并渐偏向西方飞去. Ｄ．向上并渐偏向东方飞去. Ｅ．一直垂直向上飞去.11.有一种仪器中电路如右图,其中M 是质量较大的一个钨块,将仪器固定在一辆汽车上,汽车启动时, 灯亮,原理是 ,刹车时 灯亮,原理是 .牛顿第二定律车前进方向知识要点一.牛顿第二定律的内容及表达式物体的加速度a跟物体所受合外力F成正比,跟物体的质量m成反比,加速度的方向跟合外力的方向相同.其数学表达式为： F=ma二.理解牛顿第二定律,应明确以下几点：1.牛顿第二定律反映了加速度a跟合外力F、质量m的定量关系.注意体会研究中的控制变量法,可理解为：①对同一物体m一定,加速度a与合外力F成正比.②对同样的合外力F一定,不同的物体,加速度a与质量成反比.2.牛顿第二定律的数学表达式F=ma是矢量式,加速度a永远与合外力F同方向,体会单位制的规定.3.牛顿第二定律是力的瞬时规律,即状态规律,它说明力的瞬时作用效果是使物体产生加速度,加速度与力同时产生、同时变化、同时消失.瞬时性问题分析三.牛顿运动定律的适用范围——宏观低速的物体在惯性参照系中.1.宏观是指用光学手段能观测到物体,有别于分子、原子等微观粒子.2.低速是指物体的速度远远小于真空中的光速.3.惯性系是指牛顿定律严格成立的参照系,通常情况下,地面和相当于地面静止或匀速运动的物体是理想的惯性系.四.超重和失重1.超重：物体有向上的加速度或向上的加速度分量,称物体处于超重状态.处于超重的物体,其视重大于其实重.2. 失重：物体有向下的加速度或向下的加速度分量,称物体处于失重状态.处于失重的物体,其视重小于实重.3. 对超、失重的理解应注意的问题：1不论物体处于超重还是失重状态,物体本身的重力并没有改变,而是因重力而产生的效果发生了改变,如对水平支持面的压力或对竖直绳子的拉力不等于物体本身的重力,即视重变化.2发生超重或失重现象与物体的速度无关,只决定于加速度的方向.3在完全失重的状态下,平常一切由重力产生的物理观感现象都会完全消失,如单摆停摆,天平实效,浸在液体中的物体不再受浮力、液体柱不再产生压强等.典题解析例1关于力和运动,下列说法正确的是A.如果物体运动,它一定受到力的作用.B.力是使物体做变速运动的原因.C.力是使物体产生加速度的原因.D.力只能改变速度的大小.点评 力是产生加速度的原因,合外力不为零时,物体必产生加速度,物体做变速运动；另一方面,如果物体做变速运动,则物体必存在加速度,这是力作用的结果.例2如图所示,一个小球从竖直固定在地面上的轻弹簧的正上方某处自由下落,从小球与弹簧接触开始直到弹簧被压缩到最短的过程中,小球的速度和加速度的变化情况是A.加速度和速度均越来越小,它们的方向均向下.B.加速度先变小后又增大,方向先向下后向上；速度越来越小,方向一直向下.C.加速度先变小后又增大,方向先向下后向上；速度先变大后又变小,方向一直向下.D.加速度越来越小,方向一直向下；速度先变大后又变小,方向一直向下. 深化本题要注意动态分析,其中最高点、最低点和平衡位置是三个特殊的位置;例3 跳伞运动员从盘旋在空中高度为400m 的直升机上跳下.理论研究表明：当降落伞全部打开时,伞所受到的空气阻力大小跟伞下落的速度大小的平方成正比,即f=kv 2,已知比例系数k =20N.s 2/m 2,跳伞运动员的总质量为72kg.讨论跳伞运动员在风速为零时下落过程中的运动情况.例4如下图所示,一质量为m 的物体系于长度分别为L 1、L 2 的两根细线上,L 1 的一端悬挂在天花板上,与竖直方向夹角为a ,L 2水平拉直,物体处于平衡状态,现将L 2线剪断,求剪断瞬间物体的加速度. 1下面是某同学对该题的一种解法：解：设L 2线上拉力为T 1,L 2上拉力为T 2,重力为mg ,物体在三力作用下平衡. T 1cos a=mg,T 1sin a=T 2T 2=mg tan a剪断线的瞬间,T 2突然消失,物体在T 2反方向获得加速度,即mg tan a=ma ,所以加速度a=g tan a,方向与T 2相反.你认为这个结果正确吗 请对该解法做出评价并说明理由.2若将上题中的细线L 1改变为长度相同、质量不计的轻弹簧,其他条件不变,求解的步骤与1完全相同,即a=g tan a ,你认为这个结果正确吗 请说明理由.点评 1.牛顿运动定律是力的瞬时作用规律,加速度和力同时产生, 同时变化,同时消失,分析物体在某一时刻的瞬时加速度,关键是分析瞬时前后的受力及其变化.2.明确两种基本模型的特点：1轻绳不需要形变恢复时间,在瞬时问题中,其弹力可以突变.2轻弹簧或橡皮绳需要较长的形变恢复时间,在瞬时问题中,其弹力来不及变化不能突变大小和方向均不变.同步练习1. 在牛顿第二定律中F=kma 中,有关比例系数k 的说法正确的是 A. 在任何情况下都等于1B. k 的数值是由质量、加速度和力的大小决定的C. k 的数值是由质量、加速度和力的单位决定的D.在国际单位制中,k 等于1.2. 如右图所示,一木块在水平恒力F 的作用下沿光滑水平面向右匀加速运动,前方墙上固定一劲度系数足够大的弹簧,当木块接触弹簧后,将 A.立即做减速运动. B.立即做匀速运动.C.在一段时间内速度继续增大.D.当物块速度为零时,其加速度最大.3.轻质弹簧下端挂一重物,手执弹簧上端使物体向上匀加速运动.当手突然停止时,重物的运动情况是：A.立即向上做减速运动B.先向上加速后减速C.上升过程中加速度越来越大D.上升过程中加速度越来越小4. 如右图是做直线运动的物体受力F 与位移s 的关系图,则从图中可知,①这物体至位移s 2 时的速度最小②这物体至位移s 1时的加速度最大③这物体至位移s 1后便开始返回运动.④这物体至位移s 2时的速度最大. A. 只有① B.只有③ C. ①③ D.②④5．如图所示,DO 是水平面,初速为v 0的物体从D 点出发沿DBA 滑动到顶点A 时速度刚好为零.如果斜面改为AC ,让该物体从D 点出发沿DCA 滑动到A 点且速度刚好为零,则物体具有的初速度已知物体与路面之间的动摩擦因数处处相同且不为零A ．大于v 0B ．等于v 0C ．小于v 0D ．取决于斜面的倾角6. 下列说法正确的是A.体操运动员双手握住单杠作大回环通过最低点时处于超重状态.B.蹦床运动员在空中上升和下落过程都处于失重状态.C.举重运动员在举起杠铃后不动的那段时间内处于超重状态.D.游泳运动员仰卧在水面静止不动时处于失重状态.7. 黄冈模拟轻质弹簧的上端固定在电梯的天花板上,下端悬挂一个铁球,电梯中有质量为50㎏ 的乘客,如图示,在电梯运行时,乘客发现轻弹簧的伸长量是电梯静止时的伸长量的一半,这一现象表明：g =10m/s 2A.电梯此时可能正以1m/s 2的加速度加速上升,也可能以1m/s 2的加速度减速下降.B. 电梯此时不可能是以1m/s 2的加速度减速上升,只能是以5m/s 2的加速度加速下降；C.电梯此时正以5m/s 2的加速度加速上升,也可以是以5m/s 2的加速度减速下降.D.不论电梯此时是上升还是下降,也不论电梯是加速还是减速,乘客对电梯地板的压力大小一定是250N.8. 如图所示,木块A 与B 用一轻弹簧相连,竖直放在木块C 上,三者静置于地面,它们的质量比是1：2：3.设所有的接触面光滑,当沿着水平方向迅速抽出木块C 的瞬间,A 和B 的加速度分别是a 1 = ,a 2= 9. 民用航空客机的机舱,除了有正常的舱门和舷梯连接,一般还有紧急出FFSS 1 S 2 CAB口,发生意外的飞机在着地后,打开紧急出口的舱门,会自动生成一个由气囊构成的斜面,机舱内的人可沿该斜面滑行到地面上来,若机舱离气囊底端的竖直高度为3.2m,斜面长4.0m,一个质量为60kg 的乘客在气囊上受到的阻力为240N.求人滑到气囊底端的速度大小为 g =10m/s 210. “蹦极跳”是一种能获得强烈失重、超重感的娱乐项目.人处在离沟底水面上方二十多层楼的高处,用橡皮绳拴住身体,让人自由下落,落到一定位置时橡皮绳拉紧,设人体立即做匀减速运动,接近水面时刚好减为零,然后反弹.已知“勇敢者”头戴50N 的安全帽,开始下落的高度为76m,设计的系统使人落到离水面28m 时,弹性绳才绷紧,则当他落到离水面50m 左右位置时,戴安全帽的头顶感觉如何 当它落到离水面15m 左右时,头向下脚向上,则其颈部要用多大的力才能拉住安全帽 g=10m/s 211. 用如图所示的装置可以测量汽车在水平路面上作匀加速直线运动的加速度.该装置是在矩形车厢前、后壁上各安装一个由压敏电阻组成的压力传感器.用两根完全一样的轻弹簧夹着一个质量为2.0㎏的滑块,两弹簧的另一端分别压在传感器a 、b 上,其压力大小可直接从传感器的显示屏上读出.现将装置沿运动方向固定在汽车上,b 在前,a 在后,当汽车静止时,传感器a 、b 的示数均为10N.g =10m/s 21若传感器a 的示数为14N,b 为6 N,求此时汽车的加速度大小和方向. 2当汽车怎样运动时,传感器a 的示数为零.12. 一个闭合的正方形金属线框abcd,从一个有严格边界的磁场的正上方自由落下,如图示,已知磁场的磁感应强度为B ,线框的边长为l ,质量为m ,线框的总电阻为R ,线框的最低边距磁场边界的高度为H ,试讨论线框进入磁场后的可能的运动情况,并画出v —t 示意图.求解动力学问题的常用方法知识要点一. 动力学的两类基本问题 1. 已知受力求运动应用牛顿第二定律求加速度,如果再知道运动的初始条件,应用运动学公式就可以求解物体的具体运动情况. 2. 已知运动求力传感器av传感器ba cd由运动情况求出加速度,由牛顿第二定律求出物体所受到合外力,结合受力的初始条件,推断物体的受力情况.二. 应用牛顿运动定律解题的一般步骤1.取对象——根据题意确定研究对象,可以是单个物体也可以是系统.2.画图——分析对象的受力情况,画出受力分析图；分析运动情况,画出运动草图.3.定方向——建立直角坐标系,将不在坐标轴上的矢量正交分解.4.列方程——根据牛顿定律和运动学公式列方程. 三. 处理临界问题和极值问题的常用方法临界状态常指某种物理现象由量变到质变过渡到另一种物理现象的连接状态,常伴有极值问题出现.典型例题一、已知受力情况判断运动情况例1如图所示,AC 、BC 为位于竖直平面内的两根光滑细杆,A 、B 、C 三点恰好位于同一圆周上,C 为该圆周的最低点,a 、b 为套在细杆上的两个小环,当两环同时从A 、B 两点自静止开始下滑,则A. 环a 将先到B. 环b 先到C. 两者同时到D. 无法判断例2 将金属块m 用压缩的弹簧卡在一个矩形箱中,如图示,在箱子的上顶部和下地板装有压力传感器,箱子可以沿竖直轨道运动,当箱子以a =2m/s 2的加速度竖直向上作匀减速运动时,上顶部的压力传感器显示的压力为6.0N,下地板的压力传感器显示的压力为10N,g =10m/s 2.1若上顶部压力传感器的示数是下地板压力传感器的示数的一半,判断箱子的运动情况.2要使上顶部压力传感器的示数为零,箱子沿竖直方向运动情况可能是怎样的拓展一弹簧秤的秤盘质量m 1=1.5kg,盘内放一质量为m 2=10.5kg 的物体P ,弹簧质量不计,其劲度系数为k =800N/m,系统处于静止状态,如图所示.现给P 施加一个竖直向上的力F ,使P 从静止开始向上做匀加速直线运动,已知在最初0.2s 内F 是变化的,在0.2s 后是恒定的,求F 的最大值和最小值各是多少 g=10m/s 2例3.一物体放在光滑水平面上,初速度为零．先对物体施加一向东的水平恒力Ｆ,历时１s ；随即把此力方向改为向西,大小不变,历时１s ；接着又把此力改为向东,大小不变,历时１s ．如此反复,只改变力的B/s方向,不改变力的大小,共历时１min,在此1min 内物体的运动情况是：A ．物体时而向东运动,时而向西运动,在１min 末静止于初始位置以东B ．物体时而向东运动,时而向西运动,在１min 末静止于初始位置C ．物体时而向东运动,时而向西运动,在１min 末继续向东运动D ．物体一直向东运动,从不向西运动,在１min 末静止于初始位置以东二、由受力情况判断运动情况1．由一种状态转换为另一种状态时往往要考虑临界状态 例4 如右图所示,斜面是光滑的,一个质量为0.2kg 的小球用细绳吊在倾角是530的斜面顶端,斜面静止时,球紧靠在斜面上,绳与斜面平行,当斜面以8 m/s 2的加速度向右做匀加速运动时,求绳子的拉力及斜面对小球的弹力.2．两个或两个以上物体相互连接参与运动的系统称为连接体.以平衡态或非平衡态下连接体问题拟题屡次呈现于高考卷面中,是考生备考临考的难点之一.例4用质量为m 、长度为L 的绳沿着光滑水平面拉动质量为M 的物体,在绳的一端所施加的水平拉力为F , 如图甲所示,求：1物体与绳的加速度；2绳中各处张力的大小假定绳的质量分布均匀,下垂度可忽略不计.三、对系统应用牛顿运动定律的两种方法：1.牛顿第二定律不仅适用于单个物体,同样也适用于系统.若系统内有几个物体,m 1、m 2、m 3…,加速度分别为a 1、a 2、a 3…,这个系统的合外力为F 合,不考虑系统间的内力则这个系统的牛顿第二定律的表达式为F 合= m 1a 1 +m 2a 2 +m 3a 3 +…,其正交分解表达式为∑Fx = m 1a 1x +m 2a 2x +m 3a 3x +… ∑Fy = m 1a 1y +m 2a 2y +m 3a 3y +…若一个系统内各个物体的加速度大小不相同,而又不需要求系统内物体间的相互作用力,对系统整体列式,可减少未知的内力,使问题简化.例5 如图所示,质量为M 的框架放在水平地面上,一轻质弹簧固定在框架上,下端拴一个质量为m 的小球,当小球上下振动时,框架始终没有跳起来.在框架对地面的压力为零的瞬间,小球加速度大小为：A ．g Ｂ．M ＋mg/mC. 0 D ．M －mg/m例6 如右图所示,质量为M =10kg 的木楔ABC 置于粗糙的水平地面上,动摩擦因数μ=0.02,在倾角为300的斜面上,有一质量为m =1.0㎏的物块由静止开始沿斜面下滑.当滑行距离为s =1.4m 时,其速度v =1.4m/s.在这过程中木a甲M楔没有动,求地面对木楔的摩擦力的大小和方向.g =10m/s 22. 自然坐标法：在处理连接体问题中,除了常用整体法和隔离法外,还经常用到自然坐标法,即：沿着绳子的自然弯曲方向建立一个坐标轴,应用牛顿第二定律列式.例7 一轻绳两端各系重物A 和B ,质量分别为M 、m 且M ＞m ,挂在一光滑的定滑轮两侧,刚开始用手托住重物使整个装置处于静止状态,当松开手后,重物B 加速下降,重物A 加速上升,若B 距地面高为H ,求1经过多长时间重物B 落到地面 2运动过程中,绳子的拉力为大同步练习1.07卷Ⅰ如图所示,在倾角为30°的足够长的斜面上有一质量为m 的物体,它受到沿斜面方向的力F 的作用.力F 可按图a 、b 、c 、d 所示的四种方式随时间变化图中纵坐标是F 与mg 的比值,为沿斜面向上为正已知此物体在t ＝0时速度为零,若用4321υυυυ、、、分别表示上述四种受力情况下物体在3秒末的速率,则这四个速率中最大的是 A ．1υB ．2υC ．3υD ．4υ2. 如右图所示,一质量为M 的楔形块放在水平桌面上,它的顶角为900,两底角为a 、β,两个质量均为m 的小木块放在两个斜面上.已知所有的接触面都是光滑的.现在两个小木块沿斜面下滑,而楔形木块静止不动,这时楔形木块对水平桌面的压力等于 A. Mg+ mg B. Mg + 2mg C. Mg + mg sin a + sin βD. Mg + mg cos a + cos β3. 某消防队员从一平台上跳下,下落2m 后双脚着地,接着他用双腿弯曲的方法缓冲,使自身重心又下降了0.5m,在着地的过程中地面对他双脚的平均作用力估计为 A. 自身重力的2倍 B. 自身重力的5倍 C. 自身重力的8倍 D. 自身重力的10倍4. 原来做匀速运动的升降机内,有一个伸长的弹簧拉住质量为m 的物体A ,相对升降机静止在地板上,如图所示,现发现A 突然被弹簧拉向右方,由此判断,此时升降MaβAAB HA B a Aa BMg xo mg ·。
1 牛顿第一、第三定律
A．人跳起后，车厢内的空气给人一个向前的力，这力使他向前运动
B．人跳起时，车厢对人一个向前的摩擦力，这力使人向前运动
C．人跳起后，车继续向前运动，所以人下落后必定向后偏一些，只是由于时间很短，距离太小，不明显而已
三、作用力和反作用力与平衡力的区别
内容
作用力和反作用力
二力平衡
受力物体
作用在两个相互作用的物体大
作用在同一物体上
依赖关系
相互依存，不可单独存在
无依赖关系，撤除一个，另一个可依然存在，只是不再平衡
叠加性
两力作用效果不可抵消，不可叠加，不可求合力
两力作用效果可相互抵消，可叠加，可求合力，合力为零
力的性质
2、正确区分平衡力与作用力、反作用力
【例7】物体静止于一斜面上如图所示．则下述说法正确的是（B）
（A）物体对斜面的压力和斜面对物体的持力是一对平衡力
（B）物体对斜面的摩擦力和斜面对物体的摩擦力是一对作用力和反作用力
（C）物体所受重力和斜面对物体的作用力是一对作用力和反作用力
（D）物体所受重力可以分解为沿斜面向下的力和对斜面的压力
（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；
②牛顿第一定律不是牛顿第二定律的特例，而是不受外力时的理想化状态．
③定律揭示了力和运动的关系：力不是维持物体运动的原因，而是改变物体运动状态的原因．
根据这两张照片，下列分析正确的是（ABD）
第1节 牛顿第一定律 牛顿第三定律
C．不一定相碰
3．(多选)(2012· 全国卷)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 ( A．物体抵抗运动状态变化的性质是惯性 B．没有力的作用，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 )
• [易错警示]►► • 我们不能消除一切阻力，也不能把水平木板 做得无限长，所以伽利略的实验是个“理想 实验”，但它却指出了物体在不受外力作用 时的状态，所以仍有实际意义．
要点一
牛顿第一定律的理解
1．惯性的两种表现形式
(1)物体在不受外力或所受的合外力为零时，惯性表现为使 物体保持原来的运动状态不变(静止或匀速直线运动)。 (2) 物体受到外力时，惯性表现为运动状态改变的难易程
3.如图所示为英国人阿特伍德设计的装置，不考 虑绳与滑轮的质量，不计轴承、绳与滑轮间的 摩擦。初始时两人均站在水平地面上，当位于 左侧的甲用力向上攀爬时，位于右侧的乙始终 用力抓住绳子，最终至少一人能到达滑轮。下 列说法中正确的是( ) A．若甲的质量较大，则乙先到达滑轮 B．若甲的质量较大，则甲、乙同时到达滑轮 C．若甲、乙质量相同， 则乙先到达滑轮 D．若甲、乙质量相同， 则甲先到达滑轮
[例] 如图为伽利略的“理想实验”示意图，两 个斜面对接，让小球从其中一个固定的斜面滚 下，又滚上另一个倾角可以改变的斜面，斜面 的倾角逐渐减小直至为零．这个实验的目的是 为了说明( ) A．如果没有摩擦，小球将运动到与释放时相 同的高度 B．如果没有摩擦，小球运动时机械能守恒 C．维持物体做匀速直线运动并不需要力 D．如果物体不受到力，就不会运动
牛顿运动定律
牛顿运动定律牛顿第一定律牛顿第三定律基础知识归纳1.牛顿第一定律(1)内容：一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态.(2)牛顿第一定律的意义①指出了一切物体都有惯性，因此牛顿第一定律又称惯性定律.②指出力不是维持物体运动的原因，而是改变物体运动状态的原因，即力是产生加速度的原因.(3)惯性①定义：物体具有保持原来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.③普遍性：惯性是物体的固有属性，一切物体都有惯性.2.牛顿第三定律(1)作用力和反作用力：两个物体之间的作用总是相互的，一个物体对另一个物体施加了力，另一个物体一定同时对这个物体也施加了力.(2)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.(3)物理意义：建立了相互作用的物体之间的联系及作用力与反作用力的相互依赖关系.4.作用力与反作用力的“四同”和“三不同”四同：(1)大小相同(2)方向在同一直线上(3)性质相同(4)出现、存在、消失的时间相同三不同：(1)方向不同(2)作用对象不同(3)作用效果不同典例精析1.牛顿第一定律的应用、【例1】如图所示，在一辆表面光滑的小车上，有质量分别为mm2的两个小球(m1>m2)随车一起匀速运动，当车停止时，如不考虑其他阻力，设车足够长，则两个小球()A.一定相碰B.一定不相碰C.不一定相碰D.难以确定是否相碰，因为不知小车的运动方向2.对惯性概念的理解【例2】做匀速直线运动的小车上，水平放置一密闭的装有水的瓶子，瓶内有一气泡，如图所示，当小车突然停止运动时，气泡相对于瓶子怎样运动？(1)若在瓶内放一小软木块，当小车突然停止时，软木块相对于瓶子怎样运动？(2)若在瓶内放一小铁块，又如何？3.作用力与反作用力和平衡力的区别【例3】如图所示，在台秤上放半杯水，台秤示数为G′＝50 N，另用挂在支架上的弹簧测力计悬挂一边长a＝10 cm的金属块，金属块的密度ρ＝3×103kg/m3，当把弹簧测力计下的金属块平稳地浸入水中深b＝4 cm时，弹簧秤和台秤示数分别为多少？(水的密度是ρ水＝103 kg/m3，取g＝10 m/s2)【例4】关于马拉车时马与车的相互作用，下列说法正确的是()A.马拉车而车未动，马向前拉车的力小于车向后拉马的力B.马拉车只有匀速前进时，马向前拉车的力才等于车向后拉马的力C.马拉车加速前进时，马向前拉车的力大于车向后拉马的力D.无论车是否运动、如何运动，马向前拉车的力都等于车向后拉马的力牛顿第二定律力学单位制基础知识归纳1.牛顿第二定律(1)内容：物体的加速度与所受合外力成正比，跟物体的质量成反比.(2)表达式：F＝ma.(3)力的单位：当质量m的单位是kg、加速度a的单位是m/s2时，力F的单位就是N，即1 kg•m/s2＝1 N.(4)物理意义：反映物体运动的加速度大小、方向与所受合外力的关系，且这种关系是瞬时的.(5)适用范围：①牛顿第二定律只适用于惯性参考系(相对地面静止或匀速直线运动的参考系).②牛顿第二定律只适用于宏观物体(相对于分子、原子)、低速运动(远小于光速)的情况.2.单位制单位制：由基本单位和导出单位一起组成了单位制.①基本单位：基本物理量的单位.力学中的基本物理量有三个，它们是长度、质量、时间；它们的国际单位分别是米、千克、秒.②导出单位：由基本量根据物理关系推导出来的其他物理量的单位.3.力和运动关系的分析分析力和运动关系问题时要注意以下几点：1.物体所受合力的方向决定了其加速度的方向，合力与加速度的大小关系是F合＝ma，只要有合力，不管速度是大还是小，或是零，都有加速度，只有合力为零时，加速度才能为零，一般情况下，合力与速度无必然的联系，只有速度变化才与合力有必然的联系.2.合力与速度同向时，物体加速，反之则减速.3.物体的运动情况取决于物体受的力和物体的初始条件(即初速度)，尤其是初始条件是很多同学最容易忽视的，从而导致不能正确地分析物体的运动过程.典例精析1.瞬时性问题分析【例1】如图甲所示，一质量为m的物体系于长度分别为L1、L2的两根细线上，L1的一端悬挂在天花板上，与竖直方向夹角为θ，L2水平拉直，物体处于平衡状态.(1)现将L2线剪断，求剪断瞬间物体的加速度；(2)若将图甲中的细线L1改为质量不计的轻弹簧而其余情况不变，如图乙所示，求剪断L2线瞬间物体的加速度.【拓展1】如图所示，弹簧S1的上端固定在天花板上，下端连一小球A，球A与球B之间用线相连.球B与球C之间用弹簧S2相连.A、B、C的质量分别为m A、m B、m C，弹簧与线的质量均不计.开始时它们都处于静止状态.现将A、B间的线突然剪断，求线刚剪断时A、B、C的加速度.2.应用牛顿第二定律解题的基本方法【例2】一物体放置在倾角为θ的斜面上，斜面固定于加速上升的电梯中，加速度为a，如图所示，在物体始终相对于斜面静止的条件下，下列说法正确的是()A.当θ一定时，a越大，斜面对物体的正压力越小B.当θ一定时，a越大，斜面对物体的摩擦力越大C.当a一定时，θ越大，斜面对物体的正压力越小D.当a一定时，θ越大，斜面对物体的摩擦力越小【拓展2】风洞实验中可产生水平方向的、大小可以调节的风力，先将一套有小球的细杆放入风洞实验室，小球孔径略大于细杆直径，如图所示.(1)当杆在水平方向上固定时，调节风力的大小，使小球在杆上匀速运动，这时所受风力为小球所受重力的0.5倍，求小球与杆的动摩擦因数；(2)保持小球所受风力不变，使杆与水平方向间夹角为37°并固定，则小球从静止出发在细杆上滑下距离x的时间为多少.(sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)易错门诊3.力和运动的关系【例3】如图所示，弹簧左端固定，右端自由伸长到O点并系住物体m，现将弹簧压缩到A点，然后释放，物体一直可以运动到B点，如果物体受到的摩擦力恒定，则()A.物体从A到O加速，从O到B减速B.物体从A到O速度越来越小，从O到B加速度不变C.物体从A到O间先加速后减速，从O到B一直减速运动D.物体运动到O点时所受合力为零牛顿运动定律的应用重点难点突破一、动力学两类基本问题的求解思路两类基本问题中，受力分析是关键，求解加速度是桥梁和枢纽，思维过程如下：二、用牛顿定律处理临界问题的方法1.临界问题的分析思路解决临界问题的关键是：认真分析题中的物理情景，将各个过程划分阶段，找出各阶段中物理量发生突变或转折的“临界点”，然后分析出这些“临界点”应符合的临界条件，并将其转化为物理条件.2.临界、极值问题的求解方法(1)极限法：在题目中如出现“最大”、“最小”、“刚好”等词语时，一般隐含着临界问题，处理此类问题时，应把物理问题(或过程)推向极端，从而使临界现象(或状态)暴露出来，达到尽快求解的目的.(2)假设法：有些物理过程中没有明显出现临界问题的线索，但在变化过程中可能出现临界问题，也可能不出现临界问题，解答此类题目，一般采用假设法.此外，我们还可以应用图象法等进行求解.典例精析1.动力学基本问题分析【例1】在光滑的水平面上，一个质量为200 g的物体，在1 N的水平力F作用下由静止开始做匀加速直线运动，2 s后将此力换为相反方向的1 N的力，再过2 s将力的方向再反过来……这样物体受到的力大小不变，而力的方向每过2 s改变一次，求经过30 s物体的位移.【拓展1】质量为40 kg的雪橇在倾角θ＝37°的斜面上向下滑动(如图甲所示)，所受的空气阻力与速度成正比.今测得雪橇运动的v-t图象如图乙所示，且AB是曲线的切线，B点坐标为(4,15)，CD是曲线的渐近线.试求空气的阻力系数k和雪橇与斜坡间的动摩擦因数μ.2.临界、极值问题【例2】如图所示，一个质量为m＝0.2 kg的小球用细绳吊在倾角为θ＝53°的光滑斜面上，当斜面静止时，绳与斜面平行.当斜面以10 m/s2的加速度向右做加速运动时，求绳子的拉力及斜面对小球的弹力.【拓展2】如图所示，长L＝1.6 m，质量M＝3 kg的木板静放在光滑水平面上，质量m＝1 kg的小物块放在木板的右端，木板和物块间的动摩擦因数μ＝0.1.现对木板施加一水平向右的拉力F，取g＝10 m/s2，求：(1)使物块不掉下去的最大拉力F；(2)如果拉力F＝10 N恒定不变，小物块的所能获得的最大速度.易错门诊3.多过程问题分析【例3】如图，有一水平传送带以2 m/s的速度匀速运动，现将一物体轻轻放在传送带上，若物体与传送带间的动摩擦因数为0.5，则传送带将该物体传送10 m的距离所需时间为多少？(取重力加速度g＝10 m/s2)超重与失重整体法和隔离法基础知识归纳1.超重与失重和完全失重(1)实重和视重①实重：物体实际所受的重力，它与物体的运动状态无关.②视重：当物体在竖直方向上有加速度时，物体对弹簧测力计的拉力或对台秤的压力将不等于物体的重力.此时弹簧测力计的示数或台秤的示数即为视重.(2)超重、失重和完全失重的比较现象实质超重物体对支持物的压力或对悬挂物的拉力大于自身重力的现象系统具有竖直向上的加速度或加速度有竖直向上的分量失重物体对支持物的压力或对悬挂物的拉力小于自身重力的现象系统具有竖直向下的加速度或加速度有竖直向下的分量完全失重物体对支持物的压力或对悬挂物的拉力等于零的现象系统具有竖直向下的加速度，且a＝g2.连接体问题(1)连接体两个或两个以上存在相互作用或有一定关联的物体系统称为连接体，在我们运用牛顿运动定律解答力学问题中常会遇到.(2)解连接体问题的基本方法整体法：把两个或两个以上相互连接的物体看成一个整体，此时不必考虑物体之间的内力.隔离法：当求物体之间的作用力时，就需要将各个物体隔离出来单独分析.解决实际问题时，将隔离法和整体法交叉使用，有分有合，灵活处理.典例精析1.超重和失重现象【例1】升降机由静止开始上升，开始2 s 内匀加速上升8 m ，以后3 s 内做匀速运动，最后2 s 内做匀减速运动，速度减小到零.升降机内有一质量为250 kg 的重物，求整个上升过程中重物对升降机的底板的压力，并作出升降机运动的v-t 图象和重物对升降机底板压力的F-t 图象.(g 取10 m/s 2)【拓展1】如图所示，小球的密度小于杯中水的密度，弹簧两端分别固定在杯底和小球上.静止时弹簧伸长Δx .若全套装置自由下落，则在下落过程中弹簧的伸长量将( D )A.仍为ΔxB.大于ΔxC.小于Δx ，大于零D.等于零2.整体法和隔离法的应用【例2】如图所示，质量为m ＝1 kg 的物块放在倾角为θ的斜面上，斜面体质量为M ＝2 kg ，斜面与物块间的动摩擦因数μ＝0.2，地面光滑，θ＝37°.现对斜面体施一水平推力F ，要使物块m 相对斜面静止，力F 应为多大？(设物块与斜面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g 取10 m/s 2)3.整体运用牛顿第二定律【例3】如图所示，倾角α＝30°、质量M ＝34 kg 的斜面体始终停在粗糙的水平地面上，质量m A ＝14 kg 、m B ＝2 kg 的物体A 和B ，由细线通过定滑轮连接.若A 以a ＝2.5 m/s 2的加速度沿斜面下滑，求此过程中地面对斜面体的摩擦力和支持力各是多少？易错门诊【例4】如图所示，一个质量为M 、倾角为30°的光滑斜面体放在粗糙水平桌面上，质量为m 的小木块从斜面顶端无初速度滑下的过程中，斜面体静止不动.则下列关于此斜面体对水平桌面压力F N的大小和桌面对斜面体摩擦力F f 的说法正确的( )A.F N ＝Mg ＋mgB.F N ＝Mg ＋43mg C.F f 方向向左，大小为23mg D.F f 方向向左，大小为43mg。
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牛顿第一定律牛顿第三定律一、教学目标：1、理解牛顿第一定律的内容2、理解牛顿第二定律的内容二、教学重难点：1、重点：惯性的理解，平衡力和相互作用力2、难点：惯性的理解、平衡力和相互作用力的区别三、教学内容：基础知识归纳1、牛顿第一定律（1）内容：一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态.（2）牛顿第一定律的意义①指出了一切物体都有惯性，因此牛顿第一定律又称惯性定律.②指出力不是维持物体运动的原因，而是改变物体运动状态的原因，即力是产生加速度的原因.（3）惯性①定义：物体具有保持原来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.③普遍性：惯性是物体的固有属性，一切物体都有惯性.2、牛顿第三定律（1）作用力和反作用力：两个物体之间的作用总是相互的，一个物体对另一个物体施加了力，另一个物体一定同时对这个物体也施加了力.（2）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.（3）物理意义：建立了相互作用的物体之间的联系及作用力与反作用力的相互依赖关系.4、作用力与反作用力的“四同”和“三不同”四同：（1）大小相同（2）方向在同一直线上（3）性质相同（4）出现、存在、消失的时间相同三不同：（1）方向不同（2）作用对象不同（3）作用效果不同重点难点突破一、如何理解牛顿第一定律1、建立惯性的概念，即一切物体都具有保持原来的匀速直线运动状态或静止状态的性质，叫做惯性.是物体固有的一种属性，与物体是否受力及物体的运动状态无关.2、对力的概念更加明确.力不是维持物体运动的原因，而是改变物体运动状态的原因，即力是物体产生加速度的原因.3、牛顿第一定律不是实验定律，即不能由实验直接加以验证，它是在可靠的实验事实基础上采用科学的抽象思维而推理和总结出来的.二、牛顿第一定律、惯性、牛顿第二定律的比较1、力不是维持物体运动的原因，牛顿第一定律指出“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”.因此物体在不受力时仍可以匀速运动，并不需要力来维持，力是改变这种状态的原因，也就是力是产生加速度的原因.2、惯性是一切物体保持原来运动状态的性质，而力是物体间的相互作用.因此惯性不是一种力，力是使物体运动状态发生改变的外部因素，惯性则是维持物体运动状态，阻碍物体运动状态发生改变的内部因素.3、惯性的表现：物体的惯性总是以保持“原状”或反抗“改变”两种形式表现出来，物体不受外力时，惯性表现在维持原运动状态不变，即反抗加速度产生，且在外力一定时，质量越大的物体运动状态越难改变，加速度越小.4、牛顿第一定律不是牛顿第二定律的特例，而是牛顿第二定律的基础，牛顿第一定律不是由实验直接总结出来的，是以伽利略的理想实验为基础，通过对大量实验现象的思维抽象、推理而总结出来的.牛顿第一定律定性地给出了物体在不受力的理想情况下的运动规律，在此基础上牛顿第二定律定量地指出了力和运动的关系：F＝ma.三、作用力和反作用力与平衡力2、判断一对力是否是作用力和反作用力（1）看作用点，作用力与反作用力应作用在两个物体上.（2）看产生的原因，作用力和反作用力是由于相互作用而产生的.（3）作用力与反作用力具有相互性和异体性，与物体运动状态无关.典例精析1、牛顿第一定律的应用【例1】如图所示，在一辆表面光滑的小车上，有质量分别为m1、m2的两个小球(m1>m2)随车一起匀速运动，当车停止时，如不考虑其他阻力，设车足够长，则两个小球()A.一定相碰B.一定不相碰C.不一定相碰D.难以确定是否相碰，因为不知小车的运动方向【解析】两个小球放在光滑的小车表面上，又不考虑其他阻力，故水平方向不受外力，由牛顿第一定律可知，两小球仍然以相同的速度做匀速直线运动，永远不相碰，只有B对. 【答案】B【思维提升】运用牛顿第一定律解决问题时，正确的受力分析是关键，如果物体不受力或所受合外力为零，物体的运动状态将保持不变，同理可知，如果物体在某一方向上不受力或所受合外力为零，则物体在这一方向上的运动状态(即速度)保持不变.2、对惯性概念的理解【例2】做匀速直线运动的小车上，水平放置一密闭的装有水的瓶子，瓶内有一气泡，如图所示，当小车突然停止运动时，气泡相对于瓶子怎样运动？【解析】从惯性的角度去考虑瓶内的气泡和水，显然水的质量远大于气泡的质量，故水的惯性比气泡的惯性大.当小车突然停止时，水保持向前运动的趋势远大于气泡向前运动的趋势，于是水由于惯性继续向前运动，水将挤压气泡，使气泡相对瓶子向后运动.【思维提升】分别考虑水和气泡的惯性是解决本题的关键，抓住惯性只与质量有关，质量越大，惯性越大，也就是运动状态更不易改变.【拓展1】在上题中：（1）若在瓶内放一小软木块，当小车突然停止时，软木块相对于瓶子怎样运动？（2）若在瓶内放一小铁块，又如何？【解析】(1)由于木块的密度小于水的密度，所以同体积的水质量大于木块的质量，水的惯性比木块大，木块将相对于瓶子向后运动.(2)由于同体积的铁块质量大于水的质量，铁块的惯性比水大，所以铁块相对于瓶子将向前运动.3、作用力与反作用力和平衡力的区别【例3】如图所示，在台秤上放半杯水，台秤示数为G′＝50 N，另用挂在支架上的弹簧测力计悬挂一边长a＝10 cm的金属块，金属块的密度ρ＝3×103 kg/m3，当把弹簧测力计下的金属块平稳地浸入水中深b＝4 cm时，弹簧秤和台秤示数分别为多少？(水的密度是ρ水＝103 kg/m3，取g＝10 m/s2)【解析】金属块的受力分析如图所示，因金属块静止，故有F T＝G－F浮又因G＝ρa3g＝30 N，F浮＝ρ水gV排＝ρ水ga2b＝4 N由牛顿第三定律知水对金属块的力与金属块对水的力都为4 N，F T＝30 N－4 N＝26 N台秤的示数由于浮力的作用力增加了F′＝4 N，所以台秤的示数为F N＝G′＋F′＝54 N 【思维提升】类似此类问题要紧抓一对平衡力以及一对作用力和反作用力的特点，结合它们的区别、联系一一分析.【例4】关于马拉车时马与车的相互作用，下列说法正确的是()A.马拉车而车未动，马向前拉车的力小于车向后拉马的力B.马拉车只有匀速前进时，马向前拉车的力才等于车向后拉马的力C.马拉车加速前进时，马向前拉车的力大于车向后拉马的力D.无论车是否运动、如何运动，马向前拉车的力都等于车向后拉马的力【错解】C；马拉车加速前进，就像拔河一样，甲方胜一定是甲方对乙方的拉力大，所以甲对乙的拉力比乙对甲的拉力大，由此而得出结论：马向前拉车的力大于车向后拉马的力. 【错因】产生上述错解原因是学生凭主观想象，而不是按物理规律分析问题.按照物理规律我们知道物体的运动状态不是由哪一个力决定的而是由合外力决定的，车随马加速前进是因为马对车的拉力大于地面对车的摩擦力.【正解】马拉车的力和车拉马的力是一对作用力和反作用力.根据牛顿第三定律，物体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，故不管在什么情况下，马向前拉车的力都等于车向后拉马的力，而与马车的运动状态无关，故A、B、C错误，D 正确.【答案】D【思维提升】生活中有一些感觉是不正确的，不能把生活中的经验、感觉当成规律来用，要运用物理规律来解决问题.课外作业：1、如图所示，一个楔形物体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，楔形物体由静止释放，则小球在碰到斜面前的运动轨迹是 (B)．A．沿斜面方向的直线B．竖直向下的直线C．无规则的曲线D．抛物线2、在力学理论建立的过程中，有许多伟大的科学家作出了贡献．关于科学家和他们的贡献，下列说法正确的是(BC)．A．伽利略发现了行星运动的规律B．卡文迪许通过实验测出了引力常量C．牛顿最早指出力不是维持物体运动的原因D．笛卡儿对牛顿第一定律的建立做出了贡献3、如图所示，在匀速前进的磁悬浮列车里，小明将一小球放在水平桌面上，且小球相对桌面静止．关于小球与列车的运动，下列说法正确的是 (BC)．A．若小球向前滚动，则磁悬浮列车在加速前进B．若小球向后滚动，则磁悬浮列车在加速前进C．磁悬浮列车急刹车时，小球向前滚动D．磁悬浮列车急刹车时，小球向后滚动4、如图所示，乘客在公交车上发现车厢顶部A处有一小水滴落下，并落在地板偏前方的B点处，由此判断公交车的运动情况是(B)A．向前加速运动B．向前减速运动C．向后匀速运动D．向后减速运动5、如图所示，将一玻璃瓶装水后密闭，并平放在水平桌面上，在瓶的中部有一小气泡处于静止状态，现用力突然将瓶子向前推动，使其在桌面上向前运动一段后停止，可看到气泡相对瓶子的运动情况是(C)A．向前B．向后C．先向前，再向后，最终回到原来位置D．先向后，再向前，最终回到原来位置6、下列关于牛顿第一定律的说法中正确的是(D)A．牛顿第一定律是实验定律B．牛顿第一定律只是提出了惯性的概念C．牛顿第一定律提出了当物体受到的合外力为零时，物体将处于静止状态D．牛顿第一定律既提出了物体不受外力作用时的运动规律，又提出了力是改变物体运动状态的原因7、在某停车场，甲、乙两辆同型号的车发生了碰撞事故。
甲车司机背部受伤，乙车司机胸部受伤。
根据两位司机的伤情可以判定，下列说法中可能正确的是（ C ）A．甲车车头撞了静止的乙车车尾或甲车倒车时车尾撞了静止的乙车车头B．甲车车头撞了静止的乙车车尾或乙车倒车时车尾撞了静止的甲车车头C．乙车车头撞了静止的甲车车尾或甲车倒车时车尾撞了静止的乙车车头D．乙车车头撞了静止的甲车车尾或乙车倒车时车尾撞了静止的甲车车头8、关于惯性，下列说法正确的是( B )A．推动静止的物体比推动运动的该物体所需的力大，所以物体静止时惯性大B．质量大的物体惯性大C．正在行驶的相同的两辆汽车，行驶快的不易停下来，所以速度大的物体惯性大D．自由落下的物体处于完全失重状态，物体的惯性消失9、伽利略在研究自由落体运动时，做了如下的实验：他让一个铜球从阻力很小（可忽略不计）的斜面上由静止开始滚下，并且做了上百次。
假设某次试验伽利略是这样做的：在斜面上任取三个位置A、B、C，让小球分别由A、B、C滚下，如图所示。
设A、B、C 与斜面底端的距离分别为x1、x2、x3，小球由A、B、C运动到斜面底端的时间分别为t1、t2、t3, 小球由A、B、C运动到斜面底端时的速度分别为v1、v2、v3，则下列关系式中正确，并且是伽利略用来证明小球沿光滑斜面向下的运动是匀变速直线运动的是( D )A．B．C．D．10、如图所示，木块放在表面光滑的小车上并随小车一起沿桌面向左做匀速直线运动．当小车遇障碍物而突然停止运动时，车上的木块将(D)A．立即停下来B．立即向前倒下C．立即向后倒下11、关于作用力与反作用力，下列说法不正确的是( B )A．作用力和反作用力。