高中物理必修1第三章 牛顿运动定律第1讲 牛顿运动定律

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考点内容要求

全国卷三年考情分析

201720182019

牛顿运动定律及其

应用

Ⅱ

Ⅲ卷·T25:滑

块—木板模

型(两个滑

块)

Ⅰ卷·T15:F－

x图像、牛顿

第二定律的

应用

Ⅰ卷·T21:牛顿第二

定律与a－x图像

Ⅱ卷·T19:牛顿第二

定律的应用

T25:牛顿第二定律

和运动学公式的

应用

Ⅲ卷·T20:牛顿第二

定律与v－t图像

的综合

T25:三大力学观点

的综合应用超重和失重Ⅰ

单位制Ⅰ

实验四:验证牛顿

运动定律

第1讲牛顿运动定律

知识要点

一、牛顿第一定律惯性

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)意义:①揭示了物体的固有属性:一切物体都有惯性,因此牛顿第一定律又叫惯性定律。

②揭示了力与运动的关系: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,即力是产生加速度的原因。

2.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,一切物体都具有惯性,与物体的运动情况和受力情况无关。

二、牛顿第二定律力学单位制

1.牛顿第二定律

(1)内容:物体加速度的大小跟它受到的作用力成正比,跟它的质量成反比,加速度的方向跟作用力的方向相同。

(2)表达式:F＝ma。

(3)适用范围

①牛顿第二定律只适用于惯性参考系,即相对于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、原子等)、低速运动(远小于光速)的情况。

2.力学单位制

(1)单位制:由基本单位和导出单位一起组成了单位制。

(2)基本单位:基本物理量的单位。基本物理量共七个,其中力学有三个,是长度、质量、时间,国际单位分别是米、千克、秒。

(3)导出单位:由基本物理量根据物理关系推导出来的其他物理量的单位。

三、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,后一个物体同时对前一个物体也施加力。

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.表达式:F＝－F′。

基础诊断

1.(多选)小华坐在一列正在行驶的火车车厢里,突然看到原来静止在水平桌面上的小球向后滚动,假设桌面是光滑的,则下列说法正确的是()

图1

A.小球在水平方向受到了向后的力使它向后运动

B.小球所受的合力为零,以地面为参考系,小球的运动状态并没有改变

C.火车一定是在向前加速

D.以火车为参考系,此时牛顿第一定律已经不能适用

【参考答案】BCD

2.如图2所示,质量m＝10 kg的物体在水平地面上向左运动,物体与水平地面间的动摩擦因数为0.2,与此同时物体受到一个水平向右的推力F＝20 N的作用,g取10 m/s2,则物体产生的加速度是()

图2

A.0

B.4 m/s2,水平向右

C.2 m/s2,水平向左

D.2 m/s2,水平向右

【试题解析】在水平地面上向左运动,竖直方向受重力、支持力,竖直方向上物体没有加速度,重力与支持力的合力为0；水平方向上物体受到水平向右的推力和水平向右的滑动摩擦力。水平向右的推力F＝20 N,滑动摩擦力F f＝μF N＝μmg＝0.2×10×10 N＝20 N,所以合力大小F合＝F＋F f＝20 N＋20 N＝40 N,方向水平向

右,根据牛顿第二定律得a＝F合

m＝

40

10m/s

2＝4 m/s2,方向水平向右。

【参考答案】B

3.下列各物理量中,其国际单位属于基本单位,同时也属于矢量的是()

A.时间

B.位移

C.质量

D.力

【试题解析】时间、质量的单位属于国际单位制中的基本单位,但都不属于矢量,力是矢量,但力的单位是导出单位,位移是矢量,且它的国际单位m属于基本单位,B正确。

【参考答案】B

4. (2019·4月浙江选考,6)如图3所示,小明撑杆使船离岸,则下列说法正确的是()

图3

A.小明与船之间存在摩擦力

B.杆的弯曲是由于受到杆对小明的力

C.杆对岸的力大于岸对杆的力

D.小明对杆的力和岸对杆的力是一对相互作用力

【试题解析】小明与船之间存在静摩擦力,A正确；杆的弯曲是由于受到小明对杆的作用力,B错误；杆对岸的力与岸对杆的力是作用力与反作用力,大小相等,C 错误；小明对杆的力和岸对杆的力受力物体都是杆,两者不是作用力与反作用力,故D错误。

【参考答案】A

牛顿第一定律的理解和应用

1.理解惯性

(1)保持“原状”:物体在不受力或所受合外力为零时,惯性表现为使物体保持原来的运动状态(静止或匀速直线运动)。

(2)“反抗”改变:物体受到外力时,惯性表现为抗拒运动状态的改变。惯性越大,物体的运动状态越难以被改变。

(3)惯性是物体保持原来运动状态的性质,与物体是否受力、是否运动及所处的位置无关,物体的惯性只与其质量有关,物体的质量越大则其惯性越大；牛顿第一定律揭示了力是改变物体运动状态的原因,而不是维持物体运动状态的原因。