物理第三章 牛頓運(yùn)動定律 3.1 牛頓第一定律 牛頓第三定律

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1、第三章牛頓運(yùn)動定律 第1講牛頓第一定律牛頓第三定律 【知識導(dǎo)圖】勻速直線運(yùn)動靜止低速勻速直線運(yùn)動靜止質(zhì)量相等相反F=-F【微點(diǎn)撥】1.物理學(xué)史提示:(1)亞里士多德認(rèn)為:必須有力作用在物體上,物體才能運(yùn)動;沒有力的作用,物體就要靜止在一個地方。(2)伽利略利用“理想實(shí)驗(yàn)”得出:物體的運(yùn)動不需要力去推動,力不是維持物體運(yùn)動的原因。法國科學(xué)家笛卡兒也研究了這一問題。2.慣性的兩點(diǎn)注意:(1)慣性是物體的性質(zhì),不是一種力,不存在“慣性力”。(2)慣性大小與物體所處的狀態(tài)以及是否受力無關(guān)。【慧眼糾錯】(1)牛頓第一定律是實(shí)驗(yàn)定律。糾錯:_。牛頓第一定律是以伽利略的理想實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ),經(jīng)過科學(xué)抽象、歸納推理

2、而總結(jié)出來的,不是實(shí)驗(yàn)定律(2)在水平面上運(yùn)動的物體最終停下來,是因?yàn)樗椒较驔]有外力維持其運(yùn)動的結(jié)果。糾錯:_。物體最終停下來,是摩擦阻力作用的結(jié)果(3)運(yùn)動的物體慣性大,靜止的物體慣性小。糾錯:_。(4)物體不受外力時,一定處于靜止?fàn)顟B(tài)。糾錯:_。決定慣性大小的是質(zhì)量,與物體的運(yùn)動狀態(tài)無關(guān)物體不受外力時,可能處于靜止?fàn)顟B(tài),也可能處于勻速直線運(yùn)動狀態(tài)(5)作用力與反作用力可以作用在同一物體上。糾錯:_。(6)作用力與反作用力的效果抵消。 糾錯:_。作用力與反作用力一定作用在兩個物體上因?yàn)樽饔昧εc反作用力作用在兩個物體上,作用力與反作用力的效果不能抵消考點(diǎn)1牛頓第一定律的理解【典題探究】【典例

3、1】高鐵在長直的水平軌道上勻速行駛,某乘客正上方一行李包不慎掉下,正好落到乘客身上,這是因?yàn)?()導(dǎo)學(xué)號04450051A.行李包下落時,車廂內(nèi)空氣給它一向前的力,帶著它隨同火車一起向前運(yùn)動B.行李包下落瞬間,行李架給它一向前的力,推動它隨同火車一起向前運(yùn)動C.行李包下落時,車在繼續(xù)向前運(yùn)動,所以落點(diǎn)必定偏后一些,只是由于時間很短,偏后距離很小,不明顯而已D.行李包下落時,在水平方向上始終具有和車相同的速度【解析】選D。下落前,行李包隨火車一起做勻速直線運(yùn)動,下落后,由于慣性,行李包在水平方向上繼續(xù)做勻速直線運(yùn)動,具有和車相同的水平速度,選項(xiàng)D正確。【通關(guān)秘籍】1.理解牛頓第一定律:(1)揭示

4、了物體的慣性:不受力的作用時,一切物體總保持勻速直線運(yùn)動狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)。(2)揭示了力的作用對運(yùn)動的影響:力是改變物體運(yùn)動狀態(tài)的原因。2.理解慣性:(1)保持“原狀”:物體在不受力或所受合外力為零時,慣性表現(xiàn)為使物體保持原來的運(yùn)動狀態(tài)(靜止或勻速直線運(yùn)動)。(2)反抗改變:物體受到外力時,慣性表現(xiàn)為抗拒運(yùn)動狀態(tài)改變。慣性越大,物體的運(yùn)動狀態(tài)越難以被改變。3.牛頓第一定律與牛頓第二定律的關(guān)系:(1)牛頓第一定律是以理想實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ),經(jīng)過科學(xué)抽象、歸納推理總結(jié)出來的,牛頓第二定律是實(shí)驗(yàn)定律。(2)牛頓第一定律不是牛頓第二定律的特例,它揭示了物體運(yùn)動的原因和力的作用對運(yùn)動的影響;牛頓第二定律則定量指出

5、了力和運(yùn)動的聯(lián)系?！究键c(diǎn)沖關(guān)】1.(多選)(2018濟(jì)南模擬)17世紀(jì),意大利物理學(xué)家伽利略根據(jù)“伽利略斜面實(shí)驗(yàn)”指出:在水平面上運(yùn)動的物體之所以會停下來,是由于受到摩擦阻力,你認(rèn)為下列陳述正確的是()A.該實(shí)驗(yàn)是一理想實(shí)驗(yàn),是在思維中進(jìn)行的,無真實(shí)的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ),故其結(jié)果是荒謬的B.該實(shí)驗(yàn)是以可靠的事實(shí)為基礎(chǔ),經(jīng)過抽象思維,抓住主要因素,忽略次要因素,從而更深刻地反映自然規(guī)律C.該實(shí)驗(yàn)證實(shí)了亞里士多德“力是維持物體運(yùn)動的原因”的結(jié)論D.該實(shí)驗(yàn)為牛頓第一定律的提出提供了有力的實(shí)驗(yàn)依據(jù)【解析】選B、D。“伽利略斜面實(shí)驗(yàn)”是一理想實(shí)驗(yàn),但是建立在真實(shí)的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)之上,經(jīng)過抽象思維,抓住主要因素,忽略次要

6、因素,從而更深刻地反映自然規(guī)律,選項(xiàng)B正確,A錯誤;該實(shí)驗(yàn)說明亞里士多德“力是維持物體運(yùn)動的原因”的結(jié)論是錯誤的,選項(xiàng)C錯誤;該實(shí)驗(yàn)為牛頓第一定律的提出提供了有力的實(shí)驗(yàn)依據(jù),選項(xiàng)D正確。2.飛機(jī)在迫降前應(yīng)該把機(jī)載的燃油放空;消防車在跑道上噴出了一條泡沫帶,下列說法中正確的是()A.放空燃油除了防止起火爆炸,同時也增加了飛機(jī)的慣性B.放空燃油除了防止起火爆炸,同時也減小了飛機(jī)的慣性C.噴出了一條泡沫帶是為了減小飛機(jī)所受的合力D.噴出了一條泡沫帶是為了減小飛機(jī)所受的阻力【解析】選B。慣性的大小只跟質(zhì)量有關(guān),質(zhì)量越小,慣性越小,放空燃油除了防止起火爆炸,同時也減小了飛機(jī)的慣性,選項(xiàng)A錯誤、B正確;泡

7、沫帶是給飛機(jī)降溫的,沒有減小飛機(jī)的合力或阻力,選項(xiàng)C、D錯誤?！炯庸逃?xùn)練】(多選)小華坐在一列正在行駛的火車車廂里,突然看到原來靜止在水平桌面上的小球向后滾動,假設(shè)桌面是光滑的,則下列說法正確的是()A.小球在水平方向受到了向后的力使它向后運(yùn)動B.小球所受的合力為0,以地面為參考系,小球的運(yùn)動狀態(tài)并沒有改變C.火車一定是在向前加速D.以火車為參考系,此時牛頓第一定律已經(jīng)不能適用【解析】選B、C、D。小球因?yàn)橛袘T性,要保持原來的勻速直線運(yùn)動狀態(tài),若突然看到原來靜止在水平桌面上的小球向后滾動,是小球相對于火車向后運(yùn)動,說明火車正在向前做加速運(yùn)動,小球在水平方向并不受力的作用,故A錯誤,C正確;小球

8、在水平方向并不受力的作用,小球所受的合力為0,以地面為參考系,小球的運(yùn)動狀態(tài)并沒有改變,故B正確;牛頓運(yùn)動定律適用于慣性參考系,此時,火車做加速運(yùn)動,不再是慣性參考系,所以牛頓第一定律已經(jīng)不再適用,故D正確?？键c(diǎn)2牛頓第三定律的理解與應(yīng)用 【典題探究】 【典例2】(多選)(2018唐山模擬)牛頓在總結(jié)C雷恩、J沃利斯和C惠更斯等人的研究結(jié)果后,提出了著名的牛頓第三定律,闡述了作用力和反作用力的關(guān)系,從而與牛頓第一定律和牛頓第二定律形成了完整的牛頓力學(xué)體系。下列關(guān)于作用力和反作用力的說法正確的是導(dǎo)學(xué)號04450052()A.物體先對地面產(chǎn)生壓力,然后地面才對物體產(chǎn)生支持力B.物體對地面的壓力和地

9、面對物體的支持力互相平衡C.人推車前進(jìn),人對車的作用力大小等于車對人的作用力大小D.物體在地面上滑行,不論物體的速度多大,物體對地面的摩擦力與地面對物體的摩擦力始終大小相等【解題探究】(1)作用力與反作用力是同時產(chǎn)生的嗎?提示:是。無論因果關(guān)系如何,作用力與反作用力總是同時產(chǎn)生的。(2)相互作用力的大小關(guān)系與物體的運(yùn)動狀態(tài)有無關(guān)系?提示:沒有關(guān)系。無論物體處于何種運(yùn)動狀態(tài),作用力與反作用力總是大小相等的?！窘馕觥窟xC、D。由作用力和反作用力的同時性知,壓力與支持力同時產(chǎn)生,選項(xiàng)A錯誤;B項(xiàng)中兩力為作用力和反作用力,選項(xiàng)B錯誤;作用力和反作用力大小相等,所以人對車的作用力大小等于車對人的作用力大

10、小,物體對地面的摩擦力與地面對物體的摩擦力始終大小相等,選項(xiàng)C、D正確?！具w移訓(xùn)練】 遷移1:識別相互作用力(2018棗莊模擬)在“鳥巢歡樂冰雪季”期間,花樣滑冰中的男運(yùn)動員托舉著女運(yùn)動員一起滑行,對于此情景,下列說法正確的是()A.由于男運(yùn)動員穩(wěn)穩(wěn)地托舉著女運(yùn)動員一起滑行,所以男運(yùn)動員對女運(yùn)動員的支持力大于女運(yùn)動員受到的重力B.男運(yùn)動員受到的重力和冰面對他的支持力是一對平衡力C.女運(yùn)動員對男運(yùn)動員的壓力與冰面對男運(yùn)動員的支持力是一對作用力和反作用力D.男運(yùn)動員對冰面的壓力與冰面對他的支持力是一對作用力和反作用力【解析】選D。男運(yùn)動員穩(wěn)穩(wěn)地托舉著女運(yùn)動員一起滑行,在水平面內(nèi)運(yùn)動,豎直方向沒有加

11、速度,所以男運(yùn)動員對女運(yùn)動員的支持力等于女運(yùn)動員受到的重力,選項(xiàng)A錯誤。男運(yùn)動員除了受到重力、冰面對他的支持力外,還受到女運(yùn)動員對他的壓力,三個力平衡,選項(xiàng)B錯誤。女運(yùn)動員對男運(yùn)動員的壓力與男運(yùn)動員對女運(yùn)動員的支持力,是一對作用力和反作用力,選項(xiàng)C錯誤。男運(yùn)動員對冰面的壓力與冰面對他的支持力是一對作用力和反作用力,選項(xiàng)D正確。遷移2:分析相互作用力(2018樂山模擬)如圖所示,家用吊扇對懸掛點(diǎn)有拉力作用,正常轉(zhuǎn)動時吊扇對懸掛點(diǎn)的拉力與它不轉(zhuǎn)動時相比()A.變大 B.變小C.不變 D.無法判斷【解析】選B。吊扇不轉(zhuǎn)動時,吊扇對懸點(diǎn)的拉力等于吊扇的重力,吊扇旋轉(zhuǎn)時要向下扇風(fēng),即對空氣有向下的壓力,

12、根據(jù)牛頓第三定律,空氣也對吊扇有一個向上的反作用力,使得吊扇對懸點(diǎn)的拉力減小,B正確。遷移3:應(yīng)用相互作用力的特點(diǎn)分析問題甲、乙兩人質(zhì)量相等,分別站在質(zhì)量也相同的兩條小船上。如圖,開始時兩船均靜止,甲的力氣遠(yuǎn)比乙的力氣大,讓甲、乙二人各自握緊繩子的一端,并用力拉對方,兩人均相對船靜止,則下列判斷中正確的是()導(dǎo)學(xué)號04450053A.甲船先到達(dá)中點(diǎn)B.乙船先到達(dá)中點(diǎn)C.兩船同時到達(dá)中點(diǎn)D.無法判斷【解析】選C。甲對繩的作用力與繩對甲的作用力是作用力和反作用力,總是等大反向。乙對繩的作用力與繩對乙的作用力是作用力和反作用力,也總是等大反向。而由輕繩狀態(tài)可知,繩上的拉力大小處處相等,由此可知繩對甲

13、、乙兩人的力等大,兩船運(yùn)動的加速度大小時刻相等,因而同時到達(dá)中點(diǎn),選項(xiàng)C正確?！就P(guān)秘籍】 1.對比記憶相互作用力的特點(diǎn):一對平衡力與作用力、反作用力的比較:名稱名稱項(xiàng)目項(xiàng)目一對平衡力一對平衡力作用力與反作用力作用力與反作用力相同點(diǎn)相同點(diǎn)大小相等大小相等, ,方向相反方向相反, ,作用在同一條直作用在同一條直線上線上不不同同點(diǎn)點(diǎn)作用對作用對象象同一個物體同一個物體兩個相互作用的兩個相互作用的不同物體不同物體作用時作用時間間不一定同時產(chǎn)不一定同時產(chǎn)生、同時消失生、同時消失一定同時產(chǎn)生、一定同時產(chǎn)生、同時消失同時消失力的性力的性質(zhì)質(zhì)不一定相同不一定相同一定相同一定相同作用效作用效果果可相互抵消可相互抵消不可抵消不可抵消2.口訣記憶相互作用力的特點(diǎn):等大、反向、共線、同時、同性、異體?！炯庸逃?xùn)練】如圖所示,甲、乙兩同學(xué)做掰手腕游戲,甲同學(xué)“掰倒”乙同學(xué)時,下列說法正確的是()A.甲對乙的力大于乙對甲的力B.甲對乙的力小于乙對甲的力C.甲對乙的力和乙對甲的力始終大小相等D.甲對乙的力和乙對甲的力是一對平衡力【解析】選C。甲對乙的作用力和乙對甲的作用力是一對作用力與反作用力,大小相等,方向相反,所以無論誰勝誰負(fù),甲對乙的作用力大小等于乙對甲的作用力大小,故C正確,A、B、D錯誤。