2020高考物理一輪總復習第三章第1講牛頓第一定律牛頓第三定律講義含解析新人教版.docx

牛頓第一定律、牛頓第三定律全國卷3年考情分析考點內容考綱要求三年考題201620172018牛頓運動定律及其應用卷T18，力與運動的關系卷T20，牛頓第二定律的應用卷T25，牛頓第二定律的應用卷T25，牛頓運動定律的應用卷T25，牛頓運動定律的應用卷T15，牛頓第二定律的應用卷T24，牛頓第二定律的應用超重與失重實驗四：驗證牛頓運動定律卷T23卷T22第1講牛頓第一定律、牛頓第三定律基礎知識填一填知識點1牛頓第一定律1內容一切物體總保持勻速直線運動狀態(tài)或靜止狀態(tài)，除非作用在它上面的力迫使它改變這種狀態(tài)2意義(1)指出力不是維持物體運動的原因，而是改變物體運動狀態(tài)的原因，即力是產生加速度的原因(2)指出了一切物體都有慣性，因此牛頓第一定律又稱為慣性定律.(3)牛頓第一定律描述的只是一種理想狀態(tài)，而實際中不受力作用的物體是不存在的，當物體受外力但所受合力為零時，其運動效果跟不受外力作用時相同，物體將保持靜止或勻速直線運動狀態(tài)3慣性(1)定義：物體具有保持原來勻速直線運動狀態(tài)或靜止狀態(tài)的性質(2)量度：質量是物體慣性大小的唯一量度，質量大的物體慣性大，質量小的物體慣性小(3)普遍性：慣性是物體的固有屬性，一切物體都有慣性，與物體的運動情況和受力情況無關.判斷正誤，正確的劃“”，錯誤的劃“”(1)牛頓第一定律不能用實驗驗證()(2)在水平面上滑動的木塊最終停下來，是因為沒有外力維持木塊運動的結果()(3)物體運動時受到慣性力的作用()(4)物體勻速運動時才有慣性，加速時沒有慣性()知識點2牛頓第三定律1作用力與反作用力兩個物體之間的作用總是相互的，一個物體對另一個物體施加了力，另一個物體同時對這個物體也施加了力2內容兩個物體之間的作用力和反作用力總是大小相等、方向相反、作用在同一條直線上.3意義建立了相互作用物體之間的聯系及作用力與反作用力的相互依賴關系判斷正誤，正確的劃“”，錯誤的劃“”(1)由于作用力與反作用力大小相等，方向相反，所以作用效果可以抵消，合力為零()(2)人走在松軟的土地上下陷時，人對地面的壓力大于地面對人的支持力()(3)定律中的“總是”說明對于任何物體，在任何情況下牛頓第三定律都是成立的() 教材挖掘做一做1(人教版必修1 P69圖4.12改編)2018冰壺世界杯首站蘇州站于9月12日在蘇州奧林匹克體育中心打響如圖，冰壺在冰面運動時受到的阻力很小，可以在較長時間內保持運動速度的大小和方向不變，我們可以說冰壺有較強的抵抗運動狀態(tài)變化的“本領”，這里所指的“本領”是冰壺的慣性，則慣性的大小取決于()A冰壺的速度B冰壺的質量C冰壺受到的推力 D冰壺受到的阻力答案：B2(人教版必修1 P70科學漫步改編)(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動B小球所受的合力為0，以地面為參考系，小球的運動狀態(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不能適用解析：BCD小球因為有慣性，要保持原來的勻速直線運動狀態(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動，說明火車正在向前做加速運動，小球在水平方向并不受力的作用，故A錯誤，C正確；小球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，小球的運動狀態(tài)并沒有改變，故B正確；牛頓運動定律適用于慣性參考系，此時，火車做加速運動，不再是慣性參考系，所以牛頓第一定律已經不再適用，故D正確3(人教版必修1 P70第1至3題改編)(多選)下面對牛頓第一定律和慣性的分析正確的是()A飛機投彈時，如果當目標在飛機的正下方時投下炸彈，能擊中目標B地球自西向東自轉，你向上跳起來后，還會落到原地C安全帶的作用是防止汽車剎車時由于慣性作用發(fā)生危險D有的同學說，向上拋出的物體，在空中向上運動時，肯定受到了向上的作用力答案：BC4(人教版必修1 P82做一做改編)(多選)用計算機輔助實驗系統(DIS)做驗證牛頓第三定律的實驗，把兩個測力探頭的掛鉤鉤在一起，向相反方向拉動，觀察顯示器屏幕上出現的結果(如圖所示)，分析兩個力傳感器的相互作用隨著時間變化的曲線，以下結論正確的是()A作用力與反作用力同時產生B作用力與反作用力作用在同一物體上C作用力與反作用力大小相等D作用力與反作用力方向相反答案：ACD5(人教版必修1 P84第2題改編)如圖所示，用彈簧測力計懸掛一個重G10 N的金屬塊，使金屬塊部分浸在臺秤上的水杯中(水不會溢出)若彈簧測力計的示數變?yōu)镕T6 N，則臺秤的示數()A保持不變B增加10 NC增加6 N D增加4 N解析：D金屬塊浸入水中后，水對金屬塊產生浮力F，由彈簧測力計的示數知，浮力的大小為FGFT(106) N4 N根據牛頓第三定律，金屬塊對水也施加一個反作用力F，其大小FF4 N，通過水和杯的傳遞，對臺秤產生附加壓力，所以臺秤的示數增加4 N考點一對牛頓第一定律的理解考點解讀1慣性的兩種表現形式(1)物體在不受外力或所受的合外力為零時，慣性表現為使物體保持原來的運動狀態(tài)不變(靜止或勻速直線運動)(2)物體受到外力時，慣性表現為運動狀態(tài)改變的難易程度慣性大，物體的運動狀態(tài)較難改變；慣性小，物體的運動狀態(tài)容易改變2對牛頓第一定律的三點說明(1)明確慣性的概念：牛頓第一定律提示了一切物體所具有的一種固有屬性慣性(2)揭示力的本質：力是改變物體運動狀態(tài)的原因，而不是維持物體運動狀態(tài)的原因(3)理想化狀態(tài)：牛頓第一定律描述的是物體不受外力時的狀態(tài)，而物體不受外力的情形是不存在的在實際情況中，如果物體所受的合外力等于零，與物體不受外力時的表現是相同的典例賞析典例1如圖所示，在一輛表面光滑且足夠長的小車上，有質量為m1和m2的兩個小球(m1m2)隨車一起勻速運動，當車突然停止時，若不考慮其他阻力，則兩個小球()A一定相碰B一定不相碰C不一定相碰 D無法確定審題指導車停止后，兩球由于慣性，仍做勻速運動解析B因小車表面光滑，因此小球在水平方向上不會受到外力作用，原來兩小球與小車有相同的速度，當車突然停止時，由于慣性，兩小球的速度將不變，所以不會相碰牛頓第一定律的應用技巧1應用牛頓第一定律分析實際問題時，要把生活感受和理論問題聯系起來深刻認識力和運動的關系，正確理解力不是維持物體運動狀態(tài)的原因，克服生活中一些錯誤的直觀印象，建立正確的思維習慣2如果物體的運動狀態(tài)發(fā)生改變，則物體必然受到不為零的合外力作用因此，判斷物體的運動狀態(tài)是否改變，以及如何改變，應分析物體的受力情況題組鞏固1(2019濟南模擬)(多選)17世紀，意大利物理學家伽利略根據“伽利略斜面實驗”指出：在水平面上運動的物體之所以會停下來，是由于受到摩擦阻力，你認為下列陳述正確的是()A該實驗是一理想實驗，是在思維中進行的，無真實的實驗基礎，故其結果是荒謬的B該實驗是以可靠的事實為基礎，經過抽象思維，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該實驗證實了亞里士多德“力是維持物體運動的原因”的結論D該實驗為牛頓第一定律的提出提供了有力的實驗依據解析：BD“伽利略斜面實驗”是一理想實驗，但是建立在真實的實驗基礎之上，經過抽象思維，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，選項B正確，A錯誤；該實驗說明亞里士多德“力是維持物體運動的原因”的結論是錯誤的，選項C錯誤；該實驗為牛頓第一定律的提出提供了有力的實驗依據，選項D正確2飛機在迫降前應該把機載的燃油放空；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，同時也增加了飛機的慣性B放空燃油除了防止起火爆炸，同時也減小了飛機的慣性C噴出了一條泡沫帶是為了減小飛機所受的合力D噴出了一條泡沫帶是為了減小飛機所受的阻力解析：B慣性的大小只跟質量有關，質量越小，慣性越小，放空燃油除了防止起火爆炸，同時也減小了飛機的慣性，選項A錯誤，B正確；泡沫帶是給飛機降溫的，沒有減小飛機的合力或阻力，選項C、D錯誤3(2019衡水模擬)下列說法中正確的是()A物體在不受外力作用時，保持原有運動狀態(tài)不變的性質叫慣性，故牛頓運動定律又叫慣性定律B牛頓第一定律不僅適用于宏觀低速物體，也可用于解決微觀物體的高速運動問題C牛頓第一定律是牛頓第二定律在物體的加速度a0條件下的特例D伽利略根據理想實驗推出，如果沒有摩擦，在水平面上的物體，一旦具有某一個速度，將保持這個速度繼續(xù)運動下去解析：D牛頓第一定律表明，物體在不受外力作用時，保持原有運動狀態(tài)不變的性質叫慣性，故牛頓第一定律又叫慣性定律，A錯誤；牛頓運動定律都是在宏觀、低速的情況下得出的結論，在微觀、高速的情況下不成立，B錯誤；牛頓第一定律說明了兩點含義，一是所有物體都有慣性，二是物體不受力時的運動狀態(tài)是靜止或勻速直線運動，牛頓第二定律并不能完全包容這兩點意義，C錯誤；伽利略的理想實驗是牛頓第一定律的基礎，D正確考點二牛頓第三定律的理解與應用考點解讀1作用力與反作用力的“六同、三異、二無關”(1)“六同”：大小相同；性質相同；同一直線；同時產生；同時變化；同時消失(2)“三異”：方向不同；受力物體不同；產生效果不同(3)“二無關”：與物體的運動狀態(tài)無關；與是否和另外物體相互作用無關2一對平衡力與作用力、反作用力的比較一對平衡力作用力與反作用力相同點大小相等、方向相反、作用在同一條直線上不同點作用對象同一個物體兩個相互作用的不同物體作用時間不一定同時產生、同時消失一定同時產生、同時消失力的性質不一定相同一定相同作用效果可相互抵消不可抵消典例賞析典例2(2019昆明模擬)(多選)如圖所示，我國有一種傳統的民族體育項目叫做“押加”，實際上相當于兩個人拔河，如果甲、乙兩人在“押加”比賽中，甲獲勝，則下列說法中正確的是()A甲對乙的拉力大于乙對甲的拉力，所以甲獲勝B當甲把乙勻速拉過去時，甲對乙的拉力大小等于乙對甲的拉力大小C當甲把乙加速拉過去時，甲對乙的拉力大于乙對甲的拉力D甲對乙的拉力大小始終等于乙對甲的拉力大小，只是地面對甲的摩擦力大于地面對乙的摩擦力，所以甲獲勝審題指導(1)甲、乙兩人拉力大小相等(2)甲獲勝的原因是地面對甲的摩擦力大于地面對乙的摩擦力解析BD甲對乙的拉力和乙對甲的拉力屬于作用力與反作用力，總是大小相等，與甲、乙運動狀態(tài)無關故B正確，A、C錯誤地面對甲的摩擦力大于地面對乙的摩擦力，所以甲獲勝，D正確1對于任何物體，在任何條件下牛頓第三定律都是成立的不能錯誤地認為只有物體受力平衡時，牛頓第三定律才成立2作用力與反作用力雖然等大反向，但因所作用的物體不同，所產生的效果往往不同3作用力與反作用力只能是一對物體間的相互作用力，不能牽扯第三個物體題組鞏固1(2019棗莊模擬)在“鳥巢歡樂冰雪季”期間，花樣滑冰中的男運動員托舉著女運動員一起滑行，對于此情景，下列說法正確的是()A由于男運動員穩(wěn)穩(wěn)地托舉著女運動員一起滑行，所以男運動員對女運動員的支持力大于女運動員受到的重力B男運動員受到的重力和冰面對他的支持力是一對平衡力C女運動員對男運動員的壓力與冰面對男運動員的支持力是一對作用力和反作用力D男運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：D男運動員穩(wěn)穩(wěn)地托舉著女運動員一起滑行，在水平面內運動，豎直方向沒有加速度，所以男運動員對女運動員的支持力等于女運動員受到的重力，選項A錯誤男運動員除了受到重力、冰面對他的支持力外，還受到女運動員對他的壓力，三個力平衡，選項B錯誤女運動員對男運動員的壓力與男運動員對女運動員的支持力，是一對作用力和反作用力，選項C錯誤男運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D正確2(2019樂山模擬)如圖所示，家用吊扇對懸掛點有拉力作用，正常轉動時吊扇對懸掛點的拉力與它不轉動時相比()A變大B變小C不變 D無法判斷解析：B吊扇不轉動時，吊扇對懸點的拉力等于吊扇的重力，吊扇旋轉時要向下扇風，即對空氣有向下的壓力，根據牛頓第三定律，空氣也對吊扇有一個向上的反作用力，使得吊扇對懸點的拉力減小，B正確3甲、乙兩人質量相等，分別站在質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()A甲船先到達中點B乙船先到達中點C兩船同時到達中點D無法判斷解析：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、乙兩人的力等大，兩船運動的加速度大小時刻相等，因而同時到達中點，選項C正確思想方法(六)“轉移研究對象法”在受力分析中的應用方法闡述應用牛頓第三定律轉移研究對象作用力與反作用力，二者一定等大反向，分別作用在兩個物體上當待求的某個力不容易求時，可先求它的反作用力，再反過來求待求力如求壓力時，可先求支持力在許多問題中，摩擦力的求解亦是如此.典例賞析典例(2019海口模擬)建筑工人用如圖所示的定滑輪裝置運送建筑材料一質量為70.0 kg的工人站在地面上，通過定滑輪將20.0 kg的建筑材料以0.500 m/s2的加速度拉升，忽略繩子和定滑輪的質量及定滑輪的摩擦，則工人對地面的壓力大小為(g取10 m/s2)()A510 NB490 NC890 N D910 N思路點撥(1)明確物體間的相互作用 (2)轉換研究對象求地面所受壓力時，由于地面無其他信息，因此轉換到求人受地面的支持力求繩對人的拉力時，人的受力情況復雜，因此轉換到求建材所受繩的拉力(3)根據牛頓第三定律，轉換研究對象后所求的力與待求力是“等大”的，因此問題得以巧妙地解出解析B設人對繩子的拉力大小為F，對建筑材料m應用牛頓第二定律得Fmgma.由牛頓第三定律可知，繩子對人向上的拉力F與人對繩子的拉力F等大反向，設地面對人的支持力為FN，對人應用平衡條件可得：FFNMg，可解得FNMgmgma490 N由牛頓第三定律可知，人對地面的壓力大小與地面對人的支持力大小相等，故人對地面的壓力大小為490 N，B正確1分析所求力的受力物體的受力情況和已知信息，判斷該力是否可以直接求出2若不能直接求出，則轉換研究對象，分析待求力的反作用力3求出其反作用力后，由牛頓第三定律確定待求力的大小、方向題組鞏固1(2019保定模擬)(多選)如圖，一個人站在水平地面上的長木板上用力F向右推箱子，木板、人、箱子均處于靜止狀態(tài)，三者的質量均為m，重力加速度為g，則()A箱子對木板的摩擦力方向向右B木板對地面的摩擦力方向向左C木板對地面的壓力大小為3mgD若人用斜向下的力推箱子，則木板對地面的壓力會大于3mg解析：AC以箱子為研究對象，水平方向上，木板對箱子的摩擦力與人推箱子的力平衡，所以，木板對箱子的摩擦力方向向左，根據牛頓第三定律，箱子對木板的摩擦力方向向右，選項A正確；以整體為研究對象，