高三物理高考二輪復習專題課件：牛頓第一定律的理解和應用.ppt

牛頓第一定律的理解和應用 關于牛頓第一定律的理解 1 牛頓第一定律不像其它定律那樣是由實驗直接總結出來的 它是牛頓以伽利略的理想實驗為基礎 總結前人的研究成果 加之豐富的想象而提出來的 2 牛頓第一定律描述的是物體不受外力時的運動情況 物體不受外力是該定律的條件 物體保持勻速直線運動或靜止狀態(tài)是結果 3 牛頓第一定律是獨立的一條規(guī)律 不能簡單看成是牛頓第二定律的特例 4 牛頓第一定律的意義 指出力不是維持物體運動的原因 指出一切物體都有慣性 指出力是改變物體運動狀態(tài)的原因 即產生加速度的原因 提出了慣性參考系的概念 二 慣性及對慣性的理解 慣性是一切物體的固有屬性 與物體是否受到外力 物體是否運動均沒有關系 質量才是慣性大小的唯一量度 誤區(qū)之一 運動的物體有慣性 靜止的物體沒有慣性 誤區(qū)之二 運動速度大的物體慣性大 慣性有兩種表現形式 慣性的大小表現為物體運動狀態(tài)改變的難易程度 在受到了相同阻力的情況下 速度 大小 不同質量相同的物體 在相同的時間內速度減小量是相同的 這就說明質量相同的物體 它們改變運動狀態(tài)的難易程度 慣性是相同的 與它們的速度無關 誤區(qū)之四 重力越小 慣性越小 物體處于失重狀態(tài)時 慣性消失 誤區(qū)之五 慣性是一種特殊的力 誤區(qū)之三 慣性 就是 慣性定律 而慣性是物體本身固有的一種屬性 它跟物體受不受外力無關 慣性定律是物體在某個特定的環(huán)境 不受外力 下具有慣性的表現 地面附近的物體所受重力大小與其質量大小成正比 物體的重力越大慣性越大 如果把物體放在月球上 它所受的重力是地球上的1 6 但是質量不變 在地球上和月球上速度相同質量相同的物體 在受到了相同阻力的情況下 會同時停下來 這就說明兩個質量相同的物體 不管在地球上 還是月球上 它們改變運動狀態(tài)的難易程度 慣性是相同的 慣性是物體本身固有的一種屬性 力是物體之間的相互作用 三 運動狀態(tài)的改變 即物體受到的合外力決定了物體的加速度的大小 而加速度的大小決定了單位時間內速度的變化量 而與物體當時的速度無關 運動狀態(tài)改變含義 是指速度的改變 速度改變包括速度的大小 方向有其中之一發(fā)生改變或兩者都發(fā)生改變的情況 力 加速度 速度 指出力是改變物體運動狀態(tài)的原因 即產生加速度的原因 力和運動的關系 1 2007海南物理1 16世紀末 伽利略用實驗和推理 推翻了已在歐洲流行了近兩千年的亞里士多德關于力和運動的理論 開啟了物理學發(fā)展的新紀元 在以下說法中 與亞里士多德觀點相反的是 a 四匹馬拉的車比兩匹馬拉的車跑得快 這說明 物體受的力越大 速度就越大b 一個運動的物體 如果不再受力了 它總會逐漸停下來 這說明 靜止狀態(tài)才是物體長時間不受力時的 自然狀態(tài) c 兩物體從同一高度自由下落 較重的物體下落較快d 一個物體維持勻速直線運動 不需要力 解析 亞里士多德的多數結論來自觀察 當時并沒有考慮到摩擦力的作用 所以許多結論都是錯誤的 根據我們現在所學的內容 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 所以abc都是他的觀點 而d不是 d 警示 在分析時 由于看前面的例子而易選擇abc中的一個 在分析時應該看后面的說明 2 2006年廣東卷1 下列對運動的認識不正確的是 a 物體的自亞里士多德認為然狀態(tài)是靜止的 只有當它受到力的作用才會運動b 伽利略認為力不是維持物體運動的原因c 牛頓認為力的真正效應總是改變物體的速度 而不僅僅使其運動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 一旦具有每個速度 將保持這個速度繼續(xù)運動下去 a 解析 亞里士多德認為沒有力作用在物體上 物體就不會運動 伽利略認為力不是維持物體運動的原因 伽利略根據理想實驗推論出 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 牛頓認為力是改變物體運動狀態(tài)的原因 并不是使物體運動的原因 故答案為a 備考提示 本題涉及對運動的認識過程 考查對基本理論的認識程度 屬于容易題 3 2003上海理綜卷50 理想實驗有時更能深刻地反映自然規(guī)律 伽利略設想了一個理想實驗 其中有一個是實驗事實 其余是推論 減小第二個斜面的傾角 小球在這斜面上仍然要達到原來的高度 兩個對接的斜面 讓靜止的小球沿一個斜面滾下 小球將滾上另一個斜面 如果沒有摩擦 小球將上升到原來釋放的高度 繼續(xù)減小第二個斜面的傾角 最后使它成水平面 小球要沿水平面做持續(xù)的勻速運動 請將上述理想實驗的設想步驟按照正確的順序排列 在上述的設想步驟中 有的屬于可靠的事實 有的則是理想化的推論 下列關于事實和推論的分類正確的是 a 是事實 是推論b 是事實 是推論c 是事實 是推論d 是事實 是推論 b 正確理解慣性和平衡狀態(tài) 4 下面說法正確的是 a 靜止或做勻速直線運動的物體一定不受外力的作用b 物體的速度為零時一定處于平衡狀態(tài)c 物體的運動狀態(tài)發(fā)生變化時 一定受到外力的作用d 物體的位移方向一定與所受合力方向一致 解析 a 物體不受外力時一定處于靜止或勻速運動狀態(tài) 但處于這些狀態(tài)時不一定不受外力作用 所以a錯 b 物體是否處于平衡狀態(tài)是看其受力是否為零 而不是看它的速度是否為零 如振動物體離平衡位置最遠時速度為零 此時恢復力不為零 它就不處于平衡狀態(tài) 所以b錯 d 如平拋運動就不是這種情況 力與位移方向不一致 所以d錯 c 5 2008廣東卷1 伽利略在著名的斜面實驗中 讓小球分別沿傾角不同 阻力很小的斜面從靜止開始滾下 他通過實驗觀察和邏輯推理 得到的正確結論有 a 傾角一定時 小球在斜面上的位移與時間成正比b 傾角一定時 小球在斜面上的速度與時間成正比c 斜面長度一定時 小球從頂端滾到底端時的速度與傾角無關d 斜面長度一定時 小球從頂端滾到底端所需的時間與傾角無關 解析 傾角一定時 小球在斜面上的位移與時間的平方成正比 在斜面上的速度與時間成正比 故選項a錯誤 選項b正確 斜面長度一定時 小球從頂端滾到底端時的速度與傾角有關 從頂端滾到底端所需時間與傾角有關 故選項c d錯誤 b 6 請用自己所學習的物理知識解釋 船大調頭難 這句俗語的道理 解析 船大 指船的質量大 調頭難 指改變速度方向難 船大調頭難 說明質量大的物體慣性大 要改變其運動狀態(tài)需要的力大 根據牛頓第二定律 兩個質量不同的物體受到同樣的合外力作用 質量大的加速度小 在相同時間內速度變化小 運動狀態(tài)難改變 說明物體保持原來運動狀態(tài)的性質強 其慣性大 實踐是檢驗真理的唯一標準 質量是慣性大小的唯一量度 7 2005廣東卷1 一汽車在路面情況相同的公路上直線行駛行駛 下面關于車速 慣性 質量和滑行路程的討論 正確的是 a 車速越大 它的慣性越大b 質量越大 它的慣性越大c 車速越大 剎車后滑行的路程越長d 車速越大 剎車后滑行的路程越長 所以慣性越大 bc 解析 質量是物體慣性大小的唯一量度 可知a d兩項錯誤 剎車時的加速度大小a g 滑行路程 因為路面相同 即動摩擦因數 相同 所以車速v0越大 滑行路程越長 c項正確 慣性是物體本身具有的特性 只與物體的質量有關 與物體運動的速度無關 本題中物體滑行的路程只與物體的初速度有關 與慣性大小無關 8 火車在長直水平軌道上勻速行駛 車廂內有一個人向上跳起 發(fā)現仍落回到車上原處 這是因為 a 人跳起后 車廂內的空氣給人一個向前的力 這力使他向前運動b 人跳起時 車廂對人一個向前的摩擦力 這力使人向前運動c 人跳起后 車繼續(xù)向前運動 所以人下落后必定向后偏一些 只是由于時間很短 距離太小 不明顯而已d 人跳起后 在水平方向人和車水平速度始終相同 d 解析 由于人具有慣性 當人向上跳起時仍然保持火車運行的速度 此后人在水平方向不受外力 根據牛頓第一定律將保持勻速直線運動 人的水平分運動與火車的運動相同 所以人仍會落回原處 受力分析和運動分析是力學解題的基礎和關鍵 解一 因為當瓶子從靜止狀態(tài)突然向右加速運動時 瓶中的水由于慣性要保持原有的靜止狀態(tài) 相對瓶來說是向左運動 氣泡也有慣性 但相比水來說質量很小 慣性小可忽略不計 所以氣泡相對水向右移動 同理 當瓶子從向右勻速運動狀態(tài)突然停止時 小氣泡在瓶內將向左運動 解二 設想有一 水泡 其體積 形狀和 氣泡 相同 當玻璃管向右加速運動時 這塊水就和周圍的水一起向右加速運動 相對于玻璃管不會有相對運動 這塊水所受的外力由周圍的水對它產生 設想將這個 水泡 換成 氣泡 周圍水對氣泡的作用力不變 氣泡將在該力作用于做加速運動 因為氣泡的質量小于水泡的質量 所以氣泡的加速度大于水泡的加速度 即氣泡相對于玻璃管向右運動 解 設油滴離開車廂頂部時 車速為v0 油滴由于慣性此時也具有水平速度v0 對地做平拋運動 車廂做勻減速運動 聯立 式解出油滴落地點到o點的距離 所以油滴落在o點的右方 思維發(fā)散 1 油滴相對于地面的運動軌跡是什么 2 車廂若加速運動 油滴落點在何處 3 若在a點連續(xù)落下油滴 能落在同一點嗎 解析 開始a b隨木板一起勻速運動 說明a b所受的合外力為零 當木板停止運動后 若木塊光滑 a b大水平方向上不受外力的作用 仍以原來的速度做勻速運動 則相互間距離保持不變 若木板粗糙 由于a b的材料相同 它們與木板的動摩擦因數相同 其加速度相同 即a b以相同的初速度和加速度做勻減速運動 所以它們之間的距離仍保持不變 d 12 公共汽車在平直的公路上行駛時 固定于路旁的照相機每隔兩秒連續(xù)兩次