2019版高考物理總復(fù)習(xí) 第三章 牛頓運(yùn)動(dòng)定律 基礎(chǔ)課1 牛頓第一定律 牛頓第三定律學(xué)案.doc

基礎(chǔ)課1牛頓第一定律牛頓第三定律 高考導(dǎo)航考點(diǎn)內(nèi)容要求高考(全國(guó)卷)三年命題情況對(duì)照分析201520162017牛頓運(yùn)動(dòng)定律及其應(yīng)用卷T20：vt圖象、牛頓第二定律T25：水平面上的滑塊木板模型卷T22：驗(yàn)證牛頓第二定律的拓展實(shí)驗(yàn)T25：斜面上的滑塊木板模型卷T18：牛頓第二定律的理解和應(yīng)用卷T22：驗(yàn)證牛頓第二定律拓展實(shí)驗(yàn)卷T25：滑塊木板模型(兩個(gè)滑塊)超重和失重單位制實(shí)驗(yàn)四：驗(yàn)證牛頓運(yùn)動(dòng)定律知識(shí)排查牛頓第一定律1.內(nèi)容：一切物體總保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)，除非作用在它上面的力迫使它改變這種狀態(tài)。2.成立條件：物體不受外力作用。3.意義(1)指出了一切物體都有慣性，因此牛頓第一定律又叫慣性定律。(2)指出力不是維持物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因，而是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因，即產(chǎn)生加速度的原因。慣性1.定義：物體具有保持原來(lái)勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)的性質(zhì)。2.性質(zhì)：慣性是一切物體都具有的性質(zhì)，是物體的固有屬性，與物體的運(yùn)動(dòng)情況和受力情況無(wú)關(guān)。3.量度：質(zhì)量是慣性大小的唯一量度，質(zhì)量大的物體慣性大，質(zhì)量小的物體慣性小。牛頓第三定律1.作用力和反作用力：兩個(gè)物體之間的作用總是相互的，一個(gè)物體對(duì)另一個(gè)物體施加了力，后一個(gè)物體同時(shí)對(duì)前一個(gè)物體也施加力。2.內(nèi)容：兩個(gè)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.表達(dá)式：FF。小題速練1.思考判斷(1)物體不受外力時(shí)一定處于靜止?fàn)顟B(tài)。()(2)牛頓第一定律是實(shí)驗(yàn)定律。()(3)運(yùn)動(dòng)的物體慣性大，靜止的物體慣性小。()(4)作用力與反作用力的關(guān)系不隨運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的變化而變化。()答案(1)(2)(3)(4)2.人教版必修1P70科學(xué)漫步(多選)小華坐在一列正在行駛的火車車廂里，突然看到原來(lái)靜止在水平桌面上的小球向后滾動(dòng)，假設(shè)桌面是光滑的，則下列說(shuō)法正確的是()圖1A.小球在水平方向受到了向后的力使它向后運(yùn)動(dòng)B.小球所受的合力為零，以地面為參考系，小球的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)并沒(méi)有改變C.火車一定是在向前加速D.以火車為參考系，此時(shí)牛頓第一定律已經(jīng)不能適用答案BCD3.人教版必修1P82做一做(多選)用計(jì)算機(jī)輔助實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)做驗(yàn)證牛頓第三定律的實(shí)驗(yàn)，點(diǎn)擊實(shí)驗(yàn)菜單中“力的相互作用”。如圖2甲所示，把兩個(gè)力探頭的掛鉤鉤在一起，向相反方向拉動(dòng)，觀察顯示器屏幕上出現(xiàn)的結(jié)果(圖乙)。分析兩個(gè)力傳感器的相互作用力隨時(shí)間變化的曲線，以下結(jié)論正確的是()圖2A.作用力與反作用力大小時(shí)刻相等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同時(shí)變化D.作用力與反作用力方向相反答案ACD牛頓第一定律的理解和應(yīng)用1.慣性的兩種表現(xiàn)形式(1)物體的慣性總是以保持“原狀”或反抗“改變”兩種形式表現(xiàn)出來(lái)。(2)物體在不受外力或所受的合外力為零時(shí)，慣性表現(xiàn)為使物體保持原來(lái)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變(靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng))。2.與牛頓第二定律的對(duì)比牛頓第一定律是經(jīng)過(guò)科學(xué)抽象、歸納推理總結(jié)出來(lái)的，而牛頓第二定律是一條實(shí)驗(yàn)定律。1.下列說(shuō)法正確的是()A.在高速公路上高速行駛的轎車的慣性比靜止在貨運(yùn)場(chǎng)的集裝箱貨車的慣性大B.牛頓第一定律是根據(jù)理論推導(dǎo)出來(lái)的C.在粗糙水平面上滾動(dòng)的小球最后會(huì)停下來(lái)是因?yàn)樾∏蚓哂袘T性D.物體的速度逐漸增大同時(shí)加速度逐漸減小是有可能的解析慣性是物體的固有屬性，質(zhì)量是其唯一量度，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；牛頓第一定律是牛頓在伽利略理想斜面實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，加上邏輯推理得出的規(guī)律，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；小球在粗糙水平面上受到摩擦力是小球停下來(lái)的原因，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；物體可以做加速度逐漸減小的加速運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)D正確。答案D2.(多選)關(guān)于牛頓第一定律的理解正確的是()A.牛頓第一定律反映了物體不受外力作用時(shí)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律B.不受外力作用時(shí)，物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)保持不變C.在水平地面上滑動(dòng)的木塊最終停下來(lái)，是由于沒(méi)有外力維持木塊運(yùn)動(dòng)的結(jié)果D.奔跑的運(yùn)動(dòng)員遇到障礙而被絆倒，這是因?yàn)樗艿酵饬ψ饔闷仁顾淖冊(cè)瓉?lái)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)解析牛頓第一定律描述了物體不受外力作用時(shí)的狀態(tài)，即總保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)不變，選項(xiàng)A、B正確；牛頓第一定律還揭示了力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系，力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因，而不是維持物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因，在水平地面上滑動(dòng)的木塊最終停下來(lái)，是由于摩擦阻力的作用而改變了木塊的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，奔跑的運(yùn)動(dòng)員，遇到障礙而被絆倒，是因?yàn)樗艿酵饬ψ饔枚淖兞诉\(yùn)動(dòng)狀態(tài)，選項(xiàng)C錯(cuò)誤，D正確。答案ABD3.(2017上海單科)一碗水置于火車車廂內(nèi)的水平桌面上。當(dāng)火車向右做勻減速運(yùn)動(dòng)時(shí)，水面形狀接近于圖()解析當(dāng)火車向右做勻減速運(yùn)動(dòng)時(shí)，碗內(nèi)的水由于慣性，保持原來(lái)較大的速度向右運(yùn)動(dòng)，則只有圖A所示的情形符合要求，故選項(xiàng)A正確。答案A牛頓第一定律的應(yīng)用技巧 (1)應(yīng)用牛頓第一定律分析實(shí)際問(wèn)題時(shí)，要把生活感受和理論問(wèn)題聯(lián)系起來(lái)深刻認(rèn)識(shí)力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系，正確理解力不是維持物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因，克服生活中一些錯(cuò)誤的直觀印象，建立正確的思維習(xí)慣。(2)如果物體的運(yùn)動(dòng)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(yùn)動(dòng)狀態(tài)是否改變，以及如何改變，應(yīng)分析物體的受力情況。牛頓第三定律的理解與應(yīng)用1.作用力與反作用力的“六同、三異、二無(wú)關(guān)”(1)六同：大小相同、性質(zhì)相同、同一直線、同時(shí)產(chǎn)生、同時(shí)變化、同時(shí)消失。(2)三異：方向相反、不同物體、不同效果。(3)二無(wú)關(guān)：與物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無(wú)關(guān)、與物體是否受其他力無(wú)關(guān)。2.一對(duì)平衡力與作用力、反作用力的不同點(diǎn) 名稱項(xiàng)目一對(duì)平衡力作用力與反作用力作用對(duì)象同一個(gè)物體兩個(gè)相互作用的不同物體作用時(shí)間不一定同時(shí)產(chǎn)生、同時(shí)消失一定同時(shí)產(chǎn)生、同時(shí)消失力的性質(zhì)不一定相同一定相同作用效果可相互抵消不可抵消特別提醒定律中的“總是”二字說(shuō)明對(duì)于任何事物，在任何條件下牛頓第三定律都是成立的。1.某人用繩子將一桶水從井內(nèi)向上提的過(guò)程中，不計(jì)繩子的重力，以下說(shuō)法正確的是()圖3A.只有在桶勻速上升過(guò)程中，繩子對(duì)桶的拉力才等于桶對(duì)繩子的拉力B.桶加速上升的過(guò)程中，繩子對(duì)桶的拉力大于桶對(duì)繩子的拉力C.桶加速上升的過(guò)程中，繩子對(duì)桶的拉力等于桶對(duì)繩子的拉力D.桶減速向上運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，繩子對(duì)桶的拉力小于桶對(duì)繩子的拉力答案C2.如圖4所示，水平地面上質(zhì)量為m的物體，與地面的動(dòng)摩擦因數(shù)為，在勁度系數(shù)為k的輕彈簧作用下沿地面做勻速直線運(yùn)動(dòng)。彈簧沒(méi)有超出彈性限度。則()圖4A.彈簧的伸長(zhǎng)量為B.彈簧的伸長(zhǎng)量為C.物體受到的支持力與對(duì)地面的壓力是一對(duì)平衡力D.彈簧的彈力與物體所受摩擦力是一對(duì)作用力與反作用力解析物體在水平方向上受彈簧彈力和摩擦力處于平衡狀態(tài)，由胡克定律有mgkx，則彈簧的伸長(zhǎng)量x，故選項(xiàng)A錯(cuò)誤，B正確；物體受到的支持力和對(duì)地面的壓力是一對(duì)作用力和反作用力，故選項(xiàng)C錯(cuò)誤；彈簧的彈力與物體所受的摩擦力是一對(duì)平衡力，故選項(xiàng)D錯(cuò)誤。答案B3.如圖5所示，物體A、B質(zhì)量分別是5 kg 和12 kg，不計(jì)滑輪與繩間摩擦及繩的重力，整個(gè)系統(tǒng)靜止。則地面對(duì)B的摩擦力及物體B對(duì)地面的壓力大小分別為(g取10 m/s2，sin 530.8，cos 530.6)()圖5A.30 N70 N B.30 N80 NC.70 N30 N D.80 N30 N解析由于A處于平衡狀態(tài)，受力分析可知繩子上的拉力FTmAg對(duì)物體B受力分析，如圖所示，由于B靜止，則有水平方向：FTcos 53f由兩式得地面對(duì)B的摩擦力f30 N對(duì)物體B，在豎直方向分析，有mBgFTsin 53FN代入數(shù)據(jù)解得FN80 N由牛頓第三定律可知FNFN，故物體B對(duì)地面的壓力大小為80 N，方向豎直向下，故選項(xiàng)B正確。答案B牛頓第三定律是轉(zhuǎn)換研究對(duì)象的橋梁牛頓第三定律在受力分析、處理連接體問(wèn)題中都有廣泛的應(yīng)用。當(dāng)某個(gè)力不方便直接分析或求解時(shí)，可利用牛頓第三定律轉(zhuǎn)換研究對(duì)象，通過(guò)分析或求解反作用力，從而快捷地解決問(wèn)題?；铐?yè)作業(yè)(時(shí)間：30分鐘)A級(jí)：保分練1.(2017山西太原模擬)伽利略的斜面實(shí)驗(yàn)證明了()A.使物體運(yùn)動(dòng)必須有力的作用，沒(méi)有力的作用，物體將靜止B.使物體靜止必須有力的作用，沒(méi)有力的作用，物體將運(yùn)動(dòng)C.物體不受外力作用時(shí)，一定處于靜止?fàn)顟B(tài)D.物體不受外力作用時(shí)，總保持原來(lái)的勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或者靜止?fàn)顟B(tài)解析伽利略的斜面實(shí)驗(yàn)證明了：運(yùn)動(dòng)不需要力來(lái)維持，物體不受外力作用時(shí)，總保持原來(lái)的勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)，故選項(xiàng)D正確。答案D2.(2017河南漯河模擬)下列關(guān)于牛頓運(yùn)動(dòng)定律的說(shuō)法正確的是()A.力是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因B.牛頓第一定律可以用實(shí)驗(yàn)直接驗(yàn)證C.作用力與反作用力只存在于相互接觸的兩個(gè)物體之間D.作用力與反作用力的性質(zhì)一定相同解析由牛頓第一定律可知，力不是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；牛頓第一定律是利用邏輯思維對(duì)事實(shí)進(jìn)行分析的產(chǎn)物，不可能用實(shí)驗(yàn)直接驗(yàn)證，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；不相互接觸的兩個(gè)物體之間也可能存在作用力與反作用力，如相互吸引且并未接觸的兩塊磁鐵，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；作用力與反作用力的性質(zhì)相同，選項(xiàng)D正確。答案D3.北京時(shí)間2016年8月21日，里約奧運(yùn)會(huì)跳水項(xiàng)目收官。中國(guó)跳水夢(mèng)之隊(duì)，獲得7金2銀1銅的好成績(jī)。如圖1為10米跳臺(tái)金牌獲得者陳艾森在決賽中的關(guān)鍵一跳，關(guān)于陳艾森能跳起離開跳臺(tái)的說(shuō)法正確的是()圖1A.他對(duì)跳臺(tái)的作用力大于地球?qū)λ囊.跳臺(tái)對(duì)他的作用力大于他對(duì)跳臺(tái)的作用力C.跳臺(tái)對(duì)他的作用力大于地球?qū)λ囊.跳臺(tái)對(duì)他的作用力對(duì)他做了正功解析陳艾森能離開跳臺(tái)的原因是跳臺(tái)對(duì)他的作用力大于他的重力，故選項(xiàng)A錯(cuò)誤，C正確；他對(duì)跳臺(tái)的作用力與跳臺(tái)對(duì)他的作用力是一對(duì)作用力和反作用力，大小相等，方向相反，故選項(xiàng)B錯(cuò)誤；跳臺(tái)對(duì)他的作用力作用點(diǎn)沒(méi)有產(chǎn)生位移，故對(duì)他不做功，故選項(xiàng)D錯(cuò)誤。答案C4.(多選)下列說(shuō)法正確的是()A.運(yùn)動(dòng)越快的汽車越不容易停下來(lái)，是因?yàn)槠囘\(yùn)動(dòng)得越快，慣性越大B.同一物體在地球上不同的位置受到的重力是不同的，但它的慣性卻不隨位置的變化而變化C.一個(gè)小球豎直上拋，拋出后能繼續(xù)上升，是因?yàn)樾∏蜻\(yùn)動(dòng)過(guò)程中受到了向上的推力D.物體的慣性大小只與本身的質(zhì)量有關(guān)，質(zhì)量大的物體慣性大，質(zhì)量小的物體慣性小解析慣性是物體本身的固有屬性，其大小只與物體的質(zhì)量大小有關(guān)，與物體的受力及運(yùn)動(dòng)情況無(wú)關(guān)，故選項(xiàng)B、D正確；速度大的汽車要停下來(lái)時(shí)，速度變化大，由vat可知需要的時(shí)間長(zhǎng)，慣性未變，故選項(xiàng)A錯(cuò)誤；小球上拋時(shí)是由于慣性向上運(yùn)動(dòng)，并未受到向上的推力，故選項(xiàng)C錯(cuò)誤。答案BD5.(2017洛陽(yáng)模擬)(多選)如圖2所示，某人用手托著蘋果處于靜止?fàn)顟B(tài)，則()圖2A.手所受壓力是由于蘋果的形變而產(chǎn)生的B.手所受壓力和手對(duì)蘋果的支持力是一對(duì)平衡力C.蘋果所受重力和手對(duì)蘋果的支持力是一對(duì)平衡力D.蘋果所受重力和蘋果對(duì)手的壓力是作用力和反作用力解析蘋果對(duì)手的壓力是由于蘋果發(fā)生形變而產(chǎn)生的，選項(xiàng)A正確；手所受壓力和手對(duì)蘋果的支持力是一對(duì)作用力與反作用力，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；蘋果所受重力和手對(duì)蘋果的支持力都作用在蘋果上，大小相等，方向相反，是一對(duì)平衡力，選項(xiàng)C正確；蘋果對(duì)手的壓力是由于形變而產(chǎn)生的，是蘋果與手之間的作用，而重力是由于地球的吸引而產(chǎn)生的，是蘋果與地球的相互作用，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。答案AC6.我國(guó)道路安全交通法規(guī)定，在各種小型車輛前排乘坐的人必須系好安全帶，因剎車時(shí)汽車會(huì)很快停下來(lái)，而人還要繼續(xù)向前運(yùn)動(dòng)，此時(shí)安全帶對(duì)人施加向后的拉力，保障人的安全，在這一過(guò)程中()A.人和汽車都具有慣性B.人和汽車都沒(méi)有慣性C.人具有慣性，汽車沒(méi)有慣性D.汽車具有慣性，人沒(méi)有慣性解析由牛頓第一定律可知，任何物體都具有保持原來(lái)勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)的性質(zhì)，故選項(xiàng)A正確。答案A7.如圖3所示，小車放在水平地面上，甲、乙二人用力向相反方向拉小車，不計(jì)小車與地面之間的摩擦力，下列說(shuō)法正確的是()圖3A.甲拉小車的力和乙拉小車的力是一對(duì)作用力和反作用力B.小車靜止時(shí)甲拉小車的力和乙拉小車的力是一對(duì)平衡力C.若小車加速向右運(yùn)動(dòng)，表明小車?yán)椎牧Υ笥诩桌≤嚨牧.若小車加速向右運(yùn)動(dòng)，表明乙拉小車的力大于小車?yán)业牧馕黾桌≤嚨牧鸵依≤嚨牧ψ饔迷谕晃矬w上，不是作用力和反作用力，A錯(cuò)誤；不計(jì)小車與地面之間的摩擦力，小車靜止時(shí)受到兩個(gè)拉力而處于平衡狀態(tài)，這兩個(gè)拉力是一對(duì)平衡力，B正確；小車?yán)椎牧Ω桌≤嚨牧κ亲饔昧头醋饔昧?，兩力大小是相等的，C錯(cuò)誤；同理，D錯(cuò)誤。答案B8.(2018湖北宜城一中月考)如圖4所示，一只盛水的容器固定在一個(gè)小車上，在容器中分別懸掛和拴住一只鐵球和一只乒乓球，容器中水和鐵球、乒乓球都處于靜止?fàn)顟B(tài)，當(dāng)容器隨小車突然向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，兩球的運(yùn)動(dòng)狀況是(以小車為參考系)()圖4A.鐵球向左，乒乓球向右 B.鐵球向右，乒乓球向左C.鐵球和乒乓球都向左 D.鐵球和乒乓球都向右解析小車突然向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，由于慣性，鐵球和乒乓球都“想”保持原有的靜止?fàn)顟B(tài)，由于與同體積的“水球”相比鐵球的質(zhì)量大，慣性大，鐵球的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)難改變，而同體積的“水球”的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)容易改變，所以小車加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，鐵球相對(duì)于小車向左運(yùn)動(dòng)。同理，由于與同體積的“水球”相比乒乓球的質(zhì)量小，慣性小，乒乓球相對(duì)向右運(yùn)動(dòng)。答案AB級(jí)：拔高練9.(多選)搭載著“嫦娥三號(hào)”的“長(zhǎng)征三號(hào)乙”運(yùn)載火箭在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射升空，下面關(guān)于衛(wèi)星與火箭升空的情形敘述正確的是()圖5A.火箭尾部向下噴氣，噴出的氣體反過(guò)來(lái)對(duì)火箭產(chǎn)生一個(gè)反作用力，從而讓火箭獲得了向上的推力B.火箭尾部噴出的氣體對(duì)空氣產(chǎn)生一個(gè)作用力，空氣的反作用力使火箭獲得飛行的動(dòng)力C.火箭飛出大氣層后，由于沒(méi)有了空氣，火箭雖然向后噴氣，但也無(wú)法獲得前進(jìn)的動(dòng)力D.衛(wèi)星進(jìn)入運(yùn)行軌道之后，與地球之間仍然存在一對(duì)作用力與反作用力解析火箭升空時(shí)，其尾部向下噴氣，火箭箭體與被噴出的氣體是一對(duì)相互作用的物體。火箭向下噴氣時(shí)，噴出的氣體對(duì)火箭產(chǎn)生向上的反作用力，即為火箭上升的推動(dòng)力。此動(dòng)力并不是由周圍的空氣對(duì)火箭的反作用力提供的，因而與是否飛出大氣層、是否存在空氣無(wú)關(guān)，選項(xiàng)B、C錯(cuò)誤，A正確；火箭運(yùn)載衛(wèi)星進(jìn)入軌道之后，衛(wèi)星與地球之間依然存在相互吸引力，即地球吸引衛(wèi)星，衛(wèi)星吸引地球，這就是一對(duì)作用力與反作用力，故選項(xiàng)D正確。答案AD10.不同類型的汽車在同一條水平公路上直線行駛，則下列說(shuō)法正確的是()A.車速越大的汽車，它的慣性越大B.質(zhì)量越大的汽車，它的慣性越大C.車速越大的汽車，緊急剎車后滑行的路程越短D.質(zhì)量越大的汽車，緊急剎車后滑行的路程越長(zhǎng)解析質(zhì)量是慣性大小的唯一量度，質(zhì)量越大，慣性越大，選項(xiàng)B正確，A錯(cuò)誤；緊急剎車后，汽車做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，此時(shí)v22gs，由此可知速度越大的汽車，滑行的路程越長(zhǎng)，與汽車的質(zhì)量無(wú)關(guān)，選項(xiàng)C、D錯(cuò)誤。答案B11.如圖6所示，物體A和B的重力分別為11 N和7 N，不計(jì)彈簧秤、細(xì)線的重力和一切摩擦，則下列說(shuō)法正確的是()圖6A.彈簧秤的讀數(shù)為14 N，A對(duì)地面的壓力為11 NB.彈簧秤的讀數(shù)為18 N，A對(duì)地面的壓力為0C.彈簧秤的讀數(shù)為7 N，A對(duì)地面的壓力為4 ND.彈簧秤的讀數(shù)為0，A對(duì)地面的壓力為11 N解析物體B保持靜止，說(shuō)明B物體合外力為零，即繩上拉力為7 N。此刻彈簧秤靜止，因此彈簧秤的讀數(shù)為7 N。說(shuō)明彈簧秤