2025屆高考物理一輪總復(fù)習(xí)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教師用書

第1講牛頓第肯定律牛頓第三定律一、牛頓第肯定律慣性1．內(nèi)容：一切物體總保持勻速直線運(yùn)動狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)，除非作用在它上面的力迫使它變更這種狀態(tài)。2．意義(1)指出了一切物體都有慣性，因此牛頓第肯定律又叫慣性定律。(2)揭示了運(yùn)動和力的關(guān)系：力不是維持物體運(yùn)動狀態(tài)的緣由，而是變更物體運(yùn)動狀態(tài)的緣由，即產(chǎn)生加速度的緣由。3．慣性(1)定義：物體具有保持原來勻速直線運(yùn)動狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)的性質(zhì)。(2)普遍性：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)動狀況和受力狀況無關(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。二、牛頓第三定律1．作用力和反作用力：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，后一個物體肯定同時對前一個物體也施加了力。物體間相互作用的這一對力叫作作用力和反作用力。2．內(nèi)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．表達(dá)式：F＝－F′。情境創(chuàng)設(shè)一輛貨車在馬路上行駛時，司機(jī)發(fā)覺前面有異樣狀況，緊急剎車。貨車在馬路上又運(yùn)行了較長一段距離才停下來。微點(diǎn)推斷(1)由于慣性，貨車有保持勻速直線運(yùn)動狀態(tài)的趨勢，所以剎車后，貨車沒有馬上停下來，而是又向前運(yùn)行了一段距離。(√)(2)貨車承載的貨物越重，慣性越大。(√)(3)剎車時，貨車做減速運(yùn)動是因?yàn)榈孛鎸ω涇嚨哪Σ亮Υ笥谪涇噷Φ孛娴哪Σ亮Α?×)(4)地面對貨車的支持力與貨車對地面的壓力是一對平衡力。(×)(5)車頭拉貨箱的力肯定大于貨箱拉車頭的力。(×)(一)牛頓第肯定律(固基點(diǎn))[題點(diǎn)全練通]1．[對力與運(yùn)動關(guān)系的理解](2024·福建泉州五校聯(lián)考)關(guān)于力與運(yùn)動的關(guān)系，下列說法中正確的是()A．必需有力的作用物體才能運(yùn)動B．牛頓第肯定律可以用試驗(yàn)干脆驗(yàn)證C．志向斜面試驗(yàn)否定了“力是維持物體運(yùn)動的緣由”D．牛頓其次定律表明物體所受外力越大物體的慣性越大解析：選C力是變更物體運(yùn)動狀態(tài)的緣由，物體不受力時也能保持勻速直線運(yùn)動，故A錯誤；牛頓第肯定律是在試驗(yàn)的基礎(chǔ)上進(jìn)一步推理概括出來的科學(xué)理論，不能干脆通過試驗(yàn)得出，但能經(jīng)住實(shí)踐的檢驗(yàn)，故B錯誤；伽利略通過志向斜面試驗(yàn)說明，力不是維持物體運(yùn)動的緣由，而是變更物體運(yùn)動狀態(tài)的緣由，故C正確；慣性的大小由物體的質(zhì)量確定，與物體受力的大小無關(guān)，與是否受力也無關(guān)，故D錯誤。2．[對牛頓第肯定律的理解]如圖所示，底部均有4個輪子的行李箱a直立、b平臥放置在公交車上，箱子四周有肯定空間。當(dāng)公交車()A．緩慢起動時，兩只行李箱肯定相對車子向后運(yùn)動B．急剎車時，行李箱a肯定相對車子向前運(yùn)動C．緩慢轉(zhuǎn)彎時，兩只行李箱肯定相對車子向外側(cè)運(yùn)動D．急轉(zhuǎn)彎時，行李箱b肯定相對車子向內(nèi)側(cè)運(yùn)動解析：選B緩慢起動的公交車具有向前的加速度，但加速度較小，兩只行李箱所受的摩擦力可能小于最大靜摩擦力，則行李箱可以相對公交車靜止，A錯誤；急剎車時，a、b行李箱由于慣性，要保持原來的運(yùn)動狀態(tài)，但a行李箱與底面的摩擦為滾動摩擦，摩擦力較小，故a行李箱會向前運(yùn)動，b行李箱可能靜止不動，也可能向前運(yùn)動，B正確；緩慢轉(zhuǎn)彎時，公交車具有指向軌跡內(nèi)側(cè)的較小的加速度，若行李箱所受的靜摩擦力足以供應(yīng)其向心力時，行李箱相對車子靜止，C項(xiàng)錯誤；急轉(zhuǎn)彎時，公交車的加速度較大，若行李箱b所受的靜摩擦力不足以供應(yīng)所需的向心力，則其做離心運(yùn)動，即相對公交車向外側(cè)運(yùn)動，若行李箱b所受的靜摩擦力足以供應(yīng)所需的向心力，則其相對公交車靜止，D項(xiàng)錯誤。3．[對慣性的相識]某同學(xué)為了取出如圖所示羽毛球筒中的羽毛球，一只手拿著球筒的中部，另一只手用力擊打羽毛球筒的上端，則下列推斷正確的是()A．此同學(xué)無法取出羽毛球B．羽毛球會從筒的下端出來C．羽毛球筒向下運(yùn)動過程中，羽毛球受到向上的摩擦力才會從上端出來D．該同學(xué)是在利用慣性取羽毛球解析：選D羽毛球筒被手擊打后快速向下運(yùn)動，而羽毛球具有慣性要保持原來的狀態(tài)，所以會從筒的上端出來，D正確。[要點(diǎn)自悟明]1．對牛頓第肯定律的理解(1)揭示了物體的慣性：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：力是變更物體運(yùn)動狀態(tài)的緣由。2．對慣性的相識慣性是物體保持原來運(yùn)動狀態(tài)的性質(zhì)，與物體是否受力、是否運(yùn)動及所處的位置無關(guān)，物體的慣性只與其質(zhì)量有關(guān)，物體的質(zhì)量越大其慣性越大。3．慣性的兩種表現(xiàn)形式(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)抗拒變更：物體受到外力時，慣性表現(xiàn)為運(yùn)動狀態(tài)變更的難易程度。慣性越大，物體的運(yùn)動狀態(tài)越難以被變更。(二)牛頓第三定律(精研點(diǎn))研清微點(diǎn)1作用力與反作用力的關(guān)系1．(2024·杭州月考)如圖甲所示，將一個力傳感器固定在滑塊上，另一個力傳感器鉤住它向右拉滑塊，視察到這對拉力隨時間變更的曲線如圖乙所示，下列說法正確的是()A．作用力大時，反作用力小B．作用力和反作用力的大小總是相等C．反作用力總是在作用力出現(xiàn)后才產(chǎn)生的D．圖乙所示的曲線，只有在滑塊靜止或做勻速運(yùn)動時才能得到解析：選B視察分析兩個力傳感器的相互作用力隨時間變更的曲線，可以看出作用力與反作用力總是大小相等、方向相反、同時變更，A、C錯誤，B正確；作用力與反作用力總是等大、反向、共線的關(guān)系，與物體的運(yùn)動狀態(tài)無關(guān)，D錯誤。一點(diǎn)一過作用力與反作用力的關(guān)系研清微點(diǎn)2作用力和反作用力與一對平衡力的區(qū)分2．(2024·山東泰安模擬)馬扎屬于中國傳統(tǒng)手工藝制品。腿交叉，上面繃帆布或麻繩等，可以合攏，便于攜帶。如圖所示，馬扎放在水平地面上，一小孩站在馬扎上，以下說法正確的是()A．小孩受到的重力和馬扎對小孩的彈力是一對作用力和反作用力B．小孩受到的重力和小孩對馬扎的壓力是一對平衡力C．馬扎在光滑水平面上無法平衡D．斜撐A、B之間的夾角越大，A、B上的作用力越大解析：選D小孩受到的重力和馬扎對小孩的彈力是一對平衡力，A錯誤；小孩受到的重力和小孩對馬扎的壓力作用在不同的物體上，不是一對平衡力，B錯誤；對馬扎和小孩整體分析可知，馬扎在水平方向不受摩擦力，則馬扎在光滑水平面上也能平衡，C錯誤；小孩對馬扎的壓力是肯定的，即兩個斜撐的合力是肯定的，斜撐A、B之間的夾角越大，A、B上的作用力越大，D正確。一點(diǎn)一過作用力和反作用力與一對平衡力的區(qū)分項(xiàng)目作用力與反作用力一對平衡力作用對象兩個相互作用的不同物體同一個物體作用時間肯定同時產(chǎn)生、同時消逝不肯定同時產(chǎn)生、同時消逝力的性質(zhì)肯定相同不肯定相同作用效果不行抵消可相互抵消研清微點(diǎn)3牛頓第三定律的應(yīng)用3．建筑工人用如圖所示的定滑輪裝置運(yùn)輸建筑材料。一質(zhì)量為70.0kg的工人站在地面上，通過定滑輪將20.0kg的建筑材料以0.500m/s2的加速度拉升，忽視繩子和定滑輪的質(zhì)量及定滑輪的摩擦，則工人對地面的壓力大小為(g取10m/s2)()A．510N B．490NC．890N D．910N解析：選B設(shè)繩子對建材的拉力為F1，F(xiàn)1－mg＝ma，F(xiàn)1＝m(g＋a)＝210N，繩子對人的拉力F2＝F1＝210N，人處于靜止?fàn)顟B(tài)，則地面對人的支持力FN＝Mg－F2＝490N，由牛頓第三定律知：人對地面的壓力FN′＝FN＝490N，故B正確。一點(diǎn)一過利用牛頓第三定律轉(zhuǎn)換探討對象假如不能干脆求解物體受到的某個力時，可先求它的反作用力，如求壓力時可先求支持力，然后依據(jù)牛頓第三定律得到壓力的大小和方向。求摩擦力時也可以用此種方法轉(zhuǎn)換探討對象。[課時跟蹤檢測]1．科學(xué)探討方法對物理學(xué)的發(fā)展意義深遠(yuǎn)，試驗(yàn)法、歸納法、演繹法、類比法、志向試驗(yàn)法等對揭示物理現(xiàn)象的本質(zhì)非常重要。下列哪個成果是運(yùn)用志向試驗(yàn)法得到的()A．牛頓發(fā)覺“萬有引力定律”B．庫侖發(fā)覺“庫侖定律”C．法拉第發(fā)覺“電磁感應(yīng)現(xiàn)象”D．伽利略發(fā)覺“力不是維持物體運(yùn)動的緣由”解析：選D牛頓發(fā)覺“萬有引力定律”是通過演繹法得到的；庫侖發(fā)覺“庫侖定律”，法拉第發(fā)覺“電磁感應(yīng)現(xiàn)象”，這些都是建立在大量的試驗(yàn)的基礎(chǔ)上干脆得出的結(jié)論；而伽利略發(fā)覺“力不是維持物體運(yùn)動的緣由”，是在試驗(yàn)的基礎(chǔ)上經(jīng)過抽象推理得出的結(jié)論，即運(yùn)用了志向試驗(yàn)法。故D正確。2．鞋子上粘上泥巴，在地面上腳跟朝下磕兩下，泥巴就掉了，這是利用()A．鞋的慣性 B．泥巴的慣性C．地面的慣性 D．腳的慣性解析：選B當(dāng)鞋遇地面停止運(yùn)動后，泥巴由于慣性接著運(yùn)動而脫離鞋子，B正確。3.2024年11月29日23時08分，我國在酒泉衛(wèi)星放射中心用長征二號F遙十五運(yùn)載火箭，勝利將神舟十五號載人飛船放射升空。關(guān)于這次神舟十五號載人飛船與火箭上天的情形敘述正確的是()A．火箭尾部向外噴氣，噴出的氣體對火箭產(chǎn)生一個反作用力，從而讓火箭獲得了向前的推力B．火箭尾部噴出的氣體對空氣產(chǎn)生一個作用力，空氣的反作用力使火箭獲得飛行的動力C．火箭飛出大氣層后，由于沒有了空氣，火箭雖然向后噴氣，但也無法獲得前進(jìn)的動力D．神舟十五號載人飛船進(jìn)入預(yù)定軌道之后，與地球之間不存在相互作用解析：選A火箭升空時，其尾部向下噴氣，火箭箭體與被噴出的氣體是一對相互作用的物體，火箭向下噴氣時，噴出的氣體同時對火箭產(chǎn)生向上的反作用力，即為火箭上升的推動力，此動力并不是由四周的空氣供應(yīng)的，因而與是否飛出大氣層、是否存在空氣無關(guān)，B、C錯誤，A正確；神舟十五號載人飛船進(jìn)入預(yù)定軌道之后，與地球之間依舊存在相互吸引力，即神舟十五號載人飛船吸引地球，地球吸引神舟十五號載人飛船，這是一對作用力與反作用力，D錯誤。4.如圖所示，滑板運(yùn)動員沿水平地面對前滑行，在橫桿前相對于滑板豎直向上起跳，運(yùn)動員與滑板分別，分別從橫桿的上、下通過，忽視運(yùn)動員和滑板在運(yùn)動中受到的阻力，則運(yùn)動員()A．起跳時腳對滑板的作用力斜向后下方B．在空中水平方向先加速后減速C．越過桿后落在滑板的后方D．越過桿后仍落在滑板上起跳的位置解析：選D運(yùn)動員相對于滑板豎直向上起跳，所以腳對滑板的作用力豎直向下，A錯；運(yùn)動員在空中時，水平方向不受力的作用，水平方向速度不變，B錯；由于運(yùn)動員和滑板的水平速度始終相同，所以運(yùn)動員落在滑板上起跳的位置，C錯，D對。5.(2024·廣州調(diào)研)高山滑雪是2024年北京冬奧會的重要競賽項(xiàng)目，如圖所示為某高山滑雪運(yùn)動員在傾斜賽道上高速下滑時的情景，以下說法正確的是()A．賽道對運(yùn)動員的彈力豎直向上B．運(yùn)動員對賽道的摩擦力方向沿賽道斜向下C．賽道對運(yùn)動員的彈力與運(yùn)動員受到的重力是一對作用力和反作用力D．運(yùn)動員受到的摩擦力與賽道受到的摩擦力是一對平衡力解析：選B賽道對運(yùn)動員的彈力垂直于傾斜賽道向上，A錯誤；運(yùn)動員相對賽道沿賽道下滑，因此賽道對運(yùn)動員的滑動摩擦力方向沿賽道向上，由牛頓第三定律知，運(yùn)動員對賽道的摩擦力方向沿賽道向下，B正確；賽道對運(yùn)動員的彈力與運(yùn)動員受到的重力的受力物體都是運(yùn)動員，因此不行能是一對作用力和反作用力，C錯誤；運(yùn)動員受到的摩擦力與賽道受到的摩擦力，是一對作用力和反作用力，D錯誤。6．(多選)如圖所示是我國首次立式風(fēng)洞跳傘試驗(yàn)的情景，風(fēng)洞噴出豎直向上的氣流將試驗(yàn)者加速向上“托起”，此過程中()A．地球?qū)θ说奈腿藢Φ厍虻奈Υ笮∠嗟菳．人受到的重力和人受到氣流的力是一對作用力與反作用力C．人受到的重力大小等于氣流對人的作用力大小D．人被向上“托起”時處于超重狀態(tài)解析：選AD地球?qū)θ说奈腿藢Φ厍虻奈κ且粚ο嗷プ饔昧Γ却蠓聪?，A正確；相互作用力是兩個物體間的相互作用，而人受到的重力和人受到氣流的力涉及人、地球、氣流三個物體，不是一對相互作用力，B錯誤；由于風(fēng)洞噴出豎直向上的氣流將試驗(yàn)者加速向上“托起”，在豎直方向上人受到的合力不為零，所以人受到的重力大小不等于氣流對人的作用力大小，C錯誤；試驗(yàn)者被加速向上“托起”時，加速度方向向上，處于超重狀態(tài)，D正確。7．如圖所示，某學(xué)習(xí)小組將兩綠色乒乓球放在兩塑料盒中，上面塑料盒盛滿水，下面塑料盒是空的，然后用細(xì)線將乒乓球分別系于兩塑料盒的中間擋板處，當(dāng)塑料盒靜止時，細(xì)線均伸直處于豎直方向，現(xiàn)使兩塑料盒以肯定加速度一起向右加速運(yùn)動，則P、Q兩球相對塑料盒()A．P球向右偏移 B．兩球均向左偏移C．Q球向右偏移 D．兩球均向右偏移解析：選A由兩種介質(zhì)組成的系統(tǒng)，密度大的慣性大，當(dāng)系統(tǒng)向右勻加速運(yùn)動時，密度小的向右偏移，密度大的向左偏移；P球的密度小于水的密度，P球