高三物理一轮复习第三章牛顿运动定律第1讲牛顿第一定律牛顿第三定律课件.ppt

第三章牛顿运动定律第1讲牛顿第一定律牛顿第三定律 知识梳理 知识点1牛顿第一定律1 牛顿第一定律 1 内容 一切物体总保持 除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态 2 适用条件 宏观 运动的物体 物体处于惯性参考系中 匀速直线运动状态或静止 状态 低速 2 牛顿第一定律的意义 1 指出了一切物体都有 2 指出力不是 物体运动状态的原因 而是 物体运动状态的原因 即产生 的原因 惯性 维持 改变 加速度 3 惯性 1 特点 惯性是 都具有的性质 是物体的固有属性 与物体的运动情况和受力情况无关 2 表现 物体不受外力作用时 有保持静止或匀速直线运动状态的性质 物体受到外力作用时其惯性大小表现在运动状态改变的 上 一切物体 难易程度 知识点2牛顿第三定律1 牛顿第三定律的内容 两个物体之间的作用力和反作用力总是 作用在 2 牛顿第三定律的意义 建立了相互作用物体之间的联系 揭示了 的相互依赖关系 3 牛顿第三定律的表达式 大小相等 方向相反 同一条直线上 作用力与反作用力 F F 易错辨析 1 物体不受外力时一定处于静止状态 2 牛顿第一定律是实验定律 3 运动的物体惯性大 静止的物体惯性小 4 两个大小相等 方向相反 作用在同一直线上的力一定是相互作用力 5 作用力与反作用力的关系不随运动状态的变化而变化 6 人走在松软土地上下陷时 人对地面的压力大于地面对人的支持力 提示 1 物体不受外力时处于平衡状态 匀速直线运动状态或静止状态 2 牛顿第一定律是在实验的基础上加以推理归纳总结得出的 不是实验定律 3 惯性大小的唯一量度是质量 4 两个大小相等 方向相反 作用在同一直线上的力也可能是一对平衡力 5 作用力与反作用力始终大小相等 方向相反 与物体运动状态无关 6 人对地面的压力和地面对人的支持力是一对作用力和反作用力 大小相等 考点1对牛顿第一定律的理解 核心要素精讲 1 惯性的两种表现形式 1 物体的惯性总是以保持 原状 或反抗 改变 两种形式表现出来 2 物体在不受外力或所受的合外力为零时 惯性表现为使物体保持原来的运动状态 静止或匀速直线运动 2 牛顿第一定律与牛顿第二定律的关系 1 牛顿第一定律不是实验定律 它是以伽利略的 理想实验 为基础 经过科学抽象 归纳推理而总结出来的 牛顿第二定律是通过探究加速度与力和质量的关系得出的实验定律 2 牛顿第一定律不是牛顿第二定律的特例 而是不受任何外力的理想情况 在此基础上 牛顿第二定律定量地指出了力和运动的联系 F ma 高考命题探究 典例1 多选 小华坐在一列正在行驶的火车车厢里 突然看到原来静止在水平桌面上的小球向后滚动 假设桌面是光滑的 则下列说法正确的是 世纪金榜导学号42722051 A 小球在水平方向受到了向后的力使它向后运动B 小球所受的合力为0 以地面为参考系 小球的运动状态并没有改变C 火车一定是在向前加速D 以火车为参考系 此时牛顿第一定律已经不能适用 解析 选B C D 小球因为有惯性 要保持原来的匀速直线运动状态 若突然看到原来静止在水平桌面上的小球向后滚动 是小球相对于火车向后运动 说明火车正在向前做加速运动 小球在水平方向并不受力的作用 故A错误 C正确 小球在水平方向并不受力的作用 小球所受的合力为0 以地面为参考系 小球的运动状态并没有改变 故B正确 牛顿运动定律适用于惯性参考系 此时 火车做加速运动 不再是惯性参考系 所以牛顿第一定律已经不再适用 故D正确 感悟提高 1 特点 本题考查对惯性及牛顿第一定律的理解 2 方法 解答本题用到了受力分析和参考系的选择 分析小球水平方向的受力和运动情况 以 为参考系 分析火车的运动情况 从小球具有 切入 地面 惯性 3 拓展 若火车紧急刹车时 小球由于 保持原来的 不变 小华会看到原来静止在水平桌面上的小球 滚动 惯性 运动状态 向前 强化训练 多选 2017 潍坊模拟 早期的物理学家关于惯性的说法正确的是世纪金榜导学号42722052 A 物体抵抗运动状态变化的性质B 没有力的作用 物体只能处于静止状态C 行星在圆周轨道保持匀速率运动的性质是惯性D 运动的物体如果没有受到力的作用 将以原来的速度沿一直线运动下去 解析 选A D 任何物体都有保持原来运动状态的性质 所以物体抵抗运动状态变化的性质是惯性 故A正确 没有力作用 物体可以做匀速直线运动 故B错误 惯性是保持原来运动状态的性质 圆周运动速度是改变的 故C错误 运动的物体在不受力时 将保持匀速直线运动 故D正确 加固训练 1 下列说法正确的是 A 在高速公路上高速行驶的轿车的惯性比静止在货运场的集装箱货车的惯性大B 牛顿第一定律可以用实验来验证 C 在粗糙水平面上滚动的小球最后会停下来是因为小球的惯性逐渐变为零D 物体的速度逐渐增大同时加速度逐渐减小是有可能的 解析 选D 惯性是物体的固有属性 质量是其唯一量度 A C错误 牛顿第一定律是牛顿在伽利略实验的基础上 加上理想化的推理得出的规律 不能用实验来验证 B错误 物体可以做加速度减小的加速运动 D正确 2 关于牛顿第一定律 下列说法中正确的是 A 它表明了力是维持物体运动状态的原因B 它表明了物体具有保持原有运动状态的性质C 它表明了改变物体的运动状态并不需要力D 由于现实世界不存在牛顿第一定律所描述的物理过程 所以牛顿第一定律没有用处 解析 选B 牛顿第一定律揭示运动和力的关系 力是改变物体运动状态的原因 而不是维持物体运动状态的原因 故选项B正确 考点2牛顿第三定律的理解与应用 核心要素精讲 1 相互作用力的特点 三同 三异 三无关 2 一对平衡力与作用力 反作用力的比较 自思自悟 1 一对作用力与反作用力有哪些特点 2 一对平衡力与作用力和反作用力有哪些异同点 区分的重点是什么 高考命题探究 典例2 多选 2017 中山模拟 2015年12月29日0时04分 中国在西昌卫星发射中心用 长征三号乙 运载火箭成功发射 高分四号 卫星 利用长期驻留固定区域上空的优势 能高时效地实现地球静止轨道50米分辨率可见光 400米分辨率中波红外感数据获取 这是目前国内地球静止轨道遥感卫星最高水平 在国际上也处于先进行列 关于这次卫星与火箭上天的情形叙述正确的是世纪金榜导学号42722053 A 火箭尾部向下喷气 喷出的气体对火箭产生一个反作用力 从而让火箭获得了向上的推力B 火箭尾部喷出的气体对空气产生一个作用力 空气的反作用力使火箭获得飞行的动力C 火箭飞出大气层后 由于没有了空气 火箭虽然向后喷气 但也无法获得前进的动力D 卫星进入运行轨道之后 与地球之间仍然存在一对作用力与反作用力 解析 选A D 火箭尾部向下喷气 喷出的气体对火箭产生一个反作用力 从而让火箭获得了向上的推力 故A正确 B错误 火箭飞出大气层后 虽然没有了空气 火箭仍然向后喷气 喷出的气体对火箭产生一个反作用力 从而让火箭获得了向上的推力 故C错误 卫星进入运行轨道之后 与地球之间仍然存在一对作用力与反作用力 即地球对卫星的引力和卫星对地球的引力 故D正确 强化训练 某人用绳子将一桶水从井内向上提的过程中 不计绳子的重力 以下说法正确的是 A 只有在桶匀速上升过程中 绳子对桶的拉力才等于桶对绳子的拉力B 桶加速上升的过程中 绳子对桶的拉力大于桶对绳子的拉力 C 桶加速上升的过程中 绳子对桶的拉力等于桶对绳子的拉力D 桶减速向上运动的过程中 绳子对桶的拉力小于桶对绳子的拉力 解析 选C 绳子对桶的拉力和桶对绳子的拉力是一对作用力与反作用力 总是大小相等 与桶的运动状态无关 A B D均错误 C项正确 加固训练 如图所示 甲 乙两同学做掰手腕游戏 甲同学 掰倒 乙同学时 下列说法正确的是 A 甲对乙的力大于乙对甲的力B 甲对乙的力小于乙对甲的力C 甲对乙的力和乙对甲的力始终大小相等D 甲对乙的力和乙对甲的力是一对平衡力 解析 选C 甲对乙的作用力和乙对甲的作用力是一对作用力与反作用力 大小相等 方向相反 所以无论谁胜谁负 甲对乙的作用力大小等于乙对甲的作用力大小 故C正确 A B D错误 转移研究对象法 的应用1 应用原则 在研究某些力学问题时 如果不能直接求解物体受到的某个力 可先求它的反作用力 例如 要求物体对地面的压力可先求地面对物体的支持力 2 选取用途 利用牛顿第三定律转换研究对象 可以使我们对问题的分析思路更灵活 更宽阔 示例 如图所示 物体A B质量分别是5kg和12kg 不计滑轮与绳间摩擦及绳的重力 整个系统静止 g取10m s2 求 世纪金榜导学号42722054 1 地面对B的摩擦力的大小 2 物体B对地面的压力 sin53 0 8 cos53 0 6 方法导入 该问题第二问求解物体B对地面压力 通常以物体A和B为研究对象 分别受力分析 列方程求得地面对B的支持力 再根据牛顿第三定律求得物体B对地面的压力 还可以对A和B组成的整体为研究对象 结合隔离法受力分析列方程求解 对此题用第二种方法稍微繁琐 解析 1 由于A处于平衡状态 受力分析可知 绳子上的拉力 FT mAg 对物体B受力分析 如图所示 由于B静止 则有 水平方向 FTcos53 f 由 两式得 地面对B的摩擦力f 30N 2 对物体B 在竖直方向分析 有 mBg FTsin53 FN代入数据解得 FN 80N由牛顿第三定律可知 FN FN 故物体B对地面的压力大小为80N 方向竖直向下答案 1 30N 2 80N 方向竖直向下 对点训练 1 2017 马鞍山模拟 如图所示为杂技 顶竿 表演 一人站在地上 肩上扛一质量为M的竖直竿 竿上有一质量为m的人可以看成质点 当此人沿着竖直竿以加速度a加速下滑时 竿对地面上的人的压力大小为 A M m g maB M m g maC M m gD M m g 解析 选B 对竿上的人分析 根据牛顿第二定律得 mg f ma 解得 f mg ma 则由牛顿第三定律知人对竿的摩擦力为 f f mg ma 对竿分析 根据共点力平衡得 N Mg f M m g ma 由牛顿第三定律得竿对地面上的人的压力大小为 M m g ma 故B正确 A C D错误 2 2017 武汉模拟 如图 长木板静止在水平桌面上 质量为m的木块在木板上水平向左滑行 木板的质量M 3m 已知木块与木板间 木板与桌面间的动摩擦因数均为 则木板所受桌面的摩擦力大小为 A mgB 2 mgC 3 mgD 4 mg 解析 选A 对木块受力分析 受重力mg 长木板的支持力FN和向右的滑动摩擦力f1 有f1 FN FN mg故f1 mg再对长木板受力分析 受到重力Mg 木块对长木板向下的压力FN 木块对其向左的滑动摩擦力f1 桌面对长木板的支持力FN 和向右的静摩擦力f2 根据共点力平衡条件 有f1 f1 f2 故f2 mg 故本题选A