【物理】2018届一轮复习人教版牛顿第一定律　牛顿第三定律学案 14页

考点内容 要求 考纲解读 牛顿运动定律及其应用 Ⅱ ‎1．从近几年的高考考点分布知道，本章主要考查考生能否准确理解牛顿运动定律的意义，能否熟练应用牛顿第二定律、牛顿第三定律和受力分析解决运动和力的问题；理解超重和失重现象，掌握牛顿第二定律的验证方法和原理．‎ ‎2．高考命题中有关本章内容的题型有选择题、计算题．高考试题往往综合牛顿运动定律和运动学规律进行考查，考题中注重与电场、磁场的渗透，并常常与生活、科技、工农业生产等实际问题相联系．‎ ‎3．本章是中学物理的基本规律和核心知识，在整个物理学中占有非常重要的地位，仍将为高考命题的重点和热点，考查和要求的程度往往层次较高.‎ 超重与失重 Ⅰ 实验：验证牛顿运动定律 第1课时　 牛顿第一定律　牛顿第三定律 考纲解读1.理解牛顿第一定律的内容和惯性，会分析实际问题.2.理解牛顿第三定律的内容，会区分相互作用力和平衡力．‎ ‎1．[对运动和力的关系的理解]下面是摘自上个世纪美国报纸上的一篇小文章：“阿波罗”登月火箭在脱离地球飞向月球的过程中，飞船内的宇航员通过无线电与在家中上小学的儿子汤姆通话．宇航员：“汤姆，我们现在已关闭了所有发动机，正向月球飞去．”汤姆：“你们关闭了所有发动机，那靠什么力量推动火箭向前运动呢？”宇航员思考了一会儿，说：“我想大概是伽利略在推动火箭向前运动吧．”若不计星球对火箭的作用力，由上述材料可知下列说法中正确的是 (　　)‎ A．汤姆的问话所体现的物理思想是“力是维持物体运动的原因”‎ B．宇航员的答话所体现的物理思想是“力是维持物体运动的原因”‎ C．宇航员的答话所体现的物理思想是“物体的运动不需要力来维持”‎ D．宇航员的答话的真实意思是火箭正在依靠惯性飞行 答案　ACD 解析　上小学的汤姆，对于力和运动的认识，只能凭经验感觉，不会认识到力是改变物体运动状态的原因，故A正确；宇航员的答话所体现的物理思想是“物体的运动不需要力来维持”，即火箭依靠惯性飞行，故B错误，C、D正确．‎ ‎2．[对牛顿第一定律和惯性的理解]一列以速度v匀速行驶的列车内有一水平桌面，桌面上A处有一相对桌面静止的小球．由于列车运动状态的改变，车厢中的旅客发现小球沿如图(俯视图)中的虚线从A点运动到B点，则说明列车是减速且在向南拐弯的图是(　　)‎ 答案　A 解析　由于列车原来做匀速运动，小球和列车保持相对静止，现在列车要减速，由于惯性小球必向前运动，C、D错；又因列车要向南拐弯，由做曲线运动的条件知列车要受到向南的力的作用，即桌子受到向南的力的作用，所以小球相对桌面向北运动，A对，B错．‎ ‎3．[对牛顿第三定律的理解]关于两个物体间的作用力和反作用力，下列说法正确的是(　　)‎ A．作用力和反作用力一定同时产生、同时消失 B．作用力和反作用力可以不同时产生 C．作用力和反作用力一定是相同性质的力 D．作用力和反作用力的效果会相互抵消 答案　AC 解析　作用力和反作用力一定是同时产生、同时变化、同时消失，力的性质一定相同，由于二者分别作用在两个物体上，力的作用效果不能相互抵消，故A、C对，B、D错．‎ ‎4．[相互作用力与平衡力的区别]某学校教室里的磁性黑板上通常粘挂一些小磁铁，小磁铁被吸在黑板上可以用于“贴”挂图或试题答案，如图1所示．关于小磁铁，下列说法中正确的是 (　　)‎ 图1‎ A．磁铁受到的磁吸引力大于受到的弹力才能被吸在黑板上 B．磁铁与黑板间在水平方向上存在两对作用力与反作用力 C．磁铁受到五个力的作用 D．磁铁受到的支持力与黑板受到的压力是一对平衡力 答案　B 解析　磁铁受到重力、磁吸引力、黑板的弹力和静摩擦力共四个力的作用，其中重力与静摩擦力、磁吸引力与弹力分别是一对平衡力，它们大小相等、方向相反，故A、C错；磁铁与黑板间在水平方向上存在着相互的磁吸引力和弹力这样两对作用力与反作用力，故B正确；磁铁受到的支持力与黑板受到的压力都是弹力，施力物体与受力物体互换，是一对作用力与反作用力，而不是一对平衡力，一对平衡力必须是同一个物体受到的两个力，故D错．‎ 一、牛顿第一定律 ‎1．内容：一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态．‎ ‎2．意义 ‎(1)指出力不是维持物体运动的原因，而是改变物体运动状态的原因，即力是产生加速度的原因．‎ ‎(2)指出了一切物体都有惯性，因此牛顿第一定律又称为惯性定律．‎ ‎3．惯性 ‎(1)定义：物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质．‎ ‎(2)量度：质量是物体惯性大小的唯一量度，质量大的物体惯性大，质量小的物体惯性小．‎ ‎(3)普遍性：惯性是物体的固有属性，一切物体都有惯性，与物体的运动情况和受力情况无关．‎ 二、牛顿第三定律 ‎1．内容：两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等、方向相反、作用在同一条直线上．‎ ‎2．相互作用力与平衡力的区别：判断平衡力和相互作用力时，若为的关系，则为相互作用力；若为→←的关系则为平衡力．‎ 考点一　牛顿第一定律的理解与应用 ‎1．明确了惯性的概念．‎ ‎2．揭示了力的本质．‎ ‎3．揭示了不受力作用时物体的运动状态．‎ 例1　就一些实际生活中的现象，某同学试图从惯性角度加以解释，其中正确的是(　　)‎ A．采用了大功率的发动机后，某些一级方程式赛车的速度甚至能超过某些老式螺旋桨飞机的速度．这表明，可以通过科学进步使小质量的物体获得大惯性 B．射出枪膛的子弹在运动相当长一段距离后连一件棉衣也穿不透，这表明它的惯性变小了 C．货运列车运行到不同的车站时，经常要摘下或加挂一些车厢，这会改变它的惯性 D．摩托车转弯时，车手一方面要控制适当的速度，另一方面要将身体稍微向里倾斜，通过调控人和车的惯性达到转弯的目的 解析　采用了大功率的发动机后，某些一级方程式赛车的速度甚至能超过某些老式螺旋桨飞机的速度，原因是功率变大了，但惯性不变，选项A错误；射出枪膛的子弹在运动相当长一段距离后连一件棉衣也穿不透，原因是子弹具有的动能过小，但惯性不变，选项B错误；货运列车运行到不同的车站时，经常要摘下或加挂一些车厢，列车的质量改变了，当然它的惯性也就改变了，选项C正确；摩托车转弯时，车手一方面要控制适当的速度，另一方面要将身体稍微向里倾斜，调控人和车的重心位置，但整体的惯性不变，选项D错误．‎ 答案　C 突破训练1　如图2所示，在一个向右匀速行驶的车厢内有一高h的货架，货架边缘有一小球，当车突然加速行驶时，小球从货架边缘脱落，若小球下落过程中未与车厢的后壁相碰，则以地面为参考系，则小球将做 (　　)‎ 图2‎ A．自由落体运动 B．水平向右的平抛运动 C．水平向左的平抛运动 D．向左下方的直线运动 答案　B 考点二　牛顿第三定律的理解与应用 ‎1．作用力与反作用力的“三同、三异、三无关”‎ ‎(1)“三同”：①大小相同；②性质相同；③变化情况相同．‎ ‎(2)“三异”：①方向不同；②受力物体不同；③产生的效果不同．‎ ‎(3)“三无关”：①与物体的种类无关；②与物体的运动状态无关；③与物体是否和其他物体存在相互作用无关．‎ ‎2．相互作用力与平衡力的比较 ‎ 对应名称 比较内容 作用力和反作用力 一对平衡力 不同点 作用在两个相互作用的物体上 作用在同一物体上 同时产生、同时消失 不一定同时产生、同时消失 两力作用效果不可抵消，不可叠加，不可求合力 两力作用效果可相互抵消，可叠加，可求合力，合力为零 一定是同性质的力 性质不一定相同 相同点 大小相等、方向相反、作用在同一条直线上 例2　我们都难以忘记刘翔那优美的跨栏姿势．在他跨越栏架的过程中 (　　)‎ A．支撑脚蹬地的瞬间，地面对脚的支持力大于脚对地面的压力 B．支撑脚蹬地的瞬间，地面受到向后的摩擦力 C．支撑脚离地后，他还受到向前冲的力，以至于能很快地通过栏架 D．运动到最高处时，速度达到最大值，方向沿水平方向向前 解析　刘翔在跨越栏架的过程中，支撑脚蹬地的瞬间，地面对脚的支持力等于脚对地面的压力，脚受到向前的摩擦力，地面受到向后的摩擦力，脚离地后，他只受到重力作用，做减速运动，故B正确．‎ 答案　B 突破训练2　用手托着一块砖，开始静止不动，当手突然向上加速运动时，砖对手的压力 ‎(　　)‎ A．一定小于手对砖的支持力 B．一定等于手对砖的支持力 C．一定大于手对砖的支持力 D．一定大于砖的重力 答案　BD 解析　由牛顿第三定律知砖对手的压力与手对砖的支持力是作用力和反作用力，二者等大反向，B项对．对砖受力分析，则FN－mg＝ma，FN>mg，D项对．‎ ‎10.牛顿第三定律的应用——用“转移对象 法”进行受力分析 作用力与反作用力，二者一定等大反向，分别作用在两个物体上．当待求的某个力不容易求时，可先求它的反作用力，再反过来求待求力．如求压力时，可先求支持力．在许多问题中，摩擦力的求解亦是如此．‎ 例3　一个箱子放在水平地面上，箱内有一固定的竖直杆，在杆上套着一个环，箱与杆的总质量为M，环的质量为m，如图3所示，已知环沿杆匀加速下滑时，环与杆间的摩擦力大小为Ff，则此时箱对地面的压力大小为多少？‎ 图3‎ 审题与关联 解析　环在竖直方向上受力情况如图甲所示，其受重力mg和杆对它竖直向上的摩擦力Ff，根据牛顿第三定律，环应对杆一个竖直向下的摩擦力Ff′.‎ 故箱子在竖直方向上受力情况如图乙所示，其受重力Mg、地面对它的支持力FN及环对它的摩擦力Ff′.‎ 由于箱子处于平衡状态，可得：‎ FN＝Ff′＋Mg＝Ff＋Mg.‎ 根据牛顿第三定律，箱子对地面的压力大小等于地面对箱子的弹力大小，则FN′＝FN＝Ff＋Mg 答案　Ff＋Mg 高考题组 ‎1．如图4是伽利略1604年做斜面实验时的一页手稿照片，照片左上角的三列数据如下表．表中第二列是时间，第三列是物体沿斜面运动的距离，第一列是伽利略在分析实验数据时添加的．根据表中的数据．伽利略可以得出的结论是 (　　)‎ 图4‎ ‎1‎ ‎1‎ ‎32‎ ‎4‎ ‎2‎ ‎130‎ ‎9‎ ‎3‎ ‎298‎ ‎16‎ ‎4‎ ‎526‎ ‎25‎ ‎5‎ ‎824‎ ‎36‎ ‎6‎ ‎1 192‎ ‎49‎ ‎7‎ ‎1 600‎ ‎64‎ ‎8‎ ‎2 104‎ A．物体具有惯性 B．斜面倾角一定时，加速度与质量无关 C．物体运动的距离与时间的平方成正比 D．物体运动的加速度与重力加速度成正比 答案　C 解析　由题表可知，伽利略研究的是物体沿斜面运动的距离与时间的关系．由计算可得每一组数据中第三列数据大约总是第一列数据的33倍左右，故可以得出物体运动的距离与时间的平方成正比，所以C选项正确．‎ ‎2．伽利略开创了实验研究和逻辑推理相结合探索自然规律的科学方法，利用这种方法伽利略发现的规律有 (　　)‎ A．力不是维持物体运动的原因 B．物体之间普遍存在相互吸引力 C．忽略空气阻力，重物与轻物下落得同样快 D．物体间的相互作用力总是大小相等、方向相反 答案　AC 解析　伽利略利用理想斜面实验得出力不是维持物体运动的原因，而是改变物体运动状态的原因．伽利略利用实验和归谬法得到在忽略空气阻力的情况下，轻的物体和重的物体下落的同样快．故选项A、C正确．‎ ‎3．如图5所示，甲、乙两人在冰面上“拔河”．两人中间位置处有一分界线，约定先使对方过分界线者为赢．若绳子质量不计，冰面可看成光滑，则下列说法正确的是 (　　)‎ 图5‎ A．甲对绳的拉力与绳对甲的拉力是一对平衡力 B．甲对绳的拉力与乙对绳的拉力是作用力与反作用力 C．若甲的质量比乙大，则甲能赢得“拔河”比赛的胜利 D．若乙收绳的速度比甲快，则乙能赢得“拔河”比赛的胜利 答案　C 解析　甲对绳的拉力与绳对甲的拉力是一对作用力与反作用力，故选项A错误．甲对绳的拉力与乙对绳的拉力作用在同一物体上，不是作用力与反作用力，故选项B错误．设绳子的张力为F，则甲、乙两人受到绳子的拉力大小相等，均为F，若m甲>m乙，则由a＝得，a甲