【物理】2019届一轮复习人教版牛顿第一第三定律力学单位制学案 8页

第9讲　牛顿第一 第三定律　力学单位制 考情剖析　　高考试题的综合性往往比较强，这些年还没有单独考查过牛顿第一定律、牛顿第三定律和力学单位制的习题．‎ 知识整合 一、牛顿第一定律　惯性 ‎1．牛顿第一定律 ‎　　　　　　　　　　　　　　　　　　　‎ ‎(1)内容：一切物体总保持____________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揭示了物体的固有属性：一切物体都有________，因此牛顿第一定律又叫________定律；‎ ‎②揭示了力与运动的关系：力不是________物体运动的原因，而是________物体运动状态的原因，即力是产生__________的原因．‎ ‎2．惯性 ‎(1)定义：物体具有保持原来____________状态或静止状态的性质．‎ ‎(2)量度：________是惯性大小的唯一量度，________的物体惯性大，________的物体惯性小．‎ ‎(3)普遍性：惯性是物体的固有属性，一切物体都具有惯性，与物体的运动情况和受力情况________．‎ 二、牛顿第三定律 ‎1．作用力和反作用力：两个物体之间的作用总是________的，一个物体对另一个物体施加了力，后一个物体同时对前一个物体也施加力．‎ ‎2．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________、作用在________．‎ ‎3．表达式：F＝－F′.‎ 三、力学单位制 ‎1．单位制：由________单位和________单位共同组成．‎ ‎2．基本单位：基本物理量的单位．力学中的基本物理量有三个，分别是质量、时间和______，它们的国际单位分别是千克(kg)、秒(s)和________．‎ ‎3．导出单位：由基本物理量根据物理关系推导出来的其他物理量的单位．‎ 方法技巧考点1　牛顿第一定律的理解和应用 ‎【典型例题1】　伽利略创造性的把实验、假设和逻辑推理相结合的科学方法，有力地促进了人类科学认识的发展．利用如图所示的装置做如下实验：小球从左侧斜面上的O 点由静止释放后沿斜面向下运动，并沿右侧斜面上升．斜面上先后铺垫三种粗糙程度逐渐降低的材料时，小球沿右侧斜面上升到的最高位置依次为1、2、3.根据三次实验结果的对比，可以得到的最直接的结论是(　　)‎ ‎　　　　　　　　　　　　　　　　　　　‎ ‎ A．如果斜面光滑，小球将上升到与O点等高的位置 ‎ B．如果小球不受力，它将一直保持匀速运动或静止状态 ‎ C．如果小球受到力的作用，它的运动状态将发生改变 ‎ D．小球受到的力一定时，质量越大，它的加速度越小 ‎　1.(多选)伽利略根据小球在斜面上运动的实验和理想实验，提出了惯性的概念，从而奠定了牛顿力学的基础．早期物理学家关于惯性有下列说法，其中正确的是(　　)‎ ‎ A．物体抵抗运动状态变化的性质是惯性 ‎ B．没有力的作用，物体只能处于静止状态 ‎ C．行星在圆周轨道上保持匀速率运动的性质是惯性 ‎ D．运动物体如果没有受到力的作用，将继续以同一速度沿同一直线运动 ‎【典型例题2】　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(　　)‎ 考点2　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　　　　‎ 作用力与反作用力 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　　【典型例题3】‎ ‎　如图所示，物体A和B的重力分别为11 N和7 N，不计弹簧秤、细线的重力和一切摩擦，则下列说法正确的是(　　)‎ ‎ A．弹簧秤的读数为14 N，A对地面的压力为11 N ‎ B．弹簧秤的读数为18 N，A对地面的压力为0‎ ‎ C．弹簧秤的读数为7 N，A对地面的压力为4 N ‎ D．弹簧秤的读数为0，A对地面的压力为11 N ‎【典型例题4】　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，箱子与杆的质量为M，环的质量为m，如图所示．已知环沿杆加速下滑时，环与杆间的摩擦力大小为Ff，则此时箱子对地面的压力大小为(　　)‎ ‎ A．Mg＋Ff B．Mg－Ff ‎ C．Mg＋mg D．Mg－mg ‎　2.一只封闭的小箱子，自重为G，内有一只重为G0的小蜜蜂，箱子放在水平地面上，则关于箱子对地面的压力的说法正确的是(　　)‎ ‎ A．若小蜜蜂在箱子内水平匀速飞行，箱子对地面的压力等于G ‎ B．若小蜜蜂在箱子内竖直向上匀速飞行，箱子对地面的压力大于G＋G0‎ ‎ C．若小蜜蜂在箱子内竖直向下匀速飞行，箱子对地面的压力小于G＋G0‎ ‎ D．若小蜜蜂在箱子内倾斜向上匀速飞行，箱子对地面的压力等于G＋G0‎ ‎当堂检测　　1.(17年苏州高三检测)关于力学单位制的说法中正确的是(　　)‎ ‎　　　　　　　　　　　　　　　　　　　‎ ‎ A．kg、m/s、N是导出单位 ‎ B．kg、m、J是基本单位 ‎ C．在国际单位制中，质量的基本单位是kg，也可以是g ‎ D．只有在国际单位制中，牛顿第二定律的表达式才是F＝ma ‎2．有人设计了一种交通工具，在平板车上装了一个电风扇，风扇运转时吹出的风全部打到竖直固定在小车中间的风帆上，靠风帆受力而向前运动，如图所示．对于这种设计，下列说法正确的是(　　)‎ 第2题图 ‎ A．根据牛顿第二定律，这种设计能使小车运行 ‎ B．根据牛顿第三定律，这种设计不能使小车运行 ‎ C．根据牛顿第三定律，这种设计能使小车运行 ‎ D．以上说法均不正确 ‎3．一个人站在升降机的地板上，在升降机加速上升的过程中，以下说法正确的是(　　)‎ ‎ A．人对升降机的压力小于升降机对人的支持力 ‎ B．人对升降机的压力与升降机对人的支持力大小相等 ‎ C．升降机对人的支持力等于人的重力 ‎ D．人的重力和升降机对人的支持力是一对作用力和反作用力 ‎4．如图所示，质量为m的物体放在质量为M、倾角为θ的斜面体上，斜面体置于粗糙的水平地面上，用平行于斜面的力F拉物体使其沿斜面向下匀速运动，斜面体始终静止，则下列说法正确的是(　　)‎ 第4题图 ‎ A．地面对斜面体的摩擦力大小为Fcosθ ‎ B．地面对斜面体的支持力为(M＋m)g ‎ C．物体对斜面体的摩擦力的大小为F ‎ D．斜面体对物体的作用力竖直向上 ‎5．如图所示，用弹簧测力计悬挂一个重G＝10 N的金属块，使金属块一部分浸在台秤上的水杯中(水不会溢出)．若弹簧测力计的示数变为FT＝6 N，则台秤的示数比金属块没有浸入水前(　　)‎ 第5题图 ‎ A．保持不变 B．增加10 N ‎ C．增加6 N D．增加4 N 第9讲　牛顿第一、第三定律 力学单位制知识整合 基础自测 一、1.(1)匀速直线运动　(2)①惯性　惯性②维持　改变　加速度 ‎2．(1)匀速直线运动　(2)质量　质量大　质量小　(3)无关 二、1.相互　2.相反　同一条直线上 三、1.基本　导出　2. 长度　米(m)‎ 方法技巧 ‎·典型例题1·A　【解析】　根据题意，铺垫材料粗糙程度降低时，小球上升的最高位置升高，当斜面绝对光滑时，小球在斜面上没有能量损失，因此可以上升到与O点等高的位置，而B、C、D三个选项，从题目不能直接得出，所以选项A正确．‎ ‎·变式训练1·AD　【解析】　物体保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质叫惯性，即物体抵抗运动状态变化的性质，则A项正确．没有力的作用，物体可能保持匀速直线运动状态或静止状态，则B错．行星在圆周轨道上保持匀速率运动是由于受到改变运动状态的向心力作用，其运动状态是不断变化的，则C错．D项符合惯性定义，是正确的．‎ ‎·典型例题2·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．‎ ‎·典型例题3·C　【解析】　物体B保持静止，说明B物体合外力为零，即绳上拉力为7 N．此刻弹簧秤静止，因此弹簧秤的读数为7 N．说明弹簧秤对A拉力为7 N，地面对A物体应有4 N的支持力(根据牛顿第三定律可知A对地面的压力为4 N)，所以C正确．‎ ‎·典型例题4· A　【解析】　环在竖直方向上受重力及箱子的杆对它的竖直向上的摩擦力Ff，受力情况如图甲所示，根据牛顿第三定律，环应对杆有竖直向下的摩擦力Ff′，故箱子竖直方向上受重力Mg、地面对它的支持力FN及环对它的摩擦力Ff′，受力情况如图乙所示，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支持力，即FN′＝Mg＋Ff，故选项A正确．‎ ‎·变式训练2·D　【解析】　无论箱内的小蜜蜂向何方向匀速飞行，箱子对地面的压力都等于G＋G0，所以ABC均错，D正确．‎ 当堂检测 ‎1．D　【解析】　kg是质量的单位，它是基本单位，所以A错误；国际单位制规定了七个基本物理量．分别为长度、质量、时间、热力学温度、电流、发光强度、物质的量．它们在国际单位制中的单位称为基本单位，J是导出单位，B错误；g也是质量的单位，但它不是质量在国际单位制中的基本单位，所以C错误；牛顿第二定律的表达式F＝ma，是在其中的物理量都取国际单位制中的单位时得出的，所以D正确．‎ ‎2．B　【解析】　风扇向前吹出风时，风扇也受到风给的反作用力，方向向后，同时风给风帆一个向前的力，也就是说小车受到风帆给的一个向前的力，还有一个风扇给的一个向后的力，大小相等方向相反，这两个力是方向相反的，风帆和风扇现在都是小车的一部分，所以小车受到的合力为0，小车不能运动，所以可以通过牛顿第三定律来说明．‎ ‎3．B　【解析】　人对升降机的压力等于升降机对人的支持力，它们是作用力与反作用力的关系，A错误，B正确；人随升降机加速上升时超重，有FN－mg＝ma，升降机对人的支持力大于人的重力，C错误；一对作用力和反作用力的性质相同，而重力与支持力性质不同，D错误．‎ ‎4．A　【解析】　由于斜面体和物体都处于平衡状态，将斜面体和物体看成一个整体，由受力情况可得：地面对斜面体的摩擦力大小为Fcos θ，地面对斜面体的支持力大小为(M＋m)g＋Fsinθ，故A对，B错；隔离物体进行受力分析，物体对斜面体的摩擦力大小为F＋mgsinθ，故C错；将斜面体作为施力物体，则斜面体对物体的作用力即为物体受到的支持力与摩擦力的合力，由力的合成可知斜面体对物体的作用力与物体的重力和F的合力大小相等、方向相反，故斜面体对物体的作用力不在竖直方向上，D错．‎ ‎5．D　【解析】　对金属块受力分析，由平衡条件可知，水对金属块的浮力为F＝G－FT＝4 N，方向竖直向上，则由牛顿第三定律可得，金属块对水的作用力大小为F′＝4 N，方向竖直向下，所以台秤的示数比金属块没有浸入水前增加了4 N，选项D正确．‎