【物理】2020届一轮复习人教版第三章第1节牛顿第一定律牛顿第三定律学案 8页

第三章 牛顿运动定律 考纲要求 【p42】 内容 要求 说明 牛顿运动定律及其应用 Ⅱ 实验：验证牛顿运动定律 超重和失重 Ⅰ 2018、2018 命题情况 【p42】 年份 考题 题型 分值 主要考点 2018 全国卷Ⅲ第 25 题 计算题 20 分 牛二定律、直线运动 天津卷第 12 题 计算题 20 分 牛顿第二定律、左手定则、电容器分 式 2018 全国卷Ⅰ第 15 题 选择题 6 分 牛顿第二定律 全国卷Ⅱ第 24 题 计算题 12 分 牛顿第二定律、动量守恒定律 第 1 节 牛顿第一定律 牛顿第三定律 考点 1 ? 对牛顿第一定律及惯性的 理解 【p42】 夯实基础 一、牛顿第一定律 1．牛顿第一定律的内容： 一切物体总保持__匀速直线运动__状态或__静止__状态，直到有外力迫使它改变这种状态为止． 2．牛顿第一定律的理解和意义 (1)牛顿第一定律是牛顿以伽利略的__理想斜面实验__为基础，通过高度的抽象思维概括总结出来的， 因此它不是实验定律． (2)揭示了力和运动的关系，它说明力不是维持物体运动状态的原因，而是__改变物体的运动状态__ 的原因． (3)牛顿第一定律指出了一切物体都具有惯性，即保持原来__运动状态(速度)__的特性． 因此牛顿第一定律又被称为惯性定律． 二、惯性 1．定义：一切物体都有保持__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．对惯性的理解：惯性与物体是否受力、受力怎样无关，与物体是否运动、怎样运动无关，与物体 所处的地理位置无关，一切有质量的物体都有惯性． 考点突破 例 1 关于牛顿第一定律的说法中，正确的是( ) A．由牛顿第一定律可知，物体在任何情况下始终处于静止状态或匀速直线运动状态 B．牛顿第一定律只是反映惯性大小的，因此也叫惯性定律 C．牛顿第一定律反映了物体不受外力作用时的运动规律，因此，物体在不受力时才有惯性 D．牛顿第一定律既揭示了物体保持原有运动状态的原因，又揭示了运动状态改变的原因 【解析】物体只有在不受外力作用时，才处于静止状态或匀速直线运动状态，A 错；牛顿第一定律反 映物体具有惯性，但没有反映出物体惯性的大小，B 错；惯性是物体的属性，凡是有质量的物体就具有惯 性，C 错；物体不受外力作用就保持原有的运动状态，物体受到外力作用，其运动状态就会改变，D 对． 【答案】D 针对训练 1．(多选)我国《道路交通安全法》中规定：各种小型车辆前排乘坐的人(包括司机)必须系好安全带， 下列说法正确的是(BD) A．系好安全带可以减小惯性 B．是否系好安全带对人和车的惯性没有影响 C．系好安全带可以减少因车的惯性而造成的伤害 D．系好安全带可以减少因人的惯性而造成的伤害 2．在某次交通事故中一辆载有 30 吨“工”字形钢材的载重汽车由于避让横穿马路的电动车而紧急制 动，结果车厢上的钢材向前冲出，压扁驾驶室．关于这起事故原因的物理分析正确的是(A) A．由于车厢上的钢材有惯性，在汽车制动时，钢材所受阻力大小不足以使钢材和汽车同步减速，相 对于车向前运动，压扁驾驶室 B．由于汽车紧急制动，使其惯性减小，而钢材惯性较大，所以继续向前运动 C．由于车厢上的钢材所受阻力太小，不足以克服其惯性，所以继续向前运动 D．由于汽车制动前的速度太大，汽车的惯性比钢材的惯性大，在汽车制动后，钢材继续向前运动 3．如图所示，体积相同的小铁球(如图中黑色球所示)和小塑料球(如图中白色球所示)分别用细线系 于两个带盖的盛水的瓶子中，当两瓶和车一起加速向右运动时，会发生的现象最接近图中的哪一种情景(B) 【解析】由于系统加速度向右，而水具有惯性，只会出现如题图 A、B 所示的水面．同样体积的铁球、 水、塑料球中，铁球的惯性最大，塑料球的惯性最小，因而两球的相对位置如图 B 所示，故 B 正确．故选 B. 考点 2 ? 对牛顿第三定律的理解和 应用 【p43】 夯实基础 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大小__相等__，方向__相反__，作 用在__同一条直线上__． 2．作用力与反作用力的“四同”、“三不同”、“两无关” 四同 大小相同 作用在同一直线上 性质相同 出现、存在、消失的时间相同 三不同 方向不同（相反） 受力物体不同 作用效果不同 两无关 与相互作用的两物体的运动状态无关 与是否与其他物体相互作用无关 考点突破 例 2 关于作用力与反作用力，下列说法正确的是( ) A．作用力与反作用力可以是不同性质的力 B．一个作用力和它的反作用力的合力为零 C．两物体处于静止时，它们之间的作用力与反作用力大小才相等 D．作用力与反作用力同时产生，同时消失 【解析】作用力与反作用力是物体间的相互作用，力产生的本质原因是一样的，故 A 错误；作用力和 反作用力作用在不同的物体上，作用效果不能抵消，不能合成，故 B 错误；由牛顿第三定律可知，在任何 情况下，作用力与反作用力大小都相等，故 C 错误；作用力与反作用力总是大小相等，方向相反，作用在 同一条直线上；总是同时产生、同时变化、同时消失，故 D 正确． 【答案】D 【小结】应用牛顿第三定律分析问题时应注意以下几点： (1)不要凭日常观察的直觉印象随便下结论，分析问题需严格依据科学理论． (2)理解应用牛顿第三定律时，一定抓住“总是”二字，即作用力与反作用力的这种关系与物体的运 动状态无关． (3)与平衡力区别应抓住作用力和反作用力分别作用在两个物体上． 针对训练 4．(多选)在粗糙水平面上有一木箱，用水平力拉木箱做匀加速直线运动，则(BD) A．木箱所受拉力与地面对木箱的摩擦力是一对平衡力 B．木箱所受重力与地面对木箱的支持力是一对平衡力 C．木箱对地面的压力和木箱受的支持力是一对平衡力 D．木箱对地面的压力和地面对木箱的支持力是一对作用力和反作用力 【解析】木箱匀加速运动，F－f＝ma，水平拉力 F 与摩擦力 f 大小不相等，不是平衡力．木箱的重力 与地面的支持力相平衡．木箱与地面发生相互作用，木箱对地面的压力与地面对木箱的支持力是一对作用 力和反作用力．选项 B、D 正确． 5．一物体受绳的拉力作用由静止开始前进，先做加速运动，然后做匀速运动，最后改做减速运动， 则下列说法中正确的是(D) A．加速前进时，绳拉物体的力大于物体拉绳的力 B．减速前进时，绳拉物体的力小于物体拉绳的力 C．只有匀速前进时，绳拉物体的力与物体拉绳的力大小相等 D．不管物体如何前进，绳拉物体的力与物体拉绳的力大小总相等 6．小明家的餐厅有一盏吊灯，他对这盏吊灯所受的力进行分析，下列说法正确的是(A) A．绳对灯的拉力和灯自身重力是一对平衡力 B．灯对天花板的拉力和灯自身重力是一对平衡力 C．灯对绳的拉力和灯自身重力是一对平衡力 D．灯对绳的拉力和绳对天花板的拉力是一对平衡力 【解析】吊绳对灯的拉力与灯所受的重力大小相等、方向相反、作用在同一个物体上、且作用在同一 条直线上，是一对平衡力，故 A 正确；灯对天花板没拉力，只有绳对天花板才有拉力作用，故选项 B 错误； 灯对绳的拉力和灯自身重力分别作用在绳和灯上，故不是平衡力，故选项 C 错误；灯对绳的拉力和绳对天 花板的拉力分别作用在绳和天花板上，不是平衡力，故选项 D 错误． 7．如图所示，用细绳把小球悬挂起来，当小球静止时，下列说法中正确的是(C) A．小球受到的重力和细绳对小球的拉力是一对作用力和反作用力 B．小球受到的重力和小球对细绳的拉力是一对作用力和反作用力 C．小球受到的重力和细绳对小球的拉力是一对平衡力 D．小球受到的重力和小球对细绳的拉力是一对平衡力 【解析】小球受到的重力与细绳对小球的拉力均作用在小球上，且等大反向，是一对平衡力，A、D 错 误，C 正确；小球对细绳的拉力与细绳对小球的拉力才是一对作用力和反作用力，故 B 错误． 考 点 集 训 【p274】 A 组 1．如图所示，在一辆表面光滑且足够长的小车上，有质量为 m1 和 m2 的两个小球随车一起匀速运动， 当车突然停止时，若不考虑其他阻力，则两个小球在车上运动时(B) A．一定相碰 B．—定不相碰 C．不一定相碰 D．无法确定 【解析】m1、m2 竖直方向上受力平衡，水平方向上不受外力作用，两者以相同的速度做匀速直线运动， 一定不会相碰． 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(B) A．根据牛顿第二定律，这种设计能使小车运动 B．根据牛顿第三定律，这种设计不能使小车运动 C．根据牛顿第三定律，这种设计能使小车运动 D．以上说法均不正确 【解析】风从风扇中吹出时，存在风对扇、扇对风和风对帆、帆对风两对作用力和反作力，但对于整 个装置而言，作用力和反作用力都是内力，小车不会运动，故选 B. 3．(多选)在运动项目中，有很多与物理规律有着密切的联系．在运动会上，某同学成功地跳过了 1.28 m 的高度，若忽略空气阻力，下列说法正确的是(BC) A．从地面向上起跳过程，地面对该同学的支持力等于该同学的重力 B．从地面向上起跳过程，地面对该同学的支持力的大小等于该同学对地面的压力的大小 C．落到垫子上后，该同学对垫子的压力与垫子对该同学的支持力大小始终相等 D．落到垫子上后，该同学对垫子的压力始终等于该同学的重力 【解析】从地面向上起跳过程中，该同学有向上的加速度，故地面对该同学的支持力大于该同学的重 力，A 错；地面对该同学的支持力与该同学对地面的压力是一对作用力与反作用力，B 对；同理，C 对；落 到垫子上后，先经历减速过程然后静止．该同学对垫子的压力大小先大于重力，后等于重力，D 错． 4．一个物体在空中从静止开始下落(不计空气的阻力)，如果在下落的过程中物体所受的重力突然消 失，该物体将(C) A．立即停止运动 B．速度逐渐减慢，最后停止 C．保持失去重力时的速度竖直向下落 D．速度越来越大 【解析】力是改变物体运动状态的原因，重力突然消失，物体不受外力，运动状态不再发生变化，将 以原有速度匀速运动下去．所以本题应选 C. 5．如图，冰壶是冬奥会的正式比赛项目．冰壶在冰面运动时受到的阻力很小．以下有关冰壶的说法 正确的是(D) A．冰壶在冰面上的运动直接验证了牛顿第一定律 B．冰壶在冰面上做运动状态不变的运动 C．冰壶在冰面上的运动说明冰壶在运动过程中惯性缓慢减小 D．冰壶在运动过程中抵抗运动状态变化的“本领”是不变的 【解析】牛顿第一定律不可能用实验直接验证；冰壶在冰面上因受阻力做运动状态变化的运动；冰壶 的惯性或抵抗运动状态变化的“本领”只跟其质量有关，是不变的．故只有选项 D 正确． 6．从下列哪个物理规律可演绎出“质量是物体惯性大小的量度”这一结论(B) A．牛顿第一定律 B．牛顿第二定律 C．牛顿第三定律 D．机械能守恒定律 【解析】牛顿第一定律揭示了物体具有惯性，并没有指出“质量是物体惯性大小的量度”，A 错；依 牛顿第二定律，a＝F m ，F 相同时，m 越大，a 越小．物体运动状态的变化越小，其惯性就越大，B 对；牛顿 第三定律不涉及物体质量，也不涉及惯性，C 错；机械能守恒定律也不涉及惯性，D 错． 7．(多选)下列说法的是(ABD) A．“天宫二号”进入运行轨道后，与地球之间仍然存在一对作用力与反作用力 B．火箭加速上升时，火箭发动机的推力大于火箭的重力 C．鸡蛋撞击石头，蛋碎石全，是因为鸡蛋对石头的作用力小于石头对鸡蛋的作用力 D．乒乓球可以快速抽杀，是因为乒乓球惯性小 【解析】“天宫二号”进入运行轨道后，地球对它的引力和它对地球的引力是一对作用力和反作用力， A 对；火箭加速上升时，有向上的加速度，依牛顿第二定律，F－mg＝ma，F>mg，B 对；鸡蛋对石头的作用 力与石头对鸡蛋的作用力大小相等、方向相反，鸡蛋壳的机械强度远小于石头的机械强度，所以蛋碎石全， C 错；乒乓球质量小，惯性小，运动状态容易改变，可以快速抽杀，D 对． B 组 8．如图所示．家用吊扇对悬挂点有拉力作用，正常转动时吊扇对悬挂点的拉力与它不转动时相比(B) A．变大 B．变小 C．不变 D．无法判断 【解析】吊扇不转动时，对悬挂点的拉力的大小等于它的重力．当它转动时，它的叶片对空气有向下 的压力，依牛顿第三定律，空气对它有向上的作用力，所以它对悬挂点拉力比不转动时小，B 对． 9．如图所示，劈形物体 M 的各表面光滑，上表面水平，放在固定的斜面上．在 M 的水平上表面放一 光滑小球 m，释放 M，则小球在碰到斜面前的运动轨迹是(B) A．沿斜面向下的直线 B．竖直向下的直线 C．无规则的曲线 D．抛物线 【解析】力是改变物体运动状态的原因，由于劈形物体 M 的各表面光滑，则小球在碰到斜面前，水平 方向不受外力，速度为零，故其运动轨迹为竖直向下的直线．所以本题应选 B.