1、牛顿第一定律 牛顿第三定律1.牛顿运动定律、牛顿定律的应用 三年11考2.超重和失重 三年6考3.单位制 三年1考实验四:验证牛顿运动定律 三年4考一、牛顿第一定律 1.牛顿第一定律(1)内容:一切物体总保持_状态或_状态,除非作用在它上面的_迫使它_这种状态.(2)意义.指出了一切物体都有_,因此牛顿第一定律又叫_.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.【答案】匀速直线运动 静止 力 改变惯性 惯性定律 改变 维持 加速度2.惯性(1)定义:物体具有保持原来_状态或_状态的性质.(2)性质:惯性是一切物体都具有的性质,是物体的_,与物体的运动情况和受力情况
2、_.(3)量度:_是惯性大小的惟一量度,_的物体惯性大,_的物体惯性小.【答案】匀速直线运动 静止 固有属性 无关质量 质量大 质量小二、 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,另一个物体一定同时对这个物体_.力是物体与物体间的相互作用,物体间相互作用的这一对力通常叫做作用力和反作用力.相互 也施加了力2.内容:两个物体之间的作用力和反作用力总是大小_、方向_、作用在_.3.意义:建立了相互作用物体之间的联系及作用力与_的相互依赖关系.【答案】相等 相反 同一条直线上反作用力考点一牛顿第一定律的理解1.惯性和惯性定律的区别(1)惯性是物体
3、保持原有运动状态不变的一种性质,与物体是否受力、受力的大小无关.(2)惯性定律(牛顿第一定律)则反映物体在一定条件下的运动规律.2.牛顿第一定律的意义(1)牛顿第一定律描述了物体不受外力时的状态,而物体不受力的情形是不存在的,因此牛顿第一定律不是实验定律.(2)牛顿第一定律明确了力是改变物体运动状态的原因. 【例1】在水平的路面上有一辆匀速行驶的小车,车上固定一盛满水的碗现突然发现碗中的水洒出,水洒出的情况如图所示,则关于小车在此种情况下的运动,下列叙述正确的是()A小车匀速向左运动B小车可能突然向左加速C小车可能突然向左减速D小车可能突然向右减速【详解】原来水和小车相对静止以共同速度运动,水
4、突然向右洒出有两种可能:原来小车向左运动,突然加速,碗中水由于惯性保持原速度不变,故相对碗向右洒出原来小车向右运动,突然减速,碗中水由于惯性保持原速度不变,相对于碗向右洒出,故B、D正确【答案】BD 考点二 对牛顿第三定律的理解1作用力与反作用力的“三同、三异、三无关”(1)“三同”:大小相同;性质相同;变化情况相同.(2)“三异”:方向不同;受力物体不同;产生效果不同.(3)“三无关”:与物体的种类无关;与物体的运动状态无关;与是否和另外物体相互作用无关.2.相互作用力与平衡力的比较3.应用牛顿第三定律应注意的问题(1)定律中的“总是”说明对于任何物体,在任何条件下牛顿第三定律都是成立的.(
5、2)牛顿第三定律说明了作用力和反作用力中,若一个产生或消失,则另一个必然同时产生或消失,否则就违背了“相互关系”.【例2】在滑冰场上,甲、乙两小孩分别坐在滑冰板上,原来静止不动,在相互猛推一下后分别向相反方向运动假定两板与冰面间的动摩擦因数相同已知甲在冰上滑行的距离比乙远,这是由于 ()A在推的过程中,甲推乙的力小于乙推甲的力B在推的过程中,甲推乙的时间小于乙推甲的时间C在刚分开时,甲的初速度大于乙的初速度D在分开后,甲的加速度的大小小于乙的加速度的大小【详解】作用力、反作用力总是等大、反向,且同时产生、同时消失、作用时间相等,故、B错;对两小孩分开后应用牛顿第二定律得mgma,所以ag,因为
6、两板与冰面间的动摩擦因数相同,故加速度相同,D错;分开后,甲、乙都做匀减速运动直到停下,由2asv2,s甲s乙,得v甲v乙,C对【答案】C 源:【2013年】14C12013课标全国卷 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14A D解析 惯性是物体抵抗运动状态变化而保持静止或匀速直线运动状态的性质,正确;没有力的作用,物体将
7、处于静止或匀速直线运动状态,B错误;行星在圆形轨道上保持匀速率运动的原因是行星受到地球的万有引力作用,不是由于惯性,C错误;运动物体如果没有受到力的作用,将一直匀速直线运动下去,D正确【2013年-2013年】1.(2013江苏物理T9)如图所示,倾角为的等腰三角形斜面固定在水平面上,一足够长的轻质绸带跨过斜面的顶端铺放在斜面的两侧,绸带与斜面间无摩擦。现将质量分别为M、m(Mm)的小物块同时轻放在斜面两侧的绸带上。两物块与绸带间的动摩擦因数相等,且最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等。在角取不同值的情况下,下列说法正确的有 A两物块所受摩擦力的大小总是相等B两物块不可能同时相对绸带静止CM不可能
8、相对绸带发生滑动Dm不可能相对斜面向上滑动【答案】选A C.【详解】当物块与丝绸之间的动摩擦因数时,M、m恰好相对于绸带静止,M相对于斜面向下运动,m相对于斜面向上运动,由于斜面光滑且不计绸带质量,此时绸带等效为一根轻绳;当时情况相同;当时,m会相对于斜面向下滑动,M相对于绸带静止,沿斜面向下滑动,无论何种情况绸带绸带对两物体的摩擦力大小均相等,故、C正确,B、D错误。2.(12安徽17)为了节省能量,某商场安装了智能化的电动扶梯。无人乘行时,扶梯运转得很慢;有人站上扶梯时,它会先慢慢加速,再匀速运转。一顾客乘扶梯上楼,恰好经历了这 两个过程,如图所示。那么下列说法中正确的是 ( C )A.
9、顾客始终受到三个力的作用B. 顾客始终处于超重状态C. 顾客对扶梯作用力的方向先指向左下方,再竖直向下D. 顾客对扶梯作用的方向先指向右下方,再竖直向下解析:在慢慢加速的过程中顾客受到的摩擦力水平向左,电梯对其的支持力和摩擦力的合力方向指向右上,由牛顿第三定律,它的反作用力即人对电梯的作用方向指向向左下;在匀速运动的过程中,顾客与电梯间的摩擦力等于零,顾客对扶梯的作用仅剩下压力,方向沿竖直向下。1.16世纪末,伽利略用实验和推理,推翻了已在欧洲流行了近两千年的亚里士多德关于力和运动的理论,开启了物理学发展的新纪元在以下说法中,与亚里士多德观点相反的是()A四匹马拉的车比两匹马拉的车跑得快,这说
10、明:物体受的力越大,速度就越大B一个运动的物体,如果不再受力了,它总会逐渐停下来,这说明:静止状态才是物体长时间不受力时的“自然状态” C两物体从同一高度自由下落,较重的物体下落较快D一个物体维持匀速直线运动,不需要受力【详解】亚里士多德认为力是维持物体运动状态的原因,力越大,物体运动得越快,没有力的作用,物体将会逐渐停下来,故、B、C均是亚里士多德的观点,只有D中说法与亚里士多德的观点相反【答案】D 2.下列关于惯性的说法中正确的是 ()A物体只有静止或做匀速直线运动时才有惯性B汽车速度越大刹车后越难停下来,表明速度越大惯性越大C宇宙飞船中的物体处于完全失重状态,所以没有惯性D乒乓球可以被快
11、速抽杀,是因为乒乓球的惯性小【详解】惯性是物体的固有属性,与物体的运动状态无关,错误;惯性的大小仅取决于质量,与其速度的大小及运动的时间无关,B错误;处于完全失重状态的物体,失去的不是重力,更不是质量,而是物体对悬挂物或支撑物的弹力为零,C错误;乒乓球可以被快速抽杀,是由于它的质量小,即惯性小,D正确,本题答案为D. 【答案】D 3.关于运动状态与所受外力的关系,下面说法中正确的是 ()A物体受到恒定的力作用时,它的运动状态不发生改变B物体受到不为零的合力作用时,它的运动状态要发生改变C物体受到的合力为零时,它一定处于静止状态D物体的运动方向与它所受的合力的方向可能相同【详解】力是改变物体运动
12、状态的原因,只要物体受力(合力不为零),它的运动状态就一定会改变,错误、B正确;物体不受力或合力为零,其运动状态一定不变,处于静止或匀速直线运动状态,C错误;物体的运动方向与它所受合力方向可能相同,也可能相反,还可能不在一条直线上,D正确【答案】BD 4.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【详解】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
13、【答案】A C 5.(2013聊城模拟)一物体受绳的拉力作用由静止开始前进,先做加速运动,然后改做匀速运动,最后改做减速运动,则下列说法中正确的是( )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.只有在匀速前进时,绳拉物体的力与物体拉绳的力大小才相等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是相等【答案】选D.【详解】“绳”与“物”是一对相互作用的物体,绳与物之间的作用力与反作用力永远遵守牛顿第三定律,与相互作用的性质、物体的运动状态均无关系,总是等大、反向、作用在不同物体上且在同一条直线上,故D选项正确.6. (2012潍坊模拟)通
14、常河水边的湿地是很松软的,人在这些湿地上行走时容易下陷,在人开始下陷时( )A.人对湿地地面的压力大于湿地地面对他的支持力B.人对湿地地面的压力等于湿地地面对他的支持力C.人的重力大于湿地地面对他的支持力D.人的重力等于湿地地面对他的支持力【答案】选B、C.【详解】人在这些湿地上受重力和支持力,当重力大于支持力时,开始下陷,C正确,D错误;人对湿地地面的压力与湿地地面对他的支持力是一对作用力和反作用力,根据牛顿第三定律,作用力和反作用力是大小相等方向相反的,错误,B正确.7.一根轻绳的上端悬挂在天花板上,下端挂一个灯泡,则( )A.灯泡受到的重力和灯泡对绳的拉力是一对平衡力B.灯泡受到的重力和
15、绳对灯泡的拉力是一对作用力和反作用力C.灯泡对绳的拉力和绳对灯泡的拉力是一对作用力和反作用力D.绳对天花板的拉力和天花板对绳的拉力是一对平衡力【答案】选C.【详解】一对作用力与反作用力的特点是:成对出现在相互作用的物体之间,大小相等、方向相反、作用在同一直线上;分别作用在相互作用的两个物体上;同时存在,同时消失;一定是同一种性质的力.灯泡受到的重力与绳对灯泡的拉力是一对平衡力,灯泡对绳的拉力和绳对灯泡的拉力是一对作用力与反作用力,、B错误,C正确;绳对天花板的拉力和天花板对绳的拉力是一对作用力与反作用力,D错误.8.2013年10月1日晚在西昌卫星发射中心,“长征”系列火箭第131次发射,成功
16、将“嫦娥二号”卫星送入奔月轨道.下面关于卫星与火箭起飞的情形,叙述正确的是( )A.火箭尾部向下喷气,喷出的气体反过来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,由于没有空气,火箭虽然向下喷气,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【答案】选A、D.【详解】火箭升空时,其尾部向下喷气,火箭箭体与被喷出的气体是一对相互作用的物体,火箭向下喷气时,喷出的气体同时对火箭产生向上的反作用力,即为火箭上升的推力,此动力并不是由周围的空气对火箭的反作用力
17、提供的,因而与是否飞出大气层,是否在空气中飞行无关,因而B、C选项错误,选项正确;当卫星进入轨道后,卫星与地球之间依然存在着相互吸引力,即地球吸引卫星,卫星也吸引地球,这是一对作用力和反作用力,故D选项正9跳高运动员从地面上跳起,关于各力大小的说法中正确的是 ()A地面对运动员的支持力大于他对地面的压力B运动员对地面的压力等于地面对他的支持力C地面对运动员的支持力大于他所受的重力D地面对运动员的支持力等于他所受的重力【详解】地面对运动员的支持力和他对地面的压力是一对作用力和反作用力,大小始终相等,故错误、B正确运动员跳起,加速度方向向上,故支持力大于重力,C正确、D错误【答案】BC10(201
18、3绍兴模拟)下列关于力和运动关系的说法中正确的是()A没有外力作用时,物体不会运动,这是牛顿第一定律的体现B物体受力越大,运动得越快,这是符合牛顿第二定律的C物体所受合外力为零,则速度一定为零;物体所受合外力不为零,则其速度也一定 不为零D物体所受的合外力最大时,速度却可以为零;物体所受的合外力最小时,速度却可 以最大【详解】由牛顿第一定律可知,力是改变物体运动状态的原因,而不是维持物体运动的原因,故本题答案为D.【答案】D11.(15分)如图所示,在台秤上放上盛有水的杯子,台秤示数为G=50 N,另用挂在支架上的弹簧测力计悬挂边长为a=10 cm的正方体金属块,金属块的密度=3103 kg/
19、m3,当把弹簧测力计下的金属块平稳地浸入水深h=4 cm时(水未溢出),弹簧测力计和台秤的示数分别为多少?(水=103 kg/m3,g取10 m/s2)【详解】金属块的重力为:G金=ga3=3103100.13 N=30 N(4分)金属块所受水的浮力为F浮=水ga2h=103100.120.04 N=4 N(4分)弹簧测力计的示数为FT=G金-F浮=26 N(4分)根据牛顿第三定律得金属块对水的作用力大小为F浮,故台秤的示数为FN=G+F浮=54 N(3分)【答案】26 N54 N12.(2013成都模拟)(13分)如图所示,一辆卡车后面用轻绳拖着质量为m的物体,与地面的摩擦不计.(1)当卡车以的加速度运动时,绳的拉力为mg,则对地面的压力为多大?(2)当卡车的加速度a2=g时,绳的拉力为多大?【详解】(1)卡车和的加速度一致,由图知绳的拉力的分力使产生了加速度,故有: (2分)解得 (2分)设地面对的支持力为FN,则有 (3分)由牛顿第三定律得:对地面的压力为mg.(1分)(2)设地面对弹力为零时,物体的临界加速度为a0,则 (2分)故当a2=ga0时,物体已飘起,此时物体所受合力为mg,则由三角形知识可知,拉力 (3分)【答案】(1) mg(2) mg