1、2013届新课标高考物理总复习学案第三单元 牛顿运动定律第1节 牛顿第一定律 牛顿第三定律 回扣一牛顿第一定律1下列关于牛顿第一定律的说法中正确的是 ()A牛顿第一定律是实验定律B牛顿第一定律只是提出了惯性的概念C牛顿第一定律提出了当物体受到的合力为零时, 物体将处于静止状态D牛顿第一定律既提出了物体不受外力作用时的运 动规律,又提出了力是改变物体运动状态的原因解析:牛顿第一定律不是实验定律,A错;牛顿第一定律提出了惯性的概念,同时又指出了物体运动状态改变的原因,B错;牛顿第一定律提出了物体不受外力作用时,物体将处于静止状态或匀速直线运动状态,所以C错;综上所述,D选项是正确的。答案: D2惯
2、性是物体的_,_是物体惯性大小的唯一量度。_的物体惯性大,_的物体惯性小,惯性大小与物体的运动情况和受力情况_。答案:固有属性质量质量大质量小无关回扣二牛顿第三定律3如图311所示,把两个弹簧测力计A和B连接在一起,用手拉弹簧测力计A,若把A对B的拉力F叫作用力,那么B对A的拉力F叫做F的_。F与F大小_,方向_,作用在_上。图311答案:反作用力相等相反同一条直线4下列说法正确的是 ()A凡是大小相等、方向相反、分别作用在两个物体 上的两个力,必定是一对作用力和反作用力B凡是大小相等、方向相反、作用在同一个物体上的 两个力,必定是一对作用力和反作用力C凡是大小相等、方向相反、作用在同一直线上
3、且 分别作用在两个物体上的两个力,才是一对作用 力和反作用力D相互作用的一对力中,究竟哪一个力是作用力、 哪一个力是反作用力是任意的解析:作用力和反作用力是分别作用在两个物体上的相互作用力,即两个物体互为施力物体和受力物体。其中的任一个力叫作用力时,另一个力叫反作用力,故只有D选项正确。答案:D知识必会1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)成立条件:宏观、低速运动的物体,物体处于惯性参考系中。2惯性(1)定义:物体具有的保持原来静止或匀速直线运动状态的性质。(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
4、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难易程度上。3牛顿第一定律的理解(1)明确了惯性的概念:牛顿第一定律揭示了物体所具有的一个重要属性惯性,即物体总保持原来的静止状态或匀速直线运动状态的性质。(2)揭示了力的本质:牛顿第一定律对力的本质进行了定义: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,物体的运动并不需要力来维持。(3)揭示了不受力作用时物体的运动状态:牛顿第一定律描述的只是一种理想状态,而实际中不受外力作用的物体是不存在的,当物体受外力但所受外力的合力为零时,其运动效果跟不受外力作用时相同,物体都将保持静止或匀速直线运动状态不变。(4)与牛顿第二定律的关系:牛
5、顿第一定律和第二定律是相互独立的。力是如何改变物体运动状态的问题由牛顿第二定律来回答。牛顿第一定律是不受外力的理想情况下经过科学抽象、归纳推理而总结出来的,牛顿第二定律是一条实验定律。典例必研例1下列关于牛顿第一定律以及惯性概念的说法中,正确的是 ()A牛顿第一定律说明,只有不受外力的物体才保持匀速直 线运动或静止状态B物体运动状态发生变化则物体一定受到力的作用C惯性定律与惯性的实质是相同的D物体的运动不需要力来维持,但物体的运动速度越大时其惯性也越大思路点拨从牛顿第一定律的意义和惯性的性质及量度上解答本题。解析当物体的合外力为零时,物体也可以处于匀速直线运动或静止状态,故A项错误。惯性是物体
6、保持原有运动状态不变的一种性质,惯性定律(即牛顿第一定律)则反映物体在一定条件下的运动规律,C项错误。由牛顿第一定律可知,力是改变物体运动状态的原因,故B项正确。虽然物体的运动不需要力来维持,但物体的惯性与运动速度大小无关,D项错误。答案B冲关必试1下列对运动的认识不正确的是 ()A亚里士多德认为必须有力作用在物体上,物体才能 运动,没有力的作用,物体就静止B伽利略认为如果完全排除空气的阻力,所有的物体将下落得同样快C牛顿认为力不是维持物体速度的原因,而是改变物体速度的原因D伽利略根据理想实验推论出,若没有摩擦,在水平面上运动的物体将保持其速度继续运动下去.解析:力是改变物体运动状态的原因,而
7、不是维持物体运动状态的原因,故选项A的说法不对。答案:A2一天,下着倾盆大雨。某人乘坐列车时发现,车厢的双层玻璃窗内积水了。列车进站过程中,他发现水面的形状如图312中的()图312解析:列车进站时刹车,速度减小,而水由于惯性仍要保持原来较大的速度,所以水向前涌,液面形状和选项C一致。答案:C知识必会1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)物理意义:建立了相互作用物体之间的联系及作用力与反作用力的相互依赖关系。2作用力与反作用力和一对平衡力的区别 名师点睛区别作用力与反作用力和平衡力的最直观的方法是看力的作用点的位置,一对平衡力
8、的作用点在同一物体上,一对作用力和反作用力的作用点分别作用在两个物体上。典例必研例2汽车拉着拖车在平直的公路上运动,下面的说法正确的是 ()A汽车能拉着拖车前进是因为汽车对拖车的拉力大于拖车对汽车的拉力B汽车先对拖车施加拉力,然后才产生拖车对汽车的拉力C匀速前进时,汽车对拖车的拉力等于拖车向后拉汽车的力;加速前进时,汽车向前拉拖车的力大于拖车向后拉汽车的力D拖车加速前进时,是因为汽车对拖车的拉力大于地面对拖车的摩擦阻力;汽车加速前进是因为地面对汽车向前的作用力(牵引力)大于拖车对它的拉力思路点拨本题考查对作用力与反作用力关系的理解。要注意作用力与反作用力的关系,在任何情况下都成立。解析汽车对拖
9、车的拉力与拖车对汽车的拉力是一对作用力和反作用力,两者一定等大、反向、分别作用在拖车和汽车上,故A项错;作用力和反作用力总是同时产生、同时变化、同时消失的,故B项错;不论汽车匀速运动还是加速运动,作用力和反作用力大小总相等,故C项错;拖车加速前进是因为汽车对拖车的拉力大于地面对拖车的摩擦阻力(包括其他阻力),汽车能加速前进是因为地面对汽车向前的作用力大于拖车对它向后的拉力,符合牛顿第二定律,故D项正确。答案D冲关必试3一个榔头敲在一块玻璃上把玻璃打碎了。对这一现象,下列说法正确的是 ()A榔头敲玻璃的力大于玻璃对榔头的作用力,所以玻璃才碎裂B榔头受到的力大于玻璃受到的力,只是由于榔头能够承受比
10、玻璃更大的力才没有碎裂C榔头和玻璃之间的作用力应该是等大的,只是由于榔头能够承受比玻璃更大的力才没有碎裂D因为不清楚玻璃和榔头的其他受力情况,所以无法判断它们之间的相互作用力的大小解析:榔头对玻璃的作用力和玻璃对榔头的作用力为作用力与反作用力关系,一定大小相等,但相同大小的力作用在不同物体上的效果往往是不同的,所以不能从效果上去比较作用力与反作用力的大小关系,故选项C正确。答案:C4(2012铜陵模拟 )如图313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 () 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
11、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 图313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。答案:C每课一得示例一物体受绳子的拉力作用由静止开始前进,先做加速运动;然后改为匀速运动;再改做减速运动,则下列说法中正确的是 ()A加速前进时,绳子拉物体的力大于物体拉绳子的力B减速前进时,绳子拉物体的力小于物体拉绳子的力C只有匀速前进时,绳子拉物体的力与物体拉绳子的力大小相等D不管物体如何前进,绳子拉物体的力与物体拉
12、绳子的力大小总相等错因此题易错选A、B、C。主要原因是不明确物体做加速、匀速、减速的原因而造成的。物体做加速运动是因为绳子的拉力大于物体受到的摩擦力,匀速运动时合力为零,减速运动时,绳子的拉力小于物体受到的摩擦力,物体的运动情况并不取决于绳子对物体的拉力和物体拉绳子的拉力大小关系。正解绳拉物体的力与物体拉绳子的力是一对作用力和反作用力。根据牛顿第三定律,作用力和反作用力大小相等,方向相反,分别作用在物体上和绳子上,作用力与反作用力的关系与物体的运动状态和作用效果无关。加速前进、匀速前进或减速前进时,绳子拉物体的力都等于物体拉绳子的力,故A、B、C均错,D正确。答案D每课一测1关于惯性,下列说法
13、中正确的是()A磁悬浮列车能高速行驶是因为列车浮起后惯性小了B卫星内的仪器由于完全失重惯性消失了C铁饼运动员在掷出铁饼前快速旋转可增大惯性,飞得更远D月球上物体的重力只有在地面上的1/6,但是惯性没有变化解析:惯性只与质量有关,与速度无关,A、C不正确;失重或重力加速度发生变化时,物体质量不变,惯性不变,所以B错D对。答案:D2(2011上海高考)在日常生活中,小巧美观的冰箱贴使用广泛。一磁性冰箱贴贴在冰箱的竖直表面上静止不动时,它受到的磁力()A小于受到的弹力B大于受到的弹力C和受到的弹力是一对作用力与反作用力D和受到的弹力是一对平衡力解析:因磁性冰箱贴静止不动,在水平方向上受到两个力:磁力
14、与弹力,应为平衡力,所以D正确,A、B、C错误。答案:D3一列以速度v匀速行驶的列车内有一水平桌面,桌面上的A处有一小球。若车厢内的旅客突然发现(俯视图)小球沿如图1所示的虚线从A点运动到B点,则由此可以判断列车的运行情况是()图1A减速行驶,向北转弯B减速行驶,向南转弯C加速行驶,向南转弯 D加速行驶,向北转弯解析:小球具有惯性,相对于列车向前运动,故列车在减速,相对于列车向北运动,故列车向南转弯,故选B。答案:B4下列说法中正确的是()A物体在不受外力作用时,保持原有运动状态不变的性质叫惯性,故牛顿运动定律又叫惯性定律B牛顿第一定律仅不适用于宏观物体,也可用于解决物体的高速运动问题C牛顿第
15、一定律是牛顿第二定律在物体的加速度a0条件下的特例D伽利略根据理想实验推出,如果没有摩擦,在水平面上的物体,一旦具有某一个速度,将保持这个速度继续运动下去解析:牛顿第一定律表明,物体在不受外力作用时,保持原有运动状态不变的性质叫惯性,故牛顿第一定律又叫惯性定律,A错误。牛顿运动定律都是在宏观、低速的情况下得出的结论,在微观、高速的情况下不成立,B错误。牛顿第一定律说明了两点含义,一是所有物体都有惯性,二是物体不受力时的运动状态是静止或匀速直线运动,牛顿第二定律并不能完全包含这两点意义,C错误。伽利略的理想实验是牛顿第一定律的基础,D正确。答案:D5.用计算机辅助实验系统做验证牛顿第三定律的实验
16、,点击实验菜单中“力的相互作用”。把两个力探头的挂钩钩在一起,向相反方向拉动,观察显示器屏幕上出现的结果如图2所示。观察分析两个力传感器的相互作用力随时间变化的曲线,下列判断错误的是() 图2A作用力与反作用力同时存在B作用力与反作用力作用在同一物体上C作用力与反作用力大小相等D作用力与反作用力方向相反解析:由题图可知:两个力传感器的相互作用力属于作用力和反作用力,它们同时存在、大小相等、方向相反、作用在两个物体上。答案:B6下列说法正确的是()A运动越快的汽车越不容易停下来,是因为汽车运动得越快,惯性越大B同一物体在地球上不同的位置受到的重力是不同的,所以它的惯性也随位置的变化而变化C一个小
17、球竖直上抛,抛出后能继续上升,是因为小球运动过程中受到了向上的推力D物体的惯性大小只与本身的质量有关,质量大的物体惯性大,质量小的物体惯性小解析:惯性是物体本身的固有属性,其大小只与物体的质量大小有关,与物体的受力及运动情况无关,故B错,D正确;速度大的汽车要停下来时,速度变化大,由vat可知需要的时间长,惯性未变,故A错;小球上抛时是由于惯性向上运动,并未受到向上的推力,故C错。答案:D7某人用绳子将一桶水从井内加速向上提的过程中,不计绳子的重力,以下说法正确的是()A这桶水处于超重状态,所以绳子对桶的拉力大于桶对绳子的拉力B人对绳子的拉力与绳子对桶的拉力是一对作用力与反作用力C这桶水处于超
18、重状态,绳子对桶的拉力大于桶的重力D这桶水能加速上升,是因为人对绳子的拉力大于桶对绳子的拉力解析: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,大小相等,与桶处于超重状态无关,A项错;人对绳子的拉力与绳子对桶的拉力不是一对作用力与反作用力,B项错;水桶处于超重状态,绳子对桶的拉力大于桶的重力,C项正确;因为不计绳子的重力,人对绳子的拉力等于桶对绳子的拉力,选项D错误。答案:C8.如图3所示为杂技“顶竿”表演,一人站在地上,肩上扛一质量为M的竖直竹竿,当竿上一质量为m的人以加速度a加速下滑时,竿对“底人”的压力大小为()A(Mm)gB(Mm)gmaC(Mm)gma图3D(Mm)g解析:对
19、竿上的人分析:受重力mg,摩擦力Ff,有mgFfma竿对人有摩擦力,人对竿也有反作用力摩擦力,且大小相等,方向相反,对竿分析:受重力Mg,摩擦力Ff,方向向下,支持力FN,MgFfFN,又因为竿对“底人”的压力和“底人”对竿的支持力是一对作用力与反作用力,由牛顿第三定律,得到FN(Mm)gma。答案:B9物体静止于一斜面上,如图4所示,则下述说法正确的是()A物体对斜面的压力和斜面对物体的支持力是一对平衡力B物体对斜面的摩擦力和斜面对物体的摩擦力是一对作用力和反作用力C物体所受的重力和斜面对物体的作用力是一对作用力和反作用力图4D物体所受的重力可以分解为沿斜面向下的力和对斜面的压力解析:根据作
20、用力和反作用力及平衡力的特点可知物体对斜面的压力和斜面对物体的支持力及物体对斜面的摩擦力和斜面对物体的摩擦力,分别作用在斜面和物体上,因此它们是两对作用力和反作用力,故A错B对。物体的重力是地球施加的,它的反作用力应作用在地球上,由此可知C是错的,对重力分解其分力也是作用在物体上的,不可能产生作用在斜面上的压力,D的说法是错的。答案:B10(2012鞍山模拟)如图5所示是一种汽车安全带控制装置的示意图,当汽车处于静止或匀速直线运动时,摆锤竖直悬挂,锁棒水平,棘轮可以自由转动,安全带能被拉动。当汽车突然刹车时,摆锤由于惯性绕轴摆动,使得锁棒锁定棘轮的转动,安全带不能被拉动。若摆锤从图中实线位置摆
21、到虚线位置,汽车的可能运动方向和运动状态是() 图5A向左行驶、突然刹车B向右行驶、突然刹车C向左行驶、匀速直线运动D向右行驶、匀速直线运动解析:简化模型如图所示,当小球在虚线位置时,小球、车具有向左的加速度,车的运动情况可能为:向左加速行驶或向右减速行驶,A错误,B正确;当车匀速运动时,无论向哪个方向运动,小球均处于竖直位置不摆动,C、D错误。答案:B11如图6所示,高为h的车厢在平直轨道上匀减速向右行驶,加速度大小为a,车厢顶部A点处有质量为m油滴落到地板上,若O点位于A点的正下方,则油滴落在地板上的点应在O点左侧还是右侧?离O点距离为多少?油滴下落过程中对地球的作用力大小为多少? 图6解
22、析:油滴离开车厢上的A点后,由于惯性在水平方向上保持原来的速度,而在竖直方向上做自由落体运动。在竖直方向上,由hgt2知油滴的下落时间t 设油滴下落时车的速度为v0,则在时间t内油滴的水平位移s1v0t车的水平位移s2v0tat2由得油滴落在O点右侧,距O点的距离为ss1s2at2h。油滴下落时地球对油滴的作用力大小为mg,由牛顿第三定律可知,油滴对地球的作用力大小也是mg。答案:右侧hmg12.如图7所示,在台秤上放半杯水,台秤的示数G50 N,另用挂在支架上的弹簧秤悬挂一边长a10 cm的正方体金属块,金属 块的密度3103 kg/m3。当弹簧秤下的金属块平稳地浸入水中的深度b4 cm时,弹簧秤和台秤的示数分别为多少?(水的密度水103 kg/m3,取g10 m/s2) 图7解析:由于金属块受到向上的浮力作用,弹簧秤的示数减小。浮力的反作用力作用于水,从而使台秤的示数增大。金属块的受力情况如图所示,因金属块静止,根据受力平衡,有:FTGF浮又因Ga3g30 NF浮水gV排水ga2b4 N,故FT30 N4 N26 N,即弹簧秤的示数为26 N,台秤的示数由于浮力的反作用力增加了F4 N,所以台秤的示数为:FNGF54 N。答案:26 N54 N高考资源网w w 高 考 资源 网