1、专题三牛顿运动定律考纲考点要求热点考向1.牛顿运动定律、牛顿定律的应用1.应用牛顿运动定律解题是历年高考的重点和热点,不仅在力学中而且在电磁学、热学中都有涉及2.高考考查牛顿运动定律只有两种情况:已知受力求运动和已知运动求受力,对于在运动中两物体追及问题和一个物体两次不同受力情况、两次不同运动情况以及正交方向上一个物体受力变化的题目仍应予以重视3.牛顿运动定律在圆周运动中的应用是每年必考的内容,弹簧和实验问题这几年有所侧重,连接体问题亦受高考命题专家的青睐4.牛顿运动定律在生活、生产实践中有很多具体的应用,命题中以与现代高科技发展联系紧密的航天技术、人造地球卫星的发射与运行等社会热点为背景的题
2、目.2.超重和失重3.实验:验证牛顿运动定律第 1 讲 牛顿第一定律 牛顿第三定律 考点 1 牛顿第一定律匀速直线运动1牛顿第一定律:一切物体总保持_状态或_状态,直到有外力迫使它改变这种状态为止静止2对牛顿第一定律的理解(1)牛顿第一定律是通过理想斜面实验得出的,不能由实际实验来验证(2)牛顿第一定律是一条自然规律,也叫_定律它也可以用于物体在某个方向上的运动,即物体在某个方向不受外力或受到合外力为零,则在这个方向上保持原来的运动状态(3)牛顿第一定律是牛顿第二定律的基础,不能简单地认为它是牛顿第二定律不受外力时的特例,因为它是不受任何外力的理想化定律惯性(4)牛顿第一定律指出物体运动并不需
3、要力来维持力是改变物体运动的原因3惯性及对惯性的理解(1)惯性是指物体总有保持自己原来状态(速度)的本性,不能克服和避免(2)惯性是物体的固有属性,惯性与物体的运动状态无关,与是否受力无关,只与物体的_有关质量(3)物体的惯性大小是描述物体保持原来状态的本领强弱,物体惯性大,保持原来的运动状态的本领强,物体的运动状态难改变(4)惯性不是力,惯性是物体保持匀速直线运动状态或静止状态的性质1(双选)关于牛顿第一定律的下列说法中,正确的是()A牛顿第一定律是实验定律BDB牛顿第一定律说明力是改变物体运动状态的原因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解析:牛顿第一定律是理想实验中的
4、结论,而自然界中不 受力的物体是不存在的惯性是物体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 2(单选)关于物体的惯性,下列说法正确的是()A惯性就是惯性定律BB质量相同的物体,惯性相同C推动地面上静止的物体比保持这个物体匀速运动时所需的力大,所以静止的物体惯性大D月球上的物体没有惯性解析:惯性是物体的固有属性,惯性仅由物体的质量大小 决定,与外界因素(受力与否、受力的大小、运动状态及所处环 境)无关故 B 对,C、D 错惯性是物体的固有属性,而惯性 定律则反映的是物体在一定条件下的运动定律,两者不能混为 一谈故 A 错3(单选)某人用力推原
5、来静止在水平面上的小车,使小车开始运动,此后改用较小的力就可以维持小车做匀速直线运动,可见()CA力是使物体产生运动的原因B力是维持物体运动速度的原因C力是使物体速度发生改变的原因D力是使物体惯性改变的原因考点 2 牛顿第三定律1牛顿第三定律大小相等方向相反(1)内容:两个物体之间的作用力和反作用力总是_、_、作用在_同一条直线上(2)表达式:F 反F.(3)牛顿第三定律的适用性:不仅适用于静止的物体之间,也适用于相对运动的物体之间,这种关系与作用力的性质、物体质量的大小、作用方式、物体的运动状态及参考系的选择均无关2正确理解牛顿第三定律(1)作用力与反作用力总是成对出现,同时产生,同时变化,
6、同时消失(2)作用力和反作用力在两个不同的物体上,各产生其效果,永远不会抵消(3)作用力和反作用力是同一性质的力定律内容可归纳为:同时、同性、异物、等值、反向、共线比较项目一对平衡力一对作用力与反作用力不同点两个力作用在_物体上两个力分别作用在_物体上可以求合力,且合力一定为零不可以求合力两个力的性质_相同两个力的性质_相同两个力共同作用的效果是使物体平衡,物体一定处于平衡状态两个力的效果分别表现在相互作用的两个物体上,两物体不一定处于平衡状态一个力的产生、变化、消失不一定影响另一个力两个力一定同时产生、同时变化、同时消失共同点大小_,方向_,作用在一条直线上同一两个不同不一定一定相等相反3区
7、分一对作用力和反作用力与一对平衡力4.一对作用力和反作用力的冲量和功一对作用力和反作用力在同一个过程中(同一段时间或同一段位移)的总冲量一定为零,但做的总功可能为零、可能为正、也可能为负这是因为作用力和反作用力的作用时间一定是相同的,而位移大小、方向都可能是不同的4(单选)下列说法正确的是()DA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、
8、哪一个力是反作用力是任意的解析:仅满足等值、反向、异体的两个力不一定就是作用 力与反作用力,它们还必须是物体的相互作用力,所以 A、C错;作用力与反作用力应分别作用在两个物体上,B 错5(单选)物体静止在斜面上,以下几种分析中正确的是()A物体受到的静摩擦力的反作用力是重力沿斜面的分力B物体所受重力沿垂直于斜面的分力就是物体对斜面的压力DC物体所受重力的反作用力就是斜面对它的静摩擦力和支持力这两个力的合力D物体受到的支持力的反作用力,就是物体对斜面的压力解析:物体受到的静摩擦力的反作用力是物体对斜面的静 摩擦力,A 错物体对斜面的压力在数值上等于物体所受重力 沿垂直于斜面的分力,B 错物体所受
9、的重力的反作用力是物 体对地球的吸引力,C 错6(单选)人走路时,人和地球间的作用力和反作用力的对数有()CA一对C三对B二对D四对解析:人走路时受到三个力的作用即重力、地面的支持力 和地面对人的摩擦力,力的作用总是相互的,这三个力的反作 用力分别是人对地球的吸引作用,人对地面的压力和人对地面 的摩擦力,所以人走路时与地球间有三对作用力和反作用力,选 C.7(单选)(2010 年湛江一模)如图 311 所示,放在水平面上的物体受到一个水平向右的拉力 F 作用处于静止状态,下列说法中正确的是()D图 311A物体对水平面的压力就是物体的重力B拉力 F 和水平面对物体的摩擦力是一对作用力和反作用力
10、C物体受到四对平衡力的作用D物体受到的合外力为零解析:因压力是弹力,而弹力与重力是性质不同的力,故 A 错;拉力 F 和水平面对物体的摩擦力作用于同一物体,且物 体处于静止状态,故这两个力是一对平衡力,B 错;物体受到 两对平衡力的作用,一对是重力和支持力,另一对是拉力 F 和水平面对物体的摩擦力,C 错;选项 D 正确热点 1 伽利略理想斜面实验【例 1】(单选)(2008 年广东卷)伽利略在著名的斜面实验中,让小球分别沿倾角不同、阻力很小的斜面从静止开始滚下,他通过实验观察和逻辑推理,得到的正确结论有()BA倾角一定时,小球在斜面上的位移与时间成正比B倾角一定时,小球在斜面上的速度与时间成
11、正比C斜面长度一定时,小球从顶端滚到底端时的速度与倾角无关D斜面长度一定时,小球从顶端滚到底端所需的时间与倾角无关解析:倾角一定时,小球在斜面上的位移与时间的平方成 正比,在斜面上的速度与时间成正比,故选项 A 错误,选项B正确斜面长度一定时,小球从顶端滚到底端时的速度与倾角 有关,从顶端滚到底端所需时间与倾角有关,故选项 C、D 错误由于物理教材中对牛顿第一定律的讲解,着重于物理学史中的伽利略理想斜面实验,故对牛顿第一定律的考察往往集中在斜面实验上实验方法为理想实验法,实验思路为:实验推理推理推理.也就是说伽利略理想斜面实验最终的结论是推理出来的,无法通过实验验证1(单选)(2010 年广东
12、六校联考)关于物理学的研究方法,以下说法错误的是()DA在用实验探究加速度、力和质量三者之间关系时,应用了控制变量法B卡文迪许在利用扭秤实验测量万有引力常量时,应用了放大法C用质点代替有形的物体,应用的是理想模型法D伽利略在利用理想实验探究力和运动关系时,应用的是实验归纳法解析:伽利略的理想斜面实验的思维过程是个演绎推理的 过程,因为四条结论只有第一条是现实的,其余的都是现实中 不可能存在的,是科学的逻辑推理的方法,而不是实验归纳法,故 D 错热点 2 力和运动的关系【例2】(单选)(2010 年华师附中模拟)下列说法正确的是()DA运动得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
13、大B同一物体,放在地球上比放在月球上的惯性大C马能够把车拉动,是因为马拉车的力大于车拉马的力D跳高运动员从地面上跳起时,地面给运动员的支持力大于运动员受到的重力解析:惯性是物体的固有属性,一切物体都具有惯性,惯 性只与物体质量有关,与物体的运动状态及受力情况均无关,故 A、B 错;根据牛顿第三定律,马拉车的力与车拉马的力大 小始终相等,故 C 错;跳高运动员要从地面跳起,必须具有竖 直向上的加速度,所以地面给运动员的支持力必须大于运动员 的重力,D 对2(单选)(2011 年东莞五校第二次联考)下列说法正确的是()DA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
14、上不同的位置受到重力不同,所以它的惯性也随位置的变化而变化C一个小球竖直上抛,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易错点:牛顿第三定律的应用 【例1】(双选)甲、乙两人手拉手玩拔河游戏,结果甲胜乙败,则有()CDA甲、乙受到地面的摩擦力大小相同,方向相反B甲对乙的拉力大于乙对甲的拉力C甲、乙受到的拉力大小相同D地面对甲的摩擦力大于对乙的摩擦力错解分析:因为甲胜乙,所以甲对乙的拉力比乙对甲的拉力大故错选 AB.产生上述错解原因是学生凭主观想像,而不是按物理规律分析问题按照物理规律我们知道物体的运动状态不是
15、由哪一个力决定的而是由合外力决定的甲胜乙是因为甲受合外力对甲作用的结果甲、乙两人之间的拉力根据牛顿第三定律可知是相互作用力,甲、乙二人拉力一样大正确解析:甲、乙两人相互之间的拉力是相互作用力,根 据牛顿第三定律,大小相等,方向相反,作用在甲、乙两人身 上,故选 CD.生活中有一些感觉不总是正确的,不能把生活中的经验、感觉当成规律来用,要运用物理规律来解决问题1(双选)汽车拉着拖车在水平道路上沿直线加速行驶,根据牛顿运动定律可知()BCA汽车拉拖车的力大于拖车拉汽车的力B汽车拉拖车的力等于拖车拉汽车的力C汽车拉拖车的力大于拖车受到的阻力D汽车拉拖车的力等于拖车受到的阻力2(单选)(广东五校 2011 届高三联考)一物体受到轻绳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()DA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,绳拉物体的力大于物体拉绳的力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相等解析:绳拉物体的力与物体拉绳的力是一对作用力与反作用力,总是大小相等、方向相反,与物体的运动状态无关