第4章第一讲牛顿第一定律

1运动与力牛顿第一定律定律的揭示定律的内容惯性定律的内容作用力和反作用力的特点定律的应用牛顿第三定律牛顿定律的适用范围已知受力求运动已知运动求受力超重与失重牛顿第二定律惯性的定义惯性的表现惯性的量度矢量性瞬时性定律的揭示定律的内容数学表达式F＝ma定律的性质定律的应用第三章运动和力一、学习要求内容要求说明1.牛顿第一定律、惯性2.牛顿第二定律3.牛顿第三定律4.牛顿定律的应用5.超重与失重ⅡⅡⅡⅡⅠ牛顿定律是历年高考重点考查的内容之一.对这部分内容的考查非常灵活，各种题型均可以考查.其中用整体法和隔离法处理牛顿第二定律，牛顿第二定律与静力学、运动学的综合问题，物体平衡条件等都是高考热点；对牛顿第一、第三定律的考查经常以选择题或融合到计算题中的形式呈现，另外，牛顿运动定律在实际中的应用很多，如弹簧问题、传送带问题、相对滑动的系统、传感器问题、超重失重问题，这类试题不仅能考查考生对知识的掌握程度而且还能考查考生从材料、信息中获取有用信息的能力，因此备受命题专家的青睐.二、知识网络2第1讲牛顿第一定律牛顿第三定律一、内容解读学习内容能力要求考向定位1.牛顿第一定律2.牛顿第三定律1.理解力是使物体运动状态发生改变的原因，理解惯性是物质本身的一种属性，其大小只与质量有关.2.了解作用力和反作用力的特点，区分一对相互作用力和一对平衡力.本讲重点是对惯性的理解，作用力和反作用力力的特点，一对相互作用力和一对平衡力的区分，在历年高考中，主要是以选择题的形式加以考查，要求同学们能准确理解概念和规律并能解决生活中的实际问题.二、考点整合考点一牛顿第一定律1.定律内容：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.2.惯性：物体保持原来的匀速直线运动状态或静止状态的性质，叫惯性.惯性是物体的属性.当物体不受力时，表现在保持原有的运动状态上；当物体受外力时，表现在运动状态改变的难易程度上.是物体惯性大小的唯一量度，物体的惯性大小与其受力情况及运动情况无关.3.力是的原因，运动状态的改变是指的变化.4.理想实验：也叫假想实验或思想实验，它是在可靠的实验事实基础上，采用科学的思维来展开的实验，是人们在思想上塑造的理想过程.牛顿第一定律即通过得出的，它不能由实际的实验来验证，故牛顿第一定律是推理定律.[特别提醒]：力不是使物体运动的原因，而是是物体运动状态发生改变的原因，运动状态的改变指速度的改变，速度的改变则必有加速度，故力是使物体产生加速度的原因.惯性是物质的固有属性，其大小由质量唯一决定.答案：匀速直线运动，静止；固有，质量；使物体运动状态发生变化（产生加速度），速度.[例1]关于物体的惯性,下列说法正确的是()A.质量相同的两个物体,在阻力相同的情况下,速度大的不易停下来,所以速度大的物体惯性大B.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.在月球上举重比在地球上容易,所以同一物体在月球上比在地球上惯性小[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、受力的大小与多少、运动状态及所处环境）无关.故B对C、D错.速度大的物体不能很快停下来，是因为从较大的速度变为静止，速度的改变量大，需要较长的时间，并非速度大，惯性大，故A错.[答案]B[方法技巧]本题考查惯性的有关知识，要求我们理解惯性的含义和惯性的大小与哪些因素有关.考点二作用力和反作用力31.定律内容：两个物体之间的作用力和反作用力总是，作用在.2.作用力和反作用力与一对平衡力的区别：作用力与反作用力一对平衡力研究对象作用在两个物体上作用在同一物体上力的性质性质相同性质不一定相同是否同时变化同生、同灭、同增、同减没有必然的对应关系作用效果能否抵消效果不能抵消，不可求合力效果互相抵消，合力为零[特别提醒]作用力和反作用力是相互作用的两个物体之间的力，而平衡力是一个物体受到的两个力，千万不能混为一谈.答案：大小相等，方向相反，同一直线上.[例2]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】由牛顿第三定律知,相互作用的一对力总是大小相等、方向相反、在一条直线上,且分别作用在相互作用的两个物体上.但大小相等、方向相反、分别作用在两个物体上的两个力,不一定是一对作用力和反作用力,A、B、C都是错误的,只有D对.【答案】D【方法技巧】要理解作用力和反作用力是两个物体之间的相互作用力，但大小相等、方向相反、分别作用在两个物体上的两个力,不一定是一对作用力和反作用力.三、高考重点热点题型探究热点1伽利略理想斜面实验[真题1]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（）A．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[剖析]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.[答案]B[名师指引]伽利略理想斜面实验是近几年高考的热点，很多省市都从不同的角度加以考查，要求同学们理解理想斜面实验是在可靠的实验事实基础上，采用科学的思维来展开的实验，它表明了物体的运动不需要力来维持，具有划时代的意义.4新题导练1-1.理想实验有时更能深刻地反映自然规律.如图3-11-3所示，伽利略设想了一个理想实验，其中有一个是经验事实，其余是推论.①减小第二个斜面的倾角，小球在这一斜面上仍然要达到原来的高度②两个对接的斜面，让静止的小球沿—个斜面滚下，小球将滚上另一个斜面③如果没有摩擦，小球将上升到原来释放时的高度④继续减小第二个斜面的倾角，最后使它成为水平面，小球要沿水平面做持续的匀速运动请将上述理想实验的设想步骤按照正确的顺序排列_______（只要填写序号即可）.在上述的设想步骤中，有的属于可靠的事实，有的则是理想化的推论.下列关于事实和推论的分类正确的是()A.①是事实，②③④是推论B.②是事实，①③④是推论C.③是事实，①②④是推论D.④是事实，①②③是推论热点2力和运动的关系[真题2]下列对运动的认识不正确的是（）A．亚里士多德认为物体的自然状态是静止的，只有当它受到力的作用才会运动B．伽利略认为力不是维持物体速度的原因C．牛顿认为力的真正效应总是改变物体的速度，而不仅仅是使之运动D．伽利略根据理想实验推论出，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[剖析]亚里士多德认为没有力作用在物体上，物体就不会运动．伽利略认为力不是维持物体运动的原因，伽利略根据理想实验推论出，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.牛顿认为力是改变物体运动状态的原因，并不是使物体运动的原因.故答案为A.[答案]A[名师指引]本题考查有关对运动认识物理学史，最近几年广东高考至少有一道物理学史的问题，相信以后的广东高考仍会有所考查，同学们复习时应加强对物理学史的了解，避免不必要的失分.[真题3]一汽车在路面情况相同的公路上直线行驶，下面关于车速、惯性、质量和滑行路程的讨论正确的是()A．车速越大，它的惯性越大B．质量越大，它的惯性越大C．车速越大，刹车后滑行的路程越长D．车速越大，刹车后滑行的路程越长，所以惯性越大[剖析]物体的惯性只决定于物体的质量,质量越大,惯性越大.所以B是正确的.刹车后滑行的路程与初速度和路面情况有关，初速度越大,滑行的路程越长，所以C是正确的.[答案]BC[名师指引]本题考查对惯性的认识，要求我们对基本概念的理解一定要透彻，惯性是物质的一种固有属性，其大小由质量唯一决定，而与物体的受力情况和运动情况无关，要区分惯性和惯性现象，要能利用惯性解释有关物理现象.新题导练1．2008年9月25日21时10分，长征二号F运载火箭载着神舟七号载人飞船，载着中华民族冲击太空新高度的梦想，飞上太空,首次实现了太空行走，标志着我国的航天技术又迈图3－11－35上了一个新台阶，关于火箭的发射，下列说法中正确的是（）A.火箭的尾部向外喷气，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，火箭虽然向后喷气，但也无法获得前进的动力D.神舟7号进入运行轨道之后，与地球之间仍然存在一对作用力和反作用力2．一列以速度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3-11-4所示的虚线A点运动到B点，则由此可以判断列车的运行情况是（）A.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，向北转弯答案：1-1.②③①④；B[②是事实，其余都是理想推论]2-1.AD[火箭升空点火，燃料舱的燃料燃烧，燃料舱中的压强急剧增大，使气体高速喷出，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]2-2.B[小球具有惯性,相对于车向前运动，故车在减速，相对于车向北运动，故车向南转弯]针对训练1.锤头松动的时候，把锤柄末端在地面上磕一磕，锤头就牢了，这是利用()A.锤头的惯性B.锤柄的惯性C.地面的惯性D.人手的惯性2.人站在地面上,先将两脚弯曲,再用力蹬地,向上跳离地面.人能跳离地面的原因是()A.人对地面的作用力大于地球对人的作用力B.地面对人的作用力大于人对地面的作用力C.地面对人的作用力大于地球对人的引力D.人除受地面的弹力外,还受到一个向上的力3.传送带把物体由低处匀速运动到高处的过程中，物体与皮带间的作用力和反作用力的对数有：（）A.一对B.两对C.三对D.四对4.下列关于惯性的说法中正确的是（）A.运动速度大的物体，不能很快停下来，是因为速度大时，惯性也大B.静止的火车启动时，速度变化慢，是因为静止的火车惯性大C.乒乓球可以快速抽杀，是因为乒乓球的惯性小的缘故D.物体受到的外力大，则惯性小，受到的外力小，则惯性大5.吊在天花板上的吊扇转动时，它拉天花板的力()A.小于吊扇重力B.等于吊扇重力C.大于吊扇重力D.无法确定6.以卵击石，鸡蛋破碎，下列说法正确的是()A.鸡蛋对石头的力小于石头对鸡蛋的力B.鸡蛋对石头的力大于石头对鸡蛋的力C.鸡蛋对石头的力与石头对鸡蛋的力平衡D.鸡蛋对石头的力与石头对鸡蛋的力性质相同7.关于运动状态的改变，下列说法正确的是（）ABv北图3－11－46A.物体的运动状态改变，则其速度必定改变B.物体的运动状态改变，则其加速度必定发生变化C.物体的运动状态改变，则其运动的方向必定改变D.物体的运动状态改变，则其惯性大小必定改变8.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9.（2007·海南）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；这说明，物体受的力越大，