第三章牛頓運(yùn)動(dòng)定律第1講牛頓第一定律牛頓第三定律,【知識(shí)梳理】知識(shí)點(diǎn)1牛頓第一定律1.牛頓第一定律:(1)內(nèi)容:一切物體總保持_,除非作用在它上面的力迫使它改變這種狀態(tài)。(2)適用條件。宏觀(guān)、_運(yùn)動(dòng)的物體。物體處于慣性參考系中。,勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止,狀態(tài),低速,2.牛頓第一定律的意義:(1)指出了一切物體都有_。(2)指出力不是_物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因,而是_物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因,即產(chǎn)生_的原因。,慣性,維持,改變,加速度,3.慣性:(1)特點(diǎn):慣性是_都具有的性質(zhì),是物體的固有屬性,與物體的運(yùn)動(dòng)情況和受力情況無(wú)關(guān)。(2)表現(xiàn):物體不受外力作用時(shí),有保持靜止或勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的性質(zhì);物體受到外力作用時(shí)其慣性大小表現(xiàn)在運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變的_上。,一切物體,難易程度,知識(shí)點(diǎn)2牛頓第三定律1.牛頓第三定律的內(nèi)容:兩個(gè)物體之間的作用力和反作用力總是_、_,作用在_。2.牛頓第三定律的意義:建立了相互作用物體之間的聯(lián)系,揭示了_的相互依賴(lài)關(guān)系。3.牛頓第三定律的表達(dá)式:_。,大小相等,方向相反,同一條直線(xiàn)上,作用力與反作用力,F=-F,【易錯(cuò)辨析】(1)物體不受外力時(shí)一定處于靜止?fàn)顟B(tài)。()(2)牛頓第一定律是實(shí)驗(yàn)定律。()(3)運(yùn)動(dòng)的物體慣性大,靜止的物體慣性小。(),(4)兩個(gè)大小相等、方向相反、作用在同一直線(xiàn)上的力一定是相互作用力。()(5)作用力與反作用力的關(guān)系不隨運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的變化而變化。()(6)人走在松軟土地上下陷時(shí),人對(duì)地面的壓力大于地面對(duì)人的支持力。(),提示:(1)。物體不受外力時(shí)處于平衡狀態(tài)(勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài))。(2)。牛頓第一定律是在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上加以推理歸納總結(jié)得出的,不是實(shí)驗(yàn)定律。(3)。慣性大小的唯一量度是質(zhì)量。,(4)。兩個(gè)大小相等、方向相反,作用在同一直線(xiàn)上的力也可能是一對(duì)平衡力。(5)。作用力與反作用力始終大小相等、方向相反,與物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無(wú)關(guān)。(6)。人對(duì)地面的壓力和地面對(duì)人的支持力是一對(duì)作用力和反作用力,大小相等。,考點(diǎn)1對(duì)牛頓第一定律的理解【核心要素精講】1.慣性的兩種表現(xiàn)形式:(1)物體的慣性總是以保持“原狀”或反抗“改變”兩種形式表現(xiàn)出來(lái)。,(2)物體在不受外力或所受的合外力為零時(shí),慣性表現(xiàn)為使物體保持原來(lái)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)(靜止或勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng))。,2.牛頓第一定律與牛頓第二定律的關(guān)系:(1)牛頓第一定律不是實(shí)驗(yàn)定律,它是以伽利略的“理想實(shí)驗(yàn)”為基礎(chǔ),經(jīng)過(guò)科學(xué)抽象、歸納推理而總結(jié)出來(lái)的;牛頓第二定律是通過(guò)探究加速度與力和質(zhì)量的關(guān)系得出的實(shí)驗(yàn)定律。,(2)牛頓第一定律不是牛頓第二定律的特例,而是不受任何外力的理想情況,在此基礎(chǔ)上,牛頓第二定律定量地指出了力和運(yùn)動(dòng)的聯(lián)系:F=ma。,【高考命題探究】【典例1】(多選)小華坐在一列正在行駛的火車(chē)車(chē)廂里,突然看到原來(lái)靜止在水平桌面上的小球向后滾動(dòng),假設(shè)桌面是光滑的,則下列說(shuō)法正確的是()世紀(jì)金榜導(dǎo)學(xué)號(hào)42722051,A.小球在水平方向受到了向后的力使它向后運(yùn)動(dòng)B.小球所受的合力為0,以地面為參考系,小球的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)并沒(méi)有改變C.火車(chē)一定是在向前加速D.以火車(chē)為參考系,此時(shí)牛頓第一定律已經(jīng)不能適用,【解析】選B、C、D。小球因?yàn)橛袘T性,要保持原來(lái)的勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)狀態(tài),若突然看到原來(lái)靜止在水平桌面上的小球向后滾動(dòng),是小球相對(duì)于火車(chē)向后運(yùn)動(dòng),說(shuō)明火車(chē)正在向前做加速運(yùn)動(dòng),小球在水平方向并不受力的作用,故A錯(cuò)誤,C正確;小球在水平方向并不受力的作用,小球所受的合力為0,以地面為參考系,小球的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)并沒(méi)有改變,故B正確;牛頓運(yùn)動(dòng)定律適用于慣性參考系,此時(shí),火車(chē)做加速運(yùn)動(dòng),不再是慣性參考系,所以牛頓第一定律已經(jīng)不再適用,故D正確。,【感悟提高】(1)特點(diǎn):本題考查對(duì)慣性及牛頓第一定律的理解。(2)方法:解答本題用到了受力分析和參考系的選擇。分析小球水平方向的受力和運(yùn)動(dòng)情況,以_為參考系,分析火車(chē)的運(yùn)動(dòng)情況,從小球具有_切入。,地面,慣性,(3)拓展:若火車(chē)緊急剎車(chē)時(shí),小球由于_,保持原來(lái)的_不變,小華會(huì)看到原來(lái)靜止在水平桌面上的小球_滾動(dòng)。,慣性,運(yùn)動(dòng)狀態(tài),向前,【強(qiáng)化訓(xùn)練】(多選)(2017濰坊模擬)早期的物理學(xué)家關(guān)于慣性的說(shuō)法正確的是世紀(jì)金榜導(dǎo)學(xué)號(hào)42722052()A.物體抵抗運(yùn)動(dòng)狀態(tài)變化的性質(zhì)B.沒(méi)有力的作用,物體只能處于靜止?fàn)顟B(tài)C.行星在圓周軌道保持勻速率運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)是慣性D.運(yùn)動(dòng)的物體如果沒(méi)有受到力的作用,將以原來(lái)的速度沿一直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)下去,【解析】選A、D。任何物體都有保持原來(lái)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的性質(zhì),所以物體抵抗運(yùn)動(dòng)狀態(tài)變化的性質(zhì)是慣性,故A正確;沒(méi)有力作用,物體可以做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),故B錯(cuò)誤;慣性是保持原來(lái)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的性質(zhì),圓周運(yùn)動(dòng)速度是改變的,故C錯(cuò)誤;運(yùn)動(dòng)的物體在不受力時(shí),將保持勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),故D正確。,【加固訓(xùn)練】1.下列說(shuō)法正確的是()A.在高速公路上高速行駛的轎車(chē)的慣性比靜止在貨運(yùn)場(chǎng)的集裝箱貨車(chē)的慣性大B.牛頓第一定律可以用實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證,C.在粗糙水平面上滾動(dòng)的小球最后會(huì)停下來(lái)是因?yàn)樾∏虻膽T性逐漸變?yōu)榱鉊.物體的速度逐漸增大同時(shí)加速度逐漸減小是有可能的,【解析】選D。慣性是物體的固有屬性,質(zhì)量是其唯一量度,A、C錯(cuò)誤;牛頓第一定律是牛頓在伽利略實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,加上理想化的推理得出的規(guī)律,不能用實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證,B錯(cuò)誤;物體可以做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng),D正確。,2.關(guān)于牛頓第一定律,下列說(shuō)法中正確的是()A.它表明了力是維持物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因B.它表明了物體具有保持原有運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的性質(zhì)C.它表明了改變物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)并不需要力D.由于現(xiàn)實(shí)世界不存在牛頓第一定律所描述的物理過(guò)程,所以牛頓第一定律沒(méi)有用處,【解析】選B。牛頓第一定律揭示運(yùn)動(dòng)和力的關(guān)系:力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因,而不是維持物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因,故選項(xiàng)B正確。,考點(diǎn)2牛頓第三定律的理解與應(yīng)用【核心要素精講】1.相互作用力的特點(diǎn):“三同、三異、三無(wú)關(guān)”:,2.一對(duì)平衡力與作用力、反作用力的比較:,【自思自悟】(1)一對(duì)作用力與反作用力有哪些特點(diǎn)?(2)一對(duì)平衡力與作用力和反作用力有哪些異同點(diǎn)?區(qū)分的重點(diǎn)是什么?,【高考命題探究】【典例2】(多選)(2017中山模擬)2015年12月29日0時(shí)04分,中國(guó)在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心用“長(zhǎng)征三號(hào)乙”運(yùn)載火箭成功發(fā)射“高分四號(hào)”衛(wèi)星,利用長(zhǎng)期駐留固定區(qū)域上空的優(yōu)勢(shì),能高時(shí)效地實(shí)現(xiàn)地球靜止軌道50米分辨率可見(jiàn)光、400米分辨率中波紅外感數(shù)據(jù)獲取,這是目前國(guó)內(nèi)地球靜止軌道遙感衛(wèi)星最高水平,在國(guó)際上也處于先進(jìn)行列。關(guān)于這次衛(wèi)星與火箭上天的情形敘述正確的是世紀(jì)金榜導(dǎo)學(xué)號(hào)42722053(),A.火箭尾部向下噴氣,噴出的氣體對(duì)火箭產(chǎn)生一個(gè)反作用力,從而讓火箭獲得了向上的推力B.火箭尾部噴出的氣體對(duì)空氣產(chǎn)生一個(gè)作用力,空氣的反作用力使火箭獲得飛行的動(dòng)力C.火箭飛出大氣層后,由于沒(méi)有了空氣,火箭雖然向后噴氣,但也無(wú)法獲得前進(jìn)的動(dòng)力D.衛(wèi)星進(jìn)入運(yùn)行軌道之后,與地球之間仍然存在一對(duì)作用力與反作用力,【解析】選A、D?；鸺膊肯蛳聡姎?噴出的氣體對(duì)火箭產(chǎn)生一個(gè)反作用力,從而讓火箭獲得了向上的推力,故A正確,B錯(cuò)誤;火箭飛出大氣層后,雖然沒(méi)有了空氣,火箭仍然向后噴氣,噴出的氣體對(duì)火箭產(chǎn)生一個(gè)反作用力,從而讓火箭獲得了向上的推力,故C錯(cuò)誤;衛(wèi)星進(jìn)入運(yùn)行軌道之后,與地球之間仍然存在一對(duì)作用力與反作用力,即地球?qū)πl(wèi)星的引力和衛(wèi)星對(duì)地球的引力,故D正確。,【強(qiáng)化訓(xùn)練】某人用繩子將一桶水從井內(nèi)向上提的過(guò)程中,不計(jì)繩子的重力,以下說(shuō)法正確的是()A.只有在桶勻速上升過(guò)程中,繩子對(duì)桶的拉力才等于桶對(duì)繩子的拉力B.桶加速上升的過(guò)程中,繩子對(duì)桶的拉力大于桶對(duì)繩子的拉力,C.桶加速上升的過(guò)程中,繩子對(duì)桶的拉力等于桶對(duì)繩子的拉力D.桶減速向上運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中,繩子對(duì)桶的拉力小于桶對(duì)繩子的拉力,【解析】選C。繩子對(duì)桶的拉力和桶對(duì)繩子的拉力是一對(duì)作用力與反作用力,總是大小相等,與桶的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無(wú)關(guān),A、B、D均錯(cuò)誤,C項(xiàng)正確。,【加固訓(xùn)練】如圖所示,甲、乙兩同學(xué)做掰手腕游戲,甲同學(xué)“掰倒”乙同學(xué)時(shí),下列說(shuō)法正確的是()A.甲對(duì)乙的力大于乙對(duì)甲的力B.甲對(duì)乙的力小于乙對(duì)甲的力C.甲對(duì)乙的力和乙對(duì)甲的力始終大小相等D.甲對(duì)乙的力和乙對(duì)甲的力是一對(duì)平衡力,【解析】選C。甲對(duì)乙的作用力和乙對(duì)甲的作用力是一對(duì)作用力與反作用力,大小相等,方向相反,所以無(wú)論誰(shuí)勝誰(shuí)負(fù),甲對(duì)乙的作用力大小等于乙對(duì)甲的作用力大小,故C正確,A、B、D錯(cuò)誤。,“轉(zhuǎn)移研究對(duì)象法”的應(yīng)用1.應(yīng)用原則:在研究某些力學(xué)問(wèn)題時(shí),如果不能直接求解物體受到的某個(gè)力,可先求它的反作用力。例如,要求物體對(duì)地面的壓力可先求地面對(duì)物體的支持力。2.選取用途:利用牛頓第三定律轉(zhuǎn)換研究對(duì)象,可以使我們對(duì)問(wèn)題的分析思路更靈活、更寬闊。,【示例】如圖所示,物體A、B質(zhì)量分別是5kg和12kg,不計(jì)滑輪與繩間摩擦及繩的重力,整個(gè)系統(tǒng)靜止。(g取10m/s2)求:世紀(jì)金榜導(dǎo)學(xué)號(hào)42722054,(1)地面對(duì)B的摩擦力的大小。(2)物體B對(duì)地面的壓力。(sin53=0.8,cos53=0.6),【方法導(dǎo)入】該問(wèn)題第二問(wèn)求解物體B對(duì)地面壓力,通常以物體A和B為研究對(duì)象,分別受力分析,列方程求得地面對(duì)B的支持力,再根據(jù)牛頓第三定律求得物體B對(duì)地面的壓力。還可以對(duì)A和B組成的整體為研究對(duì)象,結(jié)合隔離法受力分析列方程求解。對(duì)此題用第二種方法稍微繁瑣。,【解析】(1)由于A(yíng)處于平衡狀態(tài),受力分析可知,繩子上的拉力:FT=mAg對(duì)物體B受力分析,如圖所示,由于B靜止,則有:水平方向:FTcos53=f由兩式得,地面對(duì)B的摩擦力f=30N,(2)對(duì)物體B,在豎直方向分析,有:mBg=FTsin53+FN代入數(shù)據(jù)解得:FN=80N由牛頓第三定律可知,FN=-FN,故物體B對(duì)地面的壓力大小為80N,方向豎直向下答案:(1)30N(2)80N,方向豎直向下,【對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練】1.(2017馬鞍山模擬)如圖所示為雜技“頂竿”表演,一人站在地上,肩上扛一質(zhì)量為M的豎直竿,竿上有一質(zhì)量為m的人可以看成質(zhì)點(diǎn),當(dāng)此人沿著豎直竿以加速度a加速下滑時(shí),竿對(duì)地面上的人的壓力大小為(),A.(M+m)g+maB.(M+m)g-maC.(M+m)gD.(M-m)g,【解析】選B。對(duì)竿上的人分析,根據(jù)牛頓第二定律得:mg-f=ma,解得:f=mg-ma,則由牛頓第三定律知人對(duì)竿的摩擦力為:f=f=mg-ma,對(duì)竿分析,根據(jù)共點(diǎn)力平衡得:N=Mg+f=(M+m)g-ma。由牛頓第三定律得竿對(duì)地面上的人的壓力大小為(M+m)g-ma,故B正確,A、C、D錯(cuò)誤。,2.(2017武漢模擬)如圖,長(zhǎng)木板靜止在水平桌面上,質(zhì)量為m的木塊在木板上水平向左滑行,木板的