第三章運動和力的關(guān)系

第11課時牛頓第一定律牛頓第二定律

；考點一牛頓第一定律............................................................2

:一、牛頓第一定律................................................................2

11.內(nèi)容：.........................................................................2

!2.理想實驗：.....................................................................2

I3.物理意義.......................................................................2

i二、慣性.........................................................................2

j1.定義：.........................................................................2

?2.慣性大小的量度.................................................................2

I3.對慣性的理解...................................................................3

j考點二牛頓第二定律............................................................4

門.內(nèi)容：.........................................................................4

12.表達(dá)式：.......................................................................4

口.對牛頓第二定律的理解...........................................................4

4.加速度兩個表達(dá)式的對比理解....................................................4

!考點三超重和失重問題..........................................................6

i考點四單位制..................................................................8

，:L.單位制：.......................................................................8

[2.基本單位：.....................................................................8

卜.導(dǎo)出單位：.....................................................................8

產(chǎn)國際單位制的基本單位........................................................8

【限時訓(xùn)練】（限時：40分鐘）....................................................9

【考情分析?探規(guī)律】

知識點年份涉及試卷及題號

2022浙江6月選考T2

慣性

2023浙江6月選考T2

考

情2022浙江6月選考T19

牛頓第二定律與直線運

分

動2024貴州卷T1、重慶卷T2、遼寧卷T7

析

2023浙江1月選考T5、北京卷T6、湖南卷T10

牛頓第二定律的應(yīng)用2024湖南卷T3、安徽卷T4、T6、廣東卷T14、

海南卷T1、全國甲卷T5、T22、北京卷T10、

新課標(biāo)卷T25、全國甲卷T19、全國乙卷T14

試跳水、蹦床、蹦極、火箭發(fā)射、無人機(jī)、跳傘運動、電梯內(nèi)

生活實踐類

題的超重及失重

情傳送帶模型，板塊模型，探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系，測

學(xué)習(xí)探究類

境量動摩擦因數(shù)

【知識梳理】

考點一牛頓第一定律

一、牛頓第一定律

1.內(nèi)容：

一切物體總保持或,除非作用在它上面的力迫使它改變這種

狀態(tài)。

2.理想實驗：

它是在經(jīng)驗事實基礎(chǔ)上采用科學(xué)的抽象思維來展開的實驗，是人們在思想上塑造的理想

過程。牛頓第一定律是通過理想斜面實驗得出的，它—(填“不能”或“可以”)由實

際的實驗來驗證。

3.物理意義

(1)揭示了物體在不受外力或所受合外力為零時的運動規(guī)律。

(2)提出了一切物體都具有—，即物體維持其原有運動狀態(tài)的特性。

(3)揭示了力與運動的關(guān)系，說明力不是的原因，而是改變物體運動狀

態(tài)的原因。

注意：運動狀態(tài)的改變指速度的改變，速度改變則必有加速度，故力是物體產(chǎn)生加速度

的原因。

二、慣性

1.定義:

物體保持原來或的性質(zhì)叫作慣性。

2.慣性大小的量度

—是物體慣性大小的唯一量度。物體的質(zhì)量越大，慣性；物體的質(zhì)量越小，慣性

3.對慣性的理解

(1)慣性是物體的固有屬性，一切物體都具有慣性。

(2)物體慣性的大小只取決于物體的—，與物體的受力情況、速度大小及所處位置―0

(3)物體慣性表現(xiàn)形式：

①形式一：“保持原狀”。物體不受外力或所受的合外力為零時，慣性表現(xiàn)為物體保持

勻速直線運動狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)。

②形式二：“反抗改變”。物體受到外力且合外力不為零時，慣性表現(xiàn)為物體運動狀態(tài)

改變的難易程度。慣性越大，物體的運動狀態(tài)越難改變。

I【典例】L關(guān)于伽利略設(shè)計的如圖所示的斜面實驗，下列說法正確的是()

|A.通過實驗研究，伽利略總結(jié)得出了慣性定律

*B.伽利略認(rèn)為物體一旦具有某一速度，如果它不受力，它將以這一速度永遠(yuǎn)運動下

|去

:C.圖中完全沒有摩擦阻力的斜面是實際存在的，實驗可實際完成

!D.圖中的實驗為“理想實驗”，通過邏輯推理得出物體的運動需要力來維持

【典例】2.(多選)如圖，圓柱形玻璃容器內(nèi)裝滿液體靜置于水平面上，容器中有a、b、

%三個不同材質(zhì)的物塊，物塊a、c均對容器壁有壓力，物塊b懸浮于容器內(nèi)的液體中,

!忽略a、c與容器壁間的摩擦?，F(xiàn)給容器施加一個水平向右的恒力，使容器向右做勻加

I速直線運動。下列說法正確的是()

IA.三個物塊將保持圖中位置不變,與容器一起向右加速運動

iB.物塊a將相對于容器向左運動,

最終與容器右側(cè)壁相互擠壓

IC.物塊b將相對于容器保持靜止,

與容器一起做勻加速運動

iD.物塊c將相對于容器向右運動,最終與容器右側(cè)壁相互擠壓

考點二牛頓第二定律

1.內(nèi)容：

物體加速度的大小跟它受到的作用力成,跟它的質(zhì)量成,加速度的方向跟作用

力的方向O

2.表達(dá)式：

3.對牛頓第二定律的理解

，矢量性）——與尸方向相同）

4瞬時性|——一|a與F對應(yīng)同一時刻1

4因果性）~逝是產(chǎn)生a的原因）

/[a、F、.對應(yīng)同一物體]

4同一性卜---------------------------------

六一L[a、F、m統(tǒng)一使用國際單位制單位）

隹■｛獨立性1體一個力都可以產(chǎn)生各自的加施更

只適用于宏觀、低速運動的物體.

不適用于微觀、高速運動的粒子

4局限性卜

物體的加速度必須是相對慣性系

而言的

4.加速度兩個表達(dá)式的對比理解

（1）。=辭是加速度的定義式，。與△“、加無必然聯(lián)系；

（2）a=±是加速度的決定式，。的大小由合外力9和質(zhì)量機(jī)決定，且b，工

mm

【小試牛刀】

【典例】1.如圖所示，豎直輕彈簧下端固定在水平面上，一小球從彈簧正上方某一高

度處由靜止開始自由下落，接觸彈簧后把彈簧壓縮到一定程度（在彈性限度內(nèi)），不計

空氣阻力。貝U（）

O

；A.從接觸彈簧到運動至最低點的過程中，小球的加速度不斷增大

m函血瓶iijif也新「晶麗li初）而■雨康^祐I藏獷'

\C.從接觸彈簧到運動至最低點的過程中，小球的機(jī)械能守恒

!D.小球在最低點時所受的彈力大小等于其所受的重力大小

【典例】2.（2022?全國乙卷-15）如圖，一不可伸長輕繩兩端各連接一質(zhì)量為加的小球,

I初始時整個系統(tǒng)靜置于光滑水平桌面上，兩球間的距離等于繩長心一大小為尸的

［水平恒力作用在輕繩的中點，方向與兩球連線垂直。當(dāng)兩球運動至二者相距|工時，

?它們加速度的大小均為（）

【典例】3.（2024,湖南卷，3）如圖，質(zhì)量分別為4加、3〃?、2m、機(jī)的四個小球/、B、C、

D,通過細(xì)線或輕彈簧互相連接，懸掛于O點，處于靜止?fàn)顟B(tài)，重力加速度為g。若

將8、C間的細(xì)線剪斷，則剪斷瞬間8和C的加速度大小分別為（）

6D

A.g，1.5gB.2g,1.5g

C.2g,0.5gD.g，0.5g

【變式訓(xùn)練】若【典例】5中小球C、。間是用細(xì)線連接的，剪斷B、C間細(xì)線瞬間,

求小球C的加速度大小及C、D間細(xì)線拉力大??？

j【解題技巧】求解瞬時加速度問題的一般思路

@一分析原狀態(tài)下物體的受力情況，帶出各力大小。

燒斷細(xì)線、剪斷物體若處于平衡狀態(tài)，則利

彈簧、抽出木板、用平衡條件；若處于加速狀

、撤去某個力等」1態(tài)，則利用牛頓第二定律

②一分析當(dāng)狀態(tài)變化時，哪些力變化，哪些力不變，

一哪些力消失。

撤去物體接觸面上產(chǎn)生的彈力會立即消失

③一求物體在狀態(tài)變化后所受的合力，利用牛頓第

二定律，求出瞬時加速度。

考點三超重和失重問題

超重、失重和完全失重的對比

名稱超重失重完全失重

物體豎直向下的加

產(chǎn)生條件物體的加速度____物體的加速度____

速度等于—

對應(yīng)運自由落體運動、豎直

—上升或—下降—下降或—上升

動情境上拋運動等

F—mg—mamg—F=mamg—F=mg

原理

F=_____F—_____F—_

(1)發(fā)生超重或失重現(xiàn)象時，物體所受的重力沒有變化，只是壓力(或拉力)

變大或變小了。

說明

(2)在完全失重的狀態(tài)下，一切由重力產(chǎn)生的物理現(xiàn)象都會完全消失，如天

平失效、浸在水中的物體不再受浮力作用、液柱不再產(chǎn)生壓強(qiáng)等。

i【小試牛刀】

【典例】1.（2025?山東省實驗中學(xué)第一次診斷）某人站在力的傳感器（連著計算機(jī)）上完

成下蹲、起立動作，計算機(jī)屏幕上顯示出力的傳感器示數(shù)歹隨時間，變化的情況如

圖所示，g取lOm"。下列說法正確的是（）

A.該人下蹲時間約為0.5s

B.下蹲過程該人一直處于失重狀態(tài)

C.起立過程該人一直處于超重狀態(tài)

D.該人下蹲過程的最大加速度約為6m/s2

【典例】2.（2024?全國甲卷22）學(xué)生小組為了探究超重和失重現(xiàn)象，將彈簧測力計掛

在電梯內(nèi)，測力計下端掛一物體。已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣却笮?.8m/s2。

（1）電梯靜止時測力計示數(shù)如圖所示，讀數(shù)為N（結(jié)果保留1位小數(shù)）；

（2）電梯上行時，一段時間內(nèi)測力計的示數(shù)為4.5N,則此段時間內(nèi)物體處于

（填“超重”或“失重”）狀態(tài)，電梯加速度大小為m/s2（結(jié)果保留1位小

數(shù)）。

【解題技巧】判斷超重和失重的方法

1.從受力的角度判斷

；當(dāng)?shù)Z而蔻面面痂7晟芟殍蘇天于薊后,麗通通求焉:示輻另留:礪標(biāo)］

!處于失重狀態(tài)；等于零時，物體處于完全失重狀態(tài)。!

!2.從加速度的角度判斷

!當(dāng)物體具有向上的（分）加速度時，物體處于超重狀態(tài)；具有向下的（分）加速度時，物體

'處于失重狀態(tài)；向下的加速度等于重力加速度時，物體處于完全失重狀態(tài)。

考點四單位制

1.單位制：

—單位和一單位一起組成了單位制。

2.基本單位：

基本量的單位。國際單位制中基本量共七個，其中力學(xué)有三個，是

基本單位分別是_、、_。

3.導(dǎo)出單位：

由基本量根據(jù)—推導(dǎo)出來的其他物理量的單位。

4.國際單位制的基本單位

物理量名稱物理量符號單位名稱單位符號

長度/米m

質(zhì)量m千克（公斤）kg

時間t秒s

電流I安［培］A

熱力學(xué)溫度T開［爾文］K

物質(zhì)的量",(v)摩［爾］mol

發(fā)光強(qiáng)度I，(4)坎［德拉］cd

不曲胡】

:謹(jǐn)麗一丘2礪謗蜀話嬴:遍訪:年行礪而斫祈瑞而］

I若兩段長度分別為A/i和刨2、電流大小分別為71和h的平行直導(dǎo)線間距為r時，相互!

I作用力的大小可以表示為AF=T段。比【典例】系數(shù)上的單位是（）

IrI

；A.kg-m/（s2-A）B.kg-m/（s2-A2）

jC.kg,m2/（s3-A）D.kgm2/（s3-A3）

【限時訓(xùn)練】（限時：40分鐘）

【基礎(chǔ)必刷題】1?7題每小題5分，共35分

1.（多選）（2023?山東泰安市期中）關(guān)于牛頓第一定律，下列說法中正確的是（）

A.物體的運動狀態(tài)改變時，一定受到了外力的作用

B.作用在物體上的力消失后，物體保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運動狀態(tài)

C.牛頓第一定律是在伽利略“理想實驗”的基礎(chǔ)上總結(jié)出來的

D.牛頓第一定律表明，物體只有在靜止或做勻速直線運動時才具有慣性

2.（多選）一重物固定在光滑動滑輪上，繩子穿過動滑輪將重物懸掛在車廂中，車廂向左

勻減速運動，下列情景可能的是（）

ACD

3.（多選）（來自教材改編）（2024?山東煙臺市棲霞一中月考）如圖所示，裝滿石塊的貨車在平

直道路上行駛。貨箱中石塊B的質(zhì)量為切，重力加速度為g。下列說法正確的是（）

A.貨車勻速行駛時，與B接觸的石塊對它的作用力的合力大小為0

B.貨車勻速行駛時，與B接觸的石塊對它的作用力的合力大小為mg

C.貨車以加速度a勻加速行駛時，與B接觸的石塊對它的作用力的合力大小為ma

D.貨車以加速度a勻加速行駛時，與B接觸的石塊對它的作用力的合力大小為

4.（2024?北京卷4）如圖所示，飛船與空間站對接后，在推力廠作用下一起向前運動。飛

船和空間站的質(zhì)量分別為加和則飛船和空間站之間的作用力大小為（）

空間站飛船

Mm'F

k.-^—FB.-^F

M+mM+m

C.'FD/

5.（2025?山東荷澤市段考）一質(zhì)量為m的乘客乘坐豎直電梯下樓，其位移x與時間t的關(guān)

系圖像如圖所示。乘客所受支持力的大小用尸N表示，速度大小用,表示。重力加速度

大小為g。以下判斷正確的是（

A.0?人時間內(nèi)，/增大，F(xiàn)^>mg

B.A?攵時間內(nèi)，/減小，F(xiàn)^<mg

C/273時間內(nèi)，/增大，F(xiàn)z<mg

D.t2~t3時間內(nèi)，/減小，F(xiàn)^>mg

6.（2024?安徽卷-6）如圖所示，豎直平面內(nèi)有兩完全相同的輕質(zhì)彈簧，它們的一端分別固

定于水平線上的/、N兩點，另一端均連接在質(zhì)量為冽的小球上。開始時，在豎直向上

的拉力作用下，小球靜止于VN連線的中點。，彈簧處于原長。后將小球豎直向上，緩

慢拉至尸點，并保持靜止，此時拉力廠大小為2加g。已知重力加速度大小為g,彈簧始

終處于彈性限度內(nèi)，不計空氣阻力。若撤去拉力，則小球從尸點運動到O點的過程中

（）

A.速度一直增大B.速度先增大后減小

C.加速度的最大值為3gD.加速度先增大后減小

7.（2025?山東省實驗中學(xué)第一次診斷）如圖所示，吊籃A、物體B、物體C的質(zhì)量分別為

〃八2加、3加，B和C分別固定在豎直彈簧兩端，彈簧的質(zhì)量不計。整個系統(tǒng)在輕繩懸掛

下處于靜止?fàn)顟B(tài)，重力加速度為g,現(xiàn)將懸掛吊籃的輕繩剪斷，在輕繩剛斷的瞬間（）

A.吊籃A的加速度大小為g

B.物體B的加速度大小為1.5g

C.物體C的加速度大小為1.5g

D.A、C間的彈力大小為mg

【鞏固