2023新教材高考物理一轮第三章运动和力的关系第1讲牛顿运动定律的理解课件

第1讲　牛顿运动定律的理解\n必备知识·自主排查关键能力·分层突破\n必备知识·自主排查\n1.牛顿第一定律(1)内容：一切物体总保持__________运动状态或__________，除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态．(2)牛顿第一定律意义①指出了一切物体都有________．②指出力不是________物体运动状态的原因，而是________物体运动状态的原因，即产生________的原因．匀速直线静止状态惯性维持改变加速度\n2．惯性(1)特点：惯性是一切________都具有的性质，是物体的固有属性，与物体的运动情况和受力情况无关．(2)表现形式①在物体不受外力时，惯性表现为________原来的运动状态．②在物体受力时，惯性表现为_________改变的难易程度，质量________，惯性越大，运动状态越难改变．物体保持运动状态越大\n3．牛顿第二定律(1)内容：物体加速度的大小跟它受到的作用力成________，跟它的质量成________，加速度的方向跟作用力的方向________．(2)表达式：F＝________．(3)适用范围①牛顿第二定律只适用于惯性参考系，即相对于地面________或________的参考系．②牛顿第二定律只适用于________物体(相对于分子、原子等)、________运动(远小于光速)的情况．正比反比相同ma静止匀速运动宏观低速\n4．力学单位制(1)单位制：________单位和________单位一起组成了单位制．(2)基本单位：基本物理量的单位．基本物理量共七个，其中力学有三个，是______、______和________．(3)国际单位制：国际通用的、包括一切计量领域的单位制，叫作国际单位制．长度、质量、时间在SI制中单位分别是________、________和________．(4)导出单位：由基本物理量根据__________推导出来的其他物理量的单位．基本导出质量长度时间mkgs物理关系\n5．牛顿第三定律的内容：两个物体之间的作用力和反作用力总是________相等、方向________、作用在同一条直线上．6．牛顿第三定律的意义：建立了相互作用物体之间的联系，揭示了__________的相互依赖关系．7．牛顿第三定律的表达式：F′＝－F.大小相反物体间力\n【生活情境】1.一辆货车在公路上行驶，司机突然发现前面有异常情况，紧急刹车，货车在公路上行驶一段距离后安全停车，则\n(1)货车刹车后还要行驶一段距离，是因为货车具有惯性.()(2)货车刹车后，运动一段距离停了下来，是因为没有牵引力维持其运动．()(3)货车运动过程中，路面对车轮的摩擦力与车轮对路面的摩擦力等大反向．()(4)在结冰的路面上，货车的刹车距离变长，是因为车轮与路面间的摩擦力变小了.()(5)货车所受重力与水平路面对货车的支持力，是一对平衡力．()(6)货车加速运动时，牵引力大于阻力，若牵引力变小，则货车速度可能继续增加．()√×√√√×\n【教材拓展】2.[人教版必修第一册P82T1改编](多选)下列对牛顿第一定律和惯性的分析正确的是()A．飞机投弹时，如果当目标在飞机的正下方时投下炸弹，则能击中目标B．地球自西向东自转，人向上跳起来后，还会落到原地C．安全带的作用是防止汽车刹车时人由于具有惯性仍向前运动而发生危险D．向上抛出的物体，在空中向上运动时，肯定受到了向上的作用力答案：BC\n解析：飞机投下的炸弹由于惯性做平抛运动，所以目标在正下方时投弹不能击中，A错误；地球自西向东转，人向上跳起后，由于惯性人也跟地球一起从西向东运动，故人仍落到原地，B正确；紧急刹车时，汽车停止运动，人由于惯性仍向前运动，容易撞伤，所以系上安全带对人起到保护作用，C正确；向上抛出的物体，由于惯性，在空中继续向上运动，而不是受到向上的作用力，D错误．\n3.[人教版必修第一册P65拓展学习改编](多选)用计算机辅助实验系统(DIS)做验证牛顿第三定律的实验，把两个测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(如图所示)，分析两个力传感器的相互作用随着时间变化的曲线，以下结论正确的是()A．作用力与反作用力同时产生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．作用力与反作用力的合力为零答案：AC解析：作用力与反作用力总是大小相等、方向相反，分别作用在两个物体上，同时产生、同时消失，故A、C正确，B错误；作用力与反作用力作用在两个物体上，不能求合力，故D错误．\n关键能力·分层突破\n考点一　对牛顿第一定律和惯性的理解1．牛顿第一定律是在可靠的实验事实(如伽利略斜面实验)基础上采用科学的逻辑推理得出的结论，物体不受外力是牛顿第一定律的理想条件，所以，牛顿第一定律不是实验定律．2．惯性是物体保持原来运动状态的性质，与物体是否受力、是否运动及所处的位置无关，物体的惯性只与其质量有关，物体的质量越大则其惯性越大；牛顿第一定律揭示了力是改变物体运动状态的原因，而不是维持物体运动状态的原因．\n【跟进训练】1．漫画中的情景在公交车急刹时常会出现．为提醒乘客注意，公交公司征集到几条友情提示语，其中对惯性的理解正确的是()A．站稳扶好，克服惯性B．稳步慢行，避免惯性C．当心急刹，失去惯性D．谨防意外，惯性恒在答案：D解析：惯性是物体具有的保持原来运动状态的性质，是物体固有的属性，不能被克服或避免，也不会失去，故A、B、C错误，D正确．\n2．(多选)下列各图所示现象中，利用了惯性的是()A．自行车滑行B．使锤子套紧C．系好安全带D．跳远助跑答案：ABD\n解析：自行车原来处于运动状态，当不再蹬自行车时，由于惯性，自行车仍然能滑行一段距离，该现象是利用惯性，故选项A正确；锤头和锤柄一起向下运动，当锤柄撞在地上静止时，锤头由于惯性继续向下运动，可以紧套在锤柄上，该现象利用了锤头的惯性，故选项B正确；汽车高速行驶时，如果遇到紧急情况刹车，人由于惯性还要保持原来的高速运动，会撞到前面物体造成损伤，所以驾驶员要使用安全带，这是防止惯性带来的伤害，故选项C错误；跳远运动员助跑是为了起跳前使自己处于运动状态，起跳后，人由于惯性会跳的更远，该现象是利用惯性，故选项D正确．\n3．各个面都光滑的直角三角体A放在光滑的斜面B上时，恰好使一直角边水平，如图所示，将一个小球置于该光滑直角边水平面上，然后将三角体A由静止释放，则小球在碰到斜面之前的运动轨迹是()A．平行斜面向下的直线B．竖直向下的直线C．无规则曲线D．垂直斜面的直线答案：B解析：由于直角三角体的水平面是光滑的，A又是放在光滑的斜面上，当A在光滑的斜面B上下滑时，小球由于只在竖直方向受力，故小球在碰到斜面之前的运动轨迹是竖直向下的直线．故B选项正确．\n考点二　牛顿第三定律的理解及应用1．作用力与反作用力的“三同、三异、三无关”\n2．相互作用力与平衡力的比较作用力和反作用力一对相互平衡的力不同点受力物体作用在两个相互作用的物体上作用在同一物体上依赖关系同时产生，同时消失不一定同时产生、同时消失叠加性两力作用效果不可抵消，不可叠加，不可求合力两力作用效果可相互抵消，可叠加，可求合力，合力为零力的性质一定是同性质的力性质不一定相同相同点大小、方向大小相等，方向相反，作用在同一条直线上\n【跟进训练】4．如图所示，有两个穿着溜冰鞋的人站在冰面上，当其中一个人A从背后轻轻推另一个人B时，两个人都会向相反方向运动，这是因为A推B时()A．A与B之间有相互作用力B．A对B的作用在先，B对A的作用在后C．B对A的作用力小于A对B的作用力D．A对B的作用力和B对A的作用力是一对相互平衡的力答案：A解析：A推B时A与B之间有相互作用力，作用力与反作用力同时产生，大小相等，分别作用在不同的物体上，选项A正确，B、C、D错误．\n5．[2022·浙江大学附属中学高三模拟]以下对课本中的图片描述正确的是()A．图甲中是在静止状态下用传感器探究作用力与反作用力的关系，加速状态不行B．图乙中运动员顶球时，运动员对球的力与球本身重力大小是相等的C．图丙中电梯加速上升，此时人对体重计的压力大于体重计对他的支持力D．图丁中汽车车轮受到的摩擦力与地面受到的摩擦力是一对作用力与反作用力答案：D\n6．磁悬浮地球仪如图所示，地球仪依靠它与底座之间的磁力悬浮在底座的正上方保持静止．已知地球仪的质量为m，底座的质量为M，则底座对水平地面的作用力大小为()A．0B．mgC．MgD．(m＋M)g答案：D解析：整个地球仪受到重力与地面对地球仪向上的作用力，根据平衡条件得，地面对地球仪向上的作用力F＝(m＋M)g，由牛顿第三定律，知底座对水平地面的作用力大小F′＝F＝(m＋M)g，故选项D正确．\n考点三　对牛顿第二定律的理解1．牛顿第二定律的性质\n2．动力学中的三个决定关系(1)力与物体的质量决定加速度．(2)加速度与时间决定速度变化量．(3)速度与加速度(或合力)决定物体的运动性质．\n角度1对加速度、合力关系的理解例1(多选)关于速度、加速度、合力的关系，下列说法正确的是()A．原来静止在光滑水平面上的物体，受到水平推力的瞬间，物体立刻获得加速度B．加速度的方向与合力的方向总是一致的，但与速度的方向可能相同，也可能不同C．在初速度为0的匀加速直线运动中，速度、加速度与合力的方向总是一致的D．合力变小，物体的速度一定变小答案：ABC\n解析：加速度与力同时产生、同时消失、同时变化，选项A正确；加速度的方向由合力方向决定，但与速度方向无关，选项B正确；在初速度为0的匀加速直线运动中，合力方向决定加速度方向，加速度方向决定末速度方向，选项C正确；合力变小，物体的加速度一定变小，但速度不一定变小，选项D错误．\n角度2牛顿第二定律的应用例2[2022·沈阳市质监]如图所示，一只雪橇在水平拉力F的作用下沿水平面向右做直线运动，若水平面粗糙程度相同，则下列几种运动中拉力最大的是()A．以3m/s的速度匀速运动B．以4m/s的速度匀速运动C．以1m/s2的加速度匀加速运动D．以2m/s2的加速度匀加速运动答案：D解析：当匀速拉动雪橇时，F＝μmg；当雪橇匀加速运动时，由牛顿第二定律有F－μmg＝ma，解得F＝m(μg＋a)．可见匀加速运动时拉力大于匀速运动时拉力，且加速度越大，拉力越大，D项正确，A、B、C项错误．\n【跟进训练】7.如图所示，一辆有动力驱动的小车上有一水平放置的弹簧，其左端固定在小车上，右端与一小球相连．设在某一段时间内小球与小车相对静止且弹簧处于拉伸状态，若忽略小球与小车间的摩擦力，则在此段时间内小车可能是()A．向右做加速运动B．向右做减速运动C．向左做匀速运动D．向左做减速运动答案：B\n8.(多选)如图所示，一个小球O用1、2两根细绳连接并分别系于箱子上的A点和B点，OA与水平方向的夹角为θ，OB水平，开始时箱子处于静止，下列说法不正确的是()A．若使箱子水平向右加速运动，则绳1、2的张力均增大B．若使箱子水平向右加速运动，则绳1的张力不变，绳2的张力增大C．若使箱子竖直向上加速运动，则绳1、2的张力均增大D．若使箱子竖直向上加速运动，则绳1的张力增大，绳2的张力不变答案：AD\n解析：箱子静止时，对小球，根据平衡条件得FOAsinθ＝mg，FOB＝FOAcosθ，若使箱子水平向右加速运动，则在竖直方向上合力为零，有F′OAsinθ＝mg，F′OB－F′OAcosθ＝ma，所以绳1的张力不变，绳2的张力增大，选项A错误，B正确；若使箱子竖直向上加速运动，则F″OAsinθ－mg＝ma，F″OB＝F″OAcosθ，所以绳1的张力增大，绳2的张力也增大，选项C正确，D错误．\n9．如图，载货车厢通过悬臂固定在缆绳上，缆绳与水平方向夹角为θ，当缆绳带动车厢以加速度a斜向上做匀加速运动时，货物在车厢中与车厢相对静止，则货物与车厢间的动摩擦因数至少为(假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g)()A．B．C．D．答案：B解析：将加速度分解为水平和竖直两个方向，以货物为研究对象，在水平方向有Ff＝max＝macosθ，在竖直方向有FN－mg＝may＝masinθ，Ff＝μFN联立解得μ＝，选项B正确．