（江蘇專版）2020版高考物理一輪復(fù)習(xí) 第三章 第1節(jié) 牛頓第一定律 牛頓第三定律講義（含解析）.doc

《（江蘇專版）2020版高考物理一輪復(fù)習(xí) 第三章 第1節(jié) 牛頓第一定律 牛頓第三定律講義（含解析）.doc》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《（江蘇專版）2020版高考物理一輪復(fù)習(xí) 第三章 第1節(jié) 牛頓第一定律 牛頓第三定律講義（含解析）.doc（7頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

牛頓第一定律 牛頓第三定律 (1)牛頓第一定律是實(shí)驗(yàn)定律。() (2)在水平面上運(yùn)動(dòng)的物體最終停下來，是因?yàn)樗椒较驔]有外力維持其運(yùn)動(dòng)的結(jié)果。() (3)運(yùn)動(dòng)的物體慣性大，靜止的物體慣性小。() (4)物體的慣性越大，運(yùn)動(dòng)狀態(tài)越難改變。(√) (5)作用力與反作用力可以作用在同一物體上。() (6)作用力與反作用力的作用效果不能抵消。(√) (1)伽利略利用“理想實(shí)驗(yàn)”得出“力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因”的觀點(diǎn)，推翻了亞里士多德的“力是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因”的錯(cuò)誤觀點(diǎn)。 (2)英國(guó)科學(xué)家牛頓在《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》著作中提出了“牛頓第一、第二、第三定律”。 突破點(diǎn)(一)　牛頓第一定律的理解 1．對(duì)牛頓第一定律的理解 (1)提出慣性的概念：牛頓第一定律指出一切物體都具有慣性，慣性是物體的一種固有屬性。 (2)揭示力的本質(zhì)：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。 2．慣性的兩種表現(xiàn)形式 (1)物體在不受外力或所受的合外力為零時(shí)，慣性表現(xiàn)為使物體保持原來的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變(靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng))。 (2)物體受到外力時(shí)，慣性表現(xiàn)為抗拒運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變的能力。慣性大，物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)較難改變；慣性小，物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)容易改變。 3．與牛頓第二定律的對(duì)比 牛頓第一定律是經(jīng)過科學(xué)抽象、歸納推理總結(jié)出來的，而牛頓第二定律是一條實(shí)驗(yàn)定律。 [題點(diǎn)全練] 1．(2018西安期末)關(guān)于牛頓第一定律的說法，正確的是(　　) A．由牛頓第一定律可知，物體在任何情況下始終處于靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài) B．牛頓第一定律只是反應(yīng)慣性大小的，因此也叫慣性定律 C．牛頓第一定律反映了物體不受外力作用時(shí)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，因此，物體在不受力時(shí)才有慣性 D．牛頓第一定律既揭示了物體保持原有運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因，又揭示了物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變的原因 解析：選D　由牛頓第一定律可知，物體在不受力作用時(shí)始終處于靜止?fàn)顟B(tài)和勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，故A項(xiàng)錯(cuò)誤。牛頓第一定律揭示了兩個(gè)方面：①物體在任何時(shí)候都具有慣性，不受力時(shí)，慣性表現(xiàn)為物體處于靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)；受力時(shí)，慣性表現(xiàn)為運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變的難易。②揭示了力和運(yùn)動(dòng)間關(guān)系即力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因，故B項(xiàng)錯(cuò)誤。物體在任何時(shí)候都具有慣性，故C項(xiàng)錯(cuò)誤。牛頓第一定律既揭示了物體保持原有運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因，又揭示了運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變的原因，故D項(xiàng)正確。 2.[多選]同學(xué)們到中國(guó)科技館參觀，看到了一個(gè)有趣的科學(xué)實(shí)驗(yàn)：如圖所示，一輛小火車在平直軌道上勻速行駛，當(dāng)火車將要從“∩”形框架的下方通過時(shí)，突然從火車頂部的小孔中向上彈出一小球，該小球越過框架后，又與通過框架的火車相遇，并恰好落回原來的孔中。下列說法中正確的是(　　) A．相對(duì)于地面，小球運(yùn)動(dòng)的軌跡是直線 B．相對(duì)于地面，小球運(yùn)動(dòng)的軌跡是曲線 C．小球能落回小孔是因?yàn)樾∏蛟诳罩羞\(yùn)動(dòng)的過程中受到水平向前的力 D．小球能落回小孔是因?yàn)樾∏蚓哂袘T性，在水平方向保持與火車相同的速度 解析：選BD　相對(duì)于地面，小球豎直方向做豎直上拋運(yùn)動(dòng)，水平方向做勻速運(yùn)動(dòng)，軌跡是曲線，A錯(cuò)誤，B正確；能落回小孔是因?yàn)樾∏蚓哂袘T性，在水平方向保持與火車相同的速度，故C錯(cuò)誤，D正確。 3.(2018江都月考)在水平的路面上有一輛勻速行駛的小車，車上固定一盛滿水的碗。現(xiàn)突然發(fā)現(xiàn)碗中的水灑出，水灑出的情況如圖所示，則關(guān)于小車在此種情況下的運(yùn)動(dòng)敘述正確的是(　　) A．小車勻速向左運(yùn)動(dòng) B．小車可能突然向左加速運(yùn)動(dòng) C．小車可能突然向左減速運(yùn)動(dòng) D．小車可能突然向右加速運(yùn)動(dòng) 解析：選B　若小車勻速向左運(yùn)動(dòng)，則水也勻速運(yùn)動(dòng)，速度相等，碗中的水不會(huì)灑出，故A錯(cuò)誤；小車突然向左加速，由于慣性，水還沒有來得及加速，所以碗向左的速度大于水向左的速度，可以出現(xiàn)圖示情況，故B正確；小車突然向左減速，由于慣性，水還沒有來得及減速，所以小車向左的速度小于水向左的速度，水應(yīng)向左灑出，故C錯(cuò)誤；小車突然向右加速，由于慣性，水還沒有來得及加速，所以碗向右的速度大于水向右的速度，水應(yīng)向左灑出，故D錯(cuò)誤。 突破點(diǎn)(二)　牛頓第三定律的理解 1．作用力與反作用力的“六同、三異、二無關(guān)” (1)六同 (2)三異 (3)二無關(guān) 2．作用力、反作用力與一對(duì)平衡力的比較 作用力和反作用力 一對(duì)平衡力 不同點(diǎn) 作用在兩個(gè)物體上 作用在同一物體上 力的性質(zhì)一定相同 對(duì)力的性質(zhì)無要求 作用效果不可抵消 作用效果相互抵消 相同點(diǎn) 大小相等、方向相反，作用在同一直線上 [題點(diǎn)全練] 1.氣球冒險(xiǎn)家利用一簇氣球使一座房屋成功升空。圖示時(shí)刻房屋正在加速上升，此時(shí)(　　) A．繩對(duì)房屋的拉力與房屋對(duì)繩的拉力大小相等 B．房屋對(duì)繩的拉力與房屋所受的重力大小相等 C．房屋受到的繩的拉力與房屋所受的重力是一對(duì)平衡力 D．房屋對(duì)繩的拉力與房屋所受的重力是一對(duì)作用力和反作用力 解析：選A　繩對(duì)房屋的拉力與房屋對(duì)繩的拉力是一對(duì)作用力和反作用力，則大小相等，選項(xiàng)A正確；房屋對(duì)繩的拉力與繩對(duì)房屋的拉力大小相等，因加速上升，則繩對(duì)房屋的拉力大于房屋所受的重力，則房屋對(duì)繩的拉力大于房屋所受的重力，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；因加速上升，則房屋受到的繩的拉力與房屋所受的重力不是一對(duì)平衡力，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；房屋對(duì)繩的拉力與房屋所受的重力不是一對(duì)作用力和反作用力，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。 2．(2018天津模擬)物體靜止于水平桌面上，則(　　) A．物體對(duì)桌面的壓力和桌面對(duì)物體的支持力是一對(duì)相互平衡的力 B．物體的重力和桌面對(duì)它的支持力是一對(duì)作用力與反作用力 C．物體對(duì)桌面的壓力就是物體的重力，這兩個(gè)力是同性質(zhì)的力 D．桌面對(duì)物體的支持力大小等于物體的重力大小，這兩個(gè)力是一對(duì)平衡力 解析：選D　物體對(duì)桌面的壓力和桌面對(duì)物體的支持力是一對(duì)作用力與反作用力，故A錯(cuò)誤；物體的重力和物體對(duì)地球的吸引力是一對(duì)作用力與反作用力，故B錯(cuò)誤；壓力不是重力，它們的施力物體、受力物體、作用點(diǎn)都不相同，故C錯(cuò)誤；物體的重力是作用在物體上的力，支持力也是作用在這個(gè)物體上的力，這兩個(gè)力大小相等、方向相反且作用在同一直線上，所以這兩個(gè)力是一對(duì)平衡力，故D正確。 3．甲、乙兩隊(duì)進(jìn)行拔河比賽，結(jié)果甲隊(duì)獲勝，若考慮繩子質(zhì)量，則比賽過程中，下列說法正確的是(　　) A．甲、乙兩隊(duì)與地面之間的摩擦力大小相等、方向相反 B．甲隊(duì)與地面之間的摩擦力和乙隊(duì)與地面之間的摩擦力是一對(duì)相互作用力 C．甲、乙兩隊(duì)拉繩子的力大小相等、方向相反 D．甲隊(duì)拉繩子的力大于乙隊(duì)拉繩子的力 解析：選D　對(duì)甲、乙兩隊(duì)及繩子為一整體進(jìn)行研究，水平方向的外力就是地面分別對(duì)甲、乙兩隊(duì)的摩擦力。整體從靜止到運(yùn)動(dòng)起來產(chǎn)生了加速度，故受外力不平衡，因甲隊(duì)獲勝，由此可判斷甲隊(duì)所受摩擦力大于乙隊(duì)所受摩擦力，故A錯(cuò)誤； 由于兩隊(duì)受到的摩擦力不是相互作用引起的，故不是作用力與反作用力，故B錯(cuò)誤；對(duì)甲、乙兩隊(duì)及繩子為一整體進(jìn)行研究，整體從靜止到運(yùn)動(dòng)起來產(chǎn)生了加速度，若考慮繩子的質(zhì)量，則甲隊(duì)拉動(dòng)繩子和乙隊(duì)的作用力一定大于繩子對(duì)乙的拉力，故甲、乙兩隊(duì)拉繩子的力不相等，故C錯(cuò)誤，D正確。 突破點(diǎn)(三)　應(yīng)用牛頓第三定律轉(zhuǎn)換研究對(duì)象 [典例]　(2018?？谀M)建筑工人用如圖所示的定滑輪裝置運(yùn)送建筑材料。一質(zhì)量為70.0 kg的工人站在地面上，通過定滑輪將20.0 kg的建筑材料以0.500 m/s2的加速度拉升，忽略繩子和定滑輪的質(zhì)量及定滑輪的摩擦，則工人對(duì)地面的壓力大小為(g取10 m/s2)(　　) A．510 N　　　　　 　B．490 N C．890 N D．910 N [思路點(diǎn)撥] (1)明確物體間的相互作用： (2)轉(zhuǎn)換研究對(duì)象： ①求地面所受壓力時(shí)，由于地面無其他信息，因此轉(zhuǎn)換到求人受地面的支持力。 ②求繩對(duì)人的拉力時(shí)，人的受力情況復(fù)雜，因此轉(zhuǎn)換到求建材所受繩的拉力。 (3)根據(jù)牛頓第三定律，轉(zhuǎn)換研究對(duì)象后所求的力與待求力是“等大”的，因此問題得以巧妙地解出。 [解析]　設(shè)繩子對(duì)物體的拉力為F1，F(xiàn)1－mg＝ma F1＝m(g＋a)＝210 N 繩子對(duì)人的拉力F2＝F1＝210 N 人處于靜止?fàn)顟B(tài)，則地面對(duì)人的支持力 FN＝Mg－F2＝490 N， 由牛頓第三定律知：人對(duì)地面的壓力 FN′＝FN＝490 N 故B項(xiàng)正確。 [答案]　B [方法規(guī)律] 如果不能直接求解物體受到的某個(gè)力時(shí)，可先求它的反作用力，如求壓力時(shí)可先求支持力。在許多問題中，摩擦力的求解亦是如此。利用牛頓第三定律轉(zhuǎn)換研究對(duì)象，可以使我們分析問題的思路更靈活、更開闊。 [集訓(xùn)沖關(guān)] 1.如圖所示，用彈簧測(cè)力計(jì)懸掛一個(gè)重G＝10 N的金屬塊，使金屬塊一部分浸在臺(tái)秤上的水杯中(水不會(huì)溢出)。若彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)變?yōu)镕T＝6 N，則臺(tái)秤的示數(shù)比金屬塊沒有浸入水前(　　) A．保持不變 B．增加10 N C．增加6 N D．增加4 N 解析：選D　對(duì)金屬塊受力分析，由平衡條件可知，水對(duì)金屬塊的浮力為F＝G－FT＝4 N，方向豎直向上，則由牛頓第三定律可得，金屬塊對(duì)水的作用力大小為F′＝4 N，方向豎直向下，所以臺(tái)秤的示數(shù)比金屬塊沒有浸入水前增加了4 N，選項(xiàng)D正確。 2.[多選]如圖所示，斜面體M放在水平地面上，物塊m靜止在斜面上。若用平行于斜面向下的推力F推物塊，但物塊靜止，而斜面體亦靜止不動(dòng)，則斜面體(　　) A．對(duì)地面的壓力增大　 　 　B．對(duì)地面的壓力不變 C．受到地面的摩擦力向左 D．受到地面的摩擦力為零 解析：選AC　以M和m整體為研究對(duì)象，無推力F時(shí)，整體受重力(m＋M)g、支持力FN1而處于平衡狀態(tài)，則有FN1＝(m＋M)g。施加推力F后，整體受重力(m＋M)g、地面的支持力FN2和推力F的作用，設(shè)斜面的傾角為θ，則豎直方向，有FN2＝(m＋M)g＋Fsin θ，故FN2>FN1，根據(jù)牛頓第三定律可知，斜面體對(duì)地面的壓力也要增大，選項(xiàng)A正確，B錯(cuò)誤；推力F在水平方向上存在向右的分力，若整體平衡，地面一定對(duì)斜面體有向左的摩擦力，選項(xiàng)C正確，D錯(cuò)誤。 3.[多選]木箱重G1，人重G2，人站在木箱里用力F向上推木箱，如圖所示，則有(　　) A．人對(duì)木箱底的壓力大小為(G2＋F) B．人對(duì)木箱底的壓力大小為(G2－F) C．木箱對(duì)地面的壓力大小為(G2＋G2－F) D．木箱對(duì)地面的壓力大小為(G2＋G2) 解析：選AD　對(duì)人分析，人受到重力G2、箱子對(duì)人的支持力N，箱頂對(duì)人的壓力F，根據(jù)平衡有：N＝G2＋F，由牛頓第三定律可知A正確，B錯(cuò)誤；對(duì)木箱和人整體分析，受總重力和支持力N′，有：N′＝G1＋G2，由牛頓第三定律可知木箱對(duì)地面的壓力大小為G1＋G2，故C錯(cuò)誤，D正確。 慣性的“相對(duì)性” (一)空氣中的鐵球和乒乓球 1.如圖所示，一容器固定在一個(gè)小車上，在容器中分別懸掛一只鐵球和一只乒乓球，容器中鐵球和乒乓球都處于靜止?fàn)顟B(tài)，當(dāng)容器隨小車突然向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，兩球的運(yùn)動(dòng)情況是(以小車為參考系)(　　) A．鐵球向左，乒乓球向右　 　B．鐵球向右，乒乓球向左 C．鐵球和乒乓球都向左 D．鐵球和乒乓球都向右 解析：選C　由于慣性，當(dāng)容器隨小車突然向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，鐵球和乒乓球都相對(duì)容器向左運(yùn)動(dòng)，C正確。 (二)水中的鐵球和乒乓球 2.如圖所示，一盛水的容器固定在一個(gè)小車上，在容器中分別懸掛和拴住一只鐵球和一只乒乓球。容器中的水和鐵球、乒乓球都處于靜止?fàn)顟B(tài)。當(dāng)容器隨小車突然向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，兩球的運(yùn)動(dòng)狀況是(以小車為參考系)(　　) A．鐵球向左，乒乓球向右 B．鐵球向右，乒乓球向左 C．鐵球和乒乓球都向左 D．鐵球和乒乓球都向右 解析：選A　因?yàn)樾≤囃蝗幌蛴疫\(yùn)動(dòng)，鐵球和乒乓球都有向右運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)，但由于與同體積的“水球”相比，鐵球質(zhì)量大、慣性大，鐵球的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)難改變，即速度變化慢，而同體積的“水球”的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)容易改變，即速度變化快，而且水和車一起向右運(yùn)動(dòng)，所以小車向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，鐵球相對(duì)小車向左運(yùn)動(dòng)。同理，由于乒乓球與同體積的“水球”相比，質(zhì)量小，慣性小，乒乓球相對(duì)小車向右運(yùn)動(dòng)。 (1)質(zhì)量是物體慣性大小的唯一量度，物體的質(zhì)量越大，慣性越大，狀態(tài)越難改變。 (2)懸掛在空氣中的鐵球和乒乓球的慣性都比對(duì)應(yīng)的“空氣球”的慣性大，但懸掛在水中的乒乓球的慣性沒有對(duì)應(yīng)的“水球”的慣性大。