31 牛顿第一定律 牛顿第三定律.docx
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31牛顿第一定律牛顿第三定律
必修一 第三章 牛顿运动定律
第1讲 牛顿第一定律 牛顿第三定律
牛顿第一定律 Ⅱ(考纲要求)
1.内容:
一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态,除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态.
2.意义
(1)指出力不是维持物体运动的原因,而是改变物体运动状态的原因,即力是产生加速度的原因.
(2)指出了一切物体都有惯性,因此牛顿第一定律又称惯性定律.
3.惯性
(1)定义:
物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质.
(2)量度:
质量是物体惯性大小的唯一量度,质量大的物体惯性大,质量小的物体惯性小.
(3)普遍性:
惯性是物体的固有属性,一切物体都有惯性.
牛顿第三定律 Ⅱ(考纲要求)
1.作用力和反作用力:
两个物体之间的作用总是相互的.一个物体对另一个物体施加了力,另一个物体一定同时对这一个物体也施加了力.
2.牛顿第三定律:
两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等,方向相反,作用在同一条直线上.
作用力与反作用力的关系可总结为“三同、三异、三无关”.
(1)三同
(2)三异
(3)三无关
1.16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,速度就越大
B.一个运动的物体,如果不再受力了,它总会逐渐停下来,这说明:
静止状态才是物体长时间不受力时的“自然状态”
C.两物体从同一高度自由下落,较重的物体下落较快
D.一个物体维持匀速直线运动,不需要受力
解析 亚里士多德认为力是维持物体运动状态的原因,力越大,物体运动得越快,没有力的作用,物体将会逐渐停下来,故A、B、C均是亚里士多德的观点,只有D中说法与亚里士多德的观点相反.
答案 D
2.下列关于惯性的说法中正确的是( ).
A.物体只有静止或做匀速直线运动时才有惯性
B.汽车速度越大刹车后越难停下来,表明速度越大惯性越大
C.宇宙飞船中的物体处于完全失重状态,所以没有惯性
D.乒乓球可以被快速抽杀,是因为乒乓球的惯性小
解析 惯性是物体的固有属性,与物体的运动状态无关,A错误;惯性的大小仅取决于质量,与其速度的大小及运动的时间无关,B错误;处于完全失重状态的物体,失去的不是重力,更不是质量,而是物体对悬挂物或支撑物的弹力为零,C错误;乒乓球可以被快速抽杀,是由于它的质量小,即惯性小,D正确,本题答案为D.
答案 D
3.关于运动状态与所受外力的关系,下面说法中正确的是( ).
A.物体受到恒定的力作用时,它的运动状态不发生改变
B.物体受到不为零的合力作用时,它的运动状态要发生改变
C.物体受到的合力为零时,它一定处于静止状态
D.物体的运动方向与它所受的合力的方向可能相同
解析 力是改变物体运动状态的原因,只要物体受力(合力不为零),它的运动状态就一定会改变,A错误、B正确;物体不受力或合力为零,其运动状态一定不变,处于静止或匀速直线运动状态,C错误;物体的运动方向与它所受合力方向可能相同,也可能相反,还可能不在一条直线上,D正确.
答案 BD
4.关于两个物体间的作用力和反作用力,下列说法正确的是( ).
A.作用力和反作用力一定同时产生、同时消失
B.作用力和反作用力可以不同时产生
C.作用力和反作用力一定是相同性质的力
D.作用力和反作用力的效果会相互抵消
解析 作用力和反作用力一定是同时产生、同时变化、同时消失,力的性质一定相同,由于作用在两个物体上,力的作用效果不能相互抵消,故A、C对,B、D错.
答案 AC
5.
图3-1-1
如图3-1-1所示,杯子放到水平桌面上时,下列关于F1和F2的说法正确的是( ).
A.力F1就是杯子的重力
B.力F1和力F2是一对平衡力
C.力F1和力F2是一对作用力和反作用力
D.力F1的大小大于力F2的大小
解析 力F1和F2分别是杯子对桌面的压力和桌面对杯子的支持力,它们是一对相互作用力,二者大小相等,方向相反,不是平衡力,故C对,A、B、D都错.
答案 C
考点一 牛顿第一定律的理解
1.明确了惯性的概念
牛顿第一定律揭示了物体所具有的一个重要属性——惯性,即物体总保持原来的静止状态或匀速直线运动状态的性质.
2.揭示了力的本质
牛顿第一定律对力的本质进行了定义:
力是改变物体运动状态的原因,而不是维持物体运动的原因,物体的运动并不需要力来维持.
3.揭示了不受力作用时物体的运动状态
牛顿第一定律描述的只是一种理想状态,而实际中不受外力作用的物体是不存在的,当物体受外力但所受合力为零时,其运动效果跟不受外力作用时相同,物体都将保持静止或匀速直线运动状态不变.
【典例1】
在水平的路面上有一辆匀速行驶的小车,
图3-1-2
车上固定一盛满水的碗.现突然发现碗中的水洒出,水洒出的情况如图3-1-2所示,则关于小车在此种情况下的运动,下列叙述正确的是( ).
A.小车匀速向左运动
B.小车可能突然向左加速
C.小车可能突然向左减速
D.小车可能突然向右减速
解析 原来水和小车相对静止以共同速度运动,水突然向右洒出有两种可能:
①原来小车向左运动,突然加速,碗中水由于惯性保持原速度不变,故相对碗向右洒出.②原来小车向右运动,突然减速,碗中水由于惯性保持原速度不变,相对于碗向右洒出,故B、D正确.
答案 BD
——用惯性解释运动现象的思路
日常生活中有很多与惯性相关的运动现象,如人乘车时的前倾后仰、跑步时的跌跟头、用铁锤钉钉子等,运用惯性知识解释这些现象的思路是:
(1)明确要研究的是哪个物体或物体的哪一部分,它原来处于什么运动状态.
(2)确定外力作用在此物体的什么位置,物体在此位置的运动状态发生了怎样的变化.
(3)由于惯性的原因,物体上没受力的部分保持原运动状态.
(4)物体的不同部位运动状态不同,引起了惯性现象的出现.
【变式1】
就一些实际生活中的现象,某同学试图从惯性角度加以解释,其中正确的是( ).
A.采用了大功率的发动机后,某些一级方程式赛车的速度甚至能超过某些老式螺旋桨飞机,这表明可以通过科学进步使小质量的物体获得大惯性
B.射出枪膛的子弹在运动相当长一段距离后连一件棉衣也穿不透,这表明它的惯性变小了
C.货运列车运行到不同的车站时,经常要摘下或加挂一些车厢,这会改变它的惯性
D.摩托车转弯时,车手一方面要控制适当的速度,另一方面要将身体稍微向里倾斜,通过调控人和车的惯性达到转弯的目的
解析 采用了大功率的发动机后,可以提高车速,但功率的大小与惯性无关.只要质量不变,惯性就不变,故A错;惯性与运动时间无关,故B错;摘下或加挂车厢,会使列车的质量增大或减小,惯性发生变化,故C对;摩托车转弯时,身体稍微向里倾斜是改变其受力情况,惯性与力无关,故D错.
答案 C
考点二 对牛顿第三定律的理解
【典例2】
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动摩擦因数相同.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
解析 作用力、反作用力总是等大、反向,且同时产生、同时消失、作用时间相等,故A、B均错;对两小孩分开后应用牛顿第二定律得μmg=ma,所以a=μg,因为两板与冰面间的动摩擦因数相同,故加速度相同,D错;分开后,甲、乙都做匀减速运动直到停下,由2ax=v2,x甲>x乙,得x甲>x乙,C对.
答案 C
——此题容易错选D.
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