1、【 精品教育资源文库 】 第 10 课时 牛顿第一定律 牛顿第三定律 考点 1 对牛顿第一定律的理解和应用 1牛顿第一定律 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牛顿第一定律的意义 (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)指出一切物体都有 惯性 ,因此牛顿第一定律又称为惯性定律。 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 是惯性大小的唯一量度,质量大的物体惯性 10大 ,质量小的物体惯性 11小 。 (3)普遍性:
2、惯性是物体的固有属性,一切物体都具有惯性,与物体的运动情况和受力情况 12无关 。 4适用范围 惯性参考系。 5对牛顿第一定律的应用注意 (1)牛顿第一定律不是一个实验定律,因实验不能直接证明,而是牛顿通过演绎、归纳、科学推理出来的。 (2)牛顿第一定律描述的只是一种理想状态,而实际中不受力作用的物体是不存在的,但当物体所受合力为零时,其运动效果跟不受外 力作用时相同,物体将保持静止或匀速直线运动状态。 (3)应用牛顿第一定律分析实际问题时,要把生活感受和理论问题联系起来深刻认识力和运动的关系,正确理解力不是维持物体运动状态的原因,克服生活中一些错误的直观印象,建立正确的思维习惯。 (4)如果
3、物体的运动状态发生改变,则物体必然受到不为零的合外力作用。因此,判断物体的运动状态是否改变,以及如何改变,应分析物体的受力情况。 1 (人教版必修 1 P70T1 T3 改编 )(多选 )下面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,能击中目标 B地球自西向东自转,你向上跳起来后,还会落到原地 C安全带的作用是防止汽车刹车时由于惯性作用发生危险 D有的同学说,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 【 精品教育资源文库 】 解析 飞机投下炸弹后,炸弹具有与飞机相同的水平速度,做平抛运动,炸弹落在目标的前方,
4、A 错误;人在地球上跳起后,由于惯性,具有与地球相同速度能落回原地, B 正确;同理 C 正确;向上抛出的物体只受重力作用, D 错误。 2 (2017 武汉部分重点中学联考 )伽利略和牛顿都是物理学发展史上最伟大的科学家,巧合的是,牛顿就出生在伽利略去世后第二年。下列关于力和运动关系的说法中,不属于他们观点的是 ( ) A自由落体运动是一种匀变速直线运动 B力是使物体产生加速度的原因 C物体都具有保持原来运动状态的属性,即惯性 D力是维持物体运动的原因 答案 D 解析 A 项是伽利略的观点, B、 C 两项是牛顿的观点, D 项是亚里士多德的观点。 3 (2017 金华质检 )(多选 )早期
5、物理学家关于惯性有下列说法,其中正确的是 ( ) A物体抵抗运动状态变化的性质是惯性 B没有力的作用,物体只能处于静止状态 C行星在圆周轨 道上保持匀速率运动的性质是惯性 D运动物体如果没有受到力的作用,将继续以同一速度沿同一直线运动 答案 AD 解析 物体不受外力作用时,将保持静止或匀速直线运动状态,物体具有保持原来运动状态不变的性质叫惯性,也可以说抵抗运动状态变化的性质是惯性, A、 D 正确;没有力的作用时物体处于平衡状态,即物体处于静止或匀速直线运动状态, B 错误;行星在圆周轨道上做匀速圆周运动,是因为受到万有引力的作用产生向心加速度,速度方向时刻在改变, C错误。 考点 2 牛顿第
6、三定律的理解和应用 1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 。 2牛顿第三定律的意义 建立了相互作用物体之间的联系及作用力与反作用力的相互依赖关系。 3作用力与反作用力的三个关系 【 精品教育资源文库 】 4相互作用力与平衡力的比较 5对牛顿第三定律的应用注意 (1)定律中的 “ 总是 ” 说明对于任何物体,在任何情况下牛顿第三定律都是成立的。 (2)作用力与反作用力虽然大小相等,但方向相反,且作用于不同物体,所以产生的效果 (运动效果或形变效果 )便不同。 (3)作用力与反作用力只能是一对物体间的相互作用力,不能牵扯第三个物体
7、。 1 (粤教版必修 1 P71T1) 沼泽的下面蕴藏着丰富的泥炭,泥炭是沼泽地积累的植物残体,它的纤维状和海绵状的物理结构导致人在其表面行走时容易下陷。若人下陷的过程是先加速后匀速运动,下列判断正确的是 ( ) A加速运动时人对沼泽地的压力大于沼泽地对他的支持力 B加速运动时人对沼泽地的压力小于沼泽地对他的支持力 C人对沼泽地的压力先大于后等于沼泽地对他的支持力 D人对沼泽地的压力大小总等于沼泽地对他的支持力 【 精品教育资源文库 】 答案 D 解析 人对沼泽地的压力和沼泽地对他的支持力,是一对相互作用力,总是大小相等,方向相反的, D 正确, A、 B、 C 错误。 2. (2017 河
8、南洛阳期中 )(多选 )如图所示,甲、乙两人在地面上进行拔河比赛,若绳子质量不计,比赛结果是甲赢,则下列说法中正确的是 ( ) A甲的惯性一定比乙大 B甲对绳的拉力大于乙对绳的拉力 C甲对绳的拉力与乙对绳的拉力大小相等 D甲对绳的拉力与绳对甲的拉力是一对作用力与反作用力 答案 CD 解析 甲的拉力等于乙的拉力,若甲受到的拉力小于甲受到的地面的摩擦力,乙受到的拉力大于乙受到的地面摩擦力,则甲能赢得拔河比赛的胜利,可知地面的摩擦力的大小是关键,不 一定甲的质量大,即甲的惯性不一定大,故 A 错误;绳子质量不计,甲对绳的拉力与乙对绳的拉力大小相等,故 B 错误, C 正确;甲对绳的拉力与绳对甲的拉力
9、是作用力和反作用力,故 D 正确。 3. (人教版必修 1 P82 做一做改编 )(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作用力与反作用力方向相反 答案 ACD 解析 从屏幕上出现的结果来看,关于 t 轴对称表明作用力和反作用力大小始终相等,【 精品教育资源文库 】 同时产生,同时消失,作用时间相同,一正一负说明
10、方向相反, A、 C、 D 正确;作用力、反作用力是作用在两个物体上, B 错误。 考点 3 转换法在受力分析中的应用 1应用原则:在研究某些力学问题时,如果不能直接求解物体受到的某个力,可先求它的反作用力。例如,要求物体对地面的压力可先求地面对物体的支持力。 2优点:利用牛顿第三定律转换研究对象,可以使我们对问题的分析 思路更灵活、更宽阔。 例 一个箱子放在水平地面上,箱内有一固定的竖直杆,在杆上套着一个环,箱与杆的质量为 M,环的质量为 m,如图所示。已知环沿杆匀加速下滑时,环与杆间的摩擦力大小为 f,则此时箱对地面的压力大小为 ( ) A Mg f B Mg f C Mg mg D Mg
11、 mg 解析 环在竖直方向上受重力及箱子的杆给它的竖直向上的摩擦力 f,受力情况如图甲所示,根据牛顿第三定律,环应给杆一个竖直向下的摩擦力 f ,故箱子竖直方向上受重力Mg、地面对它的支持力 N 及环给它的摩擦力 f ,受力情况如图乙 所示,由于箱子处于平衡状态,可得 N f Mg f Mg。根据牛顿第三定律,箱子对地面的压力大小等于地面对箱子的支持力,即 N Mg f, A 正确。 答案 A 【 精品教育资源文库 】 判定作用力和反作用力 (1)相互性。由于力是成对出现的,看甲对乙的力,从而影响到乙对甲的力,分别作用在两个物体上,具有异体性。 (2)因果性。通过一个物体是施力物体同时也是受
12、力物体,认识哪是施力物体,哪是受力物体再进行分析,两个力同时产生,同时消失,也是同种性质的力。 如图所示,用弹簧测力计悬挂一个重 G 10 N 的金属块,使金属块一部 分浸在台秤上的水杯中 (水不会溢出 )。若弹簧测力计的示数变为 FT 6 N,则台秤的示数比金属块没有浸入水前 ( ) A保持不变 B增加 10 N C增加 6 N D增加 4 N 答案 D 解析 对金属块受力分析,由平衡条件可知,水对金属块的浮力为 F G FT 4 N,方向竖直向上,则由牛顿第三定律可得,金属块对水的反作用力大小为 F 4 N,方向竖直向下,所以台秤的示数比金属块没有浸入水前增加了 4 N, D 正确。 1
13、(2017 益阳模拟 )亚里士多德在其著作物理学中说:一切物体都具有某种 “ 自然本性 ” ,物体由其 “ 自然本性 ” 决定的运动称之为 “ 自然运动 ” ,而物体受到推、拉、提、举等作用后的非 “ 自然运动 ” 称之为 “ 受迫运动 ” 。伽利略、笛卡尔、牛顿等人批判地继承了亚里士多德的这些说法,建立了新物理学。新物理学认为一切物体都具有的 “ 自然本性 ”是 “ 惯性 ” 。下列关于 “ 惯性 ” 和 “ 运动 ” 的说法中不符合新物理学的是 ( ) A一切物体的 “ 自然运动 ” 都是速度不变的运动 静止或者匀速直线运动 B作用在物体上的力,是使物体做 “ 受迫运动 ” 即变速运动的原因 C可绕竖直轴转动的水平圆桌转得太快,放在桌面上的盘子会向桌子 边缘滑去,这是由于 “ 盘子受到的向外的力 ” 超过了 “ 桌面给盘子的摩擦力 ” 导致的 【 精品教育资源文库 】 D竖直向上抛出的物体,受到了重力,却没有立即反向运动,而是继续向上运动一段距离后才反向运动,是由于物体具有惯性 答案 C 解析 当物体不受到任何外力的时候,总保持静止或者匀速运动的状态, A 正确;当物体受到外力作用的时候,物体的运动状态会发生改变, B 正确;可绕竖直轴转动的水