1、【 精品教育资源文库 】 第 1 讲 牛顿运动三定律 力学单位制 考试标准 知识内容 必考要求 加试要求 说明 牛顿第一定律 c 1.不要求区别惯性质量与引力质量 2.不要求分析非惯性系中物体的运动情况 3.不介绍其他单位制 . 牛顿第二定律 d d 力学单位制 b 牛顿第三定律 c c 一、牛顿第一定律 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为惯性定律 3惯性 (1)定义：物体
2、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，与物体的运动情况和受力情况 无关 自测 1 下面对牛顿第一定律和惯性的分析正确的是 ( ) A沿水平方向匀速飞行的飞机投弹时，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，不会落到原地 C摩托车做飞跃 障碍物的表演时为了减少向前翻车的危险，应该后轮先着地 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 C 二、牛顿第二定律 【 精品教育资
3、源文库 】 1内容：物体加速度的大小跟它受到的作用力成正比，跟它的质量成反比，加速度的方向跟作用力的方向相同 2表达式： F ma. 3适用范围：只适用于物体低速运动的情况 自测 2 牛顿第二定律的表达式可以写成 m Fa，对某个物体来说，它的质量 m( ) A跟合外力 F 成正比 B跟合外力 F 与加速度 a 都无关 C跟它的加速度 a 成反比 D跟合外力 F 成反比，跟它的加速度 a 成正比 答案 B 解析 m Fa只是一个计算式，物体质量与合外力和加速度均无关 三、力学单位制 1力学中的基本物理量及单位 (1)力学中的基本物理量是 长度 、质量、时间 (2)力学中的基本单位：基本物理量的
4、所有单位都是基本单位如：毫米 (mm)、克 (g)、毫秒(ms)等等三个基本物理量的单位在国际单位制中分别为米 (m)、 千克 (kg)、秒 (s) 2单位制 (1)基本单位和导出单位一起组成了单位制 (2)国际单位制 (SI)：国际计量大会制定的国 际通用的、包括一切计量领域的单位制，叫做国际单位制 自测 3 (2017 杭州市四校联考 )同学们知道物理学中力的单位是 “N” ，但 “N” 是一个导出单位，如果用国际制基本单位表示，下列正确的是 ( ) A kgm/s 2 B kgm/s C kg2m/s D kgm 2/s 答案 A 四、牛顿第三定律 1作用力和反作用力：两个物体之间的作用
5、总是 相互 的，一个物体对另一个物体施加了力，后一物体一定同时对前一物体也施加了力 2牛顿第三定律：两个物体之间的作用力与反作用力总是大小相等，方向 相反 ，作 用在同一条直线上 自测 4 关于作用力与反作用力，下列说法中正确的是 ( ) A物体相互作用时，先有作用力而后才有反作用力 【 精品教育资源文库 】 B作用力与反作用力大小相等、方向相反，作用在同一条直线上，因此它们的合力为零 C弹力的反作用力一定是弹力 D马能将车拉动，是因为马拉车的力大于车拉马的力 答案 C 命题点一 牛顿第一定律 1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
6、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 2 惯性的特性 (1)普遍性：惯性是物体的固有属性，一切物体都具有惯性 (2)无关性：惯性与物体的运动状态无关，与物体所处的位置无关，无论物体处于怎样的运动状态、处于何处，惯性总存在 (3)唯一性：质量是惯性大小的唯一量度 3惯性的表现形式 (1)在物体不受外力时，惯性表现为保持原来的静止状态或匀速直线运动状态 (2)在物体所受合外力不为零时，惯性表现为运动状态改变的难易程度，质量越大，惯性越大，运动状态越难改变 例 1 科学家关于物体运动的研究对树立正确的自然观具有重要作用下列说法不符合历史事 实的是 ( ) A亚
7、里士多德认为，必须有力作用在物体上，物体的运动状态才会改变 B伽利略通过 “ 理想实验 ” 得出结论：一旦物体具有某一速度，如果它不受力，它将以这一速度永远运动下去 C笛卡儿指出：如果运动中的物体没有受到力的作用，它将继续以同一速度沿同一直线运动，既不停下来也不偏离原来的方向 D牛顿认为，物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质 答案 A 变式 1 关于牛顿第一定律的说法不正确的是 ( ) A牛顿第一定律不能在实验室中用实验验证 B牛顿第一定律说明力是改变物体运动状态的原 因 【 精品教育资源文库 】 C惯性定律与惯性的实质是相同的 D物体的运动不需要力来维持 答案 C 变式 2 下
8、列关于惯性的说法正确的是 ( ) A开车系安全带可防止由于人的惯性而造成的伤害 B子弹飞出枪膛后，因惯性受到向前的力而继续飞行 C飞机起飞时飞得越来越快，说明它的惯性越来越大 D物体在粗糙水平面上比在光滑水平面上难推动，说明物体在粗糙水平面上惯性大 答案 A 解析 若开车时不系安全带，刹车时由于惯性，人会继续向前运动，可能会对人造成伤害，A 对；子弹离开枪膛后向前飞行是由于它的惯性，但它并不受到向前的力， B 错； 物体的惯性只与它的质量有关，与物体的运动状态、受不受摩擦力等因素无关， C、 D 错 变式 3 如图 1 所示，冰壶在冰面运动时受到的阻力很小，可以在较长时间内保持运动速度的大小和
9、方向不变，我们可以说冰壶有较强的抵抗运动状态变化的 “ 本领 ” 这里所指的“ 本领 ” 是冰壶的惯性，惯性的大小取决于 ( ) 图 1 A冰壶的速度 B冰壶的质量 C冰壶受到的推力 D冰壶受到的阻力 答案 B 解析 一个物体惯性的大小，与其运动状态、受力情况是没有任何关系的，衡量物体惯性大小的唯一因素是质量，故 B 正确 命题点二 牛顿第二定律 1牛顿第二定律的 “ 五性 ” (1)矢量性： a 与 F 方向相同 (2)瞬时性： a 与 F 对应同一时刻 (3)因果性： F 是产生 a 的原因 (4)同一性： a、 F、 m 对应同一物体，应用时统一使用国际单位制单位 (5)独立性：每一个力
10、都产生各自的加速度 2 a Fm是加速度的决定式， a v t是加速度的定义式，物体的加速度是由合外力决定的，【 精品教育资源文库 】 与速度无关 例 2 如图 2 所示，位于水平地面上的质量为 m 的小木块，在大小为 F，方向与水平方向成 角的拉力作用下沿地面做 匀加速运动若木块与地面之间的动摩擦因数为 ，则木块的加速度为 ( ) 图 2 A.Fm B.Fcos m C.Fcos mgm D.Fcos mg Fsin m 答案 D 解析 对木块受力分析，如图所示，在竖直方向上合力为零，即 Fsin FN mg，在水平方向上由牛顿第二定律有 Fcos F N ma.联立可得 a Fcos m
11、g Fsin m ，故选项 D 正确 变式 4 下列对牛顿第二定律的表达式 F ma 及其变形公式的理解正确的是 ( ) A由 F ma 可知，物体所受的合力与物体的质量成正比，与物体的加速度成反比 B由 m Fa可知，物体的质量与其所受合力成正比，与其运动的加速度成反比 C由 a Fm可知，物体的加速度与其所受合力成正比，与其质量无关 D由 m Fa可知，物体的质量可以通过测量它的加速度和它所受的合力求出 答案 D 解析 牛顿第二定律的表达式 F ma 表明了各物理量之间的数量关系，即已 知两个量，可求第三个量但物体的质量是由物体本身决定的，与物体的加速度和物体的受力无关；作用在物体上的合力
12、，是由和它相互作用的物体作用产生的，与物体的质量和加速度无关；但物体的加速度与其质量和其所受合力都有关，故排除 A、 B、 C，选 D. 变式 5 如图 3 所示，质量 m 10 kg 的物体在水平面上向左运动，物体与水平面间的动摩擦因数为 0.2，与此同时物体受到一个水平向右的推力 F 20 N 的作用，则物体产生的加速【 精品教育资源文库 】 度是 (g 取 10 m/s2)( ) 图 3 A 0 B 4 m/s2，水平向右 C 2 m/s2，水平向左 D 2 m/s2，水平向右 答案 B 解析 物体水平向左运动，所受滑动摩擦力水平向右， Ff mg 20 N，故物体所受合外力 F 合
13、Ff F 40 N，方向水平向右，由牛顿第二定律可得： a F合m 4 m/s2，方向水平向右， B 正确 拓展点 牛顿第二定律的瞬时性 牛顿第二定律瞬时性的 “ 两种 ” 模型： 刚性绳 (或接触面 ) 不发生明显形变就能产生弹力的物体，剪断 (或脱离 )后，其弹力立即消失，不需要形变恢复时间； 弹簧 (或橡皮绳 ) 两端同时连接 (或附着 )有物体的弹簧 (或橡皮 绳 )，特点是形变量大，其形变恢复需要较长时间，在瞬时性问题中，其弹力的大小往往可以看成保持不变 例 3 如图 4 所示，物块 1、 2 间用刚性轻质杆连接，物块 3、 4 间用轻质弹簧相连，物块 1、3 质量均为 m，物块 2、 4 质量均为 M，两个系统均置于水平放置的光滑木板上，并处于静止状态现将两木板沿水平方向突然抽出，设抽出后的瞬间，物块 1、 2、 3、 4 的加速度大小分别为 a1、 a2、 a3、 a4.重力加速度大小为 g，则有 ( ) 图 4 A a1 a2 a3 a4 0 B a1 a2 a3 a4 g C a1 a2 g， a3 0， a4 m MM g D a1 g， a2 m Mm g， a3 0， a4 m MM g 答案 C 解析 在抽出木板的瞬间，物块 1、 2 与刚性轻质杆连接处的形变立即消失，受到的合力均等于各自重力，所以由牛顿第二定律知 a1 a2 g；而物块 3、 4
