第3章 1 牛顿第一定律 牛顿第三定律
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物理必修一第三章知识点总结
第三章:牛顿运动定律
一、牛顿第一定律
1、牛顿第一定律又称惯性定律,指出“物体如果没有外力作用,或外力的合力为零,物体
就保持静止或匀速直线运动的状态”。
(还可以理解为:物体不受外力作用时,它要么保
持原来的状态(包括速度为零的状态),要么不受力的物体做自由落体运动。
)
2、质点的惯性系和非惯性系的判断方法,非惯性系的例子。
3、坐标系的选取和表示。
二、牛顿第二定律
1、牛顿第二定律又称运动定律,明确了力的概念,即:当物体受到外力(总的力)作用时,会产生加速度,且加速度的大小与力成正比,与物体的质量成反比,加速度的方向与
力的方向相同。
用公式表达 F=ma。
2、等效力:将多个作用在物体上的力合成为一力。
3、重力和重力的计算。
4、弹力和弹力的计算。
5、摩擦力和摩擦力的计算。
三、牛顿第三定律
1、牛顿第三定律又称作用-反作用定律,明确了力的相互作用联系。
指出“两个物体相互作用时,彼此之间的作用力与受力物体方向相反,作用力和反作用力大小相等,方向相反”。
四、应用
1、在现实生活中,各种力的应用情况。
2、受力物体的运动情况。
综上所述,牛顿运动定律是物理学的基础理论之一,它揭示了物体的运动规律,对我们认
识和描述物体的运动过程有着重要意义。
通过学习牛顿运动定律,可以更好地理解和分析
物体的运动情况,更好地指导实际应用。
高一物理第三章知识点公式在高一物理的学习中,第三章是一个非常重要的章节。
这一章主要涉及到了许多物理学的基本概念和公式,对于学生来说,掌握好这些知识点和公式是十分必要的。
在本文中,我们将会介绍一些高一物理第三章涉及到的知识点和公式。
1. 基本物理量在物理学中,有一些基本的物理量是我们必须要熟悉和了解的。
其中包括质量、长度、时间和电流等等。
这些物理量是我们进行物理学计算和实验的基础。
2. 牛顿第一定律牛顿第一定律也被称为惯性定律,它是基本的力学定律之一。
它的公式可以写为: F = ma,其中F代表物体所受的力,m代表物体的质量,a代表物体的加速度。
根据牛顿第一定律,物体的速度只有在存在外力的情况下才会发生变化。
3. 牛顿第二定律牛顿第二定律是牛顿力学的核心原理之一。
它的公式可以写为: F = ma,其中F代表物体所受的力,m代表物体的质量,a代表物体的加速度。
根据牛顿第二定律,当物体受到合力时,它将发生加速度。
4. 牛顿第三定律牛顿第三定律也被称为作用与反作用定律。
它的公式可以写为: F1= -F2,其中F1和F2分别代表两个物体之间的力。
根据牛顿第三定律,任何一个物体所受的力都有一个相等大小但方向相反的力作用在其他物体上。
5. 功功是描述物体之间能量传递和变化的物理量。
它的公式可以写为:W = Fs cosθ,其中W代表功、F代表力、s代表位移、θ代表力的方向与位移方向之间的夹角。
根据功的定义,当力与物体的运动方向相同时,功为正;当力与物体的运动方向相反时,功为负。
6. 功率功率是描述能量转化的快慢的物理量。
它的公式可以写为: P = W/t,其中P代表功率、W代表功、t代表时间。
根据功率的定义,功率越大,表示能量转化越快。
7. 动能动能是描述物体运动状态的物理量。
它的公式可以写为: KE = 1/2mv²,其中KE代表动能、m代表物体的质量、v代表物体的速度。
根据动能的定义,当物体的质量增大或者速度增大时,动能也会增大。
第三章牛顿运动定律考试说明课程标准命题热点1.通过实验,探究物体运动的加速度与物体受力、质量的关系.理解牛顿运动定律,能用牛顿运动定律解释生产生活中的有关现象、解决有关问题。
通过实验,认识超重和失重现象。
2.了解单位制在物理学中的重要意义.知道国际单位制中的力学单位。
(1)牛顿第二定律的应用,整体法与隔离法分析、求解加速度。
(2)两类动力学问题的分析与计算。
(3)动力学的图象问题.(4)探究加速度与物体受力、质量的关系、测定动摩擦因数等。
第1讲牛顿第一定律牛顿第三定律ZHI SHISHU LI ZI CE GONG GU 知识梳理·自测巩固知识点1 力与运动的关系1.运动状态及运动状态的改变速度是描述物体运动状态的物理量.“运动状态的改变”是指物体的运动速度发生改变。
2.力是物体产生加速度的原因外力的作用使物体的速度发生改变,而速度发生改变一定有加速度,所以力是使物体产生加速度的原因。
知识点2 牛顿第一定律1.牛顿第一定律的内容:一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态,直到有外力迫使它改变这种状态为止。
2.惯性的定义:一切物体都有保持匀速直线运动状态或静止状态的性质。
3.惯性的量度: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.知识点3 牛顿第三定律1.牛顿第三定律的内容:两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.作用力与反作用力的特点:同时产生、同时消失、同时变化、同性质、分别作用在相互作用的两物体上,效果不能抵消。
思考:人走在松软的土地上而下陷时,人对地面的压力大于地面对人的支持力,对吗?[答案] 不对。
属于作用力与反作用力,大小相等。
思维诊断:(1)物体不受外力作用时一定处于静止状态。
(×)(2)在水平面上滑动的木块最终停下来,是没有外力维持木块运动的结果.(×)(3)运动的物体惯性大,静止的物体惯性小。
第1课时 牛顿第一定律 牛顿第三定律考纲解读 1.理解牛顿第一定律的内容和惯性,会分析实际问题.2.理解牛顿第三定律的内容,会区分相互作用力和平衡力.1.[对运动和力的关系的理解]下面是摘自上个世纪美国报纸上的一篇小文章:“阿波罗”登月火箭在脱离地球飞向月球的过程中,飞船内的宇航员通过无线电与在家中上小学的儿子汤姆通话.宇航员:“汤姆,我们现在已关闭了所有发动机,正向月球飞去.”汤姆:“你们关闭了所有发动机,那靠什么力量推动火箭向前运动呢?”宇航员思考了一会儿,说:“我想大概是伽利略在推动火箭向前运动吧.”若不计星球对火箭的作用力,由上述材料可知下列说法中正确的是( )A.汤姆的问话所体现的物理思想是“力是维持物体运动的原因”B.宇航员的答话所体现的物理思想是“力是维持物体运动的原因”C.宇航员的答话所体现的物理思想是“物体的运动不需要力来维持”D.宇航员的答话的真实意思是火箭正在依靠惯性飞行答案ACD解析上小学的汤姆,对于力和运动的认识,只能凭经验感觉,不会认识到力是改变物体运动状态的原因,故A正确;宇航员的答话所体现的物理思想是“物体的运动不需要力来维持”,即火箭依靠惯性飞行,故B错误,C、D正确.2.[对牛顿第一定律和惯性的理解]一列以速度v匀速行驶的列车内有一水平桌面,桌面上A 处有一相对桌面静止的小球.由于列车运动状态的改变,车厢中的旅客发现小球沿如图(俯视图)中的虚线从A点运动到B点,则说明列车是减速且在向南拐弯的图是()答案 A解析由于列车原来做匀速运动,小球和列车保持相对静止,现在列车要减速,由于惯性小球必向前运动,C、D错;又因列车要向南拐弯,由做曲线运动的条件知列车要受到向南的力的作用,即桌子受到向南的力的作用,所以小球相对桌面向北运动,A对,B错.3.[对牛顿第三定律的理解]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答案AC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,由于二者分别作用在两个物体上,力的作用效果不能相互抵消,故A、C对,B、D错.4.[相互作用力与平衡力的区别]某学校教室里的磁性黑板上通常粘挂一些小磁铁,小磁铁被吸在黑板上可以用于“贴”挂图或试题答案,如图1所示.关于小磁铁,下列说法中正确的是()图1A.磁铁受到的磁吸引力大于受到的弹力才能被吸在黑板上B.磁铁与黑板间在水平方向上存在两对作用力与反作用力C.磁铁受到五个力的作用D.磁铁受到的支持力与黑板受到的压力是一对平衡力答案 B解析磁铁受到重力、磁吸引力、黑板的弹力和静摩擦力共四个力的作用,其中重力与静摩擦力、磁吸引力与弹力分别是一对平衡力,它们大小相等、方向相反,故A、C错;磁铁与黑板间在水平方向上存在着相互的磁吸引力和弹力这样两对作用力与反作用力,故B正确;磁铁受到的支持力与黑板受到的压力都是弹力,施力物体与受力物体互换,是一对作用力与反作用力,而不是一对平衡力,一对平衡力必须是同一个物体受到的两个力,故D错.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.二、牛顿第三定律1.内容: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.相互作用力与平衡力的区别:判断平衡力和相互作用力时,若为A物体B物体的关系,则为相互作用力;若为A物体→B物体←C物体的关系则为平衡力.考点一牛顿第一定律的理解与应用1.明确了惯性的概念.2.揭示了力的本质.3.揭示了不受力作用时物体的运动状态.例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的速度.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,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的速度,原因是功率变大了,但惯性不变,选项A错误;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,原因是子弹具有的动能过小,但惯性不变,选项B错误;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,列车的质量改变了,当然它的惯性也就改变了,选项C正确;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,调控人和车的重心位置,但整体的惯性不变,选项D错误.答案 C突破训练1如图2所示,在沿东西方向直线运动的小车上,放一竖直木块,突然发现木块向西倒,则小车可能的运动情况()图2A.向东做匀速运动B.向东做减速运动C.向东做加速运动D.向西做减速运动答案CD解析由于惯性,木块倒的方向与加速度相反方向倒,所以C、D对.考点二牛顿第三定律的理解与应用1.作用力与反作用力的“三同、三异、三无关”(1)“三同”:①大小相同;②性质相同;③变化情况相同.(2)“三异”:①方向不同;②受力物体不同;③产生的效果不同.(3)“三无关”:①与物体的种类无关;②与物体的运动状态无关;③与物体是否和其他物体存在相互作用无关.2.相互作用力与平衡力的比较A.支撑脚蹬地的瞬间,地面对脚的支持力大于脚对地面的压力B.支撑脚蹬地的瞬间,地面受到向后的摩擦力C.支撑脚离地后,他还受到向前冲的力,以至于能很快地通过栏架D.运动到最高处时,速度达到最大值,方向沿水平方向向前解析刘翔在跨越栏架的过程中,支撑脚蹬地的瞬间,地面对脚的支持力等于脚对地面的压力,脚受到向前的摩擦力,地面受到向后的摩擦力,脚离地后,他只受到重力作用,做减速运动,故B正确.答案 B突破训练2用手托着一块砖,开始静止不动,当手突然向上加速运动时,砖对手的压力() A.一定小于手对砖的支持力B.一定等于手对砖的支持力C.一定大于手对砖的支持力D.一定大于砖的重力答案BD解析由牛顿第三定律知砖对手的压力与手对砖的支持力是作用力和反作用力,二者等大反向,B项对.对砖受力分析,则F N-mg=ma,F N>mg,D项对.10.牛顿第三定律的应用——用“转移对象法”进行受力分析作用力与反作用力,二者一定等大反向,分别作用在两个物体上.当待求的某个力不容易求时,可先求它的反作用力,再反过来求待求力.如求压力时,可先求支持力.在许多问题中,摩擦力的求解亦是如此.例3一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,箱与杆的总质量为M,环的质量为m,如图3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 f,则此时箱对地面的压力大小为多少?图3审题与关联解析环在竖直方向上受力情况如图甲所示,其受重力mg和杆对它竖直向上的摩擦力F f,根据牛顿第三定律,环应对杆一个竖直向下的摩擦力F f′.故箱子在竖直方向上受力情况如图乙所示,其受重力Mg、地面对它的支持力F N及环对它的摩擦力F f′.由于箱子处于平衡状态,可得:F N=F f′+Mg=F 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弹力大小,则F N′=F N =F f+Mg答案F f+Mg高考题组1.(2013·新课标Ⅰ·14)如图4是伽利略1604年做斜面实验时的一页手稿照片,照片左上角的三列数据如下表.表中第二列是时间,第三列是物体沿斜面运动的距离,第一列是伽利略在分析实验数据时添加的.根据表中的数据.伽利略可以得出的结论是()图4AB.斜面倾角一定时,加速度与质量无关C.物体运动的距离与时间的平方成正比D.物体运动的加速度与重力加速度成正比答案 C解析由题表可知,伽利略研究的是物体沿斜面运动的距离与时间的关系.由计算可得每一组数据中第三列数据大约总是第一列数据的33倍左右,故可以得出物体运动的距离与时间的平方成正比,所以C选项正确.2.(2013·山东·14)伽利略开创了实验研究和逻辑推理相结合探索自然规律的科学方法,利用这种方法伽利略发现的规律有() A.力不是维持物体运动的原因B.物体之间普遍存在相互吸引力C.忽略空气阻力,重物与轻物下落得同样快D.物体间的相互作用力总是大小相等、方向相反答案AC解析伽利略利用理想斜面实验得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.伽利略利用实验和归谬法得到在忽略空气阻力的情况下,轻的物体和重的物体下落的同样快.故选项A、C正确.模拟题组3.一根轻质弹簧竖直悬挂在天花板上,下端悬挂一小球,弹簧和小球的受力如图5所示,下列说法正确的是()图5A.F1的施力者是弹簧B.F2的反作用力是F3C.F3的施力者是地球D.F4的反作用力是F1答案 B解析首先对小球受力分析,重力是竖直向下的,故F1为重力,则F2为弹簧对小球的弹力,F1施力者应为地球,A错.对弹簧:F3为小球对它的拉力,F4为天花板对它的向上的拉力,故F2与F3是一对作用力与反作用力,B对.F3施力者为小球,F4的反作用力为弹簧对天花板的弹力,C、D错.4.放在水平面上的物体受到一个水平向右的拉力F作用处于静止状态,下列说法中正确的是() A.物体对水平面的压力就是物体的重力B.拉力F和水平面对物体的摩擦力是一对作用力和反作用力C.物体受到的合外力为零D.物体受到四对平衡力的作用答案 C5.如图6所示为杂技“顶竿”表演,一人站在地上,肩上扛一质量为M的竖直竹竿,当竿上一质量为m的人以加速度a加速下滑时,竿对“底人”的压力大小为()图6A.(M+m)gB.(M+m)g-maC.(M+m)g+maD.(M-m)g答案 B解析对竿上的人受力分析:其受重力mg、摩擦力F f,且有mg-F f=ma竿对人有摩擦力,人对竿也有反作用力——摩擦力,且大小相等,方向相反,对竿受力分析:其受重力Mg、摩擦力F f,方向向下、支持力F N,且有Mg+F f=F N,又因为竿对“底人”的压力和“底人”对竿的支持力是一对作用力与反作用力,由牛顿第三定律得F N′=F N=(M+m)g-ma,B项正确.(限时:30分钟)►题组1对力和运动关系的理解1.在物理学发展史上,伽利略、牛顿等许许多多科学家为物理学的发展做出了巨大贡献.以下选项中符合伽利略和牛顿的观点的是() A.人在沿直线加速前进的车厢内,竖直向上跳起后,将落在起跳点的后方B.两匹马拉车比一匹马拉车跑得快,这说明:物体受的力越大则速度就越大C.两物体从同一高度自由下落,轻的物体下落慢D.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:静止状态才是物体不受力时的“自然状态”答案 A解析人在沿直线加速前进的车厢内,竖直向上跳起后,由于惯性,人在水平方向具有起跳时车的速度,但由于车是加速的,故人将落在起跳点的后方,这正是伽利略、牛顿的观点,亚里士多德却认为力是维持物体运动的原因,物体受力大运动就快,所以才有轻的物体下落慢及静止状态才是物体不受力时的“自然状态”等错误观点.只有A选项是伽利略、牛顿的观点,故选A.2.伽利略用两个对接的斜面,一个斜面固定,让小球从固定斜面上滚下,又滚上另一个倾角可以改变的斜面,斜面倾角逐渐改变至零,如图1所示.伽利略设计这个实验的目的是为了说明()图1A.如果没有摩擦,小球将运动到与释放时相同的高度B.如果没有摩擦,物体运动时机械能守恒C.维持物体做匀速直线运动并不需要力D.如果物体不受到力,就不会运动答案 C解析在伽利略理想斜面实验中,“小球从两个对接的斜面中的固定斜面滚下后将滚上另一个斜面”是经验事实;“如果没有摩擦小球将运动到与释放时相同的高度”是推论;“减小第二个斜面的倾角,小球在斜面上滑行的距离更长”也是推论;“当第二个斜面的倾角为零时,小球将沿水平面做匀速直线运动而不需要力来维持”是外推的结果.本实验是为了否定亚里士多德的观点,揭示物体的运动不需要力来维持,所以C 正确,A、B、D均错误.3.下列对运动的认识错误的是() A.亚里士多德认为必须有力作用在物体上,物体才能运动,没有力的作用,物体就静止B.伽利略认为如果完全排除空气的阻力,所有的物体将下落得同样快C.牛顿认为力不是维持物体速度的原因,而是改变物体速度的原因D.伽利略根据理想实验推出,若没有摩擦,在水平面上运动的物体将保持其速度继续运动下去答案 A解析对于力和运动的关系,亚里士多德认为必须有力作用在物体上,物体才能运动,没有力的作用,物体就静止,即力是产生和维持物体运动的原因,这种观点是不正确的,A符合题意;伽利略通过斜面实验分析并推理,如果完全排除空气的阻力,所有的物体将下落得同样快,B不符合题意;牛顿第一定律指出力不是维持物体速度的原因,而是改变物体速度的原因,C不符合题意;伽利略根据理想实验并通过科学推理得到,若没有摩擦,在水平面上运动的物体将保持其速度继续运动下去,D不符合题意.4.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答案 BD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;物体不受力或所受合力为零,其运动状态一定不变,处于静止状态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的方向可能相同,也可能相反,还可能不在一条直线上,D 正确.►题组2 对惯性的理解和应用5.下列关于惯性的各种说法中,你认为正确的是 ( )A .抛出去的标枪、手榴弹等是靠惯性向远处运动的B .在完全失重的情况下,物体的惯性将消失C .把手中的球由静止释放后,球能竖直加速下落,说明力是改变物体惯性的原因D .材料不同的两个物体放在地面上,用一个相同的水平力分别推它们,则难以推动的物体惯性大答案 A6.月球表面上的重力加速度为地球表面的重力加速度的16.对于同一个飞行器,在月球表面上时与在地球表面上时相比较 ( )A .惯性减小为在地球表面时的16,重力不变 B .惯性和重力都减小为在地球表面时的16C .惯性不变,重力减小为在地球表面时的16D .惯性和重力都不变答案 C解析 因同一物体的质量与它所在位置及运动状态无关.所以这个飞行器从地球到月球,其惯性大小不变.物体的重力发生变化,这个飞行器在月球表面上的重力为G 月=mg 月=m ·16g 地=16G 地.选C. 7.抖空竹是人们喜爱的一项体育活动.最早的空竹是两个如同车轮的竹筒,中间加一个转轴,由于外形对称,其重心在中间位置,初玩者能很好地找到支撑点而使之平衡.随着制作技术的发展,如图2所示的不对称的空竹也受到人们的欢迎,现在的空竹大多是塑料制成的,也有天然竹木制成的.关于抖空竹,在空气阻力不可忽略的情况下,下列说法中正确的是 ( )图2A.空竹启动前用绳子拉住提起,要保证支持力和重力在同一条直线上B.空竹的转动是依靠绳子的拉动,绳子与转轴之间的摩擦力越小越好C.空竹抛起后由于惯性而继续向上运动,在空中受重力和惯性作用D.空竹从抛起到接住,转速会减小,表演时还要继续牵拉绳子使其加速转动答案AD解析本题考查牛顿第一定律.空竹启动前用绳子拉住提起,此时要选择恰当的位置,保证支持力和重力在同一条直线上,满足二力平衡的条件,否则空竹就要翻倒从绳子上落下,选项A正确;空竹是利用绳子与转轴之间的摩擦力使其转动的,因此绳子选用比较粗糙、摩擦力比较大的比较好,选项B错误;空竹抛起后由于惯性而继续向上运动,在空中受重力和空气阻力的作用,空竹的运动状态发生改变,速度越来越小,然后下落,选项C错误;空竹从抛起到接住,由于空气阻力的作用,转速比抛出前减小,因此表演时还要继续牵拉绳子使其加速转动,选项D正确.►题组3对牛顿第三定律及平衡力的考查8.消防员用绳子将一不慎落入井中的儿童从井内加速向上提的过程中,不计绳子的重力,以下说法正确的是() A.绳子对儿童的拉力大于儿童对绳子的拉力B.消防员对绳子的拉力与绳子对儿童的拉力是一对作用力与反作用力C.绳子对儿童的拉力大于儿童的重力D.消防员对绳子的拉力大于儿童对绳子的拉力答案 C解析绳子对儿童的拉力和儿童对绳子的拉力是一对作用力与反作用力,大小相等,A 项错误;消防员对绳子的拉力与绳子对儿童的拉力不是一对作用力与反作用力,B项错误;儿童加速上升,绳子对儿童的拉力大于儿童的重力,C项正确;因为不计绳子的重力,消防员对绳子的拉力等于儿童对绳子的拉力,D项错误.9.一物体静止于斜面上,如图3所示,则下列说法正确的是()图3A.物体对斜面的压力和斜面对物体的支持力是一对平衡力B.物体对斜面的摩擦力和斜面对物体的摩擦力是一对作用力和反作用力C.物体所受的重力和斜面对物体的作用力是一对作用力和反作用力D.物体所受的重力可以分解为沿斜面向下的力和对斜面的压力答案 B解析根据作用力和反作用力及平衡力的特点可知物体对斜面的压力和斜面对物体的支持力及物体对斜面的摩擦力和斜面对物体的摩擦力,分别作用在斜面和物体上,因此它们是两对作用力和反作用力,故A错,B对.物体所受的重力是地球施加的,它的反作用力应作用在地球上,由此可知C错.对重力分解,其分力也是作用在物体上的,不可能分解为对斜面的压力,D错.10.一物体受绳子的拉力作用由静止开始前进,先做加速运动,然后改为匀速运动,再改做减速运动,则下列说法中正确的是() A.加速前进时,绳子拉物体的力大于物体拉绳子的力B.减速前进时,绳子拉物体的力小于物体拉绳子的力C.只有匀速前进时,绳子拉物体的力才与物体拉绳子的力大小相等D.不管物体如何前进,绳子拉物体的力与物体拉绳子的力大小总相等答案 D解析绳拉物体的力与物体拉绳子的力是一对作用力和反作用力.根据牛顿第三定律,作用力和反作用力大小相等,方向相反,分别作用在物体上和绳子上,作用力和反作用力的关系与物体的运动状态和作用效果无关.加速前进、匀速前进或减速前进时,绳子拉物体的力都等于物体拉绳子的力,故A、B、C均错,D正确.11.如图4所示,质量为60 kg的人站在水平地面上,用定滑轮装置将质量为m=40 kg的重物送入井中.当重物以2 m/s2的加速度加速下落时,忽略绳子和定滑轮的质量及绳子与定滑轮间的摩擦,则人对地面的压力大小为(g取10 m/s2)()图4A.200 N B.280 NC.320 N D.920 N答案 B解析由牛顿第二定律得:mg-F=ma,F=m(g-a)=40×(10-2) N=320 N,绳子对人的拉力F′=320 N,由平衡条件得:F N=Mg-F′=(60×10-320) N=280 N.由牛顿第三定律知,人对地面的压力大小为280 N,故B正确.。
高一物理必修一第三章知识总结
本章将对物理必修一第三章中学习到的内容进行总结:
第一节牛顿定律
1.牛顿第一定律:物体处于静止状态或匀速运动状态,若无外力作用,则物体保持原状,即物体的总动量保持不变,这叫做牛顿第一定律。
2.牛顿第二定律:物体受到外力作用时,其受力的大小就等于物体质量和施加力的方
向上的速度变化率乘积,这叫做牛顿第二定律。
3.牛顿第三定律:表示两个物体之间作用的力,有着相等相反的作用力,这叫做牛顿
第三定律。
第二节求解动量定律的问题
1.匀加速直线运动:解决匀加速直线运动问题,可以用牛顿第一定律和牛顿第二定律,根据质量和加速度的变化,求得时间下的运动位移,以及初始和末时的速度。
3.圆周运动:解决圆周运动问题,可以使用平动量定律,根据质量、半径和速度的变化,求的时间内的旋转角度和初末的角速度。
第三节物体碰撞
1.完全弹性碰撞:完全弹性碰撞是指碰撞后动量和能量完全守恒,可以使用牛顿第三
定律来解决,根据动量定理可以求得合动量、反方向速度、碰撞时间等信息。
3.部分弹性碰撞:部分弹性碰撞也可以用动量定理和能量定理来求解,求得碰撞后每
粒子的速度、动能的损失和有效功率信息。
综上,物理必修一第三章的内容总结主要为牛顿定律以及利用这些定律求解动量定律
的问题,以及碰撞定律的求解。
总之,物理必修一第三章中学习到的内容可以有效地提升
学习者对物理学的知识结构,培养学生的分析问题和解决问题的能力。
牛顿三大定律公式:
1,牛顿第一定律(惯性定律):
物体总保持匀速直线运动状态或静止状态,直到有外力迫使它改变这种状态为止。
2,牛顿第二定律公式:
F合=ma或a=F合/m
a由合外力决定,与合外力方向一致。
3,牛顿第三定律公式:
F= -F;
负号表示方向相反,F、-F为一对作用力与反作用力,各自作用在对方。
4,共点力的受力平衡公式:
F合=0
二力平衡则满足公式F1=-F2
请注意,二力平衡与作用力与反作用力是不一样的。
二力平衡的研究对象,是同一个物体;而作用力与反作用力,研究对象是两个不同的物体。
5,超重与失重的公式:
超重满足:N>G
失重满足:N<G
N为支持力,G为物体所受重力,不管失重还是超重,物体所受重力是不变的。
牛顿三大定律的内容:
1、牛顿第一定律:一切物体总是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。
(定性的描述了力与运动的关系,物体的运动不需要力维持,但改变物体的运动一定需要力,牛顿第一定律也叫惯性定律)
2、牛顿第二定律:物体加速度的大小跟它所受的作用力成正比、跟它的质量成反比,加速度的方向跟作用力的方向相同。
(定量的计算力与运动的关系,F=ma)
3、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。
(说明了力的作用是相互的)。
2024年高考物理一轮大单元综合复习导学练专题14 牛顿三大定律导练目标导练内容目标1牛顿第一定律和惯性目标2牛顿第三定律目标3牛顿第二定律及瞬时加速度问题【知识导学与典例导练】一、牛顿第一定律和惯性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。
(1)揭示了物体的惯性:不受力的作用时,一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态。
(2)揭示了力的作用对运动的影响:力是改变物体运动状态的原因。
2.对惯性的理解(1)保持“原状”:物体在不受力或所受合外力为零时,惯性表现为使物体保持原来的运动状态(静止或匀速直线运动)。
(2)反抗改变:物体受到外力时,惯性表现为抗拒运动状态改变。
惯性越大,物体的运动状态越难以被改变。
(3)惯性的量度:质量是物体惯性大小的唯一量度,质量越大,惯性越大,与物体的速度和受力情况无关。
3.牛顿第一、第二定律的关系(1)牛顿第一定律是以理解实验为基础,经过科学抽象、归纳推理总结出来的,牛顿第二定律是实验定律。
(2)牛顿第一定律不是牛顿第二定律的特例,它揭示了物体运动的原因和力的作用对运动的影响;牛顿第二定律则定量指出了力和运动的联系。
【例1】如图所示,小华坐在一列正在行驶的火车车厢里,突然看到原来静止在水平桌面上的小球向后滚动,假设桌面是光滑的,则下列说法错误..的是()A.小球在水平方向受到了向后的力使它向后运动B.小球所受的合力为零,以地面为参考系,小球的运动状态并没有改变C .火车一定是在向前加速D .以火车为参考系,此时牛顿第一定律已经不能适用【答案】A【详解】A .小球在水平方向上没有施力物体,所以不受力。
A 错误,符合题意;B .小球水平方向不受力,所受的合力为零,以地面为参考系,小球的运动状态并没有改变。
B 正确,不符合题意;C .小球因为有惯性,要保持原来的匀速直线运动状态,若突然看到原来静止在水平桌面上的小球向后滚动,是小球相对于火车向后运动,说明火车正在向前做加速运动。
第三章牛顿运动定律第1课时牛顿第一定律牛顿第三定律读基础知识基础回顾:一、牛顿第一定律惯性1.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揭示了物体的固有属性:一切物体都有惯性,因此牛顿第一定律又叫惯性定律;②揭示了力与运动的关系: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.对牛顿第一定律的理解(1)提出惯性的概念:牛顿第一定律指出一切物体都具有惯性,惯性是物体的一种固有属性。
(2)揭示力的本质: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。
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,一切物体都具有惯性,与物体的运动情况和受力情况无关.4.惯性的两种表现形式(1)物体在不受外力或所受的合外力为零时,惯性表现为使物体保持原来的运动状态不变(静止或匀速直线运动)。
(2)物体受到外力时,惯性表现为抗拒运动状态改变的能力。
惯性大,物体的运动状态较难改变;惯性小,物体的运动状态容易改变。
5.与牛顿第二定律的对比牛顿第一定律是经过科学抽象、归纳推理总结出来的,而牛顿第二定律是一条实验定律。
二、牛顿第三定律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,后一个物体同时对前一个物体也施加力.2.内容: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.3.表达式:F=-F′.自查自纠:(1)牛顿第一定律是实验定律。
(×)(2)在水平面上运动的物体最终停下来,是因为水平方向没有外力维持其运动的结果。
(×)(3)运动的物体惯性大,静止的物体惯性小。
(×)(4)物体的惯性越大,运动状态越难改变。
(√)(5)作用力与反作用力可以作用在同一物体上。
(×)(6)作用力与反作用力的作用效果不能抵消。
(√)研考纲考题要点1对牛顿第一定律和惯性的理解1.明确了惯性的概念牛顿第一定律揭示了一切物体所具有的一种固有属性——惯性,即物体保持原来的匀速直线运动状态或静止状态的性质.2.揭示了力的本质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.3.理想化状态牛顿第一定律描述的是物体不受外力时的状态,而在实际情况中不受外力作用的物体是不存在的,如果物体所受的合外力等于零,其运动效果跟不受外力作用时相同,物体保持静止或匀速直线运动状态.4.与牛顿第二定律的关系牛顿第一定律和牛顿第二定律是相互独立的.力是如何改变物体运动状态的问题由牛顿第二定律来回答.牛顿第一定律是经过科学抽象、归纳推理总结出来的,而牛顿第二定律是一条实验定律.5.对牛顿第一定律的理解:牛顿第一定律不是实验定律,它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,其实际意义是物体受到的合外力为零。
从以下两方面理解:(1)提出惯性的概念。
牛顿第一定律指出一切物体都具有惯性,惯性是物体的一种固有属性。
(2)揭示力的本质。
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。
6.惯性: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,物体的质量越大其惯性越大。
7.惯性的两种表现形式(1)物体的惯性总是以保持“原状”或反抗“改变”两种形式表现出来。
(2)物体在不受外力或所受的合外力为零时,惯性表现为使物体保持原来的运动状态不变(静止或匀速直线运动)。
【例1】下列关于牛顿第一定律以及惯性概念的说法正确的是()A.牛顿第一定律说明,只有不受外力的物体才保持匀速直线运动状态或静止状态B.物体运动状态发生变化,则物体一定受到力的作用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,但物体的运动速度越大时其惯性也越大答案B解析当物体所受的合力为零时,物体也可以处于匀速直线运动状态或静止状态,选项A错误;由牛顿第一定律可知,力是改变物体运动状态的原因,选项B正确;惯性是物体保持原有运动状态不变的一种性质,惯性定律(即牛顿第一定律)则反映物体在一定条件下的运动规律,选项C错误;物体的惯性与运动速度大小无关,选项D错误。
【训练1】一天下着倾盆大雨,某人乘坐列车时发现,车厢的双层玻璃窗内积水了,列车进站过程中(箭头表示列车进站的方向),他发现水面的形状如下面四个图中的()答案C解析列车进站时刹车,速度减小,而水由于惯性仍要保持原来较大的速度,所以水向前涌,液面形状和C中一致.要点2对伽利略理想实验的理解例2伽利略在研究力和运动的关系的时候,用两个对接的斜面,一个斜面固定,让小球从斜面上滚下,又滚上另一个倾角可以改变的斜面,斜面倾角逐渐改变至零,如图所示.伽利略设计这个实验的目的是为了说明()A.如果没有摩擦,小球将运动到与释放时相同的高度B.如果没有摩擦,物体运动过程中机械能守恒C.维持物体做匀速直线运动并不需要力D.如果物体不受到力,就不会运动答案C解析伽利略的理想斜面实验证明了:运动不需力来维持,故C正确.【训练2】伽利略对“自由落体运动”和“运动和力的关系”的研究,开创了科学实验和逻辑推理相结合的重要科学研究方法。
图(a)、(b)分别表示这两项研究中实验和逻辑推理的过程,对这两项研究,下列说法正确的是()A.图(a)通过对自由落体运动的研究,合理外推得出小球在斜面上做匀变速运动B.图(a)中先在倾角较小的斜面上进行实验,可“冲淡”重力,使时间测量更容易C.图(b)中完全没有摩擦阻力的斜面是实际存在的,实验可实际完成D.图(b)的实验为“理想实验”,通过逻辑推理得出物体的运动需要力来维持解析伽利略设想物体下落的速度与时间成正比,因为当时无法测量物体的瞬时速度,所以伽利略通过数学推导证明如果速度与时间成正比,那么位移与时间的平方成正比;由于当时用滴水法计时,无法记录自由落体的较短时间,伽利略设计了让铜球沿阻力很小的斜面滚下,来“冲淡”重力的作用效果,而小球在斜面上运动的加速度要比它竖直下落的加速度小得多,所用时间长得多,所以容易测量。
伽利略做了上百次实验,并通过抽象思维在实验结果上做了合理外推,故选项A 错误,B 正确;完全没有摩擦阻力的斜面是实际不存在的,故选项C 错误;伽利略用抽象思维、数学推导和科学实验相结合的方法得到物体的运动不需要力来维持,故选项D 错误。
答案B要点3对牛顿第三定律的理解1.作用力与反作用力的“六同、三异、二无关”(1)六同(2)三异(3)二无关一对平衡力与作用力、反作用力的比较名称项目一对平衡力作用力与反作用力作用对象同一个物体两个相互作用的不同物体作用时间不一定同时产生、同时消失一定同时产生、同时消失力的性质不一定相同一定相同作用效果可相互抵消不可抵消【例3】如图所示,小车放在水平地面上,甲、乙二人用力向相反方向拉小车,不计小车与地面之间的摩擦力,下列说法正确的是()A.甲拉小车的力和乙拉小车的力是一对作用力和反作用力B.小车静止时甲拉小车的力和乙拉小车的力是一对平衡力C.若小车加速向右运动,表明小车拉甲的力大于甲拉小车的力D.若小车加速向右运动,表明乙拉小车的力大于小车拉乙的力解析甲拉小车的力和乙拉小车的力作用在同一物体上,不是作用力和反作用力,选项A 错误;不计小车与地面之间的摩擦力,小车静止时受到两个拉力而处于平衡状态,这两个拉力是一对平衡力,选项B 正确;小车拉甲的力跟甲拉小车的力是作用力和反作用力,两力大小是相等的,选项C 错误;同理,选项D 错误。
答案B【训练3】物体静止于水平桌面上,则()A .物体对桌面的压力和桌面对物体的支持力是一对相互平衡的力B .物体的重力和桌面对它的支持力是一对作用力与反作用力C .物体对桌面的压力就是物体的重力,这两个力是同性质的力D .桌面对物体的支持力大小等于物体的重力大小,这两个力是一对平衡力解析:选D 物体对桌面的压力和桌面对物体的支持力是一对作用力与反作用力,故A 错误;物体的重力和物体对地球的吸引力是一对作用力与反作用力,故B 错误;压力不是重力,它们的施力物体、受力物体、作用点都不相同,故C 错误;物体的重力是作用在物体上的力,支持力也是作用在这个物体上的力,这两个力大小相等、方向相反且作用在同一直线上,所以这两个力是一对平衡力,故D 正确。
要点4牛顿第三定律在受力分析中的应用由于作用力与反作用力的关系,当待求的某个力不容易求时,可先求它的反作用力,再反过来求待求力.如求压力时,可先求支持力.【例4】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 f ,则此时箱对地面的压力大小为()A .Mg +F f B .Mg -F f C .Mg +mg D .Mg -mg答案A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 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 f ′,故箱子竖直方向上受重力Mg 、地面对它的支持力F N 及环给它的摩擦力F f ′,受力情况如图乙所示,由于箱子处于平衡状态,可得F N =F f ′+Mg =F 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F N ′=Mg +F f ,故选项A 正确.【训练4】如图,一截面为椭圆形的容器内壁光滑,其质量为M ,置于光滑水平面上,内有一质量为m 的小球,当容器受到一个水平向右的力F 作用向右匀加速运动时,小球处于图示位置,此时小球对椭圆面的压力大小为()A .m g 2-F M +m 2B .m g 2+F M +m 2C .m g 2+F m 2 D.(mg )2+F 2解析:选B 先以整体为研究对象,根据牛顿第二定律得:加速度为a =F M +m,再对小球研究,分析受力情况,如图所示,由牛顿第二定律得到:F N =(mg )2+(ma )2=mg 2+F M +m 2,由牛顿第三定律可知小球对椭圆面的压力大小为m g 2+FM +m 2,故B 正确。
要点5惯性的“相对性”(一)空气中的铁球和乒乓球【例5】如图所示,一容器固定在一个小车上,在容器中分别悬挂一只铁球和一只乒乓球,容器中铁球和乒乓球都处于静止状态,当容器随小车突然向右运动时,两球的运动情况是(以小车为参考系)()A .铁球向左,乒乓球向右B .铁球向右,乒乓球向左C .铁球和乒乓球都向左D .铁球和乒乓球都向右解析:选C 由于惯性,当容器随小车突然向右运动时,铁球和乒乓球都相对容器向左运动,C 正确。