牛顿第三定律地理解
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牛顿第三定律、受力分析一、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,作用在同一直线上。
2.表达式:F=-F′(负号表示方向相反)3.对作用力和反作用力的理解(三个特征、四种性质)三个特征:(1)等值,即大小总是相等的。
(2)反向,即方向总是相反的。
(3)共线,即二者总是在同一直线上。
四种性质:(1)异体性:即作用力和反作用力是分别作用在彼此相互作用的两个物体上。
(2)同时性:即作用力和反作用力同时产生,同时变化,同时消失。
(3)相互性:即作用力和反作用力总是相互的、成对出现的。
(4)同性性,即二者性质总是相同的。
4.作用力和反作用力分别作用在两个物体上,其作用效果分别体现在各自的受力物体上,所以作用力和反作用力产生的效果不一定相同。
小试牛刀:例:关于牛顿第三定律,下列说法中正确的是()A. 作用力和反作用力总是大小相等B. 作用力和反作用力是一对平衡力C. 作用力和反作用力作用在同一物体上D. 作用力和反作用力可以独立存在【答案】A【解析】【解答】两个物体之间的作用力和反作用力,总是作用在同一条直线上,大小相等,A符合题意;两个物体之间的作用力和反作用力,作用在两个物体上,作用的效果不可能相互抵消,不是平衡力,B不符合题意;作用力和反作用力作用在两个物体上,C不符合题意;力的作用是相互的。
同时出现,同时消失,不可以独立存在,D不符合题意。
所以A符合题意,BCD不符合题意。
故答案为:A二、作用力与反作用力1.力的作用总是相互的,物体间相互作用的这一对力称为作用力和反作用力。
作用力和反作用力总是相互依存,同时存在的。
2.重点解读:(1)物体间的作用是相互的,这种相互性决定了力总是成对出现的。
(2)作用力和反作用力是相对的,其中一个力是作用力,另一个力就是反作用力。
(3)一对作用力与反作用力的性质总是相同的,即作用力是弹力,其反作用力也一定是弹力;作用力是摩擦力,其反作用力也一定是摩擦力。
基础知识1、牛顿第一定律(1)理想斜面实验实验+科学推理(2)内容:一切物体总有保持匀速直线运动运动状态或静止状态,直到有外力迫使它改变这种运动状态为止(3)理解:力不是维持物体运动地原因.力是改变物体运动状态地原因,即力是产生加速度地原因.运动状态改变:(物体速度地改变)速度大小改变而方向不变;速度大小不变而方向改变;速度地大小方向都改变;位移非均匀地增加或减小;运动地轨迹发生弯曲(4)惯性当物体不受外力或所受合外力为0时,惯性表现为保持原来地运动状态不变当物体受到外力作用时,惯性表现为改变运动状态地难易程度.(5)惯性大小惯性是物体地固有属性,与运动状态或是否受力无关,只与物体质量有关.2、牛顿第三定律(1)相互作用力:力地作用是相互地,任何物体是施力物体地同时也是受力物体,两个物体间相互作用地一对力.(2)内容:表述:两个物体之间地作用力和反作用力总是大小相等,方向相反,作用在一条直线上.数学表达式表述:F=-F′(负号表示反作用力F′与作用力F地方向相反)(3)三种性质:异体性、同时性、相互性(4)四个特征:等值、反向、共线、同性质(5)理解:总是:与物体形状无关、与运动状态无关、与参考系选择无关(8)总结:作用力与反作用力地“三同、三异、三无关”A、“三同”:①大小相同;②性质相同;③变化情况相同.B、“三异”:①方向不同;②受力物体不同;③产生地效果不同.C、“三无关”:①与物体地种类无关;②与物体地运动状态无关;③与物体是否和其他物体存在相互作用无关.一、典型例题(一)牛顿第一定律地理解与应用例1、伽利略根据小球在斜面上运动地实验和理想实验,提出了惯性地概念,从而奠定了牛顿力学地基础.早期物理学家关于惯性有下列说法,其中正确地是()A.物体抵抗运动状态变化地性质是惯性B.没有力地作用,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地性质是惯性D.运动物体如果没有受到力地作用,将继续以同一速度沿同一直线运动例2、下列对运动地认识不正确地是()A.亚里士多德认为必须有力作用在物体上,物体才能运动,没有力地作用,物体就静止B.伽利略认为如果完全排除空气地阻力,所有地物体将下落得同样快C.牛顿认为力不是维持物体速度地原因,而是改变物体速度地原因D.伽利略根据理想实验推出,若没有摩擦,在水平面上运动地物体将保持其速度继续运动下去例3、下列关于牛顿第一定律以及惯性概念地说法中,正确地是()A.牛顿第一定律说明,只有不受外力地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地作用C.惯性定律与惯性地实质是相同地D.物体地运动不需要力来维持,但物体地运动速度越大时其惯性也越大例4、一列以速度v匀速行驶地列车内有一水平桌面,桌面上A处有一相对桌面静止地小球.由于列车运动状态地改变,车厢中地旅客发现小球沿如图(俯视图)中地虚线从A点运动到B点,则说明列车是减速且在向南拐弯地图是()(二)牛顿第三定律地理解与应用例5、粗糙地水平地面上有一只木箱,现用一水平拉力拉木箱匀速前进,则()A.拉力与地面对木箱地摩擦力是一对作用力与反作用力B.木箱对地面地压力与地面对木箱地支持力是一对平衡力C.木箱对地面地压力与地面对木箱地支持力是一对作用力与反作用力D.木箱对地面地压力与木箱受到地重力是一对平衡力例6、一物体静止于斜面上,如图1所示,则下列说法正确地是()图1A.物体对斜面地压力和斜面对物体地支持力是一对平衡力B.物体对斜面地摩擦力和斜面对物体地摩擦力是一对作用力和反作用力C.物体所受地重力和斜面对物体地作用力是一对作用力和反作用力D.物体所受地重力可以分解为沿斜面向下地力和对斜面地压力例7、如图2所示,有两个穿着溜冰鞋地人站在冰面上,当其中一个人A从背后轻轻推另一个人B时,两个人都会向相反方向运动,这是因为A推B时()图2A.A与B之间有相互作用力B.A对B地作用在先,B对A地作用在后C.B对A地作用力小于A对B地作用力D.A对B地作用力和B对A地作用力是一对平衡力【规律总结】应用牛顿第三定律应注意地三个问题(1)定律中地“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地.(2)作用力与反作用力虽然等大反向,但因所作用地物体不同,所产生地效果(运动效果或形变效果)往往不同.(3)作用力与反作用力只能是一对物体间地相互作用力,不能牵扯第三个物体.(三)“转移研究对象法”在受力分析中地应用作用力与反作用力,二者一定等大反向,分别作用在两个物体上.当待求地某个力不容易求时,可先求它地反作用力,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,摩擦力地求解亦是如此.例8、一个箱子放在水平地面上,箱内有一固定地竖直杆,在杆上套着一个环,箱与杆地总质量为M,环地质量为m,如图3所示,已知环沿杆匀加速下滑时,环与杆间地摩擦力大小为F f,则此时箱对地面地压力大小为多少?图3例9、用手托着一块砖,开始静止不动,当手突然向上加速运动时,砖对手地压力()A.一定小于手对砖地支持力B.一定等于手对砖地支持力C.一定大于手对砖地支持力D.一定大于砖地重力例10、如图4所示为杂技“顶竿”表演,一人站在地上,肩上扛一质量为M地竖直竹竿,当竿上一质量为m地人以加速度a加速下滑时,竿对“底人”地压力大小为()图4A.(M+m)g B.(M+m)g-maC.(M+m)g+ma D.(M-m)g例11、建筑工人用如图5所示地定滑轮装置运送建筑材料.质量为70 kg地工人站在地面上,通过定滑轮将20 kg 地建筑材料以0.5 m/s2地加速度拉升,忽略绳子和定滑轮地质量及定滑轮地摩擦,则工人对地面地压力大小为(g取10 m/s2)()图5A.510 N B.490 NC.890 N D.910 N二、基础训练1.(2014·北京·19)伽利略创造地把实验、假设和逻辑推理相结合地科学方法,有力地促进了人类科学认识地发展.利用如图6所示地装置做如下实验:小球从左侧斜面上地O点由静止释放后沿斜面向下运动,并沿右侧斜面上升.斜面上先后铺垫三种粗糙程度逐渐降低地材料时,小球沿右侧斜面上升到地最高位置依次为1、2、3.根据三次实验结果地对比,可以得到地最直接地结论是()图6A.如果斜面光滑,小球将上升到与O点等高地位置B.如果小球不受力,它将一直保持匀速运动或静止状态C.如果小球受到力地作用,它地运动状态将发生改变D.小球受到地力一定时,质量越大,它地加速度越小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地科学方法,利用这种方法伽利略发现地规律有()A.力不是维持物体运动地原因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.物体间地相互作用力总是大小相等、方向相反3.(2013·海南·7)科学家关于物体运动地研究对树立正确地自然观具有重要作用.下列说法符合历史事实地是()A.亚里士多德认为,必须有力作用在物体上,物体地运动状态才会改变B.伽利略通过“理想实验”得出结论:一旦物体具有一定速度,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:如果运动中地物体没有受到力地作用,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地方向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地性质4.根据牛顿运动定律,以下选项中说法正确地是()A.人只有在静止地车厢内,竖直向上高高跳起后,才会落在车厢地原来位置B.人在沿直线匀速前进地车厢内,竖直向上高高跳起后,将落在起跳点地后方C.人在沿直线加速前进地车厢内,竖直向上高高跳起后,将落在起跳点地后方D.人在沿直线减速前进地车厢内,竖直向上高高跳起后,将落在起跳点地后方5.双人滑冰比赛表演刚开始时两人静止不动,随着优美地音乐响起再相互猛推一下之后他们分别向相反方向运动.假定两人与冰面间地动摩擦因数相同.已知甲在冰上滑行地距离比乙远,这是由于()A.在推地过程中,甲推乙地力小于乙推甲地力B.在推地过程中,甲推乙地时间小于乙推甲地时间C.在刚分开时,甲地初速度大于乙地初速度D.在刚分开时,甲地加速度小于乙地加速度6.如图7所示,位于水平地面上地木板P,由跨过定滑轮地轻绳与物块Q相连,从滑轮到P和到Q地两段绳都是水平地.已知Q与P之间地动摩擦因数为μ、P与地面之间地动摩擦因数为2μ,木板P与物块Q地质量都是m,滑轮地质量、滑轮轴上地摩擦都不计,若用一水平向右地力F拉P使它做匀速运动,则F地大小为()图7A.3μmg B.4μmg C.5μmg D.6μmg7.关于惯性地认识,以下说法正确地是()A.物体受到力地作用后,运动状态发生改变,惯性也随之改变B.置于光滑水平面上地物体即使质量很大也能被拉动,说明惯性与物体地质量无关C.让物体地速度发生改变,无论多快,都需要一定地时间,这是因为物体具有惯性D.同一物体沿同一水平面滑动,速度较大时停下来所用地时间较长,说明惯性与速度有关8.放在水平面上地物体受到一个水平向右地拉力F作用处于静止状态,下列说法中正确地是()A.物体对水平面地压力就是物体地重力B.拉力F和水平面对物体地摩擦力是一对作用力和反作用力C.物体受到地合外力为零D.物体受到四对平衡力地作用9.如图1所示是一种汽车安全带控制装置地示意图,当汽车处于静止或匀速直线运动时,刹车摆锤竖直悬挂,锁棒水平,棘轮可以自由转动,安全带能被拉动.当汽车突然刹车时,摆锤由于惯性绕轴摆动,使得锁棒锁定棘轮地转动,安全带不能被拉动,若摆锤从图中实线位置摆到虚线位置,汽车地可能运动方向和运动状态是()图1A.向左行驶、突然刹车B.向右行驶、突然刹车C.向左行驶、匀速直线运动D.向右行驶、匀速直线运动10.如图2所示,质量相等地甲、乙两人所用绳子相同,甲拉住绳子悬在空中处于静止状态;乙拉住绷紧绳子地中点把绳子拉断了.则()图2A.绳子对甲地拉力小于甲地重力B.绳子对甲地拉力大于甲对绳子地拉力C.乙拉断绳子前瞬间,绳上地拉力一定小于乙地重力D.乙拉断绳子前瞬间,绳上地拉力一定大于乙地重力11.某学校教室里地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3所示.关于小磁铁,下列说法中正确地是()图3A.磁铁受到地磁吸引力大于受到地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.磁铁受到五个力地作用D.磁铁受到地支持力与黑板受到地压力是一对平衡力12.如图4所示,物体在水平力F作用下压在竖直墙上静止不动,则()图4A.物体所受摩擦力地反作用力是重力B.力F就是物体对墙地压力C.力F地反作用力是墙壁对物体地支持力D.墙壁对物体地弹力地反作用力是物体对墙壁地压力13.如图5所示,家用吊扇对悬挂点有拉力作用,正常转动时吊扇对悬挂点地拉力与它不转动时相比()图5A.变大B.变小C.不变D.无法判断14.一根轻质弹簧竖直悬挂在天花板上,下端悬挂一小球,弹簧和小球地受力如图6所示,下列说法正确地是()图6A.F1地施力者是弹簧B.F2地反作用力是F3C.F3地施力者是地球D.F4地反作用力是F115.如图7所示,甲、乙两人在冰面上“拔河”.两人中间位置处有一分界线,约定先使对方过分界线者为赢.若绳子质量不计,冰面可看成光滑,则下列说法正确地是()图7A.甲对绳地拉力与绳对甲地拉力是一对平衡力B.甲对绳地拉力与乙对绳地拉力是作用力与反作用力C.若甲地质量比乙大,则甲能赢得“拔河”比赛地胜利D.若乙收绳地速度比甲快,则乙能赢得“拔河”比赛地胜利16.关于运动状态与所受外力地关系,下面说法中正确地是()A.物体受到恒定地力作用时,它地运动状态不发生改变B.物体受到不为零地合力作用时,它地运动状态要发生改变C.物体受到地合力为零时,它一定处于静止状态D.物体地运动方向与它所受地合力地方向可能相同17.下面关于飞船与火箭起飞地情形,叙述正确地是()A.火箭尾部向下喷气,喷出地气体反过来对火箭产生一个反作用力,从而让火箭获得了向上地推力B.火箭尾部喷出地气体对空气产生一个作用力,空气地反作用力使火箭获得飞行地动力C.火箭飞出大气层后,由于没有空气,火箭虽然向下喷气,但也无法获得前进地动力D.飞船进入运行轨道之后,与地球之间仍然存在一对作用力和反作用力18.抖空竹是人们喜爱地一项体育活动.最早地空竹是两个如同车轮地竹筒,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.随着制作技术地发展,如图8所示地不对称地空竹也受到人们地欢迎,现在地空竹大多是塑料制成地,也有天然竹木制成地.关于抖空竹,在空气阻力不可忽略地情况下,下列说法中正确地是()图8A.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.空竹地转动是依靠绳子地拉动,绳子与转轴之间地摩擦力越小越好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19.如图9所示,两块小磁铁质量均为0.5 kg,A磁铁用轻质弹簧吊在天花板上,B磁铁在A正下方地地板上,弹簧地原长L0=10 cm,劲度系数k=100 N/m.当A、B均处于静止状态时,弹簧地长度为L=11 cm.不计地磁场对磁铁地作用和磁铁与弹簧间相互作用地磁力,求B对地面地压力大小.(g取10 m/s2)图9三、能力提升四、重难点突破五、高考初相识六、参考答案版权申明本文部分内容,包括文字、图片、以及设计等在网上搜集整理.版权为个人所有This article includes some parts, including text, pictures, and design. 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牛顿第三运动定律表明作用力和反作用力牛顿第三运动定律是经典力学中的一项基本定律,它阐述了作用力和反作用力之间的关系。
根据这个定律,当一个物体施加力于另一个物体时,另一个物体也会对第一个物体产生大小相等、方向相反的力。
牛顿第三运动定律的表述牛顿第三运动定律被表述为:“当一个物体作用在另一个物体上时,受力的物体也会以同样大小的力作用于施力的物体上,且方向相反。
”这一定律的观点在日常生活中也能够体现。
例如,在击打篮球时,当球员用手掌推球时,手掌施加一个向前的力到球上,球也会对手掌施加一个向后的力,推动了篮球的同时,球员的手掌也感受到了来自篮球的反作用力。
作用力和反作用力的关系作用力和反作用力是力的一对,它们始终同时存在且大小相等、方向相反。
这一对力的特性使得物体之间的相互作用保持平衡,不至于出现无限加速或漂浮的情况。
在牛顿第三运动定律的背景下,两个相互作用的物体总是会互相施加作用力和反作用力。
这种力的平衡使得我们能够预测物体的运动轨迹和行为,从而更好地理解和描述自然现象。
应用示例在现实生活中,牛顿第三运动定律的应用十分广泛。
例如,在火箭发射过程中,当火箭喷射高速燃料时,喷射出的高速气体会施加一个向下的推力,火箭会受到一个反向的推力从而向上运动。
类似地,在开车时,汽车的引擎会产生向前的推力,车辆会受到一个相反的推力从而向前移动。
这些实际应用例子表明了作用力和反作用力的平衡关系对于解释和预测物体运动至关重要。
结论牛顿第三运动定律的重要性在于揭示了作用力和反作用力之间的关系,帮助我们理解物体之间的相互作用及其影响。
通过理解这一定律,我们能够更好地解释自然现象并应用于工程和科学领域,推动科技的发展和人类文明的进步。
第1讲牛顿三定律的理解一、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.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.自测1教材P70第1至3题改编(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人由于具有惯性仍向前运动而发生危险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二、牛顿第二定律力学单位制1.牛顿第二定律(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①牛顿第二定律只适用于惯性参考系,即相对于地面静止或匀速直线运动的参考系.②牛顿第二定律只适用于宏观物体(相对于分子、原子等)、低速运动(远小于光速)的情况.2.力学单位制(1)单位制:由基本单位和导出单位一起组成了单位制.(2)基本单位:基本物理量的单位.基本物理量共七个,其中力学有三个,是长度、质量、时间,单位分别是米、千克、秒.(3)导出单位:由基本物理量根据物理关系推导出来的其他物理量的单位.自测2(多选)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自测3(多选)在研究匀变速直线运动的实验中,取计数时间间隔为0.1s,测得相邻相等时间间隔的位移差的平均值Δx=1.2cm,若还测出小车的质量为500g,则关于加速度、合外力的大小及单位,既正确又符合一般运算要求的是()A.a=m/s2=120m/s2B.a=m/s2=1.2m/s2C.F=500×1.2N=600ND.F=0.5×1.2N=0.60N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′.自测4教材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1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.作用力与反作用力的合力为零命题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提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,而物体不受外力的情形是不存在的.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,物体保持静止状态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.例1(2014·北京理综·19)伽利略创造的把实验、假设和逻辑推理相结合的科学方法,有力地促进了人类科学认识的发展.利用如图2所示的装置做如下实验:小球从左侧斜面上的O点由静止释放后沿斜面向下运动,并沿右侧斜面上升.斜面上先后铺垫三种粗糙程度逐渐降低的材料时,小球沿右侧斜面上升到的最高位置依次为1、2、3.根据三次实验结果的对比,可以得到的最直接的结论是()A.如果斜面光滑,小球将上升到与O点等高的位置B.如果小球不受力,它将一直保持匀速运动或静止状态C.如果小球受到力的作用,它的运动状态将发生改变D.小球受到的力一定时,质量越大,它的加速度越小变式1伽利略对自由落体运动及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3a、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变式2某同学为了取出如图4所示羽毛球筒中的羽毛球,一只手拿着球筒的中部,另一只手用力击打羽毛球筒的上端,则()A.此同学无法取出羽毛球B.羽毛球会从筒的下端出来C.羽毛球筒向下运动过程中,羽毛球受到向上的摩擦力才会从上端出来D.该同学是在利用羽毛球的惯性命题点二牛顿第二定律的理解例2(多选)(2016·全国卷Ⅰ·18)一质点做匀速直线运动,现对其施加一恒力,且原来作用在质点上的力不发生改变,则()A.质点速度的方向总是与该恒力的方向相同B.质点速度的方向不可能总是与该恒力的方向垂直C.质点加速度的方向总是与该恒力的方向相同D.质点单位时间内速率的变化量总是不变变式3关于速度、加速度和合外力之间的关系,下述说法正确的是()A.做匀变速直线运动的物体,它所受合外力是恒定不变的B.做匀变速直线运动的物体,它的速度、加速度、合外力三者总是在同一方向上C.物体受到的合外力增大时,物体的运动速度一定加快D.物体所受合外力为零时,一定处于静止状态变式4(多选)某物体在光滑的水平面上受到两个恒定的水平共点力的作用,以10m/s2的加速度做匀加速直线运动,其中F1与加速度的方向的夹角为37°,某时刻撤去F1,此后该物体()A.加速度可能为5m/s2B.速度的变化率可能为6m/s2C.1秒内速度变化大小可能为20m/sD.加速度大小一定不为10m/s2命题点三牛顿第三定律的理解与应用1.相互作用力的特点(1)三同(2)三异(3)二无关2.一对平衡力与作用力、反作用力的比较名称一对平衡力作用力与反作用力项目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(()A.水平力F跟墙壁对物体的弹力是一对作用力与反作用力B.物体的重力跟墙壁对物体的静摩擦力是一对平衡力C.水平力F与物体对墙壁的压力是一对作用力与反作用力D.物体对墙壁的压力与墙壁对物体的弹力是一对作用力与反作用力变式5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6所示.关于小磁铁,下列说法中正确的是()A.小磁铁受到的电磁吸引力大于受到的弹力才能被吸在黑板上B.小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.小磁铁受到五个力的作用D.小磁铁受到的支持力与黑板受到的压力是一对平衡力变式6(多选)北京时间2016年9月15日晚10时04分,中国在酒泉卫星发射中心用“长征二号F-T2”火箭将“天宫二号”空间实验室成功发射升空,顺利入轨并正常开展各项科研活动,如图7.关于“天宫二号”与火箭起飞的情形,下列叙述正确的是()A.“天宫二号”进入运行轨道之后,与地球之间仍然存在一对作用力与反作用力B.运载火箭尾部向下喷气,喷出的气体对火箭产生反作用力,火箭获得向上的推力C.运载火箭尾部喷出的气体对空气产生作用力,空气的反作用力使火箭获得飞行的动力D.运载火箭飞出大气层后,由于没有空气,火箭虽向下喷气,但无法获得前进的动力拓展点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8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 fB.Mg-F fC.Mg+mgD.Mg-mg变式7如图9所示,质量为m的木块在质量为M的长木板上以加速度a水平向右加速滑行,长木板与地面间的动摩擦因数为μ1,木块与长木板间的动摩擦因数为μ2,若长木板仍处于静止状态,则长木板对地面摩擦力大小和方向一定为()A.μ1(m+M)g,向左B.μ2mg,向右C.μ2mg+ma,向右D.μ1mg+μ2Mg,向左变式8(2018·辽宁本溪模拟)如图10所示,质量为m的物体放在质量为M、倾角为θ的斜面体上,斜面体置于粗糙的水平地面上,用平行于斜面的力F拉物体使其沿斜面向下匀速运动,斜面体始终静止,则下列说法正确的是()图10A.地面对斜面体的摩擦力大小为F cosθB.地面对斜面体的支持力为(M+m)gC.物体对斜面体的摩擦力的大小为FD.斜面体对物体的作用力竖直向上1.(多选)下列说法符合历史事实的是()A.亚里士多德认为,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:一旦物体具有一定速度,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2.一物体受绳的拉力作用由静止开始前进,先做加速运动,然后做匀速运动,最后改做减速运动,则下列说法中正确的是()A.加速前进时,绳拉物体的力大于物体拉绳的力B.减速前进时,绳拉物体的力小于物体拉绳的力C.只有匀速前进时,绳拉物体的力与物体拉绳的力大小相等D.不管物体如何前进,绳拉物体的力与物体拉绳的力大小总相等3.(多选)我国《道路交通安全法》中规定:各种小型车辆前排乘坐的人(包括司机)必须系好安全带,这是因为()A.系好安全带可以减小惯性B.是否系好安全带对人和车的惯性没有影响C.系好安全带可以减少因车的惯性而造成的伤害D.系好安全带可以减少因人的惯性而造成的伤害4.(2018·安徽巢湖模拟)在某次交通事故中一辆载有30吨“工”字形钢材的载重汽车由于避让横穿马路的电动车而紧急制动,结果车厢上的钢材向前冲出,压扁驾驶室.关于这起事故原因的物理分析正确的是()A.由于车厢上的钢材有惯性,在汽车制动时,继续向前运动,压扁驾驶室B.由于汽车紧急制动,使其惯性减小,而钢材惯性较大,所以继续向前运动C.由于车厢上的钢材所受阻力太小,不足以克服其惯性,所以继续向前运动D.由于汽车制动前的速度太大,汽车的惯性比钢材的惯性大,在汽车制动后,钢材继续向前运动5.“严禁超载,严禁超速,严禁疲劳驾驶”是预防车祸的有效办法.下列说法正确的是()A.汽车超速会增大汽车的惯性B.汽车超载会减小汽车的刹车距离C.疲劳驾驶会缩短司机的反应时间D.汽车超载会增大汽车的惯性6.从正在加速上升的气球上落下一个物体,在物体刚离开气球的瞬间,下列说法正确的是()A.物体向下做自由落体运动B.物体向上运动,加速度向上C.物体向上运动,加速度向下D.物体向上还是向下运动,要看物体离开气球时的速度7.如图1所示,用细绳把小球悬挂起来,当小球静止时,下列说法中正确的是()A.小球受到的重力和细绳对小球的拉力是一对作用力和反作用力B.小球受到的重力和小球对细绳的拉力是一对作用力和反作用力C.小球受到的重力和细绳对小球的拉力是一对平衡力D.小球受到的重力和小球对细绳的拉力是一对平衡力8.如图2所示,物体A、B叠放在水平粗糙桌面上,用水平力F拉物体B,使A随B一起向右做匀加速直线运动,则与物体B发生作用与反作用的力有()A.三对B.四对C.五对D.六对9.(2017·河北石家庄二模)一个质量为2kg的物体,在4个共点力作用下处于平衡状态.现同时撤去大小分别为8N和12N的两个力,其余的力保持不变,关于此后该物体运动的说法正确的是()A.一定做匀变速运动,加速度大小可能等于重力加速度的大小B.一定做匀变速直线运动,加速度大小可能是5m/s2C.可能做匀减速直线运动,加速度大小是1.5m/s2D.可能做匀速圆周运动,向心加速度大小是6m/s210.(多选)(2018·山东青岛调研)木箱重G1,人重G2,人站在木箱里用力F向上推木箱,如图3所示,则有()A.人对木箱底的压力大小为G2+FB.人对木箱底的压力大小为G2C.木箱对地面的压力大小为G2+G1-FD.木箱对地面的压力大小为G1+G211.皮划艇选手与艇的总质量为100kg,皮划艇冲刺时的加速度可达10m/s2,求此时桨对水的推力是多大?(设水的阻力可忽略)12.如图4所示为杂技“顶竿”表演,一个站在地上,肩上扛一质量为M的竖直竹竿,竿上一质量为m的人以加速度a加速下滑,求竿对“底人”的压力大小.(空气阻力不计)13.如图5所示,倾角为θ的斜面体放在水平地面上,质量为m的光滑小球放在墙与斜面体之间处于平衡状态,求小球对斜面体的压力大小和地面对斜面体的摩擦力大小.图5。
牛顿第三定律的内容在物理学中,牛顿第三定律是一个极为重要的定律,也被称为“作用与反作用定律”。
这一定律是指:如果一个物体对另一个物体施加一个力,那么第二个物体也会对第一个物体施加一个大小相等、方向相反的力。
简单地说,即“作用力与反作用力大小相等,方向相反”。
物理意义牛顿第三定律所描述的力的相互作用关系是物体之间相互作用的基础。
在现实世界中,任何物体都不可能在不受其他物体的作用下发生位移或者加速度变化。
因为牛顿第三定律规定了力始终是成对出现的,力的作用不可能只有一方感受到而另一方却不受影响。
举例说明为了更好地理解牛顿第三定律,我们可以通过一些简单的例子来加以说明。
比如,当我们站在地面上的时候,我们会感受到地面对我们的支撑力,这是因为我们对地面施加了重力,而地面同时对我们也施加了与重力大小相等、方向相反的支撑力。
又比如,在推车的时候,我们需要用力推,这个推的力作用在车身上,车身也会对我们施加一个与推的力大小相等、方向相反的阻力。
牛顿第三定律的应用牛顿第三定律在日常生活中有很多应用。
比如,在交通工具的设计中,需要考虑到车辆的推进与阻力的平衡,以此来优化车辆的性能。
在运动项目中,比如击球运动中击球者对球的推动以及球对击球者的反作用力。
在航天器的发射过程中,喷气发动机产生的推力与飞船受到的反作用力也符合牛顿第三定律的规律。
总结综上所述,牛顿第三定律是物理学中一项非常基础和重要的定律,描述了力的作用与反作用的关系。
这一定律在我们日常生活中随处可见,也在科技领域得到了广泛的应用。
牛顿第三定律的理解和运用有助于我们更好地理解物体之间的相互作用,推动科学技术的发展。
牛顿第一、二、三定律解析牛顿第一定律:惯性定律牛顿第一定律,也被称为惯性定律,是牛顿力学的基础。
惯性定律表述如下:一个物体若没有受到外力的作用,它将保持静止状态或匀速直线运动状态。
这条定律揭示了物体运动状态的保持性。
也就是说,在没有外力作用的情况下,物体的运动状态不会发生变化。
惯性定律可以从两个方面来理解:1.静止状态的保持:一个静止的物体,在没有外力作用的情况下,将一直保持静止状态。
2.匀速直线运动状态的保持:一个做匀速直线运动的物体,在没有外力作用的情况下,将继续保持这一运动状态。
惯性定律也引入了一个重要的概念——惯性参考系。
惯性参考系是指一个相对于其他物体没有加速度的参考系。
在这个参考系中,牛顿第一定律总是成立的。
牛顿第二定律:加速度定律牛顿第二定律是牛顿力学中关于力和运动关系的核心定律,表述如下:一个物体的加速度与作用在它上面的外力成正比,与它的质量成反比,加速度的方向与外力的方向相同。
牛顿第二定律的数学表达式为:[ F = m a ]其中,( F ) 表示作用在物体上的外力,( m ) 表示物体的质量,( a ) 表示物体的加速度。
从牛顿第二定律,我们可以得出以下几点:1.力的作用:力是引起物体加速度变化的原因。
如果一个物体受到了外力,它的运动状态(静止或匀速直线运动)将会发生改变。
2.质量:质量是物体对加速度的抵抗程度。
质量越大,物体对加速度的抵抗越大,即相同的力作用在质量大的物体上,其加速度会比质量小的物体小。
3.加速度方向:加速度的方向与外力的方向相同。
这意味着,如果外力改变了方向,加速度也会相应地改变方向。
牛顿第三定律:作用与反作用定律牛顿第三定律是关于力的相互作用定律,表述如下:任何两个物体之间都存在相互作用的力,且这些力大小相等、方向相反。
牛顿第三定律揭示了力的相互作用性。
对于任何两个相互作用的物体,它们之间的力都是大小相等、方向相反的。
例如,当我们用手推墙时,我们的手感受到了墙的推力,而墙也感受到了我们手的推力。
牛顿第三定律与动量守恒牛顿第三定律和动量守恒是力学中两个重要的概念,它们对于我们理解物体间相互作用以及运动的原理至关重要。
在本文中,我们将深入探讨牛顿第三定律和动量守恒的含义、原理以及应用。
首先,让我们来了解一下牛顿第三定律。
牛顿第三定律也被称为作用-反作用定律,它表述了当一个物体施加力到另一个物体上时,这两个物体之间的力是相互的,且具有相等大小、异方向的特点。
换句话说,对于任何一个物体所受到的力,必然会有一个等大但方向相反的力作用在另一个物体上。
例如,如果一个人用手推一个墙壁,那么墙壁会以与人所用力的方向相反的力反作用在人的手上。
这个定律的重要性在于它对于动量的守恒起到了决定性的作用。
动量是物体运动的量度,定义为物体的质量乘以其速度。
动量守恒是指在一个封闭系统内,当物体间没有外部力的作用时,系统的总动量保持不变。
这意味着当一个物体受到另一个物体的力时,两个物体的动量的变化之和为零。
根据牛顿第三定律,当一个物体施加力到另一个物体上时,后者同时也会对前者施加等大反向的力,从而导致两个物体的动量变化之和为零。
动量守恒定律在物理学中有广泛的应用。
例如,考虑一个平滑的光滑水平面上的撞击实验。
如果一个物体A在水平面上以一定的速度运动,然后撞击到另一个静止的物体B上,根据牛顿第三定律,物体A 会对物体B施加一个向后的力。
根据动量守恒定律,物体A和物体B的动量变化之和为零。
因此,物体A的动量会减小,而物体B的动量会增加,使得系统总动量保持不变。
此外,动量守恒还可以解释一些日常生活中的现象和工程中的设计。
在汽车碰撞实验中,当两辆汽车发生碰撞时,如果没有外部的力作用,根据动量守恒定律,两辆汽车的总动量在碰撞前后保持不变。
这对于汽车碰撞安全性能的评估和设计都起着至关重要的作用。
动量守恒的原理也应用于许多工程领域,例如火箭技术和机械设计。
在火箭技术中,为了控制火箭的运动轨迹和方向,引入喷射推力,根据牛顿第三定律,推力将产生反作用力作用于火箭上,从而产生加速度和速度变化。
浅谈牛顿第三定律摘要:牛顿第三定律是研究物体间相互作用力的规律,深刻的理解定律以便于我们更好的应用该定律。
关键词:牛顿第三定律;研究对象;相互作用力;平衡力经典力学的基础是牛顿运动定律,牛顿第一定律是序曲,初步解决了力和运动关系问题,提出了“惯性”概念,破“维持”立“改变”。
而牛顿第二定律则进一步从精确的数量关系上彻底解决了力和物体运动状态改变之间的瞬时对应关系问题,在整体中处于核心地位。
牛顿第三定律不仅揭示了两个物体相互作用的规律,而且将视角从研究对象转换到了与之联系的更广阔的空间,使整体视界更广、范围更阔,拓宽了牛顿第二定律的适用范围,是对前两定律不可或缺的补充。
牛顿第三定律看起来很简单,但往往由于对定律的理解不全面,在解答问题时常常出现错误,尤其是很容易把作用力和反作用力与一对平衡力相混淆。
因此,笔者想结合自己多年的教学实践,浅谈一下牛顿第三定律。
牛顿第三定律的内容: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。
【1】下面就对牛顿第三定律的理解和应用进行解读。
一、认识作用力和反作用力力是物体对物体的作用。
只要谈到力,就一定存在施力物体和受力物体。
当一个物体对另一个物体施加了力,另一物体一定同时对这一物体也施加了力的作用,物体间相互作用的这一对力就叫做作用力和反作用力。
我们可以把其中任何一个力叫做作用力,另一个力叫做反作用力。
【1】二、对牛顿第三定律的理解1、大小关系:作用力和反作用力总是大小相等。
对于每一个作用力,都有一个大小相等的反作用力,与相互作用的两个物体所处的状态无关。
2、方向关系:作用力和反作用力总是方向相反。
对于每一个作用力,都有一个方向相反的反作用力,与相互作用的两个物体所处的状态无关。
3、作用线:作用力和反作用力总是作用在同一条直线上。
4、异体性:作用力和反作用力分别作用在两个不同的物体上,各自产生的作用效果不同,不能相互抵消。
这反作用力是施加于另外一个物体,而不是施加于感受到作用力的物体。
第五章第4节牛顿第三运动定律
本节重点:
①相互作用力的定量关系,并分析实际问题。
本节难点:
①区分一对平衡力和一对相互作用力。
知识点:
1.牛顿第三运动定律
(1)内容:两个物体间的作用力和反作用力总是大小相等,方向相反,作用在同一直线上。
理解:内容中的“总是”是强调对于任何物体,在任何情况下均成立。
①不管物体大小形状如何。
②不管物体的运动状态如何。
(2)数学表达式F=-F’,式中的负号表示作用力F与反作用力F’的方向相反。
(3)作用力与反作用力的特点
①作用在两个的物体上。
②具有同种性质。
③同时产生,同时消失。
④同一直线,方向相反。
2.一对平衡力和一对相互作用力。
[高考命题解读]分析年份高考(全国卷)四年命题情况对照分析 1.考查方式牛顿运动定律的理解和应用是高中物理教学中最重要的容,因此从近几年高考看,考查的频率很高.不只在选择题中考查牛顿运动定律的应用,在实验和计算题中仍然是考查的重点.2.命题趋势本部分容高考命题存在以下特点和趋势:一是高考考查的重点,命题次数较多;二是题型全面:从选择到实验、再到计算题;三是命题趋势大体呈现以下特点:从匀变速直线运动规律的应用为重点转向动力学方法的应用为重点.题号命题点2014年Ⅰ卷17题考查了动态变化中的基本规律,考查的主要方法是悬点的几何关系Ⅰ卷22题实验:验证牛顿第二定律的拓展变形实验,创新点在于用位移传感器测速度Ⅰ卷24题考查了动力学方法在匀变速直线运动中的应用Ⅱ卷24题属于图象信息题,应用v-t图象分析非匀变速直线运动,题眼是速度最大值的临界点2015年Ⅰ卷20题属于图象信息题,考查应用v-t图象结合牛顿第二定律分析匀变速直线运动Ⅰ卷25题属于水平面上的滑块—木板模型问题,主要考查动力学方法在多物体、多过程中的应用Ⅱ卷22题实验:验证牛顿第二定律的拓展变式实验Ⅱ卷25题属于倾斜面上的滑块—木板模型问题,主要考查动力学方法在多物体、多过程中的应用2016年Ⅰ卷18题考查牛顿第二定律的理解和应用Ⅲ卷23题实验:验证牛顿第二定律拓展变式实验,总质量不变2017年Ⅲ卷25题属于水平面上的滑块—木板模型问题,主要考查动力学方法在多物体、多过程中的应用第1讲牛顿三定律的理解一、牛顿第一定律惯性1.牛顿第一定律(1)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.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. 自测1教材P70第1至3题改编(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人由于具有惯性仍向前运动而发生危险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二、牛顿第二定律力学单位制1.牛顿第二定律(1)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)适用围①牛顿第二定律只适用于惯性参考系,即相对于地面静止或匀速直线运动的参考系.②牛顿第二定律只适用于宏观物体(相对于分子、原子等)、低速运动(远小于光速)的情况.2.力学单位制(1)单位制:由基本单位和导出单位一起组成了单位制.(2)基本单位:基本物理量的单位.基本物理量共七个,其中力学有三个,是长度、质量、时间,单位分别是米、千克、秒.(3)导出单位:由基本物理量根据物理关系推导出来的其他物理量的单位.自测2 (多选)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 自测3 (多选)在研究匀变速直线运动的实验中,取计数时间间隔为0.1 s ,测得相邻相等时间间隔的位移差的平均值Δx =1.2 cm ,若还测出小车的质量为500 g ,则关于加速度、合外力的大小及单位,既正确又符合一般运算要求的是( )A.a =1.20.12 m/s 2=120 m/s 2 B.a =1.2×10-20.12m/s 2=1.2 m/s 2 C.F =500×1.2 N =600 ND.F =0.5×1.2 N =0.60 N答案 BD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.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 ′.自测4 教材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1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( )图1A.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.作用力与反作用力的合力为零答案 AC命题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提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,而物体不受外力的情形是不存在的.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,物体保持静止状态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.例1(2014·理综·19)伽利略创造的把实验、假设和逻辑推理相结合的科学方法,有力地促进了人类科学认识的发展.利用如图2所示的装置做如下实验:小球从左侧斜面上的O点由静止释放后沿斜面向下运动,并沿右侧斜面上升.斜面上先后铺垫三种粗糙程度逐渐降低的材料时,小球沿右侧斜面上升到的最高位置依次为1、2、3.根据三次实验结果的对比,可以得到的最直接的结论是()图2A.如果斜面光滑,小球将上升到与O点等高的位置B.如果小球不受力,它将一直保持匀速运动或静止状态C.如果小球受到力的作用,它的运动状态将发生改变D.小球受到的力一定时,质量越大,它的加速度越小答案 A解析根据题意,铺垫材料粗糙程度降低时,小球上升的最高位置升高,当斜面绝对光滑时,小球在斜面上没有能量损失,因此可以上升到与O点等高的位置,而B、C、D三个选项,从题目不能直接得出,所以选项A正确.变式1伽利略对自由落体运动及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3a、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,下列说确的是()图3A.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答案 B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,那么位移与时间的二次方就成正比.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,运动相同位移所用时间长得多,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,得出了正确结论,故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的结论,故D错误.变式2某同学为了取出如图4所示羽毛球筒中的羽毛球,一只手拿着球筒的中部,另一只手用力击打羽毛球筒的上端,则()图4A.此同学无法取出羽毛球B.羽毛球会从筒的下端出来C.羽毛球筒向下运动过程中,羽毛球受到向上的摩擦力才会从上端出来D.该同学是在利用羽毛球的惯性答案 D解析羽毛球筒被手击打后迅速向下运动,而羽毛球具有惯性要保持原来的静止状态,所以会从筒的上端出来,D正确.命题点二牛顿第二定律的理解六性⎩⎪⎪⎪⎪⎨⎪⎪⎪⎪⎧矢量性―→a与F方向相同瞬时性―→a与F对应同一时刻因果性―→F是产生a 的原因同一性⎩⎪⎨⎪⎧a、F、m对应同一物体a、F、m统一使用国际单位制单位独立性―→每一个力都可以产生各自的加速度局限性⎩⎪⎨⎪⎧只适用于宏观、低速运动的物体,不适用于微观、高速运动的粒子物体的加速度必须是相对惯性系相对于地面静止或匀速直线运动的参考系而言的例2(多选)(2016·全国卷Ⅰ·18)一质点做匀速直线运动,现对其施加一恒力,且原来作用在质点上的力不发生改变,则()A.质点速度的方向总是与该恒力的方向相同B.质点速度的方向不可能总是与该恒力的方向垂直C.质点加速度的方向总是与该恒力的方向相同D.质点单位时间速率的变化量总是不变答案BC解析质点一开始做匀速直线运动,处于平衡状态,施加恒力后,则该质点所受的合外力为该恒力.①若该恒力方向与质点原运动方向不共线,则质点做曲线运动,质点速度方向与恒力方向不同,故A错;②若F的方向某一时刻与质点运动方向垂直,之后质点做曲线运动,力与速度方向不再垂直,例如平抛运动,故B正确;③由牛顿第二定律可知,质点加速度方向总是与其所受合外力方向相同,C正确;④根据加速度的定义,相等时间速度变化量相同,而速率变化量不一定相同,故D错.变式3关于速度、加速度和合外力之间的关系,下述说确的是()A.做匀变速直线运动的物体,它所受合外力是恒定不变的B.做匀变速直线运动的物体,它的速度、加速度、合外力三者总是在同一方向上C.物体受到的合外力增大时,物体的运动速度一定加快D.物体所受合外力为零时,一定处于静止状态答案 A解析 做匀变速直线运动的物体,加速度恒定不变,由牛顿第二定律知:它所受合外力是恒定不变的,故A 正确;由牛顿第二定律可知加速度与合外力方向相同,与速度不一定在同一方向上,故B 错误;物体受到的合外力增大时,加速度一定增大,物体的运动速度变化一定加快,而速度不一定加快,故C 错误;物体所受合外力为零时,物体的加速度一定等于零,速度不一定为零,故D 错误.变式4 (多选)某物体在光滑的水平面上受到两个恒定的水平共点力的作用,以10 m/s 2的加速度做匀加速直线运动,其中F 1与加速度的方向的夹角为37°,某时刻撤去F 1,此后该物体( )A.加速度可能为5 m/s 2B.速度的变化率可能为6 m/s 2C.1 秒速度变化大小可能为20 m/sD.加速度大小一定不为10 m/s 2答案 BC解析 根据牛顿第二定律F 合=ma =10m ,F 1与加速度方向的夹角为37°,根据几何知识可知,F 2有最小值,最小值为F 2m =F 合sin 37°=6m .所以当F 1撤消后,合力的最小值为F min =6m ,此时合力的取值围为6m ≤F 合,所以最小的加速度为a min =F min m =6 m/s 2.故B 、C 正确,故选B 、C.命题点三 牛顿第三定律的理解与应用1.相互作用力的特点(1)三同⎩⎪⎨⎪⎧ 同大小同时产生、变化、消失同性质(2)三异⎩⎪⎨⎪⎧ 反向异体,即作用力、反作用力作用在不同物体上不同效果(3)二无关⎩⎪⎨⎪⎧与相互作用的两物体的运动状态无关与是否和其他物体相互作用无关 2.一对平衡力与作用力、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(多选)如图5所示,用水平力F把一个物体紧压在竖直墙壁上静止,下列说法中正确的是()图5A.水平力F跟墙壁对物体的弹力是一对作用力与反作用力B.物体的重力跟墙壁对物体的静摩擦力是一对平衡力C.水平力F与物体对墙壁的压力是一对作用力与反作用力D.物体对墙壁的压力与墙壁对物体的弹力是一对作用力与反作用力答案BD解析水平力F跟墙壁对物体的弹力作用在同一物体上,大小相等、方向相反,且作用在同一条直线上,是一对平衡力,选项A错误;物体在竖直方向上受竖直向下的重力以及墙壁对物体竖直向上的静摩擦力的作用,因物体处于静止状态,故这两个力是一对平衡力,选项B 正确;水平力F作用在物体上,而物体对墙壁的压力作用在墙壁上,这两个力不是平衡力,也不是相互作用力,选项C错误;物体对墙壁的压力与墙壁对物体的弹力是两个物体间的相互作用力,是一对作用力与反作用力,选项D正确.变式5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6所示.关于小磁铁,下列说法中正确的是()图6A.小磁铁受到的电磁吸引力大于受到的弹力才能被吸在黑板上B.小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.小磁铁受到五个力的作用D.小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变式6(多选)时间2016年9月15日晚10时04分,中国在卫星发射中心用“长征二号F -T2”火箭将“天宫二号”空间实验室成功发射升空,顺利入轨并正常开展各项科研活动,如图7.关于“天宫二号”与火箭起飞的情形,下列叙述正确的是()图7A.“天宫二号”进入运行轨道之后,与地球之间仍然存在一对作用力与反作用力B.运载火箭尾部向下喷气,喷出的气体对火箭产生反作用力,火箭获得向上的推力C.运载火箭尾部喷出的气体对空气产生作用力,空气的反作用力使火箭获得飞行的动力D.运载火箭飞出大气层后,由于没有空气,火箭虽向下喷气,但无法获得前进的动力答案AB拓展点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8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()图8A.Mg+F fB.Mg-F fC.Mg+mgD.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.变式7如图9所示,质量为m的木块在质量为M的长木板上以加速度a水平向右加速滑行,长木板与地面间的动摩擦因数为μ1,木块与长木板间的动摩擦因数为μ2,若长木板仍处于静止状态,则长木板对地面摩擦力大小和方向一定为()图9A.μ1(m+M)g,向左B.μ2mg,向右C.μ2mg+ma,向右D.μ1mg+μ2Mg,向左答案 B解析对m分析可知受M对它水平向左的摩擦力F f1,由牛顿第三定律可知,m对M的摩擦力向右,大小为F f1;对M受力分析可知,受地面对M的静摩擦力F f2,方向向左,F f2=F f1=μ2mg,由牛顿第三定律可知,长木板对地面摩擦力大小为μ2mg,方向向右,B项正确. 变式8(2018·模拟)如图10所示,质量为m的物体放在质量为M、倾角为θ的斜面体上,斜面体置于粗糙的水平地面上,用平行于斜面的力F拉物体使其沿斜面向下匀速运动,斜面体始终静止,则下列说确的是()图10A.地面对斜面体的摩擦力大小为F cos θB.地面对斜面体的支持力为(M+m)gC.物体对斜面体的摩擦力的大小为FD.斜面体对物体的作用力竖直向上答案 A解析由于斜面体和物体都处于平衡状态,将斜面体和物体看成一个整体,由受力情况可得:地面对斜面体的摩擦力大小为F cos θ,地面对斜面体的支持力大小为(M+m)g+F sin θ,故A对,B错;隔离物体进行受力分析,物体对斜面体的摩擦力大小为F+mg sin θ,故C错;将斜面体作为施力物体,则斜面体对物体的作用力即为物体受到的支持力与摩擦力的合力,由力的合成可知斜面体对物体的作用力与物体的重力和F的合力大小相等、方向相反,故斜面体对物体的作用力不在竖直方向上,D错.1.(多选)下列说法符合历史事实的是()A.亚里士多德认为,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:一旦物体具有一定速度,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BCD解析亚里士多德认为物体的运动需要力来维持,A错误;伽利略通过“理想实验”得出: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,B正确;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,C正确;由牛顿第一定律知,D正确.2.一物体受绳的拉力作用由静止开始前进,先做加速运动,然后做匀速运动,最后改做减速运动,则下列说法中正确的是()A.加速前进时,绳拉物体的力大于物体拉绳的力B.减速前进时,绳拉物体的力小于物体拉绳的力C.只有匀速前进时,绳拉物体的力与物体拉绳的力大小相等D.不管物体如何前进,绳拉物体的力与物体拉绳的力大小总相等答案 D3.(多选)我国《道路交通安全法》中规定:各种小型车辆前排乘坐的人(包括司机)必须系好安全带,这是因为()A.系好安全带可以减小惯性B.是否系好安全带对人和车的惯性没有影响C.系好安全带可以减少因车的惯性而造成的伤害D.系好安全带可以减少因人的惯性而造成的伤害答案BD4.(2018·模拟)在某次交通事故中一辆载有30吨“工”字形钢材的载重汽车由于避让横穿马路的电动车而紧急制动,结果车厢上的钢材向前冲出,压扁驾驶室.关于这起事故原因的物理分析正确的是()A.由于车厢上的钢材有惯性,在汽车制动时,继续向前运动,压扁驾驶室B.由于汽车紧急制动,使其惯性减小,而钢材惯性较大,所以继续向前运动C.由于车厢上的钢材所受阻力太小,不足以克服其惯性,所以继续向前运动D.由于汽车制动前的速度太大,汽车的惯性比钢材的惯性大,在汽车制动后,钢材继续向前运动答案 A5.“严禁超载,严禁超速,严禁疲劳驾驶”是预防车祸的有效办法.下列说确的是()A.汽车超速会增大汽车的惯性B.汽车超载会减小汽车的刹车距离C.疲劳驾驶会缩短司机的反应时间D.汽车超载会增大汽车的惯性答案 D6.从正在加速上升的气球上落下一个物体,在物体刚离开气球的瞬间,下列说确的是()A.物体向下做自由落体运动B.物体向上运动,加速度向上C.物体向上运动,加速度向下D.物体向上还是向下运动,要看物体离开气球时的速度答案 C7.如图1所示,用细绳把小球悬挂起来,当小球静止时,下列说法中正确的是()图1A.小球受到的重力和细绳对小球的拉力是一对作用力和反作用力B.小球受到的重力和小球对细绳的拉力是一对作用力和反作用力C.小球受到的重力和细绳对小球的拉力是一对平衡力D.小球受到的重力和小球对细绳的拉力是一对平衡力答案 C8.如图2所示,物体A、B叠放在水平粗糙桌面上,用水平力F拉物体B,使A随B一起向右做匀加速直线运动,则与物体B发生作用与反作用的力有()图2A.三对B.四对C.五对D.六对答案 D9.(2017·二模)一个质量为2 kg的物体,在4个共点力作用下处于平衡状态.现同时撤去大小分别为8 N和12 N的两个力,其余的力保持不变,关于此后该物体运动的说确的是()A.一定做匀变速运动,加速度大小可能等于重力加速度的大小B.一定做匀变速直线运动,加速度大小可能是5 m/s2C.可能做匀减速直线运动,加速度大小是1.5 m/s2D.可能做匀速圆周运动,向心加速度大小是6 m/s2答案 A解析物体在4个力作用下处于平衡状态,根据平衡状态的条件可知其中任意两个力的合力与另外两个力的合力大小相等、方向相反、作用在同一条直线上.所以撤去两个力之后另外两个力的合力为恒力,所以物体一定做匀变速运动.因大小为8 N与12 N两个力的合力的大小围为4 N≤F合≤20 N,则另外两个力的合力的大小围为4 N≤F合′≤20 N,再由牛顿第二定律可知物体的加速度大小围为2 m/s2≤a≤10 m/s2,所以A对,B、C、D错.10.(多选)(2018·调研)木箱重G1,人重G2,人站在木箱里用力F向上推木箱,如图3所示,则有()图3A.人对木箱底的压力大小为G2+FB.人对木箱底的压力大小为G2C.木箱对地面的压力大小为G2+G1-FD.木箱对地面的压力大小为G1+G2答案AD解析对人隔离受力分析有:竖直向下的重力G2、向下的作用力F、向上的支持力F N,可得F N=G2+F,根据牛顿第三定律,人对木箱底的压力大小为G2+F,选项A正确,B错误;将人与木箱看成一个整体,可得木箱对地面的压力大小为G1+G2,选项C错误,D正确.综上本题选A、D.11.皮划艇选手与艇的总质量为100 kg,皮划艇冲刺时的加速度可达10 m/s2,求此时桨对水的推力是多大?(设水的阻力可忽略)答案103 N解析以皮划艇和选手整体为研究对象,设水对桨的推力为F,由F=ma有F=ma=100×10 N =103 N,由牛顿第三定律知,桨对水的推力与F等大反向,所以桨对水的推力大小为103 N.12.如图4所示为杂技“顶竿”表演,一个站在地上,肩上扛一质量为M的竖直竹竿,竿上一。