【物理】2019届一轮复习人教版牛顿第一定律、牛顿第三定律学案

【物理】2019届一轮复习人教版牛顿第一定律、牛顿第三定律学案

‎“牛顿运动定律“是高中物理的核心内容之一，是动力学的基石，也是整个经典力学的理论基础，是历年高考的必考内容。《考试说明》中对本章的知识能力要求几乎达到了最高地步，因此在历年的高考中，每年都要考查到本章知识，有时还会多题考查。出题的形式多样，有选择题、填空题和计算题。‎ 一、本章内容、考试范围及要求 考 点 内 容 要求 题型 牛顿运动定律 牛顿运动定律 Ⅱ 选择、计算 牛顿运动定律的应用 Ⅱ 选择、计算 超重和失重 Ⅰ 选择、计算 实验四 验证牛顿运动定律 填空 二、教材各节内容的重点、难点、易错点 各节内容 重点 难点 易错点 牛顿第一定律 惯性是物体的固有属性，质量是物体惯性大小的量度；运用惯性概念，解释有关实际问题。‎ 理想实验的推理过程； 对牛顿第一定律的理解。‎ 力和运动关系实际应用。‎ 实验：探究加速度与力、质量的关系 探究加速度与力、质量的关系；体会“控制变量法”对研究问题的意义。‎ 实验方案的确立、实验数据的分析；体验实验探究过程；会对实验误差作初步分析。‎ 实验的方法与步骤 牛顿第二定律 理解牛顿第二定律的内容；会用正交分解法和牛顿第二定律解决实际问题。‎ 认识加速度与物体所 受的合力之间的关系 受力分析 ‎ （正比性、同体性、瞬时性和矢量性）‎ 力学单位制 知道什么是基本单位、 导出单位和单位制；认识单位制在物理学中的重要意义 根据物理量单位之间的关系，判断运算表达式是否错误。‎ 利用物理公式得出单位之间的关系 牛顿第三定律 能找出某个力对应的反作用力；运用牛顿第三定律解释生活中的有关问题。‎ 会运用牛顿第三定律 解决受力分析中的相 互作用力问题。‎ 会区分平衡力和作用力与反作用力。‎ 用牛顿定律解决 问题 动力学两类基本问题求解基本思路和一般步骤。‎ 物体的受力分析与运 动情况分析。‎ 超重、失重时重力是否变。‎ 三、趋势分析及预测 ‎1. 分析总结 ‎（1）常考点 其考查的重点有:准确理解牛顿第一定律,熟练掌握牛顿第二定律及其应用，尤其是物体的受力分析方法,理解牛顿第三定律,理解和掌握运动和力的关系,理解超重和失重。本章内容的命题形式倾向于应用型、综合型和能力型，易与生产生活、军事 技、工农业生产等紧密联系.还可以力、电综合题形式出现。从方法上重点考查运用隔离法和整体法来求解加速度相等的连接体问题,运用正交分解法处理受力较复杂的问题，运用图象法处理力与运动的关系问题。从能力角度来看，重点考查思维能力、分析和解决问题的能力。‎ ‎（2）命题分析 从历年高考物理试题看出，牛顿运动定律的几种命题涉及三个考点：一是对牛顿运动定律的理解，二是牛顿第二定律的应用，三是超重和失重。三个方面考点通常又相互联系和相互渗透，既可单独命题，又可以与力学、甚至电磁学相联系，构建力电的综合考题。‎ ‎2. 趋势预测 ‎（1）从高考考点透视看出，牛顿第二定律是考查的重点，每年均考；而牛顿第一定律和牛顿第三定律在牛顿第二定律的应用中得到完美体现．与斜面、轻绳、轻杆、轻弹簧、圆周运动等内容综合的题目，命题频率较高．‎ ‎（2）2017 年高考对本专题的考查仍将以概念和规律的应用为主，单独考查本专题的题目多为选择题，与曲线运动、电磁学相结 合的题目多为计算题．‎ ‎（3）以实际生活、生产和 学实验中有关问题为命题背景， 突出表现物理知识在生活中的应用的趋势较强，2017 年高考应 予以高度关注。‎ 四、复习策略 ‎1．融会贯通理解牛顿三个定律：牛顿第一定律是“前奏”、第二定律是“主干”、第三定律是“回声”充分体现了力和运动的客观规律．‎ ‎2．应用牛顿定律，关键是对于研究对象正确地进行受力分析，参考加速度的方向建立直角坐标系，可在不同方向上进行应用．‎ ‎3．从近几年的高考形势看，对连结体问题不作要求，但对系统的整体的考查还是必要的．应掌握整体法和隔离法的应用． ‎ ‎4．牛顿定律是力学中三大规律之一，另外还有“动量守恒定律”和“功能关系”，解题时还应首先考虑另外两大规律的应用(注意符合题设条件)，然后考虑牛顿定律的应用．‎ 专题01 牛顿第一定律 牛顿第三定律 课前预习 ● 自我检测 ‎1.判断正误，正确的划“√”，错误的划“×”‎ ‎(1)牛顿第一定律是实验定律。(×)‎ ‎(2)牛顿第一定律是通过理想斜面实验经过推理得出的(√)‎ ‎(3)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。(×)‎ ‎(4)运动的物体惯性大，静止的物体惯性小。(×)‎ ‎(5)物体的惯性越大，状态越难改变。(√)‎ ‎(6)作用力与反作用力可以作用在同一物体上。(×)‎ ‎(7)作用力与反作用力的作用效果不能抵消。(√)‎ ‎(8)两个大小相等、方向相反、作用在同一直线上的力一定是相互作用力。(×)‎ ‎(9)作用力与反作用力的关系不随运动状态的变化而变化。(√)‎ ‎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 学实验和逻辑推理相结合的重要 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 ‎【答案】B ‎3. 在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.绳子对儿童的拉力大于儿童的重力 C.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 D.消防员对绳子的拉力与绳子对儿童的拉力是一对平衡力 ‎【答案】B ‎【解析】绳子对儿童的拉力等于儿童对绳子的拉力,故A项错误;儿童从井内被加速向上提的过程中,加速度方向向上,根据牛顿第二定律得绳子对儿童的拉力大于儿童的重力,故B项正确;消防员对绳子的拉力与绳子对消防员的拉力是一对作用力和反作用力,故C项错误;消防员对绳子的拉力与绳子对儿童的拉力作用在不同物体上,不是一对平衡力,故D项错误。‎ ‎4. 在力学理论建立的过程中,有许多伟大的 学家做出了贡献。关于 学家和他们的贡献,下列说法正确的是(　　)。‎ A.牛顿首先建立了平均速度、瞬时速度以及加速度的概念 B.伽利略首先建立了力的概念 C.笛卡儿对牛顿第一定律的建立做出了贡献 D.亚里士多德认为力是维持物体运动的原因 ‎【答案】CD ‎5. 如图所示,在一辆表面光滑的小车上,有质量分别为m1、m2的两小球(m1>m2)随车一起匀速运动,当车突然停止时,如不考虑其他阻力,设车无限长,则两个小球(　　)。‎ A.一定相碰 B.一定不相碰 C.不一定相碰 D.难以确定是否相碰 ‎【答案】B ‎【解析】两球一开始和车一起匀速直线运动,当车停止,由于惯性,两球继续保持原来的运动状态不变,也就是速度大小和方向相同。因此它们一定不相碰。所以选B项。‎ 课堂讲练 ● 典例分析 考点一　牛顿第一定律的理解 ‎【典例1】(多选)下列对力和运动的认识正确的是(　　)。‎ A.亚里士多德认为只有当物体受到力的作用,物体才会运动 B.伽利略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 C.牛顿认为力是产生加速度的原因 D.伽利略根据理想实验推论出,如果没有摩擦,在水平面上的物体,一旦具有某一个速度,将保持这个速度继续运动下去 ‎【答案】 BCD ‎【解析】亚里士多德认为有力作用在物体上,物体才能运动,没有力的作用,物体就静止,即力是维持物体运动的原因,此观点被伽利略理想斜面实验否定,故A项错误;伽利略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,故B项正确;牛顿认为力是产生加速度的原因,故C项正确;伽利略根据理想实验推论出,如果没有摩擦,在水平面上的物体,一旦具有某一个速度,将保持这个速度继续运动下去,故D项正确。‎ ‎【反思总结】‎ ‎1.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。‎ ‎2.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。‎ ‎3.与牛顿第二定律的对比 牛顿第一定律是经过 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。‎ ‎【跟踪短训】‎ ‎ 1.(多选)伽利略根据小球在斜面上运动的实验和理想实验，提出了惯性的概念，从而奠定了牛顿力学的基础．早期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 ‎2.甲瓶子盛满水，在密封塞上用细绳悬挂一个铁球，乙瓶子盛满水，在密封塞上用等长细绳悬挂与小铁球体积相同的小泡沫塑料球，且将乙瓶子倒置，如图所示，甲乙两个瓶子均固定在小车上．当小车突然向前运动时，则两球的存在状态为(　　)‎ ‎【答案】A 考点二　牛顿第三定律的理解 ‎【典例2】 牛顿在总结C·雷恩、J·沃利斯和C·惠更斯等人的研究结果后,提出了著名的牛顿第三定律,阐述了作用力和反作用力的关系,从而与牛顿第一定律和牛顿第二定律形成了完整的牛顿力学体系.下列关于作用力和反作用力的说法中正确的是(　　)‎ A. 物体先对地面产生压力,然后地面才对物体产生支持力 B. 物体对地面的压力和地面对物体的支持力互相平衡 C. 人推车前进,人对车的作用力大于车对人的作用力 D. 物体在地面上滑行,不论物体的速度多大,物体对地面的摩擦力与地面对物体的摩擦力始终大小相等 ‎【答案】D ‎【解析】由牛顿第三定律可知,作用力和反作用力同时产生,同时消失,A项错;压力和支持力作用在不同的两个物体上,而平衡力是作用在同一物体上的,B项错;作用力与反作用力等大反向,故人对车的作用力等于车对人的作用力,C项错;物体对地面的摩擦力大小等于地面对物体的摩擦力,D项正确.‎ ‎【反思总结】‎ ‎1． 作用力和反作用力的关系为:‎ 同大小 在任何情况下,作用力和反作用力必定大小相等 同直线 作用力和反作用力一定在同一条直线上 同性质 作用力和反作用力一定是同一性质的力 同存在 作用力和反作用力总是同时产生,同时变化,同时消失 不同向 作用力和反作用力的方向相反 不同点 作用力和反作用力作用在两个物体上,力的作用点不同 不同效果 作用力和反作用力在两个物体上的作用效果不同 三无关 与物体的种类无关 与相互作用的两物体的运动状态无关 与是否与另外的物体相互作用无关 ‎2．相互作用力与平衡力的比较 ‎ ‎ 对应名称　‎ 比较内容　　‎ 作用力和反作用力 一对平衡力 相同点 受力物体 作用在两个相互作用的物体上 作用在同一物体上 依赖关系 同时产生、同时消失 不一定同时产生、同时消失 叠加性 两力作用效果不可抵消，不可叠加，不可求合力 两力作用效果可相互抵消，可叠加，可求合力，合力为零 力的性质 一定是同性质的力 性质不一定相同 相同点 大小、方向 大小相等、方向相反、作用在同一条直线上 ‎【跟踪短训】‎ ‎3.如图所示,用质量不计的轻绳L1和L2将M、N两重物悬挂起来,则下列说法中正确的是(　　)‎ A. L1对M的拉力和L2对M的拉力是一对平衡力 B. L2对M的拉力和L2对N的拉力是一对作用力与反作用力 C. L1对M的拉力和M对L1的拉力是一对平衡力 D. L2对N的拉力和N对L2的拉力是一对作用力和反作用力 ‎【答案】D ‎【解析】对M受力分析,它受到重力、L1的拉力、L2的拉力作用,因此,L1对M的拉力和L2对M的拉力并不是一对平衡力,A错;作用力和反作用力作用在相互作用的两个物体之间,而B选项中有三个物体:M、N、L2,B错误;平衡力必须作用在同一个物体上,L1对M的拉力和M对L1的拉力分别作用在M和L1上,显然不是平衡力,C错误;D项中的一对力是作用力和反作用力,D正确.‎ 考点三　应用牛顿第三定律转换研究对象 ‎【典例3】建筑工人用如图所示的定滑轮装置运送建筑材料．质量为70 kg的工人站在地面上，通过定滑轮将20 kg的建筑材料以0.5 m/s2的加速度拉升，忽略绳子和定滑轮的质量及定滑轮的摩擦，则工人对地面的压力大小为(g取10 m/s2)(　　)‎ A．510 N B．490 N C．890 N D．910 N ‎【答案】B ‎【反思总结】‎ 如果不能直接求解物体受到的某个力时，可先求它的反作用力，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。可见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。‎ ‎【跟踪短训】‎ ‎4.如图所示，质量为m的木块在质量为M的长木板上水平向右加速滑行，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一定为(　　)‎ A．μ1(m＋M)g B．μ2mg C．μ1mg D．μ1mg＋μ2Mg ‎【答案】B ‎【解析】木块m在M上向右滑行过程中，受到M对m水平向左的滑动摩擦力，由牛顿第三定律可知，m对M有水平向右的滑动摩擦力，大小为μ2mg，由于M处于静止状态，水平方向合力为零，故地面对M的静摩擦力方向水平向左，大小为μ2mg，由牛顿第三定律可知，长木板对地面的摩擦力大小为μ2mg，故B正确。‎ ‎ 备课札记]‎ ‎ ‎ 课后巩固 ● 课时作业 基础巩固 ‎1.在研究力和运动的关系时，伽利略巧妙地设想了两个对接斜面的实验，假想让一个小球在斜面上滚动。伽利略运用了(　　)‎ A．理想实验方法 B．控制变量方法 C．等效替代方法 D．建立模型方法 ‎【答案】A ‎【解析】在研究力和运动的关系时，伽利略运用理想实验方法，巧妙地设想了两个对接斜面的实验，A正确．‎ ‎2.在物理学史上，正确认识运动和力的关系且推翻“力是维持物体运动的原因”这个观点的物理学家及建立惯性定律的物理学家分别是(　　)‎ A．亚里士多德、伽利略　　 B．伽利略、牛顿 C．伽利略、爱因斯坦 D．亚里士多德、牛顿 ‎【答案】B ‎3.对于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 学进步使小质量的物体获得大惯性 B. “强弩之末势不能穿鲁缟”,这表明强弩的惯性减小了 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,车手一方面要适当的控制速度,另一方面要将身体稍微向里倾斜,这是为了通过调控人和车的惯性达到安全行驶的目的 ‎【答案】C ‎4.一物体受绳的拉力作用由静止开始前进，先做加速运动，然后为匀速运动，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】D ‎【解析】不论物体加速、匀速还是减速运动，绳拉物体的力与物体拉绳的力总是作用力、反作用力，大小相等、方向相反，故D正确，A、B、C错误。‎ ‎5.有一位美国探险家，在探险途中不慎走进了沼泽地，这位探险家在往下沉的过程中，则(　　)‎ A．在突然下沉时，由于人只受到重力与支持力，所以这两个力平衡 B．因为此时人在下沉，所以人受到的支持力小于人对沼泽地的压力 C．在人慢慢行走的过程中，存在两对作用力与反作用力 D．人下沉的原因是因为重力大于人受到的支持力 ‎【答案】D ‎【解析】当人突然下沉时，人有向下的加速度，处于失重状态，人受的重力大于人受到的支持力，选项D正确，A错误；人受到的支持力与人对沼泽地的压力是作用力与反作用力，大小相同，方向相反，选项B错误；人行走时受地面的支持力、自身重力、地面的摩擦力，因此对应三对作用力与反作用力，选项C错误。‎ 综合应用 ‎6. 如图所示，家用吊扇对悬挂点有拉力作用，正常转动时吊扇对悬挂点的拉力与它不转动时相比(　　)‎ A．变大 　　 B．变小 C．不变 D．无法判断 ‎【答案】B ‎【解析】吊扇不转动时，吊扇对悬点的拉力等于吊扇的重力，吊扇旋转时要向下扑风，即对空气有向下的压力，根据牛顿第三定律，空气也对吊扇有一个向上的反作用力，使得吊扇对悬点的拉力减小，B正确。‎ ‎7. 将重均为G的两个磁环A、B先后套在光滑的木支架上,并使两磁环相对面的极性相同,此时可以看到上方的磁环A“悬浮”在空中,如图所示 .设磁环B对木支架底座的压力为F1;B对A的排斥力为F2.关于这些力的大小关系中正确的是(　　)‎ A. F1>‎2G,F2=G B. F1=‎2G,F2=G C. F1>‎2G,F2>G D. F1=‎2G,F2>G ‎【答案】B ‎8. 如图所示，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，则下列说法正确的是(　　)‎ A．甲对绳的拉力与绳对甲的拉力是一对平衡力 B．甲对绳的拉力与乙对绳的拉力是作用力与反作用力 C．若甲的质量比乙大，则甲能赢得“拔河”比赛的胜利 D．若乙收绳的速度比甲快，则乙能赢得“拔河”比赛的胜利 ‎【答案】C ‎【解析】甲对绳的拉力与绳对甲的拉力是一对作用力与反作用力，故选项A错误．甲对绳的拉力与乙对绳的拉力作用在同一物体上，不是作用力与反作用力，故选项B错误．设绳子的张力为F，则甲、乙两人受到绳子的拉力大小相等，均为F，若m甲>m乙，则由a＝得，a甲

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