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第三章牛顿运动定律高考考纲·展示考纲下载16.牛顿第一定律，惯性(Ⅱ)17.牛顿第二定律，质量(Ⅱ)18.牛顿第三定律(Ⅱ)19.牛顿运动定律的适用范围(Ⅰ)20.牛顿运动定律的应用(Ⅰ)23.超重和失重(Ⅰ)112.单位制．中学物理中涉及到的国际单位制的基本单位和其他物理量的单位(Ⅱ)说明：知道国际单位制中规定的单位符号命题规律牛顿运动定律是动力学中的核心知识．1.从内容上看：重点考查牛顿第二定律，有时还考查惯性定律．如2007上海春招第14题考查连接体、皮带问题，情境复杂，研究对象繁多，在历年高考中频繁出现.2005年在全国11套试卷中出现，2006年在全国3套试卷中出现，2007年又在全国4套试卷中出现，2008年在全国15套试卷的8套试卷中出现，2009年在全国19套试卷的10套试卷中出现．不难看出，高考重点考查牛顿第二定律在解决实际问题中的应用．2.从题型和赋分上看：近五年试题中选择题、计算题都有出现，选择题分值为4～6分，计算题的分值特别大，试题更加形式多样，要引起高度重视．例如2008北京第20题，看似常题但情境设置上更加多变，如2005全国Ⅰ卷第25题、2008海南单科第9题、2009宁夏理综第24题．3.从能力上看：考查了学生分析问题和与运动学结合的综合能力及运算能力.预测在2011年高考命题中对应用牛顿运动定律解决生产、生活中的实际问题及弹簧问题有所侧重，应引起重视.专题一牛顿第一定律牛顿第三定律知识自主·梳理一、牛顿第一定律1.内容：一切物体总保持状态或状态，直到有外力迫使它为止．2.物理意义(1)保持匀速直线运动状态或静止状态是物体的固有属性；物体的不需要力来维持．(2)要使物体的运动状态(即速度的大小和方向)改变，必须施加力的作用，力是改变的原因．匀速直线运动静止改变这种状态运动物体运动状态3.惯性(1)惯性：物体具有保持原来状态或状态的性质．(2)惯性的特点：①惯性是物体本身的属性，跟物体的无关，跟物体的受力无关，跟物体所处的地理位置无关．②是物体惯性大小的惟一量度，大则惯性大，其难以改变，小则惯性小，其容易改变．匀速直线运动静止固有运动状态质量质量运动状态质量运动状态二、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．2.表达式：F＝－F′.3.作用力与反作用力的“三同”、“三不同”一条直线上♦重点辨析牛顿第一定律指出：力是改变物体运动状态的原因，这里的力是指物体受到的某一理想的力．在通常情况下可以认为是物体所受的合外力.方法规律·归纳一、惯性的表现形式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，惯性表现为运动状态改变的难易程度．惯性大，物体运动状态难以改变；惯性小，物体运动状态容易改变．3．惯性不是力，惯性和力是两个不同的概念．二、相互作用力与平衡力的比较内容作用力和反作用力平衡力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相互依存，不可单独存在，同时产生，同时变化，同时消失无依赖关系，撤除一个，另一个可依然存在，只是不再平衡内容作用力和反作用力平衡力叠加性两力作用效果不可叠加，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可以是同性质的力也可以是不同性质的力大小方向大小相等、方向相反、作用在一条直线上大小相等、方向相反、作用在一条直线上♦特别提醒区别平衡力和相互作用力，最直观的方法是：看两个力作用点的位置，一对平衡力作用点在同一物体上，而作用力和反作用力的作用点在两个物体上．一、对牛顿第一定律的理解1．牛顿第一定律演绎了力的概念力是改变物体运动状态的原因(运动状态指物体的运动速度)，物体的运动状态变化时，表现为速度变化，根据a＝ΔvΔt，有速度变化就一定有加速度，所以说力是产生加速度的原因．2．牛顿第一定律描述的是理想化状态牛顿第一定律描述的是物体在不受任何外力时的状态．而不受外力的物体是不存在的．物体不受外力和物体所受合外力为零是有区别的，所以不能把牛顿第一定律当成牛顿第二定律在F＝0时的特例．3．牛顿第一定律指明了力是改变物体运动状态的原因，为牛顿第二定律的建立奠定了基础．♦特别提醒牛顿第一定律不是实验定律，它是以伽利略的“理想实验”为基础，经过科学抽象、归纳推理而总结出来的，它是物体不受任何外力的理想化情况．二、对牛顿第三定律的理解1．定律中的“总是”二字说明对于任何物体，在任何条件下牛顿第三定律都是成立的．2．牛顿第三定律只对相互作用的两个物体成立．大小相等、方向相反、作用在两个物体上且作用在同一条直线上的两个力，不一定是作用力和反作用力.请在掌握的“规律方法”后打“√”1．力是改变物体运动状态的原因()2．质量是物体惯性大小的唯一量度．惯性体现为保持原有的运动状态或“反抗”运动状态的改变；一切物体都具有惯性()3．作用力和反作用力总是等大、反向、共线，作用在相互作用的两个物体上，而不受物体状态及其他力的影响()请在走过的“思维误区”后打“！”1．易认为力是维持物体运动的原因()2．易认为运动快的物体惯性大；惯性是一种力()3．把作用力与反作用力误认为是平衡力，将作用效果抵消，或把作用效果作为判断相互作用力大小的依据()真题典例·探究题型1惯性的理解与应用【例1】如右图所示，在瓶内装满水，将乒乓球用细线拴住并按入水中，线的另一端固定在瓶盖上．盖上瓶盖并将瓶子翻转，乒乓球将浮在水中．用手托着瓶子在水平向右做加速直线运动，乒乓球在瓶中的位置会如何变化？解释你所观察到的现象．【解析】(1)若瓶中只有水，当瓶加速向右运动时，会发生什么现象？只有乒乓球呢？答只有水时，由于惯性，水相对瓶向左侧移动．只有乒乓球时，乒乓球也会相对瓶向左移动．(2)和乒乓球体积相同体积的水与乒乓球相比，谁的惯性大？答因为水的质量大于乒乓球的质量，所以水的惯性大于乒乓球的惯性．(3)若瓶中既有水又有球，当瓶向右加速会发生什么现象？答由于水惯性大，当水相对瓶向左移动时，将挤压球，使球相对瓶向右移动．【答案】见解析【方法归纳】分析惯性现象的基本步骤是：(1)分析物体原来的运动状态，静止或匀速直线运动．(2)找出物体哪部分受力而改变运动状态．(3)找出物体哪部分不受力而不改变运动状态．【备选例题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，他发现水面的形状如图中的()【思路点拨】本题主要考查对惯性概念的理解，当物体的运动状态发生变化时，利用惯性知识来判断物体的运动情况．【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，液面形状和选项C一致．【答案】C题型2牛顿第三定律的理解与应用【例2】在天花板上用悬绳吊一重为G的电风扇，电风扇静止时受几个力作用？如右图所示，这些力的反作用力是哪些力？这些力的平衡力是哪些力？如果电风扇在匀速转动呢？当电风扇转动与静止时相比较，对天花板的拉力是变大还是变小？为什么？【解析】(1)画出电风扇静止和转动时的受力图．说明分别是什么力．答对静止的电风扇受力分析如图甲所示，电风扇受两个力：重力G、悬绳拉力F.对匀速转动的电风扇受力分析如图乙所示，电风扇受三个力作用：重力G、悬绳的拉力F1，及空气对电风扇向上的作用力F2.(2)指出图甲中F、G的反作用力及它们的平衡力．答根据牛顿第三定律可知，重力的施力物体是地球，那么G的反作用力就是电风扇对地球的吸引力；F的施力物体是悬绳，F的反作用力是电风扇对悬绳的拉力．电风扇受到的重力G和悬绳的拉力F正好是一对平衡力．(3)指出图乙中F1、F2、G的反作用力及它们的平衡力．答根据牛顿第三定律，重力的施力物体是地球，那么重力G的反作用力就是电风扇对地球的吸引力；F1的施力物体是悬绳，所以F1的反作用力是电风扇对悬绳的拉力；F2的施力物体是空气，所以F2的反作用力是电风扇对空气向下的作用力．电风扇受到的重力G与绳的拉力F1和空气对电风扇向上的作用力F2的合力是一对平衡力．(4)当电风扇静止时悬绳的拉力为多大？当电风扇转动呢？答静止时F＝G，当转动时F1＋F2＝G，F1＝G－F2.(5)电风扇静止和转动时，悬绳的拉力哪个大？答静止时大．【答案】见解析【方法归纳】应用牛顿第三定律分析问题时应注意以下几点：(1)不要凭日常观察的直觉印象随便下结论，科学问题需严格依据科学理论分析才行．(2)理解应用牛顿第三定律时，一定抓住“总是”二字，即作用力与反作用力的这种关系与物体的运动状态无关．(3)与平衡力区别时，抓住作用点是两个物体．【备选例题2】如右图所示，一运动员站在3米跳板上，图中F1表示人对跳板的弹力，F2表示跳板对人的弹力，则()A．F1和F2是一对平衡力B．F1和F2是一对作用力和反作用力C．先有力F1，后有力F2D．F1和F2方向相反，大小不相等【解析】平衡力是作用在同一个物体上的两个力，故A错．作用力和反作用力是两物体间的一对相互作用力，故B对．作用力和反作用力同时产生、同时消失且大小相等、方向相反，故C、D错．【答案】B