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03牛顿运动定律考纲解读考情动态201820172016卷Ⅰ15.牛顿第二定律的应用18.牛顿第二定律的理解和应用卷Ⅱ24.牛顿第二定律和运动规律19.牛顿第二定律和运动规律卷Ⅲ25.滑块和滑板模型20.牛顿第二定律的应用第一节牛顿第一定律牛顿第三定律知识架构答案1．匀速直线静止改变加速度保持无关质量2．相等相反一条直线F＝－F′基础自测1．判断正误(1)牛顿第一定律不能用实验验证．()(2)在水平面上滑动的木块最终停下来，是因为没有外力维持木块运动的结果．()(3)物体匀速运动时才有惯性，加速时没有惯性．()(4)物体做自由落体运动，就是物体具有惯性的表现．()(5)作用力与反作用力可以作用在同一物体上．()(6)人走在松软的土地上下陷时，人对地面的压力大于地面对人的支持力．()(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．()答案：(1)√(2)×(3)×(4)×(5)×(6)×(7)√(8)×2．(2019年武汉部分重点中学联考)伽利略和牛顿都是物理学发展史上最伟大的科学家，巧合的是，牛顿就出生在伽利略去世后第二年．下列关于力和运动关系的说法中，不属于他们观点的是()A．自由落体运动是一种匀变速直线运动B．力是使物体产生加速度的原因C．物体都具有保持原来运动状态的属性，即惯性D．力是维持物体运动的原因解析：A项是伽利略的观点，B、C两项是牛顿的观点，D项是亚里士多德的观点．答案：D3．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3－1－1(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()图3－1－1A．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，故D错误．答案：B4．一汽车在路面情况相同的公路上直线行驶，下列关于车速、惯性、质量和滑行路程的讨论，正确的是()A．车速越大，它的惯性越大B．车的质量越大，它的惯性越大C．车速越大，刹车后滑行的路程越长，所以惯性越小D．车速越大，刹车后滑行的路程越长，所以惯性越大解析：惯性是物体固有的一种属性，仅与质量有关，与车速无关，故A、C、D错误，B正确．答案：B考点突破1．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，惯性表现为运动状态改变的难易程度．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．2．对牛顿第一定律的四点说明(1)明确惯性的概念：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．(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)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．在实际情况中，如果物体所受的合力等于零，与物体不受外力时的表现是相同的．(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．【典例1】下列说法中正确的是()A．高速运动的物体不容易让它停下来，所以物体运动速度越大，惯性越大B．用相同的水平力分别推放在地面上的两个材料不同的物体，则难以推动的物体惯性大C．惯性是物体的固有属性，惯性大小只与质量有关D．在月球上举重比在地球上容易，所以同一物体在月球上比在地球上的惯性小【解析】惯性是物体的固有属性，惯性大小仅与物体的质量有关，与其他因素无关，A、B、D错误，C正确．【答案】C【典例2】如图3－1－2所示，一盛水的容器固定在一个小车上，在容器中分别悬挂和拴住一只铁球和一只乒乓球．容器中的水和铁球、乒乓球都处于静止状态．当容器随小车突然向右运动时，两球的运动状况是(以小车为参考系)()图3－1－2A．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】因为小车突然向右运动，铁球和乒乓球都有向右运动的趋势，但由于与同体积的“水球”相比，铁球质量大、惯性大，铁球的运动状态难改变，即速度变化慢，而同体积的“水球”的运动状态容易改变，即速度变化快，而且水和车一起向右运动，所以小车向右运动时，铁球相对小车向左运动．同理，由于乒乓球与同体积的“水球”相比，质量小，惯性小，乒乓球相对小车向右运动．【答案】A变式训练1一列以速度v匀速行驶的列车内有一水平桌面，桌面上的A处有一小球，若车厢内的旅客突然发现(俯视图)小球沿如图3－1－3所示的虚线从A点运动到B点，则由此可以判断列车的运行情况是()图3－1－3A．减速行驶，向北转弯B．减速行驶，向南转弯C．加速行驶，向南转弯D．加速行驶，向北转弯解析：由题图可知小球相对于车厢向前运动，所以列车应减速，又由于小球相对于车厢向北运动，所以列车应向南行驶，B正确．答案：B1．作用力与反作用力的“六同、三异、二无关”(1)“六同”：①大小相同；②性质相同；③同一直线；④同时产生；⑤同时变化；⑥同时消失．(2)“三异”：①方向不同；②受力物体不同；③产生效果不同．(3)“二无关”：①与物体的运动状态无关；②与是否和另外物体相互作用无关．2．作用力与反作用力和一对平衡力的比较【典例3】(2019年鄂东联考)(多选)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3－1－4所示，下列说法正确的是()图3－1－4A．F1的施力者是弹簧B．F2的反作用力是F3C．F3的施力者是小球D．F4的反作用力是F1【解析】F1即为球的重力，施力者为地球，A错误；F2是弹簧对小球的拉力，其反作用力是小球对弹簧的拉力F3，B、C正确；F4是天花板对弹簧的拉力，其反作用力是弹簧对天花板的拉力，D错误．【答案】BC【典例4】(2019年唐山模拟)(多选)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，人对车的作用力大小等于车对人的作用力大小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【解析】由作用力和反作用力的同时性知，A错误；B项中两力为作用力和反作用力，故B错误；作用力和反作用力大小相等，C、D正确．【答案】CD【典例5】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3－1－5所示，已知环沿杆匀加速下滑时，环与杆间的摩擦力大小为Ff，则此时箱对地面的压力大小是()图3－1－5A．(M＋m)gB.Ff＋mgC．Ff＋MgD.Ff＋(M＋m)g【解析】箱子和杆处于静止状态，由力的平衡条件得，地面对箱子的支持力FN＝Ff′＋Mg＝Ff＋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大小，则：FN′＝FN＝Ff＋Mg.【答案】C变式训练2(多选)如图3－1－6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者．若绳子质量不计，冰面可看成光滑，则下列说法不正确的是()图3－1－6A．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”比赛的胜利解析：根据牛顿第三定律可知甲对绳的拉力与绳对甲的拉力是一对作用力与反作用力，A错误；因为甲和乙的力作用在同一个物体上，B错误；设绳的张力为F，根据牛顿第二定律a＝Fm知，若m甲m乙，则a甲a乙，由x＝12at2推知，甲的位移较小，乙先过界，C正确；“拔河”比赛的输赢只与甲、乙的质量有关，与收绳速度无关，D错误．答案：ABD变式训练3(2019年绍兴一中期末)如图3－1－7所示，物体A和B的重力分别为11N和7N，不计弹簧秤、细线的重力和一切摩擦，则下列说法正确的是()图3－1－7A．弹簧秤的读数为14N，A对地面的压力为11NB．弹簧秤的读数为18N，A对地面的压力为0C．弹簧秤的读数为7N，A对地面的压力为4ND．弹簧秤的读数为0，A对地面的压力为11N解析：物体B保持静止，说明B物体合外力为零，即绳上拉力为7N．此刻弹簧秤静止，因此弹簧秤的读数为7N．说明弹簧秤对A拉力为7N，地面对A物体应有4N的支持力(根据牛顿第三定律可知A对地面的压力为4N)，所以C正确．答案：C规律方法1．牛顿第一定律的应用技巧(1)质量是物体惯性大小的唯一量度，物体的质量越大，惯性越大，状态越难改变．(2)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．(3)如果物体的运动状态发生改变，则物体必然受到不为零的合外力作用．因此，判断物体的运动状态是否改变，以及如何改变，应分析物体的受力情况．2．应用牛顿第三定律应注意的三个问题(1)定律中的“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的．(2)作用力与反作用力虽然大小相等，但方向相反，且作用于不同物体，所以产生的效果(运动效果或形变效果)便不同．(3)作用力与反作用力只能是一对物体间的相互作用力，不能牵扯第三个物体．3．“转移对象法”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．