8第八課時 牛頓第一定律、牛頓第三定律

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1、2013屆高三物理一輪復(fù)習(xí)系列 同步講評 牛頓定律1 牛頓第一、第三定律 【知識梳理】 1．歷史上對力和運動關(guān)系的認(rèn)識過程： 亞里士多德的觀點；伽利略的想實驗；牛頓 2．伽利略的“理想斜面實驗”程序內(nèi)容： ① (事實)對接的斜面，靜止小球滾上另一個斜面 ② (推論)若沒有摩擦，小球?qū)⑸仙结尫诺母叨取? ③ (推論) 減小第二斜面傾角，小球仍到原來高度。 ④ (推論) 繼續(xù)減小第二斜面傾角，最后使它成水平，小球沿水平面做持續(xù)的勻速直線運動。 ⑤ (推斷)水平面上勻速運動不需要外力來維持。 3．慣性：物體保持勻速直線運動狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)的性質(zhì)． ① 慣性是物體的固有屬性。②

2、慣性不是力。 ③ 慣性的大小：體現(xiàn)在運動狀態(tài)改變的難易程度，由質(zhì)量來決定。 4．牛頓第一定律：一切物體總保持勻速直線運動或靜止?fàn)顟B(tài)，直到有外力迫使它改變這種狀態(tài)為止。 兩層含義： (1)物體具有慣性 (2)力是改變運動狀態(tài)的原因。 【難點分析】 ①牛頓第一定律不是實臉直接總結(jié)出來的．牛頓以伽利略的理想斜面實臉為基拙，加之高度的抽象思維，概括總結(jié)出來的．不可能由實際的實驗來驗證； ②牛頓第一定律不是牛頓第二定律的特例，而是不受外力時的理想化狀態(tài)． ③定律揭示了力和運動的關(guān)系：力不是維持物體運動的原因，而是改變物體運動狀態(tài)的原因． 二、牛頓第三定律 （1）內(nèi)容：兩物體之間的作用

3、力與反作用力總是大小相等，方向相反，而且在一條直線上． （2）作用力和反作用力與一對平衡力的聯(lián)系和區(qū)別 聯(lián)系：都是大小相等、方向相反、作用在同一直線上。 區(qū)別見下表： 內(nèi)容 相互作用力 平衡力 受力物體 兩個物體 一個物體 依賴關(guān)系 相互依存 無依賴關(guān)系， 疊加性 不可疊加，不可求合力 相互平衡；合力為零 （3）做功問題：可不做功；一個做正功,一個做負(fù)功；一個做功,另一個不做功。（沒有必然關(guān)系） 【典型例題】 例1．關(guān)于物體的慣性,下列說法正確的是( )B A．質(zhì)量相同的兩個物體,在阻力相同的情況下,速度大的不易停下來,所以速度大的物體慣性大

4、 B．質(zhì)量相同的物體,慣性相同 C．推動地面上靜止的物體比保持這個物體勻速運動時所需的力大,所以靜止的物體慣性大 D．在月球上舉重比在地球上容易,所以同一物體在月球上比在地球上慣性小 例2．下列說法正確的是（ ）D A．凡是大小相等、方向相反、分別作用在兩個物體上的兩個力,必定是一對作用力和反作用力 B．凡是大小相等、方向相反、作用在同一個物體上的兩個力,必定是一對作用力和反作用力 C．凡是大小相等、方向相反、作用在同一直線上且分別作用在兩個物體上的兩個力,才是一對作用力和反作用力 D．相互作用的一對力中,究竟哪一個力是作用力、哪一個力是反作用力是任意的 例

5、3．伽利略在著名的斜面實驗中，讓小球分別沿傾角不同、阻力很小的斜面從靜止開始滾下，他通過實驗觀察和邏輯推理，得到的正確結(jié)論有（ ）B A．傾角一定時，小球在斜面上的位移與時間成正比 B．傾角一定時，小球在斜面上的速度與時間成正比 C．斜面長度一定時，小球從頂端滾到底端時的速度與傾角無關(guān) D．斜面長度一定時，小球從頂端滾到底端所需的時間與傾角無關(guān) 例4．下列對運動的認(rèn)識不正確的是（ ）A A．亞里士多德認(rèn)為物體的自然狀態(tài)是靜止的，只有當(dāng)它受到力的作用才會運動 B．伽利略認(rèn)為力不是維持物體速度的原因 C．牛頓認(rèn)為力的真正效應(yīng)總是改變物體的速度，而不僅僅是使之運動

6、D．伽利略根據(jù)理想實驗推論出，如果沒有摩擦，在水平面上的物體，一旦具有某一個速度，將保持這個速度繼續(xù)運動下去 例5．水平地面上有一木箱，木箱與地面之間的動摩擦因數(shù)為。現(xiàn)對木箱施加一拉力F，使木箱做勻速直線運動。設(shè)F的方向與水平面夾角為，如圖，在從0逐漸增大到90°的過程中，木箱的速度保持不變，則（ ）AC A．F先減小后增大 B．F一直增大 C．F的功率減小 D．F的功率不變 【解析】由于運動過程中木箱的速度保持不變，所以木箱始終處于平衡狀態(tài)，則由平衡條件可得：， 所以：，F(xiàn)先減小后增大，A正確，B錯誤；F的功率，因此從0逐漸

7、增大到90°的過程中tan逐漸增大，則功率P逐漸減小，C正確，D錯誤。 【鞏固練習(xí)】 1．為了節(jié)約能量，某商場安裝了智能化的電動扶梯。無人乘行時，扶梯運轉(zhuǎn)得很慢；有人站上扶梯時，它會先慢慢加速，再勻速運轉(zhuǎn)。一顧客乘扶梯上樓，恰 好經(jīng)歷了這兩個過程，如圖所示。那么下列說法中正確的是（ ）C A．顧客始終受到三個力的作用 B．顧客始終處于超重狀態(tài) C．顧客對扶梯作用力的方向先指向左下方，再豎直向下 D．顧客對扶梯作用力的方向先指向右下方，再豎直向下 2．關(guān)于力和運動的關(guān)系，下列選項中正確的是 (　　)AC A．物體的速度不斷增大，表示物體必受力的作用 B．物體的位移不

8、斷增大，表示物體必受力的作用 C．若物體的位移與時間t2成正比，表示物體必受力的作用 D．物體的速率不變，則其所受合力必為零 3．在平直軌道上，勻速向右行駛的封閉車廂內(nèi)，懸掛著一個帶滴管的盛油容器，滴管口正對車廂地板上的O點，如圖2所示，當(dāng)?shù)喂芤来蔚蜗氯斡蜁r，設(shè)這三滴油都落在車廂的地板上，則下列說法中正確的是 (　　)D A．這三滴油依然落在OA之間，而且后一滴比前一滴離O點遠(yuǎn)些 B．這三滴油依然落在OA之間，而且后一滴比前一滴離O點近些 C．這三滴油依然落在OA之間同一位置上 D．這三滴油依然落在O點上 4．如圖所示，將兩彈簧測力計a、b連結(jié)在一起，當(dāng)用力緩慢拉a彈

9、簧測力計時，發(fā)現(xiàn)不管拉力F多大，a、b兩彈簧測力計的示數(shù)總是相等，這個實驗說明(　　)C A．這是兩只完全相同的彈簧測力計 B．彈力的大小與彈簧的形變量成正比 C．作用力與反作用力大小相等、方向相反 D．力是改變物體運動狀態(tài)的原因 5．如圖, 一固定斜面上兩個質(zhì)量相同的小物塊A和B緊挨著勻速下滑, A與B的接觸面光滑． 已知A與斜面之間的動摩擦因數(shù)是B與斜面之間動摩擦因數(shù)的2倍, 斜面傾角為α． B與斜面之間的動摩擦因數(shù)是（ ）A A． B． C． D． 6．下列說法中正確的是 (　　)C A．人走路時，地對腳的力大于腳蹬地的力，所以人才往前走

10、 B．只有你站在地上不動時，你對地面的壓力和地面對你的支持力才是大小相等，方向相反的 C．物體A靜止在物體B上，A的質(zhì)量是B的質(zhì)量的100倍，而A作用于B的力的大小等于B作用于A的力的大小 D．以卵擊石，石頭沒損壞而雞蛋破了，這是因為石頭對雞蛋的作用力大于雞蛋對石頭的作用力 7．如圖所示，在水平地面上的一名滑板運動員雙腳站在滑板上以一定的速度向前滑行，在橫桿前起跳并越過桿，從而使運動員與滑板分別從桿的上、下方通過．假設(shè)運動員和滑板在運動過程中受到的各種阻力忽略不計，運動員能順利完成該動作，最終仍能落在滑板原來的位置，要使這個表演成功，運動員在起跳的過程中有(　　)C A．雙腳對滑

11、板的作用力方向豎直向上 B．運動員對滑板的作用力大小等于運動員的重力 C．跳起之前運動員只受兩個力作用 D．滑板對運動員的作用力方向向上偏前 8．在都靈冬奧會上，張丹和張昊一起以完美的表演贏得了雙人滑冰比賽的銀牌．在滑冰表演剛開始時他們靜止不動，隨著優(yōu)美的音樂響起在相互猛推一下之后他們分別向相反方向運動．假定兩人與冰面間的動摩擦因數(shù)相同．已知張丹在冰上滑行的距離比張昊遠(yuǎn)，這是由于(　　)C A．在推的過程中，張丹推張昊的力小于張昊推張丹的力 B．在推的過程中，張丹推張昊的時間小于張昊推張丹的時間 C．在剛分開時，張丹的初速度大于張昊的初速度 D．在剛分開時，張丹的加速度小于張昊

12、的加速度 9．跳高運動員蹬地后上跳，在起跳過程中(　　)BD A．運動員蹬地的作用力大小大于地面對他的支持力大小 B．運動員蹬地的作用力大小等于地面對他的支持力大小 C．運動員所受的支持力和重力相平衡 D．運動員所受的合力一定向上 10．下列關(guān)于力和運動的關(guān)系的說法中，正確的是 (　　)D A．沒有外力作用時，物體不會運動，這是牛頓第一定律的體現(xiàn) B．物體受力越大，運動得越快，這是符合牛頓第二定律的 C．物體所受合外力為零，則速度一定為零；物體所受合外力不為零，則速度也一定不為零 D．物體所受的合外力最大時，速度卻可以為零；物體所受的合外力最小時，速度卻可以最

13、大 11．如圖所示，一個劈形物ABC各面光滑，放在固定的斜面上，AB成水平并放上一個光滑小球，把物體ABC從靜止開始釋放，則小球在碰到斜面以前的運動軌跡是(　　)B A．沿斜面的直線 B．豎直的直線 C．弧形曲線 D．折線 12．根據(jù)牛頓運動定律，以下說法中正確的是(　　)BC A．人只有在靜止的車廂內(nèi)，豎直向上高高跳起后，才會落在車廂的原來位置 B．人在沿直線勻速前進(jìn)的車廂內(nèi)，豎直向上高高跳起后，將落在原來位置 C．人在沿直線加速前進(jìn)的車廂內(nèi)，豎直向上高高跳起后，將落在起跳點的后方 D．人在沿直線減速前進(jìn)的車廂內(nèi)，豎直向上高高跳起后，將落在起跳點的后方

14、 13．如圖所示，物體A放在水平桌面上被水平細(xì)繩拉著處于靜止?fàn)顟B(tài)，則(　　)D A．繩子對A的拉力小于A受的靜摩擦力 B．A受的重力和桌面對A的支持力是一對作用力和反作用力 C．A對桌面的壓力和桌面對A的支持力總是平衡的 D．A對桌面的摩擦力的方向是水平向右的 14．利用牛頓第三定律，有人設(shè)計了一種交通工具，在平板車上裝了一個電風(fēng)扇，風(fēng)扇運轉(zhuǎn)時吹出的風(fēng)全部打到豎直固定在小車中間的風(fēng)帆上，靠風(fēng)帆受力而向前運動，如圖所示．對于這種設(shè)計，下列分析中正確的是(　　)D A．根據(jù)牛頓第二定律，這種設(shè)計能使小車運行 B．根據(jù)牛頓第三定律，這種設(shè)計能使小車運行 C．這種設(shè)計不能使小

15、車運行，因為它違反了牛頓第二定律 D．這種設(shè)計不能使小車運行，因為它違反了牛頓第三定律 15．如圖所示，勻強電場方向與傾斜的天花板垂直，一帶正電的物體在天花板上處于靜止?fàn)顟B(tài)，則下列判斷正確的是(　　)AD A．天花板物體間的彈力一定不為零 B．天花板對物體的摩擦力可能為零 C．物體受到天花板的摩擦力隨電場強度E的增大而增大 D．在逐漸增大電場強度E的過程中，物體將始終保持靜止 16．做勻速直線運動的小車上水平放置一密閉的裝有水的瓶子，瓶內(nèi)有一氣泡，如圖1所示，當(dāng)小車突然停止運動時，氣泡相對于瓶子將 (　　) A．向前運動　　　　　 　B．向后運動 C．無相

16、對運動 D．無法判斷 17．就一些實際生活中的現(xiàn)象，某同學(xué)試圖從慣性角度加以解釋，其中正確的是(　　)C A．采用了大功率的發(fā)動機后，某些賽車的速度甚至能超過某些老式螺旋槳飛機的速度．這表明，可以通過科學(xué)進(jìn)步使小質(zhì)量的物體獲得大慣性 B．射出槍膛的子彈在運動相當(dāng)長一段距離后連一件棉衣也穿不透，這表明它的慣性小了 C．貨運列車運行到不同的車站時，經(jīng)常要摘下或加掛一些車廂，這會改變它的慣性 D．摩托車轉(zhuǎn)彎時，車手一方面要控制適當(dāng)?shù)乃俣龋硪环矫嬉獙⑸眢w稍微向里傾斜，通過調(diào)控人和車的慣性達(dá)到急轉(zhuǎn)彎的目的 18．一個榔頭敲在一塊玻璃上把玻璃打碎了．對這一現(xiàn)象，

17、下列說法正確的是(　　)BC A．榔頭敲玻璃的力大于玻璃對榔頭的作用力，所以玻璃才碎 B．榔頭受到的力的大小等于玻璃受到的力，只是由于玻璃能夠承受的力比榔頭能夠承受的力小才碎裂 C．榔頭和玻璃之間的作用力應(yīng)該是等大的，只是由于榔頭能夠承受比玻璃更大的力才沒有碎裂 D．因為不清楚玻璃和榔頭的其他受力情況，所以無法判斷它們之間的相互作用力的大小 19．一汽車在路面情況相同的公路上直線行駛，下面關(guān)于車速、慣性、質(zhì)量和滑行路程的討論，正確的是(　　)BC A．車速越大，它的慣性越大 B．質(zhì)量越大，它的慣性越大 C．車速越大，剎車后滑行的路程越長 D．車速越大，剎車后滑行的路程越長

18、，所以慣性越大 20．如圖甲所示，一物塊在粗糙斜面上，在平行斜面向上的外力F作用下，斜面和物塊始終處于靜止?fàn)顟B(tài)，當(dāng)F按圖乙所示規(guī)律變化時，物體與斜面間的摩擦力大小變化規(guī)律可能是(　　)D 21．如圖所示，在傾角為α的傳送帶上有質(zhì)量均為m的三個木塊1、2、3，中間均用原長為L，勁度系數(shù)為k的輕彈簧連接起來，木塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)均為μ，其中木塊1被與傳送帶平行的細(xì)線拉住，傳送帶按圖示方向勻速運行，三個木塊處于平衡狀態(tài)．下列結(jié)論正確的是(　　)B A．2、3兩木塊之間的距離等于L＋ B．2、3兩木塊之間的距離等于L＋ C．1、2兩木塊之間的距離等于2、3兩木塊之間的距離

19、 D．如果傳送帶突然加速，相鄰兩木塊之間的距離都將增大 解析：設(shè)2、3兩木塊之間彈簧伸長量為x1，分析木塊3的受力，由平衡條件可知，mgsin α＋μmgcos α＝kx1，故2、3兩木塊之間的距離為L＋x1＝L＋，A錯誤，B正確；設(shè)木塊1、2之間彈簧的伸長量為x2，以2、3兩木塊為一整體，可得：kx2＝2mgsin α＋μ2mgcos α，故1、2兩木塊之間的距離為L＋x2＝L＋，C錯誤；如果傳送帶突然加速，并不影響木塊所受的摩擦力的大小和方向，因此相鄰兩木塊之間的距離將不變，D錯誤． 22．如圖20所示，在臺秤上放半杯水，臺秤示數(shù)為G′＝50 N， 另用掛在支架上的彈簧測力計懸掛邊長

20、a＝10 cm的正方體金屬塊，金屬塊的密度ρ＝3×103 kg/m3，當(dāng)把彈簧測力計下的金屬塊平穩(wěn)地浸入水深b＝4 cm時，彈簧測力計和臺秤的示數(shù)分別為多少？(水的密度是ρ水＝103 kg/m3，g取10 m/s2) 圖20 解析：金屬塊的重力為： G金＝ρga3＝3×103×10×0．13 N＝30 N 金屬塊所受水的浮力為 F?。溅阉甮a2b＝103×10×0．12×0．04 N＝4 N 彈簧測力計的示數(shù)為FT＝G金－F?。?6 N 臺秤的示數(shù)為FN＝G′＋F?。?4 N 答案：26 N　54 N 4 / 4