2019-2020年高考物理一輪復(fù)習(xí)講義 第1講 牛頓第一定律.doc

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2019-2020年高考物理一輪復(fù)習(xí)講義 第1講 牛頓第一定律 高考目標(biāo) 復(fù)習(xí)指導(dǎo) 牛頓運(yùn)動(dòng)定律　牛頓定律的應(yīng)用 Ⅱ 超重和失重 Ⅰ 實(shí)驗(yàn)四：驗(yàn)證牛頓運(yùn)動(dòng)定律 1.對(duì)基本概念的理解如慣性、相互作用力、超重、失重等． 2.會(huì)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律分析解決兩類典型的動(dòng)力學(xué)問題． 3.綜合應(yīng)用勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律及運(yùn)動(dòng)圖象、運(yùn)動(dòng)和力的關(guān)系、牛頓運(yùn)動(dòng)定律進(jìn)行受力分析、運(yùn)動(dòng)過程分析． 4.本章內(nèi)容是高考的重點(diǎn)，單獨(dú)考查的題目多為選擇題，與直線運(yùn)動(dòng)、曲線運(yùn)動(dòng)、電磁學(xué)等知識(shí)結(jié)合的題目多為計(jì)算題. 一、牛頓第一定律 1．內(nèi)容：一切物體總保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)，除非作用在它上面的力迫使它改變這種狀態(tài)． 2．物理學(xué)史：物理學(xué)家對(duì)力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系觀點(diǎn)如下： (1)亞里士多德：必須有力作用在物體上，物體才能運(yùn)動(dòng)，沒有力的作用，物體就要靜止在一個(gè)地方． (2)伽利略：力不是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因(通過理想實(shí)驗(yàn)得出)． (3)笛卡兒：如果運(yùn)動(dòng)中的物體沒有受到力的作用，它將繼續(xù)以同一速度沿同一直線運(yùn)動(dòng)，既不停下來，也不偏離原來的方向． (4)牛頓：力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因． 二、慣性 1．定義：物體具有保持原來勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)的性質(zhì)． 2．量度：質(zhì)量是物體慣性大小的惟一量度，質(zhì)量大的物體慣性大，質(zhì)量小的物體慣性小． 三、牛頓第三定律 1．作用力與反作用力：兩個(gè)物體之間的作用總是相互的．一個(gè)物體對(duì)另一個(gè)物體施加了力，后一物體一定同時(shí)對(duì)前一物體也施加了力． 2．牛頓第三定律：兩個(gè)物體之間的作用力和反作用力總是大小相等，方向相反，作用在同一條直線上． 1．(xx北京東城統(tǒng)一檢測(cè))下列對(duì)運(yùn)動(dòng)的認(rèn)識(shí)不正確的是 (　　) A．亞里士多德認(rèn)為必須有力作用在物體上，物體才能運(yùn)動(dòng)，沒有力的作用，物體就靜止 B．伽利略認(rèn)為如果完全排除空氣的阻力，所有的物體將下落得同樣快 C．牛頓認(rèn)為力不是維持物體速度的原因，而是改變物體速度的原因 D．伽利略根據(jù)理想實(shí)驗(yàn)推出，若沒有摩擦，在水平面上運(yùn)動(dòng)的物體將保持其速度繼續(xù)運(yùn)動(dòng)下去 解析：對(duì)于力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系，亞里士多德認(rèn)為必須有力作用在物體上，物體才能運(yùn)動(dòng)，沒有力的作用，物體就要靜止下來，即力是產(chǎn)生和維持物體運(yùn)動(dòng)的原因，這種觀點(diǎn)錯(cuò)誤，A項(xiàng)說法錯(cuò)誤；伽利略通過斜面實(shí)驗(yàn)分析并推理，如果完全排除空氣的阻力，所有的物體將下落得同樣快，B項(xiàng)說法正確；牛頓第一定律指出力不是維持物體速度的原因，而是改變物體速度的原因，C項(xiàng)說法正確；伽利略根據(jù)理想實(shí)驗(yàn)，并通過科學(xué)推理，若沒有摩擦，在水平面上運(yùn)動(dòng)的物體將保持其速度繼續(xù)運(yùn)動(dòng)下去，D項(xiàng)說法正確． 答案： A 2．下列關(guān)于慣性的說法，正確的是(　　) A．只有靜止或做勻速直線運(yùn)動(dòng)的物體才具有慣性 B．物體運(yùn)動(dòng)時(shí)慣性小，靜止時(shí)慣性大 C．有的物體沒有慣性 D．兩個(gè)物體質(zhì)量相等，那么它們的慣性大小相等 解析：　 選項(xiàng) 剖析 結(jié)論 A 有無慣性與運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無關(guān) B 慣性大小與運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無關(guān) C 一切物體都有慣性 D 質(zhì)量是決定慣性大小的唯一因素 √ 答案： D 3．伽利略用兩個(gè)對(duì)接的斜面，一個(gè)斜面固定，讓小球從固定斜面上滾下，又滾上另一個(gè)傾角可以改變的斜面，斜面傾角逐漸改變至零，如圖所示．伽利略設(shè)計(jì)這個(gè)實(shí)驗(yàn)的目的是為了說明 (　　) A．如果沒有摩擦，小球?qū)⑦\(yùn)動(dòng)到與釋放時(shí)相同的高度 B．如果沒有摩擦，物體運(yùn)動(dòng)時(shí)機(jī)械能守恒 C．維持物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)并不需要力 D．如果物體不受到力，就不會(huì)運(yùn)動(dòng) 解析：在伽利略理想斜面實(shí)驗(yàn)中，“小球從兩個(gè)對(duì)接的斜面中的固定斜面滾下后將滾上另一個(gè)斜面”是經(jīng)驗(yàn)事實(shí)；“如果沒有摩擦小球?qū)⑦\(yùn)動(dòng)到與釋放時(shí)相同的高度”是推論；“減小第二個(gè)斜面的傾角小球在斜面上滑行的距離更長(zhǎng)”也是推論；“當(dāng)?shù)诙€(gè)斜面的傾角為零時(shí)，小球?qū)⒀厮矫孀鰟蛩僦本€運(yùn)動(dòng)而不需 要力來維持”是外推的結(jié)果．本實(shí)驗(yàn)是為了否定亞里士多德的觀點(diǎn)，揭示物體的運(yùn)動(dòng)不需要力來維持，所以C正確，A、B、D均錯(cuò)誤． 答案： C 4.如圖所示，將兩彈簧測(cè)力計(jì)a、b連接在一起，當(dāng)用力緩慢拉a彈簧測(cè)力時(shí)，發(fā)現(xiàn)不管拉力F多大，a、b兩彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)總是相等，這個(gè)實(shí)驗(yàn)說明(　　) A．這是兩只完全相同的彈簧測(cè)力計(jì) 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(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因 解析：實(shí)驗(yàn)中兩彈簧測(cè)力計(jì)的拉力互為作用力與反作用力，它們一定大小相等、方向相反，選項(xiàng)C正確． 答案： C 5. 關(guān)于力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系，下列說法正確的是(　　) A．物體受到力的作用才會(huì)運(yùn)動(dòng) B．力使物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生改變 C．停止用力，運(yùn)動(dòng)的物體就會(huì)停止 D．力是使物體保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因 解析：由牛頓第一定律可知，力的作用是使物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生改變，選項(xiàng)B正確；物體的運(yùn)動(dòng)不需要力來維持，選項(xiàng)A、C錯(cuò)誤；物體保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，是物體不受力或所受合外力為零時(shí)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，并不是力作用的結(jié)果，選項(xiàng)D錯(cuò)誤． 答案： B 1．牛頓第一定律的意義 (1)明確了慣性的概念 牛頓第一定律揭示了物體所具有的一個(gè)重要屬性——慣性，即物體總保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)的性質(zhì)． (2)揭示了力的本質(zhì) 力是改變運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因，不是維持運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因．例如，運(yùn)動(dòng)的物體逐漸減速直至停止，不是因?yàn)椴皇芰Γ且驗(yàn)槭艿搅俗枇Γ? (3)指出了不受力作用時(shí)物體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律 該定律揭示了物體不受任何外力時(shí)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)：靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)． 2．慣性現(xiàn)象的“三性”“兩表現(xiàn)” (1)慣性現(xiàn)象的“三性” 普遍性 一切物體都有慣性 無關(guān)性 慣性與物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)、是否受力及速度的大小無關(guān) 惟一性 質(zhì)量是慣性大小的惟一量度 (2)慣性的“兩表現(xiàn)” ①不受外力的條件下，慣性表現(xiàn)出“保持”“原來的”運(yùn)動(dòng)狀態(tài)． ②在受力條件下，慣性表現(xiàn)出運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變的難易程度，質(zhì)量越大，慣性越大，運(yùn)動(dòng)狀態(tài)越難改變． (xx課標(biāo)卷)伽利略根據(jù)小球在斜面上運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)和理想實(shí)驗(yàn)，提出了慣性的概念，從而奠定了牛頓力學(xué)的基礎(chǔ)，早期物理學(xué)家關(guān)于慣性有下列說法，其中正確的是(　　) A．物體抵抗運(yùn)動(dòng)狀態(tài)變化的性質(zhì)是慣性 B．沒有力的作用，物體只能處于靜止?fàn)顟B(tài) C．行星在圓周軌道上保持勻速率運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)是慣性 D．運(yùn)動(dòng)物體如果沒有受到力的作用，將繼續(xù)以同一速度沿同一直線運(yùn)動(dòng) 解析：物體的慣性指物體本身要保持原來運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變的性質(zhì)，或者說是物體抵抗運(yùn)動(dòng)狀態(tài)變化的性質(zhì)，選項(xiàng)A正確；沒有力的作用，物體將保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；行星在圓周軌道上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，而慣性是指物體保持靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；運(yùn)動(dòng)物體如果沒有受到力的作用，根據(jù)牛頓第一定律可知，物體將繼續(xù)以同一速度沿同一直線一直運(yùn)動(dòng)下去，選項(xiàng)D正確． 答案： AD 處理慣性問題的一般方法：(1)明確所要研究的物體和它原來所處的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)；(2)分析當(dāng)外力作用在該物體上(或外力作用在與該物體有關(guān)聯(lián)的其他物體上)時(shí)，該物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的變化情況；(3)再分析該物體由于慣性將保持怎樣的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，最后會(huì)出現(xiàn)什么現(xiàn)象． 1－1：一天，下著傾盆大雨．某人乘坐列車時(shí)發(fā)現(xiàn)，車廂的雙層玻璃窗內(nèi)積水了．列車進(jìn)站過程中，他發(fā)現(xiàn)水面的形狀如圖中的(　　) 解析：列車進(jìn)站時(shí)剎車，速度減小，而水由于慣性仍要保持原來較大的速度，所以水向前涌，液面形狀和選項(xiàng)C一致． 答案： C 1．作用力與反作用力的“三同、三異、三無關(guān)” 2．應(yīng)用牛頓第三定律時(shí)應(yīng)注意的問題 (1)定律中的“總是”二字說明對(duì)于任何物體，在任何條件下牛頓第三定律都是成立的． (2)牛頓第三定律說明了作用力和反作用力中，若一個(gè)產(chǎn)生或消失，則另一個(gè)必然同時(shí)產(chǎn)生或消失． 3．一對(duì)平衡力與一對(duì)相互作用力的比較 一對(duì)平衡力 一對(duì)相互作用力 不同點(diǎn) 作用在同一個(gè)物體上 分別作用在兩個(gè)不同的物體上 力的性質(zhì)不一定相同 力的性質(zhì)一定相同 不一定同時(shí)產(chǎn)生、同時(shí)消失 一定同時(shí)產(chǎn)生、同時(shí)消失 相同點(diǎn) 大小相等、方向相反、作用在同一直線上 (xx廣州高三檢測(cè))物體靜止在一固定在水平地面上的斜面上，下列說法正確的是(　　) A．物體對(duì)斜面的壓力和斜面對(duì)物體的支持力是一對(duì)平衡力 B．物體對(duì)斜面的摩擦力和斜面對(duì)物體的摩擦力是一對(duì)作用力和反作用力 C．物體所受重力和斜面對(duì)物體的支持力是一對(duì)作用力和反作用力 D．物體所受重力可以分解為沿斜面的力和對(duì)斜面的壓力 解析：物體對(duì)斜面的壓力和斜面對(duì)物體的支持力是一對(duì)作用力和反作用力，故A錯(cuò)．物體和斜面間的摩擦力是一對(duì)作用力和反作用力，B正確．C物體所受重力與物體受的支持力，受力物體均為物體本身，故C錯(cuò)．D重力可以分解為沿斜面的力和垂直斜面向下的力，故D錯(cuò)． 答案： B 2－1：如圖(a)、(b)所示的兩種情景中，靜水中原先靜止的甲、乙兩船的質(zhì)量相同，兩船上的人的質(zhì)量也分別相同．現(xiàn)站在甲船上的人以同樣大小的力拉繩相同的時(shí)間t(未發(fā)生碰撞)，則 (　　) A．t秒末，兩圖中甲船的速率相同 B．t秒末，(a)圖中甲船的速率小于(b)圖中甲船的速率 C．t秒末，(b)圖中甲船的速率大于乙船的速率 D．t秒末，(a)圖中甲船的速率等于(b)圖中乙船的速率 解析：根據(jù)牛頓第三定律可知，甲船上的人對(duì)繩的拉力與繩對(duì)甲船上的人的拉力大小相等，所以兩種情況下甲船受到的拉力大小是相等的，兩種情況下甲船的加速度大小是相等的，經(jīng)過相等的時(shí)間，速率相等，故A正確、B錯(cuò)誤；(b)圖中，甲、乙兩船所受的拉力大小相等，所以加速度大小相等，經(jīng)過相等的時(shí)間，速率也相等，故C錯(cuò)誤、D正確． 答案： AD 糾錯(cuò)是成功的秘訣 糾錯(cuò)只需要將自己錯(cuò)的題記下來，找出錯(cuò)的原因，做出正確的答案． 1．糾錯(cuò)一般為三大類 (1)糾知識(shí)性錯(cuò)誤，如 ①概念理解不透徹而出錯(cuò) ②知識(shí)應(yīng)用類錯(cuò)誤 (2)糾邏輯性錯(cuò)誤 如：盲目套用現(xiàn)成結(jié)論出錯(cuò) (3)糾思維性錯(cuò)誤 如：不能構(gòu)建正確的物理模型而出錯(cuò) 2．糾錯(cuò)記錄 (1)分析錯(cuò)誤原因 (2)規(guī)范正確解答 (3)總結(jié)規(guī)律、方法或解題步驟 (4)做變式訓(xùn)練題 對(duì)牛頓第三定律理解不透徹而出錯(cuò)(知識(shí)性錯(cuò)誤) 某人用繩子將一桶水從井內(nèi)向上提的過程中，不計(jì)繩子的重力，以下說法正確的是(　　) A．只有在桶勻速上升的過程中，繩子對(duì)桶的拉力才等于桶對(duì)繩子的拉力 B．不管桶勻速上升還是加速上升，繩子對(duì)桶的拉力都等于桶對(duì)繩子的拉力 C．不管桶勻速上升還是加速上升，繩子對(duì)桶的拉力都大于桶的重力 D．只要桶能上升，人對(duì)繩子的拉力就大于桶對(duì)繩子的拉力 正確解答：繩子對(duì)桶的拉力和桶對(duì)繩子的拉力是一對(duì)作用力與反作用力，不管桶勻速上升還是加速上升，大小都相等，A項(xiàng)錯(cuò)、B項(xiàng)對(duì)；當(dāng)桶勻速上升時(shí)，繩子對(duì)桶的拉力和桶的重力才是一對(duì)平衡力，若桶加速上升，繩子對(duì)桶的拉力才大于桶的重力，C項(xiàng)錯(cuò)；因?yàn)椴挥?jì)繩子的重力，人對(duì)繩子的拉力總等于桶對(duì)繩子的拉力，D項(xiàng)錯(cuò)． 答案： B 易錯(cuò)分析：　由于對(duì)牛頓第三定律理解不到位，在討論作用力與反作用力的關(guān)系時(shí)受到了物體的運(yùn)動(dòng)情況的干擾而導(dǎo)致錯(cuò)解．誤認(rèn)為只有桶勻速上升的過程中，合力為零，錯(cuò)選A項(xiàng)；誤認(rèn)為當(dāng)人對(duì)繩子的拉力大于桶對(duì)繩子的拉力時(shí)，桶才能上升，錯(cuò)選D項(xiàng)． 練一練：(xx四川內(nèi)江市模擬)沼澤地的下面蘊(yùn)藏著豐富的泥炭，泥炭是沼澤地積累的植物殘?bào)w，它的纖維狀和海綿狀的物理結(jié)構(gòu)導(dǎo)致人在其上面行走時(shí)容易下陷(設(shè)在下陷過程中，泥炭對(duì)人的阻力不計(jì))．如果整個(gè)下陷的過程是先加速再減速最后勻速運(yùn)動(dòng)，那么，下列說法中正確的是(　　) A．在加速向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，人對(duì)沼澤地的壓力大于沼澤地對(duì)人的支持力 B．在減速向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，人對(duì)沼澤地的壓力小于沼澤地對(duì)人的支持力 C．在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中，人對(duì)沼澤地的壓力是先大于后等于沼澤地對(duì)人的支持力 D．在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中，人對(duì)沼澤地的壓力大小總是等于沼澤地對(duì)人的支持力 答案： D 1.關(guān)于慣性在實(shí)際中的應(yīng)用，下列說法中正確的是(　　) A．運(yùn)動(dòng)員在跳遠(yuǎn)時(shí)助跑，是為了增大起跳時(shí)的慣性 B．運(yùn)動(dòng)員在擲標(biāo)槍時(shí)助跑，是為了利用慣性 C．手扶拖拉機(jī)的飛輪做得很重，是為了增大它轉(zhuǎn)動(dòng)的慣性 D．戰(zhàn)斗機(jī)在空戰(zhàn)時(shí)，甩掉副油箱是為了減小慣性，提高飛行的靈活性 解析：慣性只與質(zhì)量有關(guān)，只有改變了質(zhì)量才能改變慣性，助跑是利用慣性，并不能改變慣性，所以選項(xiàng)A錯(cuò)誤，選項(xiàng)B正確．慣性的大小由質(zhì)量量度，質(zhì)量越小，慣性越小，運(yùn)動(dòng)狀態(tài)就越容易改變，越靈活，故選項(xiàng)C、D正確． 答案： BCD 2．對(duì)靜止在水平地面上的汽車，下列分析正確的是(　　) A．汽車的重力和地面對(duì)汽車的支持力是一對(duì)相互作用力 B．汽車的重力和汽車對(duì)地面的壓力是一對(duì)相互作用力 C．汽車的重力和地面對(duì)汽車的支持力是一對(duì)平衡力 D．汽車對(duì)地面的壓力和地面對(duì)汽車的支持力是一對(duì)平衡力 解析：判斷兩個(gè)力是否為一對(duì)平衡力，首先要看這兩個(gè)力是不是作用在同一物體上，然后看這兩個(gè)力是不是大小相等、方向相反、作用在同一直線上，或看物體在這兩個(gè)力作用下是否保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)；判斷兩個(gè)力是不是一對(duì)相互作用力，首先看這兩個(gè)力是不是作用在互為施力物體和受力物體的兩個(gè)物體上，然后再看這兩個(gè)力是不是大小相等、方向相反、作用在同一條直線上． 答案： C 3．在水平路面上有一輛勻速行駛的小車，車上固定一只盛滿水的碗．現(xiàn)突然發(fā)現(xiàn)碗中的水灑出，水灑出的情況如圖所示．則關(guān)于小車在此種情況下的運(yùn)動(dòng)，下列敘述正確的是(　　) A．小車勻速向左運(yùn)動(dòng) B．小車可能突然向左加速運(yùn)動(dòng) C．小車可能突然向左減速運(yùn)動(dòng) D．小車可能突然向右減速運(yùn)動(dòng) 解析：原來水和小車相對(duì)靜止以相同的速度運(yùn)動(dòng)，水突然向右灑出有兩種可能：原來小車向左運(yùn)動(dòng)，突然加速，碗中的水由于慣性保持原速度不變，故相對(duì)于碗向右灑出；原來小車向右運(yùn)動(dòng)，突然減速，碗中的水由于慣性保持原速度不變，相對(duì)于碗向右灑出．故B、D正確． 答案： BD 4. 關(guān)于慣性，下列說法正確的有(　　) A．慣性是指物體不受外力作用時(shí)保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)的性質(zhì) B．物體的運(yùn)動(dòng)速度越大，慣性越大 C．已知月球表面重力加速度是地球表面重力加速度的，故一物體從地球移到月球時(shí)，其慣性減小為原來的 D．慣性是物體的固有屬性，僅由物體的質(zhì)量決定，質(zhì)量大的物體慣性大 解析：慣性是物體的固有屬性，由物體的質(zhì)量唯一決定，任何情況下都存在，與物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)和受力情況均無關(guān)，所以D對(duì)． 答案： D 5．下列關(guān)于力的說法正確的是(　　) A．作用力和反作用力作用在同一物體上 B．太陽系中的行星均受到太陽的引力作用 C．運(yùn)行的人造地球衛(wèi)星所受引力的方向不變 D．伽利略的理想實(shí)驗(yàn)說明了力不是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因 解析：本題考查力的概念、萬有引力定律、伽利略理想實(shí)驗(yàn)，意在考查考生的理解能力、分析推理能力．作用力和反作用力作用在兩個(gè)不同的物體上，A錯(cuò)誤；太陽系中的所有行星都要受到太陽的引力，且引力方向沿著兩個(gè)星球的連線指向太陽，B正確；人造地球衛(wèi)星繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)，引力方向沿地球與人造衛(wèi)星連線指向地球，故引力方向不斷變化，C錯(cuò)誤；伽利略理想實(shí)驗(yàn)說明力不是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因，D正確；本題答案為B、D. 答案： BD