内容正文:
第1讲 对牛顿运动定律的理解
[对应学生用书P38]
一、牛顿第一定律 惯性
1.牛顿第一定律
一切物体总保持__匀速直线运动__状态或静止状态,除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态。
2.惯性
(1)定义:物体具有保持原来__匀速直线运动__状态或静止状态的性质。
(2)量度:质量是惯性大小的唯一量度,质量大的物体惯性__大__,质量小的物体惯性__小__。
[自测1] (2021·廊坊高三月考)下列关于惯性的说法,正确的是( )
A.运动员投掷标枪时,用力越大,标枪飞行越远,说明力越大惯性越大
B.把手中的球由静止释放,球受重力而竖直下落,说明球没有惯性
C.刹车行驶的公共汽车紧急时,乘客向前倾倒,说明乘客具有惯性
D.短跑比赛,运动员通过终点后很难停下来,说明速度越大惯性越大
答案 C
二、牛顿第二定律 力学单位制
1.牛顿第二定律
(1)内容:物体加速度的大小跟它受到的作用力成__正比__、跟它的质量成__反比__,加速度的方向跟作用力的方向__相同__。
(2)表达式:F=__ma__。
2.力学单位制
(1)单位制:__基本__单位和__导出__单位一起组成了单位制。
(2)基本单位:基本物理量的单位。国际单位制中基本物理量共七个,其中力学有三个,是__长度__、__质量__、__时间__,单位分别是__米__、__千克__、__秒__。
(3)导出单位:由基本物理量根据__物理关系__推导出来的其他物理量的单位。
三、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__同一条直线上__。
2.表达式:F=-F′。
[自测2]
(2021·浙江高三月考)如图是撑杆跳运动员比赛中上升时的照片,下列说法正确的是( )
A.运动员加速上升阶段,撑杆对人的作用力大于人对杆的力
B.运动员减速上升阶段,撑杆对人的作用力小于人对杆的力
C.运动员上升阶段,撑杆对人的作用力等于人对杆的作用力
D.运动员上升阶段,撑杆对人的作用力始终大于人对杆的力
答案 C
[对应学生用书P39]
考点一 牛顿第一定律的应用
1.明确了惯性的概念
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,即物体保持原来的匀速直线运动状态或静止状态的性质。
2.揭示了力与物体运动状态的关系
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。
[例1] (2021·陕西高三月考)
如图所示,放置在水平面上密闭的容器里充满了某种无色液体,在水平外力F的作用下向右做加速运动。设容器后面部分液体密度为ρ1,前面部分液体密度为ρ2,关于容器内液体前后密度的大小比较,正确的是( )
A.ρ1=ρ2 B.ρ1<ρ2
C.ρ1>ρ2 D.ρ1、ρ2大小无法比较
解析 因为容器在水平外力F的作用下向右做加速运动,容器后面部分液体密度为ρ1,前面部分液体密度为ρ2,根据牛顿第一定律可知,质量大的物体惯性大,更不容易改变运动状态,故ρ1>ρ2,A、B、D错误,C正确。
答案 C
考点二 对牛顿第二定律的理解
解题的思路和关键
1.取研究对象进行受力分析。
2.应用平行四边形定则或正交分解法求合力。
3.根据F合=ma求物体的加速度a。
[例2] (2021·天津高三二模)
某同学自主设计了墙壁清洁机器人的模型,利用4个吸盘吸附在接触面上,通过吸盘的交替伸缩吸附,在竖直表面上行走并完成清洁任务,如图所示。假设这个机器人在竖直玻璃墙面上由A点沿直线“爬行”到右上方B点,设墙面对吸盘摩擦力的合力为F,下列分析正确的是( )
A.若机器人匀速运动,则F的方向可能沿AB方向
B.若机器人匀速运动,则F的方向一定竖直向上
C.若机器人加速运动,则F的方向可能沿AB方向
D.若机器人加速运动,则F的方向一定竖直向上
解析 若机器人匀速运动,则F与重力相平衡,其方向一定竖直向上,选项A错误,B正确;若机器人加速运动,由于是由A点沿直线“爬行”到右上方B点,则F与重力合力的方向一定沿AB方向,重力竖直向下,所以F的方向不会沿AB方向,也不会竖直向上,选项C、D错误。
答案 B
[变式1] (多选)(2021·安徽高三月考)
如图所示,一辆电动小车运载着完全相同、外表面光滑的匀质圆柱形积木,五个积木相互紧贴,按图示(截面图)方式堆放在底板水平两侧竖直的小车上,C自由的摆放在A、B之间,五个积木和小车一起保持静止。若电动小车以某一加速度向左做匀加速运动,且A、B、C与电动小车保持相对静止,则与小车静止时相比( )
A.积木A对积木C的支持力减小
B.积木B对积木C的支持力减小
C.积木A与积木C之间可能没有弹力作用
D.小车底板对积木A、B支持力的合力增大
解析 对C进行受力分析,设B对C的支持力与竖直方向的夹