内容正文:
第三章
运动与力的关系
第1讲 牛顿运动定律的理解
一辆货车在公路上正常行驶,突然司机发现前方有异常情况,紧急制动,货车在公路上滑动了一段距离后停了下来。车后留下了一道长长的刹车痕迹。
(1)尽管司机采取了制动措施,但货车有保持匀速直线运动的性质,所以货车并没有立即停下来,这就是所说的惯性。 (√)
(2)货车之所以减速到最终停下来,是因为刹车时受到地面给的摩擦力作用,产生向后的加速度。 (√)
(3)同一辆车,在相同的路面上行驶,刹车时的加速度与车的质量有关。 (×)
(4)如果货物固定不牢固,刹车时货物会从车尾滑落。 (×)
(5)刹车时货车减速,是因为地面对车的摩擦力大于车对地面的摩擦力。 (×)
考点1 对牛顿第一定律和惯性的理解
1.牛顿第一定律。
(1)内容: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)意义。
①指出了一切物体都有惯性,因此牛顿第一定律又叫惯性定律。
②指出力不是维持物体运动状态的原因,而是改变物体运动状态的原因,即产生加速度的原因。
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)普遍性:惯性是一切物体都具有的性质,是物体的固有属性,与物体的运动情况和受力情况无关。
(3)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。
1.惯性的两种表现形式。
(1)保持“原状”:物体在不受力或所受合外力为零时,惯性表现为使物体保持原来的运动状态(静止或匀速直线运动)。
(2)反抗改变:物体受到外力作用时,惯性表现为运动状态改变的难易程度,惯性越大,物体的运动状态越难以被改变。
2.牛顿第一定律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。
(1)牛顿第一定律告诉我们改变运动状态需要力,牛顿第二定律则回答了如何改变物体的运动状态。
(2)牛顿第一定律是经过科学抽象、归纳推理总结出来的,无法用实验来验证,而牛顿第二定律是一条实验定律。
考向1 伽利略的理想斜面实验
【典例1】 17世纪,意大利物理学家伽利略根据“伽利略斜面实验”指出:在水平面上运动的物体会停下来,是因为受到摩擦阻力,你认为下列叙述正确的是 ( )
A.该实验是一理想实验,是在思维中进行的,无真实的实验基础,故没有得出有用的结论
B.该实验是以可靠的事实为基础,经过抽象思维,抓住主要因素,忽略次要因素,从而更深刻地反映自然规律
C.该实验证实了亚里士多德“力是维持物体运动的原因”的结论
D.该实验为牛顿第二定律的提出提供了有力的实验依据
解析 “伽利略斜面实验”是一理想实验,但是建立在真实的实验基础之上,经过抽象思维,抓住主要因素,忽略次要因素,从而更深刻地反映自然规律,B项正确,A项错误;该实验说明亚里士多德“力是维持物体运动的原因”的结论是错误的,C项错误;该实验为牛顿第一定律的提出提供了有力的实验依据,D项错误。
答案 B
考向2 牛顿第一定律
【典例2】 (多选)关于力和运动的认识,下列说法正确的是 ( )
A.力是维持物体运动的原因
B.必须有力作用在物体上,物体才能运动;没有力的作用,物体就要静止在某个地方
C.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
D.如果运动中一物体没有受到力的作用,它将继续以同一速度沿同一直线运动,既不会停下来,也不会偏离原来的方向
解析 力不是维持物体运动的原因,力是改变物体运动的原因,A项错误;物体的运动不需要力来维持,物体不受力可以处于静止或者匀速直线运动的状态,B项错误;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,C项正确;如果运动中一物体没有受到力的作用,它将继续以同一速度沿同一直线运动,既不会停下来,也不会偏离原来的方向,D项正确。
答案 CD
考向3 惯性
【典例3】 (多选)下列说法中正确的是 ( )
A.物体抵抗运动状态变化的性质是惯性
B.惯性是物体的固有属性,其大小仅与物体的质量有关
C.物体运动状态发生改变时仍有惯性
D.物体速度越大,它的惯性就越大
解析 任何物体都有保持原来运动状态的性质,叫作惯性,所以物体抵抗运动状态变化的性质是惯性,A项正确;因为任何物体在任何情况下都有惯性,其大小只与质量有关,质量大的惯性大,与速度无关,B项正确,D项错误;惯性的大小与物体的运动状态无关,物体运动状态改变时,物体的惯性不变,C项正确。
答案 ABC
考点2 对牛顿第二定律的理解
1.牛顿第二定律。
(1)内容。
物体加速度的大小跟作用力成正比,跟物体的质量成反比。加速度的方向与作用力的方向相同。
(2)表达式:F=ma。
2.力学单位制。
(1)单位制。
由基本单位和导出单位一