第3章 第1讲 牛顿运动定律的理解-【勤径学升】2025年高考物理一轮总复习配套课件

物 理 第三章　运动和力的关系 第1讲　牛顿运动定律的理解 5.psd 返回目录 6.psd 返回目录 7.psd 10.psd 13.psd 14.psd 15.psd 返回目录 17.psd 18.psd 19.psd 20.psd 21.psd 22.psd 23.psd 【微点辨析】 (1)物体运动必须有力的作用，没有力的作用，物体将静止。( ) (2)物体的加速度方向一定与合外力方向相同。( ) (3)惯性是物体抵抗运动状态变化的性质。( ) (4)作用力与反作用力的效果相互抵消。( ) (5)物体的质量与加速度成反比。( ) (6)物体受到不为零外力作用，立即产生加速度。( ) (7)可以利用牛顿第二定律确定自由电子的运动情况。( ) (8)物体所受的合外力减小，则加速度一定减小，而速度不一定减小。( ) (9)千克、秒、米、库仑、安培均为国际单位制的基本单位。( ) 考点 eq \a\vs4\al(1) 牛顿第一定律(互动共研) 1．[对运动和力的关系的认识](多选)科学家关于物体运动的研究对树立正确的自然观具有重要作用。下列说法中符合历史事实的是(　　) A．亚里士多德认为，必须有力作用在物体上，物体的运动状态才会改变 B．伽利略通过“理想实验”得出结论：如果物体不受力，它将以这一速度永远运动下去 C．笛卡儿指出，如果运动中的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，既不停下来也不偏离原来的方向 D．牛顿认为，物体都具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质 解析　亚里士多德认为，必须有力作用在物体上，物体才能运动，故A错误；伽利略通过“理想实验”得出结论：力不是维持运动的原因，如果物体不受力，它将以这一速度永远运动下去，故B正确；笛卡儿指出如果运动中的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，既不停下来也不偏离原来的方向，故C正确；牛顿认为物体都具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质，故D正确。 答案　BCD 2．[惯性的理解]对一些生活中的现象，某同学试图从惯性角度加以分析。其中正确的是(　　) A．太空中处于失重状态的物体没有惯性 B．“安全带，生命带，前排后排都要系”系好安全带可以防止因人的惯性而造成的伤害 C．“强弩之末，势不能穿鲁缟”是因为强弩的惯性减小了 D．战斗机作战前抛掉副油箱，是为了增大战斗机的惯性 返回目录 × √ √ × × √ × √ × 解析　惯性只与质量有关，所以处于失重状态的物体还是具有惯性，A错误；系好安全带可以防止因人的惯性而造成的伤害，B正确；“强弩之末，势不能穿鲁缟”，是因为强弩的速度减小了，惯性不变，C错误；战斗机作战前抛掉副油箱，是为了减小战斗机的惯性，增加灵活性，D错误。 返回目录 答案　B 返回目录 解析　当列车在加速或减速过程中，如果加速度较小，硬币会受到沿着行进方向的静摩擦力或行进方向反向的静摩擦力提供的加速度，故A、D错误，B正确；转弯时，硬币由于惯性，要保持向前的速度，会向弯道外侧倾倒，故C错误。 答案　B 返回目录 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，惯性表现为抗拒运动状态的改变，惯性大，物体的运动状态较难改变；惯性小，物体的运动状态较易改变。 返回目录 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，力是如何改变物体运动状态的问题则由牛顿第二定律来回答。 (2)牛顿第一定律是经过科学假设、归纳推理总结出来的，而牛顿第二定律是一条实验定律。 考点 eq \a\vs4\al(2) 牛顿第二定律(互动共研) 1．牛顿第二定律的理解 返回目录 2．解题思路和关键 (1)选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以求物体的加速度a。 返回目录 解析　虽然F＝ma表示牛顿第二定律，但F与a无关，因a是由m和F共同决定的，即a∝ eq \f(F,m) ，且a与F同时产生、同时消失、同时存在、同时改变；a与F的方向永远相同，A、B错误，C、D正确。故选CD。 答案　CD 返回目录 考向2　牛顿第二定律的简单应用 [例2]　物块在水平向右的恒定推力F的作用下刚好沿倾角为30°的固定斜面向上做匀速运动，已知物块与斜面之间的动摩擦因数μ＝ eq \f(\r(3),3) ，重力加速度为g，若推力F改为沿斜面向上推物块，则物块的加速度为(　　) A．2g B． eq \f(\r(3),3) g C．( eq \r(3) －1)g D．( eq \r(3) ＋1)g 返回目录 解析　设物块的质量为m，当推力F水平向右时，物块做匀速直线运动，根据平衡条件可得，沿斜面方向F cos 30°＝mg sin 30°＋μFN，垂直斜面方向FN＝mg cos 30°＋F sin 30°，联立可解得F＝ eq \r(3) mg，当推力F沿斜面向上时，根据牛顿第二定律可得F－mg sin 30°－μmg cos 30°＝ma，代入数据可解得a＝( eq \r(3) －1)g，故C正确。 返回目录 答案　C 返回目录 解析　对P施加F时，根据牛顿第二定律有a1＝ eq \f(F,m1) ＝ eq \f(Δv1,Δt) ＝10 m/s2，对P和Q整体施加F时，根据牛顿第二定律有a2＝ eq \f(F,m1＋m2) ＝ eq \f(Δv2,Δt) ＝2 m/s2，联立解得m2＝4.0 kg，故选B。 返回目录 答案　B 返回目录 2．2023年5月6日，哈三中举行春季趣味运动会。趣味比赛“毛毛虫竞速”锻炼体能的同时，考验班级的团队协作能力。某班级在比赛中六位同学齐心协力，默契配合，发令后瞬间加速度达到10 m/s2。已知“毛毛虫”道具重10 kg，重力加速度g的大小取 10 m/s2。则在发令后瞬间平均每位同学对道具的作用力约为(　　) A．17 N B．20 N C．24 N D．33 N 解析　对“毛毛虫”道具受力分析，受到向下的重力，左斜上的拉力，两个力的合力水平向左，所以根据力的矢量叠加可得F＝ eq \r(（mg）2＋（ma）2) ＝141 N，所以平均每位同学对道具的作用力约为 eq \x\to(F) ＝ eq \f(F,6) ≈24 N，故选C。 返回目录 答案　C 返回目录 考点 eq \a\vs4\al(3) 牛顿第三定律(互动共研) 4．[相互作用力与一对平衡力的比较]如图所示，一根轻绳的上端悬挂在天花板上，下端挂一灯泡，则(　　) A．灯泡受的重力和灯泡对绳的拉力是一对平衡力 B．灯泡受的重力和绳对灯泡的拉力是一对作用力和反作用力 C．灯泡对绳的拉力和绳对灯泡的拉力是一对作用力和反作用力 D．绳对天花板的拉力和天花板对绳的拉力是一对平衡力 解析　灯泡受的重力与灯泡对绳的拉力既不是平衡力也不是相互作用力，灯泡受的重力和绳对灯泡的拉力是一对平衡力，选项A、B错误；灯泡对绳的拉力和绳对灯泡的拉力是一对作用力和反作用力，绳对天花板的拉力和天花板对绳的拉力是一对作用力和反作用力，选项C正确，D错误。 返回目录 答案　C 返回目录 5．[牛顿第三定律的理解]如图所示是一种叫“喷射式悬浮飞行器”的水上飞行运动装置。操控者借助该装置以向下喷射高压水柱的方式实现在水面上空悬停旋转或急速升降等运动。下列说法正确的是(　　) A．人在水面上空悬停时，人(含装置)所受的重力和向下喷水的力是一对平衡力 B．人在水面上空悬停时，人(含装置)所受的重力和向下喷水的力是一对作用力与反作用力 C．人在急速升降过程中的惯性比悬停时大 D．人在匀速上升的过程中机械能增加 解析　人(含装置)所受的重力和向下喷水的力作用在两个物体上，不是平衡力，故A错误；人(含装置)所受的重力施力物体是地球，受力物体是物体，向下喷水的力施力物体是装置，受力物体是水，这里涉及了多个物体，不是相互作用力，故B错误；惯性只与质量有关，故惯性不变，故C错误；人在匀速上升的过程中，动能不变，重力势能增大，机械能增加，故D正确。 返回目录 答案　D 返回目录 6．[转换研究对象法的应用]如图所示为杂技“顶竿”表演，一人站在地上，肩上扛一质量为m竿的竖直竹竿，竿上有一质量为m的人可以看成质点，重力加速度为g，当此人沿着竖直竿以加速度a加速下滑时，竿对地面上的人的压力大小为(　　) A．(m竿＋m)g＋ma　　　 B．(m竿＋m)g－ma C．(m竿＋m)g D．(m竿－m)g 解析　对竹竿上的人由牛顿第二定律知mg－f＝ma，所以f＝m(g－a)，由牛顿第三定律知竹竿上的人对竹竿的摩擦力方向竖直向下，对竹竿由平衡条件知 m竿g＋f′＝FN，f＝f′由牛顿第三定律知竹竿对地面人的压力FN＝(m竿＋m)g－ma，故B正确，A、C、D错误。 返回目录 答案　B 返回目录 1．作用力与反作用力的三个关系 2．相互作用力与平衡力的比较 比较项 作用力和反作用力 一对平衡力 不 同 点 受力 物体 作用在两个相互作用的物体上 作用在同一物体上 依赖 关系 同时产生，同时消失 不一定同时产生、同时消失 叠加 性 两力作用效果不可抵消，不可叠加，不可求合力 两力作用效果可相互抵消，可叠加，可求合力，合力为零 返回目录 比较项 作用力和反作用力 一对平衡力 不 同 点 力的 性质 一定是同性质的力 性质不一定相同 相同 点 大小 方向 大小相等，方向相反，作用在同一条直线上 3.转换研究对象法的应用 在对物体进行受力分析时，如果不便于直接分析求出物体受到的某些力时，可先求它的反作用力，再反过来求待求力。 返回目录 生活中的牛顿运动定律 1．(联系生活实际)如图所示的照片记录了一名骑车人因自行车前轮突然陷入一较深的水坑而倒地的过程。下列各选项是从物理的角度去解释此情境的，其中正确的是(　　) A．因为水坑里的水对自行车前轮的阻力太大，而使人和车一起倒地 B．因为骑车人与自行车原来处于运动状态，车前轮陷入水坑后前轮立刻静止，但人与车的后半部分由于惯性仍保持原来的运动状态，因此人和车一起倒地 C．因为自行车的前轮陷入水坑后，自行车还能加速运动，所以人和车一起倒地 D．因为自行车的前轮陷入水坑后，自行车的惯性立即消失，而人由于惯性将保持原有的运动状态，故人向原来的运动方向倒地 返回目录 解析　在骑车人因自行车前轮突然陷入一水坑而倒地的过程中，骑车人开始时与车处于运动状态。当车前轮陷入水坑后前轮立刻静止。但人与车的后半部分由于惯性仍保持原有的向前的运动状态，因此摔倒。故A、C、D错误，B正确。 返回目录 答案　B 2．(聚焦体育比赛)某中学秋季趣味运动会中，高一同学参加了拔河比赛，如果绳质量不计，且保持水平，在甲、乙两队的拔河比赛中，甲队获胜，则下列说法中正确的是(　　) A．甲对乙的拉力始终大于乙对甲的拉力 B．甲把乙加速拉过去时，甲对乙的拉力大于乙对甲的拉力 C．只有当甲把乙匀速拉过去时，甲对乙的拉力大小才等于乙对甲的拉力大小 D．甲对乙的拉力大小始终等于乙对甲的拉力大小，只是地面对甲的最大静摩擦力大于地面对乙的最大静摩擦力 返回目录 解析　本题考查作用力与反作用力的特点。甲拉乙的力与乙拉甲的力是一对作用力与反作用力，大小始终相等，与运动状态无关，不管哪队获胜，甲对乙的拉力大小始终等于乙对甲的拉力大小，地面对甲的最大静摩擦力大于地面对乙的最大静摩擦力，才使得甲队获胜，选项D正确。 关键点拨　拔河比赛中两队对绳子的拉力等大、反向，一方获胜的原因是绳的拉力大于输掉的一方与地面间的最大静摩擦力。 返回目录 答案　D 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 $$