第3章 第1讲 牛顿运动定律的理解(课件PPT)-【赢在微点·顶层设计】2025年高中物理高考一轮总复习

高考复习顶层设计·物理 赢在微点 高考复习顶层设计 物理 第三章 运动与力的关系 第1讲　牛顿运动定律的理解 1.理解牛顿运动三定律的内容及适用范围。2.理解惯性的概念,会用牛顿第一定律和惯性解释生活中的现象。3.理解作用力与反作用力,知道作用力和反作用力与平衡力的区别与联系。4.理解牛顿第二定律的内容与公式,并能解决简单问题。5.了解单位制,会用单位制检查表达式的正确性。 第1讲　牛顿运动定律的理解 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 赢在字里行间 1.牛顿第一定律。 (1)内容:一切物体总保持_____________状态或_______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_______,因此牛顿第一定律又叫_________。 ②指出力不是_______物体运动状态的原因,而是_______物体运动状态的原因,即产生_______的原因。 考点1　对牛顿第一定律和惯性的理解 匀速直线运动 静止 惯性 惯性定律 维持 改变 加速度 第1讲　牛顿运动定律的理解 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 赢在字里行间 5 2.惯性。 (1)定义:物体具有保持原来_____________状态或_______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_________,与物体的运动情况和受力情况_______。 (3)量度:_______是惯性大小的唯一量度,_______的物体惯性大,_______的物体惯性小。 匀速直线运动 静止 固有属性 无关 质量 质量大 质量小 第1讲　牛顿运动定律的理解 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 赢在字里行间 (1)牛顿第一定律可用实验验证( ) (2)速度大的物体用较长时间才能停下来,是因为其惯性大( ) (3)物体不受力时,将处于静止状态或匀速直线运动状态( ) 第1讲　牛顿运动定律的理解 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 赢在字里行间 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。 第1讲　牛顿运动定律的理解 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 赢在字里行间 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。 第1讲　牛顿运动定律的理解 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 赢在字里行间 考向1　伽利略的理想斜面实验 【典例1】　(多选)17世纪,意大利物理学家伽利略根据实验指出:在水平面上运动的物体之所以会停下来,是因为受到摩擦阻力的缘故。设想若没有摩擦,一旦物体具有某一速度,物体将保持这一速度继续运动下去。伽利略设想了一个实验——“伽利略斜面实验”,关于该实验,下列说法正确的是(　　) 第1讲　牛顿运动定律的理解 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 赢在字里行间 A.该实验是伽利略设想的,是在思维中进行的,无真实的实验基础,结论是荒谬的 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.该实验为牛顿第一定律的提出提供了有力的实验依据 第1讲　牛顿运动定律的理解 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 赢在字里行间 解析　伽利略的斜面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,推理得出的结论,A项错误,B项正确;伽利略由此推翻了亚里士多德的观点,认为力不是维持物体运动的原因,而是改变物体运动状态的原因,C项错误;牛顿总结了前人的经验,指出了物体运动的原因,即牛顿第一定律,D项正确。 答案　BD 第1讲　牛顿运动定律的理解 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 赢在字里行间 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 第1讲　牛顿运动定律的理解 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 赢在字里行间 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 第1讲　牛顿运动定律的理解 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 赢在字里行间 考向3　惯性 【典例3】　下列关于甲、乙两个物体惯性的说法正确的是(　　) A.若甲比乙的质量大,则甲比乙的惯性大 B.若甲比乙的质量大,则乙比甲的惯性大 C.若甲比乙的速度大,则甲比乙的惯性大 D.若甲比乙的速度大,则乙比甲的惯性大 第1讲　牛顿运动定律的理解 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 赢在字里行间 解析　惯性是物体的一种固有属性,只跟质量有关,与物体的受力大小和速度均无关,A项正确,B、C、D三项错误。 答案　A 第1讲　牛顿运动定律的理解 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 赢在字里行间 1.牛顿第二定律。 (1)内容。 物体加速度的大小跟作用力成_______,跟物体的质量成_______。加速度的方向与_______的方向相同。 (2)表达式:F=_______。 考点2　对牛顿第二定律的理解　力学单位制 正比 反比 作用力 ma 第1讲　牛顿运动定律的理解 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 赢在字里行间 2.力学单位制。 (1)单位制。 由_________和_________一起组成了单位制。 (2)基本单位。 基本物理量的单位。力学中的基本量有三个,它们分别是_______、_______和_______,它们的国际单位分别是_____、_____和_____。 (3)导出单位。 由__________根据物理关系推导出来的其他物理量的单位。 基本单位 导出单位 质量 长度 时间 kg m s 基本单位 第1讲　牛顿运动定律的理解 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 赢在字里行间 (1)由m=可知,物体的质量与其所受合外力成正比,与其运动的加速度成反比( ) (2)物体所受的合外力减小,加速度一定减小,但速度不一定减小( ) (3)千克、秒、米/秒均为国际单位制的基本单位( ) 第1讲　牛顿运动定律的理解 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 赢在字里行间 1.牛顿第二定律的性质。 第1讲　牛顿运动定律的理解 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 赢在字里行间 2.合力、加速度、速度间的决定关系。 (1)物体的加速度由所受合力决定,与速度无必然联系。 (2)合力与速度夹角为锐角,物体加速;合力与速度夹角为钝角,物体减速。 (3)a=是加速度的定义式,a与v、Δv及Δt无直接关系;a=是加速度的决定式,a∝F,a∝。 (4)速度的改变需经历一定的时间,不能突变;有力就一定有加速度,但有力不一定有速度。 第1讲　牛顿运动定律的理解 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 赢在字里行间 考向1　对牛顿第二定律的理解 【典例4】　对牛顿第二定律的理解正确的是(　　) A.由F=ma可知,m与F成正比,m与a成反比 B.牛顿第二定律说明当物体有加速度时,物体才受到外力的作用 C.加速度的方向总跟合外力的方向一致 D.当外力停止作用时,加速度不会消失 第1讲　牛顿运动定律的理解 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 赢在字里行间 解析　物体的质量是物体的固有属性,与物体所受的合外力和加速度无关,A项错误;力是产生加速度的原因,而不是因为有了加速度,物体才受到外力的作用,B项错误;牛顿第二定律表达式为F=ma,表示质量为m的物体所受外力F时产生的加速度为a,a是由m和F共同决定的,即a∝,即物体的加速度跟它所受的作用力成正比,跟它的质量成反比。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,C项正确, D项错误。 答案　C 第1讲　牛顿运动定律的理解 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 赢在字里行间 考向2　牛顿第二定律的简单应用 【典例5】　如图所示,两根相同轻弹簧和底盘组成弹射装置,弹簧劲度系数为k,底盘的质量不计。质量为m的物块置于底盘上,把底盘往下拉,当弹簧与竖直方向夹角θ=60°时释放,已知释放瞬间物块加速度的大小为3g,则每根弹簧的伸长量为(　　) A. B. C. D. 第1讲　牛顿运动定律的理解 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 赢在字里行间 解析　设每根弹簧的伸长量为x,则根据题意,由牛顿第二定律有2kxcos θ -mg=ma,解得x=,C项正确。 答案　C 第1讲　牛顿运动定律的理解 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 赢在字里行间 考向3　力学单位制 【典例6】　2023年10月31日,“神舟十六号”载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆。假设载人飞船在返回过程中有一段所受空气阻力与速度的三次方成正比,则阻力系数k的单位用国际单位制的基本单位来表示,正确的是(　　) A.kg·m-2·s B.kg·m·s C.kg·m-1·s D.kg·m2·s-2 第1讲　牛顿运动定律的理解 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 赢在字里行间 解析　根据题述条件,阻力f=kv3,力的单位为N,1 N=1 kg·m·s-2,速度的单位为m·s-1,阻力系数k的单位用国际单位制的基本单位表示为= kg·m-2·s,A项正确。 答案　A 第1讲　牛顿运动定律的理解 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 赢在字里行间 1.作用力和反作用力:两个物体之间的作用总是_______的,一个物体对另一个物体施加了力,后一个物体同时对前一个物体也施加力。 2.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_____、作用在________________。 3.表达式:F=-F'。 考点3　牛顿第三定律 相互 相反 同一条直线上 第1讲　牛顿运动定律的理解 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 赢在字里行间 (1)作用力与反作用力的效果可以相互抵消( ) (2)物体静止在水平地面上,受到的重力和支持力为一对作用力和反作用力( ) 第1讲　牛顿运动定律的理解 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 赢在字里行间 　一对平衡力与作用力、反作用力的不同点。 名称 项目 一对平衡力 作用力与反作用力 作用对象 同一个物体 两个相互作用的不同物体 作用时间 不一定同时产生、同时消失 一定同时产生、同时消失 力的性质 不一定相同 一定相同 作用效果 可相互抵消 不可抵消 第1讲　牛顿运动定律的理解 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 赢在字里行间 考向1　牛顿第三定律的理解 【典例7】　如图甲,用两个力传感器的挂钩勾在一起,向相反方向拉动,显示器屏幕上显示的结果如图乙所示。观察相互作用力随时间变化的真实实验曲线,可以得到以下实验结论(　　) A.作用力与反作用力一定同时变化 B.作用力与反作用力的合力为0 C.作用力与反作用力总是相同 D.作用力与反作用力产生在同一挂钩上 第1讲　牛顿运动定律的理解 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 赢在字里行间 解析　根据题图可知作用力与反作用力总是大小相等,方向相反,同时变化,A项正确,C项错误;作用力与反作用力分别作用在两个不同物体上,不能合成,B、D两项错误。 答案　A 第1讲　牛顿运动定律的理解 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 赢在字里行间 考向2　相互作用力与一对平衡力的区别 【典例8】　一物体静止在水平桌面上,则(　　) A.物体所受重力和桌面对它的支持力是一对作用力和反作用力 B.物体对桌面的压力就是重力,这两个力实质上是一个力 C.桌面对物体支持力的大小等于物体的重力,这两个力是一对平衡力 D.物体所受重力的反作用力作用在桌面上 第1讲　牛顿运动定律的理解 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 赢在字里行间 解析　物体所受重力和桌面对它的支持力是一对平衡力,A项错误;物体对桌面的压力不是重力,它们的施力物体、受力物体和作用点都不一样, B项错误;桌面对物体支持力的大小等于物体的重力,这两个力是一对平衡力,C项正确;物体所受重力的反作用力作用在地球上,D项错误。 答案　C 第1讲　牛顿运动定律的理解 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 赢在字里行间 考向3　转换研究对象在受力分析中的应用 【典例9】　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的竖直竹竿,当竿上一质量为m的人以加速度a加速下滑时,竿对“底人”的压力大小为(重力加速度为g)(　　) A.(M+m)g B.(M+m)g-ma C.(M+m)g+ma D.(M-m)g 第1讲　牛顿运动定律的理解 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 赢在字里行间 解析　对竿上的人分析:受重力mg、摩擦力Ff,有mg-Ff=ma,得Ff=m(g-a),竿对人有摩擦力,人对竿也有反作用力——摩擦力,且大小相等,方向相反,对竿分析:受重力Mg、竿上的人对竿向下的摩擦力Ff'、顶竿的人对竿的支持力FN,有Mg+Ff'=FN,又因为竿对“底人”的压力和“底人”对竿的支持力是一对作用力与反作用力,由牛顿第三定律,得到FN'=FN=Mg+Ff'= (M+m)g-ma,B项正确。 答案　B 第1讲　牛顿运动定律的理解 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 赢在字里行间 转换研究对象法的应用技巧 在对物体进行受力分析时,如果不便于直接分析物体受到的某些力,可先分析它的反作用力,再根据牛顿第三定律得出待分析的力。如本例中不能直接分析人对杆的摩擦力方向时,可先分析杆对人的摩擦力。由此可见牛顿第三定律起到转换研究对象的作用,使我们对问题的分析思路更灵活、更开阔。 第1讲　牛顿运动定律的理解 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 赢在字里行间 本部分内容讲解结束 $$