内容正文:
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考点内容
高考(江苏卷)六年命题情况对照分析
2019-2024
命题分析
第1节 牛顿第一定律、牛顿第三定律
牛顿第一定律、牛顿第三定律
高考命题有选择题,又有计算题,命题热点是牛顿第二定律及其应用,选择题多与图像结合,计算题多与运动学规律结合考查多过程问题,试题难度中等。
第2节 牛顿第二定律、两类动力学问题
牛顿第二定律及其应用
2020T5:整体法、隔离法求解
2022T1:牛顿第二定律
超重和失重
第3节 牛顿运动定律的综合应用
牛顿运动定律及其应用
2019T15:滑块—木板与牛顿运动定律的综合应用
2021适应考T15:牛顿第二定律
单位制
实验四 探究加速度与力、质量的关系
2021适应考T12:利用牛顿第二定律求动摩擦因数
2022T11:测重力加速度
牛顿第一定律、牛顿第三定律
一、牛顿第一定律、惯性
牛顿第一定律
内
容
一切物体总保持__________运动状态或______状态,除非作用在它上面的____迫使它改变这种状态
意
义
(1)揭示了物体的固有属性:指出了一切物体都有惯性,因此牛顿第一定律又叫______定律
(2)揭示了运动和力的关系: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,即是产生________的原因
惯性
定
义
物体具有保持原来__________运动状态或______状态的性质
量度
______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
普遍性
惯性是一切物体都具有的性质,是物体的______属性,与物体的运动情况和受力情况无关
二、牛顿第三定律
1.作用力和反作用力
两个物体之间的作用总是______的,当一个物体对另一个物体施加了力,后一个物体一定同时对前一个物体也施加了力。
2.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______,方向______,作用在同一条直线上。
(2)表达式:__________。
(3)意义:建立了相互作用物体之间的联系及作用力与__________的相互依赖关系。
一、易错易误辨析(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)牛顿第一定律不能用实验验证。 ( )
(2)在水平面上滑动的木块最终停下来,是因为没有外力维持木块运动。 ( )
(3)物体运动时受到惯性力的作用。 ( )
(4)两物体相互作用时,先有作用力,后有反作用力。 ( )
(5)人走在松软的土地上下陷时,人对地面的压力大于地面对人的支持力。 ( )
(6)作用力与反作用力等大、反向,其合力为零。 ( )
二、教材习题衍生
1.(牛顿第一定律的应用)如图所示是东北某地爷孙俩在水平的雪地里玩耍时狗拉雪橇的图片,忽略摩擦力以外的其他阻力,以下说法正确的是( )
A.狗拉雪橇匀速前进时,雪橇的运动速度越大,狗拉雪橇的力也越大
B.如果摩擦力可忽略不计,没有狗的拉力,雪橇也能做匀速直线运动
C.狗拉雪橇做加速运动时,狗拉雪橇的力大于雪橇拉狗的力
D.狗拉雪橇的力和雪橇拉狗的力是一对平衡力,大小始终相等
2.(牛顿第一定律的理解与应用)2024年2月23日某运动员在第十四届全国冬运会单板滑雪大跳台决赛中摔倒后反击,勇夺金牌。如图是比赛过程的频闪照片,运动员从高处滑下,通过起跳台起跳,完成各种空翻、转体、抓板等技术动作后落地,以下说法正确的是( )
A.研究运动员在空中的动作完成情况时,可以将他看成质点
B.腾空中曝光时间间隔内,运动员的速度方向发生了改变
C.助滑时运动员两腿尽量深蹲是为了降低重心、增大惯性
D.运动员在最高点时加速度一定竖直向下
3.(牛顿第三定律的理解)《中国制造2025》是国家实施强国战略第一个十年行动纲领,智能机器制造是一个重要方向,其中智能机械臂已广泛应用于各种领域。如图所示,一机械臂铁夹夹起一个金属小球,小球在空中处于静止状态,铁夹与球接触面保持竖直,则下列说法错误的是( )
A.铁夹对小球的两个弹力等大反向共线,为一对平衡力
B.若进一步加大铁夹对小球压力,铁夹受到的摩擦力不变
C.小球受到5个力的作用
D.若铁夹水平匀速移动,铁夹对小球作用力的方向斜向上
牛顿第一定律和惯性
[典例1] (对惯性的认识)中国古代的先哲们在认识自然的过程中提出了很多物理学观点,闪烁着智慧的光芒。下列观点中与你所学的物理学知识吻合的是( )
A.《淮南子·齐俗训》中指出:“趋舍礼俗,犹室宅之居也,东家谓之西家,西家谓之东家,虽皋陶为之理,不能定其处。”意思是,如果不选定参考点,就不能确定是位于东,还是位于西,这说明任何物体都处于永恒的运动中
B.《墨经》中指出:“力,形之所以奋也。”意思是力可以使物体由动到静,说明力是改变物体运动状态的原因
C.《论衡·效力篇》中指出:“机不能动发,鲁缟不能穿。”意思是说静止的物体没有惯性
D.《韩非子·观行》中指出:“有乌获之劲,而不得人助,不能自举。”意思是力气很大的人也不能把自己举起来,说明一对相互作用力的效果可以相互抵消
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惯性的两种表现形式
(1)物体的惯性总是以保持“原状”或反抗“改变”两种形式表现出来。
(2)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)。
[典例2] (对牛顿第一定律的理解)(2025·江苏常州月考)牛顿第一定律揭示了运动状态与所受外力的关系,下列说法中正确的是( )
A.物体受到恒定的力作用时,它的运动状态不发生改变
B.物体受到不为零的合力作用时,它的运动状态要发生改变
C.物体受到的合力为零时,它一定处于静止状态
D.物体的运动方向一定与它所受的合力的方向相同
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牛顿第一定律的意义
(1)提出惯性的概念:牛顿第一定律指出一切物体都具有惯性,惯性是物体的一种固有属性。
(2)揭示力与运动的关系: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。
[典例3] (对伽利略理想斜面实验的认识)人类对“运动和力的关系”的认识经历了一个曲折漫长的探索过程。如图是伽利略理想斜面实验,小婷同学在探究过程中经历了如下步骤:
①两个对接的斜面,让小球沿一个斜面从静止滚下,小球将滚上另一个斜面。
②如果没有摩擦,小球将上升到原来释放时的高度。
③减小第二个斜面的倾角,小球在这个斜面上仍然要达到原来的高度。
④继续减小第二个斜面的倾角,最后使它成水平面,小球将沿水平面以恒定速度持续运动下去。
下列说法不正确的是( )
A.其中①属于科学推理
B.伽利略得出:运动物体如果不受其他物体的作用,将会做匀速直线运动一直运动下去,伽利略由此开创了实验和推理相结合的科学研究方法
C.过去我们对“运动和力的关系”一直错误的认识是力是维持物体运动的原因
D.牛顿在伽利略的基础上总结、归纳,最后得出了举世闻名的牛顿第一定律,其内容是一切物体在没有受到外力作用时总保持静止状态或匀速直线运动状态
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牛顿第三定律
1.相互作用力的特点
(1)三同
(2)三异
(3)二无关
2.一对平衡力和作用力与反作用力的比较
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
[典例4] (作用力与反作用力的特点)如图所示,电动遥控小车放在水平长木板上面,当它在长木板上水平向左加速运动时,长木板保持静止,此时( )
A.小车只受重力、支持力作用
B.木板对小车的作用力方向水平向左
C.木板对小车的作用力大于小车对木板的作用力
D.木板对小车的作用力与小车对木板的作用力大小一定相等
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[典例5] (作用力、反作用力与平衡力)(2024·江苏常州期末)如图所示,某健身者右手拉着抓把从位置A水平缓慢移动到位置B,该过程中人的重心高度不变,不计绳子的质量,忽略绳子和重物与所有构件间的摩擦,下列说法正确的是( )
A.绳子对重物的拉力和重物受到的重力是一对作用力与反作用力
B.地面对健身者的支持力和健身者对地面的压力是一对平衡力
C.绳子对健身者的拉力和地面对健身者的摩擦力的合力竖直向上
D.绳子对健身者的拉力和地面对健身者的摩擦力的合力竖直向下
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“两看”巧分作用力、反作用力与平衡力
一看:受力物体。作用力和反作用力应作用在两个相互作用的物体上。
二看:产生的原因。作用力和反作用力是由于相互作用而产生的,一定是同种性质的力。
[典例6] (牛顿第三定律在受力分析中的应用——转换研究对象)一个箱子放在水平地面上,箱内有一固定的竖直杆,在杆上套着一个环,箱与杆的质量为M,环的质量为m,如图所示。已知环沿杆匀加速下滑时,环与杆间的摩擦力大小为Ff,重力加速度大小为g,则此时箱子对地面的压力大小为( )
A.Mg+Ff B.Mg-Ff
C.Mg+mg D.Mg-mg
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第三章 运动和力的关系
第1节 牛顿第一定律、牛顿第三定律
链接教材·夯基固本
梳理·必备知识
一、匀速直线 静止 力 惯性 维持 改变 加速度 匀速直线 静止 质量 固有
二、1.相互 2.(1)相等 相反 (2)F=-F′ (3)反作用力
激活·基本技能
一、(1)√ (2)× (3)× (4)× (5)× (6)×
二、1.B [狗拉雪橇匀速前进时,狗拉雪橇的力等于雪橇所受的滑动摩擦力,跟雪橇的运动速度大小无关,故A错误;如果摩擦力可忽略不计,没有狗的拉力,雪橇由于惯性也能做匀速直线运动,故B正确;狗拉雪橇的力和雪橇拉狗的力是一对相互作用力,大小总是相等,故C、D错误。故选B。]
2.B [研究运动员在空中的动作完成情况时,运动员的形状、大小不能忽略,不可以将他看成质点,故A错误;腾空中曝光时间间隔内,运动员做曲线运动,运动员的速度方向发生了改变,故B正确;助滑时运动员两腿尽量深蹲是为了降低重心、增大自身的稳定性,惯性不变,故C错误;运动员在最高点时受到重力和阻力的作用,加速度方向不是竖直向下,故D错误。]
3.D [铁夹对小球的两个弹力作用在同一个物体上,是一对平衡力,故A正确,不符合题意;若进一步加大铁夹对小球压力,小球仍然处于平衡状态,它所受的静摩擦力与重力大小相等、方向相反,所以小球受到的摩擦力是保持不变的,由牛顿第三定律可知铁夹受到的摩擦力不变,故B正确,不符合题意;小球受到5个力的作用,分别为:重力、左右两侧分别受到铁夹的两个弹力、左右两侧分别受到铁夹的两个摩擦力,故C正确,不符合题意;若铁夹水平匀速移动,铁夹对小球作用力的方向竖直向上,与小球的重力等大反向,故D错误,符合题意。故选D。]
细研考点·突破题型
考点1
典例1 B [如果不选定参考点,就不能确定是位于东,还是位于西,这体现了位置描述的相对性,故A错误;力可以使物体由动到静,说明力是改变物体运动状态的原因,故B正确;惯性是物体的固有属性,只与质量有关,与运动状态无关,故C错误;力气很大的人也不能把自己举起来,说明相互作用力不是作用在同一个物体上的,作用效果不会抵消,故D错误。]
典例2 B [只要物体受到的合力不为零,不论是否是恒力,运动状态都要发生变化,故A项错误,B项正确;物体所受合力方向不一定与运动方向相同,故D项错误;合力为零时,物体可能处于静止状态也可能做匀速直线运动,故C项错误。]
典例3 A [斜面实验中,属于科学推理的是②③④,A错误;伽利略得出:运动物体如果不受其他物体的作用,将会做匀速直线运动一直运动下去,伽利略由此开创了实验和推理相结合的科学研究方法,B正确;伽利略得出力是改变物体运动状态的原因后,推翻了亚里士多德的观点:力是维持物体运动的原因。因此过去我们对“运动和力的关系”一直错误的认识是力是维持物体运动的原因,C正确;由牛顿第一定律可知,一切物体在没有受到外力作用时总保持静止状态或匀速直线运动状态,D正确。]
考点2
典例4 D [小车受重力、支持力、驱动力和木板对小车的摩擦力,A错误;木板对小车的作用力包括竖直向上的支持力和水平方向的摩擦力,根据平行四边形定则可知合力方向一定不在水平方向,B错误;根据牛顿第三定律可知,作用力和反作用力总是大小相等、方向相反,C错误,D正确。]
典例5 C [健身者右手拉着抓把从位置A水平缓慢移动到位置B,可知重物、健身者均受力平衡,因此绳子对重物的拉力和重物受到的重力是一对平衡力,A错误;地面对健身者的支持力和健身者对地面的压力是一对作用力与反作用力,B错误;绳子对健身者的拉力是斜向左上方的,地面对健身者的摩擦力是水平向右的,由于健身者在水平方向受力平衡,即绳子对健身者的拉力的水平向左的分力与地面对健身者的摩擦力平衡,合力是零,因此绳子对健身者的拉力和地面对健身者的摩擦力的合力是拉力在竖直向上方向的分力,即合力竖直向上,C正确,D错误。]
典例6 A [环在竖直方向上受重力及箱子内的杆给它的竖直向上的摩擦力Ff,受力情况如图甲所示,根据牛顿第三定律,环应给杆一个竖直向下的摩擦力F′f,故箱子竖直方向上受重力Mg、地面对它的支持力FN及环给它的摩擦力F′f,受力情况如图乙所示,由于箱子处于平衡状态,可得FN=F′f+Mg=Ff+Mg。根据牛顿第三定律,箱子对地面的压力大小等于地面对箱子的支持力大小,即F′N=Mg+Ff,故选项A正确。
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