内容正文:
第十四讲 牛顿第一、第三定律
知识总结:
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)牛顿第一定律的意义:
①指出了一切物体都有惯性,因此牛顿第一定律又称惯性定律.
②指出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,即力是产生加速度的原因.
(3)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:质量是物体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.
③普遍性:惯性是物体的固有属性,一切物体都有惯性.
2、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相互的,一个物体对另一个物体施加了力,另一个物体一定同时对这个物体也施加了力.
(2)内容:两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等,方向相反,作用在同一条直线上.
(3)物理意义:建立了相互作用的物体之间的联系及作用力与反作用力的相互依赖关系.
4、作用力与反作用力的“四同”和“三不同”
四同:
(1)大小相同
(2)方向在同一直线上
(3)性质相同
(4)出现、存在、消失的时间相同
三不同:
(1)方向不同
(2)作用对象不同
(3)作用效果不同
【例1】如图所示,在一辆表面光滑的小车上,有质量分别为m1、m2的两个小球(m1>m2)随车一起匀速运动,当车停止时,如不考虑其他阻力,设车足够长,则两个小球( )
A.一定相碰 B.一定不相碰
C.不一定相碰 D.难以确定是否相碰,因为不知小车的运动方向
【例2】做匀速直线运动的小车上,水平放置一密闭的装有水的瓶子,瓶内有一气泡,如图所示,当小车突然停止运动时,气泡相对于瓶子怎样运动?
【例3】在上题中:
(1)若在瓶内放一小软木块,当小车突然停止时,软木块相对于瓶子怎样运动?
(2)若在瓶内放一小铁块,又如何?
【例4】如图所示,在台秤上放半杯水,台秤示数为G′=50 N,另用挂在支架上的弹簧测力计悬挂一边长a=10 cm的金属块,金属块的密度ρ=3×103 kg/m3,当把弹簧测力计下的金属块平稳地浸入水中深b=4 cm时,弹簧秤和台秤示数分别为多少?(水的密度是ρ水=103 kg/m3,取g=10 m/s2)
【例5】关于马拉车时马与车的相互作用,下列说法正确的是( )
A.马拉车而车未动,马向前拉车的力小于车向后拉马的力
B.马拉车只有匀速前进时,马向前拉车的力才等于车向后拉马的力
C.马拉车加速前进时,马向前拉车的力大于车向后拉马的力
D.无论车是否运动、如何运动,马向前拉车的力都等于车向后拉马的力
课后巩固
一、单项选择题
1.关于牛顿第一定律,下列说法正确的是( )
A.一切物体都有惯性 B.惯性是一种力
C.力是维持物体运动状态的原因 D.物体运动状态发生改变不需要力
2.关于力和运动,下列说法正确的是( )
A.物体所受合力为零,只能处于静止状态
B.物体在变力的作用下,可能做直线运动
C.卫星绕地球做匀速圆周运动时,所受合力不变
D.滑动摩擦力只能使物体减速,不能使物体加速
3.我国第一艘完全自主建造的航母——福建舰正式下水,标志着我国海军进入大航母时代。如今,航母与舰载机已成为我国的大国利器,守卫着国家主权与人民安全。下列说法正确的是( )
A.测量福建舰直线航行的最大速度时,不能将它看成质点
B.舰载机在飞行时,若以飞行员为参考系,飞机是静止的
C.舰载机对航母甲板的压力是由于甲板的形变产生的
D.福建舰停泊的纬度不同,重力加速度会略有不同,同一舰载机的惯性也会略有不同
4.如图所示,巴黎奥运会羽毛球混双项目中,衢州运动健儿黄雅琼与郑思维组合获得金牌。以下说法正确的是( )
A.羽毛球的重心在羽毛球的几何中心
B.球拍对羽毛球的弹力,是因为羽毛球发生弹性形变而产生的
C.羽毛球的速度越大,惯性越大
D.羽毛球撞击球拍时,球拍对羽毛球的力等于羽毛球对球拍的力
5.关于惯性,下列说法中正确的是( )
A.把手中的球由静止释放后,球能加速下落,说明力是改变物体惯性的原因
B.百米比赛冲刺结束后运动员速度很大,很难停下来,说明速度越大,物体的惯性也越大
C.战斗机在空中作战时,甩掉副油箱是为了减小惯性,提高飞行的灵活性
D.汽车在制动时,乘客都要向前倾,这是因为乘客受到向前的力
6.某同学为了取出如图所示羽毛球筒中的羽毛球,一手拿着球筒的中部,另一手用力击打羽毛球筒的上端,则( )
A.此同学无法取出羽毛球 B.该同学是在利用羽毛球的惯性
C.羽毛球筒向下运动过程中,羽毛球受到向上的摩擦力才会从上端出来
D.羽毛球会从筒的下端出来
7.如图所示,正在行驶的火车车厢内,有一人相对车厢由静止释放一小球,则小球( )
A.不可能落在A处 B.不可能落在B处
C.不可能落在C处 D.落在何处取决于车厢的运动情况
8.自动扶梯的应用相当广泛,给生产、生活带来了极大的方便。如图所示,坡式自动扶梯正在匀速向上运送货物,货物与自动扶梯保持相对静止。下列说法正确的是( )
A.若扶梯突然加速,则货物的惯性会增大
B.扶梯对货物作用力的方向垂直斜面向上
C.货物对扶梯的摩擦力与扶梯对货物的摩擦力是一对平衡力
D.货物对扶梯的压力与扶梯对货物的支持力是一对作用力与反作用力
9.如图所示,在水平地面上有一辆足够长的小车,小车上放有物块A和物块B,物块A的质量是物块B的质量的两倍,两物块与小车接触面间的动摩擦因数相同。两个物块随小车一起向右匀速运动,若某时刻小车遇到障碍物突然停下,此后关于物块A和物块B的说法正确的是( )
A.物块A、B也立即停下
B.物块A的加速度大小是物块B的加速度大小的一半
C.物块A、B间的距离保持不变
D.物块A、B间的距离逐渐减小
10.如图所示,楔形物体的各表面光滑,上表面水平,放在固定的斜面上。在的水平上表面放一光滑小球,后释放,则小球在碰到斜面前的运动轨迹是( )
A.沿斜面向下的直线 B.竖直向下的直线 C.无规则的曲线 D.抛物线
11.如图所示,在静止的小车上有一充满液体的密闭容器,容器内分别静止着气泡A、悬浮在液体中的物体B、沉底的金属球C。当小车带着容器由静止开始向右运动时,三个小球的位置相对容器的运动情况是( )
A.A球不动,B球向左,C球向右
B.A球向左,B球不动,C球向右
C.A球向右,B球不动,C球向左
D.A球向左,B球向右,C球不动
12.如图所示,某学习小组将两绿色乒乓球放在两塑料盒中,上面塑料盒盛满水,下面塑料盒是空的,然后用细线将乒乓球分别系于塑料盒的上、下底部,当塑料盒静止时,细线均伸直处于竖直方向,现使两塑料盒以一定加速度一起向右匀加速运动,则此时P、Q两球相对塑料盒( )
A.P球向右偏移 B.两球均向左偏移 C.Q球向右偏移 D.两球均向右偏移
二、多项选择题
13.对下列现象解释正确的是( )
A.在一定拉力作用下,车沿水平面匀速前进,没有这个拉力,小车就会停下来,所以力是维持物体运动的原因
B.向上抛出的物体由于惯性,所以向上运动,以后由于重力作用,惯性变小,所以速度也越来越小
C.急刹车时,车上的乘客由于惯性,所以都会向前倾倒
D.在一定力作用下,质量大的物体运动状态不容易改变是由于质量大的物体,惯性大
14.人类对运动与力的关系的认识经历了漫长的历史过程。下列关于物体运动与力的说法中正确的是( )
A.轰炸机经过静止在地面上的目标正上方时投下炸弹,恰好能击中目标
B.地球由西向东自转、我们向上跳起来以后还落在原地而不落到原地的西边
C.我国道路交通安全法规定,在各种小型车辆里乘坐的人必须系好安全带,是为了减小惯性
D.被抛出的小球,尽管速度的大小和方向都改变了,但惯性不变
15.关于惯性,以下描述正确的是( )
A.图甲,从地面带到太空中,冰墩墩的惯性变小
B.图乙,急转弯时,行李箱向汽车转弯轨迹内侧运动
C.图丙,迅速向右抽拉白纸,小钢球相对白纸向左运动
D.图丁,匀速运动的小车上装有弹射管,弹出的钢球将会落回弹射管
16.有一仪器中的电路如图所示,其中M是质量较大的一个金属块,其前后两端用两弹簧相连接,把此仪器固定在一辆汽车上,以下描述正确的是( )
A.当汽车启动时绿灯亮 B.当汽车刹车时红灯亮
C.当车匀速前进时绿灯亮 D.当车匀速倒车时红灯亮
答案
【例1】B 【例2】气泡相对于瓶子向后 【例3】(1)木块将相对于瓶子向后运动 (2)铁块相对于瓶子将向前运动 【例4】54N 【例5】D
1.A 2.B 3.B 4.D 5.C 6.B 7.D 8.D 9.C 10.B 11.C
12.A 13.CD 14.BD 15.CD 16.AB
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