第1讲　牛顿运动定律 课件 -2027届高考物理一轮复习

高考总复习 物理 人教版 第三章　运动和力的关系 索引 考点1 考点2 课时跟踪练 考点3 返回导航 第三章　运动和力的关系 返回导航 第三章　运动和力的关系 第1讲　牛顿运动定律 返回导航 第三章　运动和力的关系 课程标准　1.理解惯性的本质和牛顿第一定律的内容。2.掌握牛顿第二定律的内容及公式。3.会运用牛顿第三定律解决相关问题。4.了解单位制,并知道七个基本单位,会用国际单位制检查结果表达式是否正确。 返回导航 第三章　运动和力的关系 01 考点1　对牛顿第一定律的理解 返回导航 第三章　运动和力的关系 1.牛顿第一定律 (1)内容:一切物体总保持_________________或_________,除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态。 (2)理想实验:它是在经验事实基础上采用科学的抽象思维来展开的实验,是人们在思想上塑造的理想过程。牛顿第一定律是通过理想斜面实验得出的,它_______ (填“不能”或“可以”)由实际的实验来验证。 匀速直线运动状态 静止状态 不能 返回导航 第三章　运动和力的关系 (3)物理意义 ①揭示了物体在不受外力或所受合外力为零时的运动规律。 ②提出了一切物体都具有_______,即物体维持其原有运动状态的特性。 ③揭示了力与运动的关系,说明力不是___________________的原因,而是改变物体运动状态的原因。注意:运动状态的改变指速度的改变,速度改变则必有加速度,故力是物体产生_______的原因。 惯性 维持物体运动状态 加速度 返回导航 第三章　运动和力的关系 2.惯性 (1)定义:物体保持原来_________________或_________的性质叫作惯性。 (2)惯性大小的量度 ______是物体惯性大小的唯一量度。物体的质量越大,惯性_______;物体的质量越小,惯性_______。 匀速直线运动状态 静止状态 质量 越大 越小 返回导航 第三章　运动和力的关系 (3)对惯性的理解 ①惯性是物体的固有属性,一切物体都具有惯性。 ②物体惯性的大小只取决于物体的_______,与物体的受力情况、速度大小及所处位置_______。 ③物体惯性表现形式 形式一:“保持原状”。物体不受外力或所受的合力为零时,惯性表现为物体保持匀速直线运动状态或静止状态。 形式二:“反抗改变”。物体受到外力且合力不为零时,惯性表现为物体运动状态改变的难易程度。惯性越大,物体的运动状态越难改变。 质量 无关 返回导航 第三章　运动和力的关系 1.牛顿第一定律是实验定律。( ) 2.物体不受力时,将处于静止状态或匀速直线运动状态。( ) 3.运动的物体惯性大,静止的物体惯性小。( ) 4.超载时遇到紧急情况刹车不容易停下来,说明质量越大,惯性越大。( ) √ × × √ 返回导航 第三章　运动和力的关系 (2026·辽宁鞍山模拟)伽利略在研究力和运动的关系时,为了阐明自己的观点,设计了如图所示的实验:让一个小球沿斜面从静止状态开始运动,小球将“冲”上另一个斜面。如果没有摩擦,小球将到达原来的高度。如果第二个斜面倾角减小,小球仍将到达原来的高度,但是运动的距离更长。由此可以推断,当斜面最终变为水平面时,小球要到达原有高度将永远运动下去。下列说法正确的是(　　) 返回导航 第三章　运动和力的关系 A.该实验充分证实了亚里士多德“力是维持物体运动的原因”的观点 B.伽利略设计的无摩擦的斜面可以通过改进实验装置制作工艺实现 C.“小球沿右侧斜面向上运动时,如果没有摩擦,小球将到达原来的高度”,这是实际实验现象 D.这种理想实验是依据逻辑推理把实际实验理想化,从而揭示现象本质的研究方法 返回导航 第三章　运动和力的关系 [解析]　当右侧斜面倾角变为0°时,忽略摩擦力的影响,小球将一直运动下去,伽利略的结论是“力不是维持物体运动的原因”,故A错误;没有摩擦,绝对光滑的轨道,无论通过什么工艺都不能实现,故B错误;由于没有绝对光滑的轨道,故“小球沿右侧斜面向上运动时,如果没有摩擦,小球将到达原来的高度”,这是实际实验观察不到的现象,故C错误;伽利略理想实验的本质是想象着把实际存在、影响物体运动的摩擦力去掉,抓住事物的本质,这种依据逻辑推理把实际实验理想化的思想,也是揭示现象本质的重要研究方法之一,故D正确。 返回导航 第三章　运动和力的关系 如图所示,一只盛水的容器固定在一个小车上,在容器中分别用细绳悬挂和拴住一个铁球和一个乒乓球,容器中的水和铁球、乒乓球都处于静止状态。当容器随小车突然向右运动时,两球的运动状况是(以小车为参考系)(　　) A.铁球向左,乒乓球向右 B.铁球向右,乒乓球向左 C.铁球和乒乓球都向左 D.铁球和乒乓球都向右 返回导航 第三章　运动和力的关系 [解析]　当容器突然向右运动时,同等体积的铁球和水比较,铁球的质量大,铁球保持原来的运动状态,相对于水向左偏移,相对于小车向左运动,同等体积的乒乓球和水比较,水的质量大,水相对于乒乓球向左偏移,因此乒乓球相对于水向右偏移,相对于小车向右运动。故选A。 返回导航 第三章　运动和力的关系 02 考点2　牛顿第二定律和单位制 返回导航 第三章　运动和力的关系 1.牛顿第二定律 (1)内容:物体加速度的大小跟它受到的作用力成____,跟它的质量成____,加速度的方向跟作用力的方向_______。 (2)表达式:_______。 正比 反比 相同 F=ma 返回导航 第三章　运动和力的关系 2.单位制 (1)单位制:_______单位和_______单位一起组成了单位制。 (2)基本单位:基本量的单位。国际单位制中基本量共七个,其中力学有三个,是_____、_____、_____,基本单位分别是___、_____、___。 (3)导出单位:由基本量根据___________推导出来的其他物理量的单位。 基本 导出 长度 质量 时间 米 千克 秒 物理关系 返回导航 第三章　运动和力的关系 (4)国际单位制的基本单位 物理量名称 物理量符号 单位名称 单位符号 长度 l 米 m 质量 m 千克(公斤) kg 时间 t 秒 s 电流 I 安[培] A 热力学温度 T 开[尔文] K 物质的量 n,(ν) 摩[尔] mol 发光强度 I,(Iv) 坎[德拉] cd 返回导航 第三章　运动和力的关系 1.对牛顿第二定律的理解 返回导航 第三章　运动和力的关系 2.合力、加速度、速度之间的决定关系 (1)不管速度是大是小,或是零,只要合力不为零,物体就有加速度。 (2)a=是加速度的定义式,a与Δ 、Δt无必然联系;a=是加速度的决定式,a的大小由合力F和质量m决定,且a∝F,a∝。 (3)合力与速度同向时,物体做加速运动;合力与速度反向时,物体做减速运动。 返回导航 第三章　运动和力的关系 1.由m=可知,物体的质量与其所受合力成正比,与其运动的加速度成反比。( ) 2.可以利用牛顿第二定律确定高速(接近光速)电子的加速度。( ) 3.F=ma是矢量式,a的方向与F的方向相同,与速度方向无关。( ) 4.物体所受合力减小,加速度一定减小,而速度不一定减小。( ) × × √ √ 返回导航 第三章　运动和力的关系 (人教版必修第一册P98T6改编)如图所示,一辆装满石块的货车在平直道路上以加速度a向前加速运动,货箱中石块B的质量为m,石块B周围与它接触的物体对石块B作用力的合力大小是(　　) A.F=ma　　　　　　　 B.F=m C.F=m D.F=m 返回导航 第三章　运动和力的关系 对牛顿第二定律的简单应用 (多选)(2026·湖南郴州开学考试)如图所示,轻弹簧下端固定在水平面上。一个小球从弹簧正上方某一高度处由静止开始自由下落,接触弹簧后把弹簧压缩到一定程度后停止下落。在小球下落的整个过程中,下列说法正确的是(　　) 返回导航 第三章　运动和力的关系 A.小球刚接触弹簧瞬间速度最大 B.小球刚接触弹簧时加速度依然竖直向下 C.从小球接触弹簧至到达最低点,小球的速度先增大后减小 D.从小球接触弹簧至到达最低点,小球的加速度先减小后增大 返回导航 第三章　运动和力的关系 [解析]　小球刚刚接触弹簧时,弹簧没有发生形变,小球仍然仅受重力作用,可知小球刚接触弹簧时加速度依然竖直向下,故B正确;小球接触弹簧向下运动过程中,弹簧的形变开始较小,弹簧的形变逐渐增大,弹力逐渐增大,弹簧的弹力小于小球的重力时,小球的加速度方向向下,即小球开始向下做加速度减小的加速运动,当弹簧的弹力大小与重力相等时,小球的加速度为零,小球的速度达到最大值,随后,小球进一步向下运动,弹簧的弹力增大,且弹力大于小球的重力,小球的加速度方向向上,之后,小球向下做加速度增大的减速运动,直至运动到最低点,可知从小球接触弹簧至到达最低点过程 返回导航 第三章　运动和力的关系 中,小球的速度先增大后减小,小球的加速度先减小后增大,故C、D正确;根据上述分析,弹簧弹力大小等于小球的重力时,小球的加速度为零,小球的速度达到最大值,故A错误。 返回导航 第三章　运动和力的关系 对牛顿第二定律的空间应用 (2025·山东卷)工人在河堤的硬质坡面上固定一垂直坡面的挡板,向坡底运送长方体建筑材料。如图所示,坡面与水平面的夹角为θ,交线为PN,坡面内QN与PN垂直,挡板平面与坡面的交线为MN,∠MNQ=θ。若建筑材料与坡面、挡板间的动摩擦因数均为μ,重力加速度大小为g,则建筑材料沿MN向下匀加速滑行的加速度大小为(　　) 返回导航 第三章　运动和力的关系 A.gsin2θ-μgcos θ-μgsin θcos θ B.gsin θcos θ-μgcos θ-μgsin2θ C.gsin θcos θ-μgcos θ-μgsin θcos θ D.gcos2θ-μgcos θ-μgsin2θ 返回导航 第三章　运动和力的关系 [解析]　对建筑材料受力分析如图所示,由图甲可知河堤对建筑材料的支持力FN=mgcos θ,由图乙可知挡板对建筑材料的支持力FN'=mgsin2θ,所以对建筑材料由牛顿第二定律有mgsin θcos θ-μFN-μFN'=ma,解得建筑材料的加速度大小a=gsin θcos θ-μgcos θ-μgsin2θ,B正确。 返回导航 第三章　运动和力的关系 力与运动的关系 (2024·安徽卷)如图所示,竖直平面内有两个完全相同的轻质弹簧,它们的一端分别固定于水平线上的M、N两点,另一端均连接在质量为m的小球上。开始时,在竖直向上的拉力作用下,小球静止于MN连线的中点O,弹簧处于原长。后将小球竖直向上缓慢拉至P点,并保持静止,此时拉力F大小为2mg。已知重力加速度为g,弹簧始终处于弹性限度内,不计空气阻力。若撤去拉力,则小球从P点运动到O点的过程中(　　) 返回导航 第三章　运动和力的关系 A.速度一直增大　　　　 B.速度先增大后减小 C.加速度的最大值为3g D.加速度先增大后减小 返回导航 第三章　运动和力的关系 [解析]　将小球缓慢拉至P点,保持静止,由平衡条件可知此时拉力F与小球的重力和两弹簧拉力的合力为零,此时两弹簧的合力大小为mg。当撤去拉力,小球从P点运动到O点的过程中两弹簧的拉力与重力的合力始终向下,小球一直做加速运动,故A正确,B错误;小球从P点运动到O点的过程中,弹簧形变量变小,弹簧在竖直方向的合力不断变小,故小球受到的合力一直变小,加速度一直减小,加速度的最大值为撤去拉力时的加速度,由牛顿第二定律可知2mg=ma,加速度的最大值为2g,故C、D错误。 返回导航 第三章　运动和力的关系 单位制 (2023·辽宁卷)安培通过实验研究,发现了电流之间相互作用力的规律。若两段长度分别为Δl1和Δl2、电流大小分别为I1和I2的平行直导线间距为r时,相互作用力的大小可以表示为ΔF=k。比例系数k的单位是(　　) A. kg·m/(s2·A) B.kg·m/(s2·A2) C.kg·m2/(s3·A) D.kg·m2/(s3·A3) 返回导航 第三章　运动和力的关系 [解析]　根据公式ΔF=k整理可得k=,代入相应物理量单位可得比例系数k的单位为== kg·m/(s2·A2)。故选B。 返回导航 第三章　运动和力的关系 03 考点3　对牛顿第三定律的理解及应用 返回导航 第三章　运动和力的关系 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_______,作用在______________。 3.表达式:F=-F'。 相互 相反 同一条直线上 返回导航 第三章　运动和力的关系 1.作用力和反作用力的三个关系 返回导航 第三章　运动和力的关系 2.作用力和反作用力与一对平衡力的比较   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 力的性质 一定是同性质的力 性质不一定相同 返回导航 第三章　运动和力的关系   作用力和反作用力 一对平衡力 相同点 大小、 方向 大小相等,方向相反,作用在同一条直线上 返回导航 第三章　运动和力的关系 1.相互作用力是否相等与相互作用的两物体的运动状态无关。( ) 2.人走在松软土地上下陷时,人对土地的压力大于土地对人的支持力。( ) 3.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。( ) 4.作用力与反作用力的效果可以相互抵消。( ) × √ × × 返回导航 第三章　运动和力的关系 (人教版必修第一册P70“拓展学习”改编)如图甲所示,用传感器研究两钩子间的作用力与反作用力(其中左侧传感器固定于木块上),两个钩子拉力的情况由计算机屏幕显示,如图乙所示。若用数学形式表示作用力与反作用力关系,下面表达式最为恰当的是(　　) A.F1=F2　　　　　　 B.F1=-F2 C.F1-F2=0 D.F1+F2=0 返回导航 第三章　运动和力的关系 对牛顿第三定律的理解 如图甲所示,将一个力传感器固定在滑块上,用另一个力传感器钩住固定在滑块上的传感器的挂钩向右拉滑块,观察到这对拉力随时间变化的曲线如图乙所示,下列说法正确的是(　　) 返回导航 第三章　运动和力的关系 A.作用力大时,反作用力小 B.作用力和反作用力的大小总是相等 C.反作用力总是在作用力出现后才产生的 D.图乙所示的曲线,只有在滑块静止或做匀速运动时才能得到 返回导航 第三章　运动和力的关系 [解析]　观察分析两个力传感器的相互作用力随时间变化的曲线,可以看出作用力与反作用力总是大小相等、方向相反、同时变化,A、C错误,B正确;作用力与反作用力总是等大、反向、共线的关系与物体的运动状态无关,D错误。 返回导航 第三章　运动和力的关系 利用牛顿第三定律转换研究对象 如图所示,杂技演员在进行“顶竿”表演,一人站在地上,肩上扛一质量为M的竖直竹竿,竹竿上有一质量为m的人可以看成质点,当此人沿着竖直竹竿以加速度a加速下滑时,竹竿对地面上的人的压力大小为(　　) A.(M+m)g+ma　　　　 B.(M+m)g-ma C.(M+m)g D.(M-m)g 返回导航 第三章　运动和力的关系 [解析]　对竹竿上的人由牛顿第二定律得mg-f=ma,解得f=m(g-a),由牛顿第三定律知,竹竿上的人对竹竿的摩擦力竖直向下,对竹竿由平衡条件知Mg+f '=FN,f=f ',由牛顿第三定律知,竹竿对地面上的人的压力FN'=FN= (M+m)g-ma,故B正确,A、C、D错误。 返回导航 第三章　运动和力的关系 ·方法总结· 利用牛顿第三定律转换研究对象 如果不能直接求解物体受到的某个力时,可先求它的反作用力,如求压力时可先求支持力,然后根据牛顿第三定律得到压力的大小和方向。求摩擦力时也可以用此种方法转换研究对象。 返回导航 第三章　运动和力的关系 课时跟踪练 温馨提示 返回导航 第三章　运动和力的关系 $