第7讲 牛顿运动定律-【优学精研】2027年高考物理一轮总复习教用Word
第7讲 牛顿运动定律
1.理解惯性的本质及牛顿第一定律的内容。
2.理解牛顿第二定律的内容并会简单应用。
3.理解牛顿第三定律的内容,会区别作用力和反作用力与一对平衡力。
4.知道力学单位制及其应用。
考点一 牛顿第一定律
知识速记
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)意义:
①揭示了物体的惯性:不受力的作用时,一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态,因此牛顿第一定律又被叫作 惯性 定律。
②揭示了力对运动的影响: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。
2.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,一切物体都具有惯性,惯性与物体的 运动 情况和 受力 情况无关。
〔教科版必修第一册P101“讨论交流”情境〕如图所示,某人在水平地面上用力推石头,推力较小时推不动,当增大推力时石头开始运动,停止用力石头又会停下来,对于这一过程的分析,判断下列说法的正误。
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(1)这一现象说明物体的运动需要力来维持。( × )
(2)停止用力,石头会停下来,是因为石头没有受到力的作用。( × )
(3)推力较小没推动石头时,推力小于地面对石头的阻力。( × )
(4)停止用力,石头不会立即停下是因为石头有惯性。( √ )
训练落实
1.〔多选〕(2026·辽宁大连期末)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。下列说法中正确的是( )
A.伽利略的结论是“力不是维持物体运动的原因”
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.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
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
解析:AD 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正确;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;亚里士多德的观点是“力是维持物体运动的原因”,伽利略的实验恰恰推翻了他的观点,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。
2.〔鲁科版必修第一册P122“迷你实验室”改编〕如图所示,用细绳把一本较厚重的书扎一圈,然后将细绳的一端悬挂起来,另一端用手牵住,第一次迅速用力将细绳往下拉,第二次缓慢加大拉力,则( )
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A.两次实验,上端绳子被拉断
B.两次实验,下端绳子被拉断
C.迅速用力拉,上端绳子被拉断
D.缓慢加大拉力,上端绳子被拉断
解析:D 拉力慢慢增大,由平衡条件知,细绳上段承受的拉力为书的重力和手对绳子的拉力之和,下段绳子承受的拉力等于手对绳子的拉力,所以慢慢增大拉力,上段细绳将断开;当迅速用力拉绳,由于
书本较重,惯性大,其运动状态难改变,在迅速拉绳的瞬间,书本可以认为固定不动,此时上段绳子中的拉力可认为等于书本的重力,所以下段细绳承受的拉力比上段细绳承受拉力大,因此下段细绳将断开。故A、B、C错误,D正确。
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外力为零时,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”。物体受到外力且合外力不为零时,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。
考点二 牛顿第二定律 单位制
知识速记
1.牛顿第二定律:物体加速度的大小跟它受到的作用力成 正比 、跟它的质量成 反比 ,加速度的方向跟作用力的方向 相同 。
2.表达式:F=ma,其中F为物体受到的 合外力 。
3.单位制
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