新课标2018年高考物理一轮复习第三章牛顿运动定律第1讲牛顿运动定律的理解课件

新课标2018年高考物理一轮复习第三章牛顿运动定律第1讲牛顿运动定律的理解课件第一页，共37页。物理课标版第1讲牛顿运动定律的理解第二页，共37页。考点一牛顿第一定律

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,直到有外力迫使它①

改变这种状态

为止。2.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惯性,即保持原来运动状态的特性。(3)揭示了力与运动的关系,说明力不是②维持

物体运动状态的原

因,而是③改变

物体运动状态的原因。第三页，共37页。

(1)亚里士多德利用“理想实验”得出“力是改变物体运动状态的原

因”的观点。

()(2)英国科学家牛顿在《自然哲学的数学原理》著作中提出了“牛顿第

一、第二、第三定律”。

()(3)牛顿第一定律不是实验定律。

()(4)在水平面上运动的物体最终停下来,是因为水平方向没有外力维持

其运动。

()答案(1)✕(2)√(3)√(4)✕第四页，共37页。

1.惯性的表现形式(1)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(静止或匀速直线运动)不变。(2)物体受到外力时,惯性表现为运动状态改变的难易程度。惯性大,物

体运动状态难以改变;惯性小,物体运动状态容易改变。2.惯性定律与惯性的实质是不同的(1)惯性是物体保持原有运动状态不变的一种性质,与物体是否受力、

受力的大小无关。(2)惯性定律(牛顿第一定律)则反映物体在一定条件下的运动规律。第五页，共37页。3.牛顿第一定律与牛顿第二定律的关系(1)牛顿第一定律不是实验定律,它是以伽利略的“理想实验”为基础,

经过科学抽象、归纳推理而总结出来的;牛顿第二定律是通过探究加速

度与力和质量的关系得出的。(2)牛顿第一定律不是牛顿第二定律的特例,而是不受任何外力的理想

情况,在此基础上,牛顿第二定律定量地指出了力和运动的联系:F=ma。

注意(1)惯性不是一种力,对物体受力分析时,不能把“惯性力”作为物体实际受到的力。(2)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。

第六页，共37页。1-1

(2017山东肥城)飞机在迫降前应该把机载的燃油放空;消防车在跑

道上喷出了一条泡沫带,下列说法中正确的是

()A.放空燃油除了防止起火爆炸,同时也增加飞机的惯性B.放空燃油除了防止起火爆炸,同时也减小飞机的惯性C.泡沫带能减小飞机所受的合力D.泡沫带能减小飞机所受的阻力答案

B惯性的大小只跟质量有关,质量越小,惯性越小,放空燃油除

了防止起火爆炸,同时也减小飞机的惯性,故A错误、B正确;泡沫带是给

飞机降温的,没有减小飞机所受的合力或阻力,故C、D错误。第七页，共37页。1-2

(2016广东揭阳模拟)在物理学史上,正确认识运动和力的关系且推

翻“力是维持物体运动的原因”这个观点的物理学家及建立惯性定律

的物理学家分别是

()A.亚里士多德、伽利略

B.伽利略、牛顿C.伽利略、爱因斯坦

D.亚里士多德、牛顿答案

B伽利略通过斜面实验正确认识了运动和力的关系,从而推翻

了亚里士多德的“力是维持物体运动的原因”的错误观点;牛顿在伽利

略和笛卡儿工作的基础上提出了牛顿第一定律,即惯性定律,故选项B正

确。第八页，共37页。考点二牛顿第二定律

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:①

F=ma

。3.物理意义反映物体运动的加速度的大小、方向与其所受作用力的关系,且这种关

系是瞬时的。第九页，共37页。4.力的单位:当质量单位为②

kg

,加速度单位为③

m/s2

时,力的单位为N,即1N=1kg·m/s2。5.牛顿第二定律的适用范围(1)牛顿第二定律只适用于相对地面静止或匀速直线运动的参考系。(2)牛顿第二定律只适用于宏观、低速运动的物体。第十页，共37页。(1)物体加速度的方向与合外力方向可以不同。

()(2)合外力相同时,质量越大的物体,其加速度越小。

()(3)物体的质量与加速度成反比、与合外力成正比。

()(4)物体受到的合外力发生变化,其加速度同时对应变化。

()答案(1)✕(2)√(3)✕(4)√第十一页，共37页。

1.牛顿第二定律的特性同向性公式F=ma是矢量式,任意时刻,F与a同向正比性m一定时,a∝F瞬时性a与F对应同一时刻,即a为某时刻的加速度时,F为该时刻物体所受合外力因果性F是产生a的原因,物体具有加速度是因为物体受到了力同一性有三层意思:①加速度a相对同一惯性系(一般指地面)②F=ma中,F、m、a对应同一物体或同一系统③F=ma中,各量统一使用国际单位制单位独立性①作用于物体上的每一个力各自产生的加速度都遵从牛顿第二定律②物体的实际加速度等于每个力产生的加速度的矢量和③分力和加速度在各个方向上的分量也遵从牛顿第二定律,即Fx=max,Fy=may局限性①只适用于宏观、低速运动的物体,不适用于微观、高速运动的粒子②物体的加速度必须是相对于地球静止或匀速直线运动的参考系(惯

性系)而言的第十二页，共37页。2.应用牛顿第二定律的解题步骤(1)明确研究对象。根据问题的需要和解题的方便,选出被研究的物

体。(2)进行受力分析和运动状态分析,画好受力分析图,明确物体的运动性

质和运动过程。(3)选取正方向或建立坐标系,通常以加速度的方向为正方向或以加速

度方向为某一坐标轴的正方向。(4)求选取的物体或系统所受的合外力F合。(5)根据牛顿第二定律F合=ma或

列方程求解,必要时还要对结果进行讨论。第十三页，共37页。

注意

1.独立性原理是牛顿第二定律正交分解法的基础,根据独立性原理,把物体所受的各力分解在相互垂直的方向,在这两个方向分别列

牛顿第二定律方程。2.对加速度的进一步理解(1)加速度的大小与速度的大小无关。(2)合力与速度同向时,物体加速运动;合力与速度反向时,物体减速运

动。(3)a=

是加速度的定义式,a与Δv、Δt无直接关系;a=

是加速度的决定式,a∝F,a∝

。

第十四页，共37页。2-1

(2015海南单科,8,5分)(多选)如图,物块a、b和c的质量相同,a和b、

b和c之间用完全相同的轻弹簧S1和S2相连,通过系在a上的细线悬挂于固

定点O。整个系统处于静止状态。现将细线剪断。将物块a的加速度的

大小记为a1,S1和S2相对于原长的伸长分别记为Δl1和Δl2,重力加速度大小

为g。在剪断的瞬间,

()

A.a1=3g

B.a1=0C.Δl1=2Δl2

D.Δl1=Δl2第十五页，共37页。答案

AC剪断细线前,把a、b、c看成整体,细线中的拉力为T=3mg。

因在剪断瞬间,弹簧未发生突变,因此a、b、c之间的作用力与剪断细线之前相同。则将细线剪断瞬间,对a隔离进行受力分析,由牛顿第二定律

有:3mg=ma1,得a1=3g,A正确,B错误。由胡克定律知:2mg=kΔl1,mg=kΔl2,

所以Δl1=2Δl2,C正确,D错误。第十六页，共37页。2-2如图所示,细线的一端系一质量为m的小球,另一端固定在倾角为θ

的光滑斜面体顶端,细线与斜面平行。在斜面体以加速度a水平向右做

匀加速直线运动的过程中,小球始终静止在斜面上,小球受到细线的拉

力T和斜面的支持力FN分别为(重力加速度为g)

()

A.T=m(gsinθ+acosθ)

FN=m(gcosθ-asinθ)B.T=m(gcosθ+asinθ)

FN=m(gsinθ-acosθ)C.T=m(acosθ-gsinθ)

FN=m(gcosθ+asinθ)D.T=m(asinθ-gcosθ)

FN=m(gsinθ+acosθ)第十七页，共37页。答案

A对小球受力分析如图所示,建立坐标系,

在x轴方向上:T-mgsinθ=macosθ在y轴方向上:FN-mgcosθ=-masinθ解得:T=mgsinθ+macosθFN=mgcosθ-masinθ所以选项A正确。第十八页，共37页。2-3

(2016湖南郴州摸底,15)如图所示,将底部装有弹簧的木箱在某一

高度由静止释放,从弹簧接触地面到木箱速度为零的过程中,木箱速度

的变化情况是

()

A.一直增大

B.一直减小C.先减小后增大

D.先增大后减小第十九页，共37页。答案

D弹簧接触地面后,开始阶段弹力先小于重力,木箱受竖直向下

的合力,加速度方向竖直向下,与速度方向相同,木箱做加速运动,木箱的速度增大;而弹簧的弹力逐渐增大,当弹力大于重力时,合力竖直向上,则

加速度方向竖直向上;木箱做减速运动,故速度先增大后减小。第二十页，共37页。方法指导1.应用牛顿第二定律分析物理问题时,受力分析和计算是解题的重

要环节,通常根据研究对象的受力情况灵活处理:(1)物体受两个非共线

共点力时通过合成法计算合力;(2)物体受共线共点力时可将力的运算

转化为代数运算;(3)物体受多个非共线共点力时通过正交分解法进行

计算。2.加速度与合外力具有瞬时对应关系,二者总是同时产生、同时变化、

同时消失:第二十一页，共37页。3.对瞬时问题的分析抓住“两个关键”、遵循“四个步骤”(1)“两个关键”:①分析瞬时前、后的受力情况和运动状态。②明确

绳(或杆)类和弹簧(或橡皮条)类模型的特点。

(2)“四个步骤”:第一步:分析原来物体的受力情况。第二步:分析物

体在突变时的受力情况。第三步:由牛顿第二定律列方程。第四步:求出瞬时加速度,并讨论其合理性。第二十二页，共37页。考点三牛顿第三定律

牛顿第三定律1.内容:两个物体间的作用力和反作用力①总是

大小相等,方向相

反,作用在同一直线上。2.物理意义:(1)体现力的作用的②相互性

。(2)建立了作用力与反作用力的相互依存关系。

第二十三页，共37页。(1)作用力与反作用力可以作用在同一物体上。

()(2)作用力与反作用力的作用效果不能抵消。

()答案(1)✕(2)√

第二十四页，共37页。三同三异三无关(1)大小相同(2)性质相同(3)同时产生、变化和消失(1)方向不同(2)受力物体不同(3)产生效果不同(1)与物体类型无关(2)与物体运动状态无关(3)与物体所受其他力情况无关1.作用力与反作用力的“三同、三异、三无关”第二十五页，共37页。2.一对相互作用力与一对平衡力的对比

作用力与反作用力一对平衡力相同点大小相等,方向相反,作用在同一条直线上

涉及物体只涉及两个物体要涉及三个物体(两个施力物

体、一个受力物体)受力物体分别作用在两个物体上共同作用在一个物体上合力问题不能合成合力为零力的性质性质一定相同性质不一定相同依赖关系相互依存,同时产生,同时变化,同

时消失无依赖关系,不一定同时产生、

同时变化、同时消失作用效果使各自的受力者产生一个分加速

度,彼此间不平衡使同一受力物体平衡概念作用力与反作用力是指相互作用

的两个物体间的一对相互作用力二力平衡是指作用在同一物体上的两个力,若大小相等,方向相反,并且在同一直线上,这两个力就彼此平衡第二十六页，共37页。3.利用牛顿第三定律通过转换对象法解题的思路(1)选择合适的研究对象,分析受力情况,判断物体的受力是否可以直接

求出;(2)转换研究对象,分析待求力的反作用力;(3)由牛顿第三定律求出待求力。第二十七页，共37页。

3-12014年10月20日14时31分,我国在太原卫星发射中心用“长征四

号丙”运载火箭,成功将“遥感二十二号”卫星发射升空并送入预定轨

道。关于这次卫星与火箭上天的情形叙述正确的是

()第二十八页，共37页。A.火箭尾部向外喷气,喷出的气体反过来对火箭产生一个反作用力,从

而让火箭获得了向前的推力B.火箭尾部喷出的气体对空气产生一个作用力,空气的反作用力使火箭

获得飞行的动力C.火箭飞出大气层后,由于没有了空气,火箭虽然向后喷气,但也无法获

得前进的动力D.卫星进入预定轨道之后,与地球之间不存在相互作用第二十九页，共37页。答案

A火箭升空时,其尾部向外喷气,火箭箭体与被喷出的气体是一

对相互作用的物体,火箭向外喷气时,喷出的气体同时对火箭产生向前

的反作用力,即为火箭前进的推动力,此动力并不是由周围的空气提供

的,因而与是否飞出大气层、是否存在空气无关,选项B、C错误、A正

确;火箭运载卫星进入轨道之后,卫星与地球之间依然存在相互吸引力,

即卫星吸引地球,地球吸引卫星,这是一对作用力与反作用力,选项D错

误。第三十页，共37页。3-2如图所示,甲、乙两人在冰面上“拔河”。两人中间位置处有一

分界线,约定先使对方过分界线者为赢。若绳子质量不计,冰面可看成

光滑,则下列说法正确的是 ()

A.甲对绳的拉力与绳对甲的拉力是一对平衡力B.甲对绳的拉力与乙对绳的拉力是作用力与反作用力C.若甲的质量比乙大,则甲能赢得“拔河”比赛的胜利D.若乙收绳的速度比甲快,则乙能赢得“拔河”比赛的胜利第三十一页，共37页。答案

C

A项中两力是一对作用力与反作用力,A错;B项中两力是一

对平衡力,B错;因m甲>m乙,由a=

知a甲<a乙,由x=

at2得x乙>x甲,C项正确;由x=

at2知x与收绳的速度无关,D项错。第三十二页，共37页。方法指导应用牛顿第三定律应注意的三个问题(1)定律中的“总是”说明对于任何物体,在任何情况下牛顿第三定律

都是成立的。(2)作用力与反作用力虽然等大反向,但因所作用的物体不同,所产生的效果(运动效果或形变效果)往往不同。(3)作用力与反作用力只能是一对物体间的相互作用力,不能牵扯第三

个物体。第三十三页，共37页。考点四基本单位制

1.单位制:①基本单位

和②导出单位

一起组成了单位制