2025年高考物理一轮总复习课件 第3章 第9讲 牛顿第一定律 牛顿第二定律

第三章运动和力的关系第9讲牛顿第一定律牛顿第二定律知识梳理·易错辨析核心考点·重点突破提能训练练案[14]知识梳理·易错辨析一、牛顿第一定律惯性1．牛顿第一定律(1)内容：一切物体总保持________________状态或________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揭示了物体的固有属性：一切物体都有惯性，因此牛顿第一定律也叫________定律；②揭示了力与运动的关系：力不是________物体运动状态的原因，而是________物体运动状态的原因，即力是产生__________的原因。匀速直线运动静止静止维持改变加速度2．惯性(1)定义：物体具有的保持原来________________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______，质量小的物体惯性______。(3)普遍性：惯性是物体的固有属性，一切物体都具有惯性，与物体的运动情况和受力情况________。匀速直线运动大小无关3．伽利略的理想实验(1)特点：实践操作(实验)＋逻辑推理(数学演算)。(2)作用：提出力不是维持物体运动的原因。伽利略是物理理想实验的开拓者。理想实验是人们在抽象思维中设想出来而实际上无法做到的实验，可以完美地解释物理学规律或理论。二、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F＝_______。正比反比相同ma3．适用范围(1)牛顿第二定律只适用于惯性参考系，即相对于地面________或________________的参考系。(2)牛顿第二定律只适用于________物体(相对于分子、原子等)、________运动(远小于光速)的情况。静止匀速直线运动宏观低速三、单位制1．单位制由________单位和________单位一起组成了单位制。基本导出2．国际单位制中的基本单位基本物理量符号单位名称单位符号质量m千克kg时间t秒s长度l米m电流I安[培]A热力学温度T开[尔文]K物质的量n摩[尔]mol发光强度I(IV)坎[德拉]cd3.导出单位由基本物理量根据____________推导出来的其他物理量的单位。物理关系1.牛顿第一定律是实验定律。()2．牛顿第一定律指出，当物体受到的合力为零时，物体将处于静止状态。()3．物体运动必须有力的作用，没有力的作用物体将静止。()4．力的单位是牛顿，1N＝1kg·m/s2。()5．物体的加速度方向一定与合力方向相同。()6．惯性是物体抵抗运动状态变化的性质。()7．可以利用牛顿第二定律确定自由电子的运动情况。()8．千克、秒、米、库仑、安培均为国际单位制的基本单位。()×××√√√××核心考点·重点突破1牛顿第一定律和惯性的理解及应用(基础考点·自主探究)1．对牛顿第一定律的两点说明(1)理想化状态：牛顿第一定律描述的是物体不受外力时的状态，而物体不受外力的情形是不存在的。在实际情况中，如果物体所受的合外力等于零，与物体不受外力时的表现是相同的。(2)与牛顿第二定律的关系：牛顿第一定律和牛顿第二定律是相互独立的。牛顿第一定律是经过科学抽象、归纳推理总结出来的，而牛顿第二定律是一条实验定律。2．惯性的两种表现形式(1)保持“原状”：物体在不受力或所受合外力为零时，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)。(2)反抗改变：物体受到外力时，惯性表现为运动状态改变的难易程度。惯性越大，物体的运动状态越难以被改变。【跟踪训练】

(对牛顿第一定律的理解)(多选)下列对牛顿第一定律的理解正确的是(

)A．牛顿第一定律反映了物体在不受外力作用时的运动规律B．在不受外力作用时，物体的运动状态保持不变C．在水平地面上滑动的木块最终停下来，是由于没有外力维持木块运动的结果D．奔跑的运动员，由于遇到障碍而被绊倒，这是因为他受到外力作用迫使他改变原来的运动状态ABD[解析]

牛顿第一定律描述的是物体在不受外力作用时的运动规律，在不受外力作用时总保持匀速直线运动状态或静止状态不变，A、B正确；牛顿第一定律还揭示了力和运动的关系，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。在水平地面上滑动的木块最终停下来，是由于摩擦力的作用而改变了运动状态；奔跑的运动员，遇到障碍而被绊倒，是因为他受到外力作用而改变了运动状态，C错误，D正确。

(对惯性的理解和应用)(2024·重庆八中高三月考)如图甲和乙，是踩香蕉皮摔倒和一名骑行的人因自行车前轮突然陷入一较深的水坑而倒地的照片。下面是从物理的角度去解释这两种情境，其中正确的是()A．甲图中踩了香蕉皮摔倒是因为人的惯性变小了B．乙图中人和车摔倒是因为雨天路面太滑C．踩香蕉皮摔倒是因为下半身速度大于上半身的速度D．自行车行驶速度越大，其惯性越大，所以造成人车倒地现象C[解析]

题图甲中踩了香蕉皮摔倒是因为人的脚受到的摩擦力突然变小，脚不能立刻停下来，脚向前滑，由于惯性，上半身还要保持原来的运动状态，从而使得人下半身速度大于上半身的速度，所以人会向后倾倒，而不是人惯性变小了的原因，故A错误，C正确；题图乙中人和车摔倒是因为车的前轮陷入水坑后前轮立刻停止，但人与车的后半部分由于惯性仍保持原来的运动状态，因此人和车将向前倾倒，而不是因为雨天路面太滑，故B错误；惯性只与物体的质量有关，与速度大小没有关系，故D错误。

(惯性的应用)将木块放在小车上，使木块与小车一起向右匀速运动，当小车被挡板挡住时，下列实验现象正确的是()A．假设小车表面光滑，木块将如图1所示向前倾倒B．假设小车表面光滑，木块将如图2所示向前滑动C．假设小车表面粗糙，木块将如图3所示向后倾倒D．假设小车表面粗糙，木块将如图2所示向前滑动B[解析]

当小车遇到障碍物时，小车将停下。如果小车上表面光滑，则木块下部不受摩擦力，此时整个木块都将由于惯性而保持向右的匀速直线运动状态，A项错误，B项正确；如果上表面粗糙，则木块上部由于惯性将继续向右运动，木块下部虽然也要继续向右运动，但下部受到一个向左的摩擦力，使得下部的运动状态发生改变，很快停止，故此时木块将向右倾倒，C、D两项错误。故选B项。2牛顿第二定律的理解与应用(能力考点·深度研析)1．对牛顿第二定律的理解2．合力、速度、加速度间的关系(1)加速度由合力决定在质量一定时，物体的加速度由合力决定，合力大小决定加速度大小，合力方向决定加速度方向，合力恒定，加速度恒定；合力变化，加速度变化。(2)合力与运动的关系①合力与速度方向相同时，物体做加速直线运动。②合力与速度方向相反时，物体做减速直线运动。③合力与速度不在同一直线上时，物体做曲线运动。►考向1对牛顿第二定律的理解

(多选)下列说法正确的是(

)A．对静止在光滑水平面上的物体施加一个水平力，当力刚作用瞬间，物体立即获得加速度B．物体由于做加速运动，所以才受合外力作用C．F＝ma是矢量式，a的方向与F的方向相同，与速度方向无关D．物体所受合外力减小，加速度一定减小，而速度不一定减小ACD►考向2合力、速度、加速度间的关系

(多选)如图所示，轻质弹簧上端固定，不挂重物时下端位置在C点；在下端挂一个质量为m的物体(可视为质点)后再次保持静止，此时物体位于A点；将物体向下拉至B点后释放。关于物体的运动情况，下列说法中正确的是(

)A．物体由B到A的运动过程中，物体的加速度一直在减小B．物体由B到A的运动过程中，物体的速度一直在增大C．物体由B到C的运动过程中，物体的加速度一直在增大D．物体由B到C的运动过程中，物体的速度先增大后减小ABD[解析]

物体在A点处于平衡状态，从B到A过程中，弹簧弹力大于重力，根据牛顿第二定律可知，物体将向A加速运动，随着弹簧形变量的减小，物体加速度将逐渐减小，当到达A时弹力等于重力，物体速度达到最大，然后物体将向C做减速运动，从A到C过程中，弹簧弹力逐渐减小，因此物体做减速运动的加速度逐渐增大，故从B到C整个过程中，物体加速度先减小后增大，速度先增大后减小，故A、B、D正确，C错误。►考向3力的合成与牛顿第二定律的综合应用

(2024·海南海口联考)某校举行托球跑步比赛，赛道为水平直道。比赛时，某同学将球置于球拍中心，运动过程中球拍的倾角始终为θ且高度不变，质量为m的乒乓球位于球拍中心相对球拍保持静止，如图所示。已知球受到的空气阻力大小与其速度v的大小成正比且方向与v相反，不计乒乓球和球拍之间的摩擦，重力加速度为g，则()A．该同学刚开始运动时的加速度为gsinθB．该同学先做匀加速运动后匀速运动C．匀速运动时空气阻力大小为mgtanθD．匀速运动时球拍对乒乓球的弹力为mgcosθC►考向4力的分解与牛顿第二定律的综合应用(2024·云南昆明月考)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)A[解析]

当加速度a较小时，小球与斜面一起运动，此时小球受重力、细线拉力和斜面的支持力，细线平行于斜面，小球的受力情况如图所示：水平方向上，由牛顿第二定律得Tcosθ－FNsinθ＝ma

①竖直方向受力平衡，则有Tsinθ＋FNcosθ＝mg

②联立①②两式可得T＝m(gsinθ＋acosθ)，FN＝m(gcosθ－asinθ)，故选A。对牛顿第二定律矢量性的理解(1)由于加速度的方向与合力的方向总相同，若已知合力的方向，即可确定加速度的方向；反之，若已知加速度的方向，即可确定合力的方向。(2)牛顿第二定律为矢量表达式，可以对力或加速度分解列出分量式。【跟踪训练】

(合力、加速度、速度间的关系)某型号战斗机在某次起飞中，由静止开始加速，当加速度a不断减小至零时，飞机刚好起飞。关于起飞过程，下列说法正确的是()A．飞机所受合力不变，速度增加得越来越慢B．飞机所受合力减小，速度增加得越来越快C．速度方向与加速度方向相同，速度增加得越来越快D．速度方向与加速度方向相同，速度增加得越来越慢[解析]

加速度a不断减小，由F＝ma可知，合力不断减小，加速度与速度方向相同，速度增加的越来越慢。因此只有D正确。D(合成法与牛顿第二定律的综合应用)某同学制作了一个“竖直加速度测量仪”。如图所示，弹簧上端固定，在弹簧旁固定一直尺。不挂钢球时，弹簧下端指针位于直尺20cm刻度处；下端悬挂钢球，静止时指针位于直尺40cm刻度处。将直尺不同刻度对应的加速度标在直尺上，就可用此装置直接测量竖直方向的加速度。取加速度竖直向上为正方向，重力加速度大小为g。下列说法正确的是()A．20cm刻度对应的加速度为gB．30cm刻度对应的加速度为0.5gC．80cm刻度对应的加速度为2gD．各刻度对应加速度值的间隔是不均匀的C

(正交分解法与牛顿第二定律的综合应用)(2024·广东揭阳联考)如图，甲和乙利用轻绳拉着相同的橡胶轮胎在同一场地上先后进行体能训练，训练时，甲、乙均可视为做匀加速直线运动，甲的轻绳与水平地面