江苏省2024高考物理一轮复习第三章牛顿运动定律基次1牛顿第一定律牛顿第三定律教案

PAGEPAGE14第三章牛顿运动定律[高考导航]考点内容要求说明高考命题实况高考战报202420242024牛顿运动定律及其应用Ⅱ加速度大小不同的连接体问题的计算仅限于两个物体的状况T9：力与运动的关系(超、失重)T14：牛顿运动定律应用T15：板块模型3年3考难度中等保本冲重单位制知道国际单位制中规定的单位符号高频考点：①动力学图象。②多物体或多过程问题。创新区域：①图象情景创新和多过程变更。②教材试验器材和数据处理的创新。试验三：加速度与物体质量、物体受力的关系基础课1牛顿第确定律牛顿第三定律学问排查学问点一牛顿第确定律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变更这种状态。2.意义(1)指出力不是维持物体运动的缘由，而是变更物体运动状态的缘由，即力是产生加速度的缘由。(2)指出了一切物体都有惯性，因此牛顿第确定律又称惯性定律。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)性质：惯性是一切物体都具有的性质，是物体的固有属性，与物体的运动状况和受力状况无关。(3)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。学问点二牛顿第三定律1.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。2.意义建立了相互作用物体之间的联系及作用力与反作用力的相互依靠关系。小题速练1.思索推断(1)牛顿第确定律不能用试验验证。()(2)在水平面上滑动的木块最终停下来，是因为没有外力维持木块运动的结果。()(3)物体匀速运动时才有惯性，加速时没有惯性。()(4)物体做自由落体运动，就是物体具有惯性的表现。()(5)作用力与反作用力的效果可以相互抵消。()(6)人走在松软的土地上下陷时，人对地面的压力大于地面对人的支持力。()答案(1)√(2)×(3)×(4)×(5)×(6)×2.[人教版必修1P70第1至3题汇编](多选)下面对牛顿第确定律和惯性的分析正确的是()A.飞机投弹时，假如当目标在飞机的正下方时投下炸弹，能击中目标B.地球自西向东自转，你向上跳起来后，还会落到原地C.平安带的作用是防止汽车刹车时由于惯性作用发生危急D.有的同学说，向上抛出的物体，在空中向上运动时，确定受到了向上的作用力答案BC3.[人教版必修1P82做一做改编](多选)用计算机协助试验系统(DIS)做验证牛顿第三定律的试验，把两个测力探头的挂钩钩在一起，向相反方向拉动，视察显示器屏幕上出现的结果(如图1所示)，分析两个力传感器的相互作用随着时间变更的曲线，以下结论正确的是()图1A.作用力与反作用力同时产生B.作用力与反作用力作用在同一物体上C.作用力与反作用力大小相等D.作用力与反作用力方向相反答案ACD对牛顿第确定律的理解与应用1.对牛顿第确定律的理解：牛顿第确定律不是试验定律，它是在牢靠的试验事实(如伽利略斜面试验)基础上采纳科学的逻辑推理得出的结论。从以下两方面理解：(1)提出惯性的概念，牛顿第确定律指出一切物体都具有惯性。(2)揭示力的本质，力是变更物体运动状态的缘由。2.惯性：惯性是物体保持原来运动状态的性质，与物体是否受力、是否运动及所处的位置无关，物体的惯性只与其质量有关，物体的质量越大其惯性越大。【例1】(2024·湖北部分重点中学联考)伽利略和牛顿都是物理学发展史上最宏大的科学家。下列关于力和运动关系的说法中，不属于他们观点的是()A.自由落体运动是一种匀变速直线运动B.力是使物体产生加速度的缘由C.物体都具有保持原来运动状态的属性，即惯性D.力是维持物体运动的缘由解析伽利略通过斜面试验以及逻辑推理证明自由落体运动是一种匀变速直线运动，A项不符合题意；牛顿第确定律表明力是产生加速度的缘由、惯性是物体的固有属性，B、C项不符合题意；亚里士多德认为力是维持物体运动的缘由，D项符合题意。答案D牛顿第三定律的理解1.作用力与反作用力的“六同、三异、二无关”(1)六同eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(性质相同、大小相同、同始终线,同时产生、同时变更、同时消逝))(2)三异eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(方向相反,不同物体,不同效果))(3)二无关eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(与物体的运动状态无关,与物体是否受其他力无关))2.一对平衡力与作用力、反作用力的不同点名称项目一对平衡力作用力与反作用力作用对象同一个物体两个相互作用的不同物体作用时间不确定同时产生、同时消逝确定同时产生、同时消逝力的性质不确定相同确定相同作用效果可相互抵消不行抵消【例2】(2024·南京市、盐城市高三年级其次次模拟)如图2所示，物理课本放在水平桌面上，下列说法中正确的是()图2A.桌面对课本的支持力与课本的重力是一对平衡力B.桌面对课本的支持力与课本对桌面的压力是一对平衡力C.桌面对课本的支持力与课本的重力是一对作用力与反作用力D.课本对桌面的压力就是课本的重力解析桌面对课本的支持力与课本的重力是一对平衡力，选项A正确，C错误；桌面对课本的支持力与课本对桌面的压力是一对作用力与反作用力，选项B错误；课本对桌面的压力是由于课本发生形变而产生的对桌面对下的压力，施力物体是课本，方向垂直于桌面，大小等于课本的重力，但不是重力，选项D错误。答案A转移探讨对象法的应用1.“转移探讨对象法”在受力分析中的应用，其本质是牛顿第三定律的应用。2.由于作用力与反作用力的关系，当待求的某个力不简单求时，可先求它的反作用力，再反过来求待求力。如求压力时，可先求支持力。【例3】(2024·盐城中学模拟)一个箱子放在水平地面上，箱内有一固定的竖直杆，在杆上套着一个环，箱与杆的质量为M，环的质量为m，如图3所示。已知环沿杆匀加速下滑时，环与杆间的摩擦力大小为Ff，则此时箱对地面的压力大小为()图3A.Mg＋Ff B.Mg－FfC.Mg＋mg D.Mg－mg解析环在竖直方向上受重力及箱子的杆给它的竖直向上的摩擦力Ff，受力状况如图甲所示，依据牛顿第三定律，环应给杆一个竖直向下的摩擦力Ff′，故箱子竖直方向上受重力Mg、地面对它的支持力FN及环给它的摩擦力Ff′，受力状况如图乙所示，由于箱子处于平衡状态，可得FN＝Ff′＋Mg＝Ff＋Mg。依据牛顿第三定律，箱子对地面的压力大小等于地面对箱子的支持力，即FN′＝Mg＋Ff，故选项A正确。答案A假如不能干脆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。在很多问题中，摩擦力的求解亦是如此。利用牛顿第三定律转换探讨对象，可以使我们分析问题的思路更敏捷、更开阔。惯性的“相对性”1.质量是物体惯性大小的唯一量度，物体的质量越大，惯性越大，状态越难变更。2.悬挂在空气中的铁球和乒乓球的惯性都比对应的“空气球”的惯性大，但悬挂在水中的乒乓球的惯性没有对应的“水球”的惯性大。【例4】如图4所示，一容器固定在一个小车上，在容器中分别悬挂一只铁球和一只乒乓球，容器中铁球和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)()图4A.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解析由于惯性，当容器随小车突然向右运动时，铁球和乒乓球都相对容器向左运动，选项C正确。答案C【例5】如图5所示，一盛水的容器固定在一个小车上，在容器中分别悬挂和拴住一只铁球和一只乒乓球。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)()图5A.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解析因为小车突然向右运动，铁球和乒乓球都有向右运动的趋势，但由于与同体积的“水球”相比，铁球质量大、惯性大，铁球的运动状态难变更，即速度变更慢，而同体积的“水球”的运动状态简单变更，即速度变更快，而且水和车一起向右运动，所以小车向右运动时，铁球相对小车向左运动。同理，由于乒乓球与同体积的“水球”相比，质量小，惯性小，乒乓球相对小车向右运动。选项A正确。答案A1.(2024·扬州中学模拟)(多选)科学家关于物体运动的探讨对树立正确的自然观具有重要作用。下列说法符合历史事实的是()A.亚里士多德认为，必需有力作用在物体上，物体的运动状态才会变更B.伽利略通过“志向试验”得出结论：一旦物体具有某一速度，假如它不受力，它将以这一速度恒久运动下去C.笛卡儿指出：假如运动中的物体没有受到力的作用，它将接着以同一速度沿同始终线运动，既不停下来也不偏离原来的方向D.牛顿认为，物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质解析亚里士多德认为物体的运动须要力来维持，选项A错误；牛顿依据选项B中伽利略的正确观点和选项C中笛卡儿的正确观点，得出了选项D的正确观点，选项B、C、D正确。答案BCD2.(2024·兴化市第一中学期初)伽利略在探讨力和运动的关系的时候，用两个对接的斜面，一个斜面固定，让小球从斜面上滚下，又滚上另一个倾角可以变更的斜面，斜面倾角渐渐变更至零，如图6所示。伽利略设计这个试验的目的是为了说明()图6A.假如没有摩擦，小球将运动到与释放时相同的高度B.假如没有摩擦，物体运动过程中机械能守恒C.维持物体做匀速直线运动并不须要力D.假如物体不受到力，就不会运动解析伽利略的志向斜面试验证明白：运动不需力来维持，故C正确。答案C3.(2024·淮安调研)对物体的惯性有这样一些理解，下列说法正确的是()A.汽车快速行驶时惯性大，因而刹车时费劲，惯性与物体的速度大小有关B.在月球上举重比在地球上简单，所以同一物体在地球上惯性比在月球上大C.加速运动时，物体有向后的惯性；减速运动时，物体有向前的惯性D.不论在什么地方，不论物体原有运动状态如何，物体的惯性是客观存在的，惯性的大小与物体的质量有关解析惯性就是物体保持原来的运动状态的性质，与物体速度大小无关，故A项错误；惯性大小的唯一量度是物体的质量，同一物体，质量不变，则惯性不变，故B项错误；惯性就是物体保持原来的运动状态的性质，无论是加速运动还是减速运动，物体都有保持原来运动状态的性质，故C项错误；惯性大小的唯一量度是物体的质量，不论在什么地方，不论物体原有运动状态如何，物体的惯性是客观存在的，惯性的大小与物体的质量有关，故D项正确。答案D4.(2024·苏州市期初调研)人站在地面上，先将两腿弯曲，再用力蹬地，就能跳离地面。人能跳起离开地面的缘由是()A.人除了受到地面的弹力外，还受到一个向上的力B.地面对人的支持力大于人受到的重力C.地面对人的支持力大于人对地面的压力D.人对地面的压力大于地面对人的支持力解析人站在地面上，先将两腿弯曲，再用力蹬地，就能跳离地面，在这段时间内人从静止到运动，分析人的受力状况，人受重力和地面对人的支持力，人有向上的加速度，合力方向向上，地面对人的支持力大于人的重力，故A项错误，B项正确；地面对人的作用力与人对地面的作用力是一对作用力和反作用力，大小相等，故C、D项错误。答案B(时间：30分钟)一、单项选择题1.(2024·如东县质量检测)“严禁超载，严禁超速，严禁疲惫驾驶”是预防车祸的有效方法。下列说法正确的是()A.汽车超速会增大汽车的惯性B.汽车超载会减小汽车的刹车距离C.疲惫驾驶会缩短司机的反应时间D.汽车超载会增大汽车的惯性解析质量是惯性大小的唯一量变，超载即质量变大，惯性变大，所以D项正确。答案D2.(2024·无锡模拟)一个榔头敲在一块玻璃上把玻璃打碎了。对这一现象，下列说法正确的是()A.榔头敲玻璃的力大于玻璃对榔头的作用力，所以玻璃才碎裂B.榔头受到的力大于玻璃受到的力，只是由于榔头能够承受比玻璃更大的力才没有碎裂C.榔头和玻璃之间的作用力应当是等大的，只是由于榔头能够承受比玻璃更大的力才没有碎裂D.因为不清晰玻璃和榔头的其他受力状况，所以无法推断它们之间的相互作用力的大小关系解析这里要明确作用力和反作用力的作用效果的问题，因为大小相同的力作用在不同的物体上效果往往不同，所以不能从效果上去比较作用力与反作用力的大小关系，故选项C正确。答案C3.(2024·射阳二中模拟)某学校教室里的磁性黑板上通常粘挂一些小磁铁，小磁铁被吸在黑板上可以用于“贴”挂图或试题答案。关于如图1所示的小磁铁，下列说法中正确的是()图1A.小磁铁受到的黑板吸引力大于受到的弹力才能被吸在黑板上B.小磁铁与黑板间在水平方向上存在两对作用力与反作用力C.小磁铁受到五个力的作用D.小磁铁受到的支持力与黑板受到的压力是一对平衡力解析小磁铁受到的黑板吸引力和受到的弹力是平衡力，大小相等，A项错误；吸引力和弹力的施力物体都是黑板，所以在小磁铁与黑板间在水平方向上存在两对作用力与反作用力，B项正确；小磁铁竖直方向受到重力和摩擦力，一共受到4个力作用，C项错误；小磁铁受到的支持力与黑板受到的压力是一对相互作用力。答案B4.(2024·江苏省天一中学第一学期高三11月月考)如图2所示，冰壶在冰面运动时受到的阻力很小，可以在较长时间内保持运动速度的大小和方向不变，我们可以说冰壶有较强的反抗运动状态变更的“本事”。这里所指的“本事”是冰壶的惯性，则惯性的大小取决于()图2A.冰壶的速度 B.冰壶的质量C.冰壶受到的推力 D.冰壶受到的阻力解析惯性是物体的固有属性；而质量却是惯性大小的唯一量度；故惯性的大小取决于冰壶的质量。答案B5.(2024·台州模拟)如图3所示，有两个穿着溜冰鞋的人站在冰面上，当其中一个人A从背后轻轻推另一个人B时，两个人都会向相反方向运动，这是因为A推B时()图3A.A与B之间有相互作用力B.A对B的作用在先，B对A的作用在后C.B对A的作用力小于A对B的作用力D.A对B的作用力和B对A的作用力是一对平衡力解析A推B时A与B之间有相互作用力，作用力与反作用力同时产生、大小相等、方向相反，选项A正确，B、C、D错误。答案A6.(2024·泰兴中学模拟)如图4所示，人沿水平方向拉牛，但没有拉动，下列说法中正确的是()图4A.绳拉牛的力小于牛拉绳的力B.绳拉牛的力与牛拉绳的力是一对平衡力C.绳拉牛的力与地面对牛的摩擦力是一对平衡力D.绳拉牛的力与地面对牛的摩擦力是相互作用力解析绳拉牛的力和牛拉绳的力是作用力与反作用力，大小相等、方向相反，故A、B错误；由于没有拉动牛，可知绳拉牛的力与地面对牛的摩擦力是一对平衡力，故C正确，D错误。答案C7.(2024·乐山模拟)如图5所示，家用吊扇对悬挂点有拉力作用，正常转动时吊扇对悬挂点的拉力与它不转动时相比()图5A.变大 B.变小C.不变 D.无法推断解析吊扇不转动时，吊扇对悬挂点的拉力等于吊扇的重力，吊扇旋转时要向下扑风，即对空气有向下的压力，依据牛顿第三定律，空气也对吊扇有一个向上的反作用力，使得吊扇对悬挂点的拉力减小，选项B正确。答案B8.(2024·淮安模拟)如图6所示，质量为M＝60kg的人站在水平地面上，用定滑轮装置将质量为m＝40kg的重物送入井中。当重物以2m/s2的加速度加速下落时，忽视绳子和定滑轮的质量及定滑轮的摩擦，则人对地面的压力大小为(g取10m/s2)()图6A.200N B.280NC.320N D.920N解析设人对绳的拉力大小为F，对重物m应用牛顿其次定律得mg－F＝ma；由牛顿第三定律可知，绳对人向上的拉力F′与人对绳的拉力F等大反向，设地面对人的支持力为FN，对人应用平衡条件可得F′＋FN＝Mg，解得FN＝Mg－mg＋ma＝280N，由牛顿第三定律可知，人对地面的压力与地面对人的支持力大小相等，故人对地面的压力大小为280N，选项B正确。答案B二、多项选择题9.关于物体运动状态与所受外力的关系，下面说法正确的是()A.物体受到恒定的力作用时，它的运动状态不发生变更B.物体受到不为零的合力作用时，它的运动状态要发生变更C.物体受到的合力为零时，它确定处于静止状态D.物体的运动方向与它所受的合力的方向可能相同解析力是变更物体运动状态的缘由，只要物体受力(所受合力不为零)，它的运动状态就确定会变更，选项A错误，B正确；物体不受力或所受合力为零，其运动状态确定不变，处于静止或匀速直线运动状态，选项C错误；物体的运动方向与它所受合力方向可能相同，也可能相反，还可能不在一条直线上，选项D正确。答案BD10.(2024·大丰高级中学质检)早期物理学家关于惯性有下列说法，其中正确的是()A.物体反抗运动状态变更的性质是惯性B.没有力的作用，物体只能处于静止状态C.行星在圆周轨道上保持匀速率运动的性质是惯性D.运动物体假如没有受到力的作用，将接着以同一速度沿同始终线运动解析物体不受外力作用时，将保持静止或匀速直线运动状态，物体具有保持原来运动状态不变的性质叫惯性，也可以说反抗运动状态变更的性质是惯性，选项A、D正确；没有力的作用时物体处于平衡状态，即物体处于静止或匀速直线运动状态，选项B错误；行星在圆周轨道上做匀速圆周运动，是因为受到万有引力的作用产生向心加速度，速度方向时刻在变更，选项C错误。答案AD11.(2024·兴化市第一中学期初)汽车拉着拖车在平直的马路上加速运动，下面的说法正确的是()A.虽然汽车拉着拖车加速前进，但此时汽车对拖车的拉力大小等于拖车对汽车的拉力大小B.汽车先对拖车施加拉力，然后才产生拖车对汽车的拉力C.拖车受到汽车的拉力是由于拖车弹性形变产生D.拖车加速前进是因为汽车对拖车的拉力大于拖车受到的阻力解析汽车对拖车的拉力与拖车对汽车的拉力是作用力与反作用力，总是等大反向，故A项正确；作用力和反作用力具有同时性，故B项错误；拖车受到汽车的拉力是由于汽车弹性形变产生，故C项错误；拖车加速前进是因为汽车对拖车的拉力大于拖车受到的阻力，拖车受到的合力大于零，故D项正确。答案AD12.(2024·南京六校联考)北京时间2024年9月15日晚10时04分，在酒泉卫星放射中心用“长征二号F－T2”火箭将“天宫二号”空间试验室胜利放射升空，顺当入轨并正常开展各项科研活动，如图7所示，关于“天宫二号”与火箭起飞的情形，下列叙述正确的是()图7A.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，与地球之间存在相互作用解析火箭升空时，其尾