第1讲　牛顿运动定律【公众号：屋里学家】

第1讲牛顿运动定律学习目标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平衡力。4.知道力学单位制。1.牛顿第一定律、惯性2.牛顿第二定律力学单位制3.牛顿第三定律1.思考判断(1)运动的物体惯性大，静止的物体惯性小。()(2)物体不受力时，将处于静止状态或匀速直线运动状态。()(3)物体加速度的方向一定与合外力方向相同。()(4)由m＝eq\f(F,a)可知，物体的质量与其所受合外力成正比，与其运动的加速度成反比。()(5)可以利用牛顿第二定律确定高速电子的运动情况。()(6)作用力和反作用力的效果可以相互抵消。()(7)人走在松软土地上下陷时，人对地面的压力大于地面对人的支持力。()2.关于惯性，正确的说法是()A.物体只有在加速或减速时才表现出它的惯性B.物体质量越小，惯性越小C.物体速度越大，惯性越大D.做自由落体运动的物体没有惯性3.下列有关牛顿运动定律的说法正确的是()A.牛顿第一定律是牛顿第二定律在合外力为零情况下的特例B.向尾部喷气使火箭加速的过程，可用牛顿第二定律和牛顿第三定律解释C.我们用力提一个很重的箱子，却提不动它，这跟牛顿第二定律有矛盾D.根据牛顿第二定律，运动物体的速度方向必定与其所受合力的方向相同考点一牛顿第一定律1.惯性的两种表现形式(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不变(静止或匀速直线运动)。(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，物体的运动状态较难改变；惯性小，物体的运动状态容易改变。2.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。1.(2024·广东梅州一模)早在2300年前，墨子在《墨经》中就对力的概念提出了初步的论述：“力，刑之所以奋也。”这句话的意思是说，力是使物体开始运动或加快运动的原因。则下列关于力的说法正确的是()A.墨子的观点与亚里士多德关于力和运动的观点基本相同B.物体受到变力作用，速度大小一定会改变C.力不是维持物体运动的原因D.当物体不受力时，物体将停止运动2.某同学为了取出如图1所示羽毛球筒中的羽毛球，一手拿着球筒的中部，另一手用力F击打羽毛球筒的上端，则()图1A.该同学是在利用羽毛球的惯性B.该同学无法取出羽毛球C.羽毛球会从筒的下端出来D.羽毛球筒向下运动过程中，羽毛球受到向上的摩擦力才会从上端出来考点二牛顿第二定律角度对牛顿第二定律的理解例1(多选)对牛顿第二定律的理解，下列说法正确的是()A.如果一个物体同时受到两个力的作用，则这两个力各自产生的加速度互不影响B.如果一个物体同时受到几个力的作用，则这个物体的加速度等于所受各力单独作用在物体上时产生加速度的矢量和C.平抛运动中竖直方向的重力不影响水平方向的匀速运动D.物体的质量与物体所受的合力成正比，与物体的加速度成反比听课笔记规律总结对牛顿第二定律的理解角度力与运动的关系例2(多选)(2024·湖北十堰高三月考)如图2所示，处于自然状态下的轻弹簧一端固定在水平地面上，质量为m的小球从弹簧的另一端所在位置由静止释放，设小球和弹簧一直处于竖直方向，弹簧的劲度系数为k，重力加速度为g。在小球将弹簧压缩到最短的过程中，下列叙述中正确的是()图2A.小球的速度先增大后减小B.小球的加速度先减小后增大C.小球速度最大时弹簧的形变量为eq\f(mg,k)D.弹簧的最大形变量为eq\f(mg,k)听课笔记合力、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＝eq\f(Δv,Δt)是加速度的定义式，a与Δv、Δt无必然联系；a＝eq\f(F,m)是加速度的决定式，a∝F，a∝eq\f(1,m)。(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。角度牛顿第二定律的应用例3(2022·全国乙卷，15)如图3所示，一不可伸长轻绳两端各连接一质量为m的小球，初始时整个系统静置于光滑水平桌面上，两球间的距离等于绳长L。一大小为F的水平恒力作用在轻绳的中点，方向与两球连线垂直。当两球运动至二者相距eq\f(3,5)L时，它们加速度的大小均为()图3A.eq\f(5F,8m) B.eq\f(2F,5m) C.eq\f(3F,8m) D.eq\f(3F,10m)听课笔记解题思路和关键(1)选取研究对象进行受力分析。(2)应用平行四边形定则或正交分解法求合力。(3)根据F合＝ma求物体的加速度a。3.(2022·江苏卷)高铁车厢里的水平桌面上放置一本书，书与桌面间的动摩擦因数为0.4，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度g＝10m/s2。若书不滑动，则高铁的最大加速度不超过()A.2.0m/s2 B.4.0m/s2C.6.0m/s2 D.8.0m/s24.(多选)(2024·广东揭阳高三校考)乘坐空中缆车饱览大自然的美景是旅游者绝妙的选择。若某一缆车沿着坡度为30°的山坡以加速度a上行，如图4所示。在缆车中放一个与山坡表面平行的斜面，斜面上放一个质量为m的小物块，小物块相对斜面静止。则下列说法正确的是()图4A.小物块受到的摩擦力方向平行斜面向上B.小物块受到的摩擦力方向平行斜面向下C.小物块受到的滑动摩擦力为eq\f(1,2)mg＋maD.小物块受到的静摩擦力为eq\f(1,2)mg＋ma考点三牛顿第三定律1.作用力和反作用力的三个关系2.作用力和反作用力与一对平衡力的比较比较项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相同点大小、方向大小相等，方向相反，作用在同一条直线上角度牛顿第三定律的理解例4如图5所示是一种有趣好玩的感应飞行器的示意图，主要是通过手控感应飞行，它的底部设置了感应器装置。只需要将手置于离飞行器底部一定距离处，就可以使飞行器静止悬浮在空中，操作十分方便。下列说法正确的是()图5A.手对飞行器的作用力与飞行器所受的重力是一对平衡力B.空气对飞行器的作用力与飞行器所受的重力是一对平衡力C.空气对飞行器的作用力和空气对手的作用力是一对作用力和反作用力D.因为空气会流动，所以螺旋桨对空气的作用力和空气对螺旋桨的作用力大小不相等听课笔记角度转换研究对象法的应用例5如图6所示，底座A上装有一根直立杆，其总质量为M，杆上套有质量为m的圆环B，它与杆有摩擦。当圆环从底端以某一速度v向上飞起时，圆环的加速度大小为a，底座A不动，则圆环在升起和下落过程中，底座对水平面的压力分别为()图6A.MgMgB.(M＋m)g(M＋m)gC.Mg－maMg＋maD.(M＋m)g－ma(M－m)g＋ma听课笔记在对物体进行受力分析时，如果不便于直接分析求出物体受到的某些力时，可先求