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人教高一物理必修一《牛顿运动定律》

第一讲牛顿第一定律、牛顿第三定律一、【目标】1、掌握牛顿第一定律和牛顿第三定律的内容2、区分相互作用力和平衡力二、【知识梳理】(一)、牛顿第一定律1、内容:一切物体总保持状态或状态,直到有外力迫使它改变这种状态为止.说明:(1)物体不受外力是该定律的条件.(2)物体总保持匀速直线运动或静止状态是结果.(3)直至外力迫使它改变这种状态为止,说明力是产生加速度的原因.(4)物体保持原来运动状态的性质叫惯性,惯性大小的量度是物体的质量.(5)应注意:①牛顿第一定律不是实脸直接总结出来的.牛顿以伽利略的理想斜面实脸为基拙,加之高度的抽象思维,概括总结出来的.不可能由实际的实验来验证;①定律揭示了力和运动的关系:力不是维持物体运动的原因,而是物体运动状态的原因.(二)、牛顿第三定律(1)内容:两物体之间的作用力与反作用力总是大小,方向,而且在一条直线上.(2)表达式:F=-F/说明:①作用力和反作用力同时产生,同时消失,同种性质,作用在不同的物体上,各产生其效果,不能抵消,所以这两个力不会平衡.①作用力和反作用力的关系与物体的运动状态无关.不管两物体处于什么状态,牛顿第三定律都适用(三)、作用力和反作用力与平衡力的区别【例1】(上海春季高考题)火车在直线轨道上匀速运动,车厢内有一人向上跳起,发现仍落回到车上原处,这是因为[ ]A.人跳起后,车厢内空气给他向前的推力,使他向前运动B.人跳起的瞬间,地板给他一个向前的力,推动他向前运动C.人跳起后,车继续向前运动,所以人下落后必定偏后一些,只是由于时问很短,偏后距离太小,不明显而已D.人跳起后,在水平方向上人和车始终具有相同的速度【变式练习】(2012全国新课标).伽利略根据小球在斜面上运动的实验和理想实验,提出了惯性的概念,从而奠定了牛顿力学的基础。

早期物理学家关于惯性有下列说法,其中正确的是B.没有力作用,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.运动物体如果没有受到力的作用,将继续以同一速度沿同一直线运动【例2】如图所示,容器里盛满水,水中放入铁球P和木球Q,它们用细线分别系于容器的顶部和底部,当容器静止时,细线均处于竖直方向.现使容器以一定的加速度a向右做匀加速直线运动,则此时P、Q 两球相对于容器的移动方向是()A.铁球向左偏移B.两球均向左偏移C.木球向右偏移D.两球均向右偏移【例3】、将一玻璃瓶装满水后密闭放在水平桌面上,在瓶的中部有一个气泡处于静止状态,如图所示,现突然用力将瓶子向前推动,则可看到气泡相对于瓶子的运动情况是:()A.不动B.向前C.向后D.无法确定【例4】如图所示,一根弹簧吊着一小球,小球静止,设小球的重力为G,弹簧对小球的拉力为T,则G的反作用力是对的吸引力,G的平衡力是对的,T的反作用力是对的,T的平衡力是对的。

四.【巩固和提高】1.某人用力推原来静止的小车,使小车开始运动,后用较小的力即可维持小车做匀速直线运动,则()A.力是使物体产生运动的原因B.力是维持物体运动的原因C.力是产生加速度的原因D.力是改变物体惯性的原因2.一个小球正在做曲线运动,若突然撤去所有外力,则小球将()A.立即停下来 B. 仍做曲线运动C.做减速运动D.做匀速直线运动3.在向右匀速行驶的车厢内,用细线悬挂一小球,其正下方为a点.b、c两点分别在a点的左右两侧,如图所示,烧断细绳,球将落在()A.a点B.b点C.c点D.不能确定4.物体静止在水平桌面上,则()A.桌面对物体的支持力与物体的重力是一对平衡力B.物体的重力和桌面对它的支持力是一对作用力和反作用力C.物体对桌面的压力就是物体的重力,这两个力是同一种力D.物体对桌面的压力和桌面对物体的支持力是一对作用力和反作用力5.人走路时,人与地球间的作用力和反作用力的对数有()A.一对B.两对C.三对D.四对6.汽车拉着拖车在水平道路上沿直线加速行驶,据牛顿运动定律可知()C.汽车拉拖车的力大于拖车受到的阻力D.汽车拉拖车的力等于拖车受到的阻力7.下面说法正确的是()A.静止或做匀速直线运动的物体一定不受外力的作用B.物体的速度为零时一定处于平衡状态C.物体的运动状态发生变化时,一定受到外力的作用D.物体的位移方向一定与所受合力方向一致8.以下有关惯性的说法中正确的是()A、在水平轨道上滑行的两节车厢质量相同,行驶速度较大的不容易停下来,说明速度较大的物体惯性大B、在水平轨道上滑行的两节车厢速度相同,其中质量较大的车厢不容易停下来,说明质量大的物体惯性大C、推动原来静止在水平轨道上的车厢,比推另一节相同的、正在滑行的车厢需要的力大,说明静止的物体惯性大D、物体的惯性大小与物体的运动情况及受力情况无关9.下列说法正确的是()A、人走路时,地对脚的力大于脚蹬地的力,所以人才往前走B、只有你站在地上不动,你对地面的压力和地面对你的支持力,才是大小相等、方向相反的C、物体A静止在物体B上,A的质量是B的质量的100倍,则A作用于B的力大小等于B作用于A的力的大小D、以卵击石,石头没损伤而鸡蛋破了,这是因为石头对鸡蛋的作用力大于鸡蛋对石头的作用力10.根据牛顿运动定律下列选项中正确的是()A.人只有在静止的车厢内,竖直向上跳起后,才会落在车厢的原来位置B.人在沿直线匀速前进的车厢内,竖直向上高高跳起后,将落在起跳点的后方C.人在沿直线加速前进的车厢内,竖直向上高高跳起后,将落在起跳点的后方D.人在沿直线减速前进的车厢内,竖直向上高高跳起后,将落在起跳点的后方11.关于作用力与反作用力,下列说法中正确的有()A.物体相互作用时,先有作用力,后有反作用力B.作用力与反作用力大小相等,方向相反,作用在同一直线上,故这两个力合力为零C.作用力与反作用力可以是不同性质的力,例如,作用力是弹力,其反作用力可能是摩擦力D.作用力和反作用力总是同时分别作用在相互作用的两个物体上12.如图所示,劈形物体M的各表面光滑,上表面水平,放在固定的斜面上.在M的水平上表面放一光滑小球m,后释放M,则小球在碰到斜面前的运动轨迹是()A.沿斜面向下的直线B.竖直向下的直线C.无规则的曲线 D.抛物线第二讲牛顿第二定律一、目标:1.熟悉和掌握牛顿第二定律的内容2.掌握运用F=m a 解题的基本类型3.知道运用牛顿第二定律的基本步骤,解决简单的动力学问题二、【知识疏理】牛顿第二定律1、内容:物体的加速度与所受合外力成,与物体的质量成,加速度的方向与合外力的方向.2、公式:F =ma3、对牛顿第二定律理解:(1)F =ma 中的F 为物体所受到的合外力.(2)F =ma 中的m ,当对哪个物体受力分析,就是哪个物体的质量,当对一个系统(几个物体组成一个系统)做受力分析时,如果F 是系统受到的合外力,则m 是系统的合质量.(3)F =ma 中的 F 与a 有瞬时对应关系, F 变a 则变,F 大小变,a 则大小变,F 方向变a 也方向变. (4)F =ma 中的 F 与a 有矢量对应关系, a 的方向一定与F 的方向相同。

(5)F =ma 中,可根据力的独立性原理求某个力产生的加速度,也可以求某一个方向合外力的加速度. (6)F =ma 中,F 的单位是牛顿,m 的单位是千克,a 的单位是米/秒2. (7)F =ma 的适用范围:宏观、低速 4、牛顿第二定律解题的基本思路:三、【规律和方法】【例1】一物块从倾角为370、长为18m 的斜面的顶端由静止开始下滑,物块与斜面间的动摩擦因数为0.5,求物块滑动的加速度和滑到斜面底端所需的时间。

【变式练习】(2012上海卷).(10分)如图,将质量m =0.1kg 的圆环套在固定的水平直杆上。

环的直径略大于杆的截面直径。

环与杆间动摩擦因数μ=0.8。

对环施加一位于竖直平面内斜向上,与杆夹角θ=53︒的拉力F ,使圆环以a =4.4m/s 2的加速度沿杆运动,求F 的大小。

(取sin53︒=0.8,cos53︒=0.6,g =10m/s 2)。

【例2】如图所示,A 和B 的质量分别是1 kg 和2 kg ,弹簧和悬线的质量不计, 在A 上面的悬线烧断的瞬间( ) A .A 的加速度等于3g B .A 的加速度等于g C .B 的加速度为零 D .B 的加速度为g 【例3】(2011天津).如图所示,A 、B 两物块叠放在一起,在粗糙的水平面上保持相对静止地向右做匀减速直线运动,运动过程中B 受到的摩擦力( ) A .方向向左,大小不变 B .方向向左,逐渐减小 C .方向向右,大小不变 D .方向向右,逐渐减小 【例4】车厢顶部固定一定滑轮,在跨过定滑轮的绳子的两端各系一个物体,质量分别为m 1、m 2,且m 1小于m 2 , m 2静止在车厢地板上,当车厢向右运动时,系m 1的那端绳子与竖直方向的夹角为θ,如图所示,若滑轮、绳子的质量和摩擦忽略不计,求①车厢的加速度 ①车厢地板对m 2的支持力和摩擦力 FθF N F N F N F NBA F f F f F fF fG G G G(A)(B)(C)【变式练习】(2012上海卷).如图,光滑斜面固定于水平面,滑块A、B叠放后一起冲上斜面,且始终保持相对静止,A上表面水平。

则在斜面上运动时,B受力的示意图为()【例5】(2012江苏卷).将一只皮球竖直向上抛出,皮球运动时受到空气阻力的大小与速度的大小成正比,下列描绘皮球在上升过程中加速度大小a与时间t关系图象,可能正确的是【例6】如图,质量为2kg的物体静止在水平地面上,物体与水平面间的动摩擦因数为0.2,现对物体施加一个大小F=5N、与水平方向成θ=370角的斜向上的拉力(如图),已知:g=10m/s2,求:(1)物体在拉力的作用下4s内通过的位移大小(2)若4s后撤去拉力F,则物体还能滑行多远?四.【巩固和提高】1.质量为M的小车原来处于静止状态,当质量为m的人站在车上用水平力F推固定在车上的挡板时(不考虑地面与车之间的摩擦),若人与小车之间没有相对滑动,则车的加速度为()A.0 B.F/M C.F/(M+m) D.F/m2.沿平直轨道运行的车厢中的光滑水平桌面上,用弹簧拴着一个小球,弹簧处于自然长度,如图所示.当旅客看到弹簧的长度变短时,对火车的运动状态的判断正确的是()A.火车向右方运动,速度在增加中B.火车向右方运动,速度在减小中C.火车向左方运动,速度在增加中D.火车向左方运动,速度在减小中3.竖直向上抛出的小球,所受空气阻力与运动方向相反,其大小与运动速度成正比,则小球运动的加速度最大的时刻是()A.小球刚抛出时B.小球到达最高点时C.小球回到抛出点时D.小球上升过程中4.一物体向上抛出后,所受空气阻力大小不变,从它被抛出到落回原地的过程中()2 13 0 24 6 8 10F /Nt /s 2 02 4 6 8 104 t /sv /m/s 甲 乙M θC .上升阶段平均速度大于下降阶段平均速度D .上升阶段平均速度小于下降阶段平均速度5.质量为M 的木块位于粗糙的水平面上,若用大小为F 的水平恒力拉木块,其加速度为a .当拉力方向不变,大小变为2F 时,木块的加速度为a ′,则( ) A .a ′=a B. a ′<2a C .a ′>2a D. a ′=2a6.放在水平地面上的一物块,受到方向不变的水平推力F 的作用,F 的大小与时间t 的关系和物块速度v与时间t 的关系如图所示。

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