高考物理一轮复习第三章牛顿运动定律第一节牛顿运动三定律课件

这是一份高考物理一轮复习第三章牛顿运动定律第一节牛顿运动三定律课件，共49页。PPT课件主要包含了匀速直线运动，合外力，物体所受合外力，F合＝ma，物理关系，F＝－F′等内容，欢迎下载使用。
[考点要求]1．牛顿运动定律及其应用(Ⅱ)　　　2 ．超重和失重(Ⅰ)　　　3 ．单位制(Ⅰ)　　　实验四：验证牛顿运动定律
【基础练1】　(2020·宜宾市上学期一诊)下列说法符合史实的是(　　)A．伽利略提出力是维持物体运动的原因B．亚里士多德猜想自由落体运动的速度与下落时间成正比，并直接用实验进行了验证C．笛卡儿通过理想斜面实验发现了物体的运动不需要力来维持D．牛顿认为力的真正效应是改变物体的速度，而不仅仅是使之运动
解析：亚里士多德提出力是维持物体运动的原因，故A错误；伽利略用数学和逻辑推理得出了自由落体的速度与下落时间成正比，而不是直接用实验验证这个结论，故B错误；伽利略利用“理想斜面实验”发现了物体的运动不需要力来维持，推翻了“力是维持物体运动的原因”的观点，故C错误；牛顿认为力的真正效应是改变物体的速度，产生加速度，而不仅仅是使之运动，故D正确。
二、牛顿第二定律和力学单位制1．牛顿第二定律
【基础练2】　如图所示，放在光滑水平面上的一个物体，同时受到两个水平方向力的作用，其中水平向右的力F1＝5 N，水平向左的力F2＝10 N，当F2由10 N逐渐减小到零的过程中，物体的加速度大小(　　)A．逐渐减小　　　　B．逐渐增大C．先减小后增大 D．先增大后减小
解析：一开始，物体所受合力为F＝10 N－5 N＝5 N，方向向左，当F2由10 N 逐渐减小，F也逐渐减小，当F2减小到5 N 时，F值变为0，随着F2的继续减小，F方向变为向右，从0逐渐增大，当F2变为0的时候，F变为最大5 N，由牛顿第二定律，物体的加速度也是先减小后增大，故C正确。
【基础练3】　如图所示，一个小球从竖直立在地面上的轻弹簧正上方某处自由下落，在小球与弹簧开始接触到弹簧被压缩到最短的过程中，小球的速度和加速度的变化情况是(　　)  A．加速度越来越大，速度越来越小B．加速度和速度都是先增大后减小C．速度先增大后减小，加速度方向先向下后向上D．速度一直减小，加速度大小先减小后增大
【基础练4】　(2020·浙江省高中学业水平考试)如图所示，大人跟小孩掰手腕，很容易把小孩的手压到桌面上。若大人对小孩的力记为F1，小孩对大人的力记为F2，则(　　)   A．F1>F2B．F1和F2大小相等C．F1先于F2产生D．F1后于F2产生
解析：大人对小孩的作用力与小孩对大人的作用力是作用力与反作用力，大小相等、方向相反，A错误，B正确；因作用力与反作用力是同在同失关系,则F1和F2同时产生，C、D错误。
1．牛顿第一定律的意义(1)揭示了物体的一种固有属性：牛顿第一定律揭示了物体所具有的一个重要属性——惯性。(2)揭示了力的本质：牛顿第一定律明确了力是改变物体运动状态的原因，而不是维持物体运动的原因，物体的运动不需要力来维持。(3)揭示了物体不受力作用时的运动状态：物体不受力时(实际上不存在)与所受合外力为零时的运动状态表现是相同的。
2．惯性的两种表现形式(1)物体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。
　　　如图所示，底部均有4个轮子的行李箱a竖立、b平卧放置在公交车上，箱子四周有一定空间。当公交车(　　)    A．缓慢起动时，两只行李箱一定相对车子向后运动B．急刹车时，行李箱a一定相对车子向前运动C．缓慢转弯时，两只行李箱一定相对车子向外侧运动D．急转弯时，行李箱b一定相对车子向内侧运动
[解析]　缓慢起动的公交车具有向前的加速度，但加速度较小,若箱子所受的静摩擦力足以提供该加速度，则箱子可以相对公交车静止，A错误；急刹车时，公交车的加速度较大，箱子轮子受到公交车的摩擦力较小，行李箱a一定相对车子向前运动，B正确；
缓慢转弯时，车子具有指向轨迹内侧的较小的加速度，当行李箱所受的静摩擦力足以提供其加速度时，行李箱相对车子静止，C错误；急转弯时，汽车的加速度较大，若行李箱b所受的静摩擦力不足以提供所需的向心力，则其做离心运动，即相对车子向外侧运动，若行李箱b所受的静摩擦力足以提供所需的向心力，则其相对车子静止，D错误。
【对点练1】 (多选)下列关于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不受外力作用时的运动规律B．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
解析：牛顿第一定律描述了物体不受外力作用时的状态，即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，是由于摩擦阻力的作用而改变了木块的运动状态；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。
【对点练2】　(2020·河南省实验中学砺锋培卓)在研究运动和力的关系时，伽利略设计了著名的理想斜面实验(如图所示)，将可靠的事实和逻辑推理结合起来,能更深刻地反映自然规律。下面给出了伽利略斜面实验的五个事件，请对事件的性质进行判断并正确排序：由A点静止释放的小球，①若没有摩擦时，能滚到另一斜面与A点等高的C点；②当减小斜面动摩擦因数时，滚到另一斜面的最高位置，更接近于等高的C点；③若没有摩擦时减小斜面BC的倾角，小球将通过较长的路程，到达与
A点等高的D点；④若没有摩擦且当另一斜面放置水平时，小球将沿水平面一直运动下去；⑤不能滚到另一斜面与A点等高的C点。以下正确的是(　　)  A．事实⑤→事实②→推论①→推论③→推论④B．事实⑤→事实②→推论③→事实①→推论④C．事实⑤→事实②→事实①→推论③→推论④D．事实⑤→事实②→推论①→事实③→推论④
解析：根据实验事实⑤斜面有动摩擦因数时不能滚到另一斜面与A点等高的C点，事实②当减小斜面动摩擦因数时，滚到另一斜面的最高位置，更接近于等高的C点，得出实验结果：如果没有摩擦，小球将上升到释放时的高度，即①，进一步假设没有摩擦时减小角度即斜面BC的倾角，小球将通过较长的路程，到达与A点等高的D点即③，最后使它成水平面，小球将沿水平面一直匀速运动下去，即④，故A正确，B、C、D错误。
　　　(多选)一质点做匀速直线运动。现对其施加一恒力，且原来作用在质点上的力不发生改变，则(　　)A．质点速度的方向总是与该恒力的方向相同B．质点速度的方向不可能总是与该恒力的方向垂直C．质点加速度的方向总是与该恒力的方向相同D．质点单位时间内速率的变化量总是不变[解析]　质点原来做匀速直线运动，说明所受合外力为0，当对其施加一恒力后，恒力的方向与原来运动的速度方向关系不确定，则质点可能做直线运动，也可能做曲线运动，但加速度的方向一定与该恒力的方向相同，B、C正确。
【对点练3】　如图所示，弹簧左端固定，右端自由伸长到O点并系住质量为m的物体，现将弹簧压缩到A点，然后释放，物体可以一直运动到B点。如果物体受到的阻力恒定，则(　　)   A．物体从A到O先加速后减速B．物体从A到O做加速运动，从O到B做减速运动C．物体运动到O点时，所受合力为零D．物体从A到O的过程中，加速度逐渐减小
解析：物体从A到O，初始阶段受到的向右的弹力大于阻力，合力向右。随着物体向右运动，弹力逐渐减小，合力逐渐减小，由牛顿第二定律可知，加速度向右且逐渐减小，由于加速度与速度同向，物体的速度逐渐增大。当物体向右运动至AO间某点(设为点O′)时，弹力减小到与阻力相等，物体所受合力为零，加速度为零，速度达到最大。此后，随着物体继续向右运动，弹力继续减小，阻力大于弹力，合力方向变为向左。至O点时弹力减为零，此后弹力向左且逐渐增大。所以物体越过O′点后，合力(加速度)方向向左且逐渐增大，由于加速度与速度反向，故物体做加速度逐渐增大的减速运动，A正确。
　　　(2020·庐巢七校联盟第三次联考)如图所示，用轻质弹簧将篮球拴在升降机底板上，此时弹簧竖直，篮球恰好与光滑的侧壁和光滑的倾斜天花板接触，在篮球与侧壁之间装有压力传感器，当升降机沿竖直方向运动时，压力传感器的示数逐渐增大，某同学对此现象给出了下列分析与判断，其中可能正确的是(　　)A．升降机正在匀加速上升B．升降机正在匀减速上升C．升降机正在加速下降，且加速度越来越大D．升降机正在减速下降，且加速度越来越大
[解析]　对篮球受力分析如图，T>mg若升降机正在匀加速上升或匀减速上升，篮球加速度不变，受力不变，压力传感器的示数不变，故A、B不可能；若升降机正在加速下降，对篮球受力分析，由牛顿第二定律可得FNcs θ＋mg－T＝maFNsin θ＝F
解得F＝(ma＋T－mg)tan θ加速度越来越大，则F越来越大，压力传感器的示数逐渐增大,故C可能；若升降机正在减速下降，对篮球受力分析，由牛顿第二定律可得T－FNcs θ－mg＝maFNsin θ＝F解得F＝(T－mg－ma)tan θ加速度越来越大，则F越来越小，压力传感器的示数逐渐减小,故D不可能。
1．作用力和反作用力的关系
2.相互作用力与平衡力的比较
　　　(多选)用牛顿运动定律判断，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，所以人才能往前走B．不论站着不动，还是走动过程，人对地面的压力和地面对人的支持力，总是大小相等、方向相反C．人站在沼泽地下陷时，人对沼泽地的压力大于沼泽地对人的支持力D．以卵击石，石头完好而鸡蛋破了，但石头对鸡蛋的作用力仍等于鸡蛋对石头的作用力
[解析]　人走路时，地对脚的力与脚蹬地的力是作用力和反作用力，大小相等、方向相反，故A错误；不论站着不动，还是走动过程，人对地面的压力和地面对人的支持力是作用力和反作用力，总是大小相等、方向相反，故B正确；人站在沼泽地下陷时，人对沼泽地的压力与沼泽地对人的支持力是作用力和反作用力,总是大小相等、方向相反，故C错误；以卵击石，石头完好而鸡蛋破了，但石头对鸡蛋的作用力仍等于鸡蛋对石头的作用力,只是鸡蛋的承受能力弱些，故D正确。
【对点练5】　(2020·吉林长春四模)在班级清扫卫生的劳动中,某同学用水平方向的力推桌子，桌子没动，下列说法正确的是　(　　)A．桌子受到的重力和地面对桌子的支持力是一对相互作用力B．桌子对地面的压力和地面对桌子的支持力是一对平衡力C．同学推桌子的力与桌子受到的摩擦力是一对平衡力D．同学推桌子的力与同学受到的摩擦力是一对相互作用力
解析：桌子受到的重力与地面对桌子的支持力是一对平衡力，故A错误；桌子对地面的压力与地面对桌子的支持力是一对作用力和反作用力，故B错误；同学推桌子的力与桌子受到的摩擦力都作用在桌子上，桌子没动，说明推力与摩擦力大小相等，是一对平衡力，故C正确；同学推桌子的力受力物体是桌子，同学受到的摩擦力的施力物体是地面，所以这两个力不是一对相互作用力，故D错误。
【对点练6】　(2020·四川乐山模拟)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赢。若绳子质量不计，冰面可视为光滑，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
解析：甲对绳的拉力与绳对甲的拉力是作用力和反作用力，A错误；绳静止时，甲对绳的拉力与乙对绳的拉力是一对平衡力，B错误；若甲的质量比乙的质量大，则甲的加速度比乙的小，可知乙先到分界线，故甲能赢得“拔河”比赛的胜利，C正确；收绳速度的快慢并不能决定“拔河”比赛的输赢，D错误。
　　　(2020·海南海口模拟)建筑工人用如图所示的定滑轮装置运送建筑材料。一质量为70.0 kg的工人站在地面上，通过定滑轮将20.0 kg的建筑材料以0.500 m/s2的加速度拉升，忽略绳子和定滑轮的质量及定滑轮的摩擦，则工人对地面的压力大小为(g取10 m/s2)(　　)    A．510 N　　　B．490 N　　　C．890 N　　　D．910 N
[解析]　设绳子对建筑材料的拉力为F1，对建筑材料应用牛顿第二定律得F1－mg＝ma，F1＝m(g＋a)＝210 N，绳子对人的拉力F2＝F1＝210 N。人处于静止状态，则地面对人的支持力FN＝m0g－F2＝490 N，由牛顿第三定律知人对地面的压力FN′＝FN＝490 N，B正确。
【对点练7】　如图所示，用弹簧测力计悬挂一个重G＝10 N的金属块，使金属块一部分浸在台秤上的水杯中(水不会溢出)。若弹簧测力计的示数变为FT＝6 N，则台秤的示数与金属块没有浸入水前相比会(　　)   A．保持不变 B．增加10 NC．增加6 ND．增加4 N