2025届高考物理一轮总复习第3单元牛顿运动定律第6讲牛顿运动定律的理解课件新人教版

这是一份2025届高考物理一轮总复习第3单元牛顿运动定律第6讲牛顿运动定律的理解课件新人教版，共27页。PPT课件主要包含了落实基础主干，突破命题视角，考点一牛顿第一定律，考点二牛顿第二定律等内容，欢迎下载使用。
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,因此牛顿第一定律又叫惯性定律;②揭示了运动与力的关系:力不是维持物体运动状态的原因,而是改变物体运动状态的原因,即力是产生加速度的原因。
2.惯性(1)定义:物体具有的保持原来匀速直线运动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,质量大的物体惯性大,质量小的物体惯性小。(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　力学单位制1.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正比,跟它的质量成反比,加速度的方向跟作用力的方向相同。(2)表达式:F=ma。(3)适用范围①牛顿第二定律只适用于惯性参考系,即相对于地面静止或匀速直线运动的参考系。②牛顿第二定律只适用于宏观物体(相对于分子、原子等)、低速运动(远小于光速)的情况。
2.力学单位制(1)单位制:基本单位和导出单位一起组成了单位制。(2)基本单位:基本量的单位。国际单位制中基本量共七个,其中力学有三个,是长度、质量、时间,单位分别是米、千克、秒。(3)导出单位:由基本量根据物理关系推导出来的其他物理量的单位。
[练一练]1.判断下列说法对错(1)物体不受外力时一定处于静止状态。(　　)(2)环绕地球运动的宇宙飞船处于完全失重状态,没有惯性。(　　)(3)物体所受的合外力减小,加速度一定减小,而速度不一定减小。(　　)(4)物理公式不仅确定了物理量之间的数量关系,同时也确定了物理量间的单位关系。(　　)
2.(多选)(教材必修第一册第87页习题改编)下列对牛顿第一定律和惯性的分析正确的是(　　)A.飞机投弹时,如果当目标在飞机的正下方时投下炸弹,则能击中目标B.地球自西向东自转,人向上跳起来后,还会落到原地C.安全带的作用是防止汽车刹车时人由于具有惯性仍向前运动而发生危险D.向上抛出的物体,在空中向上运动时,肯定受到了向上的作用力
解析 飞机投下的炸弹由于惯性做平抛运动,所以目标在正下方时投弹不能击中,A错误;地球自西向东转,人向上跳起后,由于惯性人也跟地球一起自西向东运动,故人仍落到原地,B正确;紧急刹车时,汽车停止运动,人由于惯性仍向前运动,容易撞伤,所以系上安全带对人起到保护作用,C正确;向上抛出的物体,由于惯性,在空中继续向上运动,而不是受到向上的作用力,D错误。
典例1　(2023浙江嘉兴期中)列车减速驶入火车站,最后停在站台上。下列说法正确的是(　　)A.列车的惯性越来越小B.列车的惯性越来越大C.列车的惯性一直不变D.列车的惯性先变大后变小
解析 列车的惯性与质量有关,与列车的运动状态无关,列车的质量不变,所以列车的惯性一直不变。故选C。
总结提升惯性与物体是否受力、受力怎样无关,与物体是否运动、怎样运动无关,与物体所处的地理位置无关,一切有质量的物体都有惯性。运动状态的变化与惯性有关,而质量是惯性的唯一标准。
典例2　如图所示,利用两个对接的斜面,左侧斜面固定,让小球从固定斜面某一高度由静止开始向下运动,又沿右侧斜面上升。伽利略要得到“没有摩擦,小球将到达原来的高度”的结论,需要的证据是(　　)
A.小球在左侧斜面上,运动越来越快B.右侧斜面的倾角越小,小球运动的距离越长C.若“没有摩擦,小球将到达原来的高度”这是不可能实现的D.小球所受摩擦越小,在右侧斜面上,越接近原来的高度
解析 小球在右侧斜面上,受重力和摩擦力作用而做匀减速直线运动,小球所受摩擦越小,在右侧斜面上,越接近原来的高度,则假设没有摩擦,小球将到达原来的高度,故选D。
1.牛顿第二定律的理解
2.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。
典例　昆虫沫蝉跳跃的高度可达0.7 m,而其身体长度仅有几毫米,跳跃能力远远超过了人们先前所认为的昆虫界的“跳高冠军”——跳蚤。已知沫蝉起跳时,平均加速度可达3.8 km/s2,则沫蝉起跳时对地面的平均压力大小与其受到的重力大小的比约为(　　)A.3.8∶1B.38∶1C.380∶1D.3 800∶1
解析 沫蝉起跳时,由牛顿第二定律得FN-mg=ma,解得地面对沫蝉的支持力大小FN=381mg,由牛顿第三定律可知,它对地面的压力大小FN'=FN=381mg,则FN'∶G=381∶1,则平均压力大小与其受到的重力大小的比约为380∶1。故选C。
变式练(2023浙江台州模拟)大雪过后,汽车表面会有积雪覆盖,若在汽车前挡风玻璃上方有一片积雪,质量m=2 kg,前挡风玻璃视为倾角α=37°的斜坡,积雪融化前玻璃对积雪有附着力,融化后由于水膜的产生,会使得积雪和玻璃间的动摩擦因数变为μ=0.25。在安全驾驶模拟测试中,一辆汽车在平直的公路上做匀加速运动,某时刻积雪开始融化,为使积雪不下滑,该时刻汽车的加速度至少应为(已知sin 37°=0.6,cs 37°=0.8,g取10 m/s2)(　　) m/s2 m/s2 m/s2
解析 为使积雪不下滑,临界情况摩擦力沿前挡风玻璃向上且为最大静摩擦力,受力分析建立坐标轴,将a分解为x轴和y轴方向,如图所示
可得ax=acs 37°,ay=asin 37°,x轴上,有mgsin 37°-Ff=max,y轴上,有FN-mgcs 37°=may,又Ff=μFN,联立,可得a=4.21 m/s2,故选B。
考点三　瞬时类应用问题
加速度与合外力具有瞬时对应关系,二者总是同时产生、同时变化、同时消失,具体可简化为以下两种模型:
典例　(2023浙江诸暨一模)如图所示,两根相同轻弹簧和底盘组成弹射装置,弹簧劲度系数为k,底盘的质量不计。质量为m的物块置于底盘上,把底盘往下拉,当弹簧与竖直方向夹角θ=60°时释放,已知释放瞬间物块加速度的大小为3g,则每根弹簧的伸长量为(　　)
解析 设每根弹簧的伸长量为x,则根据题意,由牛顿第二定律有2kxcs θ-mg=ma,解得x= ,故选C。
变式练 将两个钩码A、B与弹簧相连,并通过一细线与钩码C相连,三钩码质量相同,系统静止,如图所示。现烧断B、C之间的细线,钩码开始运动,并用高速摄影机记录。经过一段较短时间,测得C与起始位置的距离为0.96 dm,此时A、B仍处于加速上升阶段,则A、B与起始位置的距离x的取值合理的是(　　)