內(nèi)容要求說明命題趨勢牛頓運動定律及其應用加速度大小不同的連接體問題的計算僅限于兩個物體的情況牛頓運動定律是高中物理的核心內(nèi)容之一，是動力學的基石，也是整個經(jīng)典力學的理論基礎(chǔ)，是歷年高考的必考內(nèi)容其考查的重點有：準確理解牛頓第一定律；熟練掌握牛頓第二定律及其應用，尤其是物體的受力分析方法；理解牛頓第三定律；理解和掌握運動和力的關(guān)系；理解超重和失重本章內(nèi)容的高考試題每年都有，選擇、填空、計算題型都有可能出現(xiàn)，本章內(nèi)容的命題形式傾向于應用型、綜合型和能力型，易與生產(chǎn)生活、軍事科技、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)等緊密聯(lián)系，還能以力、電綜合題的形式出現(xiàn)在方法上，重點考查運用隔離法和整體法來求解加速度相等的連接體問題，運用正交分解法處理受力較復雜的問題，運用圖象法處理力與運動的關(guān)系問題從能力角度來看，重點考查思維(抽象、形象、直覺思維)能力、分析和解決問題的能力.實驗三：加速度與物體質(zhì)量、物體受力的關(guān)系(實驗、探究)第第1講牛頓第一定律牛頓第三定律講牛頓第一定律牛頓第三定律 1. 理解牛頓第一定律的內(nèi)容和意義；知道什么是慣性及慣性的表現(xiàn)和決定因素 2. 理解牛頓第三定律的含義；知道一對作用力與一對平衡力的特點，能應用牛頓第三定律解決實際問題 1. 牛頓第一定律 (1) 內(nèi)容：一切物體總保持_狀態(tài)或_狀態(tài)，直到有外力迫使它改變這種狀態(tài)為止 (2) 意義：指出了力不是維持物體_的原因，而是產(chǎn)生_的原因；指出了一切物體都具有慣性 (3) 伽利略理想實驗是牛頓第一定律的基礎(chǔ)勻速直線運動勻速直線運動靜止靜止速度速度加速度加速度 2. 慣性：物體保持勻速直線運動狀態(tài)或靜止狀態(tài)的性質(zhì) (1) 慣性是物體的_屬性，與物體是否受力及運動狀態(tài)_ (2) 質(zhì)量是慣性大小的量度，質(zhì)量大的物體慣性_，質(zhì)量小的物體慣性_ (3) 當物體不受力或受力為零時，慣性表現(xiàn)為保持原來的運動狀態(tài)；當物體受力不為零時，慣性表現(xiàn)為改變物體運動狀態(tài)的難易程度固有固有無關(guān)無關(guān)大大小小 3. 牛頓第三定律 (1) 作用力和反作用力：兩個物體之間的作用總是_的，一個物體對另一個物體施加了力，另一個物體一定同時對這個物體_力是物體與物體間的相互作用，物體間相互作用的這一對力通常叫做作用力和反作用力 (2) 內(nèi)容：兩物體之間的作用力與反作用力總是大小_，方向_，作用在_ 4. 力學中的三個_物理量是：質(zhì)量、長度、時間，其國際單位制_單位是千克、米、秒相互相互施加了力施加了力相等相等相反相反同一條直線上同一條直線上基本基本 基本基本 1. 牛頓第一定律 (1) 牛頓第一定律是在可靠的實驗事實基礎(chǔ)上經(jīng)過科學的邏輯推理得出的結(jié)論 (2) 牛頓第一定律揭示了力和運動的關(guān)系力不是維持物體運動的原因，而是改變物體運動狀態(tài)的原因，即力是產(chǎn)生加速度的原因?qū)εｎD第一定律和慣性的理解對牛頓第一定律和慣性的理解 2. 慣性 (1) 物體的慣性與物體是否受力、怎樣受力無關(guān)，與物體是否運動、怎樣運動及所處的地理位置無關(guān)，只與物體的質(zhì)量有關(guān) (2) 物體在不受外力或所受的合外力為零時，慣性表現(xiàn)為使物體保持原來的運動狀態(tài)(靜止或勻速直線運動)；物體受到外力時，慣性表現(xiàn)為運動狀態(tài)改變的難易程度 (3) 慣性不是力，慣性與力是兩個截然不同的概念 典題演示1(多選)科學家關(guān)于物體運動的研究對樹立正確的自然觀具有重要作用下列說法符合歷史事實的是() A. 亞里士多德認為，必須有力作用在物體上，物體的運動狀態(tài)才會改變 B. 伽利略通過“理想實驗”得出結(jié)論：運動必具有一定的速度，如果它不受力，它將以這一速度永遠運動下去 C. 笛卡兒指出：如果運動中的物體沒有受到力的作用，它將繼續(xù)以同一速度沿同一直線運動，既不停下來也不偏離原來的方向 D. 牛頓認為，物體都具有保持原來勻速直線運動狀態(tài)或靜止狀態(tài)的性質(zhì)BCD 【解析】 亞里士多德認為，必須有力作用在物體上，物體才能運動，故A錯誤；伽利略通過“理想實驗”得出結(jié)論：力不是維持運動的原因，即運動必具有一定的速度，如果它不受力，它將以這一速度永遠運動下去，故B正確；笛卡兒指出，如果運動中的物體沒有受到力的作用，它將繼續(xù)以同一速度沿同一直線運動，既不停下來也不偏離原來的方向，符合歷史事實，故C正確；牛頓認為，物體都具有保持原來勻速直線運動狀態(tài)或靜止狀態(tài)的性質(zhì)，符合事實，故D正確 典題演示2(多選)在水平的路面上有一輛勻速行駛的小車，車上固定一盛滿水的碗現(xiàn)突然發(fā)現(xiàn)碗中的水灑出，水灑出的情況如圖所示，則關(guān)于小車在此種情況下的運動，下列說法中正確的是() A. 小車勻速向左運動 B. 小車可能突然向左加速 C. 小車可能突然向左減速 D. 小車可能突然向右減速BD 【解析】 原來水和小車相對靜止以共同速度運動，水突然向右灑出有兩種可能： 原來小車向左運動，突然加速，碗中水由于慣性保持原速度不變，故相對碗向右灑出 原來小車向右運動，突然減速，碗中水由于慣性保持原速度不變，相對于碗向右灑出，故B、D正確 作用力和反作用力的關(guān)系為：對牛頓第三定律的理解對牛頓第三定律的理解四同同大小在任何情況下，作用力和反作用力必定大小相等同直線作用力和反作用力一定在同一條直線上同性質(zhì)作用力和反作用力一定是同一性質(zhì)的力同存在作用力和反作用力總是同時產(chǎn)生，同時變化，同時消失三不同不同向作用力和反作用力的方向相反不同點作用力和反作用力作用在兩個物體上，力的作用點不同不同效果作用力和反作用力在兩個物體上的作用效果不同三無關(guān)與物體的種類無關(guān)與相互作用的兩物體的運動狀態(tài)無關(guān)與是否與另外的物體相互作用無關(guān) 在受力分析問題中，如果不便于分析物體所受的某些力，則可以通過其反作用力來求解，牛頓第三定律將起到非常重要的轉(zhuǎn)換研究對象的作用，使得我們分析問題的思路更靈活、更開闊例如求人從高處跳下落地瞬間對地面的平均作用力，可以通過求落地瞬間地面對人的平均作用力來實現(xiàn) 典題演示3(2017金陵中學)牛頓在總結(jié)C雷恩、J沃利斯和C惠更斯等人的研究結(jié)果后，提出了著名的牛頓第三定律，闡述了作用力和反作用力的關(guān)系，從而與牛頓第一定律和牛頓第二定律形成了完整的牛頓力學體系下列關(guān)于作用力和反作用力的說法中正確的是() A. 物體先對地面產(chǎn)生壓力，然后地面才對物體產(chǎn)生支持力 B. 物體對地面的壓力和地面對物體的支持力互相平衡 C. 人推車前進，人對車的作用力大于車對人的作用力 D. 物體在地面上滑行，不論物體的速度多大，物體對地面的摩擦力與地面對物體的摩擦力始終大小相等D 【解析】 由牛頓第三定律可知，作用力和反作用力同時產(chǎn)生，同時消失，A項錯；壓力和支持力作用在不同的兩個物體上，而平衡力是作用在同一物體上的，B項錯；作用力與反作用力等大反向，故人對車的作用力等于車對人的作用力，C項錯；物體對地面的摩擦力大小等于地面對物體的摩擦力，D項正確相互作用力與平衡力的比較相互作用力與平衡力的比較名稱比較內(nèi)容 作用力與反作用力一對平衡力不同點受力物體作用在兩個相互作用的物體上作用在同一物體上依賴關(guān)系同時產(chǎn)生，同時消失，相互依存，不可單獨存在無依賴關(guān)系，撤除一個，另一個可依然存在，只是不再平衡疊加性兩力作用效果不可抵消，不可疊加，不可求合力兩力作用效果可相互抵消，可疊加，可求合力，合力為零力的性質(zhì)一定是同性質(zhì)的力可以是同性質(zhì)的力，也可以不是同性質(zhì)的力相同點大小方向大小相等、方向相反、作用在同一條直線上D 【解析】 對M受力分析，它受到重力、L1的拉力、L2的拉力作用，因此，L1對M的拉力和L2對M的拉力并不是一對平衡力，A錯；作用力和反作用力作用在相互作用的兩個物體之間，而B選項中有三個物體：M、N、L2，B錯誤；平衡力必須作用在同一個物體上，L1對M的拉力和M對L1的拉力分別作用在M和L1上，顯然不是平衡力，C錯誤；D項中的一對力是作用力和反作用力，D正確 亞里士多德認為：力是維持物體運動的原因 理想斜面實驗說明：在水平面上運動的物體之所以會停下來，是因為受到摩擦阻力的緣故 伽利略理想斜面實驗非常重要，為牛頓第一定律提供了實驗依據(jù)對伽利略理想實驗的理解對伽利略理想實驗的理解 典題演示5伽利略設想了一個理想實驗： 減小第二個斜面的傾角，小球在這斜面上仍然要達到原來的高度 兩個對接的斜面，讓靜止的小球沿一個斜面滾下，小球?qū)L上另一個斜面 如果沒有摩擦，小球?qū)⑸仙皆瓉磲尫艜r的高度 繼續(xù)減小第二個斜面的傾角，最后使它成水平面，小球要沿水平面做持續(xù)的勻速運動 在上述的設想步驟中，有的屬于可靠的事實，有的則是理想化的推論下列對理想實驗各步驟順序的排列、關(guān)于事實和推論的分類以及實驗的目的的說法中，正確的是() A. 順序，是事實，說明物體的運動離不開力的作用 B. 順序，是事實，說明物體的運動不需要力來維持 C. 順序，是事實，說明在不考慮摩擦力時小球機械能守恒 D. 順序，是事實，說明小球?qū)⑦\動到與釋放時相同的高度B 【解析】 伽利略的理想實驗是以經(jīng)驗事實為基礎(chǔ)，設想實驗步驟和過程，運用分析推理得出結(jié)論的之所以稱為理想實驗，是因為實驗的結(jié)果是無法用實際的實驗進行驗證的但是，分析推理的過程是合乎邏輯的，是嚴密的，是對實際過程的科學的抽象，因此得出的結(jié)論是對客觀世界的真實反映本題實驗的四個步驟中，只有是事實，其余都是推理，實驗步驟的正確順序為，設計該理想實驗的目的在于說明物體的運動不需要力來維持，B正確A 【解析】 題目中給出斜面上鋪墊三種粗糙程度逐漸降低的材料，小球的位置逐漸升高，不難想象，當斜面絕對光滑時，小球在斜面上運動沒有能量損失，可以上升到與O點等高的位置，這是可以得到的直接結(jié)論，A正確，B、C、D盡管也正確，但不是本實驗得到的直接結(jié)論，故錯誤 2. (2017鹽城中學)對于一些實際生活中的現(xiàn)象，某同學試圖從慣性角度加以解釋，其中正確的是() A. 采用了大功率的發(fā)動機后，某些一級方程式賽車的速度甚至能超過某些老式螺旋槳飛機的速度，這表明：可以通過科學進步使小質(zhì)量的物體獲得大慣性 B. “強弩之末勢不能穿魯縞”，這表明強弩的慣性減小了 C. 貨運列車運行到不同的車站時，經(jīng)常要摘下或加掛一些車廂，這會改變它的慣性 D. 摩托車轉(zhuǎn)彎時，車手一方面要適當?shù)目刂扑俣?，另一方面要將身體稍微向里傾斜，這是為了通過調(diào)控人和車的慣性達到安全行駛的目的C 【解析】 慣性是物體的固有屬性，質(zhì)量是慣性大小的唯一量度，也就是說只要物體的質(zhì)量不變，其慣性大小不變，故A、B、D錯誤；貨運列車運行到不同的車站時，經(jīng)常要摘下或加掛一些車廂，改變了列車的質(zhì)量，從而改變它的慣性，選項C正確 3. 粗糙的水平地面上有一只木箱，現(xiàn)用一水平力拉木箱勻速前進，則() A. 拉力與地面對木箱的摩擦力是一對作用力與反作用力 B. 木箱對地面的壓力與地面對木箱的支持力是一對平衡力 C. 木箱對地面的壓力與地面對木箱的支持力是一對作用力與反作用力 D. 木箱對地面的壓力與木箱受到的重力是一對平衡力C 【解析】 拉力與地面對木箱的摩擦力作用在同一個物體上，是一對平衡力，所以A錯誤；木箱對地面的壓力與地面對木箱的支持力是一對作用力與反作用力，故B錯誤，C正確；木箱對地面的壓力與木箱受到的重力方向相同，作用在兩個物體上，不是一對平衡力，D錯誤 4. (2016運河中學)下列說法中正確的是() A. 運動越快的汽車不容易停下來，是因為汽車運動得越快，慣性越大 B. 作用力與反作用力一定是同種性質(zhì)的力 C. 伽利略的理想實驗是憑空想象出來的，是脫離實際的理論假設 D. 馬拉著車向前加速時，馬對車的拉力大于車對馬的拉力B 【解析】 物體的慣性大小只與物體的質(zhì)量有關(guān)，與物體的速度無關(guān)，選項A錯誤；作用力與反作用力一定是同種性質(zhì)的力，選項B正確；伽利略的理想實驗是建立在嚴格的推理的基礎(chǔ)上的，與實際的理論不脫離的，選項C錯誤；馬拉著車向前加速時，馬對車的拉力與車對馬的拉力是一對作用力與反作用力，故馬對車的拉力等于車對馬的拉力，選項D錯誤 5. (多選)(2017揚州中學)物理學史是物理科學的重要組成部分，下列有關(guān)物理學史的說法中正確的是() A. 亞里士多德在研究“落體運動”、“運動與力的關(guān)系”等問題中所犯的錯誤告訴我們，在科學研究中單純依靠“觀察”和“經(jīng)驗”往往是靠不住的 B. 伽利略在對自由落體運動的研究中將實驗和邏輯推理和諧地結(jié)合起來，豐富了人類的科學思維方式和科學研究方法 C. 笛卡爾通過“理想斜面實驗”推翻了“力是維持物體運動的原因”這個觀點 D. 牛頓站在巨人的肩膀上，通過自己的努力建立了“牛頓三大運動定律”，奠定了經(jīng)典物理學的基礎(chǔ)ABD 【解析】 亞里士多德通過生活現(xiàn)象和經(jīng)驗得出重的物體比輕的物體下落得快，選項A正確；伽利略通過斜面上的勻加速運動外推得出自由落體運動規(guī)律，選項B正確；伽利略應用“理想斜面實驗”推翻了亞里士多德“力是維持物體運動的原因”的觀點，故C錯誤；牛頓曾說“我之所以比別人看得遠，是因為我站在了巨人的肩膀上”，牛頓所指的巨人是伽利略、笛卡爾等人，故D正確 6. 將重均為G的兩個磁環(huán)A、B先后套在光滑的木支架上，并使兩磁環(huán)相對面的極性相同，此時可以看到上方的磁環(huán)A“懸浮”在空中，如圖所示設磁環(huán)B對木支架底座的壓力為F1；B對A的排斥力為F2.關(guān)于這些力的大小關(guān)系中正確的是() A. F12G，F(xiàn)2G B. F12G，F(xiàn)2G C. F12G，F(xiàn)2G D. F12G，F(xiàn)2GB 【解析】 對于磁環(huán)A，受到重力G和磁環(huán)B對磁環(huán)A的排斥力F2，根據(jù)平衡條件可知，F(xiàn)2G；對于磁環(huán)B，受到重力G、磁環(huán)A對磁環(huán)B的排斥力F2及木支架底座對磁環(huán)B的支持力F1的作用，根據(jù)平衡條件得F1F2G，根據(jù)作用力與反作用力關(guān)系知F1F2G，則有F12G，選項B正確