第三章牛顿运动定律6Word格式.docx

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的观点，推翻了亚里士多德的¡

力是维持物体运动的原因¡

的错误观点。

（2）英国科学家牛顿在《自然哲学的数学原理》著作中提出了¡

牛顿第一、第二、第三定律¡

。

要点一　牛顿第一定律的理解

1．对牛顿第一定律的理解

（1）提出惯性的概念：

牛顿第一定律指出一切物体都具有惯性，惯性是物体的一种固有属性。

（2）揭示力的本质：

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。

2．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，惯性表现为抗拒运动状态改变的能力。

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。

3．与牛顿第二定律的对比

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。

[多角练通]

1．关于牛顿第一定律的说法中，正确的是（　　）

A．由牛顿第一定律可知，物体在任何情况下始终处于静止状态或匀速直线运动状态

B．牛顿第一定律只是反映惯性大小的，因此也叫惯性定律

C．牛顿第一定律反映了物体不受外力作用时的运动规律，因此，物体在不受力时才有惯性

D．牛顿第一定律既揭示了物体保持原有运动状态的原因，又揭示了运动状态改变的原因

解析：

选D　根据牛顿第一定律，物体在任何时候都有惯性，故选项C错；

不受力时惯性表现为使物体保持静止状态或匀速直线运动状态，故选项A错；

牛顿第一定律还揭示了力与运动的关系，即力是改变物体运动状态的原因，所以选项D正确；

牛顿第一定律并不能反映物体惯性的大小，故选项B错。

2．（多选）在水平的路面上有一辆匀速行驶的小车，车上固定一盛满水的碗。

现突然发现碗中的水洒出，水洒出的情况如图311所示，则关于小车在此种情况下的运动，下列叙述正确的是（　　）

图311

A．小车匀速向左运动　　　B．小车可能突然向左加速

C．小车可能突然向左减速D．小车可能突然向右减速

选BD　原来水和小车相对静止以共同速度运动，水突然向右洒出有两种可能：

①原来小车向左运动，突然加速，碗中水由于惯性保持原速度不变，故相对碗向右洒出。

②原来小车向右运动，突然减速，碗中水由于惯性保持原速度不变，相对于碗向右洒出，故B、D正确。

3．伽利略对¡

自由落体运动¡

和¡

运动和力的关系¡

的研究，开创了科学实验和逻辑推理相结合的重要科学研究方法。

图312（a）、（b）分别表示这两项研究中实验和逻辑推理的过程，对这两项研究，下列说法正确的是（　　）

图312

A．图（a）通过对自由落体运动的研究，合理外推得出小球在斜面上做匀变速运动

B．图（a）中先在倾角较小的斜面上进行实验，可¡

冲淡¡

重力，使时间测量更容易

C．图（b）中完全没有摩擦阻力的斜面是实际存在的，实验可实际完成

D．图（b）的实验为¡

，通过逻辑推理得出物体的运动需要力来维持

选B　伽利略设想物体下落的速度与时间成正比，因为当时无法测量物体的瞬时速度，所以伽利略通过数学推导证明如果速度与时间成正比，那么位移与时间的平方成正比；

由于当时用滴水法计时，无法记录自由落体的较短时间，伽利略设计了让铜球沿阻力很小的斜面滚下，来¡

重力的作用效果，而小球在斜面上运动的加速度要比它竖直下落的加速度小得多，所用时间长得多，所以容易测量。

伽利略做了上百次实验，并通过抽象思维在实验结果上做了合理外推。

故A错误，B正确。

完全没有摩擦阻力的斜面是实际不存在的，故C错误。

伽利略用抽象思维、数学推导和科学实验相结合的方法得到物体的运动不需要力来维持，故D错误。

要点二　牛顿第三定律的理解

1．作用力与反作用力的¡

六同、三异、二无关¡

（1）六同

（2）三异

（3）二无关

2．作用力、反作用力与一对平衡力的比较

作用力和反作用力

一对平衡力

不同点

作用在两个物体上

作用在同一物体上

力的性质一定相同

对力的性质无要求

作用效果不可抵消

作用效果相互抵消

相同点

大小相等、方向相反，作用在同一直线上

1．某人用绳子将一桶水从井内向上提的过程中，不计绳子的重力，以下说法正确的是（　　）

A．只有在桶匀速上升的过程中，绳子对桶的拉力才等于桶对绳子的拉力

B．不管桶匀速上升还是加速上升，绳子对桶的拉力都等于桶对绳子的拉力

C．不管桶匀速上升还是加速上升，绳子对桶的拉力都大于桶的重力

D．只要桶能上升，人对绳子的拉力就大于桶对绳子的拉力

选B　绳子对桶的拉力和桶对绳子的拉力是一对作用力与反作用力，不管桶匀速上升还是加速上升，大小都相等，A项错、B项对；

当桶匀速上升时，绳子对桶的拉力和桶的重力才是一对平衡力，若桶加速上升，绳子对桶的拉力才大于桶的重力，C项错；

因为不计绳子的重力，人对绳子的拉力总等于桶对绳子的拉力，D项错。

2．两人的拔河比赛正在进行中，两人均保持恒定拉力且不松手，而脚下开始移动。

下列说法正确的是（　　）

A．两人对绳的拉力大小相等，方向相反，是一对作用力和反作用力

B．两人对绳的拉力是一对平衡力

C．拔河的胜利取决于谁的力量大

D．拔河的胜利取决于地面对人的摩擦力大小

选D　人拉绳的力与绳拉人的力才是一对作用力与反作用力，大小相等，故A错误；

两人对绳的拉力不一定是一对平衡力，要根据绳子所处于的运动状态，故B错误；

拔河的胜利取决于地面对人的摩擦力大小，对人及绳子为一整体进行研究，水平方向的外力就是地面分别对两人的摩擦力，整体从静止到运动起来产生了加速度，故D正确，C错误。

要点三　应用牛顿第三定律转换研究对象

如果不能直接求解物体受到的某个力时，可先求它的反作用力，如求压力时可先求支持力。

在许多问题中，摩擦力的求解亦是如此。

可见利用牛顿第三定律转换研究对象，可以使我们对问题的分析思路更灵活、更宽阔。

[典例]　（2018·

海口模拟）建筑工人用如图313所示的定滑轮装置运送建筑材料。

质量为70.0kg的工人站在地面上，通过定滑轮将20.0kg的建筑材料以0.500m/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10m/s2）（　　）

图313

A．510N　　　　　　　　B．490N

C．890ND．910N

[思路点拨]

（1）明确物体间的相互作用：

（2）转换研究对象：

①求地面所受压力时，由于地面无其他信息，因此转换到求人受地面的支持力。

②求绳对人的拉力时，人的受力情况复杂，因此转换到求建材所受绳的拉力。

（3）根据牛顿第三定律，转换研究对象后所求的力与待求力是¡

等大¡

的，因此问题得以巧妙地求出。

[解析]　设绳子对物体的拉力为F1，F1－mg＝ma

F1＝m（g＋a）＝210N

绳子对人的拉力F2＝F1＝210N

人处于静止，则地面对人的支持力

FN＝Mg－F2＝490N，

由牛顿第三定律知：

人对地面的压力

FN¡

ä

＝FN＝490N

故B项正确。

[答案]　B

[针对训练]

1．如图314所示，质量为m的木块在质量为M的长木板上水平向右加速滑行，长木板与地面间的动摩擦因数为μ1，木块与长木板间的动摩擦因数为μ2，若长木板仍处于静止状态，则长木板对地面摩擦力大小一定为（　　）

图314

A．μ1（m＋M）gB．μ2mg

C．μ1mgD．μ1mg＋μ2Mg

选B　木块m在M上向右滑行过程中，受到M对m水平向左的滑动摩擦力，由牛顿第三定律可知，m对M有水平向右的滑动摩擦力，大小为μ2mg，由于M处于静止状态，水平方向合力为零，故地面对M的静摩擦力方向水平向左，大小为μ2mg，由牛顿第三定律可知，长木板对地面的摩擦力大小为μ2mg，故B正确。

2．一个箱子放在水平地面上，箱内有一固定的竖直杆，在杆上套着一个环，箱与杆的质量为M，环的质量为m，如图315所示。

已知环沿杆匀加速下滑时，环与杆间的摩擦力大小为Ff，则此时箱对地面的压力大小为（　　）

图315

A．Mg＋FfB．Mg－Ff

C．Mg＋mgD．Mg－mg

选A　环在竖直方向上受重力及箱子的杆给它的竖直向上的摩擦力Ff，受力情况如图甲所示，根据牛顿第三定律，环应给杆一个竖直向下的摩擦力Ff¡

，故箱子竖直方向上受重力Mg、地面对它的支持力FN及环给它的摩擦力Ff¡

，受力情况如图乙所示，由于箱子处于平衡状态，可得FN＝Ff¡

＋Mg＝Ff＋Mg。

根据牛顿第三定律，箱子对地面的压力大小等于地面对箱子的支持力，即FN¡

＝Mg＋Ff，故选项A正确。

惯性的¡

相对性¡

（一）空气中的铁球和乒乓球

1．如图316所示，一只容器固定在一个小车上，在容器中分别悬挂一只铁球和一只乒乓球，容器中铁球和乒乓球都处于静止状态，当容器随小车突然向右运动时，两球的运动情况是（以小车为参考系）（　　）

图316

A．铁球向左，乒乓球向右　　B．铁球向右，乒乓球向左

C．铁球和乒乓球都向左D．铁球和乒乓球都向右

选C　由于惯性，当容器随小车突然向右运动时，铁球和乒乓球都相对容器向左偏，C正确。

（二）水中的铁球和乒乓球

2．如图317所示，一只盛水的容器固定在一个小车上，在容器中分别悬挂和拴住一只铁球和一只乒乓球。

容器中的水和铁球、乒乓球都处于静止状态。

当容器随小车突然向右运动时，两球的运动状况是（以小车为参考系）（　　）

图317

A．铁球向左，乒乓球向右B．铁球向右，乒乓球向左

选A　因为小车突然向右运动，铁球和乒乓球都有向右运动的趋势，但由于与同体积的¡

水球¡

相比，铁球质量大、惯性大，铁球的运动状态难改变，即速度变化慢，而同体积的水球的运动状态容易改变，即速度变化快，而且水和车一起加速运动，所以小车加速运动时，铁球相对小车向左运动。

同理，由于乒乓球与同体积的¡

相比，质量小，惯性小，乒乓球相对小车向右运动。

[反思领悟]

（1）质量是物体惯性大小的唯一量度，物体的质量越大，惯性越大，状态越难改变。

（2）悬挂在空气中的铁球和乒乓球的惯性都比对应的¡

空气球¡

的惯性大，但悬挂在水中的乒乓球的惯性还不如对应的¡

的惯性大。

对点训练：

对力与运动关系的理解

1．（2018·

揭阳模拟）在物理学史上，正确认识运动和力的关系且推翻¡

这个观点的物理学家及建立惯性定律的物理学家分别是（　　）

A．亚里士多德、伽利略　　B．伽利略、牛顿

C．伽利略、爱因斯坦D．亚里士多德、牛顿

选B　伽利略通过斜面实验正确认识了运动和力的关系，从而推翻了亚里士多德¡

的错误观点；

牛顿在归纳总结伽利略、笛卡儿等科学家的结论基础上得出了牛顿第一定律，即惯性定律，故选项B正确。

2．下列对运动的认识不正确的是（　　）

A．亚里士多德认为物体的自然状态是静止的，只有当它受到力的作用才会运动

B．伽利略认为力不是维持物体运动的原因

C．牛顿认为力的真正效果总