江苏专用2019版高考物理大一轮复习第3单元牛顿运动定律学案.doc

1、【 精品教育资源文库 】 第三单元 牛顿运动定律 高考热点统计 要求 2014年 2015年 2016年 2017年 高考基础要求 及冷点统计 牛顿运动定律及其应用 17、24 17、24 20、25 20、25 18 16 20、24 25 24 25 超重和失重( ) 高考对于牛顿第一、第三定律的考查属于基本要求 ,一般不单独出题 .超重与失重属于高考冷点 ,通常结合图像、圆周运动等知识综合考查 . 实验 :验证牛顿运动定律 22 22 考情分析 1.牛顿运动定律是经典物理学最基本、最重要的规律 ,高考着重考查的知识点有 :牛顿运动定律的理解 ,用牛顿运动定律分析物理过程 ,结合牛顿运动

2、定律与运动规律综合考查运动问题 (含图像问题 ),尤其是单体多过程问题在近几年高考中出现频率很高 . 2.高考对本单元基础知识的考查 (选择题 )一般涉及物理思想方法、受力分析、牛顿运动定律等 ,如理想斜面实验、牛顿第一定律、运动和力的关系、超重与失重问题 ;综合考查 (计算题 )则涉及牛顿运动定律与运动规律结合问题 ,如运用整体法和隔离法处理连接体问题、多物体运动和多过程运动问题、将实际问题 理想化和模型化等 .“探究加速度与力、质量的关系”实验的考查是近几年高考命题的重点和热点 . 第 6讲 牛顿运动定律的理解 一、牛顿第一定律 1.内容 :一切物体总保持 运动状态或静止状态 ,除非作用在

3、它上面的力迫使它改变这种状态 . 2.惯性 (1)定义 :一切物体都有保持原来 运动状态或静止状态的性质 . (2)量度 : 是物体惯性大小的唯一量度 , 大的物体惯性大 , 小的物体惯性小 . 二、牛顿第二定律 1.内容 :物体的加速度的大小跟它受到的 成正比、跟它的质量成反比 ,加 速度的方向跟作用力的方向 . 2.公式 : . 3.适用范围 (1)只适用于 参考系 (相对地面静止或匀速直线运动的参考系 ). (2)只适用于 物体 (相对于分子、原子 )、低速运动 (远小于光速 )的情况 . 三、牛顿第三定律 1.内容 :两个物体之间的作用力和反作用力总是大小 ,方向 ,作用在同一条直线上

4、 . 2.表达式 :F 甲对乙 =-F 乙对甲 ,负号表示 . 四、国际单位制 力学中的基本量是质量、 、长度 ,对应的基本单位分别是 、 、 . 【思 维辨析】 (1)牛顿第一定律是实验定律 . ( ) (2)牛顿第一定律指出 ,当物体受到的合外力为零时 ,物体将处于静止状态 . ( ) (3)物体运动必须有力的作用 ,没有力的作用 ,物体将静止 . ( ) (4)力的单位是牛顿 ,1 N=1 kg m/s2.( ) (5)外力 (不为零 )作用于静止物体的瞬间 ,物体立刻获得加速度 . ( ) 【 精品教育资源文库 】 (6)惯性是物体抵抗运动状态变化的性质 . ( ) (7)作用力与反

5、作用力的效果相互抵消 . ( ) (8)作用力与反作用力的关系不随运动状态的变化而变化 . ( ) 考点一 牛顿第一定律 (1)牛 顿第一定律是在可靠的实验事实 (如伽利略斜面实验 )基础上采用科学的逻辑推理得出的结论 ,物体不受外力是牛顿第一定律的理想条件 ,所以 ,牛顿第一定律不是实验定律 . (2)惯性是物体保持原来运动状态的性质 ,与物体是否受力、是否运动及所处的位置无关 ,物体的惯性只与其质量有关 ,物体的质量越大其惯性越大 ;牛顿第一定律揭示了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 . 1 (多选 )如图 6-1所示 ,高为 h的车厢在平直轨道上匀减速向右行驶

6、,加速度大小为 a,车厢顶部 A点有油滴滴落在 车厢地板上 ,车厢地板 O 点位于 A点的正下方 ,重力加速度为 g,则油滴 ( ) 图 6-1 A.落在 O点的左侧 B.落在 O点的右侧 C.落点与 O点距离为 a D.落点与 O点距离为 式题 2017浙江台州模拟 伽利略创造的把实验、假设和逻辑推理相结合的科学方法 ,有力地促进了人类科学认识的发展 .利用如图 6-2 所示的装置做如下实验 :小球从左侧斜面上的 O点由静止释放后沿斜面向下运动 ,并沿右侧斜面上升 .斜面上先后铺垫三种粗糙程度逐渐降低的材料时 ,小球沿右侧斜面上升到的最高位置依次为1、 2、 3.根据三次实验结果的 对比 ,

7、可以得到的最直接的结论是 ( ) 图 6-2 A.如果斜面光滑 ,小球将上升到与 O点等高的位置 B.如果小球不受力 ,它将一直保持匀速运动或静止状态 C.如果小球受到力的作用 ,它的运动状态将发生改变 D.小球受到的力一定时 ,质量越大 ,它的加速度越小 要点总结 (1)对牛顿第一定律的理解包含两方面 :其一 ,定义了“惯性”和“力” ;其二 ,指出了“惯性”和“力”对运动的影响 . (2)惯性不是力 ,惯性和力是两个截然不同的概念 .物体受到外力时 ,惯性表现为运动状态改变的难易程度 ,惯性越大 ,物体运动状态越难以改 变 .但要判断物体下一时刻的运动状态 ,必须掌握物体的受力情况和初始状

8、态 . 考点二 牛顿第二定律 对牛顿第二定律的理解 矢量性 公式 F=ma是矢量式 ,任一时刻 ,F与 a总同向 瞬时性 a与 F对应同一时刻 ,即 a为某时刻的加速度时 ,F为该时刻物体所受的合外力 因果性 F是产生加速度 a的原因 ,加速度 a是 F作用的结果 同一性 (1)加速度 a是相对同一个惯性参考系的 (一般指地面 );(2)F=ma中 ,F、 m、 a对应同一个物体或同一个系统 ;(3)F=ma中 ,各量统一使用国际单位 独立性 (1)作用于物体上的每一个力 各自产生的加速度都满足F=ma;(2)物体的实际加速度等于每个力产生的加速度【 精品教育资源文库 】 的矢量和 ;(3)

9、力和加速度在各个方向上的分量也满足F=ma,即 Fx=max,Fy=may 2 2017浙江海盐高级中学模拟 用一水平力 F 拉静止在水平面上的物体 ,在 F 从零开始逐渐增大的过程中 ,加速度 a随外力 F变化的图像如图 6-3所示 ,g取 10 m/s2,水平面各处粗糙程度相同 ,则由此不能计算出( ) 图 6-3 A.物体与水平面间的滑动摩擦力 B.物体与水平面间的动摩擦因数 C.外力 F为 12 N时物体的速度 D.物 体的质量 式题 1 如图 6-4所示 ,在质量为 m的物体上加一个竖直向上的拉力 F,使物体以加速度 a竖直向上做匀加速运动 ,若不计阻力 ,下面说法正确的是 ( )

10、图 6-4 A.若拉力改为 2F,物体加速度为 2a B.若质量改为 ,物体加速度为 2a C.若质量改为 2m,物体加速度为 D.若质量改为 ,拉力改为 ,物体加速度不变 式题 2 如图 6-5所示 ,物体 P以一定的初速度 v沿光滑水平面向右运动 ,与一个右端固定的轻质弹簧相撞 ,并被弹簧反向弹回 ,若弹簧在被压缩过程中始终遵循胡克定律 ,那么在 P与弹簧发生相互作用的整 个过程中( ) 图 6-5 A.P的加速度大小不断变化 ,方向也不断变化 B.P的加速度大小不断变化 ,但方向只改变一次 C.P的加速度大小不断改变 ,当加速度最大时 ,速度最小 D.有一段过程 ,P的加速度逐渐增大 ,

11、速度也逐渐增大 式题 3 2017山东大学附中检测 如图 6-6所示 ,A、 B两小球分别连在轻线两端 ,B球另一端与弹簧相连 ,弹簧固定在倾角为 30 的光滑斜面顶端 .A、 B两小球的质量分别为 mA、 mB,重力加速度为 g,若不计弹簧质量 ,在线被剪断瞬间 ,A、 B两球的加速度大小分别为 ( ) 【 精品教育资源文库 】 图 6-6 A.都等于 B. 和 0 C. D. 式题 4 为了节省能量 ,某商场安装了如图 6-7所示的智能化电动扶梯 ,扶梯与水平面的夹角为 . 无人乘行时 ,扶梯运行得很慢 ;当有人站上扶梯时 ,先以加速度 a匀加速运转 ,再以速度 v匀速运转 .一质量为

12、m的顾客乘扶梯上楼 ,恰好经历了这两个过程 ,那么下列说法中正确的是 (重力加速度为 g) ( ) 图 6-7 A.顾客始终受到三个力的作用 B.扶梯对顾客的支持力始终等于 mg C.加速阶段扶梯对顾客的摩擦力大小为 macos ,方向水平向右 D.顾客对扶梯作用力的方向先沿扶梯向 上 ,再竖直向下 要点总结 (1)作用在物体上的每一个力都将独立地产生各自的加速度 ,合外力产生的加速度是这些加速度的矢量和 ; (2)关于牛顿第二定律的瞬时性 ,主要考查轻绳和轻弹簧中力的突变对比 ; (3)牛顿第一定律和牛顿第二定律是相互独立的 ,牛顿第一定律是在物体不受外力的理想情况下经过科学抽象、归纳推理而

13、总结出来的 ,而牛顿第二定律是一条实验定律 ,牛顿第二定律的意义在于力是如何改变物体运动状态的 . 考点三 牛顿第三定律 对相互作用力的理解 (与平衡力对比 ) 比较 相互作用力 平衡力 方向 方向相反、 作用在同一条直线上 方向相反、作用在同一条直线上 大小 大小相等 大小相等 受力物体 两个相互作用的物体上 同一物体上 力的性质 一定是同性质的力 性质不一定相同 同时性 一定同时产生、同时消失 不一定同时产生、同时消失 叠加性 两力作用效果不可求合力 两力作用效果可以求合力 3 沼泽地的下面蕴藏着丰富的泥炭 ,泥炭是沼泽地积累的植物残体 ,它的纤维状和海绵状的物理结构导致人在其上面行走时容

14、易下陷 (设在下陷过程中 ,泥炭对人的阻力不计 ).如果整个下陷的过程是先加速再减速最后匀 速运动 ,那么 ,下列说法中正确的是 ( ) A.在加速向下运动时 ,人对沼泽地的压力大于人的重力 B.在减速向下运动时 ,人对沼泽地的压力小于人的重力 C.在整个运动过程中 ,人对沼泽地的压力是先大于后等于沼泽地对人的支持力 【 精品教育资源文库 】 D.在整个运动过程中 ,人对沼泽地的压力大小总是等于沼泽地对人的支持力大小 式题 2017浙江新昌中学模拟 如图 6-8所示 ,用水平外力 F将木块压在竖直墙面上使其保持静止状态 ,下列说法正确的是 ( ) 图 6-8 A.木块所受重力与墙对木块的静摩擦力是一对平衡力 B.木块所受重力与墙 对木块的静摩擦力是一对作用力与反作用力 C.木块对墙的压力与水平力 F是平衡力 D.水平力 F与墙对木块的支持力是一对作用力和反作用力 要点总结 区分一对相互作用力与一对平衡力是牛顿第三定律问题的重点 ,平衡力是同一物体受到的一对力 ,其作用效果可以抵消 ,相互作用力是两个不同物体受到的一对力 ,二力分别作用在不同物体上 ,其作用效果不能抵消 ;牛