1、第6讲 牛顿运动定律的理解,一 牛顿第一定律,二 牛顿第二定律,三 牛顿第三定律,四 单位制,教材研读,突破一 对牛顿第一定律的理解,突破二 对牛顿第三定律的理解,突破三 对牛顿第二定律的理解,重难突破,3.惯性: 物体保持原来运动状态 的性质叫惯性, 质量 是物体 惯性大小的唯一量度。 二、牛顿第二定律,1.内容:物体加速度的大小跟它受到的合外力成 正比 ,跟它的质量 成 反比 ,加速度的方向跟合外力的方向 相同 。 2.表达式: F合=ma 。,三、牛顿第三定律,1.作用力和反作用力 两个物体之间的作用总是 相互 的,一个物体对另一个物体施加了 力,另一个物体一定同时对这一个物体也施加了力
2、。 2.内容 两个物体之间的作用力和反作用力总是大小 相等 ,方向 相反 ,作用在 同一直线上 。,四、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.在国际单位制中,力学的基本物理量是长度、时间、质量;基本单位为 m(米) 、 s(秒) 、 kg(千克) 。,1.判断下列说法的正误: (1)速度大的物体惯性大,静止的物体惯性小。 ( ) (2)物体的运动不需要力来维持。 ( ) (3)合外力越大的物体,加速度一定越大。 ( ) (4)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。( ) (5)作用力与反作用力的作用效果可以抵消。 ( ),(6)人走在松软土地上下陷时,
3、人对地面的压力大于地面对人的支持 力。 ( ) (7)物体做自由落体运动时处于完全失重状态,所以做自由落体运动的 物体不受重力作用。 ( ),2.下列对牛顿第一定律和惯性的分析正确的是 ( C ) A.沿水平方向匀速飞行的飞机投弹时,如果当目标在飞机的正下方时投 下炸弹,能击中目标 B.地球自西向东自转,你向上跳起来后,不会落到原地 C.摩托车做飞跃障碍物的表演时为了减少向前翻车的危险,应该后轮先 着地 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,3.牛顿第二定律的表达式可以写成m= ,对某个物体来说,它的质量m ( B ) A.跟合外力F成正比 B.跟合外力F与加速度a都无
4、关 C.跟它的加速度a成反比 D.跟合外力F成反比,跟它的加速度a成正比,4.关于作用力与反作用力,下列说法中正确的是 ( C ) A.物体相互作用时,先有作用力而后才有反作用力 B.作用力与反作用力大小相等、方向相反,作用在同一条直线上,因此 它们的合力为零 C.弹力的反作用力一定是弹力 D.马能将车拉动,是因为马拉车的力大于车拉马的力,3.理想化状态 牛顿第一定律描述的是物体不受外力的状态,而物体不受外力的情形是 不存在的。在实际情况中,如果物体所受的合外力等于零,与物体不受 外力的表现是相同的。 4.与牛顿第二定律的关系 牛顿第一定律和牛顿第二定律是相互独立的。力是如何改变物体运动 状态
5、的问题由牛顿第二定律来回答。,典例1 对牛顿第一定律的理解,下列说法中正确的是 ( D ) A.物体保持静止状态,它所受合外力可能不为零 B.物体所受合外力为零时,它一定处于静止状态 C.物体处于匀速直线运动状态时,它所受的合外力可能是零,也可能不 是零 D.物体所受合外力为零时,它可能做匀速直线运动,也可能是静止,解析 物体保持静止,则它受到的合外力一定为零,故A错误;合外力为 零时,物体可能处于静止或匀速直线运动状态,故B错误,D正确;物体处 于匀速直线运动状态时,它所受的合外力一定为零,故C错误。,反思总结 牛顿第一定律的应用技巧 (1)应用牛顿第一定律分析实际问题时,要把生活感受和理论
6、问题联系 起来深刻认识力和运动的关系,正确理解力不是维持物体运动状态的原 因,克服生活中一些错误的直观印象,建立正确的思维习惯。 (2)如果物体的运动状态发生改变,则物体必然受到不为零的合外力作 用。因此,判断物体的运动状态是否改变,以及如何改变,应分析物体的 受力情况。,1-1 如图所示,舱外的宇航员手握工具随空间站绕地球运动,若某一时 刻宇航员将手中的工具释放,则释放瞬间工具的运动方向是 ( C ) A.指向地心方向 B.背离地心方向 C.与原运动方向相同 D.与原运动方向相反 解析 由于惯性,工具要保持原来的运动状态,故C项正确。,1-2 关于牛顿第一定律的理解错误的是 ( C ) A.
7、牛顿第一定律反映了物体不受外力的作用时的运动规律 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,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
8、,C错误,D正确。,突破二 牛顿第三定律的理解,1.作用力与反作用力的关系,2.一对相互作用力与一对平衡力的比较,典例2 如图所示,一小孩用水平力推置于水平地面上的木箱,未推动,下 列说法中正确的是 ( B ) A.木箱对地面的压力和地面对木箱的支持力不是 一对作用力和反作用力 B.小孩对木箱的推力和地面对木箱的摩擦力是一对平衡力 C.木箱对地面的压力就是木箱所受的重力 D.木箱对地面的压力和地面对木箱的支持力是一对平衡力,解析 木箱对地面的压力和地面对木箱的支持力是一对作用力和反作 用力,故A、D错误;木箱受重力、支持力、推力和静摩擦力,重力和支持 力是一对平衡力,推力和静摩擦力也是一对平衡
9、力,故B正确;压力与重 力等大、同向,但性质不同,不是同一个力,故C错误。,规律总结 判断作用力和反作用力的方法 一看受力物体。作用力和反作用力应作用在两个相互作用的物体上。 二看产生的原因。作用力和反作用力是由于相互作用而产生的,一定是 同种性质的力。,2-1 如图所示,物块P与木板Q叠放在水平地面上,木板Q对物块P的支 持力的反作用力是 ( C )A.物块P受到的重力 B.地面对木板Q的弹力 C.物块P对木板Q的压力 D.地球对木板Q的吸引力,解析 两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等,方向相反,作 用在同一条直线上,且作用在两个相互作用的物体上,所以Q对P的支持 力的反作用力是P对
10、Q的压力,选项C正确。,2-2 手拿一个锤头敲在一块玻璃上把玻璃敲碎了。对于这一现象,下 列说法正确的是 ( C ) A.锤头敲玻璃的力大于玻璃对锤头的作用力,所以玻璃才碎裂 B.锤头受到的力大于玻璃受到的力,只是由于锤头能够承受比玻璃更大 的力才没有碎裂 C.锤头和玻璃之间的作用力应该是等大的,只是由于锤头能够承受比玻 璃更大的力才没有碎裂 D.因为不清楚锤头和玻璃的其他受力情况,所以无法判断它们之间的相 互作用力的大小,解析 锤头敲玻璃的力与玻璃对锤头的作用力是作用力与反作用力,总 是大小相等,方向相反,但因作用在不同的物体上,因物体的承受能力不 同,产生不同的作用效果,故C正确,A、B、
11、D均错误。,突破三 牛顿第二定律的理解,解析 对甲图以车和人为研究对象,系统不受外力作用,故甲图中车的 加速度为零,A、B错误;乙图中人和车受绳子的拉力作用,以人和车为研 究对象,受力大小为2F,所以乙图中车的加速度a= ,C正确,D错误。,解析 对货物受力分析,受重力mg和拉力T,根据牛顿第二定律,有T-mg= ma,得a= T-g。当a=0时,T=mg,故图线与横轴的交点N的值TN=mg,故C 正确;当T=0时,a=-g,即图线与纵轴的交点M的值aM=-g,故A正确;图线的 斜率表示货物质量的倒数 ,故C正确,D错误;本题选错误的,故选D。,典例4 (定性分析)如图所示,用手提一轻弹簧,弹
12、簧下端挂一金属球。 在将整个装置匀加速上提的过程中,手突然停止不动,则在此后一小段 时间内(不计空气阻力) ( D ) A.小球立即停止运动 B.小球继续向上做减速运动 C.小球的速度与弹簧的形变量都要减小 D.小球的加速度减小,解析 手突然停止不动,此后一小段时间内,弹力大于重力,合力向上,小 球加速度方向与速度方向相同,因此小球做加速运动,随着形变量减小, 由a= 知,小球的加速度减小,选项D正确。,4-1 如图所示,一小物块从光滑斜面上某处滑下,从接触弹簧到压缩弹 簧第一次到达最低点的过程中,小物块 ( C )A.做减速运动 B.先做减速运动后做加速运动 C.加速度先减小后增大 D.将静
13、止在第一次到达的最低点位置,解析 小物块接触弹簧后,弹簧的弹力先小于重力沿斜面向下的分力,小物块的合力沿斜面向下,加速度也沿斜面向下,与速度方向相同,故小物块做加速运动,因弹力逐渐增大,合力减小,加速度减小;随着小物块向下运动,弹簧的弹力增大,当弹簧的弹力大于重力沿斜面向下的分力后,小物块的合力沿斜面向上,加速度沿斜面向上,与速度方向相反,小物块做减速运动,弹力增大,合力增大,加速度也增大;综上可知,小物块先做加速运动后做减速运动;加速度先减小后反向增大;小物块在第一次到达的最低点位置时加速度不为零,不会静止在最低点位置,故ABD错误,C正确。故选:C。,典例5 (瞬时性)两个质量均为m的小球
14、,用两条轻绳连接,处于平衡状 态,如图所示。现突然迅速剪断轻绳OA,让小球下落,在剪 断轻绳的瞬间,设小球A、B的加速度分别用a1和a2表示,则( A ) A.a1=g,a2=g B.a1=0,a2=2g C.a1=g,a2=0 D.a1=2g,a2=0 解析 由于绳子张力可以突变,故剪断OA后小球A、B只受重力,其加速 度a1=a2=g,故选项A正确。,模型总结,抓住“两关键”、遵循“四步骤” (1)分析瞬时加速度的“两个关键”: 明确绳或线类、弹簧或橡皮条类模型的特点。 分析瞬时前、后的受力情况和运动状态。 (2)“四个步骤”: 第一步:分析原来物体的受力情况。 第二步:分析物体在突变时的
15、受力情况。 第三步:由牛顿第二定律列方程。 第四步:求出瞬时加速度,并讨论其合理性。,5-1 在典例5中只将A、B间的轻绳换成轻质弹簧,其他不变,如图所示, 则典例选项中正确的是 ( D ) A.a1=g,a2=g B.a1=0,a2=2g C.a1=g,a2=0 D.a1=2g,a2=0,解析 剪断轻绳OA后,由于弹簧弹力不能突变,故小球A所受合力为2 mg,小球B所受合力为零,所以小球A、B的加速度分别为a1=2g,a2=0,故选 项D正确。,解析 若剪断,相当于把球拉到水平位置后由静止释放,球绕Q做圆周 运动,刚释放时,球的速度为零,故向心力为零,细线的拉力为零,球只受 重力作用,加速度a=g,方向竖直向下,故A正确,C错误;若剪断,弹簧形 变来不及发生改变,故中拉力不变,那么,球受到的合外力为T2,方向水 平向左,故加速度a= ,方向水平向左,故B、D错误。,
