2020《三维设计》新课标一轮复习教师用书教师用书第三章 牛顿运动定律

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1 72
第三章 牛顿运动定律
[全国卷 5年考情分析]
基础考点 常考考点 2018 2017 2016 2015 2014 命题概率
超重和
失重()
未曾独立
命题
牛顿运动
定律及其
应用()
Ⅰ 卷
T15(6
)
Ⅰ 卷
T25(20
)
Ⅱ 卷
T24(12
)
Ⅲ 卷
T19(6
)
Ⅰ 卷
T25(20 )
Ⅱ 卷
T24(12 )
Ⅲ 卷
T25(20 )
Ⅰ 卷
T18(6
)
Ⅲ 卷
T20(6
)
Ⅲ 卷
T24(12
)
Ⅰ 卷
T20(6 )
Ⅰ 卷
T25(20 )
Ⅱ 卷
T20(6 )
Ⅱ 卷
T25(20 )
Ⅰ 卷
T17(6 )
Ⅰ 卷
T24(12 )
Ⅱ 卷
T17(6 )
Ⅱ 卷
T24(13 )
独立命题
概率
100%
综合命题
概率
100%
实验四:
验证牛顿
运动定律
— —
Ⅲ 卷
T23(10
)
Ⅰ 卷
T22(6 )
综合命题
概率 40%
常考角度
(1)通过牛顿第三定律考查力的相互性
(2)由牛顿第二定律分析、求解加速度
(3)动力学的两类基本问题分析与计算
(4)通过整体法与隔离法考查牛顿第二定律的应用
1节 牛顿第一定律 牛顿第三定律
一、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)指出了一切物体都有惯性,因此牛顿第一定律又叫惯性定律。
(2)指出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,即产生加速
度的原因。[1]
二、惯性
1定义:物体保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质。
2性质:惯性是一切物体都具有的性质,是物体的固有属性,与物体的运动情况和受
力情况无关。[2]
3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。
三、牛顿第三定律
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1作用力和反作用力
两个物体之间作用总是互的,一个物体对一个物体施加了力,后一个物体一定
同时对前一个物体也施加了力。物体间相互作用的这一对力叫做作用力和反作用力。
2牛顿第三定律
两个物体之间作用力和反作用力总是等,方向反,作用同一条直线上
[3]
【注解释疑】
[1] 牛顿第一定律并不是牛顿第二定律在加速度等于零时的特例。
[2] 物体不受力或所受合力为零时,惯性现为保持原来的运动状态不;当
体受到合力不为零时,惯性表现为抗拒运动状态改变的能力。
[3] 可简记为:异体、等大、反向、共线。
[深化理解]
1.惯性是物体的固有属性,不是一种力。
2.牛顿第一定律的本质是力与运动的关系,即力不是维持运动的原因,而是改变运动
状态的原因。
3.牛顿第三定律指出了作用力与反作用力间的关系,这种关系适用于宏观、低速运动
的情况。
[基础自测]
一、判断题
(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)运动的物体惯性大,静止的物体惯性小。(×)
(5)惯性是物体抵抗运动状态变化的性质。()
(6)作用力与反作用力的效果可以相互抵消。(×)
(7)人走在松软土地上下陷时,人对地面的压力大于地面对人的支持力。(×)
二、选择题
1(多选)科学家关于物体运动的研究对树立正确的自然观具有重要作用下列说法符合
历史事实的是(  )
A.亚里士多德认为,必须有力作用在物体上,物体的运动状态才会改变
B.伽利略通过“理想实验”得出结论:运动必具有某一速度,如果它不受力,它将以
这一速度永远运动下去
C.笛卡儿指出:如果运动中的物体没有受到力的作用,它将继续以同一速度沿同一直
线运动,既不停下来也不偏离原来的方向
D.牛顿认为,物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质
解析:BCD 亚里士多德认为力是维持物体运动的原因,他的观点是错误的;伽利
略通过实验与推理证明了力不是维持物体运动的原因,力是改变物体运动状态的原因,假如
没有力作用在运动的物体上,物体将以原来的速度永远运动下去;同时期的笛卡儿也得出了
类似的结论;牛顿在伽利略和笛卡儿的基础上,提出了惯性定律,即认为物体具有保持原来
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匀速直线运动状态或静止状态的性质。BCD正确。
2[人教版必修 1 P70 T1]()下面对牛顿第一定律和惯性的分析正确的是(
)
A.飞机投弹时,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,人向上跳来后,到原地
C安全带的作用是汽车刹车时,人由于惯性作用危险
D.有的同学说,向上出的物体,在中向上运动时,定受到了向上的作用力
解析:BC 飞机在目标正上方投弹时,由于惯性,炸弹会落在目标的前方, A
误;地球自西向东自转,人向上跳起后,由于惯性,还会落在原地,B正确;汽车刹车时,
由于惯性,人会向前冲,安全带可以防止人的前冲,C正确;物体被向上抛出后,在空中向
上运动是由于惯性,D错误。
3.下列说法中正确的是(  )
A速运动的物体不容易停下来,以物体运动速度大,惯性
B.用相同的水平力分别推放在地面上的两个材料不同的物体,则难动的物体惯性
C.惯性是物体的固有属性,惯性大小与质量有关
D.在球上在地球上容易以同一物体在球上在地球上的惯性小
解析:C 惯性是物体的固有属性,惯性大小仅与物体的质量有关,与其他因素无
关,ABD错误,C正确。
4[粤教版必修 1 P71 T1]沼泽的下面蕴藏着丰富泥炭泥炭沼泽积累
体,它的维状和海绵状的物理结构导致人在其走时容易下陷。人下陷的过
加速后匀速运动,下列判断正确的是(  )
A.加速运动时人对沼泽地的压力大于沼泽地对的支持力
B.加速运动时人对沼泽地的压力小于沼泽地对的支持力
C.人对沼泽地的压力大于后等于沼泽地对的支持力
D.人对沼泽地的压力大小总等于沼泽地对的支持力
解析:D 人对沼泽地的压力与沼泽地对人的支持力为作用力与反作用力,故二力大
小一定相等,故 ABC错误,D正确。
高考对本节内容的考查,主要集中在对牛顿第一定律和惯性的理解、掌握牛顿第三定律
的内容、区分互作用力与平衡力等,结合其他知识进行综合考查,以选择题的形式
现,难度一般。
考点一 牛顿第一定律的理解[基础自]
[题点全练]
1(多选)关于牛顿第一定律的说法正确的是(  )
A.牛顿第一定律是理想的实验定律
B.牛顿第一定律说力是改变物体运动状态的原因
C.惯性定律与惯性的实质是相同的
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D.物体的运动不要力来维持
解析:BD 牛顿第一定律不是实验定律,它是以伽利略理想斜面实验为基础,经过
科学抽象,归纳推理总结出来的,故 A错误;惯性是物体保持原有运动状态不变的一种性
质,而惯性定律即为牛顿第一定律,反映的是物体不受力作用时的运动规律,故 C错误;
根据牛顿第一定律可知,物体的运动不需要力来维持,但物体运动状态改变时必须有力的作
用,故 BD正确。
2(多选)早期物理学家关于惯性有下列说法,其中正确的是(  )
A.物体抵抗运动状态变化的性质是惯性
B.没有力的作用,物体能处于静止状态
C行星圆周轨道上保持匀速率运动的性质是惯性
D.运动物体如果没有受到力的作用,将继续以同一速度沿同一直线运动
解析:AD 物体不受外力作用时,将保持静止或匀速直线运动状态,物体具有的保
原来状态的性惯性可以抗运态变性质性, AD
确;没有力的作用时物体处于平衡状态,即物体处于静止或匀速直线运动状态,B错误;行
星在圆周轨道上做匀速圆周运动,是因为受到万有引力的作用产生向心加速度,C错误。
3.下列说法正确的是(  )
A.在公路行驶轿车的惯性静止在集装箱货车的惯性大
B.牛顿第一定律是根据理论推导出来的
C.在粗糙水平面上动的小球后会停下来是因为小球的惯性逐渐变为零
D.物体的速度逐渐增大同时加速度逐渐减小是有可能的
解析:D 惯性大小与物体的质量有关,质量越大,惯性越大,惯性大小与速度无
关,所以高速行驶的轿车的惯性静止在装箱货车的惯性小,故 A错误;牛顿
第一定律是根实验推理得出来的,故 B误;糙水面上动的小球后会
下来是因为小球受到力,小球的惯性不变,故 C错误;如加速度方向与速度方向相
同,虽然加速度小,但物体速度是大的,所以 D正确。
[名师微点]
1牛顿第一定律的意义
(1)出惯性的概: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)力与运动的关系: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。
2牛顿第一定律与牛顿第二定律的对比
牛顿第一定律过科纳推总结出来的,而牛顿第二定律是一条实验
律。
考点二 牛顿第三定律的理解[基础自]
[题点全练]
1.牛顿在总结 C.雷恩J.C.惠更斯等人的研究结果后,出了著名的牛顿第
三定律,阐述了作用力和反作用力的关系,而与牛顿第一定律和牛顿第二定律形成
的牛顿力学体系。下列关于作用力和反作用力的说法正确的是(  )
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A.物体对地面产生压力,然后地面才对物体产生支持力
B.物体对地面的压力和地面对物体的支持力互相平衡
C.人推车,人对的作用力大小等于对人的作用力大小
D.物体在地面上滑行,物体对地面的摩擦力大于地面对物体的摩擦
解析:C 物体对地面的压力和地面对物体的支持力是一对作用力与反作用力,是同
时产生的,所以选A错误;物体对地面的压力和地面对物体的支持力分作用在地面和
物体上,是一作用力与反作用力,不平衡力,B;人对车的作用力与车对人
的作用力是一对作用力与反作用力,大小相等,选C正确;物体对地面的摩擦力与地面
对物体的摩擦力是一对作用力与反作用力,大小相等,选D错误。
22018 929 12 13 分,我国酒泉卫星发射
快舟固体运载火箭成功微厘空号试卫星送入
轨道。关于这次卫星火箭的情形叙述正确的是(  )
A火箭尾部向外喷气出的体反过来对火箭产生一个
反作用力,让火箭获得了向前的
B火箭尾部喷体对空气产生一个作用力,空气的反作用力使火箭获得飞的动
C火箭飞出大后,由于没有了空气火箭虽然向后也无法得前的动
D卫星进入预轨道之后,与地球之间不在相互作用
解析:A 火箭升空时,其尾部向下喷气火箭箭体与被出的体是一对相互作用
的物体,火箭向下喷气时,出的体同时对火箭产生向上的反作用力,即为火箭的推
动力,动力并不是由周的空的,因而与是飞出大气层、是否存在空无关,因
而选BC错误,选A正确;火箭载卫星进轨道后,星与地球之间依然存在相
引力,即引地球,地球星,是一对作用力与反作用力,故选D错误
3.物体静止于水平桌面上,(  )
A.物体对面的压力和面对物体的支持力是一对相互平衡的力
B.物体的重力和面对它的支持力是一对作用力与反作用力
C.物体对面的压力是物体的重力,这两个力是同性质的力
D面对物体的支持力大小等于物体的重力大小,这两个力是一对平衡
解析:D 物体对面的压力和面对物体的支持力是一对作用力与反作用力,故 A
错误;物体的和物体对地球引力是一对作用力与反作用力,B误;压力不是
力,它力物体受力物体、作用点不相同,故 C错误;物体的力是作用在物体
上的力,支持力也是作用在这个物体上的力,这两个力大小相等、方向相反作用在同一直
线上,所以这两个力是一对平衡力,故 D正确。
[名师微点]
1作用力与反作用力的六同三异二无关
性质相同、大小相同、同一直线
同时产生、同时变化、同时消失
方向相反、不同物体、不同效果
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二无关 与物体的运动状态无关
与物体是受其力无关
2作用力和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
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
考点三 应用牛顿第三定律转研究对 [师生共研类]
[典例] 建筑工人用如图所示的定滑轮装置送建筑材料。一质量为
70.0 kg 在地面上,通过定20.0 kg 建筑材料0.500
m/s2的加速度的质量及定
对地面的压力大小为(g10 m/s2)(  )
A510 N      B490 N
C890 N D910 N
[思路点拨]
(1)明确物体的相互作用:
(2)换研究对象:
地面所受压力时,由于地面无其他信息,因人受地面的支持力。
求绳对人的力时,人的受力情况复杂,因求建材所受力。
(3)根据牛顿第三定律,转换研究对象后所的力与待求的力是的,因
得以巧妙地解出。
[解析] 设绳子建材力为 F1F1mgma
F1m(ga)210 N
绳子对人的F2F1210 N
人处于静止状态,地面对人的支持力
FNMgF2490 N
由牛顿第三定律知:人对地面的压力 FNFN490 N
B正确。
[答案] B
不能解物体受到的时,的反作用力,压力时可先求
持力。在题中,摩擦力的是如。利用牛顿第三定律转换研究对象,可以使我
 析问题的思路更灵活更开阔
7 72
[题点全练]
1.家用吊扇悬挂力作,正常转动时
悬挂点的力与它不转动时相(  )
A.变大 B.变小
C.不变 D.无法判断
解析:B 不转时,FG转动时,
有一向下的力,根据牛顿第三定律,风扇有一向上的力,由平衡条件可得: F
FG,故有 FF,选B正确。
2图所示,用弹力计一个重 G10 N 使
水杯()力计的示数
FT6 N则台秤示数比金没有浸入水(  )
A.保持不变 B10 N
C6 N D4 N
解析:D 受力分,由平衡条件可知,力为 FGFT
4 N,方向直向上,由牛顿第三定律可得,的作用力大小为 FF4 N
方向直向下,所以台秤示数比金没有浸入水加了 4 N,选D正确。
3.如图所,质量为 m质量M木板水平
长木板与地面间的动μ1长木板间的动
μ2若长木板仍处于静止状态,则长木板对地面摩擦力的大小一定为(  )
Aμ1(mM)g Bμ2mg
Cμ1mg Dμ1mgμ2Mg
解析:B 木块长木板上向右滑行过中,受到长木板木块水平向摩擦
力,由牛顿第三定律可知,木块长木板平向摩擦力,大小为 μ2mg由于长木
于静止状态,方向合力为零,故地面长木平向大小
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。
易错问题辨清楚——惯性的“相对性”
()空气中的铁球和乒乓球
1.如图所,一容器固定在一上,容器中分别悬
只铁球和一只乒乓球,容器球和球都处于静止状态,当
容器随车突然向运动时,两球的运动情况是(以小考系)( )
A球向乒乓球向   B球向乒乓球向
C球和乒乓球都向 D球和乒乓球都向
解析:C 由于惯性,当容器随小车突然运动时,球和乒乓相对容
运动,C正确。
8 72
()水中的铁球和乒乓球
2.如图所,一盛水容器固定在一个小,在容器中分
悬挂拴住只铁球和一只乒乓球。容器中的球、乒乓都处
于静止状态容器随车突然向运动时,两球的运动情况是(以小
考系)(  )
A球向乒乓球向 B球向乒乓球向
C球和乒乓球都向 D球和乒乓球都向
解析:A 因为小车突然运动,球和乒乓有向运动的趋势,但由于与同
球质量大、惯性大,球的运动状态难改变,即速度变化,而同
的运动状态容改变,即速度变化,而且水和车一起向运动,所以小车
运动时,相对小车。同理,由于乒乓球与同体质量
小,惯性小,乒乓球相对小车向运动。
(1)质量是物体惯性大小的一量度,物体的质量越大,惯性越大,状态越难改变。
(2) “ ”悬挂中的球和乒乓球的惯性都比的 空球 的惯性大,但悬挂
“ ”乒乓球的惯性没有对球 的惯性大。
[课时跟踪检测]
[A 级——基础小题练熟练快]
1.在物理学史上,正确认运动和力的关系且推翻“力是维持物体运动的原因”这个
观点的物理学家及立惯性定律的物理学家分(  )
A.亚里士多德、伽利略   B.伽利略、牛顿
C.伽利略、斯坦 D.亚里士多德、牛顿
解析:B 伽利略通过面实验正确认了运动和力的关系,推翻了亚里士多德
认为的“力是维持物体运动的原因”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.本组照片记录名骑车人因自行车然陷较深水坑地的过。下
各选项物理的角度去解此情的,其中正确的是(  )
A.这是因为水坑里的对自行车大,而使人和起倒地的
B骑车人与自原来处于运动状态,入水坑后前静止,人与
半部分由于惯性保持原来的运动状态,因此人和车摔倒
C.因为自行车的前入水坑后,自行车还能加速运动,以人和起倒
D.因为自的前入水坑后,自的惯性立即消失,而人由于惯性将保持原有
的运动状态,人向原来的运动方向下了
解析:B 人与车原来处于运动状态,车前轮陷入水坑时,前静止,但人与车的后
半部分由于具有惯性保持向前运动,因人和车摔倒,故 B正确,ACD错误。
9 72
3.关于运动状态与受外力的关系,下面说法中正确的是(  )
A.物体受到定的力作用时,它的运动状态不生改变
B.物体受到不为零的合力作用时,它的运动状态要生改变
C.物体受到的合力为零时,它一定处于静止状态
D.物体的运动方向与它受的合力方向一定相同
解析:B 力是改变物体运动状态的原因,要物体受力(合力不为零),它的运动状
一定会改变,A错误,B正确;物体受到的合力为零时,物体可能处于静止状态,也
能处于匀速直线运动状态C错误;物体所受合力的向可能与物体的运动方相同或相
反,也可能不在一直线上,D错误。
4.牛顿第一定在理面实验基础上经抽
理得出的结论,它不是实验定律。利用如图所示装置
如下实验:物块从左侧斜面上的 O点由静止沿
下运动,沿水平动。水平面上铺垫三种粗糙程
渐降低的材料时,物沿水平动到的位置依次123根据实验结果的对
,可以得到的的结论是(  )
A.如果物不受力,它将一直保持匀速运动或静止状态
B.如果物受到力的作用,它的运动状态将生改变
C.如果水平光滑,物将沿着水平面一直运动下去
D.物受到的力一定时,质量大,它的加速度
解析:C 根据实验结平面的粗糙程度越,物块滑得越远,由得出结论,
果水平面光滑,物沿着水平面一直运动下去。故选 C
5图所示水平传送带倾斜传送带行李箱随传送带匀速运动
时,下列判断中正确的是(  )
A上的行李箱受到重力、支持力和摩擦力作用
B上的行李箱受到重力、支持力和摩擦力作用
C上的行李箱受的支持力与重力是一对平衡
D上的行李箱受的支持力与重力是一对作用力与反作用力
解析:B 由于行李箱随传送带一起匀速运动,因李箱处于平衡状态,所受合力
为零,因为上的行李箱随水传送带匀速运动,故不受摩擦力作用,上的行李箱受的
支持力与是一对平衡力,AD错误;上的行李箱随传送带向上匀速运动,
定受到沿传送带向上的摩擦力,李箱受到的支持力与直于带面向下的分力平衡,
B正确,C错误。
6大利科学家伽略在研究物体变速运动时,做了著名实验
量了球在面上的运动情况,发现铜球做的是匀变速直线运动,且铜球加速度
10 72
角的大而大,于是对大角情况进行了合理的外,由此得出的结论是(  )
A.力不是维持物体运动的原因
B.力是使物体产生加速度的原因
C.自由体运动是一种匀变速直线运动
D.物体都具有保持原来运动状态的属性,即惯性
解析:C 斜面上的运动情况球做的是匀变速直线运
动,球加速度斜面大而大,倾角最大的情况就90°球做自由
落体运动,由得出的结论是自由落体运动是一种匀变速直线运动。故 C正确。
7鸡蛋蛋壳破裂。关于鸡蛋面间的相互作用力,下列说法中正确的
(  )
A面对鸡蛋的力的大小大于鸡蛋面的力的大小
B面对鸡蛋的力的大小小于鸡蛋面的力的大小
C面对鸡蛋的力的大小与鸡蛋面的力的大小相等
D面对鸡蛋的力的方向与鸡蛋面的力的方向相同
解析:C 面对鸡蛋的力与鸡蛋面的力是一对作用力与反作用力,二总是大
小相等,方向相反,故 C正确,ABD错误。
8.关于物体的惯性,下列说法中正确的是(  )
A行车的人,上前要紧蹬几下,是为了大惯性
B枪膛出后在中飞,速度逐渐减小,因此惯性也
C.物体惯性的大小,由物体质量的大小
D.物体由静止开始运动的间,它的惯性
解析C 质量是物体惯大小量度,惯性与物体运动状态无关。故 C
确。
[B 级——保分题目抓牢]
9.远在春秋战(770—221 )我国出学为:“力
也。”“”同“,即物体,动也”,即开始运动或运动加。对
关于力和运动观点的理解,下列说法不正确的是(  )
A认为力是改变物体运动状态的原因
B认为力是使物体产生加速度的原因
C.此观点与亚里士多德关于力和运动的观点基本相同
D.此观点与牛顿关于力和运动的观点基本相同
解析C ()所以也。说,力是使物体运动原因,即力是
改变物体运动状态的原因,是使物体产生加速度的原因,观点与牛顿关于力和运动的观点
基本相同,而亚里士多德认为有力作用在物体上,物体能运动;没有力的作用,物体
静止。故 C错误,ABD正确。
10图所示,将两个相同的条在一上,下列说法中正确的(
)
A的压力的大小小于的重力的大小
B的压力的大小等于的重力的大小
摘要:

第1页共72页第三章牛顿运动定律[全国卷5年考情分析]基础考点常考考点20182017201620152014命题概率超重和失重(Ⅰ)未曾独立命题牛顿运动定律及其应用(Ⅱ)Ⅰ卷T15(6分)Ⅰ卷T25(20分)Ⅱ卷T24(12分)Ⅲ卷T19(6分)Ⅰ卷T25(20分)Ⅱ卷T24(12分)Ⅲ卷T25(20分)Ⅰ卷T18(6分)Ⅲ卷T20(6分)Ⅲ卷T24(12分)Ⅰ卷T20(6分)Ⅰ卷T25(20分)Ⅱ卷T20(6分)Ⅱ卷T25(20分)Ⅰ卷T17(6分)Ⅰ卷T24(12分)Ⅱ卷T17(6分)Ⅱ卷T24(13分)独立命题概率100%综合命题概率100%实验四:验证牛顿运动定律——Ⅲ卷T23(1...

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