一、牛頓第一定律 1.牛頓第一定律(慣性定律):一切物體總是保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài),直到有外力迫使它改變這種狀態(tài)為止。 這個(gè)定律有兩層含義: (1)保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)是物體的固有屬性;物體的運(yùn)動(dòng)不需要用力 來(lái)維持。 (2)要使物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)(即速度包括大小和方向)改變,必須施加力的作用,力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因。 ①牛頓第一定律導(dǎo)出了力的概念 力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因。(運(yùn)動(dòng)狀態(tài)指物體的速度)又根據(jù)加速度定義:a=Δv/Δt,有速度變化就一定有加速度,所以可以說(shuō):力是使物體產(chǎn)生加速度的原因。 (不能說(shuō)“力是產(chǎn)生速度的原因”、“力是維持速度的原因”,也不能說(shuō)“力是改變加速度的原因”。) ②牛頓第一定律導(dǎo)出了慣性的概念 一切物體都有保持原有運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的性質(zhì),這就是慣性。慣性反映了物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變的難易程度(慣性大的物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不容易改變)。質(zhì)量是物體慣性大小的量度。 ③牛頓第一定律描述的是理想化狀態(tài) 牛頓第一定律描述的是物體在不受任何外力時(shí)的狀態(tài)。而不受外力的物體是不存在的。物體不受外力和物體所受合外力為零是有區(qū)別的,所以不能把牛頓第一定律當(dāng)成牛頓第二定律在F=0時(shí)的特例。 2.慣性:物體保持原來(lái)勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)的性質(zhì)。對(duì)于慣性理解應(yīng)注意以下三點(diǎn): (1)慣性是物體本身固有的屬性,跟物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無(wú)關(guān),跟物體的受力無(wú)關(guān),跟物體所處的地理位置無(wú)關(guān)。 (2)質(zhì)量是物體慣性大小的量度,質(zhì)量大則慣性大,其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)難以改變。 (3)外力作用于物體上能使物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變,但不能認(rèn)為克服了物體的慣性。 【例1】下列關(guān)于慣性的說(shuō)法中正確的是 A.物體只有靜止或做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)才有慣性 B.物體只有受外力作用時(shí)才有慣性 C.物體的運(yùn)動(dòng)速度大時(shí)慣性大 D.物體在任何情況下都有慣性 解析:慣性是物體的固有屬性,一切物體都具有慣性,與物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)及受力情況無(wú)關(guān),故只有D項(xiàng)正確。 點(diǎn)評(píng):處理有關(guān)慣性問(wèn)題,必須深刻理解慣性的物理意義,拋開(kāi)表面現(xiàn)象,抓住問(wèn)題本質(zhì)。 【例2】關(guān)于牛頓第一定律的下列說(shuō)法中,正確的是 A.牛頓第一定律是實(shí)驗(yàn)定律 B.牛頓第一定律說(shuō)明力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因 C.慣性定律與慣性的實(shí)質(zhì)是相同的 D.物體的運(yùn)動(dòng)不需要力來(lái)維持 解析:牛頓第一定律是物體在理想條件下的運(yùn)動(dòng)規(guī)律,反映的是物體在不受力的情況下所遵循的運(yùn)動(dòng)規(guī)律,而自然界中不受力的物體是不存在的.故A是錯(cuò)誤的.慣性是物體保持原有運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變的一種性質(zhì),慣性定律(即牛頓第一定律)則反映物體在一定條件下的運(yùn)動(dòng)規(guī)律,顯然C不正確.由牛頓第一定律可知,物體的運(yùn)動(dòng)不需要力來(lái)維持,但要改變物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)則必須有力的作用,答案為B、D 【例3】在一艘勻速向北行駛的輪船甲板上,一運(yùn)動(dòng)員做立定跳遠(yuǎn),若向各個(gè)方向都用相同的力,則 ( ) A.向北跳最遠(yuǎn) B.向南跳最遠(yuǎn) C.向東向西跳一樣遠(yuǎn),但沒(méi)有向南跳遠(yuǎn) D.無(wú)論向哪個(gè)方向都一樣遠(yuǎn) 解析:運(yùn)動(dòng)員起跳后,因慣性其水平方向還具有與船等值的速度,所以無(wú)論向何方跳都一樣。因此應(yīng)選答案D。 點(diǎn)評(píng):此題主要考查對(duì)慣性及慣性定律的理解,解答此題的關(guān)鍵是理解運(yùn)動(dòng)員起跳過(guò)程中,水平方向若不受外力作用將保持原有勻速運(yùn)動(dòng)的慣性,從而選出正確答案 【例4】某人用力推原來(lái)靜止在水平面上的小車,使小車開(kāi)始運(yùn)動(dòng),此后改用較小的力就可以維持小車做勻速直線運(yùn)動(dòng),可見(jiàn)( ) A.力是使物體產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)的原因 B.力是維持物體運(yùn)動(dòng)速度的原因 C.力是使物體速度發(fā)生改變的原因 D.力是使物體慣性改變的原因 解析:由牛頓第一定律的內(nèi)容可知,一切物體總保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài),直到有外力迫使它改變這種狀態(tài)為止,說(shuō)明一旦物體具有某一速度,只要沒(méi)有加速或減速的原因,這個(gè)速度將保持不變,根據(jù)這種觀點(diǎn)看來(lái),力不是維持物體的運(yùn)動(dòng)即維持物體速度的原因,而是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)即改變物體速度的原因,故選項(xiàng)C正確。 【例5】如圖中的甲圖所示,重球系于線DC下端,重球下再系一根同樣的線BA,下面說(shuō)法中正確的是( ) A.在線的A端慢慢增加拉力,結(jié)果CD線拉斷 B.在線的A端慢慢增加拉力,結(jié)果AB線拉斷 C.在線的A端突然猛力一拉,結(jié)果AB線拉斷 D.在線的A端突然猛力一拉,結(jié)果CD線拉斷 解析:如圖乙,在線的A端慢慢增加拉力,使得重球有足夠的時(shí)間發(fā)生向下的微小位移,以至拉力T2逐漸增大,這個(gè)過(guò)程進(jìn)行得如此緩慢可以認(rèn)為重球始終處于受力平衡狀態(tài),即 T2=T1+mg,隨著T1增大,T2也增大,且總是上端繩先達(dá)到極限程度,故CD繩被拉斷,A正確。若在A端突然猛力一拉,因?yàn)橹厍蛸|(zhì)量很大,力的作用時(shí)間又極短,故重球向下的位移極小,以至于上端繩未來(lái)得及發(fā)生相應(yīng)的伸長(zhǎng),T1已先達(dá)到極限強(qiáng)度,故AB繩先斷,選項(xiàng)C也正確。 二、牛頓第三定律 1. 對(duì)牛頓第三定律理解應(yīng)注意: (1)兩個(gè)物體之間的作用力和反作用力總是大小相等,方向相反,作用在一條上 (2)作用力與反作用力總是成對(duì)出現(xiàn).同時(shí)產(chǎn)生,同時(shí)變化,同時(shí)消失 (3)作用力和反作用力在兩個(gè)不同的物體上,各產(chǎn)生其效果,永遠(yuǎn)不會(huì)抵消 (4)作用力和反作用力是同一性質(zhì)的力 (5)物體間的相互作用力既可以是接觸力,也可以是“場(chǎng)”力 定律內(nèi)容可歸納為:同時(shí)、同性、異物、等值、反向、共線 2.區(qū)分一對(duì)作用力反作用力和一對(duì)平衡力 一對(duì)作用力反作用力和一對(duì)平衡力的共同點(diǎn)有:大小相等、方向相反、作用在同一條直線上。 不同點(diǎn)有:作用力反作用力作用在兩個(gè)不同物體上,而平衡力作用在同一個(gè)物體上;作用力反作用力一定是同種性質(zhì)的力,而平衡力可能是不同性質(zhì)的力;作用力反作用力一定是同時(shí)產(chǎn)生同時(shí)消失的,而平衡力中的一個(gè)消失后,另一個(gè)可能仍然存在。
3.一對(duì)作用力和反作用力的沖量和功 一對(duì)作用力和反作用力在同一個(gè)過(guò)程中(同一段時(shí)間或同一段位移)的總沖量一定為零,但作的總功可能為零、可能為正、也可能為負(fù)。這是因?yàn)樽饔昧头醋饔昧Φ淖饔脮r(shí)間一定是相同的,而位移大小、方向都可能是不同的。 【例6】汽車?yán)宪囋谒降缆飞涎刂本€加速行駛,根據(jù)牛頓運(yùn)動(dòng)定律可知( ) A.汽車?yán)宪嚨牧Υ笥谕宪嚴(yán)嚨牧?/p> B.汽車?yán)宪嚨牧Φ扔谕宪嚴(yán)嚨牧?/p> C.汽車?yán)宪嚨牧Υ笥谕宪囀艿降淖枇?/p> D.汽車?yán)宪嚨牧Φ扔谕宪囀艿降淖枇?/p> 解析:汽車?yán)宪嚨牧εc拖車?yán)嚨牧κ且粚?duì)作用力和反作用力,根據(jù)牛頓第三定律得知,汽車?yán)宪嚨牧εc拖車?yán)嚨牧Ρ囟ㄊ谴笮∠嗟确较蛳喾吹?,因而B(niǎo)正確,A錯(cuò)誤。由于題干中說(shuō)明汽車?yán)宪囋谒降缆飞涎刂本€加速行駛,故沿水平方向拖車只受到兩個(gè)外力作用:汽車對(duì)它的拉力和地面對(duì)它的阻力。因而由牛頓第二定律得知,汽車對(duì)它的拉力必大于地面對(duì)它的阻力。所以C對(duì),D錯(cuò)。 【例7】甲、乙二人拔河,甲拉動(dòng)乙向左運(yùn)動(dòng),下面說(shuō)法中正確的是 A.做勻速運(yùn)動(dòng)時(shí),甲、乙二人對(duì)繩的拉力大小一定相等 B.不論做何種運(yùn)動(dòng),根據(jù)牛頓第三定律,甲、乙二人對(duì)繩的拉力大小一定相等 C.繩的質(zhì)量可以忽略不計(jì)時(shí),甲乙二人對(duì)繩的拉力大小一定相等 D.繩的質(zhì)量不能忽略不計(jì)時(shí),甲對(duì)繩的拉力一定大于乙對(duì)繩的拉力 解析:甲、乙兩人對(duì)繩的拉力都作用在繩上,即不是作用力和反作用力.故B項(xiàng)錯(cuò)誤.做勻速運(yùn)動(dòng)時(shí),繩子受力平衡,即甲、乙兩人對(duì)繩的拉力大小一定相等,故A項(xiàng)正確. 繩的質(zhì)量可以忽略不計(jì)時(shí),繩子所受合力為零.故甲、乙二人對(duì)繩的拉力大小一定相等. 故C項(xiàng)正確.繩的質(zhì)量不能忽略不計(jì)時(shí),如果有加速度,當(dāng)加速度向右時(shí),乙對(duì)繩的拉力大于甲對(duì)繩的拉力.故D項(xiàng)不正確.故正確選項(xiàng)為AC。 【例8】物體靜止在斜面上,以下幾種分析中正確的是 A.物體受到的靜摩擦力的反作用力是重力沿斜面的分力 B.物體所受重力沿垂直于斜面的分力就是物體對(duì)斜面的壓力 C.物體所受重力的反作用力就是斜面對(duì)它的靜摩擦力和支持力這兩個(gè)力的合力 D.物體受到的支持力的反作用力,就是物體對(duì)斜面的壓力 解析:物體受到的靜摩擦力的反作用力是物體對(duì)斜面的靜摩擦力.故A錯(cuò)誤. 物體對(duì)斜面的壓力在數(shù)值上等于物體所受重力沿垂直于斜面的分力.故B錯(cuò)誤. 物體所受的重力的反作用力是物體對(duì)地球的吸引力.故C錯(cuò)誤. 故正確選項(xiàng)為D。 【例9】人走路時(shí),人和地球間的作用力和反作用力的對(duì)數(shù)有 A.一對(duì) B.二對(duì) C.三對(duì) D.四對(duì) 解析:人走路時(shí)受到三個(gè)力的作用即重力、地面的支持力和地面對(duì)人的摩擦力,力的作用總是相互的,這三個(gè)力的反作用力分別是人對(duì)地球的吸引作用,人對(duì)地面的壓力和人對(duì)地面的摩擦力,所以人走路時(shí)與地球間有三對(duì)作用力和反作用力,選C. 【例10】物體靜止于水平桌面上,則 A.桌面對(duì)物體的支持力的大小等于物體的重力,這兩個(gè)力是一對(duì)平衡力 B.物體所受的重力和桌面對(duì)它的支持力是一對(duì)作用力與反作用力 C.物體對(duì)桌面的壓力就是物體的重力,這兩個(gè)力是同一種性質(zhì)的力 D.物體對(duì)桌面的壓力和桌面對(duì)物體的支持力是一對(duì)平衡的力 解析:物體和桌面受力情況如圖所示. 對(duì)A 選項(xiàng),因物體處于平衡狀態(tài),且FN與G作用于同一物體,因此FN和G是一對(duì)平衡力,故A正確. 對(duì)B 選項(xiàng),因作用力和反作用力分別作用在兩個(gè)物體上,故B錯(cuò). 對(duì)C 選項(xiàng),因壓力是彈力,而彈力與重力是性質(zhì)不同的兩種力,故C錯(cuò). 對(duì)D選項(xiàng),由于支持力和壓力是物體與桌面相互作用(擠壓)而產(chǎn)生的,因此FN與FN′.是一對(duì)作用力和反作用力,故D錯(cuò). 答案:A 點(diǎn)評(píng):(1)一對(duì)作用力和反作用力與一對(duì)平衡力的最直觀的區(qū)別就是:看作用點(diǎn),二力平衡時(shí)此兩力作用點(diǎn)一定是同一物體;作用力和反作用力的作用點(diǎn)一定是分別在兩個(gè)物體上. (2)兩個(gè)力是否是“作用力和反作用力”的最直觀區(qū)別是:看它們是否是因相互作用而產(chǎn)生的.如B選項(xiàng)中的重力和支持力,由于重力不是因支持才產(chǎn)生的,因此,這一對(duì)力不是作用力和反作用力. 三、針對(duì)訓(xùn)練 1.火車在長(zhǎng)直水平軌道上勻速行駛,坐在門(mén)窗密閉的車廂內(nèi)的一人將手中的鑰匙相對(duì)車豎直上拋,當(dāng)鑰匙(相對(duì)車)落下來(lái)時(shí)( ) A.落在手的后方 B.落在在手的前方 C.落在手中 D.無(wú)法確定 2.根據(jù)牛頓第一定律,我們可以得到如下的推論 ( ) A.靜止的物體一定不受其它外力作用 B.慣性就是質(zhì)量,慣性是一種保持勻速運(yùn)動(dòng)或靜止?fàn)顟B(tài)的特性 C.物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生了改變,必定受到外力的作用 D.力停止作用后,物體就慢慢停下來(lái) 3.關(guān)于物體的慣性,下列說(shuō)法中正確的是( ) A.只有處于靜止或勻速運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的物體才具有慣性 B.只有運(yùn)動(dòng)的物體才能表現(xiàn)出它的慣性 C.物體做變速運(yùn)動(dòng)時(shí),其慣性不斷變化 D.以上結(jié)論不正確 4.伽利略的理想實(shí)驗(yàn)證明了( ) A.要物體運(yùn)動(dòng)必須有力作用,沒(méi)有力作用物體將靜止 B.要物體靜止必須有力作用,沒(méi)有力作用物體就運(yùn)動(dòng) C.物體不受外力作用時(shí),一定處于靜止?fàn)顟B(tài) D.物體不受外力作用時(shí),總保持原來(lái)的勻速直線運(yùn)動(dòng)或靜止?fàn)顟B(tài) 5.關(guān)于慣性,下述哪些說(shuō)法是正確的( ) A.慣性除了跟物體質(zhì)量有關(guān)外,還跟物體速度有關(guān) B.物體只有在不受外力作用的情況下才能表現(xiàn)出慣性 C.乒乓球可快速抽殺,是因?yàn)槠古仪虻膽T性小的緣故 D.戰(zhàn)斗機(jī)投人戰(zhàn)斗時(shí),必須丟掉副油箱,減小慣性以保證其運(yùn)動(dòng)的靈活性 6.如圖所示,一個(gè)劈形物體M放在固定的粗糙的斜面上,上面成水平.在水平面上放一光滑小球m,劈形物體從靜止開(kāi)始釋放,則小球在碰到斜面前的運(yùn)動(dòng)軌跡是( ) A.沿斜面向下的直線 B.豎直向下的直線 C.無(wú)規(guī)則曲線 D.拋物線 7.關(guān)于作用力與反作用力以及相互平衡的兩個(gè)力的下列說(shuō)法中,正確的是( ) A.作用力與反作用力一定是同一性質(zhì)的力 B.作用力與反作用力大小相等,方向相反,因而可以互相抵消 C.相互平衡的兩個(gè)力的性質(zhì),可以相同,也可以不同 D.相互平衡的兩個(gè)力大小相等,方向相反,同時(shí)出現(xiàn),同時(shí)消失 8.質(zhì)量為M的木塊靜止在傾角為α的斜面上,設(shè)物體與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,則下列說(shuō)法正確的是 ( ) A.木塊受重力,斜面對(duì)它的支持力和摩擦力的作用 B.木塊對(duì)斜面的壓力與斜面對(duì)木塊的支持力大小相等,方向相反 C.斜面對(duì)木塊的摩擦力與重力沿科面向下的分力Mgsinα大小相等,方向相反 D.斜面對(duì)木塊的摩擦力大小可以寫(xiě)成μMgcosα 9.下面關(guān)于慣性的說(shuō)法中,正確的是 A.運(yùn)動(dòng)速度大的物體比速度小的物體難以停下來(lái),所以運(yùn)動(dòng)速度大的物體具有較大的慣性 B.物體受的力越大,要它停下來(lái)就越困難,所以物體受的推力越大,則慣性越大 C.物體的體積越大,慣性越大 D.物體含的物質(zhì)越多,慣性越大 10.關(guān)于作用力與反作用力,下列說(shuō)法中正確的有 A.物體相互作用時(shí),先有作用力,后有反作用力 B.作用力與反作用力大小相等,方向相反,作用在同一直線上,因而這二力平衡 C.作用力與反作用力可以是不同性質(zhì)的力,例如,作用力是彈力,其反作用力可能是摩擦力 D.作用力和反作用力總是同時(shí)分別作用在相互作用的兩個(gè)物體上 11.(2002年春上海大綜試題)根據(jù)牛頓運(yùn)動(dòng)定律,以下選項(xiàng)中正確的是 A.人只有在靜止的車廂內(nèi),豎直向上高高跳起后,才會(huì)落在車廂的原來(lái)位置 B.人在沿直線勻速前進(jìn)的車廂內(nèi),豎直向上高高跳起后,將落在起跳點(diǎn)的后方 C.人在沿直線加速前進(jìn)的車廂內(nèi),豎直向上高高跳起后,將落在起跳點(diǎn)的后方 D.人在沿直線減速前進(jìn)的車廂內(nèi),豎直向上高高跳起后,將落在起跳點(diǎn)的后方 12.關(guān)于物體的慣性,下列說(shuō)法正確的是 A.只有處于靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)的物體才具有慣性 B.只有運(yùn)動(dòng)的物體才能表現(xiàn)出它的慣性 C.物體做變速運(yùn)動(dòng)時(shí),其慣性不斷變化 D.以上說(shuō)法均不正確 13.下列現(xiàn)象中能直接由牛頓第一定律解釋的是 A.豎直上升的氣球上掉下的物體,仍能繼續(xù)上升一定高度后才豎直下落 B.水平勻速飛行的飛機(jī)上釋放的物體,從飛機(jī)上看是做自由落體運(yùn)動(dòng) C.水平公路上運(yùn)動(dòng)的卡車,速度逐漸減小直至停止 D.用力將完好的雞蛋敲碎 14.火車在平直軌道上勻速行駛,門(mén)窗緊閉的車廂內(nèi)有一人向上跳起,發(fā)現(xiàn)仍落回車上原處,這是因?yàn)?/p> A.人跳起時(shí),車廂內(nèi)的空氣給他以向前的力,帶著他隨同火車一起向前運(yùn)動(dòng) B.人跳起瞬間,車廂地板給他一個(gè)向前的力,推動(dòng)他隨同火車一起向前運(yùn)動(dòng) C.人跳起后,車在繼續(xù)向前運(yùn)動(dòng),所以人落下必定偏后一些,只是由于時(shí)間很短,偏后距離太小,不明顯而已 D.人跳起后直到落地,在水平方向上保持與車相同的速度 15.大人拉小孩,下列說(shuō)法正確的是 A.當(dāng)小孩被大人拉走時(shí),大人拉力大于小孩拉力 B.當(dāng)小孩賴著不動(dòng)時(shí),大人拉力大于小孩的拉力 C.不管什么情況下,大人拉力總大于小孩的拉力,因?yàn)榇笕说牧饪偙刃『⒋?/p> D.不管什么情況下,大人拉力與小孩拉力大小相等 參考答案: 1.C 2.C 3.D 4.D 5.CD 6.B 7.AC 8.ABC 9.D 10.D 11.C 12.D 13.AB 14.D 15.D (文章來(lái)源網(wǎng)絡(luò),如有侵權(quán),聯(lián)系刪除) |
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