高一物理上册(TCT沪)科教版C专题(牛顿三大定律3星级★★★).doc

精锐教育学科教师辅导教案学员编号：年级：高一课时数：1学员姓名：辅导科目：物理学科教师：授课内容牛顿运动定律星级★★★授课日期及时段教学内容＜建议用时5分钟！＞批注：部分知识点由学生填空完成，5分钟左右完成。

：本专题复习牛顿运动定律基本知识。

牛顿运动定律是解决动力学问题的基础，也是解决力电磁综合问题的基础，必须熟练掌握。

具体的解题方法我们将在后面的几个专题中详细讨论。

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，直到有外力迫使它改变这种状态为止。

2．意义：牛顿第一定律是建立在伽利略理想斜面实验的基础上，经过科学推理而抽象出来的规律，其意义在于：①揭示了一切物体都具有的一个重要属性——惯性；②揭示了物体在不受力或合外力为零时的运动状态——静止或匀速直线运动状态；③揭示了力的含义——是改变物体运动状态的原因，而不是维持物体运动的原因。

二、惯性及其理解1．定义：物体保持原来的匀速直线运动状态或静止状态的性质，叫惯性。

2．理解：①惯性是物体的固有属性，与物体受力、运动状态、地理位置、温度等因素均无关，即一切物体都具有惯性。

②物体惯性的大小仅由质量决定，质量大的物体，运动状态难改变，其惯性大；质量小的物体，运动状态容易改变，其惯性小。

牛顿第二定律1. 内容：物体的加速度跟所受的合力成正比，跟物体的质量成反比，加速度的方向跟合力的方向相同。

公式表示：F=kma。

在国际单位制中，k=1，上式简化为F=ma 或F合=ma2. 1N的定义：使质量是1kg的物体产生1m/s2加速度的力的大小为1N，即1N=1kg·m/s2。

3. 对牛顿第二定律的理解：（1）因果关系：力是物体产生加速度的原因，加速度是力作用在物体上所产生的效果的一种。

（2）同体关系：即公式中F、m、a均是针对同一物体。

（3）同向关系：加速度的方向始终与产生该加速度的合外力的方向相同。

（4）瞬时关系：加速度和合外力存在瞬时对应关系，即F合与a同时产生、同时变化、同时消失。

4. 牛顿第二定律的适用范围牛顿运动定律只适用于解决宏观物体的低速运动问题，不能用来处理高速运动问题；牛顿运动定律只适用于宏观物体，一般不适用于微观粒子。

牛顿第三定律1．内容：两个物体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。

2．理解：①异体性，即作用力和反作用力是分别作用在彼此相互作用的两个不同的物体上；②同时性，即作用力和反作用力同时产生、同时变化、同时消失③相互性，即作用力和反作用力总是相互的，成对出现，且相互依存；④同性质，即作用力和反作用力是属的力。

3、作用力与反作用力和二力平衡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。

二力平衡的关系也是大小相等，方向相反，作用在同一条直线上，因此作用力与反作用力和二力平衡往往容易混淆，它们的区别如下表所示：内容作用力与反作用力二力平衡受力物体作用在两个相互作用的物体上作用在同一物体上依赖关系互依存，不可单独存在无依赖关系，撤除一个，另一个可依然存在，只是不再平衡叠加性两力作用效果不可抵消，不可叠加，不可求合力两力作用效果可相互抵消，可叠加，可求合力且合力为零力的性质一定是同一性质的力可以是同一性质的力，也可以不是同一性质的力＜建议用时20分钟！＞：1、对牛顿第一定律的理解；2、牛顿第三定律的应用；3、牛顿第二定律解决的基本问题。

题型一：对牛顿第一定律的理解【例1】（★★★）如图所示，一个劈形物abc各面均光滑，放在固定的斜面上，ab成水平并放上一个光滑小球，把物体abc从静止开始释放，则小球在碰到斜面以前的运动轨迹是（）。

A．沿斜面的直线 B．竖直的直线 C．弧形曲线 D．折线【答案】B【解析】物体在水平方向上没有受力，保持原来的静止状态。

【例2】（★★★）火车在长直水平轨道上匀速行驶，门窗紧闭的车厢内一个人向上跳起，发现仍落回到车上原处，这是因为（）A．人跳起后，厢内空气给他以向前的力，带着他随同火车一起向前运动B．人跳起的瞬间，车厢的地板给他一个向前的力，推动他随同火车一起向前运动C．人跳起后，车在继续向前运动，所以人落下后必定偏后一些，只是由于时间很短，偏后距离太小，不明显而已D．人跳起后直到落地，在水平方向上人和车具有相同的速度【答案】D【解析】（略）小试牛刀：1、如图中的甲图所示，重球系于线DC下端，重球下再系一根同样的线BA，下面说法中正确的是（）A ．在线的A端慢慢增加拉力，结果CD线拉断B．在线的A端慢慢增加拉力，结果AB线拉断C ．在线的A端突然猛力一拉，结果AB线拉断D．在线的A端突然猛力一拉，结果CD线拉断【答案】AC【解析】缓慢拉动，如图T2＝T1＋mg,T2＞T1.CD拉断，猛力拉，重球由于惯性静止AB拉断.2、某人用力推原来静止在水平面上的小车，使小车开始运动，此后改用较小的力就可以维持小车做匀速直线运动，可见（）A．力是使物体产生运动的原因B．力是维持物体运动速度的原因C ．力是使物体速度发生改变的原因D．力是使物体惯性改变的原因【答案】C题型二：牛顿第三定律的应用【例3】（★★★）有人做过这样的一个实验：把鸡蛋A快速的向另一个鸡蛋B撞去（用同一个部分撞击），结果每次都是被撞击的鸡蛋B被撞破。

则下面说法正确的是：A、A对B的作用力的大小等于B对A的作用力的大小;B、A对B的作用力的大小大于B对A的作用力的大小；C、A蛋碰撞瞬间，其内蛋黄和蛋白由于惯性会对A蛋壳产生向前的作用力；D、A碰撞部位除受到B对它的作用力外，还受到A蛋中蛋黄和蛋白对它的作用力，所以所受的合力较小。

【答案】AC【解析】略小试牛刀：1：下列说法中正确的是（）A 人走路时，地对脚的向上的作用力大于脚蹬地的向下的作用力B 拔河时，胜方对绳子的作用力大于败方对绳子的作用力C 物体A静止在物体B上，若A的质量是B的质量的10倍，则A作用于B的力是B作用于A的力的10倍D 以卵击石，石没损伤而蛋破，但鸡蛋对石块作用力与石块对鸡蛋的作用力大小相等【答案】D2：关于作用力和反作用力，下列说法正确的是（）A 作用力和反作用力作用在两个不同的物体上B 地球对重物的作用力大于重物对地球的作用力C 作用力和反作用力的大小有时相等，有时不相等D 作用力和反作用力同时产生，同时消失【答案】AD题型三：牛顿运动定律解决的两类基本问题【例4】（★★★）(2012奉贤二模）如图甲在水平地面上放置一个质量为m=4kg的物体，让其从静止开始在水平推力作用下运动，推力F 随位移x 变化的图像如图乙所示，已知物体与地面之间的动摩擦因数为5.0=μ，2/10s m g =。

则（1）物体运动过程中物体的最大加速度a m 为多少？ （2）在距出发点什么位置时物体的速度达到最大v m ？【答案】（1）20m/s 2; (2) 10m.【解析】（1）根据牛顿第二定律 ma mg F =-μ 当推力F =100N 时，物体所受合力最大，加速度最大，代入解得21/20s m mmgF a =-=μ-（2）根据图像可得，)2(10100--=x F ，速度最大时，物体加速度为零，所以mg F μ= 代入解得 x =10m 。

【思路点拨】这是一个典型的根据物体的受力情况确定物体的运动情况的问题。

首先对物体的受力情况进行分析，进而求出加速度，再进行运动分析。

【例5】（★★★）一物体以12 m/s 的初速度冲上斜面，然后又沿斜面向下运动，在此过程中的v -t 图像如图所示，求：斜面的倾角和物体与斜面间的动摩擦因数。

（g=10m/s 2）【答案】153=μ 【解析】由牛顿第二定律可知物体沿斜面向上和向下时的加速度分别为：a 1=gsin θ+μgcos θ，a 2=gsin θ-μgcos θ，整理得：a 1+a 2=2gin θ，由运动学图像可知：a 1=6m/s 2，a 2=4m/s 2，解得：θ=300，153=μ。

【思路点拨】根据物体的运动情况求出加速度，进而确定物体的受力情况。

小试牛刀：（2012宝山二模）如图所示，倾角θ为37°的粗糙斜面被固定在水平地面上，质量为 12.5kg 的物块，在沿平行于斜面向上的拉力F 作用下从斜面的底端由静止开始运动，力F 作用2s 后撤去，物体在斜面上继续上滑1.2s 后，速度减为零，已知F ＝200 N 。

求： （1）物体与斜面间的动摩擦因数。

（2）物体在斜面上能够通过的路程。

θF（已知sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，g ＝10 m/s 2）【答案】（1）0.5 (2) 38.4m 【解析】(1)1cos sin ma mg mg F =--θμθ 2cos sin ma mg mg =+θμθ 2211t a t a =θθμtg t t mg Ft -+=cos )(2115.03737cos )2.12(105.1222000=-⨯+⨯⨯⨯=tg μ（2）θμθcos sin 1g g m Fa --=00137cos 105.037sin 105.12200⨯⨯-⨯-=a21/6s m a =θμθcos sin 2g g a +=00237cos 105.037sin 10⨯⨯+⨯=a2222112121t a t a s +=222.110212621⨯⨯+⨯⨯=s m s 2.19= m s l 4.382==（物体到达最高点后又返回）＜建议用时5分钟！＞牛顿运动定律解决的两类基本问题：(1)已知力求运动：知道物体受到的全部作用力，应用牛顿第二定律求加速度，如果再知道物体的初始运动状态，应用运动学公式就可以求出物体的运动情况——任意时刻的位置和速度，以及运动轨迹。

(2)已知运动求力：知道物体的运动情况，应用运动学公式求出物体的加速度，再应用牛顿第二定律，推断或者求出物体的受力情况。

＜建议用时10分钟！＞（10分钟小测试，满分50分）1．1、（★★）根据牛顿第一定律，我们可以得到如下的推论（）A． A..静止的物体一定不受其它外力作用B． B.惯性就是质量，惯性是一种保持匀速运动或静止状态的特性C． C.物体的运动状态发生了改变，必定受到外力的作用D． D.力停止作用后，物体就慢慢停下来2、（★★）关于力下列说法中正确的是（）A．力是物体对物体的相互作用，所以力总是成对出现的B．不直接接触的两物体间也可以有力的相互作用C．直接接触的两物体间不一定存在弹力D．由有一定距离的磁铁间有相互作用力可知，力可以离开物体而独立存在3、（★★）关于两个物体间作用力与反作用力的下列说法中，正确的是 ( )A．作用力与反作用力的性质一定相同． B．只有两个物体处于平衡状态中，作用力与反作用力才大小相等．C．作用力与反作用力不一定沿着同一直线． D．有作用力才有反作用力，因此先有作用力后产生反作用力．4、（★★★★）(2012虹口二模)用同种材料制成倾角为α=37°的斜面和长水平面，斜面长2.5m且固定，斜面与水平面之间有一段很小的弧形连接。