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      《牛頓第一定律及牛頓第三定律》高考家教總復習一-深圳科達家教網,深圳一對一家教網,深圳上門家教,深圳1對1家教!
       

      中小學資料試題

      《牛頓第一定律及牛頓第三定律》高考家教總復習一

       
      基礎知識歸納
      1.牛頓第一定律
      (1)內容:一切物體總保持 勻速直線運動 狀態或 靜止 狀態,除非作用在它上面的力迫使它 改變 這種狀態.
      (2)牛頓第一定律的意義
      ①指出了一切物體都有 慣性 ,因此牛頓第一定律又稱 慣性定律 .
      ②指出力不是 維持 物體運動的原因,而是 改變 物體運動狀態的原因,即力是產生加速度的原因.
      (3)慣性
      ①定義:物體具有保持原來 勻速直線運動 狀態或 靜止 狀態的性質.
      ②量度: 質量 是物體慣性大小的唯一量度, 質量 大的物體慣性大, 質量 小的物體慣性小.
      ③普遍性:慣性是物體的 固有 屬性,一切物體都有 慣性 .
      2.牛頓第三定律
      (1)作用力和反作用力:兩個物體之間的作用總是 相互 的,一個物體對另一個物體施加了力,另一個物體一定同時對這個物體也施加了力.
      (2)內容:兩個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 同一條 直線上.
      (3)物理意義:建立了相互作用的物體之間的聯系及作用力與反作用力的相互依賴關系.
      4.作用力與反作用力的“四同”和“三不同”
      四同: (1) 大小相同 
      (2) 方向在同一直線上 
      (3) 性質相同 
      (4) 出現、存在、消失的時間相同 
      三不同:(1) 方向不同 
      (2) 作用對象不同 
      (3) 作用效果不同 
      重點難點突破
      一、如何理解牛頓第一定律
      1.建立慣性的概念,即一切物體都具有保持原來的勻速直線運動狀態或靜止狀態的性質,叫做慣性.是物體固有的一種屬性,與物體是否受力及物體的運動狀態無關.
      2.對力的概念更加明確.力不是維持物體運動的原因,而是改變物體運動狀態的原因,即力是物體產生加速度的原因.
      3.牛頓第一定律不是實驗定律,即不能由實驗直接加以驗證,它是在可靠的實驗事實基礎上采用科學的抽象思維而推理和總結出來的.
       
      二、牛頓第一定律、慣性、牛頓第二定律的比較
      1.力不是維持物體運動的原因,牛頓第一定律指出“一切物體總保持勻速直線運動狀態或靜止狀態,直到有外力迫使它改變這種狀態為止”.因此物體在不受力時仍可以勻速運動,并不需要力來維持,力是改變這種狀態的原因,也就是力是產生加速度的原因.
      2.慣性是一切物體保持原來運動狀態的性質,而力是物體間的相互作用.因此慣性不是一種力,力是使物體運動狀態發生改變的外部因素,慣性則是維持物體運動狀態,阻礙物體運動狀態發生改變的內部因素.
      3.慣性的表現:物體的慣性總是以保持“原狀”或反抗“改變”兩種形式表現出來,物體不受外力時,慣性表現在維持原運動狀態不變,即反抗加速度產生,且在外力一定時,質量越大的物體運動狀態越難改變,加速度越小.
      4.牛頓第一定律不是牛頓第二定律的特例,而是牛頓第二定律的基礎,牛頓第一定律不是由實驗直接總結出來的,是以伽利略的理想實驗為基礎,通過對大量實驗現象的思維抽象、推理而總結出來的.牛頓第一定律定性地給出了物體在不受力的理想情況下的運動規律,在此基礎上牛頓第二定律定量地指出了力和運動的關系:Fma.
      三、作用力和反作用力與平衡力
      1.作用力和反作用力與平衡力的比較
      內容
      作用力和反作用力
      平衡力
      受力物體
      作用在兩個相互作用的物體上
      作用在同一物體上
      依賴關系
      相互依存,不可單獨存在,同時產生,同時變化,同時消失
      無依賴關系,撤除一個,另一個可依然存在,只是不再平衡
      疊加性
      兩力作用效果不可疊加,不可求合力
      兩力作用效果可相互抵消,可疊加,可求合力,且合力為零
      力的性質
      一定是同性質的力
      可以是同性質的力,也可以是不同性質的力
      大小方向
      大小相等、方向相反、作用在一條直線上
      大小相等、方向相反、作用在一條直線上
      2.判斷一對力是否是作用力和反作用力
      (1)看作用點,作用力與反作用力應作用在兩個物體上.
      (2)看產生的原因,作用力和反作用力是由于相互作用而產生的.
      (3)作用力與反作用力具有相互性和異體性,與物體運動狀態無關.
      典例精析
      1.牛頓第一定律的應用
      【例1】如圖所示,在一輛表面光滑的小車上,有質量分別為m1、m2的兩個小球(m1>m2)隨車一起勻速運動,當車停止時,如不考慮其他阻力,設車足夠長,則兩個小球(  )
      A.一定相碰                  B.一定不相碰      
      C.不一定相碰                D.難以確定是否相碰,因為不知小車的運動方向
      【解析】兩個小球放在光滑的小車表面上,又不考慮其他阻力,故水平方向不受外力,由牛頓第一定律可知,兩小球仍然以相同的速度做勻速直線運動,永遠不相碰,只有B對.
      【答案】B
      【思維提升】運用牛頓第一定律解決問題時,正確的受力分析是關鍵,如果物體不受力或所受合外力為零,物體的運動狀態將保持不變,同理可知,如果物體在某一方向上不受力或所受合外力為零,則物體在這一方向上的運動狀態(即速度)保持不變.
      2.對慣性概念的理解
      【例2】做勻速直線運動的小車上,水平放置一密閉的裝有水的瓶子,瓶內有一氣泡,如圖所示,當小車突然停止運動時,氣泡相對于瓶子怎樣運動?
      【解析】從慣性的角度去考慮瓶內的氣泡和水,顯然水的質量遠大于氣泡的質量,故水的慣性比氣泡的慣性大.當小車突然停止時,水保持向前運動的趨勢遠大于氣泡向前運動的趨勢,于是水由于慣性繼續向前運動,水將擠壓氣泡,使氣泡相對瓶子向后運動.
      【思維提升】分別考慮水和氣泡的慣性是解決本題的關鍵,抓住慣性只與質量有關,質量越大,慣性越大,也就是運動狀態更不易改變.
      【拓展1】在上題中:
      (1)若在瓶內放一小軟木塊,當小車突然停止時,軟木塊相對于瓶子怎樣運動?
      (2)若在瓶內放一小鐵塊,又如何?
      【解析】(1)由于木塊的密度小于水的密度,所以同體積的水質量大于木塊的質量,水的慣性比木塊大,木塊將相對于瓶子向后運動.
      (2)由于同體積的鐵塊質量大于水的質量,鐵塊的慣性比水大,所以鐵塊相對于瓶子將向前運動.
      3.作用力與反作用力和平衡力的區別
      【例3】如圖所示,在臺秤上放半杯水,臺秤示數為G′=50 N,另用掛在支架上的彈簧測力計懸掛一邊長a=10 cm的金屬塊,金屬塊的密度ρ=3×103 kg/m3,當把彈簧測力計下的金屬塊平穩地浸入水中深b=4 cm時,彈簧秤和臺秤示數分別為多少?(水的密度是ρ=103 kg/m3,取g=10 m/s2)
      【解析】金屬塊的受力分析如圖所示,因金屬塊靜止,故有FTGF
      又因Gρa3g=30 N,FρgVρga2b=4 N
      由牛頓第三定律知水對金屬塊的力與金屬塊對水的力都為4 N,FT=30 N-4 N=26 N
      臺秤的示數由于浮力的作用力增加了F′=4 N,所以臺秤的示數為FNG′+F′=54 N
      【思維提升】類似此類問題要緊抓一對平衡力以及一對作用力和反作用力的特點,結合它們的區別、聯系一一分析.
      易錯門診
      【例4】關于馬拉車時馬與車的相互作用,下列說法正確的是(  )
      A.馬拉車而車未動,馬向前拉車的力小于車向后拉馬的力
      B.馬拉車只有勻速前進時,馬向前拉車的力才等于車向后拉馬的力
      C.馬拉車加速前進時,馬向前拉車的力大于車向后拉馬的力
      D.無論車是否運動、如何運動,馬向前拉車的力都等于車向后拉馬的力
      【錯解】C;馬拉車加速前進,就像拔河一樣,甲方勝一定是甲方對乙方的拉力大,所以甲對乙的拉力比乙對甲的拉力大,由此而得出結論:馬向前拉車的力大于車向后拉馬的力.
      【錯因】產生上述錯解原因是學生憑主觀想象,而不是按物理規律分析問題.按照物理規律我們知道物體的運動狀態不是由哪一個力決定的而是由合外力決定的,車隨馬加速前進是因為馬對車的拉力大于地面對車的摩擦力.
      【正解】馬拉車的力和車拉馬的力是一對作用力和反作用力.根據牛頓第三定律,物體間的作用力和反作用力總是大小相等,方向相反,作用在同一條直線上,故不管在什么情況下,馬向前拉車的力都等于車向后拉馬的力,而與馬車的運動狀態無關,故A、B、C錯誤,D正確.
      【答案】D
      【思維提升】生活中有一些感覺是不正確的,不能把生活中的經驗、感覺當成規律來用,要運用物理規律來解決問題.

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      本文發表于: 2010/10/2   被閱:3747次

       

       
       


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