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1、 牛頓第一、三定律
一、牛頓第一定律
1.定義:一切物體總保持勻速直線運動狀態(tài)或靜止狀態(tài),除非作用在它上面的力迫使它改變這種狀態(tài)。
2.物體具有的保持原來勻速直線運動狀態(tài)或靜止狀態(tài)的性質(zhì),叫做慣性。牛頓第一定律也叫慣性定律。
3.決定慣性的唯一物理量是質(zhì)量,所以慣性用質(zhì)量描述。
4.牛頓第一定律定義了慣性,是牛頓運動定律的基礎,同時它還可以視為牛頓第二定律的特殊情況,即描述F=0,a=0的平衡狀態(tài)。一個物體保持勻速直線運動狀態(tài)或靜止狀態(tài),我們就說這個物體處于平衡狀態(tài)(中學階段不考慮在無外力作用下勻速轉(zhuǎn)動的平衡狀態(tài))。
二、牛頓第一定律發(fā)現(xiàn)史
1.亞里士多德:力是物體運動的原因
2、。
2.伽利略:力不是維持物體運動的原因。
3.笛卡兒:如果勻速直線運動的物體不受外力,它將保持原來的運動狀態(tài)不變。
(亞里士多德、伽利略和笛卡兒的時代并無力的概念,這里是為了表述方便借用了力的概念)
4.牛頓:總結(jié)伽利略和笛卡兒的工作,抽象出力的概念,定義慣性。
三、牛頓第三定律
1.定義:相互作用的兩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。
2.在牛頓第三定律的補充下,對運動狀態(tài)相同的多個物體系統(tǒng),就可以同時使用整體法和隔離法。在使用整體法時,系統(tǒng)內(nèi)力相互抵消。
四、相互作用力與一對平衡力對比
相互作用力
一對平衡力
適用
任何情況
3、
平衡狀態(tài)
性質(zhì)
同一種類(同為重力、彈力或摩擦力)
同一種類或不同種類均可
研究對象/受力物體
兩個物體(互為受力物體)
一個物體
施力物體
兩個物體(互為施力物體)
其他物體
相同點
大小相等、方向相反、在同一直線上
在一節(jié)火車車廂內(nèi)有一個光滑的水平桌面,桌上有一個小球。旁邊的乘客觀察到,如果火車在水平鐵軌上做勻速直線運動,小球在桌面上保持靜止。如果火車做加速直線運動,小球就會由靜止開始向后運動。這說明
A.以勻速運動的車廂為參考系,牛頓第一定律成立
B.以加速運動的車廂為參考系,牛頓第一定律成立
C.無論是以勻速運動的車廂為參考系還是以加
4、速運動的車廂為參考系,牛頓第一定律都成立
D.無論是以勻速運動的車廂為參考系還是以加速運動的車廂為參考系,牛頓第一定律都不成立
【參考答案】A
【詳細解析】牛頓運動定律適用慣性參考系。勻加速運動的火車是非慣性參考系,牛頓第一定律并不成立,故選A。
1.(2019·江蘇省泰州市高一期末)如圖所示,冰壺在冰面運動時,可以在較長時間內(nèi)保持運動速度的大小和方向不變,我們可以說冰壺有較強的抵抗運動狀態(tài)變化的“本領”,這里所指的“本領”是冰壺的慣性,則冰壺的慣性大小取決于
A.冰壺的速度
B.冰壺的加速度
C.冰壺的質(zhì)量
D.冰壺受到的合外力
【答案】C
【解析】慣性是物體的固
5、有屬性;而質(zhì)量卻是慣性大小的唯一量度;故慣性的大小取決于冰壺的質(zhì)量;故C正確,ABD錯誤。
(2019·河北省石家莊市辛集中學高一月考)下列關于力學問題的幾個說法中,說法正確的是
A.地球雖大,且有自轉(zhuǎn),但有時仍可被看做質(zhì)點
B.摩擦力方向一定與物體運動的方向相反
C.放在桌面上的物體受到的支持力是由于物體發(fā)生形變而產(chǎn)生的
D.馬拉車加速前進,是因為馬拉車的力大于車拉馬的力
【參考答案】A
【詳細解析】在研究地球繞太陽公轉(zhuǎn)的問題時,地球的大小遠小于太陽與地球間的間距,可以被看作質(zhì)點,A正確;摩擦力與相對運動或相對運動趨勢方向相反,不一定與運動方向相反,B錯誤。物體受到的支
6、持力是由于桌面被擠壓發(fā)生形變,要恢復原狀對與桌面接觸的物體產(chǎn)生彈力的作用,C錯誤。馬拉車的力與車拉馬的力是相互作用力,大小相等,車加速前進是因為馬拉車的力大于車受到的阻力,D錯誤。
1.雞蛋與桌面相碰,蛋殼破裂。關于雞蛋與桌面間的相互作用力,下列說法中正確的是
A.桌面對雞蛋的力大于雞蛋對桌面的力
B.桌面對雞蛋的力小于雞蛋對桌面的力
C.桌面對雞蛋的力與雞蛋對桌面的力大小相等
D.桌面對雞蛋的力與雞蛋對桌面的力方向相同
【答案】C
【解析】桌面對雞蛋的力與雞蛋對桌面的力是一對作用力與反作用力,根據(jù)作用力與反作用力的特點可知,二者總是大小相等,方向相反,只是蛋殼和桌面能承受的
7、最大力的大小不同,故只有蛋殼才破碎,選C。
1.(2019·湖北黃岡市高一期末)各個面都光滑的直角三角體 A 放在光滑的斜面 B 上時,恰好使一直角邊水平,如圖所示,將-個小球置于該光滑直角邊水平面上,然后將三角體 A 由靜止釋放,則小球在碰到斜面之前的運動軌跡是
A.平行斜面向下的直線
B.豎直向下的直線
C.無規(guī)則曲線
D.垂直斜面的直線
2.下列說法正確的是
A.牛頓通過理想斜面實驗發(fā)現(xiàn)力不是維持物體運動的原因
B.千克、秒、米和牛頓都是力學中的基本單位
C.物體靜止時有慣性,一旦開始運動,便不再保持原有的運動狀態(tài),也就失去了慣性
D.法國科學家笛卡爾指出
8、:一個不受外界任何影響的運動著的物體,將保持原來的運動,一個靜止的不受外界任何影響的物體,將保持靜止
3.(2019·江蘇省泰州市高一期末)如圖所示,某學校教室里的磁性黑板上粘掛一些小磁鐵(如圖中“笑臉”),“笑臉”被吸在黑板上可以用于“貼”掛圖等輔助教學。下列關于“笑臉”的說法中正確的是
A.“笑臉”受到黑板的磁吸引力大于黑板對其的彈力才能被吸在黑板上
B.“笑臉”與黑板間存在三對作用力與反作用力
C.“笑臉”受到三個力的作用
D.“笑臉”受到的支持力與黑板受到的壓力是一對平衡力
4.2014年8月19日,一架客機在起飛不久后遭遇鳥擊,導致兩個發(fā)動機中的一個無法正常工作,下列
9、關于小鳥和飛機相撞時的說法正確的是
A.小鳥對飛機的作用力比飛機對小鳥的作用力大
B.飛機對小鳥的作用力比小鳥對飛機的作用力大
C.小鳥對飛機的作用力與飛機對小鳥的作用力一樣大
D.主動撞擊的一方產(chǎn)生的作用力大
5.(2013·海南卷)科學家關于物體運動的研究對樹立正確的自然觀具有重要作用。下列說法符合歷史事實的是
A.亞里士多德認為,必須有力作用在物體上,物體的運動狀態(tài)才會改變
B.伽利略通過“理想實驗”得出結(jié)論:運動必具有一定速度,如果它不受力,它將以這一速度永遠運動下去
C.笛卡兒指出:如果運動中的物體沒有受到力的作用,它將繼續(xù)以同一速度沿同一直線運動,既不停下來也不
10、偏離原來的方向
D.牛頓認為,物體具有保持原來勻速直線運動狀態(tài)或靜止狀態(tài)的性質(zhì)
6.(2014·北京卷)伽利略創(chuàng)造的把實驗、假設和邏輯推理相結(jié)合的科學方法,有力地促進了人類科學認識的發(fā)展。利用如圖所示的裝置做如下實驗:小球從左側(cè)斜面的O點由靜止釋放后沿斜面向下運動,并沿右側(cè)斜面上升。斜面上先后鋪墊三種粗糙程度逐漸降低的材料時,小球沿右側(cè)斜面上升到的最高位置依次為1、2、3,根據(jù)三次實驗結(jié)果的對比,可以得到的最直接的結(jié)論是
A.如果斜面光滑,小球?qū)⑸仙脚cO點等高的位置
B.如果小球不受力,它將一直保持勻速運動或靜止狀態(tài)
C.如果小球受到力的作用,它的運動狀態(tài)將發(fā)生改變
D.小球
11、受到的力一定時,質(zhì)量越大,它的加速度越小
1.B【解析】由于直角三角體的水平面是光滑的,A又是放在光滑的斜面上,當斜面體A在光滑的斜面B上下滑時,小球由于只在豎直方向受力,故小球在碰到斜面之前的運動軌跡是豎直向下的直線。則B選項正確。
2.D【解析】伽利略通過理想斜面實驗發(fā)現(xiàn)力不是維持物體運動的原因,故A錯誤;千克、米、秒分別是質(zhì)量、長度和時間的單位,都是國際單位制中的基本單位,牛頓是導出單位,故B錯誤;慣性是物體的固有屬性,與運動狀態(tài)無關,只與質(zhì)量有關,故C錯誤;法國科學家笛卡爾指出:一個不受外界任何影響的運動著的物體,將保持原來的運動,一個靜止的不受外界任何影響的物體,將保持靜
12、止,故D正確。
3.B【解析】“笑臉”受到黑板的吸引力等于受到的彈力,它們是一對平衡力,故A錯誤;“笑臉”受到黑板的作用力有:黑板的吸引力、彈力和摩擦力,有幾個作用力,就有幾對作用力和反作用力,所以“笑臉”與黑板間存在三對作用力與反作用力,故B正確;“笑臉”受重力、靜摩擦力、吸引力和彈力共4個力,故C錯誤;“笑臉”受到的支持力與黑板受到的壓力是一對作用力與反作用力,故D錯誤。
4.C【解析】小鳥撞飛機的力與飛機撞小鳥的力是一對相互作用力,二者大小相等,故ABD錯誤,C正確。
5.BCD【解析】亞里士多德認為力是維持物體運動的原因,A錯誤;伽利略通過實驗與推理證明了力不是維持物體運動的原因,假如沒有力作用在運動的物體上,物體將以原來的速度永遠運動下去,B正確;笛卡兒指出:如果物體沒有受到力的作用,它將保持原來的勻速直線運動狀態(tài)不變,C正確;牛頓在伽利略和笛卡兒的基礎上提出了牛頓第一定律,即認為物體具有保持原來勻速直線運動狀態(tài)或靜止狀態(tài)的性質(zhì),D正確。
6.A【解析】從實驗中小球的三種運動情況可以得到,斜面的阻力越小,小球上升的位置越高,如果不受阻力,就會升到與O點等高處,A正確;而其他選項都不是由實驗直接得到的,需要進一步推理或?qū)嶒烌炞C,BCD錯誤。
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