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第三章 牛顿运动定律
第一讲 牛顿第一定律 牛顿第三定律
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幻灯片 4知识点一 牛顿第一定律
1．牛顿第一定律
(1)内容：一切物体总保持 状态或 状态，除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态．
(2)物理学史：物理学家对力和运动的关系观点如下：
①亚里士多德：必须有力作用在物体上，物体才能运动，没有力的作用，物体就要静止在一个地方．
匀速直线运动
静止
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②伽利略：力不是维持物体运动的原因(通过理想实验得出)．
③笛卡儿：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．
④牛顿：力是改变物体运动状态的原因．
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2．惯性
(1)定义：物体具有保持原来 状态或静止状态的性质．
(2)量度：质量是物体惯性大小的惟一量度，质量大的物体惯性 ，质量小的物体惯性 ．
匀速直线运动
大
小
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幻灯片 71．惯性和惯性定律的区别
(1)惯性是物体保持原有运动状态不变的一种性质，与物体是否受力、受力的大小无关．
(2)惯性定律(牛顿第一定律)则反映物体在一定条件下的运动规律．Zxx k
2．牛顿第一定律的意义
(1)牛顿第一定律描述了物体不受外力时的状态，而物体不受力的情形是不存在的，因此牛顿第一定律不是实验定律．
(2)牛顿第一定律明确了力是改变物体运动状态的原因．
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1．以下说法正确的是( )
A．物体不受外力作用时，一定处于静止状态
B．要物体运动必须有力作用，没有力的作用，物体将静止
C．要物体静止必须有力作用，没有力的作用，物体将运动
D．物体不受外力作用时，总保持原来的匀速直线运动状态或静止状态
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解析：力是改变物体运动状态的原因，而不是维持物体运动的原因，B、C错误．物体不受外力作用时，将处于匀速直线运动状态或静止状态，A错误，D正确．
答案：D
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幻灯片 10知识点二 牛顿第三定律
1．作用力与反作用力：两个物体之间的作用总是 的．
一个物体对另一个物体施加了力，后一物体一定同时对前一物体也施加了力．
2．牛顿第三定律：两个物体之间的作用力和反作用力总是大小 ，方向相反，作用在 ．
相互
相等
同一条直线上
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幻灯片 111．作用力与反作用力的“三同、三异、三无关”
(1)“三同”：①大小相同；②性质相同；③变化情况相同．
(2)“三异”：①方向不同；②受力物体不同；③产生效果不同．
(3)“三无关”：①与物体的种类无关；②与物体的运动状态无关；③与是否和另外物体相互作用无关．
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幻灯片 122．相互作用力与平衡力的比较
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3.应用牛顿第三定律应注意的问题
(1)定律中的“总是”说明对于任何物体，在任何条件下牛顿第三定律都是成立的．
(2)牛顿第三定律说明了作用力和反作用力中，若一个产生或消失，则另一个必然同时产生或消失，否则就违背了“相互关系” Zxx k．
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幻灯片 142．汽车拉着拖车在平直的公路上运动，下面的说法正确的是( )
A．汽车能拉着拖车向前是因为汽车对拖车的拉力大于拖车对汽车的拉力
B．汽车先对拖车施加拉力，然后才产生拖车对汽车的拉力
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C．匀速前进时，汽车对拖车的拉力等于拖车向后拉汽车的力；加速前进时，汽车向前拉拖车的力大于拖车向后拉汽车的力
D．加速前进时，是因为汽车对拖车的拉力大于地面对拖车的摩擦阻力，此时汽车向前拉拖车的力的大小等于拖车向后拉汽车的力
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幻灯片 16解析：汽车对拖车的拉力与拖车对汽车的拉力是一对作用力和反作用力，二者一定等大、反向、分别作用在拖车和汽车上，故A项错；作用力和反作用力总是同时产生、同时变化、同时消失，故B项错；不论汽车匀速运动还是加速运动，作用力和反作用力总相等，故C项错；拖车加速前进是因为汽车对拖车的拉力大于地面对拖车的摩擦阻力(包括其他阻力)，由牛顿第三定律可知，此时汽车向前拉拖车的力与拖车向后拉汽车的力等大反向．故D项正确．
答案：D
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幻灯片 18 (2012·新课标全国高考)伽利略根据小球在斜面上运动的实验和理想实验，提出了惯性的概念，从而奠定了牛顿力学的基础．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，物体只能处于静止状态
C．行星在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
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幻灯片 19解析：物体的惯性指物体本身要保持原来运动状态不变的性质，或者说是物体抵抗运动状态变化的性质，选项A正确；没有力的作用，物体将保持静止状态或匀速直线运动状态，选项B错误；行星在圆周轨道上做匀速圆周运动，而惯性是指物体保持静止或匀速直线运动的状态，选项C错误；运动物体如果没有受到力的作用，根据牛顿第一定律可知，物体将继续以同一速度沿同一直线一直运动下去，选项D正确．Zx x k
答案：AD
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幻灯片 20 用惯性解释运动现象的思路
(1)明确要研究的是哪个物体或物体的哪一部分，它原来处于什么运动状态．
(2)确定外力作用在此物体的什么位置，物体在此位置的运动状态发生了怎样的变化．
(3)由于惯性的原因，物体上没受力的部分保持原运动状态．
(4)物体的不同部位运动状态不同，引起了惯性现象的出现．
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幻灯片 21【变式训练】1.在水平的路面上有一辆匀速行驶的小车，车上固定一盛满水的碗．现突然发现碗中的水洒出，水洒出的情况如图所示，则关于小车在此种情况下的运动，下列叙述正确的是( )
A．小车匀速向左运动 B．小车可能突然向左加速
C．小车可能突然向左减速 D．小车可能突然向右减速
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解析：原来水和小车相对静止以共同速度运动，水突然向右洒出有两种可能：①原来小车向左运动，突然加速，碗中水由于惯性保持原速度不变，故相对碗向右洒出．②原来小车向右运动，突然减速，碗中水由于惯性保持原速度不变，相对于碗向右洒出，故B、D正确．
答案：BD
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幻灯片 23 据《新消息》报道，在北塔公园门前，李师傅用牙齿咬住长绳的一端，将停放着的一辆卡车缓慢拉动．小华同学看完表演后做了如下思考，其中正确的是
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A．李师傅选择斜向上拉可以减小车对地面的正压力，从而减小车与地面间的摩擦力
B．若将绳系在车顶斜向下拉，要拉动汽车将更容易
C．车被拉动的过程中，绳对车的拉力大于车对绳的拉力
D．当车由静止被拉动时，绳对车的拉力大于车受到的摩擦阻力
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幻灯片 25解析：李师傅斜向上拉车的力可以分解成竖直向上和水平向前的两个分力，竖直向上的分力将减小车对地面的正压力，从而减小车与地面间的滑动摩擦力，选项A对；若将绳系在车顶斜向下拉，车对地面的正压力增大，摩擦力增大，更不容易拉动汽车，选项B错；绳对车的拉力与车对绳的拉力是作用力与反作用力，大小相等，选项C错；当车由静止被拉动时，绳的拉力在水平方向的分力应大于车受到的摩擦阻力，故绳对车的拉力肯定大于车受到的摩擦阻力，选项D对．
答案：AD
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幻灯片 26【变式训练】2.在滑冰场上．甲、乙两小孩分别坐在滑冰板上，原来静止不动，在相互猛推一下后分别向相反方向运动．假定两板与冰面间的动摩擦因数相同．已知甲在冰上滑行的距离比乙远，这是由于( )
A．在推的过程中，甲推乙的力小于乙推甲的力
B．在推的过程中，甲推乙的时间小于乙推甲的时间
C．在刚分开时，甲的初速度大于乙的初速度
D．在分开后，甲的加速度的大小小于乙的加速度的大小
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解析：作用力、反作用力总是等大、反向，且同时产生、同时消失、作用时间相等，故A、B两项均错；对两小孩分开后应用牛顿第二定律得μmg＝ma，所以a＝μg，因为两板与冰面间的动摩擦因数相同，故加速度相同，D项错；分开后，甲、乙都做匀减速运动直到停下，由2ax＝v2，x甲＞x乙，得v甲＞v乙，C项对．
答案：C
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幻灯片 28 (8分)一个箱子放在水平地面上，箱内有一固定的竖直杆，在杆上套着一个环，箱与杆的质量为M，环的质量为m，如图所示，已知环沿杆匀加速下滑时，环与杆间的摩擦力大小为Ff，则此时箱对地面的压力大小为多少？
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幻灯片 29 环在竖直方向上受力情况如图甲所示，受重力mg和杆给它竖直向上的摩擦力Ff，根据牛顿第三定律，环应给杆一个竖直向下的摩擦力Ff′，(2分)
故箱子在竖直方向上受力情况如图乙所示，受重力Mg，地面对它的支持力FN及环给它的摩擦力Ff′，(2分)
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由于箱子处于平衡状态，可得：
FN＝Ff′＋Mg＝Ff＋Mg.(2分)
根据牛顿第三定律，箱子对地面的压力大小等于地面对箱子的弹力大小，则FN′＝Ff＋Mg.(2分)
答案：Ff＋Mg
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幻灯片 31 求解某力时，如果直接研究其受力物体，因受力情况复杂或未知量太多而不能求解时，可以反过来求其反作用力，然后再根据牛顿第三定律求解，这样牛顿第三定律会起到非常重要的转换研究对象的作用，使我们对问题的分析思路更灵活，更广阔．Zx x k
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幻灯片 32【变式训练】3.如图所示为杂技“顶竿”表演的示意图：一人站在地上，肩上扛一质量为M的竖直竹竿，当竿上一质量为m的人以加速度a加速下滑时，竿对“底人”的压力大小为( )
A．(M＋m)g B．(M＋m)g－ma
C．(M＋m)g＋ma D．(M－m)g
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幻灯片 33解析：对竿上的人分析：受重力mg、摩擦力Ff，有mg－Ff＝ma、Ff＝m(g－a)，竿对人有摩擦力，人对竿也有反作用力——摩擦力，且大小相等，方向相反，对竿分析：受重力Mg、竿上的人对竿向下的摩擦力Ff′、顶竿的人对竿的支持力FN，有Mg＋Ff′＝FN，又因为竿对“底人”的压力和“底人”对竿的支持力是一对作用力与反作用力，由牛顿第三定律，得到FN′＝Mg＋Ff′＝(M＋m)g－ma.B项正确．
答案：B
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幻灯片 35活页作业（七）
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