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第三讲 牛顿运动定律 §3.1 牛顿运动定律 【知识梳理】 1．牛顿第一定律 （1)牛顿第一定律：一切物体总是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。 牛顿第一定律指出了力不是产生速度的原因，也不是维持速度的原因，力是改变物体运动状态的原因，也就是产生加速度的原因。 （2)惯性：物体保持匀速直线运动状态或静止状态的性质叫做物体的惯性。牛顿第一定律揭示了一切物体都有惯性，惯性是物体的固有性质，与外部条件无关。物体惯性是用其质量来量度的。物体质量越大，惯性也越大。物体运动状态不改变时表现出惯性，运动状态改变时也表现出惯性，惯性较大的物体运动状态就不容易改变。 2.牛顿第二定律 （1)牛顿第二定律：物体的加速度跟物体所受的外力成正比，跟物体的质量成反比，加速度的方向与外力方向相同，即F = ma。 （2)牛顿第二定律讨论。 牛顿第二定律定量地描述了外力的作用效果，指出了F与a是瞬时对应的。对同一物体，F与a的方向总是保持一致的，但F与v的方向则不一定是一致的。 物体的运动情况是由物体的初速度与所受合外力决定的。 牛顿第二定律只适用于宏观、低速物体，对于接近光速的高速物体及微观粒子的运动并不适用。 3.牛顿第三定律 (1)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相等，方向相反的。 (2)作用力和反作用力的特点：①大小相等；②方向相反；③作用在同一直线上；④分别作用在相互作用的两个物体上；⑤一定是同时产生，同时消失的，无先后之分；⑥性质一定相同。 【例题精析】 1. (1)当用较小的力推静止的车时推不动，这说明车的惯性较大，对吗？ (2)当用较小的力推静止的车时推不动，是因为推力小于车所受的静摩擦力，对吗？ (3)当用较大的力推静止的车时车开始加速运动，因此车的惯性已被推力克服了，对吗？ (4）当受到相同阻力作用时，使质量相同但初速较大的物体停下所需时间较长，所以说速度大的物体惯性较大，对吗？ 2. 一匹马拉一辆车，根据牛顿第三定律，马拉车的力（向前）和车拉马的力（向后）是一样大的。但有同学认为：“马能拉动车前进，可见马拉车的力一定是大于车拉马的力。” 你认为这位同学说得对吗？如不对，马又是怎么能拉动车的呢？ 3. 关于直线运动，下列说法中正确的是（ ）。 （A）物体的运动方向总是和它所受合力的方向一致 （B)物体的加速度方向总是和它所受合力方向一致 (C）物体所受的合力保持不变其速度也保持不变 (D）物体所受的合力逐渐增大时其速度也一定逐渐增大 4. 利用传感器和计算机可以测量快速变化的力，如图所示是用这种方法获得的弹性绳中拉力随时间变化的图线。实验时，把小球举高到绳子的悬点O处，然后让小球自由下落，由此图线所提供的信息可判断以下说法中正确的是（ ）。 （A) t1时刻小球的速度最大 （B) t2时刻绳子最长 （C) t3时刻小球的动能最小 （D) t3与t4时刻绳子最长 5. 如图所示，一升降机在箱底装有若干个弹簧。设在某次事故中，升降机吊索在空中断裂，忽略摩擦力，则升降机在从弹簧下端触地后直到升降机到达最低点的一段运动过程中（ ）。 （A）升降机速度不断减小 （B）升降机加速度不断增大 (C)先是弹力做的负功小于重力做的正功，然后是弹力做的负功大于重力做的正功 （D）到最低点时，升降机加速度的值一定大于重力加速度的值 6. 甲、乙两同学对半块砖和整块砖谁先落地的问题发生了争执。 甲认为：半块砖的质量是整块砖质量的一半，因为加速度和质量成反比，故半块砖下落的加速度应比整块砖大一倍，所以半块砖先落地。 乙认为：半块砖受的重力是整块砖的一半，因为加速度和力成正比，半块砖下落的加速度也应是整块砖的一半，所以整块砖先落地。 【回家作业】 1.亚里士多德对“力到底如何决定物体的运动”这个问题的回答是：力决定物体的运动速度。他认为，要马车跑得更快，就要用更多的马去拉，或用更强的马去拉。所以，力越大速度越大，力越小速度越小，没有力时，速度就为零（静止不动）。对亚里士多德的观点有以下几种看法，其中正确的是（ ）。 （A）亚里士多德的观点完全正确，力决定物体的运动速度 (B）没有力物体不会运动，但运动物体的速度大小不是由力来决定的 （C）物体受到的力和物体的质量是决定速度大小的两个因素 (D)物体的速度大小不是由力来决定，没有力物体照样运动 2.关于质量和重力，下列说法中错误的是（ ）。 （A）质量和重力是不同单位表示的同一物理量 （B)质量是物体本身的一种属性，而重力是由物体相互作用而产生的 （C)在同一地点，物体的重力正比于它的