牛顿运动定律1
牛顿运动定律
er
m1
Fr m2
重力 P mg 矢量式 P mg
g 重力加速度
比 萨 斜 塔
重力加速度和质量无关
F
G
Mm
R2
P mg
g
G
M R2
9.80m/s2
讨论：
万有引力公式只适用于两 质点。
一般物体万有引力很小， 但在天体运动中却起支配 作用。
二、弹性力 (elastic force) 物体发生弹性变形后，内部产生欲恢复形变的力。 常见的有：弹簧的弹力、绳索间的张力、压力、支
a
F 1 a1
aF22aF3 3
Fi ai
4.此式为矢量关系，通常要用分量式：
Fx ma x
Fy ma y
F ma
Fn man
三、牛顿第三定律 (Newton’s Third Law)
作用力与反作用力总是大小相等、
方向相反，作 用在同一条直线上。 F12 F21
★已做和待做的工作：
• 弱、电统一：1967年温伯格等提出理论 1983年实验证实理论预言
• 大统一(弱、电、强 统一)： 已提出一些理论，因目前加速器能量不够
而无法实验证实。
• 超大统一：四种力的统一
电弱相互作用
强相互作用
“超大统一”（尚待实现）
万有引力作用
2.4 牛顿定律的应用举例
应用牛顿定律解题的基本方法
动量为 mv 的质点，在合外力的作用下，其动量
随时间的变化率等于作用于物体的合外力。
表达式：
F合外
dp dt
或： F合外 ma
当
牛顿第一定律(29张)PPT课件
23
-
【解析】选D。牛顿第一定律描述的是物体在不受 任何外力作用时，只可能有两种状态，一种做匀速 直线运动，另一种就是静止，而我们把这种性质叫 做惯性，与惯性的大小没有关系，故A错，B错。一 切物体都具有惯性，无论受不受力，故C错。牛顿 第一定律揭示了运动和力的关系，它说明力不是维 持物体运动的原因，而是改变物体运动状态的原因
就越远
B.小车受到的阻力越小，它的速度减小得就越慢
C.小车的速度减小是由于受到了阻力
D.这个实验直接得出了牛顿第一定律
31
-
5.一颗弹珠在水平桌面上滚动，当它刚刚离开桌面 时，假如所受的一切外力都消失，那么它将( C )
A.立即停止运动 B.沿竖直方向匀速直提线示运：动由牛顿第一 C.沿水平方向匀速直定线律运可动知，运动的
的缘故。
6
-
物体在水平面上 做匀速运动不需
要外力来维持
PK
力是维持物体 运动的原因
7
8
-
【实验结论】
如果不受外力的作用，那么运动的物体将永远 运动下去。
力是改变物体运动状态的原因，不是维持物体 运动的原因。 理想实验法：
以已知的实验事实为基础，通过合理的假设和 逻辑推理进行研究的一种方法，是物理学中一种非
物体在不受任何外 D.做曲线运动往力下时掉将沿原来的方
向做匀速直线运动。
32
15
-
说明 牛顿第一定律不是通过实验直接得出的，而是在 大量实验的基础上用推理的方法概括出来的。不
能用பைடு நூலகம்验直接证明。
16
-
思考与讨论 一、汽车在启动和加速时身体为什么向后倾？
二、汽车在刹车时，身体为什么向前倾?
1-4 牛顿运动定律
10
11
例 1-11 一固定光滑圆柱体上的小球（m）从顶端下滑。 求小球下滑到 时小球对圆柱体的压力。 y
O
R
v
x
例 1-11 一固定光滑圆柱体上的小球（m）从顶端下滑。 求小球下滑到 时小球对圆柱体的压力。 y 解：在处时， 质点受力如图
FN
mg
O
FN mg ma
a2
a1
m
解：(1) 以小球为研究对象，当小车沿水平方向做匀 加速运动时，分析受力如图，建立图示坐标系。 x方向：
FT1 sin θ ma1 0
y方向： FT1 cos θ mg
FT1 m g 2 a12
a1 tan , g
a1 arctan g
8
(2)以小球为研究对象，当小车沿斜面作匀加速运动 时，分析受力如图，建立图示坐标系。
2
m l sin
2
y方向：FT cos θ mg
FT cos θ
T
g cos θ 2 2 0.497 4π n l
ω 2 πn
O
FT sin θ
x
6013
mg
9
历年考题
一个圆锥摆的摆线长为l,摆线与竖直方向的夹角恒为θ. 则摆锤转动的周期为 .
2. 变力作用下的单体问题
m1 m2 ar g m1 m2
2m1m2 FT g m1 m2
a1
m1
m1 g
a2
m2
m2 g
O
(2) 电梯以加速度 a 上升时， A 对地的加速度 a-ar ， B 的对地的加速度为a+ar，根据牛顿第二定律，对A和 B分别得到： m m
牛顿运动定律知识点总结
牛 顿 运 动 定 律1、牛顿第一定律：一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态为止。
（1）运动是物体的一种属性，物体的运动不需要力来维持；（2）它定性地揭示了运动与力的关系，即力是改变物体运动状态的原因，（运动状态指物体的速度）又根据加速度定义：tv a ∆∆=，有速度变化就一定有加速度，所以可以说：力是使物体产生加速度的原因。
（不能说“力是产生速度的原因”、“力是维持速度的原因”，也不能说“力是改变加速度的原因”。
）；（3）定律说明了任何物体都有一个极其重要的属性——惯性；一切物体都有保持原有运动状态的性质，这就是惯性。
惯性反映了物体运动状态改变的难易程度（惯性大的物体运动状态不容易改变）。
质量是物体惯性大小的量度。
（4）牛顿第一定律描述的是物体在不受任何外力时的状态。
而不受外力的物体是不存在的，牛顿第一定律不能用实验直接验证,因此它不是一个实验定律（5）牛顿第一定律是牛顿第二定律的基础，物体不受外力和物体所受合外力为零是有区别的，所以不能把牛顿第一定律当成牛顿第二定律在F =0时的特例，牛顿第一定律定性地给出了力与运动的关系，牛顿第二定律定量地给出力与运动的关系。
2、牛顿第二定律：物体的加速度跟作用力成正比，跟物体的质量成反比。
公式F=ma.（1）牛顿第二定律定量揭示了力与运动的关系，即知道了力，可根据牛顿第二定律研究其效果，分析出物体的运动规律；反过来，知道了运动，可根据牛顿第二定律研究其受力情况，为设计运动，控制运动提供了理论基础；（2）牛顿第二定律揭示的是力的瞬时效果，即作用在物体上的力与它的效果是瞬时对应关系，力变加速度就变，力撤除加速度就为零，力的瞬时效果是加速度而不是速度；（3）牛顿第二定律是矢量关系，加速度的方向总是和合外力的方向相同的，可以用分量式表示，Fx =max,Fy=may, 若F为物体受的合外力，那么a表示物体的实际加速度；若F为物体受的某一个方向上的所有力的合力，那么a表示物体在该方向上的分加速度；若F为物体受的若干力中的某一个力，那么a仅表示该力产生的加速度，不是物体的实际加速度。
牛顿第一定律ppt课件完整版
力的分类与性质
01
02
03
04
根据力的性质可分为重力、弹 力、摩擦力等。
根据力的作用方式可分为接触 力和非接触力，前者如推力、 拉力等，后者如重力、磁力等。
根据力的作用效果可分为动力 和阻力，动力使物体加速，阻
力使物体减速。
力的合成与分解遵循平行四边 形定则，即两个力可以合成一 个力，一个力也可以分解为两
牛顿第一定律的意义
揭示了物体不受外力作用时的运 动规律，为经典力学奠定了基础。
提出了“惯性”这一重要概念， 解释了物体保持运动状态的原因。
为研究物体的运动提供了基本出 发点和参照系，具有重要的理论
意义和实践价值。
牛顿第一定律的适用范围
牛顿第一定律适用于宏观低速运 动的物体，在相对论和量子力学
中需要修正。
对于微观粒子和高速运动的物体， 需要考虑相对论效应和量子效应。
在日常生活中，由于摩擦力和空 气阻力等因素的影响，牛顿第一 定律往往难以直接观察，但可以
通过实验和推理得到验证。
02
牛顿第一定律与惯性
惯性的定义
惯性是物体保持静止状态或匀 速直线运动状态的性质。
任何物体都具有惯性，惯性的 大小只与物体的质量有关。
力的定义
力是物体之间的相互 作用，可以改变物体 的运动状态或形状。
力的三要素包括大小、 方向和作用点，它们 共同决定了力的效果。
力的单位是牛顿 （N），是国际单位 制中的基本单位。
力与牛顿第一定律的关系
牛顿第一定律指出，物体在不受外力作用时，将保持静止状态或匀速直线运动状态。 力是改变物体运动状态的原因，没有力作用在物体上，物体的运动状态就不会改变。
牛顿第第一定律
牛顿第第一定律
牛顿第一运动定律，简称牛顿第一定律。
又称惯性定律。
任何物体都要保持匀速直线运动或静止状态，直到外力迫使它改变运动状态为止。
英国物理学家艾萨克·牛顿于1687年，在巨著《自然哲学的数学原理》里，提出了牛顿运动定律，牛顿第一运动定律就是其中一条定律。
牛顿在《自然哲学的数学原理》中的原始表述是：任何物体都要保持匀速直线运动或静止状态，直到外力迫使它改变运动状态为止。
该表述在人教版、粤教版高中物理教材中被引用。
河海大学《大学物理》第二章 牛顿运动定律1
N0
y
mg
f
N
'
x
mv0 2 x方 向 N 0 sin v0 tg R Rg y方 向 N 0 cos mg 0
以v行驶时，有侧向摩擦力
2 mv x方 向 N ' si n f cos R
2
mg
y方向 N ' cos f sin mg 0
例1. 如图所示，两木块质量分别为mA=1.0kg, mB= 2.0kg。A、B间的摩擦系数1= 0.20。B与 桌面的摩擦系数2= 0.30。若木块滑动后它们 的加速度大小均为0.15 m·s-2。求作用在B物 上的拉力？ y
受力分析：
mA g T
A
A B
F
x
mBg
f1 N1
f1
T f2
B
N1
第二章 牛顿运动定律
概述
研究运动与相互作用之间的关系。 以牛顿运动定律为基础
英国伟大的物理学家、 数学家、 天文学家。恩格斯说： “牛 顿由于发现了万有引力定律而创立了天文学，由于进行光的分 解而创立了科学的光学，由于创立了二项式定理和无限理论而 创立了科学的数学，由于认识了力学的本性而创立了科学的力 学。”的确，牛顿在自然科学领域里作了奠基性的贡献，堪称 科学巨匠。 牛顿出生于英国北部林肯郡的一个农民家庭。 1661 年考上 剑桥大学特里尼蒂学校，1665 年毕业，这时正赶上鼠疫，牛顿 回家避疫两年，期间几乎考虑了他一生中所研究的各个方面， 特别是他一生中的几个重要贡献：万有引力定律、经典力学、 微积分和光学。 牛顿发现万有引力定律，建立了经典力学，他用一个公式将宇宙中最大天体的运动和最小粒
牛顿第一定律是什么？
牛顿第一定律是什么？来看看你对牛顿第一定律有多少误解。
很多书上都说：牛顿第一定律是牛顿力学的基石。
不过那些书的编者对待这块基石的实际态度却很差，根本没把这块基石放在眼里。
他们介绍牛顿第一定律更像是走个过场，并没有诠释清楚其中的内涵。
常见的表述是：一切物体总保持静止状态或匀速直线运动状态，除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态。
但是，这种表述很不严谨，有很多细节都没交待清楚。
容易让人产生一种“我已经知道牛顿第一定律说了些什么”的错觉。
物理学是一门严谨的学问，要用严谨的语言去书写。
不得不使用自然语言（汉语、英语、德语、……）去书写时，更要注意其表述的严谨。
（笔者确实有意将上面这种常见的表述作为“反面教材”。
）一定要清楚，牛顿第一定律完全称得上是博大精深。
笔者先给出一个自认为足够严谨的表述：这两者互为充分必要条件：1.质点不受外力或所受合外力为零。
2.质点相对于惯性系保持静止或匀速直线运动。
这种表述可谓是字字珠玑，下面将其中的内涵细细道来：（主要是介绍这种表述中出现的各种概念的定义，以及理解这些概念所需的一些额外的知识。
）什么是“质点”？很多人介绍牛顿第一定律时，喜欢使用“物体”一词。
从这里开始就已经不严谨了，因为牛顿力学研究的仅仅只是质点的运动！牛顿运动定律以及万有引力定律都是针对质点提出的定律！（牛顿力学其实是质点力学。
）而质点是对现实物体的抽象，并且有些物体是不能被抽象成质点的，使用“物体”一词盲目地扩大了牛顿第一定律的研究范围。
质点本身很简单，就是：具有质量的点。
在这里先说清楚，为什么要把现实物体抽象成一个质点？其实这是为了描述现实物体的平动。
运动可以被简单分为：平动、转动、振动。
牛顿运动定律仅仅着眼于平动。
可以借助平面图形的平移和旋转来理解平动和转动。
只不过平动可以在三维空间中发生，转动的转轴可以朝向三维空间的任意方向。
可以认为现实物体是由大量质点组成的，当现实物体平动时，组成它的每个质点的运动轨迹都相同。
牛顿运动定律1
第四章牛顿运动定律牛顿第一定律1. 了解伽利略的理想实验，了解物理学上理想实验的实质。
2. 体会亚里士多德与伽利略的思想冲突。
3. 经历实验过程，学会用分析与论证的方法探究出牛顿第一定律，并会用自己的语言予以表述。
4. 在生活中认识惯性，了解利用惯性及防止惯性危害的方法并初步应用于生产和生活实践，对学生进行STS教育。
[读教材·填要点]牛顿第一定律：知识点一：力和运动关系的研究历程，伽利略“斜槽试验”（一）、亚里士多德亚里士多德是西方古代知识集大成者，在他死后数百年间，还没有一个人象他那样对知识有着那么系统的考察和把握，他涉猎的范围极广，植物、动物、天文、气候、数学、物理，甚至哲学，都有不少论述。
亚里士多德的主要研究方法是逻辑推理，观察—逻辑推理——结论。
他通过观察人推车走、人停车停这一现象，通过逻辑分析，得出“力是维持物体运动的原因”。
但由于他只凭观察，并过分夸大逻辑推理的作用，自然有很多结论是错误的。
（二）、伽利略在亚里士多德之后的1500年里，欧洲的科技如同一张纸一样空白，那是因为他们受到了宗教的统治，它不需要人们提出任何质疑，直到14—16世纪这一现象才有好转，人们提倡以人为本，研究自己周围事物，而这样的环境恰恰给伽利略提供了生存与发展的土壤。
而伽利略之所以伟大，就在于他严谨的科学推理方法。
他是先通过观察，接着对所观察的结论进行假说，然后进行数学分析和推论，最后用实验证明。
为了探究力与运动之间到底是怎样的关系，他设计了非常著名的“斜槽试验”。
知识点二：牛顿第一定律内容：一切物体总保持静止状态或匀速直线运动状态，直到有外力迫使它改变这种状态为止。
知识点三：惯性（一）、概念：物体保持原有的静止状态或匀速直线运动状态的性质。
（二）、理解：1、惯性像质量一样，是物体的固有属性，无论物体在什么地方，也无论物体的运动状态如何，物体都具有惯性；2、物体惯性的大小由物体的质量唯一决定，质量越大，惯性越大，与其它任何因素无关；3、惯性不是力，惯性是物体具有的保持匀速直线运动或静止状态的性质，而力是物体对物体的作用，是改变物体运动状态的原因，二者在概念上有着本质的区别。
第1讲 牛顿运动定律的理解
第1讲牛顿运动定律的理解知识点牛顿第一定律Ⅱ1．牛顿第一定律(1)内容：一切物体总保持01匀速直线运动状态或02静止状态，除非作用在它上面的力迫使它03改变这种状态。
(2)意义①揭示了物体的固有属性：一切物体都有04惯性，因此牛顿第一定律又叫05惯性定律。
②揭示了力与运动的关系：力不是06维持物体运动的原因，而是07改变物体运动状态的原因，即力是产生08加速度的原因。
(3)适用范围：惯性参考系。
2．惯性(1)定义：物体具有保持原来09匀速直线运动状态或10静止状态的性质。
(2)惯性的两种表现①物体不受外力作用时，其惯性表现在保持静止或11匀速直线运动状态。
②物体受外力作用时，其惯性表现在反抗运动状态的12改变。
(3)量度：13质量是惯性大小的唯一量度，14质量大的物体惯性大，15质量小的物体惯性小。
(4)普遍性：惯性是物体的16固有属性，一切物体都具有惯性，与物体的运动情况和受力情况17无关(选填“有关”或“无关”)。
知识点牛顿第二定律Ⅱ单位制Ⅰ1.牛顿第二定律(1)内容：01作用力成正比，02质量成03作用力的方向相同。
(2)表达式：F＝kma，当F、m、a单位采用国际单位制时k＝041，F＝05ma。
(3)适用范围①牛顿第二定律只适用于06惯性参考系(相对地面静止或做匀速直线运动的参考系)。
②牛顿第二定律只适用于07宏观物体(相对于分子、原子)、08低速运动(远小于光速)的情况。
2．单位制、基本单位、导出单位(1)单位制：09基本单位和10导出单位一起组成了单位制。
①基本量：只要选定几个物理量的单位，就能够利用物理公式推导出其他物理量的单位，这些被选定的物理量叫做基本量。
②基本单位：基本量的单位。
力学中的基本量有三个，它们是11质量、12时间、13长度，它们的单位千克、秒、米就是基本单位。
③导出单位：由14基本量根据物理关系推导出来的其他物理量的单位。
(2)国际单位制的基本单位基本物理物理量符号单位名称单位符号量质量m 千克kg时间t 秒s长度l 米m电流I 安[培] A热力学温度T 开[尔文]K物质的量n 摩[尔]mol发光强度I，(I V)坎[德拉]cd知识点牛顿第三定律Ⅱ1．作用力和反作用力01相互的。
牛顿运动定律学习 (1)
x F FT (m m ) l m m
从式中可以看出，绳中各点的张力是随位置而变的， 即 F F ( x)
T T
当 m m 时 ；FT F
此时绳中各点的张力近似相等，均约等于外力。
§2.4 惯性参考系 力学相对性原理
一 惯性参考系 问题：
车的a=0时单摆和小球的状态符合牛顿定律
2.研究方法： 隔离体法：用力的图示法（示力图法）将研究对象 （质点）从与之相联系的其它物体中隔离出来，然 后画出所有作用在其上的力的大小及方向的分析方 法。
3.步骤： (1)弄清题意：明确已知条件和求解的问题（作出 总草图，有助于理解题意） (2)选取研究对象，用隔离体法画出有关物体的示力 图。
4、弱力：粒子之间的另一种作用力，力程短、力 弱（10－2牛顿） 四种基本自然力的特征和比较
力的种类 相互作用的物体
万有引力 一切质点
力的强度
10－34N
力
无限远
程
弱力
电磁力 强力
大多数粒子
电荷 核子、介子等
10－2N
102N 104N
小于10－17m
无限远 10－15m
重力：由于地球吸引使物体所受的力。质量与重 力加速度的乘积，方向竖直向下。 弹力：发生形变的物体，由于力图恢复原状，对 与它接触的物体产生的作用力。如压力、张力、 拉力、支持力、弹簧的弹力。在弹性限度内f = - kx,方向总是与形变的方向相反。
l
m
m
F
解： 如图2-2(b)所示，设想在绳索上点P将绳索分 为两段，它们之间有拉力 FT 和 FT 作用，这一对 拉力称为张力。它们的大小相等、方向相反。
FT
FT
P
高考物理牛顿运动定律(一)解题方法和技巧及练习题及解析
高考物理牛顿运动定律(一)解题方法和技巧及练习题及解析一、高中物理精讲专题测试牛顿运动定律1．利用弹簧弹射和传送带可以将工件运送至高处。
如图所示，传送带与水平方向成37度角，顺时针匀速运动的速度v ＝4m/s 。
B 、C 分别是传送带与两轮的切点，相距L ＝6.4m 。
倾角也是37︒的斜面固定于地面且与传送带上的B 点良好对接。
一原长小于斜面长的轻弹簧平行斜面放置，下端固定在斜面底端，上端放一质量m ＝1kg 的工件（可视为质点）。
用力将弹簧压缩至A 点后由静止释放，工件离开斜面顶端滑到B 点时速度v 0＝8m/s ，A 、B 间的距离x ＝1m ，工件与斜面、传送带问的动摩擦因数相同，均为μ＝0.5，工件到达C 点即为运送过程结束。
g 取10m/s 2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，求：（1）弹簧压缩至A 点时的弹性势能；（2）工件沿传送带由B 点上滑到C 点所用的时间；（3）工件沿传送带由B 点上滑到C 点的过程中，工件和传送带间由于摩擦而产生的热量。
【答案】(1)42J,(2)2.4s,(3)19.2J【解析】【详解】（1）由能量守恒定律得，弹簧的最大弹性势能为：2P 01sin 37cos372E mgx mgx mv μ︒︒=++ 解得：E p ＝42J（2）工件在减速到与传送带速度相等的过程中，加速度为a 1，由牛顿第二定律得： 1sin 37cos37mg mg ma μ︒︒+=解得：a 1＝10m/s 2 工件与传送带共速需要时间为：011v v t a -=解得：t 1＝0.4s 工件滑行位移大小为：220112v v x a -= 解得：1 2.4x m L =<因为tan 37μ︒<，所以工件将沿传送带继续减速上滑，在继续上滑过程中加速度为a 2，则有：2sin 37cos37mg mg ma μ︒︒-=解得：a 2＝2m/s 2假设工件速度减为0时，工件未从传送带上滑落，则运动时间为：22vt a = 解得：t 2＝2s工件滑行位移大小为：2 3? 1n n n n n 解得：x 2＝4m工件运动到C 点时速度恰好为零，故假设成立。
3-1牛顿第一定律和惯性参考系.
二、孤立质点系统(由两质点组成)的运动
由于两质点的运动轨迹对称和时间对称性,因此
dr1 kdr2
dr1 dr2 k dt dt v1 kv2
dv1 kdv2
令常数
可见, (m1v1 m2v2 ) 是系统的具有守恒意义的物理量。
(m0 , m1 )系统 : m1 k1m0 常量
3-4 主动力和被动力 一、主动力
具有“独立自主”的方向和大小,不受质点所受其它
力的影响,处于“主动”地位的力—主动力.
二、被动力或约束反力
没有“独立自主”的方向和大小,由质点所受主动力
及运动状态而定,处于“被动”地位的力—被动力.
约束反力一般是未知力.
3-5 牛顿运动定律.伽利略相对性原理 一、牛顿运动定律 1.牛顿第一定律
系统有: dp dp1
m, m1 组成的孤立
二、质点动量定理
dp F Fi dt
特点
( 2)
瞬时性；迭加性；矢量性
三、力的冲量
1. 元冲量 dI Fdt 2. t0 t 时间内的冲量 t 冲量是力的时间积累. I F dt
四、质点的动 量
p mv
单位： kg.m.s
1
（千克•米/秒）
五、动量守恒定律 孤立“质点系统”的动量守恒, 即 或
dp d pi d mi vi 0 p pi mi vi 恒矢量
1-345牛顿运动定律
E p (a )
零势能点
ra
F保 dr
重力势能（以地面为零势能点）
E P mgdy mg (0 y ) mgy
y
0
弹性势能（以弹簧原长为零势能点）
1 2 1 2 E p kx dx (0 kx ) kx x 2 2
0
引力势能（以无穷远为零势能点）
t m v d ( mg kv F ) dt 0 k 0 ( mg kv F )
kt ln( mg kv F ) 0 m
v
mg F v (1 e k
kt m
)
1-4 动能定理 一 、功和功率
1)恒力的功
机械能守恒定律
定义：力在位移方向上的投影与该物体位移大小 的乘积。
dr1 m1 r1 F1 F2 r12 r2
m2
m2
r2
F2 dr2
o
F1 F2
在经典力学中，两质点的相对位移不随参考系改变。
重力的功 m在重力作用下由a运动到b，取地面为坐标原点. b W mg dr
二、势能和势能曲线 1、保守力的功
a b
F
F
W F// r F r cos F r
r
F
F
W F r 2) 变力的功 dr dW F dr
W dW
b a
b
F dr
F
b
a b
F cos dr
惯性参照系——牛顿定律严格成立的参照系。根据天 文观察，以太阳系作为参照系研究行星运动时发现行 星运动遵守牛顿定律，所以太阳系是一个惯性系。 地球可以看作近似的惯性系
第2章 -牛顿定律 1 非惯性系2 2
l
dm
dx
F
T
l mF dT x dx (m＇ m)l
T dm T dT
dx
13
x F T (m＇ m ) l m＇ m
§2 牛顿运动定律的应用
解题的基本思路
（1）确定研究对象，并且进行受力分析； 对于连带运动，进行隔离物体受力分析，画受力图。
（2）选取适当的坐标系；
越大，
利用此原理，可制成蒸汽机的调速器（如图所示）。
例3
于定点 o ， t 0 时小球位于最低位置，并具有水平速度 v 0 ，
求小球在任意位置的速率及绳的张力。
如图长为 l 的轻绳，一端系质量为 m 的小球,另一端系
解
T mg cos man
mg sin ma
1 dv dv dv ( ) gdt gdt 2 k 2 k k 1 v 1 v y 1 v mg mg mg mg k mg k ln(1 v) ln(1 v) 2 gt c k mg k mg
2
d
o
fd
mg
t=0 时 选讲
v0
c0
F (t ) ma (t )
动量为 p 的物体，在合外力 F 的作用下，其动量随时
间的变化率应当等于作用于物体的合外力 。
dp(t ) F (t ) , p(t ) mv(t ) dt
当
v c
时，m为常量。
4
——是架起了质点运动学和动力学的桥梁。
dv F (t ) m ma dt dv y dv x dvz F m i m j m k dt dt dt 即 F ma x i ma y j maz k
【牛顿运动定律】知识点总结
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考点三 牛顿第二定律的瞬时性问题
师生互动
1．两种模型
加速度与合外力具有瞬时对应关系，二者总是同时产生、同时变化、同时消失，具
体可简化为以下两种模型：
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2．求解瞬时加速度的一般思路 分析瞬时变化前、 列牛顿第二 求瞬时 后物体的受力情况 ⇒ 定律方程 ⇒ 加速度
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考点四 牛顿第三定律的理解和应用
考点一 牛顿第一定律和惯性的理解及应用
自主学习
1．惯性的两种表现形式
(1)物体在不受外力或所受的合外力为零时，惯性表现为使物体保持原来的运动状态
不变(静止或匀速直运动)．
(2)物体受到外力时，惯性表现为抗拒运动状态改变的能力．惯性大，物体的运动状
态较难改变；惯性小，物体的运动状态容易改变．
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2．与牛顿第二定律的对比 牛顿第一定律是在实验的基础上，经过科学抽象、归纳推理总结出来的，科学地揭 示了运动和力的关系，而牛顿第二定律是一条实验定律，明确了加速度 a 与外力 F 和质 量 m 的定量关系．
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考点二 对牛顿第二定律的理解 1．牛顿第二定律的五个特性
师生互动
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2．合力、加速度、速度之间的决定关系 (1)不管速度是大是小，或是零，只要合力不为零，物体都有加速度． (2)a＝ΔΔvt 是加速度的定义式，a 与 Δv、Δt 无必然联系；a＝mF是加速度的决定式，a ∝F，a∝m1 . (3)合力与速度同向时，物体加速运动；合力与速度反向时，物体减速运动．
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2．惯性 (1)定义：物体具有保持原来_匀__速__直__线__运__动___状态或__静__止__状态的性质． (2)量度：质量是惯性大小的唯一量度，质量大的物体惯性_大___，质量小的物体惯性 _小___． (3)普遍性：惯性是物体的固有属性，一切物体都具有惯性，与物体的运动情况和受 力情况_无__关___．
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第1课时
牛顿第一定律 牛顿第三定律 4 5
3
模拟题组
FN Байду номын сангаасf
5．如图 6 所示为杂技“顶竿”表 演，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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第1课时
牛顿第一定律 牛顿第三定律 4
解析
3
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5
由题表可知，
1. (2013· 新课标Ⅰ · 14)如图 4 是伽利略 1604 年做斜 面实验时的一页手稿照片，照片左上角的三列 数据如下表．表中第二列是时间，第三列是物 体沿斜面运动的距离，第一列是伽利略在分析 实验数据时添加的．根据表中的数据．伽利略 可以得出的结论是 A.物体具有惯性 B．斜面倾角一定时，加速度与质量无关 C．物体运动的距离与时间的平方成正比 D．物体运动的加速度与重力加速度成正比 (
题组扣点
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【例 3】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，箱与杆的总质量为 M， 环的质量为 m，如图 3 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？
第1课时
牛顿第一定律 牛顿第三定律
题组扣点 课堂探究
第1课时
牛顿第一定律 牛顿第三定律
FN
Ff
Mg
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【突破训练 2】 用手托着一块砖， 开 始静止不动，当手突然向上加速 运动时，砖对手的压力 ( BD )
第1课时
牛顿第一定律 牛顿第三定律 FN
A．一定小于手对砖的支持力 B．一定等于手对砖的支持力 C．一定大于手对砖的支持力 D．一定大于砖的重力
A． 采用了大功率的发动机后， 某些一级方程式赛车的速度甚至能超过某 些老式螺旋桨飞机的速度．这表明，可以通过科学进步使小质量的物体 获得大惯性
功率变大了，但惯性不变，选项A错误
B． 射出枪膛的子弹在运动相当长一段距离后连一件棉衣也穿不透， 这表 明它的惯性变小了 原因是子弹具有的动能过小，但惯性不变，选项B错误 C．货运列车运行到不同的车站时，经常要摘下或加挂一些车厢，这会改 变它的惯性
考点二
牛顿第三定律的理解与应用
1．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产生的效果不同．
(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与物体是否和其他物体存在相互作用无关．
题组扣点
牛顿第一定律 牛顿第三定律 FN Ff
mg
Ff′
Mg 环在竖直方向上受力情况如图所示
根据牛顿第三定律， 环应对杆有一个 竖直向下的摩擦力 Ff′
故箱子在竖直方向上受力情况如图所示
由于箱子处于平衡状态，可得： FN＝Ff′＋Mg＝Ff＋Mg.
图3
题组扣点 课堂探究
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′＝FN＝Ff＋Mg
伽利略利用理想斜面实验得出力不是维持物体运动的原因， 而是改
知识链接
变物体运动状态的原因． 伽利略利用实验和归谬法得到在忽略空气 阻力的情况下，轻的物体和重的物体下落的同样快
题组扣点
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牛顿第一定律 牛顿第三定律 4 5
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3．一根轻质弹簧竖直悬挂在天花板上，下端悬挂一小球，弹 簧和小球的受力如图 5 所示，下列说法正确的是( )
审题与关联
①解题切入点： 牛顿第三定律和受力对象的转移 ②明情境，析过程 环加速下滑时，对杆有向下的作用 力，箱对地面的压力等于地面对箱 的支持力 ③理思路，选规律： 对环应用牛顿第三定律，对箱与杆 应用力的平衡，最后应用牛顿第三 定律，求箱对地面的压力． ④巧布局，详解析 采用隔离法分别对环m和箱M进 行分析．
第三章
牛顿运动定律
第1课时
牛顿第一定律 牛顿第三定律
题组扣点
第1课时
牛顿第一定律 牛顿第三定律
题组答案
1.ACD
2.A
3.AC
4.B
考点梳理答案
一、 1.匀速直线运动
2.(1)维持 静止 改变
改变 加速度 惯性 惯性定律
3.(1)匀速直线运动 静止 (2)质量 质量大 质量小 (3)固有
无关
二、 1.相等 相反 同一条直线上
相同点
大小相等、方向相反、作用在同一条直线上
题组扣点
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【例 2】我们都难以忘记刘翔那优美的 跨栏姿势．在他跨越栏架的过程中 ( B ) A．支撑脚蹬地的瞬间，地面对脚的 支持力大于脚对地面的压力 B．支撑脚蹬地的瞬间，地面受到向 后的摩擦力 C．支撑脚离地后，他还受到向前冲 的力， 以至于能很快地通过栏架 D．运动到最高处时，速度达到最大 值，方向沿水平方向向前
mg
FN－mg＝ma，FN>mg D 项对
由牛顿第三定律知砖对手的 压力与手对砖的支持力是作 用力和反作用力，二者等大反 向，B 项对
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第1课时
牛顿第一定律 牛顿第三定律
10.牛顿第三定律的应用——用“转移对象法”进行受力分析
作用力与反作用力，二者一定等大反向，分别作用在两个物体 上．当待求的某个力不容易求时，可先求它的反作用力，再反 过来求待求力．如求压力时，可先求支持力．在许多问题中， 摩擦力的求解亦是如此．
对弹簧：F3 为小球对它的拉力，F4 为天花板对它的向上 的拉力，故 F2 与 F3 是一对作用力与反作用力，B 对．
F3 施力者为小球， F4 的反作用力为弹簧对天花板的弹力， C、D 错．
答案 B
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牛顿第一定律 牛顿第三定律 4 5
图3
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【例 3】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，箱与杆的总质量为 M， 环的质量为 m，如图 3 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？
第1课时
1 4 9 1 2 3 32 130 298 526 824 1 192 1 600 2 104
伽利略 研究的是 物 体沿斜 面运动的 距 离与时间的关系． 由 计算可 得每一组 数 据中第 三列数据 大 约总是 第一列数 据 的 33 倍左右，故可 以得出 物体运动 的 距离与 时间的平 方 成正比，所以 C 选 项正确．
3
模拟题组
4． 放在水平面上的物体受到一个水平向右的拉力 F 作用处于静止状 态，下列说法中正确的是 A．物体对水平面的压力就是物体的重力 B．拉力 F 和水平面对物体的摩擦力是一对作用力和反作用力 C．物体受到的合外力为零 D．物体受到四对平衡力的作用 (
C )
题组扣点
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16 4 25 5 36 6 49 7 64 8
C
)
图4
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2． (2013· 山东· 14)伽利略开创了实验研究和逻辑推理相结合探索自然规律的 科学方法，利用这种方法伽利略发现的规律有 A．力不是维持物体运动的原因 B．物体之间普遍存在相互吸引力 C．忽略空气阻力，重物与轻物下落得同样快 D．物体间的相互作用力总是大小相等、方向相反 ( AC )
列车的质量改变了，当然它的惯性也就改变了，选项C正确
D．摩托车转弯时，车手一方面要控制适当的速度，另一方面要将身体稍 微向里倾斜，通过调控人和车的惯性达到转弯的目的
整体的惯性不变，选项D错误．
题组扣点
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第1课时 牛顿第一定律 牛顿第三定律 课堂探究 【突破训练 1】 如图 2 所示，在沿东西方向直线运动的
图5 A．F1 的施力者是弹簧 B．F2 的反作用力是 F3 C．F3 的施力者是地球 D．F4 的反作用力是 F1
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第1课时
牛顿第一定律 牛顿第三定律 4 5
3
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解析
首先对小球受力分析，重力是竖直向下的，故 F1
为重力，则 F2 为弹簧对小球的弹力，F1 施力者应为地 球，A 错．
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2．相互作用力与平衡力的比较
第1课时
牛顿第一定律 牛顿第三定律
对应名称 比较内容
作用力和反作用力
一对平衡力
作用在两个相互作用的物体 上 不同点 同时产生、同时消失
作用在同一物体上 不一定同时产生、同时消失
两力作用效果不可抵消， 不可 两力作用效果可相互抵消， 可 叠加，不可求合力 一定是同性质的力 叠加，可求合力，合力为零 性质不一定相同