牛顿运动定律总复习
高考物理牛顿运动定律复习
牛顿运动定律牛顿第一定律1. 内容:一切物体总保持静止状态或者匀速直线运动状态,直到有外力迫使它改变这种状态为止。
2. 意义:⑴揭示了力与运动的关系:力不是使物体运动的原因,而是改变物体运动状态的原因,从而推翻了亚里士多德“没有力物体不能运动”的错误观点。
⑵揭示了任何物体都有保持静止或运动直线运动的性质------惯性3. 惯性(1)定义:物体所具有的保持静止状态或匀速直线运动状态的性质叫惯性。
(2)说明:①惯性是物体本身的固有属性。
与物体受力情况无关,与物体所处的地理位置无关,一切物体都具有惯性。
②质量是物体惯性大小的唯一量度,质量大惯性大。
③惯性不是一种力,惯性不是一种力,惯性的大小反映了改变物体运动状态的难易程度。
二、牛顿第三定律1. 内容:两个物体之间的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。
2. 表达式:F F3. 说明:作用力与反作用力有“三同、三不同”。
⑴ 三同:大小相同、性质相同、同时存在消失具有同时性⑵ 三不同:方向不同、作用对象不同、作用的效果不同。
三、牛顿第二定律1、内容:牛顿通过大量定量实验研究总结出:物体的加速度跟物体所受的合外力成正比,跟物体的质量成反比,加速度的方向和合外力的方向相同。
这就是牛顿第二定律。
2、其数学表达式为:Fam F maF x ma x牛顿第二定律分量式:F y ma yF合-P用动量表述:t3、牛顿定律的适用范围:(1)只适用于研究惯性系中运动与力的关系,不能用于非惯性系;(2)只适用于解决宏观物体的低速运动问题,不能用来处理微观粒子高速运动问题;四、两类动力学问题1. 由受力情况判断物体的运动状态;2. 由运动情况判断的受力情况五、单位制1、单位制:基本单位和导出单位一起组成了单位制。
(1)基本单位:所选定的基本物理量的(所有)单位都叫做基本单位,如在力学中,选定长度、质量和时间这三个基本物理量的单位作为基本单位:长度一cm、m km等;质量一g、kg等;时间一s、min、h等。
高考复习 第三章 牛顿运动定律
第三章 牛顿运动定律知识网络:第1单元 牛顿运动三定律一、牛顿第一定律(内容):(1)保持匀速直线运动或静止是物体的固有属性;物体的运动不需要用力来维持(2)要使物体的运动状态(即速度包括大小和方向)改变,必须施加力的作用,力是改变物体运动状态的原因1.牛顿第一定律导出了力的概念 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:t v 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”。
)2.牛顿第一定律导出了惯性的概念惯性:物体保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质。
惯性应注意以下三点:(1)惯性是物体本身固有的属性,跟物体的运动状态无关,跟物体的受力无关,跟物体所处的地理位置无关(2)质量是物体惯性大小的量度,质量大则惯性大,其运动状态难以改变(3)外力作用于物体上能使物体的运动状态改变,但不能认为克服了物体的惯性3.牛顿第一定律描述的是理想化状态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。
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。
4、不受力的物体是不存在的,牛顿第一定律不能用实验直接验证,但是建立在大量实验现象的基础之上,通过思维的逻辑推理而发现的。
它告诉了人们研究物理问题的另一种方法,即通过大量的实验现象,利用人的逻辑思维,从大量现象中寻找事物的规律。
5、牛顿第一定律是牛顿第二定律的基础,不能简单地认为它是牛顿第二定律不受外力时的特例,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。
【例1】在一艘匀速向北行驶的轮船甲板上,一运动员做立定跳远,若向各个方向都用相同的力,则 ( )A .向北跳最远B .向南跳最远C .向东向西跳一样远,但没有向南跳远D .无论向哪个方向都一样远【例2】某人用力推原来静止在水平面上的小车,使小车开始运动,此后改用较小的力就可以维持小车做匀速直线运动,可见( )A .力是使物体产生运动的原因B .力是维持物体运动速度的原因C .力是使物体速度发生改变的原因D .力是使物体惯性改变的原因【例3】如图中的甲图所示,重球系于线DC下端,重球下再系一根同样的线BA,下面说法中正确的是()A.在线的A端慢慢增加拉力,结果CD线拉断B.在线的A端慢慢增加拉力,结果AB线拉断C.在线的A端突然猛力一拉,结果AB线拉断D.在线的A端突然猛力一拉,结果CD线拉断二、牛顿第三定律(12个字——等值、反向、共线同时、同性、两体、)1.区分一对作用力反作用力和一对平衡力一对作用力反作用力和一对平衡力的共同点有:大小相等、方向相反、作用在同一条直线上。
(复习上课用)第四章牛顿运动定律复习
加速度的方向与作用力的方向相同, 当作用力增大时,加速度也增大;作 用力减小时,加速度也减小。
加速度与力的数量关系
根据牛顿第二定律公式F=ma,可知作 用力与加速度成正比关系,即作用力越 大,加速度也越大;反之亦然。
牛顿第二定律的应用举例
汽车启动
当汽车启动时,发动机产生的牵引力使汽车产生加速度,随着牵引力的增大,汽车的加速 度也逐渐增大,汽车速度不断加快。
在课堂上要认真听讲,做好笔记,课 后要及时复习巩固所学知识。
多做练习题
通过多做练习题来加深对知识点的理 解和记忆,提高自己的解题能力和思 维水平。
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刹车距离
当汽车刹车时,刹车片与车轮产生的摩擦力使汽车产生减速度,根据牛顿第二定律可知, 摩擦力越大,汽车的减速度也越大,刹车距离也就越短。
投掷运动
在投掷运动中,运动员通过手臂对投掷物施加作用力,使其产生加速度并获得更高的初速 度和更远的飞行距离。根据牛顿第二定律可知,作用力越大,投掷物的加速度也越大,飞 行距离也就越远。
体的运动状态。
03 牛顿第二定律
牛顿第二定律的内容
定义
物体的加速度与作用力成正比, 与物体质量成反比,加速度的方
向与作用力的方向相同。
公式表示
F=ma,其中F表示物体所受的合 力,m表示物体的质量,a表示物 体的加速度。
适用范围
牛顿第二定律只适用于惯性参考系, 且只适用于宏观、低速运动的物体。
加速度与力的关系
检查答案
在得出答案后,要检查答案是 否符合实际情况和物理规律,
避免出现错误。
复习计划与时间安排建议
制定详细的复习计划
《牛顿运动定律》高三复习
《牛顿运动定律》高三复习[知识精髓]1、基本概念。
惯性;质量和重力;力学单位制(1)惯性物体具有的保持静止或匀速直线运动状态的性质。
惯性是物体的固有属性,不随外界条件改变;质量是物体惯性大小的唯一量度。
(2)质量和重力区别:定义;矢、标量;测量工具和单位。
联系:G=mg(3)力学单位制力学中的基本单位:米、千克、秒力学中的导出单位:米/秒、米/秒2、牛顿在计算中注意单位的统一。
2、基本规律。
牛顿第一定律;牛顿第二定律;牛顿第三定律(1)牛顿第一定律内容:一切物体总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。
前半句明确提出惯性的概念,后半句说明力是改变物体运动状态的原因。
(2)牛顿第二定律内容:物体的加速度跟所受的外力的合力成正比,跟物体的质量成反比,加速度的方向跟合外力的方向相同。
F合=ma或ΣF=maa和ΣF之间为瞬时关系,因此,a可以突变,而速度v的变化需要时间。
适用范围:宏观物体,低速运动。
在高中阶段,注意选取地面、相对地面静止或做匀速运动的物体为参考系。
(3)牛顿第三定律(见“力物体的平衡”部分)3、力的独立作用和运动的独立性当物体受到几个力的作用时,每个力各自独立地使物体产生一个加速度,就象其它力不存在一样,这个性质叫做力的独立作用原理。
一个物体同时参与两个或两个以上的运动时,其中任何一个运动不因其它运动的存在而受影响,物体所做的合运动等于这些相互独立的分运动的叠加。
根据力的独立作用原理和运动的独立性原理,可以分解加速度,建立牛顿第二定律的分量式,常常能解决一些较复杂的问题。
4、超重、失重以升降机为例,设升降机的水平地板上有一个质量为m的物体,当升降机具有向上的加速度时(加速向上或减速向下):N-mg=ma,则N=m(g+a),N>mg,物体处于超重状态。
当升降机具有向下的加速度时(加速向下或减速向上):mg-N=ma,则N=m(g-a),N<mg,物体处于失重状态。
牛顿运动定律会考复习
一、牛顿运动定律1 、一个置于水平地面上的物体受到的重力为 G,当用力 F 竖直向下压它时,它对地面的压力等于_______________2 、一个做直线运动的物体受到的合外力的方向与物体运动的方向一致,当合外力增大时,则物体运动的加速度将_________速度的将____________.3、下列物理量中属于标量的是 ______________.A.力B.功C.动量D.加速度E.温度F.热量4 、质量为 4 千克的物体静止在光滑的水平地面上,受到 10 牛的水平力作用 2 秒,则物体速度达到_____________m/s。
5 、一轻弹簧上端固定,下端挂一重物,平衡时弹簧伸长了 4cm ,再将重物向下拉 1cm,然后放手,则在刚释放的瞬间,重物的加速度是 ____________ 。
6 、质量为 2.0kg 的物体,从离地面 16m 高处,由静止开始加速下落,经 2s 落地,则物体下落的加速度的大小是 m/s2,下落过程中物体所受阻力的大小是 N。
(g取 10m/s2 )7、一个物体受到 4N 的力作用时,产生的加速度是 2m/s2. 要使它产生 3m/s2 的加速度,需要施加多大的力8 、一个铁块在 8N 的外力作用下,产生的加速度是 4m/s2. 它在 12N 的外力作用下,产生的加速度是多大?9、质量是 1.0kg 的物体受到互成120°角的两个力的作用,这两个力都是 10N,这个物体产生的加速度是多大?10、汽车满载时总质量是4.0×103kg,牵引力是4.8×103N 。
从静止开始运动,经过 10s 前进了 40m.求汽车受到的阻力。
11、一个质量为 2 千克的物体放在水平地面上,它与地面的滑动摩擦系数为 =0.2,物体受到大小为 5 牛的水平拉力作用,由静止开始运动。
(g 取 10m/s2 )问:(1) 物体受到的滑动摩擦力是多大?(2) 经过 4 秒钟,物体运动的位移是多少?12、一个原来静止在水平面上的物体,质量是 2.0kg,在水平方向受到 4.4 牛的拉力,物体跟平面的滑动摩擦力是 2.2N.求物体 4.0s 末的速度和 4.0s 内发生的位移。
高考物理牛顿运动定律考点复习
2019年高考物理牛顿运动定律考点复习考点一:对牛顿运动定律的理解1.对牛顿第一定律的理解(1)揭示了物体不受外力作用时的运动规律(2)牛顿第一定律是惯性定律,它指出一切物体都有惯性,惯性只与质量有关(3)肯定了力和运动的关系:力是改变物体运动状态的原因,不是维持物体运动的原因(4)牛顿第一定律是用理想化的实验总结出来的一条独立的规律,并非牛顿第二定律的特例(5)当物体所受合力为零时,从运动效果上说,相当于物体不受力,此时可以应用牛顿第一定律2.对牛顿第二定律的理解(1)揭示了a与F、m的定量关系,特别是a与F的几种特殊的对应关系:同时性、同向性、同体性、相对性、独立性(2)牛顿第二定律进一步揭示了力与运动的关系,一个物体的运动情况决定于物体的受力情况和初始状态(3)加速度是联系受力情况和运动情况的桥梁,无论是由受力情况确定运动情况,还是由运动情况确定受力情况,都需求出加速度3.对牛顿第三定律的理解(1)力总是成对出现于同一对物体之间,物体间的这对力一个是作用力,另一个是反作用力(2)指出了物体间的相互作用的特点:“四同”指大小相等,性质相等,作用在同一直线上,同时出现、消失、存在;“三不同”指方向不同,施力物体和受力物体不同,效果不同考点二:应用牛顿运动定律时常用的方法、技巧1.理想实验法2.控制变量法3.整体与隔离法4.图解法5.正交分解法6.关于临界问题处理的基本方法是:根据条件变化或过程的发展,分析引起的受力情况的变化和状态的变化,找到临界点或临界条件(更多类型见错题本) 考点三:应用牛顿运动定律解决的几个典型问题1.力、加速度、速度的关系(1)物体所受合力的方向决定了其加速度的方向,合力与加速度的关系,合力只要不为零,无论速度是多大,加速度都不为零(2)合力与速度无必然联系,只有速度变化才与合力有必然联系(3)速度大小如何变化,取决于速度方向与所受合力方向之间的关系,当二者夹角为锐角或方向相同时,速度增加,否则速度减小2.关于轻绳、轻杆、轻弹簧的问题(1)轻绳①拉力的方向一定沿绳指向绳收缩的方向②同一根绳上各处的拉力大小都相等③认为受力形变极微,看做不可伸长④弹力可做瞬时变化(2)轻杆①作用力方向不一定沿杆的方向②各处作用力的大小相等③轻杆不能伸长或压缩④轻杆受到的弹力方式有:拉力、压力⑤弹力变化所需时间极短,可忽略不计(3)轻弹簧①各处的弹力大小相等,方向与弹簧形变的方向相反②弹力的大小遵循的关系③弹簧的弹力不能发生突变3.关于超重和失重的问题(1)物体超重或失重是物体对支持面的压力或对悬挂物体的拉力大于或小于物体的实际重力(2)物体超重或失重与速度方向和大小无关。
三 牛顿运动定律复习
复习三 《牛顿运动定律》一、知识结构1、力学单位制(A )①物理公式在确定物理量数量关系的同时,也确定了物理量的单位关系。
基本单位就是根据物理量运算中的实际需要而选定的少数几个物理量单位;根据物理公式和基本单位确立的其它物理量的单位叫做导出单位。
②在物理力学中,选定长度、质量和时间的单位作为基本单位,与其它的导出单位一起组成了力学单位制。
选用不同的基本单位,可以组成不同的力学单位制,其中最常用的基本单位是长度为米(m ),质量为千克(kg),时间为秒(s ),由此还可得到其它的导出单位,它们一起组成了力学的国际单位制。
2、牛顿运动三定律(A 和B )注意:连接体与范围题型的分析 二、题型分析 1.一汽车关闭发动机后在路面情况相同的公路上直线滑行,下面关于车速、惯性、质量和滑行路程的讨论,正确的是[ ]A.车速越大,它的惯性越大 B.质量越大,惯性就越大C.质量越大,滑行距离越短 D.滑行距离越长,说明惯性越大 2.下列关于超重和失重现象的描述中正确的是[ ]A .电梯正在减速上升,在电梯中的乘客处于超重状态;B .磁悬浮列车在水平轨道上加速行使时,列车上的乘客处于超重状态;牛顿运动定律牛顿第二定律①.内容:物体运动的加速度与所受的合外力成正比,与物体的质量成反比,加速度方向与合外力方向一致②.表达式: F 合= ma③.力的瞬时作用效果:一有力的作用,立即产生加速度④.力的单位的定义:使质量为1kg 的物体产生1m/s 2的加速度的力就是1N牛顿第三定律 ①.物体间相互作用的规律:作用力和反作用力大小相等、方向相反,作用在同一条直线上②.作用力和反作用力同时产生、同时消失,作用在相互作用的两物体上,性质相同 ③.作用力和反作用力与平衡力的关系 牛顿运动定律的应用①.已知运动情况确定物体的受力情况②.已知受力情况确定物体的运动情况 ③.加速度是联系运动和力关系的桥梁 牛顿第一定律①.惯性:保持原来运动状态的性质,质量是物体惯性大小的唯一量度 ②.平衡状态:静止或匀速直线运动 ③.力是改变物体运动状态的原因,即产生加速度的原因④.超重与失重分析C .荡秋千时秋千摆到最低位置时,人处于失重状态;D .“神舟”六号飞船在绕地球做圆轨道运行时,飞船内的宇航员处于完全失重状态。
牛顿运动定律知识点的总结
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人教版高一物理必修一 第四章 牛顿运动定律 章节综合复习题
人教版高一物理必修一第四章牛顿运动定律章节综合复习题第四章 牛顿运动定律 章节综合复习题一、多选题 1.如图所示,质量均为1kg 的两个物体A 、B 放在水平地面上相距9m ,它们与水平地面的动摩擦因数均为μ=0.2.现使它们分别以大小v A =6m/s 和v B =2m/s 的初速度同时相向滑行,不计物体的大小,取g=10m/s 2.则( ) A . 它们经过2s 相遇 B . 它们经过4s 相遇 C . 它们在距离物体A 出发点8m 处相遇 D . 它们在距离物体A 出发点6m 处相遇 【答案】AC 【解析】对物体A 受力分析,均受到重力、支持力和滑动摩擦力,根据牛顿第二定律,有:-μmg=m a ,故加速度为:a 1=-μg=-2m/s 2;同理物体B 的加速度为:a 2=-μg=-2m/s 2;B 物体初速度较小,首先停止运动,故其停止运动的时间为:t 1=0−v Ba 2=1s ;该段时间内物体A 的位移为:x A1=v A t 1+12a 1t 12=5m ;物体B 的位移为:x B =v B t 1+12a 2t 12=1m ;故此时开始,物体B 不动,物体A 继续做匀减速运动,直到相遇;即在离A 物体8m 处相遇,1s 末A 的速度为:v A1=v A +a 1t 1=4m/s ;物体A 继续做匀减速运动过程,有:x A2=v A1t 2+12a 2t 22=1m ;解得:t 2=1s ;故从出发到相遇的总时间为:t=t 1+t 2=2s ,故AC 正确。
故选AC 。
2.如下图(a )所示,一轻质弹簧的下端固定在水平面上,上端放置一物体(物体与弹簧不连接),初始时物体处于静止状态.现用竖直向上的拉力F 作用在物体上,使物体开始向上做匀加速运动,拉力F 与物体位移s 的关系如图(b )所示(g =10 m/s 2),下列结论正确的是( ) A . 物体与弹簧分离时,弹簧处于压缩状态 B . 弹簧的劲度系数为750 N/m C . 物体的质量为2 kg D . 物体的加速度大小为5 m/s 2 【答案】CD 【解析】物体与弹簧分离时,弹簧恢复原长,故A 错误;刚开始物体处于静止状态,重力和弹力二力平衡,有:mg=k x ;拉力F 1为10N 时,弹簧弹力和重力平衡,合力等于拉力,根据牛顿第二定律有:F 1+k x -mg=m a ;物体与弹簧分离后,拉力F 2为30N ,根据牛顿第二定律有:F 2-mg=m a ;代入数据解得:m=2kg ;k=500N/m=5N/cm ;a =5m/s 2;故B 错误,C D 正确;故选CD 。
牛顿运动定律知识点总结
牛顿运动定律知识点总结牛顿运动定律是经典力学的基础,由艾萨克·牛顿在 1687 年于《自然哲学的数学原理》一书中总结提出。
这一定律体系对后来的物理学发展产生了深远影响,下面我们来详细总结一下牛顿运动定律的相关知识点。
一、牛顿第一定律牛顿第一定律,也被称为惯性定律。
其内容是:任何物体都要保持匀速直线运动或静止的状态,直到外力迫使它改变运动状态为止。
从这个定律中,我们可以得出几个重要的概念。
首先是惯性的概念。
惯性是物体保持原有运动状态的性质。
质量是衡量物体惯性大小的唯一量度,质量越大,惯性越大,物体的运动状态就越难改变。
例如,一辆重型卡车和一辆小型轿车,在相同的外力作用下,重型卡车更难改变其运动状态,就是因为它的质量大,惯性大。
其次,牛顿第一定律揭示了力的作用。
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。
当物体不受力或者所受合力为零时,它将保持静止或匀速直线运动;当物体受到力的作用时,其运动状态就会发生改变。
想象一下,在光滑水平面上滑行的冰球,如果没有摩擦力和其他外力的作用,它将一直匀速直线滑行下去。
二、牛顿第二定律牛顿第二定律是定量描述力与运动关系的定律。
其表达式为:F =ma ,其中 F 表示物体所受的合力,m 是物体的质量,a 是物体的加速度。
这个定律表明,物体的加速度与作用在它上面的合力成正比,与物体的质量成反比。
当合力为零时,加速度也为零,物体将保持匀速直线运动或静止状态。
当合力不为零时,加速度的方向与合力的方向相同。
比如,我们用力推一个质量较大的箱子,如果推力较小,箱子的加速度就小,运动状态改变得就慢;如果推力较大,箱子的加速度就大,运动状态改变得就快。
在实际生活中,汽车的加速、刹车等都是牛顿第二定律的应用。
汽车发动机提供的牵引力越大,汽车的加速度就越大,加速就越快;刹车时,制动力越大,汽车减速就越快。
另外,牛顿第二定律还可以用于计算物体在不同受力情况下的加速度和运动状态。
第三章 《牛顿运动定律》复习
2、一个小球正在作曲线运动,若突然撤 去所有外力,它将( D )
A、立即静止下来; B、仍作曲线运动; C、作减速运动; D、作匀速直线运动。
资料第40页惯性的“相对性”
3、2001年2月11晚上,在中央电视 台“实话实说”节目中,为了揭露各种 歪理邪说,司马南与主持人崔永元合作 表演了“铁锤砸砖”节目。崔头顶8块砖, 司马南用一铁锤击打头顶上的砖.结果砖 被击碎,但崔安然无恙.据司马南讲,他 做第一次实验时头顶一块砖,结果被砸 昏了过去.请从物理学的角度定性解释上 述事实。
一对相互作用力一定是施力物体与受力物 体的位置对调,如:“马对车的拉力”与“车 对马的拉力”就是作用力与反作用力。“马对 车的拉力”的施力物体是马,受力物体是车 (“对”字后面的物体就是受力物体);而“车 对马的拉力” 的施力物体是车,受力物体是 马。
“马”对“车”的拉力
“车”对“马”的拉力
车与马的位置正好互换(就是受力物体与施力 物体的位置互换)。
3、一个人在地面用尽全力可以举起80kg的重 物;你能否想个办法让他举起120kg的重物?说一 说你的想法,并证明其可行性。
(三)单位制
记住中学学过的六个基本单位:千克、米、秒、 安培、摩尔、开尔文。
牛顿第二定律的应用之图象问题
1.常见的动力学图象 vt图象、at图象、Ft图象、Fa图象、Fx图 象等. 2.图象类问题的实质是力与运动的关系问题 ,以牛顿第二定律F=ma为纽带,结合物体的受力 情况和运动情况,通过分析图象的轴、线、斜率、 截距、特殊点、面积所表示的意义来解决。
1、(2015·全国新课标Ⅱ)(多选)在一东西向 的水平直铁轨上,停放着一列已用挂钩链接好的车厢 。当机车在东边拉着这列车厢一大小为a的加速度向 东行驶时,链接某两相邻车厢的挂钩P和Q间的拉力 大小为F;当机车在西边拉着这列车厢一大小为 2 a
高三物理总复习教案+牛顿定律
高三物理总复习教案三、牛顿运动定律第一课时:牛顿运动定律一、知识要点:1.牛顿第一定律:①力不是维持运动的原因,而是改变物体运动状态的原因。
②一切物体总有保持原有运动状态的性质―――惯性。
(是物体的固有属性)③惯性只决定于物体的质量,而与物体受力和运动无关。
2.牛顿第二定律:物体的加速度跟所受的合力成正比,跟物体的质量成反比,加速度的方向跟合力方向相同。
表达式:F 合=ma (F 合与a :统一于同一物体、同时产生、相同方向)力的独立作用原理:当物体受到几个力作用时,每个力各自独立地产生一个加速度,就象其它力不存在一样。
物体的加速度就是这几个加速度的矢量和。
3.牛顿第三定律:两物体之间的作用力与反作用力总是大小相等,方向相反,作用在同一直线上。
一对作用与反作用力:一定同时产生同时消失;一定是同一种性质二、例题分析:1.火车在水平的长直轨道上匀速运动,门窗紧密的车厢里有一位旅客向上跳起,结果仍然落在车厢地板上的原处,原因是:【 】A.人跳起的瞬间,车厢地板给他一个向前的力,使他与火车一起向前运动B.人跳起后,车厢内的空气给他一个向前力,使他与火车一起向前运动C.人在跳起前、跳起后直到落地,沿水平方向人和车始终具有相同的速度D.人跳起后,车仍然继续向前运动,所以人落回地板后确实偏后一些,只是离地时间短,落距离太小,无法察觉而已2.用F=99N 的力向上提重G=100N 的物体,如图所示,没有提动。
则以下分析正确的是:【 】A.物体受到的合力为1N ,方向向下,所以物体有向上的加速度B.物体受到的合力为零C.物体对地面的压力为1ND.物体受到的合力为1N ,产生的加速度太小,人们察觉不出来3.在光滑水平面上,一物体三个水平力作用而处于静止状态。
现使水平向右的力F 1逐渐减小到零,再逐渐恢复到原来的大小和方向,而其余力保持不变,说明物体的运动情况,并指出何时加速度最大?何时速度最大?4.轻弹簧连两个小球A 、B 质量分别m 1为和m 2,用细线悬挂而静止,(1)线中及弹簧中的拉力分别为多大?(2)剪断细线的瞬间A 、B 的加速度大小和方向如何?5.倾角为θ的光滑斜面上,为使质量为m 的物块与斜面相对静止共同向右匀加速运动,则斜面的加速度应为多大?此时斜面对物块的支持力多大?三、巩固练习:1.一个质量为0.5kg 的质点,在几个恒力作用下处于静止状态。
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第四章牛顿运动定律一、牛顿第一定律与惯性1.牛顿第一定律的含义:一切物体都具有惯性,惯性是物体的固有属性;力是改变物体运动状态的原因;物体运动不需要力来维持。
2.惯性:物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质,叫做惯性。
质量是物体惯性大小的量度。
二、牛顿第二定律1.牛顿第二定律揭示了物体的加速度与物体的合力和质量之间的定量关系。
力是产生加速度的原因,加速度的方向与合力的方向相同,加速度随合力同时变化。
2.控制变量法“探究加速度与力、质量的关系”实验的关键点一、力的观点:利用牛顿运动定律或牛顿运动定律与运动学公式相结合解题的观点。
1.用牛顿第二定律解题的一般思路(1)明确研究对象。
研究对象可以是一个物体,也可以是由若干个物体组成的系统。
高中阶段一般要求这些物体有共同的加速度。
(2)分析研究对象的受力情况和运动情况。
(3)用合成法或分解法处理物体受到的力和物体的加速度。
(4)根据牛顿第二定律列方程求解。
2.两种基本动力学问题(1)已知受力情况求运动情况①分析对象的受力情况,画出受力示意图,对受到的力进行处理,求出合力,利用牛顿第二定律计算出物体的加速度。
②分析对象的运动情况,画出运动过程示意图,选择合适的运动学规律,求出目标运动量。
(2)已知运动情况求受力情况①分析对象的运动情况,画出运动过程示意图,选择合适的运动学规律,求出物体的加速度。
②利用牛顿第二定律求出合力,分析对象的受力情况,画出受力示意图,对受到的力进行处理,求出目标力。
3.共点力平衡问题的求解思路(1)选取合适的研究对象。
(2)对研究对象进行受力分析。
(3)利用力的合成、分解(受三个共点力作用下的平衡)或力的正交分解(受四个或四个以上共点力作用下的平衡)处理物体受到的力。
(4)利用有关数学方法求解。
A、B以CD.地面对运动员的支持力与运动员对地面的压力是一对作用力与反作用力解析:运动员在重力和地面的支持力共同作用下处于平衡状态,所以,地面对运动员的支持力与运动员受到的重力是一对平衡力。
牛顿运动定律高考复习教案
牛顿运动定律高考复习教案第一章:牛顿运动定律概述1.1 牛顿运动定律的定义和意义1.2 牛顿运动定律的发现和发展历程1.3 牛顿运动定律在物理学中的地位和作用第二章:牛顿第一定律(惯性定律)2.1 牛顿第一定律的表述和理解2.2 惯性的概念和性质2.3 牛顿第一定律的应用和实例分析第三章:牛顿第二定律(动力定律)3.1 牛顿第二定律的表述和理解3.2 力、质量和加速度之间的关系3.3 牛顿第二定律的计算和应用3.4 牛顿第二定律的实验验证第四章:牛顿第三定律(作用与反作用定律)4.1 牛顿第三定律的表述和理解4.2 作用力和反作用力的概念和性质4.3 牛顿第三定律的应用和实例分析第五章:牛顿运动定律的综合应用5.1 牛顿运动定律在不同情境下的应用5.2 牛顿运动定律与其他物理学定律的关联5.3 牛顿运动定律在实际问题中的解决方案第六章:非惯性参考系和牛顿定律6.1 非惯性参考系的定义和重要性6.2 惯性力和非惯性力的概念6.3 牛顿定律在非惯性参考系中的应用第七章:牛顿定律与曲线运动7.1 曲线运动的基本概念和条件7.2 牛顿定律在曲线运动中的应用7.3 实例分析:抛体运动和圆周运动第八章:牛顿定律与动力学系统8.1 动力学系统的概念和分类8.2 多自由度系统的牛顿定律应用8.3 外力作用下的动力学系统分析第九章:牛顿定律与碰撞9.1 碰撞的基本概念和类型9.2 牛顿定律在碰撞过程中的应用9.3 碰撞的规律和能量守恒第十章:牛顿定律在现代物理学中的应用10.1 相对论与牛顿定律的关系10.2 牛顿定律在量子力学中的应用10.3 牛顿定律在其他物理学领域的延伸重点和难点解析一、牛顿运动定律的定义和意义难点解析:理解牛顿运动定律的普遍性和适用范围,以及在不同情境下的应用。
二、牛顿第一定律(惯性定律)难点解析:理解和解释惯性的本质,以及惯性在实际情境中的体现。
三、牛顿第二定律(动力定律)难点解析:掌握牛顿第二定律的数学表达式和计算方法,以及在复杂情境下的应用。
牛顿运动定律全章复习
第四章牛顿运动定律全章复习预习案学习目标:1.理解牛顿第一定律的内容和意义。
2.理解牛顿第三定律,能区别平衡力和作用力、反作用力3.掌握应用牛顿运动定律和运动学公式解答有关问题的基本思路和方法。
4.能用牛顿运动定律解决平衡问题。
理解产生超重和失重现象的原因。
预习引导:预习检测1.关于牛顿第一定律,以下说法正确的是()A.牛顿第一定律是依靠实验事实,直接归纳总结得出的B.牛顿第一定律是以可靠实验为基础,通过抽象出理想化实验而得出的结论C.根据牛顿第一定律可知,力是维持物体运动的原因D.根据牛顿第一定律可知,力是改变物体速度的原因2、下列对牛顿第二定律的表达式F=ma及其变形公式的理解,正确的是:A、由F=ma可知,物体所受的合外力与物体的质量成正比,与物体的加速度成反比;B、由m=F/a可知,物体质量与其所受的合外力成正比,与其运动的加速度成反比;C.由a=F/m可知,物体的加速度与其所受的合外力成正比,与其质量成反比;D、由m=F/a可知,物体质量可以通过测量它的加速度和它所受到的合外力而求得。
3.关于作用力与反作用力,下列说法正确的是()A.一对作用力和反作用力的合力为零B.某物体若只受一个力的作用,说明可以只有作用力,而没有反作用力C.大小相等、方向相反、作用在同一物体上的两个力必定是一对作用力和反作用力D.一对作用力和反作用力性质相同,总是同时产生、同时变化、同时消失4、质量为2kg的物体从高处下落,经过某一位置时的速度是15m/s,再经2s测得的速度为25m/s,求空气的平均阻力。
(g=10m/s2)第四章牛顿运动定律全章复习导学案探究一:牛顿第一定律的意义。
例1下列说法中正确的是()A.运动越快的汽车越不容易停下来,是因为汽车运动得越快,惯性越大B.小球由于重力的作用而自由下落时,它的惯性就不存在了C.一个小球被竖直上抛,抛出后能继续上升,是因为小球受到了向上的推力D.物体的惯性是物体保持匀速直线运动状态或静止状态的一种属性,与物体的速度大小无关针对训练1关于惯性,下列说法正确的是()A.惯性是一切物体的基本属性B.物体的惯性与物体的运动状态无关C.物体运动快,惯性就大D.惯性大小用物体的质量大小来量度感悟反思1.牛顿第一定律正确揭示了力和运动的关系,指出了物体具有惯性,它所描述的状态是一种理想状态,所以牛顿第一定律只能靠理想实验和科学推理得出。
牛顿运动定律复习
光滑水平面
只适用于宏观、低速运动的物体,不适用于微观、高速运动 的粒子。
受力 情况
运动 情况
研两掌 究类握 动问应 力题用 学的牛 问基顿 题本第 分方二 析法定 能,律 力提解 。高决
运动 学公 式
受力 分析
受力 情况F
加速 度a
运动 情况
例2.在某旅游景区,建有一山坡滑草运动项目,如图所示, 设山 坡AB可看成长度为L=50m、倾角θ=30°的斜面,山坡低端与一段水 平缓冲段BC圆滑连接。一名游客连同滑草装置总质量m=80kg,他 从A处由静止开始匀加速下滑,经5秒滑到B点,进入水平缓冲段, 再滑行一段距离后安全停下( 取g=10m/s2)。求: (1)此游客连同滑草装置在下滑过程中受到的摩擦力f; (2)滑草装置与草皮间的动摩擦因数μ; (3)此游客进入BC段后水平滑行的距离。
一、第一阶段:自由落体运动,a=g 二、第二阶段:加速度变小的加速运动,当弹力与重力 相等时速度最大。
F弹
a v
F弹 F弹
vm
G
G
v a
G
三、第三阶段:加速度变大的减速运动。
牛顿第二定律的应用
王建明
牛顿定律知识结构
牛顿运动定律
牛顿第一定律
指出了物体具有惯 性。揭示了运动和 力的关系:
力是改变物体 运动状态的原因
牛顿第二定律
Байду номын сангаас
牛顿第三定律
F=-F '
揭示力作用的相 互性和对等性。 指出: 力是物体对 物体的作用
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牛顿定律的应用
一、牛顿运动定
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。
物体的加速度跟所受外力 的合力成正比,跟物体的 质量成反比,加速度的方 向跟合外力的方向相同。 F = ma
两个物体之间的作用力和 反作用力大小相等,方向相 反,作用在同一条直线上.
解:由于物体B的加速度是由静摩擦力产生的,所以加 速度的最大值由最大静摩擦力决定,a= fm = 12 m / s2
mB 3 =4m / s2
A、B刚要发生相对滑动时,A、B间恰好为最大静摩
擦力,这时A、B的加速度相同恰为a m,对AB整体而言,这 个加速度是由F0 提供的,利用牛顿第二定律可求出临界水平 拉力F0 ,F0=(mA +mB )a m =(2+3)×4N=20N,根据题意 当F=15N时,由于F<F0 ,所以A、B仍保持相对静止,但这 时它们之间的加速度应小于4m / s2 ,故由牛顿第二定律求出
a
3 k
g
.
②
从x0到x1,物体作匀加速运动,需要的时间设为t,则
t=
2(x0 x1) a
2
m. k
3
(2)分析A,B起始时刻受力:A受重力、弹簧弹力及B
对A的支持力N
1
;B受重力、A对B的压力N
′
1
及手对B作
用力F1,设F1向上,有
对于A:
mg+kx0-N1=ma / 3, ③
对于B:
(3) 对复杂物理过程,按时间顺序划分阶段的方法。 (4) 超重或失重问题。(当物体相对运动参照物是静止的,
但相对地面的参照物却做加速运动,会用通过变换参照系统的
办法求解,即在以地面为参照的系统里建立动力学方程求解。) (5) 临界状态问题。 (6) 其它问题。
三.典型例题
牛顿运动定律的应用
绳张力Tb 、斜向左上方的ac绳张力Ta 。三力的合力决定小球的运动状
态。
将Ta 沿水平、竖直两个方向正交分解得
Tax Ta · cos θ Tay Ta · sin θ
解:(1)m球处于平衡状态,即
Tay Ta sin mg ① Tax Ta cos Tb ②
由两式解得
所以,
a0=gcotθ .
当a<a
时,存有斜面对小球的
0
支持力N,
选择x轴与斜面平行y轴与斜面垂直的直角坐标系 T-mgsinθ=ma cos, mgcosθ-N=ma sinθ. 解得此种情况下绳子的拉力 T=mgsinθ+macosθ. 此时,斜面体给小球的支持力
N=mgcos-masinθ .
Ta
mg
sin
Tb mg ctg
(2)m球水平合力提供向左加速运动的动力,即
Fy
0,Tay
Ta
sin
mg,Ta
mg sinθ
③
Fx ma,Tax Tb Ta cos Tb ma
③
由此得
Tb Tax ma Ta · cos θ ma
Mg+N1-F1=Ma / 3, ④
解③④并由①式,因N1=N1′ ,得
F1=M
g
a 3
2 3
ma
.⑤
终止时刻B受两个力,即重力与手 对B的作用力F2,有
Mg-F2 =Ma / 3,
解得
F2
=M
g
1 3
a
.
⑥
由⑤式知,当F1>0,即
M m
<
a
2a 3g
或a<
例1 一物体从某一高度自由落下,落在直立于地面的轻
弹簧上,如图所示。在A点,物体开始与弹簧接触,到B点 时,物体速度为零,然后被弹回。下列说法中正确的是:
(A)物体从A下降到B的过程中,动能不断变小。 (B)物体从B点上升到A的过程中,动能不断变大。 (C)物体从A下降到B,以及从B上升到A的过程中, 速率都是先增大,后减小。 (D)物体在B点时,所受合力为零。
相当大,因此形变量的变化都极小,称为“不易伸缩”。
3.由①、⑤两式对比以及②、⑥两式对比可以看出,只要把①、 ②两式中的g改成(g+a)即为⑤、⑥两式。这表示:在竖直方向有 加速度a的系统内,用“等效重力”G'=mg'=m(g+a)的观点处 理超重(a>0)或失重(a<0)状态下的动力学(以及运动学)问 题时,可把加速状态下的非惯性系统的动力学问题当作超重或失重
状态下的“惯性系统”中的“静力学”问题(即“平衡状态”下 “合力”为零)来处理,其效果完全相同。
例 3.A 、 B 两 物 体 的 质 量 分 别 为 mA=2kg , m均所B示为=,f3mk=在g1物,2体它N,A们上将之施它间加们的一叠最水放大平在静拉光摩力滑擦F水力=平和15面滑N上动,,摩则如擦A力图、 B的加速度各为多大?
分析: 物体从A到B的过程,分为二个阶段,一个突变点。
加速阶段,弹力小于重力,N<G,物体所受的合力向下,但 加速度数值逐渐减小,故物体作加速度值减小的加速运动,速度仍 逐渐增大。
到N=G(突变点)时,速度达到最大。
随着弹簧的继续压缩,物体进入减速阶段,N>G,物体所受 的合力向上,且逐渐增大,但速度方向仍向下,故作加速度值增大 的减速运动,速度逐渐减小,到B点速度为零,但此时向上的合力 最大。
所以物体从B点到A点的过程中,先作加速度值减小的加速运动 ,速度逐步增大,到加速度等于零时,速度达到最大;而后随着弹 力N的继续增大,物体作加速度值逐步增大的减速运动,速度逐渐 减小,到A点时速度最小,但向上的加速度却最大,即受的合力最 大。
解答:根据以上分析,本题的答案只有(C)正确。
说明:对于类似的弹簧问题,一定要谨慎地对待。本题显示物体所 受的合外力大小和方向一直在变化,绝对不能想当然地认为A到B过 程中弹簧逐渐被压缩,逐渐增大的弹力与速度方向相反,作减速运 动,而忘了还有一个不变的重力存在。
3
维持B,A以 1 a作匀加速运动的时间对应着B对A支持力N≥ 3
0.
解(1)设在匀变速运动阶段,弹簧压缩量在起始时刻为
x 0 ,终止时刻为x1 ,以A为对象,起始时刻kx 0 +mg=ma,
得
x0=
m(a k
g)
.
①
终止时刻,B对A支持力N=0,此刻有
kx1
+mg=m·
1 3
a,
x1=
m
当a≥a 0 时,对小球的受力情况分析的结果可画出图(2)
据牛顿第二定律得 Tcosα-mg=0, Tsinα=ma.
联立求解,得绳子的张力
T=m g2 a 2 .
力学中的许多问题,存在着临界情况,正确地找寻这些 临界情况给出的隐含条件是十分重要的.在本题中,认 定隐含条件为N=0,就可借此建立方程求解.
分析:从题设条件看,水平拉力大于B对A的最大静摩擦 力,所以A、B可能发生相对滑动,根据牛顿第二定律采 用隔离法,可分别求得A、B加速度
aA=
F fm mA
=
15 12 2
m
/
s2 =1.5m
/
s2
aB=
fm mB
=
12 3
m
/
s2 =4m
/
s2
从结果看,物体B的加速度竟然大于物体A的加速度,这显
例5.如图(甲)所示,一根质量可以忽略不计的轻弹 簧,劲度系数为k,下面悬挂一个质量为m的砝码A, 手拿一块质量为M的木板B,用木板B托住A往上压缩 弹簧,如图(乙)所示.此时如果突然撤去木板B,则A 向下运动的加速度为a(a>g),现用手控制使B以加速 度a/3向下作匀加速直线运动.
(1)求砝码A作匀加速直线运动的时间.
即 Tb mg· cot θ ma
④
Hale Waihona Puke (3)m球竖直向上加速运动时,由竖直方向的合力提供产生加速度 的动力,即
Fy ma,Tay mg ma
Ta · sin θ mg ma
mg ma Ta sin θ
⑤
Fx 0,Tax Tb Tb Ta · cos θ mg ma· cot θ
采用隔离体解题法.选取小球作为 研究对象,孤立它进行受力情况分析 ,显然,上述临界状态的实质是小球 对斜面体的压力为零.
解:选取直角坐标系,设当斜面体对小球的支持力N= 0时,斜面体向右运动的加速度为a0,据牛顿第二定律Σ Fx =ma x ,Σ Fy =0,建立方程有
Tsinθ -mg=0,Tcosθ =ma0.
例4.倾角为θ的斜面体上,用长为l的细绳吊着一 个质量为m的小球,不计摩擦.试求斜面体以加速 度a向右做匀加速度直线运动时,绳中的张力.
分析:不难看出,当斜面体静止不 动 时 , 小 球 的 受 力 情 况 , 如 图 (1) 所 示.当斜面体向右做匀加速直线运动 的加速度大于某一临界值时,小球将 离开斜面.为此,需首先求出加速度 的这一临界值.
答:在题设三种情况下,ac绳的张力分别为 mg 、mg 和 sinθ sinθ
mg ma sin θ
;bc绳的张力分别为mg·
cot
θ
、mg· cot θ
ma和(mg
ma)· cot θ 。
说明:1.在物体受多个力时,正交分解法是研究牛顿动力学问题 的最基本的方法。正交坐标轴通常取三种:水平x轴与竖直y轴,斜 面x轴与斜面垂线方向的y轴,半径方向的x轴与切线方向的y轴;然
然是不合理的.原来A、B之间是否产生相对滑动,不能根
据F是否大于f m 来判断( 只有当B物体不动时,才可以这样判 断),而应该先求出A、B刚好发生相对滑动时的临界水平拉