牛顿三大定律详细总结
牛顿三个定律知识点归纳
牛顿三个定律知识点归纳
牛顿三个定律是经典力学的基础,由英国物理学家艾萨克·牛顿于17世纪提出。这三个定律描述了物体在受力作用下的运动规律。下面将分步骤介绍这些定律及其重要性。
第一定律:惯性定律牛顿的第一定律也被称为惯性定律。它表明,如果物体没有受到外力的作用,它将保持静止或匀速直线运动。换句话说,物体内部不会自发地改变自身的状态。这意味着物体在受力平衡的情况下会保持匀速直线运动,或者如果没有受力,物体将保持静止。这个定律是力学的基础,我们在日常生活中可以很容易地观察到它的应用,例如车辆在没有外力作用下保持匀速运动。
第二定律:动量定律牛顿的第二定律描述了物体在受到外力作用时的加速度。它的数学表达式为F=ma,其中F代表物体所受的力,m代表物体的质量,a代表
物体的加速度。根据这个定律,当一个物体受到力的作用时,它将产生加速度,而这个加速度的大小与作用力成正比,并与物体的质量成反比。这意味着在给定作用力的情况下,质量较大的物体将产生较小的加速度,而质量较小的物体将产生较大的加速度。这个定律帮助我们理解物体受力和运动状态之间的关系,并在工程设计和力学研究中具有重要应用。
第三定律:作用与反作用定律牛顿的第三定律被称为作用与反作用定律。这个定律表明,对于任何一个物体所受到的力,都会有一个与之大小相等、方向相反的力作用于另一个物体上。换句话说,每一个力都有一个相等且相反的反作用力。这个定律可以用“作用力与反作用力总是成对出现”来总结。例如,当我们在桌子上推
一本书时,我们施加了向前的力,而书对我们施加了向后的力。这个定律对于理解物体的相互作用和力的平衡非常重要,并在物理学、工程学和其他领域的实际应用中发挥着关键作用。
牛顿定律重点总结
牛顿定律重点总结
引言
牛顿定律是经典力学的基础,描述了物体受力的变化和运动状态的关系。它由伊萨克·牛顿在17世纪末提出,并被广泛应用于各个领域的物理问题。本文将总结牛顿定律的重点内容,包括牛顿第一定律、牛顿第二定律和牛顿第三定律。
一、牛顿第一定律
牛顿第一定律,又称惯性定律,指出一个物体在没有外力作用下保持静止或匀速直线运动的状态。它可以简化为以下表述:
若物体的合力为零,则物体将保持静止或以恒定速度直线运动。
这意味着物体的运动状态只有在受到外力时才会发生变化。例如,当一辆汽车在平坦的道路上以匀速行驶时,如果没有其他外力作用于它,它将保持继续匀速行驶或停止。
二、牛顿第二定律
牛顿第二定律描述了物体在受力作用下的加速度变化情况。它可以用以下公式表示:
F = ma
其中,F 是物体受到的合力,m 是物体的质量,a 是物体的加速度。根据牛顿第二定律,我们可以得出以下结论:
1.合力与加速度成正比。当物体受到的合力越大时,其加速度也越大。
2.质量与加速度成反比。当物体的质量增加时,相同的力会导致较小的
加速度。即质量越大,加速度越小。
牛顿第二定律还可以用向量形式表示:
F = ma
其中,F 是物体受到的合力的矢量,m 是物体的质量,a 是物体的加速度的矢量。这个向量形式的公式可以描述物体在力的作用下发生的方向和大小的变化。
三、牛顿第三定律
牛顿第三定律又称作用-反作用定律,指出任何两个物体之间的相互作用力大小相等、方向相反。它可以简化为以下表述:
作用力与反作用力大小相等,方向相反。
这意味着当一个物体对另一个物体施加力时,另一个物体也会对它施加大小相等、方向相反的力。例如,当我们站在地面上,我们对地面施加一个向下的力,而地面对我们施加一个向上的力,这就解释了我们能够保持平衡的原因。
牛顿三大定律是什么
牛顿三大定律是什么
牛顿三大定律是什么
牛顿简称牛,符号为N。是一种衡量力的大小的国际单位,以科学家艾萨克·牛顿的名字而命名。下面是小编为大家整理的牛顿三大定律是什么,仅供参考,欢迎阅读。
1、牛顿第一运动定律
牛顿第一运动定律表明,除非有外力施加,物体的运动速度不会改变。根据这定律,假设没有任何外力施加或所施加的外力之和为零,则运动中物体总保持匀速直线运动状态,静止物体总保持静止状态。物体所显示出的维持运动状态不变的这性质称为惯性。所以,这定律又称为惯性定律。
2、牛顿第二运动定律
物体加速度的大小跟物体受到的作用力成正比,跟物体的质量成反比,加速度的方向跟合外力的方向相同。而以物理学的观点来看,牛顿运动第二定律亦可以表述为“物体随时间变化之动量变化率和所受外力之和成正比”,即动量对时间的一阶导数等于外力之和。
3、牛顿第三运动定律
在经典力学里,牛顿第三定律表明,当两个物体互相作用时,彼此施加于对方的力,其大小相等、方向相反。牛顿第三运动定律和第一、第二定律共同组成了牛顿运动定律,阐述了经典力学中基本的运动规律。
拓展:物理必修一牛顿定律知识点
1、动力学的两类基本问题:
(1)已知物体的受力情况,确定物体的运动情况.基本解题思路是:
①根据受力情况,利用牛顿第二定律求出物体的加速度.
②根据题意,选择恰当的运动学公式求解相关的速度、位移等.
(2)已知物体的运动情况,推断或求出物体所受的未知力.基本解题思路是:
①根据运动情况,利用运动学公式求出物体的加速度.
②根据牛顿第二定律确定物体所受的合外力,从而求出未知力.
力学中的牛顿三定律知识点总结
力学中的牛顿三定律知识点总结在力学中,牛顿三定律是最为基础和重要的概念之一。它们揭示了
物体之间相互作用的本质,并为我们理解和解释物体运动提供了理论
基础。下面是对牛顿三定律的知识点进行总结。
一、牛顿第一定律(惯性定律)
牛顿第一定律也称为惯性定律,它阐述了物体的运动状态如何受到
外力的影响。牛顿第一定律的表述如下:若施加在物体上的合力为零,则物体将保持静止状态或匀速直线运动状态。
根据牛顿第一定律可得出以下几个重要结论:
1. 不受外力作用的物体将保持运动状态不变。
2. 一个物体只有在受到外力作用时才会改变其运动状态。
3. 物体的惯性导致了它们在受力前保持不变的状态。
二、牛顿第二定律(运动定律)
牛顿第二定律解释了物体在作用力下的加速度变化。其数学表达式为:力等于质量乘以加速度,即 F = ma。
牛顿第二定律的要点如下:
1. 作用在物体上的力与物体的质量和加速度之间存在着直接的关系。
2. 加速度的方向与作用力方向相同,但与物体的质量成反比。
3. 牛顿第二定律的逆定理也成立:一个物体的质量等于作用在它上面的力与其加速度之比。
三、牛顿第三定律(作用—反作用定律)
牛顿第三定律阐明了物体之间相互作用的本质。它表述为:任何两个物体之间的作用力和反作用力大小相等、方向相反且共线。
对牛顿第三定律的理解有助于我们认识到以下几点:
1. 物体之间的相互作用是相互的,它们互相施加相等大小、相反方向的力。
2. 作用力和反作用力是同时发生的,并且彼此独立。
3. 牛顿第三定律适用于任何两个物体之间的相互作用,无论它们的质量大小和运动状态如何。
牛顿三大定律重点知识归纳
牛顿三大定律重点知识归纳
牛顿三大定律的重点知识归纳
一、牛顿第一定律 - 惯性定律
牛顿第一定律也被称为惯性定律,它表明物体在没有外力作用时将保持静止或匀速直线运动的状态。这意味着物体会保持其现有的状态,不会自发地改变。如果物体静止,则它将保持静止;如果物体在做匀速直线运动,则它将保持匀速直线运动。
该定律的重要性在于揭示了物体运动状态的性质,为后续的运动定律提供了基础。例如,如果没有摩擦力的存在,一个滑行中的小车将会一直滑下去,直至受到外力的干扰。另外,牛顿第一定律还解释了为什么在车辆急刹车时乘坐的人会向前倾斜,因为人的身体具有惯性,在车辆突然减速时保持了原有的运动状态。
二、牛顿第二定律 - 运动定律
牛顿第二定律描述了物体在受到外力作用时将产生加速度的关系。它的数学表达式为:力等于物体质量乘以加速度。这意味着,当一个物体受到力的作用时,它的运动将产生加速度,并且加速度的大小与作用力成正比,与物体质量成反比。
牛顿第二定律的重要性在于它提供了计算物体运动状态的工具。通过测量力的大小和物体的质量,我们可以预测物体的加速度。这对
于理解和探索各种物理现象和工程问题非常重要。例如,通过牛顿第二定律,我们可以计算出一个物体在斜面上滑动时的加速度,或者推导出飞机在不同速度下的升力和阻力。
三、牛顿第三定律 - 作用-反作用定律
牛顿第三定律也被称为作用-反作用定律,它表明对于每一个作用力,都会有一个大小相等、方向相反的反作用力作用在作用力的施力对象上。换句话说,对于任何两个物体之间的相互作用,两个物体所受到的力的大小相等、方向相反。
牛顿的三大定律是哪三大定律
牛顿的三大定律是哪三大定律
1、牛顿第一定律:任何物体都保持静止或匀速直线运动的状态,直到受到其它物体的作用力迫使它改变这种状态为止。
2、牛顿第二定律:物体在受到合外力的作用会产生加速度,加速度的方向和合外力的方向相同,加速度的大小正比于合外力的大小与物体的惯性质量成反比。
3、牛顿第三定律:两个物体之间的作用力和反作用力,在同一条直线上,大小相等,方向相反。
牛顿运动定律包括牛顿第一运动定律、牛顿第二运动定律和牛顿第三运动定律三条定律,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。其中,第一定律说明了力的含义:力是改变物体运动状态的原因;第二定律指出了力的作用效果:力使物体获得加速度;第三定律揭示出力的本质:力是物体间的相互作用。
牛顿运动定律中的各定律互相独立,且内在逻辑符合自洽一致性。其适用范围是经典力学范围,适用条件是质点、惯性参考系以及宏观、低速运动问题。牛顿运动定律阐释了牛顿力学的完整体系,阐述了经典力学中基本的运动规律,在各领域上应用广泛。
牛顿三大运动定律全解读
ʏ苗 昕
英国著名的科学家牛顿在
1687年出版的‘自然哲学的数学原理“中提出了三条运动定律,即牛顿第一定律㊁牛顿第二定律和牛顿第三定律㊂这三条运动定律阐述了经典力学中基本的运动规律,是整个动力学的核心㊂同学们学习牛顿三大运动定律不仅要牢记其内容,还要在理解其含义㊁掌握其应用和拓展等方面多下工夫㊂
一㊁牛顿第一定律
1.
内容: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㊂
2.
理解:牛顿第一定律指出一切物体在任何情况下都具有惯性,因此牛顿第一定律又叫惯性定律㊂物体保持匀速直线运动状态或静止状态的性质叫惯性,惯性是物体的
固有属性,质量是描述物体惯性的物理量㊂
例1 光滑水平面上放置一个大木块,木块上表面放置一个小球,二者从静止开始
一起向右做匀加速直线运动,加速度a =2m /s 2
㊂第3s 时刻,
小球从木块上落到水平面上,木块的加速度保持不变,再过5s 小球和木块的速度各是多少
第3s 时刻,小球和木块的
速度均为v =a t =6m /s
㊂根据牛顿第一定律可知,小球离开木块后在光滑水平面上做匀速直线运动,再过5s 小球的速度仍是6m /s
㊂木块的加速度保持不变,在后5s 时间内继续做匀加速直线运动,第8s 时刻,木块的速度v '=a t '=16m /s
㊂3.
拓展:有的同学会假想自己乘坐气球飘在高空,由于地球的自转,一昼夜就能周游世界㊂实际上,这个假想是不可行的,你能说出原因吗?(提示:这个假想不符合牛顿第一定律)
二㊁牛顿第二定律
1.
内容:物体加速度的大小跟它受到的作用力成正比,跟它的质量成反比,加速度的
牛顿三大定律
牛顿三大定律是力学中重要的定律,它是研究经典力学的基础1.牛顿第一定律
内容:任何物体都保持静止或匀速直线运动的状态,直到受到其它物体的作用力迫使它改变这种状态为止。说明:物体都有维持静止和作匀速直线运动的趋势,因此物体的运动状态是由它的运动速度决定的,没有外力,它的运动状态是不会改变的。物体的这种性质称为惯性。所以牛顿第一定律也称为惯性定律。第一定律也阐明了力的概念。明确了力是物体间的相互作用,指出了是力改变了物体的运动状态。因为加速度是描写物体运动状态的变化,所以力是和加速度相联系的,而不是和速度相联系的。在日常生活中不注意这点,往往容易产生错觉。
注意:牛顿第一定律并不是在所有的参照系里都成立,实际上它只在惯性参照系里才成立。因此常常把牛顿第一定律是否成立,作为一个参照系是否惯性参照系的判据。
2.牛顿第二定律ΣF=ma或F合=ma
内容:物体在受到合外力的作用会产生加速度,加速度的方向和合外力的方向相同,加速度的大小正比于合外力的大小与物体的惯性质量成反比。
第二定律定量描述了力作用的效果,定量地量度了物体的惯性大小。它是矢量式,并且是瞬时关系。
要强调的是:物体受到的合外力,会产生加速度,可能使物体的运动状态或速度发生改变,但是这种改变是和物体本身的运动状态有关的。
真空中,由于没有空气阻力,各种物体因为只受到重力,则无论它们的质量如何,都具有的相同的加速度。因此在作自由落体时,在相同的时间间隔中,它们的速度改变是相同的。
3.牛顿第三定律F=-F'
(F表示作用力,F'表示反作用力,负号表示反作用力F'与作用力F的方向相反)
牛顿三大定律是什么
牛顿三大定律是什么
牛顿简称牛,符号为N。是一种衡量力的大小的国际单位,以科学家艾萨克·牛顿的名字而命名。下面是小编为大家整理的牛顿三大定律是什么,仅供参考,欢迎阅读。
1、牛顿第一运动定律
牛顿第一运动定律表明,除非有外力施加,物体的运动速度不会改变。根据这定律,假设没有任何外力施加或所施加的外力之和为零,则运动中物体总保持匀速直线运动状态,静止物体总保持静止状态。物体所显示出的维持运动状态不变的'这性质称为惯性。所以,这定律又称为惯性定律。
2、牛顿第二运动定律
物体加速度的大小跟物体受到的作用力成正比,跟物体的质量成反比,加速度的方向跟合外力的方向相同。而以物理学的观点来看,牛顿运动第二定律亦可以表述为“物体随时间变化之动量变化率和所受外力之和成正比”,即动量对时间的一阶导数等于外力之和。
3、牛顿第三运动定律
在经典力学里,牛顿第三定律表明,当两个物体互相作用时,彼此施加于对方的力,其大小相等、方向相反。牛顿第三运动定律和第一、第二定律共同组成了牛顿运动定律,阐述了经典力学中基本的运动规律。
牛顿三大定律内容是什么
牛顿三大定律内容是什么
牛顿第一定律:孤立质点保持静止或做匀速直线运动;第二定律:物体加速度的大小跟作用力成正比,跟物体的质量成反比,且与物体质量的倒数成正比;加速度的方向跟作用力的方向相同。第三定律:相互作用的两个质点之间的作用力和反作用力总是大小相等,方向相反,作用在同一条直线上。
1 牛顿三大定律主要内容1、牛顿第一运动定律,简称牛顿第一定律。又称
惯性定律、惰性定律。常见的完整表述: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。
2、牛顿第二运动定律的常见表述是:物体加速度的大小跟作用力成正比,跟物体的质量成反比,且与物体质量的倒数成正比;加速度的方向跟作用力的方向相同。
3、牛顿第三运动定律的常见表述是:相互作用的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,作用在同一条直线上。该定律是由艾萨克·牛顿在1687 年于《自然哲学的数学原理》一书中提出的。
1 牛顿三大定律详细说明牛顿第一定律(惯性定律)内容
表述一:任何一个物体在不受外力或受平衡力的作用时(Fnet=0),总是保
持静止状态或匀速直线运动状态,直到有作用在它上面的外力迫使它改变这种状态为止。
表述二:当质点距离其他质点足够远时,这个质点就作匀速直线运动或保
持静止状态。
牛顿三定律知识点总结
牛顿三定律知识点总结
牛顿三定律是经典力学的基石,在物理学的发展过程中起到了重要
的作用。牛顿三定律主要描述了物体之间相互作用的规律,为我们解
释了自然界中物体的运动和力的原理。本文将对牛顿三定律的知识点
进行总结,帮助读者更好地理解和应用这些定律。
第一定律:惯性定律
牛顿的第一定律也被称为惯性定律。它指出一个物体如果不受外力
作用,将保持其匀速直线运动或保持静止状态。这意味着物体的运动
状态不会自发地改变,除非有外力的作用。换句话说,物体具有惯性,需要外力才能改变其状态。
第二定律:动量定律
牛顿的第二定律描述了物体受力时的运动规律。它认为物体所受的
力与其产生的加速度成正比,与物体的质量成反比。用数学公式表示为:
F = ma
其中,F代表受力,m代表物体的质量,a代表物体的加速度。这
个定律说明了力是引起物体加速度变化的原因,同时也揭示了质量在
运动中的重要性。
第三定律:作用-反作用定律
牛顿的第三定律也被称为作用-反作用定律。它指出对于任何一个物体所受到的作用力,都存在一个与之大小相等、方向相反的反作用力。换句话说,任何一个作用力都会同时产生一个相互作用的力,这两个
力的作用在不同的物体上。
牛顿三定律的应用
牛顿三定律广泛应用在日常生活和工程领域中。以下是一些常见的
应用:
1. 运动的原因:牛顿的第二定律说明了物体运动的原因是受力,而
且其加速度与受力成正比。这一定律为我们解释了物体为什么会运动,以及运动的快慢与所受力的大小之间的关系。
2. 航天工程:在航天工程中,牛顿三定律被广泛用于设计和控制飞
船的轨道和姿态。根据第二定律,通过控制发动机的推力和方向,可
牛顿三大定律介绍
牛顿三大定律介绍
在物理学中,牛顿三大定律是经典力学的基石,由英国科学家伊萨克·牛顿在
17世纪提出。这三大定律明确了各种物体在受力作用下会如何运动,是研究物体
运动以及力学问题的基础原则。下面将分别介绍这三大定律及其重要性。
第一定律:惯性定律
第一定律也称为惯性定律,它指出一个物体如果没有受到外力的作用,将会保
持静止状态或匀速直线运动的状态。换句话说,物体会继续保持它原有的运动状态,直到有外力改变它。这个定律是所有牛顿定律中最基础的一个,它为我们理解惯性提供了基础。举个例子,一辆汽车如果没有受到外力,将保持匀速直线运动或静止状态。
第二定律:运动定律
第二定律描述了物体受力时的运动状态。它表明一个物体受到的合力等于该物
体的质量乘以加速度,即 F = ma。其中,F代表合力,m代表物体的质量,a代表
加速度。这个定律说明了力与加速度的关系,也为我们提供了描述物体运动的数学工具。通过第二定律,我们可以更好地理解物体在受力作用下的运动规律。
第三定律:作用-反作用定律
第三定律也称为作用-反作用定律,它指出任何一个作用力都会有一个大小相同、方向相反的反作用力。换句话说,物体间的相互作用力是相互作用的,任何一方对另一方施加力,另一方都会以同样大小的力作用在前一方上。这个定律解释了为什么人们在地面上行走时,实际上是因为脚对地面施加了力,地面也同样对脚施加了反作用力。
综上所述,牛顿三大定律是经典力学的重要基础,它们解释了物体在受力作用
下的运动规律,为我们理解自然界中的物理现象提供了有力的工具。熟练掌握这三大定律不仅有助于我们解决力学问题,而且有助于我们更深入地理解宇宙中的运动规律。牛顿三大定律的贡献不仅限于物理学领域,也影响了许多其他学科的发展,是现代科学的重要里程碑之一。
牛顿运动定律知识点总结
牛顿运动定律知识点总结
牛顿第一定律(惯性定律)
内容:任何一个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。
知识点:
惯性:物体保持其静止或匀速直线运动状态的倾向。所有物体都具有惯性,质量是物体惯性大小的唯一量度。不受外力作用的物体:将保持静止或匀速直线运动状态。力是改变物体运动状态的原因:力不是维持物体运动的原因,而是改变物体运动状态(包括静止开始运动,匀速运动变成变速运动等)的原因。
牛顿第二定律(动量定律)
内容:物体的加速度与作用力成正比,与物体的质量成反比,且与物体质量的倒数成正比;加速度的方向与作用力的方向相同。
公式:(F = ma)
其中,(F) 是作用在物体上的力,(m) 是物体的质量,(a) 是物体的加速度。
知识点:
力与加速度的瞬时关系:一旦作用力发生变化,物体的加速度就会立即发生变化。作用力与反作用力:物体受到作用力时,会对施力物体产生大小相等、方向相反的反作用力。单位制:在国际单位制(SI)中,力的单位是牛顿(N),质量的单位是千克(kg),加速度的单位是米每平方秒(m/s²)。
牛顿第三定律(作用与反作用定律)
内容:两个物体之间的作用力和反作用力,总是同时在同一条直线上,大小相等,方向相反。
知识点:
作用力和反作用力总是成对出现:有作用力必有反作用力,且作用力与反作用力大小相等、方向相反、作用在同一直线上。作用力和反作用力作用在两个不同的物体上:作用力与反作用力总是成对出现,其中一个力(称作用力)作用在某一物体上,而另一个力(称反作用力)作用在与之相互作用的另一个物体上。力的性质相同:它们都是同一种性质的力,且不能合成,不是平衡力。作用与反作用力和平衡力的区别:作用与反作用力是两个物体间的相互作用力,是一对力;而平衡力是一个物体受到几个力而平衡,是一对以上的力。
牛顿三大定律内容是什么
牛顿三大定律
第一定律:惯性定律
牛顿的第一定律也被称作惯性定律。该定律说明了物体在没有外力作用下保持
静止或匀速直线运动的状态。换句话说,物体会保持原先的状态,直到外力施加在其上。这就解释了为什么我们的车子要接受减速后,我们身体会向前移动,因为我们的身体想要继续保持匀速直线运动的状态。
第二定律:运动定律
牛顿的第二定律描述了力和物体加速度之间的关系。数学上表示为F = ma,即
力等于物体的质量乘以加速度。这意味着一个物体受到的力越大,其加速度也越大。例如,一个施加更大力的推车会比一个施加较小力的推车加速得更快。
第三定律:作用与反作用定律
第三定律表明了所有相互作用的物体之间都会产生相等大小、方向相反的作用力。简而言之,一个物体对另一个物体施加力,另一个物体也会以同样大小的力作用在第一个物体上,只是方向相反。这就是为什么我们在天上游泳时可以向后推动水,并且推水的水也会反作用在我们身上。
总的来说,牛顿三大定律是物理学中的重要基础,通过这些定律,我们可以深
入理解物体的运动和相互作用。牛顿的贡献推动了物理学的发展,为我们解释周围世界提供了坚实的理论基础。
牛顿力学的三大定律
牛顿力学的三大定律
牛顿力学三大定律,即牛顿第一定律、牛顿第二定律和牛顿第三定律,是牛顿力学中的基础定律,对于理解和分析物体运动具有重要作用。这三个定律在科学领域中有着广泛的应用,例如在机械工程、航天工程以及许多其他领域。
一、牛顿第一定律
牛顿第一定律,又被称为惯性定律。这个定律表述为:如果没有外力作用,一个物体将保持其静止状态,或者继续以恒定速度沿直线运动。这条定律揭示了惯性的存在和本质,惯性是质点抵抗外力改变其运动状态的性质。惯性造成物体保持速率恒定与运动方向不变。
二、牛顿第二定律
牛顿的第二定律,又被称为力的定律或加速度定律。这个定律表述为:物体的加速度与作用于它的力成正比,与其质量成反比,且加速度的方向与力的方向相同。这个表述形式,通常被写作F=ma。这条定律揭示了力与加速度的关系,并且引入了质量的概念。牛顿第二定律实际上定义了力,并强调绝对平移运动中质量的不变性,在近代物理学中,此原理对于设计机械系统和预测物体运动至关重要。
三、牛顿第三定律
牛顿的第三定律,又称为作用反作用定律,表述为:每个作用力都有一个大小相等、方向相反的反作用力。也就是说当一个物体(物体A)向另一个物体(物体B)施加力时,A会受到从B来的与A施加给B
的力大小相等、方向相反的力。这条定律揭示了力的互相作用,即没有孤立存在的力。
总结来说,牛顿三大定律回答了我们在解决物体运动问题上的基本信息:物体为什么运动?物体怎样运动?以及物体与物体之间如何相互作用?牛顿力学的三大定律未只是科学研究的基础,也是我们日常生活中理解物理现象的重要工具。
牛顿三大运动定律
牛顿三大运动定律
牛顿力学三大定律分别是:惯性定律、加速度定律和作用力与反作用力定律。
介绍如下:
1、惯性定律
任何物体都保持静止或匀速直线运动的状态,直到受到其它物体的作用力迫使它改变这种状态为止。
说明:物体都有维持静止和作匀速直线运动的趋势,因此物体的运动状态是由它的运动速度决定的,没有外力,它的运动状态是不会改变的。物体的这种性质称为惯性。所以牛顿第一定律也称为惯性定律。第一定律也阐明了力的概念。明确了力是物体间的相互作用,指出了是力改变了物体的运动状态。因为加速度是描写物体运动状态的变化,所以力是和加速度相联系的,不是和速度相联系的。在日常生活中不注意这点,往往容易产生错觉。
注意:牛顿第一定律并不是在所有的参照系里都成立,实际上它只在惯性参照系里才成立。因此常常把牛顿第一定律是否成立,作为一个参照系是否惯性参照系的判据。
2、加速度定律
物体在受到合外力的作用会产生加速度,加速度的方向和合外力的方向相同,加速度的大小正比于合外力的大小与物体的惯性质量成反比。
加速度定律定量描述了力作用的效果,定量地量度了物体的惯性大小。它是矢量式,并且是瞬时关系。
要强调的是:物体受到的合外力,会产生加速度,可能使物体的运动状态或速度发生改变,但是这种改变是和物体本身的运动状态有关的。真空中,由于没
有空气阻力,各种物体因为只受到重力,则无论它们的.质量如何,都具有的相同的加速度。因此在做自由落体时,在相同的时间间隔中,它们的速度改变是相同的。
3、作用力与反作用定律
两个物体之间的作用力和反作用力,在同一条直线上,大小相等,方向相反。
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一、牛顿第一定律(惯性定律):
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。
1.理解要点:
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:力是改变物体运动状态的原因,是使物体产生加速度的原因。
③第一定律是牛顿以伽俐略的理想斜面实验为基础,总结前人的研究成果加以丰富的想象而提出来的;定律成立的条件是物体不受外力,不能用实验直接验证。
④牛顿第一定律是牛顿第二定律的基础,不能认为它是牛顿第二定律合外力为零时的特例,第一定律定性地给出了力与运动的关系,第二定律定量地给出力与运动的关系。
2.惯性:物体保持原来的匀速直线运动状态或静止状态的性质叫做惯性。
①惯性是物体的固有属性,与物体的受力情况及运动状态无关。
②质量是物体惯性大小的量度。
③由牛顿第二定律定义的惯性质量m=F/a和由万有引力定律定义的引力质量m Fr GM
=2/严格相等。
④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、力是物体对物体的作用,惯性和力是两个不同的概念。
【例1】火车在长直水平轨道上匀速行驶,门窗紧闭的车厢内有一个人向上跳起,发现仍落回到车上原处,这是因为 ( )
A.人跳起后,厢内空气给他以向前的力,带着他随同火车一起向前运动
B.人跳起的瞬间,车厢的地板给他一个向前的力,推动他随同火车一起向前运动
C.人跳起后,车在继续向前运动,所以人落下后必定偏后一些,只是由于时间很短,偏后距离太小,不明显而已
D.人跳起后直到落地,在水平方向上人和车具有相同的速度
【分析与解答】因为惯性的原因,火车在匀速运动中火车上的人与火车具有相同的水平速度,当人向上跳起后,仍然具有与火车相同的水平速度,人在腾空过程中,由于只受重力,水平方向速度不变,直到落地,选项D正确。
【说明】乘坐气球悬在空中,随着地球的自转,免费周游列国的事情是永远不会发生的,惯性无所不在,只是有时你感觉不到它的存在。
【答案】D
二、牛顿第二定律(实验定律)
1. 定律内容
物体的加速度a跟物体所受的合外力F
合成正比,跟物体的质量m成反比。
2. 公式:F ma
合
=
理解要点:
①因果性:F
合是产生加速度a的原因,它们同时产生,同时变化,同时存在,同时消失;
②方向性:a与F
合都是矢量,,方向严格相同;
③瞬时性和对应性:a 为某时刻物体的加速度,F 合是该时刻作用在该物体上的合外力。 ○4牛顿第二定律适用于宏观, 低速运动的情况。
【例2】如图,自由下落的小球下落一段时间后,与弹簧接触,从它接触弹簧开始,到弹簧压缩到最短的过程中,小球的速度、加速度、合外力的变化情况是怎样的?
【例3】 如图所示,一质量为m 的物体系于长度分别为L1L2的两根细线上.,L1的一端悬挂在天花板上,与竖直方向夹角为θ,L2水平拉直,物体处于平衡状
态,现将L2线剪断,求剪断瞬时物体的加速度。
【说明】(1)牛顿第二定律是力的瞬时作用规律,加速度和力同时产生,同时变化,同时消失,分析物体在某一时刻的瞬时加速度,关键是分析瞬时前后的受力情况及其变化。
(2)明确两种基本模型的特点。
A .轻绳不需要形变恢复时间、在瞬时问题中,其弹力可以突变,成为零或者别的值。
B .轻弹簧(或橡皮绳)需要较长的形变恢复时间,在瞬时问题中,其弹力不能突变,大小方向均不变。
【例6】如图1所示,在原来静止的木箱内,放有A 物体,A 被一伸长的弹簧拉住且恰好静止,现突然发现A 被弹簧拉动,则木箱的运动情况可能是( )
A. 加速下降
B. 减速上升
C. 匀速向右运动
D. 加速向左运动
[总结].应用牛顿第二定律解题的步骤
(1)选取研究对象:根据题意,研究对象可以是单一物体,也可以是几个物体组成的物体系统。
(2)分析物体的受力情况
(3)建立坐标
①若物体所受外力在一条直线上,可建立直线坐标。
②若物体所受外力不在一直线上,应建立直角坐标,通常以加速度的方向为一坐标轴,然后向两轴方向正交分解外力。
(4)列出第二定律方程
(5)解方程,得出结果
三.第二定律应用:
1.物体系. (1)物体系中各物体的加速度相同,这类问题称为连接体问题。这类问题由于物体系中的各物体加速度相同,可将它们看作一个整体,分析整体的受力情况和运动情况,可以根据牛顿第二定律,求出整体的外力中的未知力或加速度。若要求物体系中两个物体间的相互作用力,则应采用隔离法。将其中某一物体从物体系中隔离出来,进行受力分析,应用第二定律,相互作用的某一未知力求出,这类问题,应是整体法和隔离法交替运用,来解决问题的。
(2)物体系中某一物体作匀变速运动,另一物体处于平衡状态,两物体在相互作用,这类问题应采用牛顿第二定律和平衡条件联立来解决。应用隔离法,通过对某一物体受力分析应用第二定律(或平衡条件),求出两物体间的相互作用,再过渡到另一物体,应用平衡条件(或第二定律)求出最后的未知量。
2.临界问题
某种物理现象转化为另一种物理现象的转折状态叫做临界状态。临界状态又可理解为“恰好出现”与“恰好不出现”的交界状态。
处理临界状态的基本方法和步骤是:①分析两种物理现象及其与临界值相关的条件;②用假设法求出临界值;③比较所给条件与临界值的关系,确定物理现象,然后求解
◎例题评析
【例7】如图所示,光滑的水平桌面上放着一个长为L的均匀直棒,用水平向左的拉力F 作用在棒的左端。则棒的各部分相互作用的力沿棒长向左的变化规
律是_______。
【说明】使用隔离法时,可对构成连接体的不同物体隔离,也可以将同一物体隔离成若干个部分。取隔离体的实质在于把系统的内力转化为其中某一隔离体的外力,以便应用牛顿定律解题。
【例8】如图,质量M
kg
M8
=的小车停放在光滑水平面上,在小车右端施加一水平恒力
F=8N。当小车向右运动速度达到3m/s时,在小车的右端轻放一质量m=2kg的小物块,物块
与小车间的动摩擦因数μ=02.
,假定小车足够长,问:
(1)经过多长时间物块停止与小车间的相对运动?
(2)小物块从放在车上开始经过t s
30
=.所通过的位
移是多少?(g取102
m s/)