02牛顿运动定律
牛顿运动定律教材分析及教学建议
CHAPTER
教材使用心得分享
内容深度适中
结构清晰
实例丰富
习题适量
教师使用心得
01
02
03
04
教师普遍认为该教材的内容深度适中，既适合初学者，也适合进阶学习者。
教师认为该教材的结构清晰，章节安排合理，有助于学生系统地掌握知识。
教材中包含大量实例，有助于学生更好地理解抽象的概念和公式。
教师认为教材中的习题适量，既不过于简单也不过于复杂，有助于提高学生的解题能力。
内容全面
培养能力
加强实验环节
增加生活实例
家长认为该教材不仅传授知识，还注重培养学生的实践能力和解决问题的能力。
有家长建议加强教材中的实验环节，让孩子更多地参与到实验中，提高动手能力。
有家长建议增加与生活相关的实例，使抽象的物理概念更贴近生活，便于孩子理解。
家长反馈与建议
05
CHAPTER
教材改进意见
牛顿运动定律教材分析及教学建议
目录
教材内容概述 教材特点分析 教学建议 教材使用心得分享 教材改进意见
01
CHAPTER
教材内容概述
总结词
阐述物体运动的基本规律，强调惯性原理。
详细描述
牛顿第一定律，也被称为惯性定律，指出如果没有外力作用，物体会保持其静止状态或匀速直线运动状态。它强调了物体具有保持其运动状态的惯性属性。
学生普遍认为该教材易于理解，语言通俗易懂，降低了学习难度。
易于理解
学生认为该教材注重理论与实践相结合，实用性很强。
实用性强
教材中的实例和实验设计有助于激发学生的学习兴趣，提高学习积极性。
激发兴趣
学生认为通过学习该教材，提高了自己分析问题和解决问题的能力。
牛顿运动定律应用(上课用)
F
a FT 8m/ s2 m2
G2
再分析m1m2整体受力情况：
FN m2m1 F
F =(m1+m2)a=24N
G
求解简单的连接体问题的方法：
-------整体隔离法 1、已知外力求内力：
先用整体法求加速度， 再用隔离法求内力
2、已知内力求外力： 先用隔离法求加速度， 再用整体法求外力
例与练
1、如图所示，质量为2kg 的m1和质量为1kg 的m2 两个物体叠放在一起，放在水平面，m1 与m2、m1 与水平面间的动摩擦因数都是0.3，现用水平拉力F 拉m1，使m1 和m2一起沿水平面运动，要使m1 和 m2之间没有相对滑动，水平拉力F最大为多大？
问题2：由物体的运动情况求解受力情况
例2.一个滑雪的人，质量m = 75kg，以v0 = 2m/s的初速
度沿山坡匀加速滑下，山坡的倾角θ= 30o，在 t = 5s 的时间内滑下的路程x = 60m，求滑雪人受到的阻力 （包括摩擦和空气阻力）。
思路：已知运动情况求受力。 应先求出加速度a，再利用 牛顿第二定律F合=ma求滑 雪人受到的阻力。
(1643-1727)
知识准备
一、牛顿第二运动定律
1、内容：物体加速度的大小跟所受到的作用 力成正比,跟它的质量成反比; 加速度方向 跟作用力方向相同。
2、公式: F=ma
二、运动学常用公式
速度公式 ：v = vo+at
位移公式：x= vot +
1
2 at2
导出公式：v 2－ vo 2 =2ax
问题1：由受力情况求解运动情况
解：开始水平力作用时对物体受
力分析如图，
Ff
水平 F f方 M 1 .向 .a ...1 ( ) .： .....
第2章 牛顿运动定律
分离变量求定积分，并考虑到初始条件：t=0时v=v0，则有
v dv t μ
dt
v v0
2
0R
即
v
1
v0
v0t
R
将上式对时间积分，并利用初始条件t=0时，s=0得
s
R μ
ln 1
μ R
v0t
15
例题2-2 一条长为l质量均匀分布的细链条AB，挂在半径 可忽略的光滑钉子上，开始时处于静止状态。已知BC段 长为L（l/2<L<2l/3），释放后链条做加速运动，如图所示。 试求BC=2l/3时，链条的加速度和速度。
a0
a0
mg
T -ma0
mg
讨论一种非惯性系，做直线运动的加速参考系，在以恒定
加速度 沿a直0 线前进的车厢中，用绳子悬挂一物体。在地面
上的惯性参考系中观察，牛顿运动定律成立。 在车厢中的参考系（非惯性系）内观察，虽然物体所受张
f μN
µ为滑动摩擦系数，它与接触面的材料和表面状态（如 粗糙程度、干湿程度等）有关；其数值可查有关手册。
10
2.2.2 力学中常见的几种力
3、摩擦力。
当两个相互接触的物体虽未发生相对运动，但沿接触面有 相对运动的趋势时，在接触面间产生的摩擦力为静摩擦力。 静摩擦力的大小可以发生变化。
如图所示，用一水平力F推一放置在粗糙水平面上的木箱，
解：取被抛物体为研究对象，物体运动过程
中只受万有引力作用。取地球为参考系，垂 直地面向上为正方向。物体运动的初始条件
v0
是：t=0时，r0=R，速度是v0。略去地球的公 转与自转的影响，则物体在离地心r处的万有
m
引力F与地面处的重力P之间的关系为
牛顿运动定律教材分析及教学建议
动量守恒定律的理解与应用
理解力的独立性原理是重点，掌握其在多物体系统中的应用是难点。
学生需要掌握力的独立性原理，即“一个物体受到的力与其它物体的运动状态无关”。学生应能够分析多物体系统的动力学问题，如连接体、碰撞等，并运用该原理进行解释。此外，学生还应了解力的独立性原理在工程领域中的应用，如机械系统、控制系统等。
总结词
详细描述
力的独立性原理的理解与应用
05
CHAPTER
教材的适用范围与对象
适用范围
高中物理
适用于高中阶段的物理课程，作为牛顿运动定律学习的主体教材。
大学物理
可作为大学物理课程的参考教材，帮助学生深入理解牛顿运动定律及其应用。
物理教师
为物理教师提供教学资源，辅助教师进行教学设计和授课。
加强解题思路指导
习题与作业建议
04
CHAPTER
教材中的重点与难点分析
总结词
理解牛顿第一定律是教学的重点，掌握其在生活中的应用是难点。
详细描述
学生需要深入理解牛顿第一定律，即“物体在不受外力作用时，将保持静止或匀速直线运动状态”。在此基础上，学生应能够分析生活中的现象，如汽车刹车、滑冰等，并运用该定律进行解释。
牛顿第一定律的理解与应用
VS
理解动量守恒定律是重点，掌握其在生活和科研中的应用是难点。
详细描述
学生需要掌握动量守恒定律，即“系统在不受外力作用时，动量始终保持不变”。学生应能够分析碰撞、火箭升空等现象，并运用该定律进行解释。此外，学生还应了解动量守恒定律在科研中的应用，如原子物理、天体物理等领域。
01
更新陈旧内容
建议教材编写者在未来的修订中，对陈旧的内容进行更新，以反映最新的科研成果和进展。
02牛顿运动定律习题解答
02牛顿运动定律习题解答第二章牛顿运动定律一选择题1．下列四种说法中，正确的为：（）A.物体在恒力作用下，不可能作曲线运动；B.物体在变力作用下，不可能作曲线运动；C.物体在垂直于速度方向，且大小不变的力作用下作匀速圆周运动；D.物体在不垂直于速度方向的力作用下，不可能作圆周运动；解：答案是C。
2．关于惯性有下面四种说法，正确的为：（）A.物体静止或作匀速运动时才具有惯性；B.物体受力作变速运动时才具有惯性；C.物体受力作变速运动时才没有惯性；D.惯性是物体的一种固有属性，在任何情况下物体均有惯性。
解：答案是D3．在足够长的管中装有粘滞液体，放入钢球由静止开始向下运动，下列说法中正确的是：（）A.钢球运动越来越慢，最后静止不动；B.钢球运动越来越慢，最后达到稳定的速度；C.钢球运动越来越快，一直无限制地增加；D.钢球运动越来越快，最后达到稳定的速度。
解：答案是D4．一人肩扛一重量为P的米袋从高台上往下跳，当其在空中运动时，米袋作用在他肩上的力应为：（）A.0B.P/4C.PD.P/2解：答案是A。
简要提示：米袋和人具有相同的加速度，因此米袋作用在他肩上的力应为0。
5．有两辆构造相同的汽车在相同的水平面上行驶，其中甲车满载，乙车空载，当两车速度相等时，均关掉发动机，使其滑行，若从开始滑行到静止，甲车需时t1，乙车为t2，则有：（）A.t1=t2B.t1>t2C.t1<t2D.无法确定谁长谁短解：答案是A。
简要提示：两车滑动时的加速度大小均为g，又因v0at1=v0at2=0，所以t1=t26.若你在赤道地区用弹簧秤自已的体重，当地球突然停止自转，则你的体重将：（）A.增加；B.减小；C.不变；D.变为0解：答案是A简要提示：重力是万有引力与惯性离心力的矢量和，在赤道上两者的方向相反，当地球突然停止自转，惯性离心力变为0，因此体重将增加。
7.质量为m的物体最初位于某0处，在力F=k/某2作用下由静止开始沿直线运动，k为一常数，则物体在任一位置某处的速度应为（）A.k112k113k11k11()B.()C.()D.()m某某0m某某0m某某0m某某0解：答案是B。
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
2牛顿运动定律
第二章 牛顿运动定律（Newton’s Laws of Motion ）§1 牛顿运动定律▲第一定律(惯性定律)(First law ，Inertia law ): 任何物体都保持静止或作匀速直线运动的状态，除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态。
⎩⎨⎧概念定性给出了力与惯性的定义了“惯性系” 惯性系（inertial frame ）：牛顿第一定律成立的参考系。
力是改变物体运动状态的原因，而并非维持物体运动状态的原因。
▲第二定律（Second lawF ρ：物体所受的合外力。
m ：质量（mass ），它是物体惯性大小的量度，也称惯性质量（inertial mass ）。
若m = const. ，则有：a m F ρρ= a ρ：物体的加速度。
第一定律▲第三定律（Third Law ）：2112F F ρρ-=说明：1.牛顿定律只适用于惯性系；2.牛顿定律是对质点而言的，而一般物体可认为是质点的集合，故牛顿定律具有普遍意义。
Δ§2 SI 单位和量纲（书第二章第2节）Δ§3 技术中常见的几种力（书第二章第3节）Δ§4基本自然力（书第二章第4节）m 1 m 2 F 12 F 21§5 牛顿定律应用举例书第二章第2节的各个例题一定要认真看，下面再补充一例，同时说明作题要求。
已知:桶绕z轴转动，ω= const.水对桶静止。
求：水面形状（z - r关系）解：▲选对象：任选表面上一小块水为隔离体m ；▲看运动：m作匀速率圆周运动raρρ2ω-=；▲查受力：受力gmρ及Nρ，水面⊥Nρ（∵稳定时m受周围水及空气的切向合力为零）；▲列方程：⎩⎨⎧-=-=-)2(sin)1(cos2rmNrmgNzωθθ向：向：θtg为z（r）曲线的斜率，由导数关系知：rzddtg=θ(3)由(1)(2)(3)得：rgrz2ddtgωθ==分离变量： r r gz d d 2ω= 积分： ⎰⎰=zz rr r g z 002d d ω得： 0222z r g z +=ω（旋转抛物面） 若已知不旋转时水深为h ，桶半径为R ,则由旋转前后水的体积不变，有： ⎰=⋅R h R r r z 02d 2ππ⎰=+Rh R r r z r g 02022d 2)2(ππω 得 g R h z 4220ω-=▲验结果： 0222z r g z +=ω ·单位：[2ω]=1/s 2 ，[r ]=m ，[g ]=m/s 2][m m/sm )/s 1(]2[2222z g ==⋅=ω，正确。
牛顿定律全部公式
牛顿定律全部公式全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：牛顿定律是描述物体运动规律的基本定律，由英国物理学家牛顿提出。
牛顿定律共有三条，分别是惯性定律、运动定律和作用-反作用定律。
这三条定律描述了物体在受力作用下的运动规律，是现代物理学的基石。
下面我们来具体介绍一下牛顿定律的全部公式。
第一条定律，惯性定律，也称作牛顿第一定律。
它阐述了物体在没有外力作用下的运动状态：若一个物体受力均为零，则该物体将保持匀速直线运动或静止状态。
其表达式为F=0，其中F表示合力，为零表示没有外力作用。
第二条定律，运动定律，也称作牛顿第二定律。
它给出了物体在受力作用下的加速度与作用力之间的关系：物体的加速度与作用在其上的合力成正比，与物体的质量成反比。
其数学表达式为F=ma，其中F为合力，m为物体的质量，a为物体的加速度。
第三条定律，作用-反作用定律，也称作牛顿第三定律。
它说明了任意两个物体之间的相互作用：对一个物体施加的力，同样会有一个大小相等、方向相反的反作用力作用在另一个物体上。
其表达式为F12=-F21，其中F12为物体1对物体2施加的力，F21为物体2对物体1施加的反作用力。
以上就是关于牛顿定律全部公式的介绍。
这三条定律贯穿物理学各个领域，被广泛应用于工程、航天、地球科学等领域。
牛顿定律的提出，极大地推动了物理学的发展，为现代科学的进步打下了坚实的基础。
希望通过对牛顿定律的深入理解，可以更好地探索自然界的规律，为人类的科学进步做出更大的贡献。
第二篇示例：牛顿定律是物理学基础知识之一，被认为是现代物理学的开端。
它由英国科学家艾萨克·牛顿于17世纪提出，包括三条基本定律。
这些定律描述了物体运动的规律，为我们理解自然界提供了极为重要的基础。
在此文章中，我们将详细介绍牛顿三大定律的公式表达及其应用。
第一定律，也称为惯性定律，它提出了一个简单的概念：如果物体没有受到外力作用，它将保持静止或匀速直线运动。
这个定律可以用公式表示为：ΣF = 0这里ΣF是合力，表示作用在物体上的所有力的矢量和。
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。
牛顿三大定律是什么
牛顿三大定律是什么
牛顿三大定律，也称为经典力学三大定律，是物理学中最基本的定律之一，由
英国科学家牛顿在17世纪提出，并被视为经典力学的基石。
这三大定律分别为惯
性定律、动力学定律和相互作用定律。
1. 惯性定律
惯性定律又称为牛顿第一定律，它阐述了物体保持静止或匀速直线运动的倾向，除非受到外力的作用。
换句话说，物体将保持其所处的运动状态，直到有外力施加为止。
这意味着如果没有外力的作用，物体会继续保持它的静止或匀速直线运动状态。
2. 动力学定律
动力学定律是牛顿的第二定律，它描述了物体的运动是如何受到施加在其上的
力的影响。
该定律表明，物体所受的力等于其质量与加速度的乘积，即F=ma，其
中F代表受到的力，m为物体的质量，a为其加速度。
这意味着当一个物体受到
外力时，其加速度将与所受力的大小成正比，与物体的质量成反比。
3. 相互作用定律
相互作用定律是牛顿的第三定律，也称为作用与反作用定律。
该定律指出：对
于任何两个物体而言，彼此之间的相互作用力大小相等，方向相反。
换句话说，如果物体A对物体B施加一个力，那么物体B对物体A会产生一个大小相等、方向
相反的力。
这解释了为什么在物体之间的相互作用力总是成对出现的。
综上所述，牛顿的三大定律为经典力学奠定了基础。
理解这些定律不仅有助于
我们解释物体的运动规律，还为我们设计复杂系统和解决工程问题提供了重要的理论支持。
通过深入研究和实践这些定律，我们能更好地理解自然界中的运动规律和相互作用关系。
牛顿三大定律
牛顿三大运动定律牛顿运动定律（Newton's laws of motion）是由艾萨克-牛顿爵士（Sir Isaac Newton）总结于17世纪并发表于《自然哲学的数学原理》的牛顿第一运动定律（Newton's first law of motion）即惯性定律（law of inertia）、牛顿第二运动定律（Newton's second law of motion）和牛顿第三运动定律（Newton's third law of motion）三大经典力学基本运动定律的总称。
牛顿三大定律第一定律:所有物质向支点方向做有速运动，直到平衡第二定律:作用力与反作用力是平衡的方向相反的。
作用力小于物质力时，作用力与相等的物质力平衡，支点压力是作用力和反作用力之和压力向物质承受能力弱的方向做有速运动直到平衡。
作用力的方向相同与物质力方向，作用力加速度到与物质力平衡。
第三定律:作用力大于物质力时物质以作用力最快的速度做运动叫惯性。
物质运动的方向与大于物质力的作用力相同，速度以振动方式传递消失，作用力以压力方式存在，压力释放产生作用力作用力速度作用力方向，向支点方向做有速运动直到平衡。
牛顿第一定律: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,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。
原来静止的物体具有保持静止的性质，原来运动的物体具有保持运动的性质，因此我们称物体具有保持运动状态不变的性质称为惯性。
一切物体都具有惯性，惯性是物体的物理属性。
所以此定律又称为“惯性定律”。
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。
即：质量是惯性大小的量度。
惯性大小只与质量有关，与速度和接触面的粗糙程度无关。
质量越大，克服惯性做功越大；质量越小，克服惯性做功越小。
力不是保持物体运动状态的原因，而是改变物体运动状态的原因。
牛顿第二定律ppt课件
把某个物体从系统中“隔离”出来，将其作为研究对象进行分析的方法称为隔
离法.
多数情况下是把力正交分解到加速度 的方向上和垂直于加速度的方向上
感谢观看
Thank you
物体位于B 点时，弹簧处于自由伸长状态
A
B
C
物体从A到B的过程中，合
力越来越小，加速度越来
m
越小，某刻合力为零，物
体速度达到峰值，后续物
体将做减速运动
学习目标
情境导入
新课讲解
小试牛刀
课堂小结
a v t
大小
与v、∆v大小无关 由 ∆v/∆t 决定
方向
与∆v方向一致
a F合 m
与 F合 成正比 与 m 成反比
比，加速度的方向跟作用力的方向相同.
（2）表达式：a F 或 F ma ，F kma（各物理量单位未知时），其中 k 为比例系数，F 指m物体所受的合力.
三个物理量对应同一研究对象
当 k = 1 时，牛顿第二定律可以表 述为 F = ma，1 N =1 kg·m/s2
学习目标
情境导入
新课讲解
蚂蚁的困惑： 从牛顿第二定律知道，无论怎样小的力都可以使物体产生加速度，可是蚂 蚁无论怎样用力都推不动一块放在水平地面上的砖头，牛顿第二定律是否错了？
这里的 F 指的 是合力
静摩擦力f 推力F
咦， F＝ma，
加速度去哪 了？
学习目标
情境导入
新课讲解
小试牛刀
课堂小结
合外力决定加速度的大小和方向
物体质量一定时，物体受到的合外力越大，物体的加 速度就越大，但是物体速度不一定越大
在竖直方向有 FT cosθ ＝ mg （1）
Fx
Ch02牛顿运动定律
第二章 牛顿运动定律2-1 有一物体放在地面上，重量为P ，它与地面间的摩擦系数为μ．今用力使物体在地面上匀速前进，问此力F 与水平面夹角θ为多大时最省力．（答案：μθ1tg -=时最省力）2-2 一质量为M ，角度为θ 的劈形斜面A ，放在粗糙的水平面上，斜面上有一质量为m 的物体B 沿斜面下滑，如图．若A ，B 之间的滑动摩擦系数为μ，且B 下滑时A 保持不动，求斜面A 对地面的压力和摩擦力各多大？ (画受力图，列出方程，文字运算)（答案：θθμθsin cos cos 2mg mg Mg ++； θμθθ2cos sin cos mg mg - ）2-3 如图所示，质量为m =2 kg 的物体A 放在倾角α =30°的固定斜面上，斜面与物体A 之间的摩擦系数μ = 0.2．今以水平力F =19.6 N 的力作用在A 上，求物体A 的加速度的大小． （答案：2m/s 91.0）2-4 一人在平地上拉一个质量为M 的木箱匀速前进，如图. 木箱与地面间的摩擦系数μ＝0.6.设此人前进时，肩上绳的支撑点距地面高度为h ＝1.5 m ，不计箱高，问绳长l 为多长时最省力?（答案：2.92 m ）2-5 质量m ＝2.0 kg 的均匀绳，长L ＝1.0 m ，两端分别连接重物A 和B ，m A ＝8.0 kg ，m B ＝5.0 kg ，今在B 端施以大小为F＝180 N 的竖直拉力，使绳和物体向上运动，求距离绳的下端为x 处绳中的张力T (x )．（答案：)2496()(x x T +=）2-6 质量为m 的子弹以速度v 0水平射入沙土中，设子弹所受阻力与速度反向，大小与速度成正比，比例系数为Ｋ，忽略子弹的重力，求：(1) 子弹射入沙土后，速度随时间变化的函数式；(2) 子弹进入沙土的最大深度．（答案：m Kt /0e -v ；K m /v 0）α mA F2-7 如图所示，质量为m 的摆球A 悬挂在车架上．求在下述各种情况下，摆线与竖直方向的夹角α 和线中的张力T.(1)小车沿水平方向作匀速运动； (2)小车沿水平方向作加速度为a 的运动．（答案：mg ；22g a m+）2-8 质量为m 的雨滴下降时，因受空气阻力，在落地前已是匀速运动，其速率为v = 5.0 m/s ．设空气阻力大小与雨滴速率的平方成正比，问：当雨滴下降速率为v = 4.0 m/s 时，其加速度a 多大？（答案：3.53m/s 2）2-9 已知一质量为m 的质点在x 轴上运动，质点只受到指向原点的引力的作用，引力大小与质点离原点的距离x 的平方成反比，即2/x k f -=，k 是比例常数．设质点在 x =A 时的速度为零，求质点在x =A /4处的速度的大小．（答案：)/(6mA k ）2-10 飞机降落时的着地速度大小v =90 km/h ，方向与地面平行，飞机与地面间的摩擦系数μ =0.10，迎面空气阻力为C x v 2，升力为C y v 2(v 是飞机在跑道上的滑行速度，C x 和C y 为某两常量)．已知飞机的升阻比K =C y /C x =5，求飞机从着地到停止这段时间所滑行的距离．(设飞机刚着地时对地面无压力)（答案：221 m ）2-11 如图，绳CO 与竖直方向成30°角，O 为一定滑轮，物体A 与B 用跨过定滑轮的细绳相连，处于平衡状态．已知B 的质量为10 kg ，地面对B 的支持力为80 N ．若不考虑滑轮的大小求：(1) 物体A 的质量． (2) 物体B 与地面的摩擦力． (3) 绳CO 的拉力． (取g =10 m/s 2)（答案：4kg ；34.6 N ；T 2 = 69.3 N ）2-12 质量为m 的物体系于长度为R 的绳子的一个端点上，在竖直平面内绕绳子另一端点（固定）作圆周运动．设ｔ时刻物体瞬时速度的大小为v ，绳子与竖直向上的方向成θ角，如图所示．(1) 求ｔ时刻绳中的张力T 和物体的切向加速度a t ；(2) 说明在物体运动过程中a t 的大小和方向如何变化？（答案：θcos )/(2mg R mv -；θsin g ）2-13 公路的转弯处是一半径为 200 m 的圆形弧线，其内外坡度是按车速60km/h 设计的，此时轮胎不受路面左右方向的力．雪后公路上结冰，若汽车以40km/h 的速度行驶，问车胎与路面间的摩擦系数至少多大，才能保证汽车在转弯时不至滑出公路？（答案：0.0078）2-14 表面光滑的直圆锥体，顶角为2θ，底面固定在水平面上，如图所示．质量为m 的小球系在绳的一端，绳的另一端系在圆锥的顶点．绳长为l ，且不能伸长，质量不计.今使小球在圆锥面上以角速度ω 绕OH 轴匀速转动，求(1) 锥面对小球的支持力N 和细绳的张力T ； (2) 当ω增大到某一值ωc 时小球将离开锥面，这时ωc 及T又各是多少？ （答案：θωθ22sin cos l m mg +；θcos /l g ， θcos /mg ）2-15 如图所示，质量为m 的钢球A 沿着中心在O 、半径为R 的光滑半圆形槽下滑．当A 滑到图示的位置时，其速率为v ，钢球中心与O 的连线OA 和竖直方向成θ角，求这时钢球对槽的压力和钢球的切向加速度．（答案：)/v cos (2R g m +θ；θsin g ）2-16 质量为m 的小球，在水中受的浮力为常力F ，当它从静止开始沉降时，受到水的粘滞阻力大小为f ＝k v （k 为常数）．证明小球在水中竖直沉降的速度v 与时间t 的关系为 ),e 1(/m kt kF mg ---=v 式中t 为从沉降开始计算的时间．。
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.(3)注意点：①运用牛顿定律解决这类问题的关键是对物体进行受力情况分析和运动情况分析，要善于画出物体受力图和运动草图.不论是哪类问题，都应抓住力与运动的关系是通过加速度这座桥梁联系起来的这一关键.②对物体在运动过程中受力情况发生变化，要分段进行分析，每一段根据其初速度和合外力来确定其运动情况;某一个力变化后，有时会影响其他力，如弹力变化后，滑动摩擦力也随之变化.2、关于超重和失重：在平衡状态时，物体对水平支持物的压力大小等于物体的重力.当物体在竖直方向上有加速度时，物体对支持物的压力就不等于物体的重力.当物体的加速度方向向上时，物体对支持物的压力大于物体的重力，这种现象叫超重现象.当物体的加速度方向向下时，物体对支持物的压力小于物体的重力，这种现象叫失重现象.对其理解应注意以下三点：(1)当物体处于超重和失重状态时，物体的重力并没有变化.(2)物体是否处于超重状态或失重状态，不在于物体向上运动还是向下运动，即不取决于速度方向，而是取决于加速度方向.(3)当物体处于完全失重状态(a=g)时，平常一切由重力产生的物理现象都会完全消失，如单摆停摆、天平失效、浸在水中的物体不再受浮力、液体柱不再产生向下的压强等.易错现象：(1)当外力发生变化时，若引起两物体间的弹力变化，则两物体间的滑动摩擦力一定发生变化，往往有些同学解题时仍误认为滑动摩擦力不变。
高考物理 第三章 第二单元 牛顿第二定律 动力学两类基本问题课时训练营课件
第三章 牛顿运动定律
第三章 牛顿运动定律
可见，不论求解哪一类问题，求解加速度是 解题的桥梁和纽带，是顺利求解的关键．
第三章 牛顿运动定律
第三章 牛顿运动定律
题型二 正交分解法的应用
风洞实验室中可产生水平方向的、大小可调 节的风力，现将一套有小球的细直杆放入风 洞实验室，小球孔径略大于细杆直径．(如图 所示)
第三章 牛顿运动定律
第三章 牛顿运动定律
(1)当杆在水平方向上固定时，调节风力的大 小，使小球在杆上匀速运动．这 时小球所受的风力为小球所受重力的 0.5 倍， 求小球与杆间的动摩擦因数； (2)保持小球所受风力不变，使杆与水平方向 间夹角为 37°并固定，则小球从静止出发在 细杆上滑下距离 s 所需时间为多少？(sin 37° ＝0.6，cos 37°＝0.8)
第三章 牛顿运动定律
解析：由牛顿第二定律，F－Ff＝ma，所以 F ＝Ff＋ma，摩擦力 Ff 恒定，在 0～1 s 内，速 度均匀变化，加速度恒定，F 不变化，A 不正 确．在 1 s～3 s 内，速度恒定，a＝0，外力 F 恒定，B 正确．在 3 s～4 s 内，斜率变大，加 速度变大，外力 F 不断变化，C 正确，D 不正 确． 答案：BC
第三章 牛顿运动定律
2．如图所示，倾斜索道与水平面夹角为37°， 当载人车厢沿钢索匀加速向上运动时，车厢里的 人对厢底的压力为其重量的1.25倍，那么车厢对 人的摩擦力为其体重的( )
A.41倍 C.45倍
B.13倍 D.43倍
第三章 牛顿运动定律
大学物理02牛顿运动定律
说明: 说明: (1)牛顿第二定律只适用于质点或可看着质点 (1)牛顿第二定律只适用于质点或 牛顿第二定律只适用于质点 的物体 (2)力满足叠加原理
v v v v v F = ∑F = F + F +L+ F i 1 2 n
v ---- a 是各外力分别作用 分别作用时所产生的加速度 是各外力分别作用时所产生的加速度
v v dp d(mv) v 第二定律： 第二定律： F = = dt v dt v v dv m为常量时 F = m = m a dt 内涵 (1)运动状态变化与力的瞬时关系 (1)运动状态变化与力的瞬时关系 ----惯性质量 (2)m:物体惯性的量度 ----惯性质量 (2)m v v 第三定律： ab 第三定律： F = −F ba 力的作用是相互的(同时存在， 内涵 力的作用是相互的(同时存在，同 时消失) 时消失)
讨论： 讨论： 终极速度： 终极速度： t →∞
k − t m
g −kv m k ln =− t g m
v f
v y mg
mg v= k
[ 例 4] 如图 ， 一单位长度质量 如图， 的匀质绳子， 为 λ 的匀质绳子，盘绕在一张 光滑的水平桌面上。 光滑的水平桌面上。今以一恒 定加速度a 竖直向上提绳， 定加速度 a 竖直向上提绳 ， 当 提起高度为y 提起高度为 y 时 ， 作用在绳端 的力F 为多少？ 的力 F 为多少 ？ 若以一恒定速 竖直向上提绳， 度 v 竖直向上提绳 ， 情况又如 y=0 何？ (设t =0时，y=0，v=0)
结果相同
[例7]用惯性力的方法解[例5] 7]用惯性力的方法解 用惯性力的方法解[ m 解： 以劈为参考系 M 劈和木块的惯性力如图 θ v v v N v v N aM Fm惯 F惯 M M
力学中的牛顿三定律
力学中的牛顿三定律力学是物理学的一个重要分支，研究物体运动的原理和规律。
而牛顿三定律则是力学中最基本和最重要的定律之一。
本文将从理论和实践两个方面介绍牛顿三定律的内容和应用。
一、牛顿三定律的理论基础牛顿三定律由英国科学家艾萨克·牛顿于17世纪提出，为力学建立了坚实的理论基础。
这三个定律分别是：1. 牛顿第一定律，也称为惯性定律。
该定律表明，物体在没有外力作用下，处于静止状态的物体将保持静止，而以恒定速度运动的物体将保持做匀速直线运动。
2. 牛顿第二定律，也称为动力学定律。
该定律对运动物体施加的力与其加速度之间的关系进行了描述。
牛顿第二定律的数学表达式为F=ma，其中F代表物体所受的合力，m代表物体的质量，a代表物体的加速度。
3. 牛顿第三定律，也称为作用与反作用定律。
该定律表明，任何物体所受外力都会引起同等大小、方向相反的反作用力。
即使力的作用对象不同，它们之间的大小和方向仍然相等。
牛顿三定律为描述物体运动提供了重要的参考依据，并被广泛应用于各个领域。
二、牛顿三定律的应用牛顿三定律的应用非常广泛，几乎覆盖了力学的各个方面。
以下将分别介绍牛顿三定律在静力学、动力学和力的分析等方面的应用。
1. 静力学应用静力学研究的是处于静止状态或平衡状态下的物体受力情况。
根据牛顿第一定律，物体在静止或平衡状态下受力情况可以通过合力为零来描述。
而根据牛顿第三定律，相互作用的两个物体之间的力大小和方向相等，但作用于不同物体上。
这些定律在桥梁设计、建筑物结构分析等领域的应用十分重要。
2. 动力学应用动力学研究的是物体在力的作用下产生的运动情况。
根据牛顿第二定律，可以通过物体所受的合力和质量来计算物体的加速度。
这一定律在汽车、飞机、火箭等交通工具的设计和运行中起着至关重要的作用。
3. 力的分析应用力的分析是应用牛顿三定律解决实际问题的核心部分。
在分析力的作用时，我们可以根据牛顿第三定律确定作用力和反作用力的大小和方向，并通过牛顿第二定律计算物体的加速度。
第二周 牛顿运动定律 伽利略变换 功和功率要点
三.牛顿第三定律
当物体A以力 F 作用于物体B时，物体B也必定 AB
等，方向相反，并处于同一条直线上。
同时以力 F 作用于物体A, F 与 FB A 大小相 AB BA
FAB FB A
⑴ ⑵ ⑶ ⑷ 成对性; 同时性; 同属性; 异体性。
§1-5 力学中常见的力 1、万有引力：
2 2
x
( m m M )m g F m m
2 2 1 2
例2、质量为m的小球，在水中受的浮力为常力F，当 它从静止开始沉降时，受到水的粘滞阻力为f=kv(k为 常数），求小球在水中竖直沉降的速度v与时间t的关 系（t为从沉降开始计算的时间）。 证明：取坐标，作受力图。
F
根据牛顿第二定律，有
力的种类 万有引力 弱力 电磁力 强力 相互作用的物体 一切质点 大多数粒子 电荷 核子、介子等 力的强度 10－34N 10－2N 102N 104N 力 无限远 小于10－17m 无限远 10－15m 程
牛顿运动定律举例
基本步骤
隔离物体
分析力（作图）
选坐标 列方程 解方程
例1、水平面上有一质量为51kg的小车D，其上有一 定滑轮C，通过绳在滑轮两侧分别连有质量为 m1=5kg和m2=4kg的物体A 和B。其中物体A在小车的 水平面上，物体B被绳悬挂，系统处于静止瞬间，如 图所示。各接触面和滑轮轴均光滑，求以多大力作 用在小车上，才能使物体A与小车D之间无相对滑动。 （滑轮和绳的质量均不计，绳与滑轮间无滑动）
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， 直到受力的作用迫使它改变这种状态为止。 惯性和惯性定律。 力是物体获得加速度的原因。 牛顿运动定律的适用范围：惯性系
牛顿物理学三大定律
牛顿物理学三大定律牛顿物理学三大定律是经典力学的基石，由英国物理学家艾萨克·牛顿在17世纪提出。
这三大定律描述了物体运动的基本规律，对于理解和解释宇宙中的各种运动现象至关重要。
第一定律，也被称为惯性定律，表明在没有外力作用下，物体会保持静止或匀速直线运动。
换句话说，物体会保持其运动状态，直到外力施加在其上。
这意味着如果一个物体静止，它将保持静止；如果一个物体正在匀速直线运动，它将继续保持匀速直线运动。
这个定律强调了物体的惯性，即物体抵抗状态变化的能力。
第二定律，也被称为运动定律，描述了力对物体运动的影响。
它的数学表达形式是F = ma，其中F代表力，m代表物体的质量，a代表物体的加速度。
这个定律告诉我们，当一个力作用在物体上时，物体将产生加速度，其大小与施加在物体上的力成正比，与物体的质量成反比。
换句话说，力越大，物体的加速度越大；物体质量越大，加速度越小。
这个定律提供了计算物体加速度的方法，同时也揭示了力和物体运动之间的关系。
第三定律，也被称为作用-反作用定律，说明了力的相互作用。
根据这个定律，当一个物体施加力在另一个物体上时，第二个物体会以相等大小的反向力作用在第一个物体上。
换句话说，对于任何一个作用力，都存在一个与之大小相等、方向相反的反作用力。
这个定律强调了力的相互作用性质，说明了物体之间的力是相互的，两个物体之间的相互作用力总是相等的。
牛顿物理学三大定律的应用广泛且深远。
它们不仅适用于地球上的物体运动，也适用于天体运动和微观粒子的行为。
这些定律帮助我们理解了为什么物体会运动，以及物体运动的规律。
它们为工程学、航天学、天体物理学和许多其他领域的研究提供了基础。
此外，牛顿三大定律也为其他科学原理的发展奠定了基础，如能量守恒定律和动量守恒定律。
总结一下，牛顿物理学三大定律是经典力学的基石，描述了物体运动的基本规律。
第一定律强调了物体的惯性，第二定律揭示了力和物体运动的关系，第三定律阐述了力的相互作用性质。
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10－2N
102N
小于10－17m
无限远
强力
核子、介子等
104N
10－15m
2.4 应用牛顿定律解题
运动情况 r , v , a
1.选对象（受力分析）；
力F
2.列各对象的牛二方程 （选坐标写分量标式）； v2 Fn man m 3.联立求解方程组 R （求答案） 。
牛顿第二定律
普遍性（高低速） 低速
p dp F lim t 0 t dt
F和a的瞬时关系
力的叠加原理，
dv F m ma dt
m 为惯性质量
实际应用中的分量式:
a
1 m
Fx ma x , Fy ma y , Fz ma z
第三定律 作用力与反作用力大小相等、方向相 反，作用在不同物体上. m1 m2 F12 F21 F21 F12
T1
a
T2
m1g
m 2 m1 g m 2 m1
m2g
Ex2.求系统的 加速度a?
a
T2 mAa T1 T2 mB g mB a
解：
mC
mB
T2
mA
mC g sin T1 mC a
y
NC
T1
T1
mC sin mB a g mA mB mC
mC
根据
Fn man m 2 R
L T2 1 L2 T 1
T2 m2 2 ( L1 L2 ) T1 T2 m1 2 L1
Ex6：已知l长的悬绳一端拴一质量m的小球，另一 端固定在架子上，架子固定在小车上(如图)，小车以 加速度a沿斜面(斜面与水平面成角)向上作匀加速直 线运动。求悬线的方向(用图中 角表示)和悬线中的 张力。
v AB S n R lim t t 0
v2 n R
vA
A
vB
切向加速度
tangential acceleration
R
B
O
vv t t at lim t 0 t v v lim B A t t 0
lim v t 0 t dv at dt
·
·
注意：1、力是使物体速度改变（产生加速度）的原因， 而不是维持速度的原因。 2、质量是量度物体惯性的物理量。 3、作用力和反作用力是作用在不同物 体上的同一性质的力。 与平衡力不同 。
The two elephants exert action and reaction forces on each other.
l g T 2 l a
平衡位置 tan 1 a 0 F cos mg ma ' y ' 0 g
2 a a0 g 2
周期
T 2
比较用S系求解！
作业
2.4、2.5、2.11
二、电磁力
静电场力
磁力和电力有同一本源，以光子为传媒
三、强力：0.4×10-15< r <10-15 m 引力起主导作用 四、弱力： <10-17 m 起作用，以中间玻色子为传媒
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
大多数粒子
vt
第二章
牛顿运动定律
§2.1 牛顿运动定律
§2.2常见的几种力 §2.3基本自然力 §2.4 应用牛顿定律解题
§2.5 非惯性系与惯性力
Δ §2.1 牛顿运动定律 第一定律（惯性定律）
任何物体都保持静止或匀速直线运动的状态， 除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态。 第一定律 定义了“惯性系” 的意义： 定性给出了“力”与“惯性”的概念 惯性系：牛顿第一定律成立的参考系。 力：改变物体运动状态的原因 （并非维持 物体运动状态的原因）。 惯性: 保持物体的运动状态
R
B
O
vn vt
v
an at
vA
A
vB
法向加速度
normal acceleration
R
B
O
v
v n
vn v AB R
vn an lim t t 0 vn lim n t t 0 v AB lim n t 0 R t
Ex8：竖直上抛物体至少以多大的初速0 发射才不会再回到地球。 y Sol：· 物体 m 2 · 受力 F = -mg( R2 ) m y ( yR ) G ( y = R时，F =-mg）
0
·初始条件 t =0时，y=R，=0
· o R
运动方程 R2 ) = m ( d )( dy ) -mg( 2 d t dy y
解：物体： m
受力：张力T 重力mg
l
m
a
T y
x
mg
受力图： 方程：· 矢量方程
T +mg = ma
分量方程 x向：Tcos[90-( +)]-mgsin =ma (1) y向：Tsin[90-( +)]-mgcos =0 (2) 解出 T=m[(gsin +a)2 + g2cos2 ]1/2 y
y z
dr v dt
dv a dt
y
vz
a dt
y z
变速圆周运动
vA
A
vB
v a lim t 0 t vn vt lim t t 0 vn vt lim lim t 0 t t 0 t
物体间的相互作用，没有反作用力。 3、是物体的惯性在非惯性系中的表现。
* 惯性力可以有真实的效果。
例1：一匀加速运动的车厢内，观察单摆，平衡位 置和振动周期如何变化？ （加速度 a0 ，摆长 l ，质量 m）
y'
S S'
Fi ma0
F
mg
a0
x'
解：在 S '系
F sin ma0 ma ' x ' 0
A
B
x
vA
v
vB
两类计算:two-type problems
微分
v dt 积分 r x v a dt a v dt a vdtv dt a dt v y
x x x
r v a
z v dt
惯性系，牛顿定律成立。
设S 系相对惯性系S以加速度a0平动。在S 系中牛顿第二定律成立 F m a
F — 真实力 ，a — 质点的加速度。
在S 系（非惯性系）中设质点的加速度为a a a a0
代入 F m a 中得 F (ma0 ) ma ，即S
x
mCg
mB
mB g
T2
y
Ex3: 一质量为m的珠子系在线的一端，线的 另一端绑在墙上钉子上，线长为l。先拉动 珠子使线保持水平静止，然后松手使珠子下 降。求摆线下某一角时这个珠子的速率v和 线的张力T。
l
T
mg
v2 Fn sin n T mgma m l F ma m dv ds t mg cos ds dt
牛顿定律（经典力学）的适用范围； 1、质点或质点系； 2、惯性参考系； 3、低速运动（与光速比较）。
§2. 6 非惯性系、惯性力
非惯性系包括：平动加速系、转动系
平动加速系中的惯性力
m
小球静止
小球加速
a0
S系
–a0
m
m S系 水平方向小球不定律不成立！
若用牛顿定律思 考，则必认为小 球受力为 ma0
T
x
mg
=
tg-1
gsin +a - gcos
运动情况 r , v , a
1.选对象（受力分析）；
力F
Fx max Fy may
R F ma m dv t dt
2.列各对象的牛二方程 v2 （选坐标写分量标式）； Fn man m 3.联立求解方程组 （求答案） 。
fs
f s s N
f N
f k k N
F
mg
2.3 基本的自然力（自学） 常见的力是基本自然力的不同表现 一、万有引力 f G m1m2 G = 6.6710-11Nm2/kg2
r2
忽略地球的
自转的影响，
Pf
f k q1q2 r2
mg G
mM R2 g= GM/R2
Fx max Fy may
F ma m dv t dt
Ex1.求系统的加速度a 忽略滑轮和绳子的质量, 绳子不能伸长。
m1 m2
a1=a2=a Sol： 对m1： T m1 g m1a
对m2： m2 g T m2 a
a
T1=T2=T
0 d
R2 ) dy] =R[-g( 2 y
y
= [02-2gR + (2gR2 1/2 y )]
讨论：由上式知，欲 =0，有
2gR2 y = 2gR - 2 0
若02<2gR，则在y为上式处=0，返回。 若02=2gR，则在y处=0，不返回。 0=11.2 km/s (第二宇宙速) ·若02 > 2gR ，则y <0，不合理。