《牛顿第运动定律》牛顿运动定律

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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。

1-3、4、5牛顿运动定律

Mm r
3
r dr r dr cos rdr
Mm F G 3 r r
)
b
dr
dr
G
ra
rdr
Mm rb
rb
( G
Mm ra
) ( G
初态量
末态量
r
r
F
M
m
ra
a
弹力的功
F kxi
1 1 2 2 W kxi dxi ( kxb kxa ) xa 2 2 1 1 2 2 kxa kxb 2 2 弹簧振子末态量初态量
kt m
kt m
v
mg F k
(1 e

)
1-4
动能定理
机械能守恒定律
一、功和功率
1)恒力的功
定义：力在位移方向上的投影与该物体位移大小的乘积。
F

F
r

F F
W F// r F r cos F r
2) 变力的功
dW F dr
mg kv F ma m dt
mg kv F ma m
dv dt
初始条件：t=0 时 v=0

v
dv ( mg kv F ) m

0

t
dt
t
0
m k

v
d ( mg kv F ) ( mg kv F )
v

0

dt
0
ln( mg kv F ) 0
xb

弹簧平衡时质点为坐标原点

大学物理第2章牛顿运动定律

1、第一定律(物体在没有外力作用的情况下会保持原有的状态)；
推论：当你不去追求一个美眉，这个美眉就会待在那里不动。 2、第二定律(F=ma，物体的加速度，与施加在该物体上的外力成正比)；推论：当你强烈地追求一个美眉，这个美眉也会有强烈的反应。评述：这个显然也是错误的！如果你是一只蛤蟆，那么公主是不会动心的。你的鲜花送得越勤，电话费花得越多，可能对方越是反感，还可能肥了不费力气的对手。更可能的情况是，当多个人同时在追求一个美眉时，该美眉反而无动于衷，心想：机会多着呢，再挑一挑。所以，紧了绷，轻了松，火候要拿捏得好。
mgR 2 F r2
R2 dv mg 2 m 由牛顿第二定律得： r dt 2 dv dv dr dv gR 又 v dr vdv 2 dt dr dt dr r
当r0 = R 时，v = v0，作定积分，得：
v gR 2 R r 2 dr v0 vdv r
故有
k
例题2-4 不计空气阻力和其他作用力，竖直上抛物体的初速 v0最小应取多大，才不再返回地球?
分析：初始条件，r R 时的速度为 v0 只要求出速率方程 v v ( r ) “不会返回地球”的数学表示式为：当
r 时， v 0
结论：用牛顿运动定律求出加速度后，问题变成已知加速度和初始条件求速度方程或运动方程的第二类运动学问题。解∶地球半径为R，地面引力 = 重力= mg，物体距地心 r 处引力为F，则有：
说明
1）定义力
2）力的瞬时作用规律
3）矢量性
4）说明了质量的实质：物体惯性大小的量度
5）适用条件：质点、宏观、低速、惯性系
在直角坐标系中，牛顿第二定律的分量式为
d ( mv x ) Fx dt

第二章-牛顿运动定律

Fi 0
( 静力学基本方程 )
二. 牛顿第二定律
某时刻质点动量对时间的变化率正比与该时刻作用在质点上
所有力的合力。
Fi
d(mv) dt
Fi
k
d(mv) dt
取适当的单位，使 k =1 ，则有
Fi
d(mv) dt
dmv dt
m
dv dt
当物体的质量不随时间变化时
Fi
m
dv dt
ma
• 直角坐标系下为
例一柔软绳长 l ，线密度 ρ，一端着地开始自由下落.
求下落到任意长度 y 时刻，给地面的压力为多少？
解在竖直向上方向建坐标，地面为原点（如图）.
取整个绳为研究对象设压力为 N
N gl dp p p yv
y
dt
N gl d( yv) dy v gt
dt dt
y
l
d( yv) dyv dv y v 2 yg dt dt dt
• 同时性 —— 相互作用之间是相互依存，同生同灭。
讨论
第三定律是关于力的定律，它适用于接触力。对于非接触的两个物体间的相互作用力，由于其相互作用以有限速度传播，存在延迟效应。
§2.2 力学中常见的几种力
一. 万有引力
质量为 m1、m2 ，相距为 r 的两质点间的万有引力大小为
m1
F12
r r0
l
λΔ lg
T (l)
T
N
f2
四. 摩擦力
1. 静摩擦力当两相互接触的物体彼此之间保持相对静止，且沿接触面有相对运动趋势时，在接触面之间会产生一对阻止上述运动趋势的力，称为静摩擦力。
说明
静摩擦力的大小随引起相对运动趋势的外力而变化。最大静摩擦力为 fmax=µ0 N ( µ0 为最大静摩擦系数，N 为正压力) 2. 滑动摩擦力两物体相互接触，并有相对滑动时，在两物体接触处出现的相互作用的摩擦力，称为滑动摩擦力。

第二章牛顿定律

第二章牛顿定律【基本内容】一、牛顿运动定律概述1、牛顿第一定律定律内容：任何物体都保持静止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。

定律意义：引入了惯性的概念，惯性——物体保持其原有运动状态的一种属性；定性确定了力的概念，力——是使物体的运动状态发生改变的原因。

2、牛顿第二定律定律内容：运动的变化与所加的动力成正比，且发生在该力所沿的直线上。

定律意义：定量确定了力的概念；引入了质量的概念，质量——是物体惯性大小的量度。

定律的数学形式am F =在直角坐标系下：yyy xxx madtdv m F madtdv mF ====,在自然坐标系下：nn mavmF madtdv mF ====ρττ2,3、牛顿第三定律当物体A 以力1F作用在物体B 上时，物体B 必以力2F 作用在物体A 上，且1F 与2F大小相等、方向相反，并在同一直线上。

二、力学中常见的力1、万有引力2211221/1067.6,kgmN G rm m GF ⋅⨯==-若忽略地球的自转，则地球表面附近的物体所受的万有引力叫重力。

2RM Gg g m P ==2、弹力包括拉力、支撑力等。

胡克定律 kxf -=，k 叫弹簧的倔强系数。

3、摩擦力滑动摩擦力：kk k N f μμ,=——滑动摩擦系数。

静摩擦力：ss s N f μμ,max=——静摩擦系数。

注意：静摩擦力)0(N f μ≤≤是一个范围概念，只有最大静摩擦力才能用等式Nf μ=max 表示。

惯性系中，静摩擦力由平衡条件求出。

三、惯性系与非惯性系惯性系：牛顿定律适用的坐标系称为惯性系。

相对于惯性系作匀速直线运动的参照系均为惯性系。

非惯性系：相对于惯性系作加速度运动的参照系为非惯性系。

【典型例题】如物体处于惯性系，首先进行受力分析，根据具体情况将力分解，再运用牛顿定律，写出微分方程并求解；如物体处于非惯性系，首先引入惯性力（或利用加速度变换将非惯性系转化为惯性系），再按上面步骤求解。

牛顿的三大定律

三大定律分别是：牛顿第一运动定律、牛顿第二运动定律、牛顿第三运动定律。

一、牛顿三大定律1.牛顿第一运动定律牛顿第一运动定律，又称惯性定律。

第一定律说明了力的含义：力是改变物体运动状态的原因。

表述为：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.牛顿第二运动定律牛顿第二运动定律:第二定律指出了力的作用效果:力使物体获得加速度。

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.牛顿第三运动定律牛顿第三运动定律:第三定律揭示出力的本质:力是物体间的相互作用。

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。

二、牛顿三大定律的影响牛顿运动定律是建立在绝对时空以及与此相适应的超距作用基础.上的所谓超距作用，是指分离的物体间不需要任何介质，也不需要时间来传递它们之间的相互作用.也就是说相互作用以无穷大的速度传递。

除了上述基本观点以外，在牛顿的时代，人们了解的相互作用。

如万有引力、磁石之间的磁力以及相互接触物体之间的作用力，都是沿着相互作用的物体的连线方向，而且相互作用的物体的运动速度都在常速范围内。

三、牛顿三大定律的相关知识1.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。

2.牛顿运动定律是力学中重要的定律，是研究经典力学甚至物理学的基础，阐述了经典力学中基本的运动规律。

该定律的适用范围为由牛顿第-运动定律所给出惯性参考系，并使人们对物理问题的研究和物理量的测里有意义。

3.牛顿运动定律只适用宏观问题。

当考察的物体的运动线度可以和该物体的德布罗意波相比拟时，由粒子运动不确定性关系式可知，该物体的动里和位置已不能同时准确获知，故牛顿动力学方程缺少准确的初始条件而无法求解，即经典的描述方法由于粒子运动不确定性关系时已经失效或者需要修改。

必修一第四章《牛顿运动定律》知识点归纳

一、牛顿第一定律［要点导学］1．人类研究力与运动间关系的历史过程。

要知道伽利略的成功在于把“明明白白的实验事实和清清楚楚的逻辑推理结合在一起”，物理学从此走上了正确的轨道。

2．力与运动的关系。

（1）历史上错误的认识是“运动必须有力来维持”（2）正确的认识是“运动不需要力来维持，力是改变物体运动状态的原因”。

3．对伽利略的理想实验的理解。

这个实验的事实依据是运动物体撤去推力后没有立即停止运动，而是运动一段距离后再停止的，摩擦力越小物体运动的距离越长。

抓住这些事实依据的本质属性，并作出合理化的推理，这就是伽利略的高明之处，我们要学习的就是这种思维方法。

4．对“改变物体运动状态”的理解——运动状态的改变就是指速度的改变，速度的改变包括速度大小和速度方向的改变，速度改变就意味着存在加速度。

5．维持自己的运动状态不变是一切物体的本质属性，这一本质属性就是惯性。

揭示物体的这一本质属性是牛顿第一定律的伟大贡献之一。

6．掌握牛顿第一定律的内容。

（1）“一切物体总保持匀速直线运动或者静止状态”——这句话的意思就是说一切物体都有惯性。

（2）“除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态”——这句话的意思就是外力是产生加速度的原因。

7．任何物理规律都有适用范围，牛顿运动定律只适用于惯性参照系。

8．质量是惯性大小的量度。

二、实验：探究加速度与力、质量的关系［要点导学］1．实验目的：探究加速度与外力、质量三者的关系。

这个探究目的是在以下两个定性研究的基础上建立起来的。

（1）小汽车和载重汽车的速度变化量相同时，小汽车用的时间短，说明加速度的大小与物体的质量有关。

（2）竞赛用的小汽车与普通小轿车质量相仿，但竞赛用的小车能获得巨大的牵引力，所以速度的变化比普通小轿车快，说明加速度的大小与外力有关。

2．实验思路：本实验的基本思路是采用控制变量法。

（1）保持物体的质量不变，测量物体在不同外力作用下的加速度，探究加速度与外力的关系。

探究的方法采用根据实验数据绘制图象的方法，也可以彩比较的方法，看不同的外力与由此外力产生的加速度的比值有何关系。

牛顿运动定律与圆周运动

牛顿运动定律与圆周运动介绍：牛顿运动定律是经典力学的基础，描述了物体运动的规律。

圆周运动是一种常见的运动形式，例如行星绕太阳的公转，电子绕原子核的旋转等。

本文将探讨牛顿运动定律在圆周运动中的应用。

一、牛顿运动定律回顾牛顿运动定律包括三个基本定律：1. 第一定律：也称为惯性定律，描述了物体在无外力作用时，保持静止或匀速直线运动的状态。

物体的速度只有在外力的作用下才会发生改变。

2. 第二定律：描述了物体在受到外力作用时，如何改变其运动状态。

牛顿的第二定律可以用数学公式表示为：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。

根据第二定律，物体在受力的作用下会产生加速度。

3. 第三定律：也称作用-反作用定律，描述了任何两个物体之间相互作用的力均有相等大小、方向相反的特点。

二、牛顿运动定律与圆周运动在圆周运动中，物体受到向心力的作用，而向心力是指物体在做圆周运动时，指向圆心的力。

根据牛顿运动定律，向心力会导致物体发生加速度，从而改变其运动状态。

1. 第一定律在圆周运动中的应用:根据第一定律，当物体在做匀速圆周运动时，它会受到向心力的作用，但由于向心力与物体速度的方向相垂直，所以物体在向心力作用下的速度方向不会发生改变。

换句话说，物体会保持在圆周轨道上。

2. 第二定律在圆周运动中的应用:在圆周运动中，物体所受的合力是向心力。

根据第二定律公式F = ma，我们可以得到向心力的表达式F = mv²/r，其中m是物体的质量，v是物体的线速度，r是圆周半径。

根据这个公式，我们可以看出，向心力与物体的质量成正比，与线速度的平方成正比，与圆周半径的倒数成正比。

因此，当质量增大、速度增大或半径减小时，向心力也会增大。

3. 第三定律在圆周运动中的应用:在圆周运动中，物体所受的向心力与圆心之间的作用力是相互作用对。

根据第三定律，这两个力具有相等大小、方向相反的特点。

当物体受到向心力向圆心方向的作用力时，圆心同样会受到物体向外方向的反作用力。

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

【牛顿运动定律】知识点总结

12
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：
13
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
14
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．
9
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．
10
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
11
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．
3
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___．

牛顿运动定律

牛顿运动定律1.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，直到有外力迫使它改变这种状态为止．（2）理解：①它说明了一切物体都有惯性，惯性是物体的固有性质．质量是物体惯性大小的量度（惯性与物体的速度大小、受力大小、运动状态无关）．②它揭示了力与运动的关系：力是改变物体运动状态(产生加速度)的原因，而不是维持运动的原因。

③它是通过理想实验得出的，它不能由实际的实验来验证．2．牛顿第二定律：（1）内容：物体的加速度a跟物体所受的合外力F成正比，跟物体的质量m成反比，加速度的方向跟合外力的方向相同．（2）公式：F合＝ma（3）理解：①瞬时性：力和加速度同时产生、同时变化、同时消失．②矢量性：加速度的方向与合外力的方向相同。

③同体性：合外力、质量和加速度是针对同一物体（同一研究对象）④同一性：合外力、质量和加速度的单位统一用SI 制主单位⑤相对性：加速度是相对于惯性参照系的。

3．牛顿第三定律：（1）内容：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，作用在一条直线上．（2）理解；①作用力和反作用力的同时性．它们是同时产生，同时变化，同时消失，不是先有作用力后有反作用力．②作用力和反作用力的性质相同．即作用力和反作用力是属同种性质的力．③作用力和反作用力的相互依赖性：它们是相互依存，互以对方作为自己存在的前提．④作用力和反作用力的不可叠加性．作用力和反作用力分别作用在两个不同的物体上，各产生其效果，不可求它们的合力，两力的作用效果不能相互抵消．4．牛顿运动定律的适用范围：对于宏观物体低速的运动(运动速度远小于光速的运动)，牛顿运动定律是成立的，但对于物体的高速运动(运动速度接近光速)和微观粒子的运动，牛顿运动定律就不适用了，要用相对论观点、量子力学理论处理．易错现象1．错误地认为惯性与物体的速度有关，速度越大惯性越大，速度越小惯性越小；另外一种错误是认为惯性和力是同一个概念。

《牛顿第一运动定律》牛顿运动定律PPT教材课件

物体的运动就需要外力。 (2)伽利略的观点
①理想实验：小球沿光滑斜面从左侧某一高度滚下，无论右侧坡度如何，小球都会沿斜面上升到与出发点几乎等高的地方。
②结论：维持物体的运动不需要外力。
(3)笛卡儿的观点：若没有其他原因，运动物体将继续以原来的速度沿直线运动。
(4)力和运动的关系：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。
第5章牛顿运动定律第1节牛顿第一运动定律
课标要求
1．体会伽利略和亚里士多德对运动和力的关系的不同观点和依据。
2．知道伽利略理想实验及推理方法。 3．理解牛顿第一定律的内容和含义。 4．知道惯性，并会正确解释有关现象。
一、力与运动的关系 1．填一填 (1)亚里士多德的观点：有外力的作用时物体才能运动，要维持
2．明确了力的作用效果定律的后半部分内容“除非有外力迫使它改变这种状态”，说明了力的作用效果可以改变物体的运动状态。定律中明确指出力可以改变物体的运动状态。 3．揭示了力和运动的关系牛顿第一定律指出物体不受外力时的运动规律，定律描述的只是一种理想状态，而实际中物体不受外力的作用的情况是不存在的，当物体所受到的合外力为零时，其效果跟不受外力的作用效果相同。力与运动的关系：运动不需要力维持，但运动状态的改变离不开力的作用。
突破点一牛顿第一运动定律的理解
[学透用活] 1．提出了惯性概念定律的前半部分内容“一切物体总保持匀速直线运动或静止状态”，揭示了所有物体普遍具有的一种属性——惯性，即物体保持匀速直线运动或静止状态，是本质属性，不需要条件。一切物体在任何情况下都具有保持匀速直线运动或静止状态的性质。因此，牛顿第一定律又叫定律的理解正确的是 ( ) A．牛顿第一定律反映了物体不受外力作用时的运动规律 B．不受外力作用时，物体的运动状态保持不变 C．在水平地面上滑动的木块最终停下来，是由于没有外力维持木块运动的结果 D．飞跑的运动员遇到障碍而被绊倒，这是因为他受到外力作用迫使他改变原来的运动状态

11 第三章第1讲牛顿运动定律

3．【惯性的理解及应用】 (多选)如图，圆柱形玻璃容器内装满液体静置于水平面上，容器中有a、b、c三个不同材质的物块，物块a、c 均对容器壁有压力，物块b悬浮于容器内的液体中，忽略a、c与容器壁间的摩擦。现给容器施加一水平向右的恒力，使容器向右做匀加速直线运动。下列说法正确的是 A．三个物块将保持图中位置不变，与容器一起向右加速运动 B．物块a将相对于容器向右运动，最终与容器右侧壁相互挤压
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02
考点二牛顿第二定律的理解及简单应用
(重难共研类)
【知识梳理】 1．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__，加速度的方向跟作用力的方向相同。 (2)表达式：F＝kma，其中k是比例系数。在质量的单位取千克(kg)，加速度的单位取米每二次方秒(m/s2)，力的单位取牛顿(N)时，F＝ma。
2．【惯性现象的应用】如图所示，某同学朝着列车行进方向坐在车厢中，水平桌面上放有一静止的小球。突然，他发现小球向后滚动，则可判断 A．列车在刹车 B．列车在做匀速直线运动
√C．列车在做加速直线运动
D．列车的加速度在增大 C [小球突然向后滚动，根据牛顿第一定律可以判断列车相对小球向前做加速直线运动，但无法判断列车的加速度变化情况，故ABD 错误，C正确。故选C。]
【针对训练】 1．【牛顿第二定律的理解】根据牛顿第二定律，判断下列叙述正确的是 A．物体加速度的大小跟它的质量和速度大小的乘积成反比 B．物体所受合力必须达到一定值时，才能使物体产生加速度 C．物体加速度的大小与所受作用力中任意一个力的大小成正比
√D．当物体质量改变但其所受合力的水平分力不变时，物体水平加速
题后总结 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(静止或匀速直线运动)。 (2)物体受到外力时，惯性表现为运动状态改变的难易程度。惯性大，物体的运动状态较难改变；惯性小，物体的运动状态较易改变。

大学物理第二章牛顿运动定律

gravitational force
赵承均
万有引力定律任意两质点相互吸引，引力的大小与两者质量乘积成正比，任意两质点相互吸引，引力的大小与两者质量乘积成正比，与其距离的平方成反比，力的方向沿着两质点连线的方向。平方成反比，力的方向沿着两质点连线的方向。
r m1m2 r F = −G 3 r r
赵承均
&& mx = p sin ωt
o
v Fx
x
x
即：
m
dv = p sin ωt dt
重大数理学院
r r F ( t ) = ma ( t ) r & = mv ( t ) r && ( t ) = mr
此微分形式表明：力与加速度成一一对应关系。此微分形式表明：力与加速度成一一对应关系。
赵承均
牛顿第二定律适用于质点，或通过物理简化的质点。牛顿第二定律适用于质点，或通过物理简化的质点。牛顿第二定律适用于宏观低速情况，牛顿第二定律适用于宏观低速情况，而在微观 ( l ≤ 1 0 − 1 0 m 情况与实验有很大偏差。高速 ( v ≥ 1 0 − 2 c ) 情况与实验有很大偏差。牛顿第二定律适用于惯性系，而对非惯性系不成立。牛顿第二定律适用于惯性系，而对非惯性系不成立。
赵承均
牛顿第二定律在力的作用下物体所获得的加速度的大小与作用力的大小成正比，在力的作用下物体所获得的加速度的大小与作用力的大小成正比，与物体的质量成反比，方向与力的方向相同。与物体的质量成反比，方向与力的方向相同。
r r F = ma
在国际单位中，质量的单位为kg（千克），长度的单位为m 在国际单位中，质量的单位为kg（千克），长度的单位为m（米）， kg ），长度的单位为时间的单位为s ），这些是基本单位。力的单位为N 牛顿），这些是基本单位），是时间的单位为s（秒），这些是基本单位。力的单位为N（牛顿），是导出单位：出单位： =1kg× 1N =1kg×1m/s2

牛顿运动定律学习 (17)

20
例4 粗绳的张力（您知道：张力有个分布吗？）拉紧的绳中任一截面两侧的两部分之间的相互作用力称该截面处的张力 ----弹性力
如图，质量均匀分布的粗绳拉重物。
F
F
已知： F 150 N a 0.2m/s
l 4m
m 2kg
2
a
mx g
x
Tx
求：距顶端为x 米处绳中的张力
21
已知：求：距顶端为x米处绳中的张力解：对绳用牛顿第二定律
12
§4 牛顿定律的应用
两类问题：已知运动求力
已知力求运动
解题步骤：
桥梁是加速度 a
确定对象分析运动画隔离体受力图列方程解方程
13
例1 考虑空气阻力的落体运动（变力直角坐标系）已知： m, t 0 0 0
f阻力 k0
k0 >0
求： (t ), y (t )
解：第一步：画质点m的受力图第二步：列牛顿定律方程（原理式）
惯性力是参考系加速运动引起的附加力，
本质上是物体惯性的体现。它不是物体间的相互作用，没有反作用力，但有真实的效果。
34
二战中的小故事：美 Tinosa号潜艇携带16枚鱼雷在太平洋离敌舰4000码斜向攻击发射4枚使敌舰停航离敌舰 875码垂直攻击发射11枚均未爆炸！
您能改进吗？分析：垂直、近距
旋转抛物面
· 若已知水不旋转时高为h，桶半径为R， R 则由前后水体积不变： 0 2r z dr = R2h 可得
讨论：(1)请检验 z式的量纲关系 (2)特殊情形： =0时，应z = z0=h (3)变化趋势：r一定时，如则(z-zo) ，合理。

牛顿运动定律

牛顿运动定律牛顿第一定律牛顿第三定律基础知识归纳1.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.(2)牛顿第一定律的意义①指出了一切物体都有惯性，因此牛顿第一定律又称惯性定律.②指出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，即力是产生加速度的原因.(3)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：质量是物体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，一切物体都有惯性.2.牛顿第三定律(1)作用力和反作用力：两个物体之间的作用总是相互的，一个物体对另一个物体施加了力，另一个物体一定同时对这个物体也施加了力.(2)内容：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.(3)物理意义：建立了相互作用的物体之间的联系及作用力与反作用力的相互依赖关系.4.作用力与反作用力的“四同”和“三不同”四同：(1)大小相同(2)方向在同一直线上(3)性质相同(4)出现、存在、消失的时间相同三不同：(1)方向不同(2)作用对象不同(3)作用效果不同典例精析1.牛顿第一定律的应用、【例1】如图所示，在一辆表面光滑的小车上，有质量分别为mm2的两个小球(m1>m2)随车一起匀速运动，当车停止时，如不考虑其他阻力，设车足够长，则两个小球()A.一定相碰B.一定不相碰C.不一定相碰D.难以确定是否相碰，因为不知小车的运动方向2.对惯性概念的理解【例2】做匀速直线运动的小车上，水平放置一密闭的装有水的瓶子，瓶内有一气泡，如图所示，当小车突然停止运动时，气泡相对于瓶子怎样运动？(1)若在瓶内放一小软木块，当小车突然停止时，软木块相对于瓶子怎样运动？(2)若在瓶内放一小铁块，又如何？3.作用力与反作用力和平衡力的区别【例3】如图所示，在台秤上放半杯水，台秤示数为G′＝50 N，另用挂在支架上的弹簧测力计悬挂一边长a＝10 cm的金属块，金属块的密度ρ＝3×103kg/m3，当把弹簧测力计下的金属块平稳地浸入水中深b＝4 cm时，弹簧秤和台秤示数分别为多少？(水的密度是ρ水＝103 kg/m3，取g＝10 m/s2)【例4】关于马拉车时马与车的相互作用，下列说法正确的是()A.马拉车而车未动，马向前拉车的力小于车向后拉马的力B.马拉车只有匀速前进时，马向前拉车的力才等于车向后拉马的力C.马拉车加速前进时，马向前拉车的力大于车向后拉马的力D.无论车是否运动、如何运动，马向前拉车的力都等于车向后拉马的力牛顿第二定律力学单位制基础知识归纳1.牛顿第二定律(1)内容：物体的加速度与所受合外力成正比，跟物体的质量成反比.(2)表达式：F＝ma.(3)力的单位：当质量m的单位是kg、加速度a的单位是m/s2时，力F的单位就是N，即1 kg•m/s2＝1 N.(4)物理意义：反映物体运动的加速度大小、方向与所受合外力的关系，且这种关系是瞬时的.(5)适用范围：①牛顿第二定律只适用于惯性参考系(相对地面静止或匀速直线运动的参考系).②牛顿第二定律只适用于宏观物体(相对于分子、原子)、低速运动(远小于光速)的情况.2.单位制单位制：由基本单位和导出单位一起组成了单位制.①基本单位：基本物理量的单位.力学中的基本物理量有三个，它们是长度、质量、时间；它们的国际单位分别是米、千克、秒.②导出单位：由基本量根据物理关系推导出来的其他物理量的单位.3.力和运动关系的分析分析力和运动关系问题时要注意以下几点：1.物体所受合力的方向决定了其加速度的方向，合力与加速度的大小关系是F合＝ma，只要有合力，不管速度是大还是小，或是零，都有加速度，只有合力为零时，加速度才能为零，一般情况下，合力与速度无必然的联系，只有速度变化才与合力有必然的联系.2.合力与速度同向时，物体加速，反之则减速.3.物体的运动情况取决于物体受的力和物体的初始条件(即初速度)，尤其是初始条件是很多同学最容易忽视的，从而导致不能正确地分析物体的运动过程.典例精析1.瞬时性问题分析【例1】如图甲所示，一质量为m的物体系于长度分别为L1、L2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.(1)现将L2线剪断，求剪断瞬间物体的加速度；(2)若将图甲中的细线L1改为质量不计的轻弹簧而其余情况不变，如图乙所示，求剪断L2线瞬间物体的加速度.【拓展1】如图所示，弹簧S1的上端固定在天花板上，下端连一小球A，球A与球B之间用线相连.球B与球C之间用弹簧S2相连.A、B、C的质量分别为m A、m B、m C，弹簧与线的质量均不计.开始时它们都处于静止状态.现将A、B间的线突然剪断，求线刚剪断时A、B、C的加速度.2.应用牛顿第二定律解题的基本方法【例2】一物体放置在倾角为θ的斜面上，斜面固定于加速上升的电梯中，加速度为a，如图所示，在物体始终相对于斜面静止的条件下，下列说法正确的是()A.当θ一定时，a越大，斜面对物体的正压力越小B.当θ一定时，a越大，斜面对物体的摩擦力越大C.当a一定时，θ越大，斜面对物体的正压力越小D.当a一定时，θ越大，斜面对物体的摩擦力越小【拓展2】风洞实验中可产生水平方向的、大小可以调节的风力，先将一套有小球的细杆放入风洞实验室，小球孔径略大于细杆直径，如图所示.(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，这时所受风力为小球所受重力的0.5倍，求小球与杆的动摩擦因数；(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x的时间为多少.(sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)易错门诊3.力和运动的关系【例3】如图所示，弹簧左端固定，右端自由伸长到O点并系住物体m，现将弹簧压缩到A点，然后释放，物体一直可以运动到B点，如果物体受到的摩擦力恒定，则()A.物体从A到O加速，从O到B减速B.物体从A到O速度越来越小，从O到B加速度不变C.物体从A到O间先加速后减速，从O到B一直减速运动D.物体运动到O点时所受合力为零牛顿运动定律的应用重点难点突破一、动力学两类基本问题的求解思路两类基本问题中，受力分析是关键，求解加速度是桥梁和枢纽，思维过程如下：二、用牛顿定律处理临界问题的方法1.临界问题的分析思路解决临界问题的关键是：认真分析题中的物理情景，将各个过程划分阶段，找出各阶段中物理量发生突变或转折的“临界点”，然后分析出这些“临界点”应符合的临界条件，并将其转化为物理条件.2.临界、极值问题的求解方法(1)极限法：在题目中如出现“最大”、“最小”、“刚好”等词语时，一般隐含着临界问题，处理此类问题时，应把物理问题(或过程)推向极端，从而使临界现象(或状态)暴露出来，达到尽快求解的目的.(2)假设法：有些物理过程中没有明显出现临界问题的线索，但在变化过程中可能出现临界问题，也可能不出现临界问题，解答此类题目，一般采用假设法.此外，我们还可以应用图象法等进行求解.典例精析1.动力学基本问题分析【例1】在光滑的水平面上，一个质量为200 g的物体，在1 N的水平力F作用下由静止开始做匀加速直线运动，2 s后将此力换为相反方向的1 N的力，再过2 s将力的方向再反过来……这样物体受到的力大小不变，而力的方向每过2 s改变一次，求经过30 s物体的位移.【拓展1】质量为40 kg的雪橇在倾角θ＝37°的斜面上向下滑动(如图甲所示)，所受的空气阻力与速度成正比.今测得雪橇运动的v-t图象如图乙所示，且AB是曲线的切线，B点坐标为(4,15)，CD是曲线的渐近线.试求空气的阻力系数k和雪橇与斜坡间的动摩擦因数μ.2.临界、极值问题【例2】如图所示，一个质量为m＝0.2 kg的小球用细绳吊在倾角为θ＝53°的光滑斜面上，当斜面静止时，绳与斜面平行.当斜面以10 m/s2的加速度向右做加速运动时，求绳子的拉力及斜面对小球的弹力.【拓展2】如图所示，长L＝1.6 m，质量M＝3 kg的木板静放在光滑水平面上，质量m＝1 kg的小物块放在木板的右端，木板和物块间的动摩擦因数μ＝0.1.现对木板施加一水平向右的拉力F，取g＝10 m/s2，求：(1)使物块不掉下去的最大拉力F；(2)如果拉力F＝10 N恒定不变，小物块的所能获得的最大速度.易错门诊3.多过程问题分析【例3】如图，有一水平传送带以2 m/s的速度匀速运动，现将一物体轻轻放在传送带上，若物体与传送带间的动摩擦因数为0.5，则传送带将该物体传送10 m的距离所需时间为多少？(取重力加速度g＝10 m/s2)超重与失重整体法和隔离法基础知识归纳1.超重与失重和完全失重(1)实重和视重①实重：物体实际所受的重力，它与物体的运动状态无关.②视重：当物体在竖直方向上有加速度时，物体对弹簧测力计的拉力或对台秤的压力将不等于物体的重力.此时弹簧测力计的示数或台秤的示数即为视重.(2)超重、失重和完全失重的比较现象实质超重物体对支持物的压力或对悬挂物的拉力大于自身重力的现象系统具有竖直向上的加速度或加速度有竖直向上的分量失重物体对支持物的压力或对悬挂物的拉力小于自身重力的现象系统具有竖直向下的加速度或加速度有竖直向下的分量完全失重物体对支持物的压力或对悬挂物的拉力等于零的现象系统具有竖直向下的加速度，且a＝g2.连接体问题(1)连接体两个或两个以上存在相互作用或有一定关联的物体系统称为连接体，在我们运用牛顿运动定律解答力学问题中常会遇到.(2)解连接体问题的基本方法整体法：把两个或两个以上相互连接的物体看成一个整体，此时不必考虑物体之间的内力.隔离法：当求物体之间的作用力时，就需要将各个物体隔离出来单独分析.解决实际问题时，将隔离法和整体法交叉使用，有分有合，灵活处理.典例精析1.超重和失重现象【例1】升降机由静止开始上升，开始2 s 内匀加速上升8 m ，以后3 s 内做匀速运动，最后2 s 内做匀减速运动，速度减小到零.升降机内有一质量为250 kg 的重物，求整个上升过程中重物对升降机的底板的压力，并作出升降机运动的v-t 图象和重物对升降机底板压力的F-t 图象.(g 取10 m/s 2)【拓展1】如图所示，小球的密度小于杯中水的密度，弹簧两端分别固定在杯底和小球上.静止时弹簧伸长Δx .若全套装置自由下落，则在下落过程中弹簧的伸长量将( D )A.仍为ΔxB.大于ΔxC.小于Δx ，大于零D.等于零2.整体法和隔离法的应用【例2】如图所示，质量为m ＝1 kg 的物块放在倾角为θ的斜面上，斜面体质量为M ＝2 kg ，斜面与物块间的动摩擦因数μ＝0.2，地面光滑，θ＝37°.现对斜面体施一水平推力F ，要使物块m 相对斜面静止，力F 应为多大？(设物块与斜面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g 取10 m/s 2)3.整体运用牛顿第二定律【例3】如图所示，倾角α＝30°、质量M ＝34 kg 的斜面体始终停在粗糙的水平地面上，质量m A ＝14 kg 、m B ＝2 kg 的物体A 和B ，由细线通过定滑轮连接.若A 以a ＝2.5 m/s 2的加速度沿斜面下滑，求此过程中地面对斜面体的摩擦力和支持力各是多少？易错门诊【例4】如图所示，一个质量为M 、倾角为30°的光滑斜面体放在粗糙水平桌面上，质量为m 的小木块从斜面顶端无初速度滑下的过程中，斜面体静止不动.则下列关于此斜面体对水平桌面压力F N的大小和桌面对斜面体摩擦力F f 的说法正确的( )A.F N ＝Mg ＋mgB.F N ＝Mg ＋43mg C.F f 方向向左，大小为23mg D.F f 方向向左，大小为43mg。

第五讲牛顿三大定律

第一讲牛顿运动定律【知识框架】【知识点一】牛顿第一定律1、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。

2、惯性：物体保持原来的匀速直线运动或静止状态的性质叫做惯性。

一切物体都有惯性，惯性是物体的固有性质。

质量是惯性大小的唯一量度。

惯性与物体是否受力及受力大小无关，与物体是否运动及速度大小无关.3、理想实验方法也叫假想实验或思想实验.它是在可靠的实验事实基础上采用科学的抽象思维来展开的实验，是人们在思想上塑造的理想过程。

牛顿第一定律即是通过理想实验得出的，它不能由实际的实验来验证。

【例】理想实验是科学研究中的一种重要方法，它把可靠事实和合理的推理相结合，可以深刻地揭示自然规律。

下列实验中属于理想实验的是( )。

(A)平行四边形定则的科学探究(B)伽利略设想的对接光滑斜面实验(C)用DIS实验系统测物体的加速度(D)利用刻度尺的落体运动，测定人的反应时间的小实验☆力和运动的关系【例】（2013海南卷）科学家关于物体运动的研究对树立正确的自然现象具有重要作用。

下列说法符合历史事实的是（BCD ）A 亚里士多德认为，必须有力作用在物体上，物体的运动状态才会改变B 伽利略通过“理想实验”得出结论：运动必具有一定速度，如果它不受力，它将以这一速度永远运动下去C 笛卡儿指出：如果运动中的物体没有受到力的作用，它将继续以同一速度沿同一直线运动，既不停下来也不偏离原来的方向D 牛顿认为，物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质【例】如图所示为伽利略设计的理想斜面实验。

伽利略的理想斜面实验是将可靠的事实和理论思维结合了起来，能更深刻地反映自然规律。

下面给出了伽利略理想斜面实验的四个事件:①减小斜面BC的倾角(到图中的BC′)，小球将通过较长的路程，仍能到达原来的高度②由静止释放小球，小球沿斜面AB滚下，滚上另一斜面BC，高度几乎与原来相同③如果没有摩擦，小球将上升到原来的高度④继续减小斜面BC的倾角，最终使它水平，小球将沿水平面以恒定速度一直运动下去下列对事件性质的判断及排序，正确的是( )A 事实②→推论①→事实③→推论④B 事实②→推论③→事实①→推论④C 事实②→推论①→推论③→推论④D 事实②→推论③→推论①→推论④【例】有一只热气球，以一定的速度匀速竖直上升，到达某一高度时从热气球里掉出一个物体，这个物体将( )。

《牛顿第运动定律》牛顿运动定律

牛顿运动定律

牛顿运动定律知识点总结

1-3、4、5牛顿运动定律

大学物理第2章 牛顿运动定律

第二章-牛顿运动定律

第二章牛顿定律

牛顿的三大定律

必修一第四章《牛顿运动定律》知识点归纳

牛顿运动定律与圆周运动

第三章 《牛顿运动定律》复习

【牛顿运动定律】知识点总结

牛顿运动定律

《牛顿第一运动定律》牛顿运动定律PPT教材课件

11 第三章 第1讲 牛顿运动定律

大学物理 第二章牛顿运动定律

牛顿运动定律学习 (17)

牛顿运动定律

第五讲 牛顿三大定律

大学物理第2章牛顿运动定律

第三章《牛顿运动定律》复习

11 第三章第1讲牛顿运动定律

大学物理第二章牛顿运动定律

第五讲牛顿三大定律