D牛顿运动定律的应用
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 ( ) .： .....
高中物理牛顿运动定律的应用总结
高中物理牛顿运动定律的应用总结推荐文章高一物理匀变速直线运动的规律及应用总结热度：医院上半年工作总结议程热度：高考历史的复习方法总结热度：初二地理知识点总结：我国的疆域热度：高一语文课文囚绿记知识点总结热度：掌握牛顿运动定律并能运用牛顿运动定律解题,是高中物理学习中最基本的要求，下面是店铺给大家带来的高中物理牛顿运动定律的应用总结，希望对你有帮助。
高中物理牛顿运动定律的应用(一)1、运用牛顿第二定律解题的基本思路(1)通过认真审题，确定研究对象.(2)采用隔离体法，正确受力分析.(3)建立坐标系，正交分解力.(4)根据牛顿第二定律列出方程.(5)统一单位，求出答案.2、解决连接体问题的基本方法是：(1)选取最佳的研究对象.选取研究对象时可采取“先整体，后隔离”或“分别隔离”等方法.一般当各部分加速度大小、方向相同时，可当作整体研究，当各部分的加速度大小、方向不相同时，要分别隔离研究.(2)对选取的研究对象进行受力分析，依据牛顿第二定律列出方程式，求出答案.3、解决临界问题的基本方法是：(1)要详细分析物理过程，根据条件变化或随着过程进行引起的受力情况和运动状态变化，找到临界状态和临界条件.(2)在某些物理过程比较复杂的情况下，用极限分析的方法可以尽快找到临界状态和临界条件.易错现象：(1)加速系统中，有些同学错误地认为用拉力F直接拉物体与用一重力为F的物体拉该物体所产生的加速度是一样的。
(2)在加速系统中，有些同学错误地认为两物体组成的系统在竖直方向上有加速度时支持力等于重力。
(3)在加速系统中，有些同学错误地认为两物体要产生相对滑动拉力必须克服它们之间的最大静摩擦力。
高中物理牛顿运动定律的应用(二)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。
牛顿运动定律在日常生活中的应用
牛顿运动定律在日常生活中的应用牛顿运动定律是物理学中最基本的定律之一，它描述了物体在受力作用下的运动规律。
尽管我们可能不经意地使用这些定律，但它们在我们的日常生活中无处不在。
首先，让我们来看看第一定律，也被称为惯性定律。
它表明一个物体将保持静止或匀速直线运动，除非有外力作用。
这个定律在我们的日常生活中有很多应用。
例如，当我们乘坐公交车时，如果司机突然踩下刹车，我们的身体会向前倾斜，这是因为我们的身体惯性使得我们保持了原来的运动状态。
同样，在车辆突然启动时，我们会向后倾斜，这是因为我们的身体惯性使得我们保持了静止状态。
第二定律是最著名的牛顿定律之一，它描述了物体的加速度与作用力之间的关系。
根据这个定律，当一个物体受到一个力时，它的加速度与作用力成正比，与物体的质量成反比。
这个定律在我们的日常生活中有很多应用。
例如，当我们骑自行车时，我们需要用脚蹬地来给自行车提供动力。
如果我们用更大的力蹬地，自行车的加速度将会增加。
同样，如果我们的自行车负载很重，我们需要用更大的力蹬地才能使自行车加速。
第三定律是最有趣的牛顿定律之一，也被称为作用与反作用定律。
它表明对于每一个作用力，都存在一个与之大小相等、方向相反的反作用力。
这个定律在我们的日常生活中也有很多应用。
例如，当我们划船时，我们用桨向后推水，水会对桨产生一个向前的反作用力，推动船向前移动。
同样，当我们走路时，我们的脚对地面施加力，地面也对我们的脚施加一个大小相等、方向相反的力，使我们能够向前移动。
除了这些常见的应用外，牛顿运动定律在许多其他方面也有广泛的应用。
例如，它在工程学中被用来设计建筑物和桥梁，以确保它们能够承受各种力的作用。
它还在航天工程中被用来计算火箭的轨道和速度，以确保它们能够成功地进入太空。
此外，它还在运动员训练和体育竞技中发挥着重要作用，帮助教练和运动员们理解和优化运动技巧。
总之，牛顿运动定律在我们的日常生活中无处不在。
从我们乘坐交通工具到我们参与体育运动，从我们的日常活动到我们的工程设计，这些定律都发挥着重要作用。
牛顿运动定律的综合应用
3．解题方法 整体法、隔离法． 4．解题思路 (1)分析滑块和滑板的受力情况，根据牛顿第二定律分别求出 滑块和滑板的加速度． (2)对滑块和滑板进行运动情况分析，找出滑块和滑板之间的 位移关系或速度关系，建立方程．特别注意滑块和滑板的位移都 是相对地的位移．
[典例 1] 长为 L＝1.5 m 的长木板 B 静止放在水平冰面上，
3．图象的应用 (1)已知物体在一过程中所受的某个力随时间变化的图线，要 求分析物体的运动情况． (2)已知物体在一运动过程中速度、加速度随时间变化的图线， 要求分析物体的受力情况． (3)通过图象对物体的受力与运动情况进行分析．
4．解答图象问题的策略 (1)弄清图象坐标轴、斜率、截距、交点、拐点、面积的物理 意义． (2)应用物理规律列出与图象对应的函数方程式，进而明确 “图象与公式”、“图象与物体”间的关系，以便对有关物理问 题作出准确判断．
可行的办法是( BD )
A．增大 A 物的质量 B．增大 B 物的质量 C．增大倾角θ D．增大拉力 F
2. 如图所示，质量为 M、中空为半球形的光滑凹槽放置于光 滑水平地面上，光滑槽内有一质量为 m 的小铁球，现用一水平向 右的推力 F 推动凹槽，小铁球与光滑凹槽相对静止时，凹槽圆心
和小铁球的连线与竖直方向成 α 角，则下列说法正确的是( C )
A．小铁球受到的合外力方向水平向左 B．凹槽对小铁球的支持力为smingα C．系统的加速度为 a＝gtan α D．推力 F＝Mgtan α
二、动力学中的图象问题 1．常见的图象有
v－t 图象，a－t 图象，F－t 图象，F－a 图象等．
2．图象间的联系
加速度是联系 v－t 图象与 F－t 图象的桥梁．
练习： 1．(多选)如图(a)，一物块在 t＝0 时刻滑上一固定斜面，其运
牛顿运动定律综合应用
牛顿运动定律综合应用在物理学中，牛顿运动定律是描述物体运动的基本规律。
这些定律由英国物理学家艾萨克·牛顿在17世纪第二期间提出，经过多次实验证实，并被广泛应用于力学领域。
本文将结合实际问题，通过牛顿运动定律的综合应用来深入探讨相关概念。
一、牛顿第一定律牛顿第一定律也被称为惯性定律，它表明一个物体如果受到平衡外力的作用，将维持静止状态或保持匀速直线运动。
换句话说，物体的运动状态只有在受到外力作用时才会改变。
例如，当一个小车停在水平路面上且没有施加力时，它会始终保持静止。
然而，一旦有外力作用于小车，比如有人推或拉它，它的运动状态就会发生改变。
二、牛顿第二定律牛顿第二定律描述了物体所受力与加速度之间的关系。
它可以用公式F=ma表示，其中F代表力，m代表物体的质量，a代表物体的加速度。
根据这个定律，如果一个物体受到外力作用，它的加速度将与所受力成正比，与物体的质量成反比。
考虑一个拳击手击打一个静止物体的情况。
如果拳击手的力增加，那么物体的加速度也会增加。
相反，如果物体的质量增加，它的加速度就会减小。
三、牛顿第三定律牛顿第三定律表明，对于相互作用的两个物体，彼此施加的力大小相等、方向相反。
简而言之，如果物体A对物体B施加了一个力，那么物体B对物体A也会施加大小相等、方向相反的力。
一个典型的例子是举起一个物体。
当我们试图举起一个重物时，我们感觉到了重力的力道。
然而，我们对物体的施力实际上也同样作用于我们的身体，这就是牛顿第三定律的体现。
结论牛顿运动定律是物体运动的基本规律，广泛应用于各个领域，包括工程学、天文学和生物学等。
通过综合应用牛顿运动定律，我们可以深入分析和解决许多实际问题。
本文简要介绍了牛顿运动定律的三个主要原则，并通过实例进行了说明。
牛顿第一定律告诉我们物体的运动状态只有在受到外力作用时才会改变，牛顿第二定律描述了力、质量和加速度之间的关系，牛顿第三定律则说明了相互作用物体之间的力的作用规律。
牛顿三大定律在生活中的应用
牛顿第三定律在生活中的应用
2010413078 管理学院图书馆学周陈静
物质有多种多样的运动形式，其中最基本运动也就是我们日常见到的运动称作机械运动。
机械运动是描述位置变化的运动，例如车辆的行驶，机器的运转，水和空气的运动都称作机械运动，机械运动都遵循一定的客观规律。
牛顿在前人研究的基础上提出三条运动定律，称作牛顿三大定律，奠定了经典力学的基础。
一切物理研究最初的出发点和最终的目的都是生活的改变，牛顿三大定律的应用也无时无刻存在于我们生活中，其中第三定律在生活和生产中应用广泛。
牛顿第三定律通常被称作作用与反作用定律，其表述为两物体之间的作用力总是大小相等、方向相反、作用在一条直线上。
生活中许多现象我们都可以用第三定律解释。
当穿靠岸时，人往岸上一跳，相对应，船也离开岸边，这是因为人的脚往岸上一蹬，对船施加了作用力，方向向后，而船对人施加了反作用力，方向向前，人正是由于这种反作用力而跳上岸。
在这期间，人对船和船对人的力都是摩擦力。
又例如汽车的前进好像是有发动机带动车后轮转动的原因，但如果把汽车后轮利用千斤顶架空，再次发动汽车，只能看到后轮的转动却没有汽车的前进，由此可见汽车前进的原因是车轮与地面的作用力和反作用力引起的，地面给车轮向前的反作用力，推动汽车前进。
牛顿第三定律在生活中的应用表现在方方面面，直升飞机的起飞，气垫船的开动，火箭向后喷气，起飞跑步时向后蹬踏，人向前跑用拳头打墙，手会感到疼痛马拉车时，马同时受到车向后的拉力都与牛顿第三定律有或多或少的关系。
由此可见，牛顿第三定律对社会发展的重要性。
牛顿运动定律的应用
例3、（2017）某同学骑车沿平直道路驶向十字路口，发现信号灯 还剩5s变为红灯，他立即以1m/s2的加速度做匀减速运动，在信号灯变 为红灯时恰好停在路口，已知该同学和车的总质量为80kg.求该同学和 车在此过程中 （1）受到阻力的大小； （2）初速度的大小； （3）位移的大小。
A．惯性减小为在地球上的1/6，重力不变 B．惯性和重力减小为在地球上的1/6 C．惯性不变，重力减小为在地球上的1/6 D．惯性和重力都不变
答案：C
例2、例2、(2017)辽宁舰航行遇到海浪上下颠簸过程中，停放在甲 板上的歼-15对甲板的压力大小为F1，甲板对歼-15的支持力大小为F2，F1
和F2的关系是（ D ）
《牛顿运动定律》
力
物体的运动
受力分析
F合=ma
F合
a
运动情况
1、由左向右是已知力求运动状态，可将v、a、x、t中 任何一个物理量作为未知量求解
2、由右向左是已知运动求受力情况，可将F、 a 、m中 任何一个物理量作为未知量求解
两类动力学问题的解题步骤
(1)明确研究对象．根据问题的需要和解题的方便，选出被研究的 物体．研究对象可以是某个物体，也可以是几个物体构成的系统． (2)进行受力分析和运动状态分析，画好受力分析图、情景示意图， 明确物体的运动性质和运动过程． (3)选取正方向或建立坐标系，通常以运动的方向为正方向或以运 动的方向为某一坐标的正方向．
答案：(1)7.5m/s2 方向水平向右 (2)12.5N
【答案】 80N； 5m/s; 12.5m
物理必修一牛顿运动定律的应用知识点
物理必修一牛顿运动定律的应用知识点1. 物体受力平衡的条件：根据牛顿第一定律，物体受力平衡时，其静止物体保持静止，运动物体保持匀速直线运动。
这一定律可以应用于各种力的平衡分析，例如计算平衡力的大小和方向。
2. 物体加速度的计算：根据牛顿第二定律，物体的加速度与作用在物体上的合力成正比，与物体的质量成反比。
这一定律可以用于计算物体的加速度，例如计算拉力、摩擦力和重力等外力对物体的影响。
3. 物体受力分析：根据牛顿第三定律，任何两个物体之间的相互作用力都是大小相等、方向相反的。
这一定律可以用于分析物体之间的相互作用力，例如弹簧力、摩擦力和支持力等。
4. 质量和重力的关系：根据牛顿定律，物体的重力和其质量成正比，可以通过重力加速度g计算物体的质量。
这一定律可以用于计算物体的质量，例如测量天体质量和地球上物体的质量。
5. 斜面上物体的运动分析：根据牛顿定律，斜面上物体受到的平行于斜面的力可以分解为垂直于斜面的分力和平行于斜面的分力。
这一定律可以用于分析斜面上物体的运动，例如计算物体在斜面上的加速度和滑动摩擦力。
6. 弹簧振动的分析：根据牛顿定律，弹簧受到的恢复力和弹簧的伸缩变量成正比。
这一定律可以用于分析弹簧的振动，例如计算弹簧振动的周期和频率。
7. 圆周运动的分析：根据牛顿定律，物体在圆周运动时会受到向心力的作用，该力的大小与物体的质量、速度和半径成正比。
这一定律可以用于分析圆周运动，例如计算物体的向心加速度和向心力。
这些应用知识点涵盖了牛顿运动定律在物理学中的多个应用领域，对于解决各种与运动相关的问题具有重要的指导意义。
牛顿运动定律在实际中的应用
牛顿第三定律在田 径运动中的应用： 运动员在跳跃或投 掷项目中，通过施
加相反方向的力 （例如在跳高时的 起跳和摆腿力量） 来增加垂直方向上 的加速度，从而跳 得更高或投得更远。
添加标题
牛顿运动定律在 田径运动中的综 合应用：在长距 离跑项目中，运 动员通过保持恒 定的速度和加速 度，以最少的能 量消耗完成比赛。
,a click to unlimited possibilities
汇报人：
01
02
03
04
05
06
牛顿第一定律：物 体在无外力作用下， 将保持静止或匀速 直线运动状态。
牛顿第二定律：物 体加速度的大小与 作用力成正比，与 物体的质量成反比。
牛顿第三定律：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。
动作捕捉技术：利用牛顿运动定律进行演员的动作捕捉，实现逼真的动画效果。
特效制作：利用牛顿运动定律模拟自然现象，如爆炸、烟雾等，增强电影的视觉 效果。
角色动画：通过牛顿运动定律对角色进行骨骼绑定和动画制作，使角色动作更加 自然流畅。
场景设计：利用牛顿运动定律进行场景的物理模拟，如重力、碰撞等，增强场景 的真实感。
添加标题
牛顿第一定律：游泳者在水中前进时，由于受到水的阻力，需要施加一个力来克服阻力， 使身体持续向前移动。
牛顿第二定律：游泳者在加速游动时，需要施加更大的力来克服阻力，使身体加速前进。
牛顿第三定律：游泳者在游动时，需要保持身体的平衡，以保持稳定的前进速度和方向。
牛顿万有引力定律：在水中保持浮力平衡，通过调整身体的姿态和呼吸来控制身体的位置 和深度。
牛顿运动定律在机械制造中的应用，如机器的设计、制造和优化。 机器的运转和控制系统，如自动化生产线和机器人，都基于牛顿运动定律。 机械制造中使用的各种工具和设备，如机床、刀具和夹具，都受到牛顿运动定律的支配。 机械制造中的质量控制和误差分析，也涉及到牛顿运动定律的应用。
沪教版高中物理必修1(高一)上3-d《牛顿运动定律的应用》ppt课件10
（ 1 ）自由落体； （ 2 ）竖直上抛； （ 3 ）绕地飞行；
第三章 D 牛顿运动定律的应用
4、超重与失重现象的利与弊
（1）超重现象与人的生理反应（2）失重环境的利用
5、运用超重和失重知识解决实际问题
一小孩质量 m=40kg，站在电梯内称重，电梯从 t=0 时
第三章 D 牛顿运动定律的应用
(2)、牛顿第二定律的应用
书93页示例1分析
步骤：
（1）确定研究对象：运动员
FN
（2）对研究对象受力分析：重力，弹力
（3）建立坐标系，求出合力大小
（4）列方程，求出物体的加速度：
a F mg sin g sin 10 0.5m/s2 5m/s2
G
mm
方向沿斜面向下
（要牢固掌握基本物理量的基本单位和相关物理学关系式，两者结 合运算即可导出）
示例：质量为200g的物体在0.4N的恒力作用下，由静止开始作直线 运动，试求0.1min的内物体的位移。
解： m 200g 0.2kg
t 0.1min 0.1 60s 6s
a F 0.4 m/s2 2m/s2 m 0.2
（阅读 书92页：点击）
物理量
长度
质量
时间
电流
热力学温 度
物质的 量
发光强 度
单位名称 米 千克 秒 安培 开尔文 摩尔 坎德拉
单位符号 m kg s A
K
mol Cd
第三章 D 牛顿运动定律的应用
表中前三个为力学中的基本单位
（2）、导出单位：根据物理学公式中其他物理量和基本 物理量之间的关系，推导出其他物理量的单位叫导出单位。
第三章专题三应用牛顿运动定律解决三类常见问题-2025年高考物理一轮复习PPT课件
解析
高考一轮总复习•物理
第19页
2．[竖直方向的连接体模型]如图所示，轻质定滑轮与固定在天花板上的拉力传感器相 连，跨过定滑轮的轻绳两端分别与质量不等的 A、B 两物体相连．用挡板托住物体 B 使 A、 B 保持静止，此时拉力传感器的示数为 10 N；撤去挡板，物体 A 上升、B 下降，此时拉力 传感器的示数为 15 N．重力加速度取 g＝10 m/s2，则物体 B 的质量为( )
高考一轮总复习•物理
第23页
典例 3 (2024·湖北部分重点中学联考)如图所示，质量为 m＝1.5 kg 的托盘放在竖直放 置的轻质弹簧上方，质量为 M＝10.5 kg 的物块放在托盘里处于静止状态，已知弹簧劲度系 数 k＝800 N/m.现对物块施加一向上的力 F 作用，使它向上做匀加速直线运动，已知 F 的最 大值为 168 N(取 g＝10 m/s2)，求：
答案
高考一轮总复习•物理
第11页
解析：由 a-t 图像中图线与 t 轴所围的面积表示速度的变化量，及题图可知，速度的变化 量大小约为 Δv＝2×1 m/s＋12×(1.5＋2)×2 m/s＋12×3×1.5 m/s＝7.75 m/s，所以 0 时刻的速 度约为 v0＝Δv＝7.75 m/s≈28 km/h，又因为公共汽车做加速度逐渐减小的减速运动，故 0～6 s 内的位移满足 x<12v0t＝23.25 m，故 A 错误，B 正确；由题图可知 4 s 时公共汽车的加速度 约为 1.0 m/s2，故 C 错误；由牛顿第二定律可知 4 s 时公共汽车受到外力的合力约为 F＝ma ＝5 000 N，故 D 错误．
高考一轮总复习•物理
第8页
1．[根据物理情境选择图像]在地面将一小球竖直向上抛出，经时间 t0 到达最高点，然 后又落回原处，若空气阻力大小恒定，则如图所示的图像能正确反映小球的速度 v、加速 度 a、位移 x、速率 u 随时间 t 变化关系的是(竖直向上为正方向)( )
1. 牛顿运动定律在生活中有哪些应用？
1. 牛顿运动定律在生活中有哪些应用？关键信息项：1、牛顿运动定律的具体内容2、生活中的常见场景3、具体应用案例4、应用带来的影响和效果1、牛顿运动定律的具体内容11 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的状态，直到外力迫使它改变运动状态为止。
12 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，且加速度的方向跟作用力的方向相同。
13 牛顿第三定律，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，且作用在同一条直线上。
2、生活中的常见场景21 交通运输领域，如汽车、火车、飞机等的运行。
22 体育运动项目，如跑步、跳远、跳高、投掷等。
23 日常物品的使用，如家具的移动、电器的操作等。
3、具体应用案例31 在汽车制动方面，当司机踩下刹车踏板时，刹车系统产生的摩擦力使汽车减速。
根据牛顿第二定律，加速度与作用力成正比，与质量成反比。
通过合理设计刹车系统，增大摩擦力，从而在较短的距离内使汽车停下来，保障行车安全。
32 在体育运动中的跳远项目中，运动员通过助跑获得一定的速度，然后起跳。
起跳时，脚蹬地产生的反作用力推动身体向前上方运动。
根据牛顿第三定律，地面对运动员的作用力等于运动员对地面的作用力。
同时，运动员在空中的运动轨迹遵循牛顿第一定律，保持惯性运动，直到受到重力和空气阻力的影响改变运动状态。
33 当我们推动一个较重的家具时，需要施加较大的力。
根据牛顿第二定律，家具的质量越大，要使其产生相同的加速度，所需的力就越大。
而当我们停止推动时，家具会由于惯性继续向前滑动一段距离。
4、应用带来的影响和效果41 在交通运输领域，牛顿运动定律的应用使得交通工具的设计更加科学合理，提高了运输效率和安全性。
42 体育运动中，运动员利用牛顿运动定律可以更好地掌握技巧，提高比赛成绩。
43 在日常生活中，对牛顿运动定律的理解有助于我们更有效地操作和使用各种物品，避免不必要的损伤和危险。
大学物理中的牛顿运动定律与应用
大学物理中的牛顿运动定律与应用牛顿运动定律是大学物理课程中的重要内容，它描述了物体在受到外力作用下运动的规律。
本文将介绍牛顿运动定律的基本概念，以及在实际应用中的具体案例。
一、牛顿运动定律的基本概念牛顿运动定律由英国物理学家艾萨克·牛顿于17世纪提出，其中包括三个基本定律：1. 牛顿第一定律：也称为惯性定律，它描述了物体在没有外力作用下将保持静止或匀速直线运动的状态。
换句话说，物体的运动状态不会自发改变，除非受到外力的干扰。
2. 牛顿第二定律：第二定律描述了物体所受合外力与物体质量乘积的关系。
即物体所受合外力等于物体质量乘以加速度，可以用数学公式表示为F = ma，其中F是合外力，m是物体质量，a是物体的加速度。
3. 牛顿第三定律：第三定律表明，任何一个物体所受的外力都会有一个与之大小相等、方向相反的反作用力。
也就是说，物体之间的作用力和反作用力总是相互抵消的。
二、牛顿运动定律的应用案例现在我们来看一些具体的应用案例，以帮助我们更好地理解牛顿运动定律在实际生活中的应用。
1. 斜面上的物体滑动考虑一个放置在斜面上的物体，当施加水平力时，物体会沿着斜面方向滑动。
根据牛顿第二定律，我们可以计算出物体在斜面上的加速度。
同时，根据牛顿第三定律，施加在物体上的水平力与斜面对物体的支持力之间存在着平衡关系。
2. 弹簧振子的运动弹簧振子是物理实验中常见的一个例子。
当把质量悬挂在弹簧上时，弹簧会收缩或伸长，产生一个恢复力。
根据牛顿第二定律，质量所受的合外力等于质量乘以加速度。
通过解析弹簧的弹性恢复力和阻尼力，我们可以计算出弹簧振子的周期和频率。
3. 行星的运动行星的运动是一个复杂而有趣的研究领域。
根据牛顿的万有引力定律和牛顿第二定律，我们可以推导出行星轨道的运动方程。
通过这些定律，科学家们能够预测行星的位置和轨道运动，实现行星探测和航天任务的设计。
三、结论牛顿运动定律是描述物体运动规律的基本定律。
通过运用牛顿运动定律，我们可以解释和预测各种物体运动的现象，并在实际应用中得到广泛的运用。
牛顿运动定律的应用
牛顿运动定律的应用1. 引言牛顿运动定律是经典力学的基础，描述了物体运动的基本规律。
它由三条定律组成，分别称为牛顿第一定律、牛顿第二定律和牛顿第三定律。
这些定律在物理学的研究和工程学的应用中起着重要的作用。
本文将讨论牛顿运动定律在实际应用中的一些案例。
2. 牛顿第一定律的应用牛顿第一定律，也称为惯性定律，表明物体在没有外力作用时将保持匀速直线运动或静止状态。
这一定律在实际应用中具有广泛的运用。
2.1 汽车行驶过程当一辆汽车在平坦的道路上行驶时，如果没有外力作用在汽车上，根据牛顿第一定律，汽车将保持匀速直线运动。
因此，汽车不需要额外施加力来保持匀速行驶，只需要通过踩油门或刹车来改变汽车的速度。
2.2 飞机在高空中的飞行类似地，飞机在高空中飞行时，如果没有气流或其他外力作用在飞机上，根据牛顿第一定律，飞机将以恒定的速度直线飞行。
这是因为飞机的引擎提供了恒定的推力，并且空气阻力和重力的合力为零，在没有其他干扰的情况下，飞机将保持匀速直线飞行。
3. 牛顿第二定律的应用牛顿第二定律描述了物体的加速度与作用在物体上的合力之间的关系。
根据牛顿第二定律，物体的加速度正比于合力的大小，并与物体的质量成反比。
这一定律在许多实际应用中都有重要的意义。
3.1 运动员的起跑在田径比赛中，运动员的起跑姿势和动作对于获得最佳加速度至关重要。
根据牛顿第二定律，运动员的加速度与对地面施加的推力（即脚踩后的反作用力）成正比，与运动员的质量成反比。
因此，运动员需要通过正确的起跑姿势和用力方式来最大化他们的加速度，以在短时间内达到最大速度。
3.2 物体的自由落体当一个物体在重力作用下自由落体时，根据牛顿第二定律，物体的加速度等于重力加速度。
这可由公式 F = m * a 推导出来，其中 F 是物体所受合力，m 是物体的质量，a 是物体的加速度。
根据这个定律，我们可以计算出物体在自由落体过程中的速度和位置。
4. 牛顿第三定律的应用牛顿第三定律表明，对于任何两个相互作用的物体，作用在其中一个物体上的力与作用在另一个物体上的力相等，方向相反。
物理教案-牛顿运动定律的应用
物理教案－牛顿运动定律的应用一、教学目标1.理解牛顿运动定律的内容及其应用。
2.学会运用牛顿运动定律解决实际问题。
3.培养学生的观察、分析、解决问题的能力。
二、教学重点与难点1.教学重点：牛顿运动定律的内容及其应用。
2.教学难点：运用牛顿运动定律解决实际问题。
三、教学准备1.教学课件。
2.实验器材：小车、滑轨、砝码等。
四、教学过程第一课时：牛顿第一定律1.导入新课（1）回顾初中所学，讨论物体运动的原因。
（2）引入牛顿第一定律，引导学生思考：什么是惯性？2.教学内容（1）讲解牛顿第一定律的内容。
（2）通过实验演示，让学生观察并分析实验现象，理解惯性的概念。
3.练习与讨论（1）让学生举例说明生活中常见的惯性现象。
（2）讨论如何利用惯性解决实际问题。
第二课时：牛顿第二定律1.导入新课（1）回顾牛顿第一定律，讨论物体运动状态改变的原因。
（2）引入牛顿第二定律，引导学生思考：力与运动状态的关系。
2.教学内容（1）讲解牛顿第二定律的内容。
（2）通过实验演示，让学生观察并分析实验现象，理解力的作用效果。
3.练习与讨论（1）让学生运用牛顿第二定律解决实际问题。
（2）讨论如何利用牛顿第二定律分析物体运动状态。
第三课时：牛顿第三定律1.导入新课（1）回顾牛顿第一、二定律，讨论物体间力的作用关系。
（2）引入牛顿第三定律，引导学生思考：物体间力的相互作用。
2.教学内容（1）讲解牛顿第三定律的内容。
（2）通过实验演示，让学生观察并分析实验现象，理解物体间力的相互作用。
3.练习与讨论（1）让学生运用牛顿第三定律解释生活中的现象。
（2）讨论如何利用牛顿第三定律解决实际问题。
第四课时：牛顿运动定律的综合应用1.导入新课（1）回顾牛顿运动定律的内容。
（2）引导学生思考：如何运用牛顿运动定律解决实际问题。
2.教学内容（1）讲解牛顿运动定律的综合应用。
（2）通过实例分析，让学生掌握运用牛顿运动定律解题的方法。
3.练习与讨论（1）让学生运用牛顿运动定律解决实际问题。
牛顿运动定律综合应用
牛顿定律综合应用1.知道传动带模型和滑板模型的概念。
2.掌握处理传送带问题和滑板模型的方法，形成处理叠加体问题的思路。
3.通过多体多过程的问题分析，培养良好的过程分析与逻辑推理的科学思维。
如何应用力与运动关系解决传送带模型？一．模型特征一个物体以速度v0（v0≥0）在另一个匀速运动的物体上运动的力学系统可看做“传送带”模型。
二.模型分类（1）水平传送带模型：求解的关键在于对物体所受的摩擦力进行正确的分析判断。
判断摩擦力时要注意比较物体的运动速度与传送带的速度，也就是分析物体在运动位移x（对地）的过程中速度是否和传送带速度相等。
物体的速度与传送带速度相等的时刻就是物体所受摩擦力发生突变的时刻。
（2）倾斜传送带模型：求解的关键在于分析清楚物体与传送带的相对运动情况，从而确定其是否受到滑动摩擦力作用。
如果受到滑动摩擦力作用应进一步确定其大小和方向，然后根据物体的受力情况确定物体的运动情况。
当物体速度与传送带速度相等时，物体所受的摩擦力有可能发生突变。
三.传送带模型的一般解法① 确定研究对象；① 分析其受力情况和运动情况，（画出受力分析图和运动情景图），注意摩擦力突变对物体运动的影响；① 分清楚研究过程，利用牛顿运动定律和运动学规律求解未知量。
四.注意事项1. 传送带模型中要注意摩擦力的突变① 滑动摩擦力消失① 滑动摩擦力突变为静摩擦力① 滑动摩擦力改变方向2.传送带与物体运动的牵制。
牛顿第二定律中a是物体对地加速度，运动学公式中S是物体对地的位移，这一点必须明确。
3. 分析问题的思路：初始条件→相对运动→判断滑动摩擦力的大小和方向→分析出物体受的合外力和加速度大小和方向→由物体速度变化再分析相对运动来判断以后的受力及运动状态的改变。
【例题1.1】如图所示，水平传送带两端相距x＝8 m，工件与传送带间的动摩擦因数μ＝0.6，工件滑上A端时速度v A＝10 m/s，设工件到达B端时的速度为v B。
(取g＝10 m/s2)(1)若传送带静止不动，求v B；(2)若传送带顺时针转动，工件还能到达B端吗？若不能，说明理由；若能，求到达B 点的速度v B；(3)若传送带以v＝13 m/s逆时针匀速转动，求v B及工件由A到B所用的时间。
牛顿运动定律在汽车碰撞中的应用
牛顿运动定律在汽车碰撞中的应用牛顿运动定律是自然界中最基本的物理定律之一，其应用十分广泛。
在日常生活中，汽车碰撞是一个常见的例子，通过运用牛顿运动定律，我们可以深入探讨汽车碰撞的力学原理，以及如何减小碰撞对车辆和乘客的伤害。
首先，我们来回顾一下牛顿运动定律的基本内容。
第一定律，也称为惯性定律，指出一个物体如果没有受到外力作用，将保持静止或匀速直线运动。
换句话说，物体的运动状态不会自发地改变。
第二定律，也被称为运动定律，揭示了物体在受到作用力时产生的加速度与作用力成正比，与物体质量成反比的关系。
最后，第三定律，被称为作用反作用定律，说明了任何作用力都会引发相等大小、反方向的反作用力。
当涉及汽车碰撞时，第一定律告诉我们，汽车在没有外部力的情况下会保持匀速直线运动或静止。
然而，在实际情况中，汽车碰撞所受到的外力是不可避免的。
这时，第二定律发挥了重要作用。
根据第二定律，汽车碰撞后的受力与加速度成正比，而与汽车的质量成反比。
这就意味着，较大的力会导致较大的加速度，而较大的质量会减小加速度。
在理解了第二定律的基础上，我们可以进一步探讨碰撞中的力学原理。
在汽车碰撞过程中，两辆车的质量和速度是非常重要的因素。
如果两辆车的质量相同，那么碰撞时受到的力的大小也将相等。
而如果一辆车的质量较大，那么它受到的力将会更小，因为相同的力作用在较大质量上所产生的加速度会更小。
此外，碰撞时车辆的速度也是影响碰撞力的关键因素。
根据牛顿第二定律，速度越大，碰撞时产生的加速度也会越大，从而产生更大的力。
这也是为什么高速碰撞往往会造成更严重的损伤和伤害。
然而，在汽车设计中，人们往往会采取一些措施来减小碰撞对车辆和乘客的伤害。
例如，汽车引入了各种安全系统，如安全气囊和车身结构设计，这些都是基于牛顿运动定律的原理。
安全气囊通过利用碰撞时的惯性，迅速充气并缓解乘客的冲击力，减小受伤的可能性。
车身结构设计则注重在碰撞时分散冲击力和保护车内乘客，通过应用牛顿第三定律的原理，将碰撞力传递到车身各部分。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
s 1 at 2 1 2 62 m 36m
2
2
只要把各物理量都换算成统一的国际单位，计算过程就简便了。
第3页/共26页
第三章 D 牛顿运动定律的应用
2、牛顿运动定律的应用
(1)、牛顿第一定律的应用 设问：你知道在体育运动中常遇到的惯性问题吗？
如在短跑起跑后，人体跑速不能立即达到最大跑速，而 在冲刺之后，人体也不能立即停下来。这都是惯性的缘故。
第22页/共26页
第三章 D 牛顿运动定律的应用
问题:为什么水瓶自由下落时水就不喷射出来？ 3、完全失重现象 完全失重状态：物体对支持物的压力或悬挂物的拉力等于零
的状态. 完全失重时物体对悬挂物的拉力为什么为零？ 由牛顿第二定律得：有：N一G = ma 得：N = G+ma
由于: a = g 即：N = 0 物体就处于完全失重状态。 力学特征: a = g
象这种建立正交 坐标系求解平衡 问题的方法，称
f=4N
为正交分解法
a=2m/s2 s=25m； v=10m/s； t=8s
第9页/共26页
第三章 D 牛顿运动定律的应用
（3)、牛顿第三定律的应用 设问：你了解在体育运动中需要运用到的牛顿第三定律内容吗？
在走、跑、跳等动作中，人体所获得的动力是人蹬地过程中， 地面给人体的反作用力。
第1页/共26页
第三章 D 牛顿运动定律的应用
1、物理量的单位与国际单位制 国际单位制是一种通用的统一单位制，1960年以
来国际计量会议以米、千克、秒为基础制定了国际单 位制。国际单位制由基本单位和导出单位组成。
（1）、基本单位：选定的几个基本物理量的单位叫基本单位 物理学中选定的基本物理量有七个，相对应基本单位有七个
思考：真的是重力变化了吗？那么，过程中什么量发生了变化？
第16页/共26页
第三章 D 牛顿运动定律的应用
第17页/共26页
第三章 D 牛顿运动定律的应用
第18页/共26页
第三章 D 牛顿运动定律的应用
什么叫超重和失重？
3.超重和失重
超重: 通常把物体对支持物的压力或悬挂物的拉力大于 自身重力的现象叫做“超重”。
解释：要获得较大的反作用力作为人体运动 的动力，必须加大人的蹬地力。这又取决于人体 肌肉活动引起的对地面作用力的大小。肌肉活动 是主动的。为了提高人体运动效果，最重要的是 提高肌肉收缩速度和力量，以加大蹬地力从而得 到一个大的反作用力，使人体运动状态发生变化。
为了寻求更大的对人体作用的地面反作用力，实践中采用 一些措施，创造某种良好的作用条件。
秤上的读数不是物体的重力，秤上的读数是物体对秤的压力N`。
N=G
N = N`
秤上的读数称为“视重”
（ 2 ）怎样判断是否处于超重或失重状态？
当物体加速上升时，有：N一G = ma 得：N = G+ma 即：N>G
物体就处于超重状态。
物体还有什么样的运动加速度向上呢？
减速下降。
同理判断是否处于失重状态 当物体加速下降时，有：G一N = ma 得：N = G一ma 即：N<G 物体就处于失重状态。 物体还什么样的运动加速度向下哪？ 减速上升。
2、牛顿运动定律的应用
(1)、牛顿第一定律的应用 (2)、牛顿第二定律的应用 (3)、牛顿第三定律的应用
3、斜面问题的解决 方法
第14页/共26页
第三章 D 牛顿运动定律的应用
（3)、牛顿第三定律的应用 设问：你了解在体育运动中需要运用到的牛顿第三定律内容吗？
在走、跑、跳等动作中，人体所获得的动力是人蹬地过程中， 地面给人体的反作用力。
第三章 D 牛顿运动定律的应用
见书93页示例2分析 （1）与上题相比情景有何变化？ （物体还受到阻力，要求速度） （2）如何去求速度？ （先求出加速度，再根据相关的运动学公式求出速度） （3）能按照你前面所总结的步骤处理吗？
（4）能用力的合成法求三个力的合力吗？有没有更简便的方法？
示例：某短跑运动员的体重为70kg，起跑时能以1/7s冲出1m远，请问
例如，选择坚硬的场地、在跑鞋、跳鞋上安上钉子，起跳 时用跳穴或起跑器等。
第10页/共26页
第三章 D 牛顿运动定律的应用
小结:
1、物理量的单位与国际单位制
（1）、基本单位：选定的几个基本物理量的单位叫基本单位 物理学中选定的基本物理量有七个，相对应基本单位有七个
（2）、导出单位：根据物理学公式中其他物理量和基本物理 量之间的关系，推导出其他物理量的单位叫导出单位。
第20页/共26页
第三章 D 牛顿运动定律的应用
（ 3 ）哪种运动过程对应超重现象？哪种运动对应失重现象？ 当物体加速上升时，拉力大于 重力，物体处于超重 状态； 当物体减速下降时，拉力 大于重力，物体处于超重 状态。 当物体加速下降时，拉力 小于重力，物体处于失重 状态； 当物体减速上升时，拉力 小于重力，物体处于失重 状态。 【思考】超重或失重状态与物体的速度方向有关吗？ 2 、力学原理分析
G
mm
方向沿斜面向下
第5页/共26页
第三章 B 牛顿第二定律（2）
用牛顿第二定律解题的基本步骤： 1.明确研究对象。 2. 受力情况分析。 3. 运动情况（加速度）分析。 4.建立坐标系(让加速度在坐标轴上或更多的
量在轴上 ) 。 5.根据牛顿第二定律在轴上列方程。 6.求解,验证。
第6页/共26页
问题:结合完全失重的力学特征，分析哪些情况下产生完全 失重现象？
（ 1 ）自由落体； （ 2 ）竖直上抛； （ 3 ）绕地飞行；
第23页/共26页
第三章 D 牛顿运动定律的应用
4、超重与失重现象的利与弊
（1）超重现象与人的生理反应（2）失重环境的利用
5、运用超重和失重知识解决实际问题
一小孩质量 m=40kg，站在电梯内称重，电梯从 t=0 时
第三章 D 牛顿运动定律的应用
问题:3、请举一些涉及“单位”的日常生活实例进行讨论，进
一步感受物理量单位的重要性。 设问：在日常生活中，如果只讲大小（数值）而不用单位，
行吗？
问题;4、设问：是否有了单位就可以直接描述和比较了吗？
比如3公里和2000米，哪个更长些？你是怎样比较的？为什么？ （只有将单位统一后才能比较）
（要牢固掌握基本物理量的基本单位和相关物理学关系式，两者结 合运算即可导出）
示例：质量为200g的物体在0.4N的恒力作用下，由静止开始作直线 运动，试求0.1min的内物体的位移。
解： m 200g 0.2kg
t 0.1min 0.1 60s 6s
a F 0.4 m/s2 2m/s2 m 0.2
例如，选择坚硬的场地、在跑鞋、跳鞋上安上钉子，起跳 时用跳穴或起跑器等。
第15页/共26页
第三章 D 牛顿运动定律的应用
体验探究【课堂实践】 （ 1 ）用手托住几本书（要重一些），并保持静止，感受书本的 重力大小；让手从静止开始突然向上运动，再从静止开始突然向 下运动。
在此过程中有何感受? （ 2 ）用弹簧秤将钩码系住，手提另一端，先保持静止，再突然 上升。观察弹簧秤的读书如何变化，试说说原因。
问题:5、
活动I：阅读书92页关于“火星探测器失事原因”的STS材料。 讨论：火星探测器酿成大祸的原因是什么？ 由于历史原因各国往往会使用各自的单位制，使同一物理量
用不同单位表示时会有不同受力数值，阻碍了科技发展和经济交 往，因此，物理量必须有单位，单位必须统一，为此制定了国际 通行的单位制——国际单位制。
1 at2 s= 2
v = 2as
解释：在体育运动中，牛顿第二定律的应用是很广泛的。这 是由于人体的各种动力性的动作几乎都具有加速度，有加速就 必然有力的作用。公式中质量m在实践中是比较容易测定的。问 题的焦点往往集中在解决F和a上，如果我们能确切地知道二者 中的一个，那么，根据公式，另一个就十分容易确定了。因此 ，确定F、a往往是解决问题的关键。实践中，还可用运动学方 法确定加速度。
刻由静止开始上升，在0到6s内体重计示数 F 变化如下图， 试求这段时间内电梯上升的高度（g取10m/s2）。
解：这是已知力求运动的类型
受力分析→加速度→运动学量
V/m/s
0– 2s：F合=40N
a=1m/s2 s1=2m
失重：把物体对支持物的压力或悬挂物的拉力小于自身 重力的现象叫做“失重”。
注意：物体处于超重或失重状态时，其本身重力 并没发 生变化！
第19页/共26页
第三章 D 牛顿运动定律的应用
超重和失重现象的研究
1 、物体做什么运动时会发生超重或失重现象？
（ 1 ）怎样测量重力大小？ 秤上的读数是物体的重力吗？
第8页/共26页
第三章 D 牛顿运动定律的应用
示例:
质量为1Kg的物体，从倾角为37°的斜
面上无初速滑下，物体与斜面间的动摩擦力
为4N，则5s内物体下滑的最大距离和速度
各为多少？若物体达到16m/s的速度需要多
长时间？（g＝10m/s2） X轴：mgsin - f = ma Y轴：N – mgcos = 0
第4页/共26页
第三章 D 牛顿运动定律的应用
(2)、牛顿第二定律的应用
书93页示例1分析
步骤：
（1）确定研究对象：运动员
FN
（2）对研究对象受力分析：重力，弹力
（3）建立坐标系，求出合力大小
（4）列方程，求出物体的加速度：
a F mg sin g sin 10 0.5m/s2 5m/s2
为什么上面 4 种运动情况对应不同的超重和失重情况？ 由此可见超重或失重状态与物体的速度方向无关， 关键看加速度方向。物体的加速方向向上，物体处于超重状态。
物体的加速方向向下，物体处于失重状态。