《牛顿第运动定律》牛顿运动定律
大学物理牛顿运动定律课件
m2
m2
r2
F2 dr2
o
F1 F2
在经典力学中，两质点的相对位移不随参考系改变。
二、势能和势能曲线 1、保守力的功
重力的功 m在重力作用下由a运动到b，取地面为坐标原点. b W mg dr
a b
力在单位时间内所作的功
平均功率：
W P t
W dW 瞬时功率： P lim dt t 0 t
dW F dr
dr P F F v dt
瞬时功率等与力与物体速度的标积
6) 作用力和反作用力做功之和
m1、m2组成一个封闭系
dr2
( Fx dx F y dy ) 2 ydx 4dy
x1 y1
x2
y2
94 1 ( x 6)dx 4dy 21.25J 2 2 1 3
做 功 与 路 径 有 关
3 X
例2、一陨石从距地面高为h处由静止开始落向地面， 忽略空气阻力，求陨石下落过程中，万有引力的功 是多少？ a 解：取地心为原点，引力与矢径方向相反 h b
•保守力势能和的关系：
势能是保守力对路径的线积分
F
A
E p (a )
零势能点
a
F保 dl
dl
Fl
l
保守力所做元功
dEP F d l F cos dl Fl dl
1、它们总是成对出现。它们之间一一对应。
2、它们分别作用在两个物体上。绝不是平衡力。 3、它们一定是属于同一性质的力。
二
惯性系与非惯性系
问 题
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
第三讲 牛顿运动定律
由两式解得
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
F F
由此得
y
0，Tay Ta sin mg，Ta
mg sinθ
③ ③
x
ma，Tax Tb Ta cos Tb ma
Tb Tax ma Ta · cos θ ma 即 Tb mg· cot θ ma
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。
答：在题设三种情况下，ac绳的张力分别为
mg ma sin θ ； b c绳 的 张 力 分 别 为 m g· co t θ 、 m g· co t θ
mg 、 和 sinθ sinθ
ma 和 ( mg
mg
m a ) · co t 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 后， x 、 y 轴 分 别 列 牛 顿 方 程 ， 即 F x m a x ， F y m a y 。 沿
高中物理必修1课件第4章牛顿运动定律第1节牛顿第一定律
有力的作用,物体就静要止
在一个地方
力不是 维持 物体运动的原因
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
二、理想实验的魅力 1.伽利略理想实验:让小球沿斜面从静止状态开始向下运动,小球将“冲” 上另一斜面,如果没有摩擦,小球将上升到原来 的高度.减小第二个斜面 的倾角,小球在这个斜面上仍将达到同一 高度,但它要运动得远些.继续 减小第二个斜面的倾角,球达到同一高度时就会离得更远 .若将第二个 斜面放平,球将永远运动下去. 2.结论:力不是 维持 物体运动的原因. 想一想 有人认为伽利略的斜面实验为理想实验,无法在实验中验证,故不 能揭示自然规律.该说法是否正确? 答案:该说法是错误的.伽利略的理想斜面实验反映了一种物理思想,它建 立在可靠的事实基础上,抓住主要因素,忽略次要因素,从而深刻揭示了自 然规律.
(教师备用) 例1-1:(多选)关于牛顿第一定律,下面说法中正确的是( AD ) A.牛顿第一定律反映了物体不受外力作用时物体的运动规律 B.运动物体速率不变时可能不受力 C.不受外力作用的物体一定做匀速直线运动 D.运动的物体状态发生变化时,物体必定受到外力的作用
〚核心点拨〛解答该题时应把握牛顿第一定律的三层含义: (1)不受外力时物体的运动状态. (2)受外力时物体的运动状态. (3)速度与运动状态变化的关系.
答案:1.× 2.√ 3.√ 4.× 5.√ 6.×
课堂探究
要点一 对牛顿第一定律的理解 【问题导学】
核心导学·要点探究
答案:(1)沿斜面向下,小车做加速运动;水平面上时合力方向向左,做减速 运动;说明力改变物体的运动状态.
(2)三图中,由上到下小车沿水平面运动距离逐渐变远,原因是小车受到 的阻力逐渐减小,可以猜想,如果水平面光滑,小车将做什么运动? 答案:(2)一直运动下去.
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
牛顿运动定律的基本原理
牛顿运动定律的基本原理牛顿运动定律是描述物体运动的三个基本定律，由英国科学家艾萨克·牛顿于1687年在其著作《自然哲学的数学原理》中提出。
这三个定律分别为：1.牛顿第一定律（惯性定律）：一个物体若没有受到外力的作用，将保持静止状态或匀速直线运动状态不变。
这个定律揭示了惯性的概念，即物体抗拒其运动状态改变的特性。
2.牛顿第二定律（动力定律）：一个物体的加速度与作用在其上的外力成正比，与物体的质量成反比，加速度的方向与外力的方向相同。
这个定律的数学表达式为：F = ma，其中F表示作用在物体上的合外力，m表示物体的质量，a表示物体的加速度。
3.牛顿第三定律（作用与反作用定律）：任何两个相互作用的物体，它们之间的作用力与反作用力大小相等、方向相反，并且作用在同一直线上。
这个定律说明了力的作用是相互的，并且力总是成对出现的。
牛顿运动定律是经典力学的基础，它们适用于宏观、低速运动的物体。
在实际应用中，牛顿运动定律可以帮助我们理解和计算物体在受到力的作用下的运动状态变化。
这三个定律在物理学、工程学、航空航天等领域具有广泛的应用。
习题及方法：1.习题：一辆火车以60km/h的速度行驶，突然刹车，若火车刹车时的加速度为-0.5m/s²，求火车刹车至完全停止所需的时间。
方法：根据牛顿第二定律，火车的减速度a = -0.5m/s²，火车的初速度v0 =60km/h = 16.7m/s，要求火车停止所需的时间t。
利用公式v = v0 + at，代入已知数值，得到0 = 16.7 - 0.5t，解得t = 33.4s。
2.习题：一个物体从静止开始沿着斜面向下滑动，已知斜面倾角为30°，物体下滑的加速度为2m/s²，求物体下滑过程中所受摩擦力的大小。
方法：根据牛顿第二定律，物体所受的合外力F = ma，其中m为物体质量，a为物体加速度。
物体下滑的加速度a = 2m/s²，物体所受重力分量mg sin30°向下，摩擦力f向上，因此F = mg sin30° - f。
物理学 第二章 牛顿运动定律
g sin a2 tg( ) g cos
g sin a2 arc tg g cos
讨论：如果=0，a1=a2 ，则实际上是小车在水平 方向作匀加速直线运动；如果=0，加速度为零， 悬线保持在竖直方向。
例题2-3 一重物m用绳悬起，绳的另一端系在天花板上， 绳长l=0.5m，重物经推动后，在一水平面内作匀速率圆 周运动，转速n=1r/s。这种装置叫做圆锥摆。求这时绳 和竖直方向所成的角度。
2m1m2 T g m1 m2
（2）电梯加速下降时，a<0，即得到
m1 m2 ar ( g a) m1 m2
a=g，即得到
2m1m2 T ( g a) m1 m2
ar 0,
T 0
例题2-2 一个质量为m、悬线长度为l的摆锤，挂在架子上， 架子固定在小车上，如图所示。求在下列情况下悬线的方 向(用摆的悬线与竖直方向所成的角表示)和线中的张力： (1)小车沿水平方向以加速度a1作匀加速直线运动。 (2)当小车以加速度a2沿斜面(斜面与水平面成角)向上作 匀加速直线运动。
自然坐标系中的分量形式
2
dv Ft mat m dt
Fn man m
v
2
2、牛顿第二定律的微分形式
牛顿第二定律原文意思：运动的变化与所加的动力成正 比，并且发生在这力所沿直线的方向上。 这里的“运动”指物体的质量和速度矢量的乘积。
p mv
牛顿第二定律实质上是：
dp F dt
g cos 2 2 0.497 4 n l
60 13
可以看出，物体的转速n愈大， 也愈大，而 与重物的质量m无关。
l
牛顿运动定律
牛顿第一定律（惯性定律） 牛顿第一定律（惯性定律）
内容 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。 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。 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。
牛顿第二运动定律
适用范围 （1）只适用于低速运动的物体。 （2）只适用于宏观物体，牛顿第二定 律不适用于微观原子。 （3）参照系应为惯性系。
牛顿第三运动定律
定义 两物体相互作用时，它们对各自对方的相互作用力总 是大小相等而方向相反的。力不能离开物体单独存在。 说明 要改变一个物体的运动状态，必须有其它物体和它相 互作用。物体之间的相互作用是通过力体现的。并且指出 力的作用是相互的，有作用力必有反作用力。它们是作用 在同一条直线上，大小相等，方向相反。 而且同时产生同 时消失，性质（重力，弹力，摩擦力等等）相同。我们可 将两个相互作用的物体之间的力称为第三定律力对。 注意 （1）作用力和反作用力是没有主次、先后之分。同 时产生、同时消失。 （2）这一对力是作用在不同物体上，不可能抵消。 （3）作用力和反作用力必须是同一性质的力。 （4）与参照系无关。
牛顿第二运动定律
牛顿第二定律的六个性质 （1）因果性：力是产生加速度的原因。 （2）同体性：F合、m、a对应于同一物体。 （3）矢量性：力和加速度都是矢量，物体加速度方向由物体所 受合外力的方向决定。牛顿第二定律数学表达式∑F = ma中，等号不 仅表示左右两边数值相等，也表示方向一致，即物体加速度方向与所 受合外力方向相同。 （4）瞬时性：当物体（质量一定）所受外力发生突然变化时， 作为由力决定的加速度的大小和方向也要同时发生突变；当合外力为 零时，加速度同时为零，加速度与合外力保持一一对应关系。牛顿第 二定律是一个瞬时对应的规律，表明了力的瞬间效应。 （5）相对性：自然界中存在着一种坐标系，在这种坐标系中， 当物体不受力时将保持匀速直线运动或静止状态，这样的坐标系叫惯 性参照系。地面和相对于地面静止或作匀速直线运动的物体可以看作 是惯性参照系，牛顿定律只在惯性参照系中才成立。 （6）独立性：作用在物体上的各个力，都能各自独立产生一个 加速度，各个力产生的加速度的失量和等于合外力产生的加速度。
大学物理第2章 牛顿运动定律
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。
大学物理牛顿运动定律
大学物理牛顿运动定律一、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。
2、说明：（1）牛顿第一定律是牛顿在前人实验的基础上，根据逻辑推理得出的，是以实验为基础，但又不是完全通过实验得出。
（2）牛顿第一定律说明了两点：①力不是维持物体运动的原因（否定了亚里士多德“力是维持物体运动的原因”的观点）；②提出了力是改变物体运动状态的原因。
3、惯性：（1）惯性是物体保持匀速直线运动状态或静止状态的性质。
（2）惯性的大小只与质量有关。
二、牛顿第二定律1、内容：物体的加速度与所受合外力成正比，与物体的质量成反比。
2、说明：（1）公式中的F指物体所受的合外力。
当物体只受一个力时，F就等于该力。
（2）加速度的方向与合力的方向相同。
（3）合力可以改变物体的运动状态，也可以不改变物体的运动状态。
（4）公式适用于任何质点，也适用于物体的一部分（只要这种“部分”可当作质点）。
3、牛顿第二定律的适用范围：低速运动的物体。
由于一般物体的运动速度相对很慢，所以，经典力学适用于低速运动的物体。
目前，牛顿第二定律已广泛用于工程技术中。
特别是汽车、飞机、火箭等现代交通工具的速度非常大，如果我们把这种高速运动的物体当作质点，根据牛顿第一定律，我们可以得出很大的错误结论。
所以，对于高速运动的物体，我们不能把它当作质点来处理。
三、牛顿第三定律31、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。
311、说明：要改变一个物体的运动状态，必须有其它物体和它相互作用。
物体之间的相互作用是通过力体现的。
并且指出力的作用是相互的，有作用力必有反作用力。
它们是作用在同一直线上的，大小相等，方向相反。
同时产生、同时消失、同时变化、互为施力物体和受力物体等四条结论。
大学物理牛顿力学一、牛顿力学的基本概念牛顿力学是物理学的一个重要分支，它主要研究物体运动的基本规律。
在牛顿力学中，物体被视为质点，不受力的情况称为静止，受恒定合力的情况称为匀加速运动，而受变力的情况称为变加速运动。
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。
第3讲 牛顿运动定律
第3讲牛顿运动定律知识点梳理一、牛顿第一定律1．牛顿第一定律（惯性定律）：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。
2．惯性：物体保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质。
对于惯性理解应注意以下三点：（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唯一量度，质量大则惯性大，其运动状态难以改变；二、牛顿第二定律1．牛顿第二定律的表述：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，加速度的方向跟合力的方向相同，即F=ma（其中的F和m、a必须相对应）2．对定律的理解：（1）F=ma中的F为物体所受到的合外力；（2）F＝ma中的F与a有瞬时对应关系，F变a则变，F大小变，a则大小变，F方向变a也方向变。
三、牛顿第三定律1. 内容：两物体之间的作用力与反作用力总是大小相等，方向相反，而且在一条直线上。
2．一对作用力反作用力和一对平衡力的比较：四、力学单位制1．物理量：（1）基本物理量：在物理学中基本物理量有：质量、时间、长度、物质的量、温度、电流强度、光强七个。
（2）导出物理量：是由基本物理量通过一定的公式推导出的物理量，如速度、加速度、动能、力、电量、电场强度、电势、磁感应强度等等。
2．单位：（1）基本单位：基本物理量的单位叫基本单位，如千克、秒、米等。
（2）复合单位：由基本单位组合而成的单位为复合单位(或叫导出单位)，如牛顿、米/秒2、焦耳等。
五、牛顿运动定律的应用运用牛顿运动定律解决的动力学问题常常可以分为两种类型：（1）已知受力情况，要求物体的运动情况，如物体运动的位移、速度及时间等；（2）已知运动情况，要求物体的受力情况（求力的大小和方向）。
但不管哪种类型，一般总是先根据已知条件求出物体运动的加速度，然后再由此得出问题的答案．常用的运动学公式为匀变速直线运动公式：2/2,2,21,0202200t tt t v v v t s v as v v at t v s at v v =+===-+=+=等。
牛顿运动定律
第章（1）牛顿第一定律\牛顿第三定律一、基础知识点扫描：1．牛顿第一定律（惯性定律）：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。
这个定律有两层含义：（1）保持匀速直线运动状态或静止状态是物体的固有属性；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2.牛顿第三定律：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，作用在一条直线上这个定律理解如下：（1）作用力与反作用力总是成对出现．同时产生，同时变化，同时消失（2）作用力和反作用力在两个不同的物体上，各产生其效果，永远不会抵消（3）作用力和反作用力是同一性质的力（4一定是同性质的力大小关系二、夯实基础：1、下列关于惯性的说法中正确的是Ａ．物体只有静止或做匀速直线运动时才有惯性Ｂ．物体只有受外力作用时才有惯性Ｃ．物体的运动速度大时惯性大Ｄ．物体在任何情况下都有惯性2、关于牛顿第一定律的下列说法中，正确的是A．牛顿第一定律是实验定律B．牛顿第一定律说明力是改变物体运动状态的原因C．惯性定律与惯性的实质是相同的D．物体的运动不需要力来维持3、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4、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5、如图所示，一个劈形物体物体F，各面均光滑，放在固定斜面上，上面成水平，水平面上放一光滑小球m，劈形物体从静止开始释放，则小球碰到斜面前的运动轨迹是（）A．沿斜面向下的直线Array B．竖直向下的直线C．无规则的曲线D．抛物线6、汽车拉着拖车在水平道路上沿直线加速行驶，根据牛顿运动定律可知（）A．汽车拉拖车的力大于拖车拉汽车的力B．汽车拉拖车的力等于拖车拉汽车的力C．汽车拉拖车的力大于拖车受到的阻力D．汽车拉拖车的力等于拖车受到的阻力7、跳高运动员从地面上跳起，下列说法正确的是（）A．地面给运动员的支持力大于运动员给地面的压力B．运动员给地面的压力大于运动员受的重力C．地面给运动员的支持力大于运动员受的重力D．运动员给地面的压力等于地面给运动员的支持力8、物体静止于水平桌面上，则Ａ．桌面对物体的支持力的大小等于物体的重力，这两个力是一对平衡力Ｂ．物体所受的重力和桌面对它的支持力是一对作用力与反作用力Ｃ．物体对桌面的压力就是物体的重力，这两个力是同一种性质的力Ｄ．物体对桌面的压力和桌面对物体的支持力是一对平衡的力9、人走路时，人和地球间的作用力和反作用力的对数有A．一对B．二对C．三对D．四对10、物体静止在斜面上，以下几种分析中正确的是A．物体受到的静摩擦力的反作用力是重力沿斜面的分力B．物体所受重力沿垂直于斜面的分力就是物体对斜面的压力C．物体所受重力的反作用力就是斜面对它的静摩擦力和支持力这两个力的合力D．物体受到的支持力的反作用力，就是物体对斜面的压力第四章（2） 牛顿第二定律一、基础知识点扫描：1．定律的表述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，加速度的方向跟合力的方向相同，即F =ma （其中的F 和m 、a 必须相对应）2．对定律的理解： （1）瞬时性：加速度与合外力在每个瞬时都有大小、方向上的对应关系（2）矢量性：加速度的方向与合外力的方向始终一致. 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。
牛顿运动定律
可以把物体的加速度看成是各个力单独作用时
所产生的分加速度的合成。
3
在直角坐标系中
Fx
ma x
m
d x
dt
Fy
ma y
m
d y
dtFzmazmd zdt
在自然坐标系中
F
m
d dt
2
Fn m
4
三、牛顿第三定律
当物体A以力 F1作用在物体B上时，物体B也必 定同时以力 F2作用在物体A上。F1和 F2大小相等， 方向相反，且力的作用线在同一直线上。
6
例：一细绳跨过一轴承光滑的定滑轮，绳的两端分别
悬有质量为m1和m2的物体(m1<m2)，如图所示。设滑 轮和绳的质量可忽略不计，绳不能伸长，试求物体m1 和m2的加速度大小和绳子张力的大小。 解：选取对象
m1和m2 分析运动
a
m1
m1，以加速度a1向上运动 m2，以加速度a2向下运动 分析受力
m2
2
要深刻地理解和掌握牛顿第二定律，需认识它 的几个特性。
（1）因果性：合外力是使物体产生加速度的原 因，而加速度则是合外力作用产生的效果。
（2）瞬时性：牛顿第二定律是力的瞬时作用规
律。力和加速度同时产生、同时变化、同时消
逝。
F、a 之间一一对应
（3）矢量性：F
ma
是矢量式。
（4）独立性：当物体受到几个力的作用时，
1
二、牛顿第二定律
物体受到外力作用时，它所获得的加速度的大 小与合外力的大小成正比，与物体的质量成反比； 加速度的方向与合外力的方向相同。
F ma
意义：
(1)正确地揭示了物体的加速度与它所受的合外力 及自身质量之间的定量关系。
【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___．
《牛顿第一运动定律》牛顿运动定律PPT教材课件
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
大学物理 第二章牛顿运动定律
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：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”。
）；（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，F x =ma x ,F y =ma y , 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。
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。
- 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)。
性质
理解
力是产生加速度的原因，只要物体所受的合力不为 0， 因果性
物体就具有加速度
F＝ma 是一个矢量式．物体的加速度方向由它受的合 矢量性
力方向决定，且总与合力的方向相同
栏目 导引
第5章 牛顿运动定律
性质
理解
加速度与合外力是瞬时对应关系，同时产生，同时变 瞬时性
化，同时消失
同体性 F＝ma 中 F、m、a 都是对同一物体而言的
栏目 导引
第5章 牛顿运动定律
提示：乙的说法正确．物体的加速度的大小是由物体所受合力 的大小和物体的质量共同决定的，与速度的变化量及所用时间 无关．其中 a＝ΔΔvt描述了加速度的大小，而 a＝mF 则揭示了加 速度取决于物体所受合力与物体的质量．
栏目 导引
第5章 牛顿运动定律
对牛顿第二运动定律的理解 问题导引 1．静止在光滑水平面上的物体，受到一个水平拉力，在拉力刚 开始作用的瞬间，物体是否立即获得加速度，是否立即有了速 度？ 2．物体的合外力增大，加速度是否一定增大？速度是否一定增 大？
栏目 导引
第5章 牛顿运动定律
[要点提示] 1.立即获得加速度，但速度为零． 2．物体的加速度一定增大，速度不一定增大．
栏目 导引
第5章 牛顿运动定律
【核心深化】 1．合外力与加速度的关系
栏目 导引
2．力与运动的关系
第5章 牛顿运动定律
栏目 导引
第5章 牛顿运动定律
3．牛顿第二运动定律的五个性质
一、牛顿第二运动定律及其意义 1．内容：物体加速度的大小与所受_合__外__力____的大小成正比， 与物体的__质__量_____成反比，加速度方向与合外力方向相同． 2．表达式：_F_＝__m__a___． 3．单位“牛顿”的定义：使质量为 1 kg 的物体产生 1 m/s2 的加 速度的力规定为 1 N，即 1 N＝1__k_g_·__m__/s_2．
栏目 导引
Байду номын сангаас
第5章 牛顿运动定律
C．由 a＝mF可知，物体的加速度与其所受合力成正比，与其质 量成反比 D．由 m＝Fa可知，物体的质量可以通过测量它的加速度和它所 受到的合力求出
栏目 导引
第5章 牛顿运动定律
[解析] a＝mF是加速度的决定式，a 与 F 成正比，与 m 成反比； F＝ma 说明力是产生加速度的原因，但不能说 F 与 m 成正比， 与 a 成反比；m＝Fa中 m 与 F、a 皆无关，但可以通过作用在物 体上的力和它的加速度求出 m 的值． [答案] CD
栏目 导引
第5章 牛顿运动定律
[思路点拨] 加速度的变化要看所受合外力的变化，而速度的变 化要看速度方向与加速度方向之间的关系，所以此题最好先找 出物体 A 运动过程中的平衡位置，然后再分析平衡位置左右两 侧各物理量的变化情况．
栏目 导引
第5章 牛顿运动定律
[解析] 力 F 作用在 A 上的开始阶段，弹簧弹力 kx 较小，合力 与速度方向同向，物体速度增大，而合力(F－kx)随 x 增大而减 小，加速度也减小，当 F＝kx 以后，随物体 A 向左运动，弹力 kx 大于 F，合力方向与速度反向，速度减小，而加速度 a 随 x 的增大而增大．综上所述，只有 C 正确． [答案] C
栏目 导引
第5章 牛顿运动定律
(4)在有关力学的分析计算中，只能采用国际单位制，不能采用 其他单位制．( × ) (5)力学单位制中，选为基本单位的物理量有长度、质量和速 度．( × )
栏目 导引
第5章 牛顿运动定律
基础理解 甲、乙两同学对加速度有如下认识，甲说：“由 a＝ΔΔvt可知物 体的加速度 a 与Δv 成正比，与Δt 成反比．”乙说：“由 a＝mF 知物体的加速度 a 与 F 成正比，与 m 成反比．”你认为哪一种 说法是正确的？
栏目 导引
第5章 牛顿运动定律
二、国际单位制 1．国际单位 (1)基本单位：在力学中有__米__(m__)___ (长度单位)、_千__克__(_k_g_)_ (质 量单位)、____秒__(_s)__ (时间单位)． (2)导出单位：在力学中利用___物__理__公__式____从三个基本单位导出 的其他单位．
栏目 导引
第5章 牛顿运动定律
关键能力 2 合外力、速度、加速度的关系 如图所示，静止在光滑水平面上的物体 A，一端靠着处
于自然状态的弹簧．现对物体作用一水平 恒力，在弹簧被压缩到最短的这一过程 中，物体的速度和加速度变化的情况是( ) A．速度增大，加速度增大 B．速度增大，加速度减小 C．速度先增大后减小，加速度先减小后增大 D．速度先增大后减小，加速度先增大后减小
栏目 导引
第5章 牛顿运动定律
关于对牛顿第二运动定律理解的三大误区 (1)误认为先有力，后有加速度：物体的加速度和合外力是同时 产生的，不分先后． (2)误认为质量与力成正比，与加速度成反比：物体的质量 m 是 由自身决定的，与物体所受的合外力和运动的加速度无关． (3)误认为作用力与 m 和 a 都成正比：物体所受合外力的大小是 由物体的受力情况决定的，与物体的质量和加速度无关．
栏目 导引
第5章 牛顿运动定律
2．意义与作用：用公式计算的时候，所列的等式中就__不__必_____ 一一写出每个物理量的单位，只要在计算结果的____数__据___后面 写出待求量的单位即可．
栏目 导引
第5章 牛顿运动定律
思维辨析 (1)牛顿第二运动定律可以理解为物体的质量与物体的加速度成 反比，与合外力成正比．( × ) (2)牛顿第二运动定律表明，物体受到的合外力与物体的加速度 成正比，加速度越大，合外力就越大．( × ) (3)牛顿第二运动定律的关系式是矢量关系式，加速度的方向由 合外力的方向决定．( √ )
第3节 牛顿第二运动定律
学习目标 1.知道牛顿第二运动定律的内 容、表达式的确切含义． 2．知道国际单位制中力的单位 “牛顿”是怎样定义的． 3．能应用牛顿第二运动定律解 决简单的动力学问题． 4．知道基本单位、导出单位和 单位制，知道力学中的三个基本 单位．
第5章 牛顿运动定律
核心素养形成脉络
第5章 牛顿运动定律
作用在物体上的每一个力都产生加速度，物体的实际 独立性
加速度是这些加速度的矢量和
栏目 导引
第5章 牛顿运动定律
关键能力 1 对公式 F＝ma 的理解 (多选)下列对牛顿第二运动定律的表达式 F＝ma 及其变
形公式的理解，正确的是( ) A．由 F＝ma 可知，物体所受的合力与物体的质量成正比，与 物体的加速度成反比 B．由 m＝Fa可知，物体的质量与其所受合力成正比，与其运动 的加速度成反比