12牛顿运动定律的应用上
物理学中的牛顿运动定律的应用
物理学中的牛顿运动定律的应用在物理学中，牛顿运动定律是最基本也是最重要的定律之一。
它揭示了物体运动的规律与机理，并被广泛应用于各个领域，包括工程、天文学、生物学等。
本文将从三个方面探讨牛顿运动定律的应用，带您领略它的伟大威力。
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，说明了物体在不受外力作用时的运动状态：静止的物体将保持静止，而匀速运动的物体将保持匀速直线运动。
这个定律在日常生活中无处不在。
航天器的发射过程中，牛顿第一定律的应用显得尤为重要。
在火箭发射前，由于火箭静止，根据牛顿第一定律，我们知道火箭受到的合力为零。
而当火箭点燃燃料并喷出高速燃气时，推力将产生一个合外力，使得火箭产生加速度，最终达到离地成功。
这就是牛顿第一定律的应用。
二、牛顿第二定律——动量定律牛顿第二定律，也被称为动量定律，关系物体受力、质量和加速度之间的关系。
它是牛顿运动定律中最为著名的定律之一。
在汽车碰撞实验中，牛顿第二定律的应用就彰显了它的重要性。
当两辆汽车发生碰撞时，各自受到的外力会影响它们的加速度和运动轨迹。
根据牛顿第二定律，我们可以计算出受力大小与加速度的关系，进而预估碰撞产生的冲击力。
通过控制碰撞的角度、速度和形式，我们可以减小碰撞带来的危害。
这正是牛顿第二定律的应用，它在交通事故研究和汽车安全领域具有重要意义。
三、牛顿第三定律——作用与反作用定律牛顿第三定律阐述了物体之间相互作用的力是相等且方向相反的。
这个定律展示了物体之间的相互关系，从而使我们深入理解了运动的本质。
在火箭发射过程中，牛顿第三定律的应用十分显著。
火箭在离地时，火箭喷射出的燃气向下，根据牛顿第三定律，这个过程同时也会产生一个力向上，这就是火箭获得推力的原因。
牛顿第三定律的应用为火箭的发射提供了基础原理。
此外，牛顿第三定律的应用还可以在物体运动中实现平衡。
想象一个人站在充气娃娃上，当他向下踩踏，娃娃也会给予相等大小的力向上。
这种平衡包括物体的质量、引力和压力等方面的力，是牛顿第三定律的典型应用，为平衡和稳定提供了依据。
牛顿运动定律的应用
牛顿运动定律的应用
牛顿运动定律是结合牛顿三大定律探讨物体运动的一种运动学定律，
它认为物体受到外力时，物体的加速度与施力大小以及方向成正比，并且
施力的方向是对物体运动的影响。
牛顿运动定律的应用非常广泛，在工程
的应用中几乎涵盖了所有的机制。
在宇宙和航天领域，如卫星和行星运动，重力加速器，太空飞行器，人造卫星，也都是依靠牛顿运动定律来分析运
动物体的情况。
机械制造和机械设计领域，所有的机械中直接或间接利用
到牛顿运动定律，比如工程机械，现代机械，计算机机械，汽车机械，工
业机械等等，都是依靠牛顿运动定律来分析速度、加速度、位移和位移变
化的。
在日常生活中，牛顿运动定律也十分重要，比如：抛射、跳跃、下
坡跑步等，这些都会对我们的运动具有一定的影响，也就是牛顿运动定律
在我们日常生活中的应用。
1.2 牛顿运动定律及其应用
解：建坐标： 以整个绳子为研究对象，分析受力， 设任意时刻t,绳给地面的压力为N
y
y O
l
dp d ( mv ) N gl dt dt d ( yv ) dy dv (v y ) dt dt dt
dy dv N gl (v y ) dt dt
dy v dt
1.2 牛顿运动定律及其应用
1.2.1 牛顿运动定律
1.2.2 自然界中的力 1.2.3 牛顿运动定律的应用
1.2.4 非惯性系与惯性力
Isaac Newton(1642-1727)
1.2.1 牛顿运动定律
（Newtons laws of motion) 一. 牛顿第一定律（惯性定律）
任何物体如果没有力作用在它上面，都将保持静止 的或作匀速直线运动的状态。
单位制（SI）
导出单位 导出量 (速度,加速度,力等) (m/s,m/s2,N等)
注意
做题时数字后面必须标明单位，否则 无物理意义。
二、量纲 将一个导出量用若干基本量的幂次之积表示。 SI中力学的三个基本量： 长度（L），质量（M），时间（T）
[v ] LT
意义
1
[a] LT 2
[F ] MLT 2
1.2.4
非惯性系与惯性力
(Inertial reference frame) 什么是非惯性系? 相对惯性系作加速运动的参照系为非惯性系。 在惯性系中与在非惯性系中观测物体运动有何区别? 一. 在惯性系中 甲观测A , A物静止。 ㆙
牛顿定律只适用于惯性系
补充：惯性参考系（惯性系）
总能找到特殊的物体群（参考系），在这个参考系
中牛顿第一定律成立。这个参考系称为惯性系。
牛顿运动定律的应用：牛顿运动定律的应用之“滑块—木板模型”
一、模型特征上、下叠放两个物体，并且两物体在摩擦力的相互作用下发生相对滑动，滑块－木板模型(如图所示)，涉与摩擦力分析、相对运动、摩擦生热，多次互相作用，属于多物体多过程问题，知识综合性较强，对能力要求较高，故频现于高考试卷中。
二、常见的两种位移关系滑块从木板的一端运动到另一端的过程中，若滑块和木板向同一方向运动，则滑块的位移和木板的位移之差等于木板的长度；若滑块和木板向相反方向运动，则滑块的位移和木板的位移之和等于木板的长度。
三、滑块—木板类问题的解题思路与技巧：1．通过受力分析判断滑块和木板各自的运动状态（具体做什么运动）；2．判断滑块与木板间是否存在相对运动。
滑块与木板存在相对运动的临界条件是什么？⑴运动学条件：若两物体速度或加速度不等，则会相对滑动。
⑵动力学条件：假设两物体间无相对滑动，先用整体法算出共同加速度，再用隔离法算出其中一个物体“所需要”的摩擦力f；比较f与最大静摩擦力f m的关系，若f> f m，则发生相对滑动；否则不会发生相对滑动。
3. 分析滑块和木板的受力情况，根据牛顿第二定律分别求出滑块和木板的加速度；4. 对滑块和木板进行运动情况分析，找出滑块和木板之间的位移关系或速度关系，建立方程．特别注意滑块和木板的位移都是相对地面的位移.5. 计算滑块和木板的相对位移（即两者的位移差或位移和）；6. 如果滑块和木板能达到共同速度，计算共同速度和达到共同速度所需要的时间；7. 滑块滑离木板的临界条件是什么？当木板的长度一定时，滑块可能从木板滑下，恰好滑到木板的边缘达到共同速度（相对静止）是滑块滑离木板的临界条件。
[名师点睛]1. 此类问题涉与两个物体、多个运动过程，并且物体间还存在相对运动，所以应准确求出各物体在各个运动过程中的加速度(注意两过程的连接处加速度可能突变)，找出物体之间的位移(路程)关系或速度关系是解题的突破口。
求解中应注意联系两个过程的纽带，每一个过程的末速度是下一个过程的初速度。
牛顿运动定律的应用
牛顿运动定律的应用
牛顿运动定律是现代物理学的基础，它描述了物体在受到外力作用时的动态变化。
它由英国物理学家牛顿在17世纪提出，并被广泛应用于物理学和工程学中。
牛顿运动定律由三个经典定律组成，即第一定律、第二定律和第三定律。
第一定律认为，一个物体在受到外力的作用下，会保持其相对静止的状态，除非它受到外力的刺激。
第二定律认为，一个物体施加在它上的外力的大小，与它的质量和加速度成正比。
第三定律认为，对于任何一个物体施加的外力，它都会施加一个反作用力，两者力的大小和方向是相等相反的。
牛顿运动定律被广泛应用于日常生活中。
例如，当你拿着一个物体，使它加速运动时，你施加在它上的外力，它又会施加一个反作用力，这就是牛顿运动定律的应用。
此外，牛顿运动定律还被广泛用于机械、航空航天、流体动力学和空气动力学等领域。
总之，牛顿运动定律是现代物理学的基础，它被广泛用于日常生活和工程学中，是物理学研究的重要基础。
牛顿运动定律的应用 课件 -高一上学期物理人教版(2019)必修第一册
µ(M+m)gcosθ+Mgsinθ
a2= x合 =
M
M
=µgcosθ+gsinθ+µmgcosθ/M
分析： a1 < a2
vt2-v02=2ax
x1 > x2
确定对象
受力分析
选择运动公式
正交分解
求解
5、如图所示，在前进的车厢的竖直的后壁上放一个物块，物块与壁间的动摩擦因素为µ=0.5，要使物块不至于
= − （无v0）
300
求G的两个分力：
G1=G sin300
= 50 N
G2=G
0
cos30
分析坐标轴上的力：
=50
3
N
N=G2 =50 3 N
纵轴：Fy合=0
横轴： Fy合=G1-f =G1-µN =50N-0.2
3
×50
N
=20N
求加速度：
20 N
F合
F合
=
a=
=
运动与力
运动
力
重力：G=mg
弹力：F=kx
摩擦力：f=µN
力的合成
力的分解
运动
由力确定运动
由运动确定力
力
一、由受力确定运动
①确定研究对象
1：一箱货物，沿着足够长的斜面下滑，已知斜面与水平面成300
角，箱体与斜面的摩擦因数为µ=0.2
，货箱总重为100N。求
3
②物体进行受力分析
货箱在斜面由静止滑行4m时的速度。（g取10m/s2）
N=G1-F1 =16N-12N=4N
F合
2N
a= m =
=1m/s2
物理学中的牛顿运动定律解释及应用示例
物理学中的牛顿运动定律解释及应用示例牛顿运动定律是物理学中最基本的定律之一，它描述了物体在受到力的作用下的运动规律。
在本文中，我们将探讨牛顿运动定律的解释及其在现实生活中的应用示例。
首先，让我们回顾一下牛顿运动定律的三个基本原理。
第一定律，也被称为惯性定律，指出物体在没有外力作用时将保持静止或匀速直线运动。
这意味着物体的运动状态不会自发地改变，除非有外力作用于其上。
第二定律是牛顿运动定律中最为重要的定律，它描述了物体在受到力的作用下的加速度。
牛顿的第二定律可以用数学公式F=ma来表示，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。
这个公式说明了力和加速度之间的关系，即物体所受的力越大，其加速度也越大。
第三定律是牛顿运动定律中最为有趣的定律，它表明对于每一个作用力都存在一个相等大小但方向相反的反作用力。
简而言之，这意味着每一个作用力都会引起物体对作用力的反向作用。
例如，当我们站在地面上时，我们对地面施加了一个向下的力，而地面对我们也会施加一个向上的力，这就是牛顿第三定律的体现。
牛顿运动定律的应用非常广泛，下面我们将通过几个具体的示例来说明。
首先，我们来看一个常见的应用示例：汽车的加速。
当我们踩下油门时，引擎会施加一个向前的力，推动汽车向前加速。
根据牛顿第二定律，汽车的加速度取决于所受的推力和汽车的质量。
如果我们增加了引擎的功率，汽车将加速得更快；而如果汽车的质量增加，加速度将减小。
另一个应用示例是弹射器的原理。
弹射器是一种用来发射物体的装置，比如弓箭或者弹弓。
当我们拉紧弓弦或者拉动弹弓时，我们施加了一个力来储存能量。
当我们松开弓弦或者弹弓时，储存的能量转化为物体的动能，使其飞出。
这个过程可以通过牛顿第二定律来解释，拉紧弓弦或者拉动弹弓时施加的力会导致物体加速，从而飞出。
最后一个示例是摩擦力的作用。
当我们在桌子上推动一个物体时，我们需要克服摩擦力。
摩擦力是由物体之间的接触面产生的力，它的大小取决于物体之间的粗糙程度和压力。
牛顿运动定律应用
牛顿运动定律应用牛顿运动定律，也称为牛顿三定律，是描述物体在运动状态下相互作用的基本规律。
这些定律被广泛应用于物理学的各个领域，从天文学到力学，从生物学到工程学。
本文将就牛顿运动定律的应用进行探讨。
第一定律：惯性定律牛顿第一定律也被称为惯性定律，它阐述了物体在没有受到外力作用时将保持匀速直线运动或保持静止的状态。
这个定律在实际生活中有许多应用。
举一个常见的例子，当我们乘坐汽车行驶时，我们会感受到汽车突然加速或减速的情况。
这是因为汽车受到外力的作用，而我们的身体会保持原有的状态。
当车辆加速时，我们会向后倾斜；当车辆减速时，我们会向前倾斜。
这证明了牛顿第一定律的应用，即我们的身体保持了运动的惯性。
其他应用领域中，如天文学中的行星运动、物体继续滑动的原因等，也可以通过牛顿第一定律进行解释。
第二定律：动量定律牛顿第二定律也称为动量定律，它指出物体的加速度与作用力之间存在着直接的关系。
这个定律在许多现实生活中的运动情况中得到了应用。
一个常见的例子是，当我们用力推门时，门会沿着我们施加力的方向打开。
这是因为我们施加了一个作用力，使得门产生了加速度。
根据牛顿第二定律，如果我们施加的力增加，门的加速度也会增加。
在工程学中，牛顿第二定律也被广泛应用。
例如，在设计汽车时，工程师需要根据车辆的质量和引擎的输出力来计算车辆的加速度。
牛顿第二定律提供了一个实用的框架来解决这些问题。
第三定律：作用-反作用定律牛顿第三定律，也称为作用-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。
该定律在许多领域中都有应用。
举一个例子，当我们站在地板上时，我们的脚向下对地板施加力，而地板则向上对我们的脚施加同样大小、方向相反的力。
这就是牛顿第三定律的体现。
在航空航天学中，火箭的工作原理也是基于牛顿第三定律的应用。
火箭通过排放高速气体向下产生的反作用力来推动自身向上飞行。
结论牛顿运动定律在物理学中被广泛应用，能够解释许多实际生活中和工程学领域的运动现象。
牛顿运动定律及其应用
maM
N
其中 m aM 就是惯性力. 而 mg 和 N 是真实力.
物体相对于斜面有沿斜面方向的加速度 a '
分析物体受力
当m 滑下时，M 加速度方向如图
解：以斜面为参考系(非惯性系）
mg
沿斜面方向:
mgsin+maMcos=ma'
垂直于斜面方向:
N-mgcos+maMsin=0
(1) 弹簧的弹力
(3) 张力 T，内部的弹力
(2) 静摩擦力
(1) 滑动摩擦力
四、摩擦力 (the force of friction)
垂直于接触面指向对方
四种基本相互作用：
1. 引力相互作用
2. 电磁相互作用
3. 强相互作用
4. 弱相互作用
相对强弱： 强相互作用的强度 = 1，电磁相互作用 ≈ 10-2，弱相互作用≈ 10 -5，引力相互作用≈ 10-38。
1.2 牛顿运动定律及其应用
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1.2.1 牛顿运动定律
一、牛顿第一定律（惯性定律）
任何物体如果没有力作用在它上面，都将保持静止的或作匀速直线运动的状态。 定义了惯性参考系 定义了物体的惯性和力 惯性系---在该参照系中观察,一个不受力作用的物 体将保持静止或匀速直线运动状态不变. 惯性---物体本身要保持运动状态不变的性质. 力---迫使一个物体运动状态改变的一种作用. （Newtons laws of motion)
解：建坐标
以整个绳子为研究对象，分析受力， 设任意时刻,绳给地面的压力为 N
O
y
l
y
例2: 有阻力的抛体问题 .
己知: 质量为m的炮弹,以初速度v0与水平方向成仰角射出. 若空气阻力与速度成正比, 即
物理一轮复习 专题12 牛顿运动定律的综合应用(讲)(含解析)
专题12 牛顿运动定律的综合应用1.掌握超重、失重的概念，会分析有关超重、失重的问题。
2.学会分析临界与极值问题。
3.会进行动力学多过程问题的分析．1．超重(1）定义:物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力）大于物体所受重力的情况．（2)产生条件：物体具有向上的加速度．2．失重(1)定义：物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力）小于物体所受重力的情况．(2）产生条件:物体具有向下的加速度．3．完全失重(1)定义：物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力）等于零的情况称为完全失重现象．（2)产生条件：物体的加速度a＝g,方向竖直向下．考点一超重与失重1．超重并不是重力增加了，失重并不是重力减小了，完全失重也不是重力完全消失了．在发生这些现象时，物体的重力依然存在，且不发生变化，只是物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力)发生了变化(即“视重”发生变化）．2．只要物体有向上或向下的加速度，物体就处于超重或失重状态，与物体向上运动还是向下运动无关．3．尽管物体的加速度不是在竖直方向，但只要其加速度在竖直方向上有分量，物体就会处于超重或失重状态．4．物体超重或失重的多少是由物体的质量和竖直加速度共同决定的,其大小等于ma。
★重点归纳★1．物体处于超重状态还是失重状态取决于加速度的方向，与速度的大小和方向没有关系．下表列出了加速度方向与物体所处状态的关系。
加速度超重、失重视重Fa＝0不超重、不失重F＝mga的方向竖直向上超重F＝m（g＋a)a的方向竖直向下失重F＝m（g－a）a ＝g ，竖直向下完全失重F ＝0特别提醒:不论是超重、失重、完全失重,物体的重力都不变，只是“视重”改变． 2.超重和失重现象的判断“三”技巧（1）从受力的角度判断,当物体所受向上的拉力（或支持力）大于重力时， 物体处于超重状态，小于重力时处于失重状态,等于零时处于完全失重状态． (2)从加速度的角度判断，当物体具有向上的加速度时处于超重状态，具有向下的加 速度时处于失重状态，向下的加速度为重力加速度时处于完全失重状态． (3)从速度变化角度判断①物体向上加速或向下减速时，超重； ②物体向下加速或向上减速时,失重．★典型案例★在升降电梯内的地板上放一体重计，电梯静止时,晓敏同学站在体重计上，体重计示数为50 kg,电梯运动过程中，某一段时间内晓敏同学发现体重计示数如图所示，在这段时间内下列说法中正确的是： ( ）A.晓敏同学所受的重力变小了B 。
牛顿运动定律及其应用
牛顿运动定律及其应用在物理学中，牛顿运动定律是描述物体运动行为的基本定律。
这些定律由英国物理学家艾萨克·牛顿于17世纪提出，至今仍然被广泛应用于解释和预测物体在力的作用下的运动。
第一定律，也被称为惯性定律，指出在没有外力作用下，物体将保持静止或恒定速度直线运动的状态。
这意味着物体的运动状态不会自发地改变，除非外力施加在其上。
例如，一个静止的书桌会一直保持静止，而一个匀速运动的汽车将会继续以相同的速度行驶，除非有其他力使其改变状态。
第二定律，也被称为加速度定律，描述了物体所受的力与其加速度之间的关系。
牛顿第二定律的数学表达式为F = ma，其中F代表物体所受的力，m代表物体的质量，a代表物体的加速度。
根据这个定律，力与加速度成正比，而质量与加速度成反比。
简单来说，一个物体所受的力越大，它的加速度就越大。
相比之下，质量越大的物体需要更大的力才能达到相同的加速度。
第三定律，也被称为作用与反作用定律，说明了力的作用是相互的，两个物体之间存在着相等而反向的力。
这意味着对每一个物体所施加的力，都有一个与之大小相等但方向相反的力作用在另一个物体上。
例如，当一个人站在冰上，并向后用力推墙壁，他会感受到一个相等但方向相反的力，导致他自己向前滑行。
这些基本的运动定律在物理学中有着广泛的应用。
下面是一些实际生活中常见的应用：1. 汽车行驶：汽车的加速和制动过程可以通过牛顿第二定律来解释。
当我们踩下油门使汽车加速时，引擎施加的力超过了摩擦和其他阻力，使汽车产生加速度。
相反，当我们踩下制动踏板时，制动系统施加的力减少了汽车的速度。
2. 运动员奔跑：运动员在跑道上奔跑时，脚对地面施加一个向后的力，从而推动运动员向前移动。
根据牛顿第三定律，地面对脚同样施加一个向前的力，使得运动员向前加速。
3. 弹簧振动：当一个弹簧受到外力拉伸或压缩时，它会产生恢复力以回复其原始形状。
弹簧的回弹速度和振幅可以通过牛顿第二定律来计算。
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。
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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。
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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。
牛顿运动定律及应用
牛顿运动定律及应用牛顿运动定律是描述物体运动的重要定律，由于其普适性和准确性，被广泛应用于各个领域。
本文将分别介绍牛顿三大运动定律及其应用。
第一定律：惯性定律牛顿第一定律，也被称为惯性定律，它表明如果物体处于静止状态，将会继续保持静止；如果物体处于运动状态，将会一直保持匀速直线运动，除非受到外力的作用。
这意味着物体的状态不会自发地改变，需要外力才能改变其状态。
根据惯性定律，我们可以解释很多现象。
例如，当我们乘坐地铁突然停下时，我们会出现向前倾的情况，这是因为我们的身体具有惯性，继续保持了前进的状态。
同样地，当我们乘坐车辆转弯时，身体会向外侧倾斜，这是因为车辆的转弯力改变了我们的运动轨迹。
第二定律：运动定律牛顿第二定律是描述物体运动状态的定律。
它可以用数学公式表达为：F = ma，其中F表示物体所受合外力的大小，m表示物体的质量，a表示物体的加速度。
该定律指出，物体的加速度与外力的大小和物体的质量成正比，与物体的质量有反比关系。
这一定律在实际生活中有着广泛的应用。
例如，我们常常使用这一定律来计算车辆的加速度。
汽车行驶时所受到的驱动力与车辆的质量成正比，与车辆的加速度成正比。
根据这一定律，我们可以调整驱动力的大小，以控制车辆的加速度，使其达到理想的速度。
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，它指出对于任何一个物体而言，它所受到的力的作用和另一个物体所受到的力的作用大小相等，方向相反。
换句话说，相互作用的两个物体之间的力是相互的。
这一定律在日常生活中有很多应用。
例如，当我们划船时，我们用桨划水时向后推，水对桨的阻力向前推，使船向前运动。
同样地，当我们走路时，我们用脚对地面施加力，地面同样会对我们施加反作用力，推动我们前进。
这一定律也解释了火箭的推进原理，火箭喷出的燃料气体向后推，火箭本身则会向前运动。
综上所述，牛顿运动定律是物理学中重要的基本定律，它们描述了物体运动的规律。
通过牛顿三大运动定律的应用，我们可以更好地理解并解释许多自然现象和日常生活中的运动情况。
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。
牛顿运动定律的应用 及应用范围
经典力学不能解决的领域
1．微观领域 微观领域是指：分子、原子、电子、质子、中子等粒 子。研究发现：原子内部的微观粒子不仅具有粒子性， 还具有波动性。经典力学在微观领域中不能完全适用， 需要用量子力学来处理。 2. 高速运动问题 所谓高速，是指物体运动的速度接近于光速。近代 科学研究证明，高速运动的物体，其质量将随着它的 运动速度而变化，比它静止时的质量要大，越接近光 速质量越大。经典力学不能解决这类问题，需要用相 对论来解决。
后再利用运动学公式去求相关的运动物理量
跟踪练习：
1.例题中若在4s末将拉力F撤去，问物体 接下去将如何运动？还能运动多长时间？
(答案：6S)
2.若拉力F＝10N不是水平方向，而是向右 上方和水平方向成37°夹角，并且只告诉 你物体和地面间的动摩擦因数为0.4，问物 体在4s末和4s内的位移 (g=10N/kg)
分析：
题目要求4s末的速度和4s内的位移， 物体的初始状态是静止的，在力的作用下应当 作匀加速直线运动，我们就要应用运动学的规 律求解问题——
公式：vt＝v0＋at S＝v0t＋0.5at2
因为v＝0，所以 vt ＝a t S＝0.5at2 只要加速度a 知道了，问题将迎刃而解。
问题的关键就是要找到加速度 a
一、牛顿运动定律有极其广泛的应用
1．牛顿运动定律基于广泛的生活实践，大量的 科学实验，是对客观现实的反映． 2．牛顿运动定律是解决大量实际问题的基础． 随着人类对自然界认识的深入和科研水平的 进一步提高，以牛顿定律为基础的经典力学 已不能适应新的要求．
二、牛顿运动定律的适用范围
只适用于宏观物体的低速运动问题。
F
G
解题过程：
解：根据受力示意图及分析，列出合力的表达式 F合＝F－f ＝（10－4）N＝6N
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第十二讲：牛顿运动定律的应用（上）
------------------------------------------------------------------------- 考点一超重与失重
考点解读
1．超重与失重的概念
2.超重与失重的理解
(1)当出现超重、失重时，物体的重力并没变化．
(2)物体处于超重状态还是失重状态，只取决于加速度方向向上还是向下，而与速度方向无关．
(3)物体超重或失重的大小是ma.
(4)当物体处于完全失重状态时，平常一切由于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，液柱不再产生向下的压强等．
典例剖析
例1在电梯内的地板上，竖直放置一根轻质弹簧，弹簧上端固定一个质量为m的物体．当
电梯静止时，弹簧被压缩了x；当电梯运动时，弹簧又被继续压缩了
x
10.则电梯运动的情况
可能是()
A．以大小为11
10g的加速度加速上升
B．以大小为1
10g的加速度减速上升
C．以大小为1
10g的加速度加速下降
D．以大小为1
10g的加速度减速下降
方法突破高考中对超重和失重的考查多为定性分析题，一类是分析生活中的一些现象；另一类是台秤上放物体或测力计下悬挂物体，确定示数的变化．分析这些问题时应注意以下三方面思维误区：(1)认为超重、失重取决于物体运动的速度方向，向上就超重，向下就失重．(2)认为物体发生超重、失重时，物体的重力发生了变化．(3)对系统的超重、失重考虑不全面，只注意运动物体的受力情况而忽视周围物体的受力情况．
跟踪训练1(2010·浙江理综·14)如图1所示，A、B两物体叠放在一起，
图1
图2
图3 以相同的初速度上抛(不计空气阻力)．下列说法正确的是( )
A ．在上升和下降过程中A 对
B 的压力一定为零
B ．上升过程中A 对B 的压力大于A 物体受到的重力
C ．下降过程中A 对B 的压力大于A 物体受到的重力
D ．在上升和下降过程中A 对B 的压力等于A 物体受到的重力
考点二 瞬时问题
考点解读
牛顿第二定律的表达式为F ＝ma ，其核心是加速度与合外力的瞬时对应关系，瞬时对应关系是指物体受到外力作用的同时产生加速度，外力恒定，加速度也恒定，外力变化，加速度也立即变化，外力消失，加速度也立即消失．题目中常伴随一些如“瞬时”、“突然”、“猛地”等词语．
典例剖析
例2 如图2所示，质量为m 的小球用水平轻弹簧系住，并用倾角为
30°的光滑木板AB 托住，小球恰好处于静止状态．当木板AB 突然
向下撤离的瞬间，小球的加速度大小为 ( )
A ．0 B.2 33g C ．g D.33g
方法突破 分析物体在某一时刻的瞬时加速度，关键是分析物体在瞬时前后的受力情况及运动状态，再由牛顿第二定律求出瞬时加速度．此类问题应注意两种模型的建立．
(1)中学物理中的“线”和“绳”是理想化模型，具有以下几个特性：①轻：其质量和重力均可视为等于零，且一根绳(或线)中各点的张力大小相等，其方向总是沿绳且背离受力物体的方向．②不可伸长：即无论绳受力多大，绳的长度不变，由此特点可知，绳中的张力可以突变．刚性杆、绳(线)和接触面都可以认为是一种不发生明显形变就能产生弹力的物体，若剪断(或脱离)后，其中弹力立即消失，不需要形变恢复时间，一般题目中所给杆、细线和接触面在不加特殊说明时，均可按此模型来处理．
(2)中学物理中的“弹簧”和“橡皮绳”也是理想化模型，具有以下几个特性：①轻：其质量和重力均可视为等于零，同一弹簧两端及其中间各点的弹力大小相等．②弹簧既能承受拉力，也能承受压力；橡皮绳只能承受拉力，不能承受压力．③由于弹簧和橡皮绳受力时，恢复形变需要一段时间，所以弹簧和橡皮绳中的力不能突变．
跟踪训练2 “儿童蹦极”中，拴在腰间左右两侧的是弹性极好
的橡皮绳．质量为m 的小明如图3静止悬挂时，两橡皮绳的
拉力大小均恰为mg ，若此时小明左侧橡皮绳在腰间断裂，则
小明此时 ( )
A ．速度为零
B ．加速度a ＝g ，沿原断裂橡皮绳的方向斜向下
C ．加速度a ＝g ，沿未断裂橡皮绳的方向斜向上
D ．加速度a ＝g ，方向竖直向下 考点三 传送带问题 考点解读
图4
传送带问题包括水平传送带问题和倾斜传送带问题．
(1)水平传送带问题：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，这样就可以确定物体运动的特点和规律，然后根据相应规律进行求解．
(2)倾斜传送带问题：求解的关键在于认真分析物体与传送带的相对运动情况，从而确定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．
典例剖析
例3 如图4所示，倾角为37°，长为l ＝16 m 的传送带，转动速度为v
＝10 m/s ，动摩擦因数μ＝0.5，在传送带顶端A 处无初速度地释放一
个质量为m ＝0.5 kg 的物体．已知sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，g ＝10
m/s 2.
求：
(1)传送带顺时针转动时，物体从顶端A 滑到底端B 的时间；
(2)传送带逆时针转动时，物体从顶端A 滑到底端B 的时间．
方法突破 分析处理传送带问题时需要特别注意两点：一是对物体在初态时所受滑动摩擦力
的方向的分析；二是对物体在达到传送带的速度时摩擦力的有无及方向的分析．
例4 如图5甲所示，水平传送带长L ＝6 m ，两个传送皮带轮的半径都是R ＝0.25 m ．现有一可视为质点的小物体以水平速度v 0滑上传送带．设皮带轮沿顺时针方向匀速转动，当转动的角速度为ω时，物体离开传送带B 端后在空中运动的水平距离为s .若皮带轮以不同角速度重复上述转动，而小物体滑上传送带的初速度v 0始终保持不变，则可得到一些对应的ω值和s 值．把这些对应的值在平面直角坐标系中标出并连接起来，就得到了图乙中实线所示的s －ω图象．(g 取10 m/s 2)
(1)小明同学在研究了图甲的装置和图乙的图象后作出了以下判断：当ω<4 rad/s 时，小物体从皮带轮的A 端运动到B 端过程中一直在做匀减速运动．他的判断正确吗？请你再指出当ω>28 rad/s 时，小物体从皮带轮的A 端运动到B 端的过程中做什么运动．(只写结论，不需要分析原因)
(2)求小物体的初速度v 0及它与传送带间的动摩擦因数μ.
(3)求B 端距地面的高度h .
图
5
图7
7.用极限法分析临界问题
例5 如图7所示，质量为m ＝1 kg 的物块放在倾角为θ＝37°的斜面
体上，斜面质量为M ＝2 kg ，斜面与物块间的动摩擦因数为μ＝0.2，
地面光滑．现对斜面体施一水平推力F ，要使物块m 相对斜面静止，
试确定推力F 的取值范围．(g ＝10 m/s 2)
方法提炼 巧用极限法分析解决临界问题
在利用牛顿第二定律解决动力学问题的过程中，当物体的加速度不同时，物体有可能处于不同的运动状态，当题中出现“最大”、“最小”、“刚好”等词语时，往往会有临界现象，此时要用极限法，看物体加速度不同时，会有哪些现象发生，找出临界点，求出临界条件．临界问题一般都具有一定的隐蔽性，审题时应尽量还原物理情境，利用变化的观点分析物体的运动规律，利用极限法确定临界点，抓住临界状态的特征，找到正确的解题方向． 参考答案
例1 D
跟踪训练1 A
例2 B
跟踪训练2 AB
例3 (1)4 s (2)2 s
例4 (1)正确 匀加速运动 (2)5 m/s 0.2 (3)1.25 m
例5 14.3 N ≤F ≤33.6 N。