(完整版)牛顿运动定律知识点
(完整版)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:,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t v a ∆∆=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。
理论力学快速知识点总结
理论力学快速知识点总结一、牛顿运动定律牛顿三定律是经典力学的基石,它包括三个定律:1. 牛顿第一定律:当物体处于静止或匀速直线运动时,它会保持这种状态,除非受到外力的作用。
2. 牛顿第二定律:物体的加速度与作用力成正比,且与物体的质量成反比。
它的数学表达式为F=ma,其中F表示作用力,m表示物体的质量,a表示物体的加速度。
3. 牛顿第三定律:任何两个物体之间的相互作用力都是相等的,方向相反。
二、运动的描述在力学中,需要描述物体的运动状态。
常用的描述方法包括:1. 位移和速度:位移是指物体从一个位置到另一个位置的变化,速度是位移随时间的变化率。
速度的数学定义为v=Δx/Δt,其中Δx表示位移的变化量,Δt表示时间的变化量。
2. 加速度:加速度是速度随时间的变化率。
加速度的数学定义为a=Δv/Δt,其中Δv表示速度的变化量,Δt表示时间的变化量。
3. 动量:动量是描述物体运动状态的物理量,它与物体的质量和速度有关。
动量的数学定义为p=mv,其中p表示动量,m表示物体的质量,v表示物体的速度。
三、牛顿运动定律的应用牛顿运动定律是力学中最基本的规律,它可以应用于各种不同的情况,包括:1. 自由落体运动:自由落体是指物体只受重力作用,不受其他力的影响。
根据牛顿第二定律,自由落体的加速度为g≈9.8m/s^2。
2. 斜抛运动:斜抛运动是指物体同时具有水平和竖直方向的运动。
根据牛顿第二定律,斜抛运动可以分解为水平和竖直方向的分量运动。
3. 圆周运动:圆周运动是指物体沿着圆形轨道运动。
根据牛顿第二定律,圆周运动的向心力由向心加速度和物体质量决定。
四、能量和动量守恒定律能量和动量是物体运动的重要物理量,它们遵循守恒定律。
1. 能量守恒定律:能量守恒定律表明,在一个封闭系统中,能量的总量是不变的。
这意味着能量可以在不同形式之间转化,但总量保持不变。
2. 动量守恒定律:动量守恒定律表明,在一个封闭系统中,动量的总量是不变的。
牛顿运动定律知识点归纳
牛顿运动定律知识点归纳牛顿运动定律知识点一: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.牛顿运动定律知识点二: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、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。
牛顿运动定律知识点三: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.3、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.4、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。
第四讲牛顿三大定律知识整理
合公式F = ma 是矢量式,任一瞬间的方向均及F 方向相同, 矢 量本讲知识要点第四讲:牛顿三大定律3、 物质性:有施力物体,肯定有受力物体,总是成对出现。
4、同线性:相互作用力总是作用在同始终线的两个方向上。
一、牛顿第肯定律(惯性定律)内容:当物体不受力时,总保持匀速直线运动或静止状态。
拓展:对牛顿第肯定律的理解1、 力不是维持物体运动的缘由。
2、 力是改变物体运动状态的缘由。
3、 这里说的不受力有两种理解: ① 志向状态,物体不受力, ②物体受到的合外力为零。
4, 静止状态和匀速直线运动状态统称为平衡状态,当物体处于平衡状态时,合外力为零,即向随意方向的合力都为零。
二、惯性:物体具有保持原有的运动状态不变的性质,叫做惯性。
留意:1, 一切物体都具有惯性,无论其处于什么状态。
2, 惯性是物体的固有属性。
3, 惯性大小只于物体的质量有关,质量越大,惯性越大,质量越小,惯性越小,及运动状态无关。
三, 牛顿第三定律内容: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。
拓展一:作用力和反作用力的特点1、 同性质:相互作用力肯定是同性质的力。
2、同时性:相互作用力肯定是同时产生,同时变化,同时消逝。
拓展二:相互作用力及二力平衡的比较四:牛顿第二定律内容:物体的加速度跟作用力成正比,跟物体的质量成反比,加速度的方向跟作用力的方向相同。
表达式: F = ma拓展一:对牛顿第二定律的理解1 6质量。
定义式: a =∆v ,加速度定义为速度变化量及所用时间的比值。
∆t拓展二:位移, 加速度, 速度的关系1, 物体所受合外力的方向确定了其加速度的方向,合力及加速度的大小关系是F = ma ,只要有合力,不管速度是大还是小,或是零,都有加速度,只有合力为零加速度才为零。
一般状况下,合力及速度无必定联系,只有速度的变化率才及合力有必定的联系。
2, 合力(或加速度)及速度同向时,物体加速,反之则减。
牛顿运动定律知识点总结
牛顿运动定律知识点总结一、第一定律(惯性定律)牛顿的第一定律也被称为惯性定律,它阐明了物体在没有受到外力作用时将保持匀速直线运动或静止状态。
具体表述为:“任何物体继续自身的静止状态或匀速直线运动状态,直到有外力迫使它产生状态改变”。
这一定律的提出是对亚里士多德提出的有关力学的错误观点的彻底推翻,它极大地推动了力学领域的进步。
第一定律的精髓在于“惯性”,物体因为具有惯性而能够保持自身原有的运动状态。
比如,一个静止的物体不会自发地开始运动,一个匀速直线运动的物体不会自发地停下来或改变运动的速度和方向。
这是因为物体对外界的作用力表现出了惯性,保持自身运动状态的原理方程式为F=ma,其中的m称为惯性质量,a称为加速度,F为受到的外力。
二、第二定律(运动定律)牛顿的第二定律也被称为运动定律,它指出了物体受到外力作用时将产生加速度的规律。
具体表述为:“物体所受的合外力作用与物体的质量乘积等于物体的加速度”。
也就是说,当物体受到外力作用时,它将产生加速度,而加速度的大小和方向与物体所受外力的大小和方向成正比。
第二定律可用一个简单的方程式来表示:F=ma。
在这个方程中,F表示受到的外力,m 表示物体的质量,a表示产生的加速度。
这个方程式揭示了物体在外力作用下产生加速度的规律,对于我们理解物体的运动提供了重要的理论基础。
第二定律还可以进一步拓展为牛顿的运动方程:F=dp/dt,即外力等于动量随时间变化的速率。
这个公式揭示了外力与物体的动量之间的关系,动量是物体在运动中的一个重要物理量,它对于描述物体在运动中的运动状态和动力学过程起到了至关重要的作用。
三、第三定律(作用与反作用定律)牛顿的第三定律也被称为作用与反作用定律,它阐明了物体之间相互作用的规律。
具体表述为:“任何物体对另一物体施加一力,另一物体必对第一个物体施加大小相等、方向相反的力,且作用在同一条直线上”。
这个定律的提出对于描述物体间相互作用的规律提供了重要的理论依据。
牛顿三定律知识点总结
牛顿三定律知识点总结牛顿运动定律是经典力学的基础,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。
其中牛顿三定律更是具有极其重要的地位,它们对物体的运动状态和相互作用关系做出了精确的描述。
一、牛顿第一定律(惯性定律)牛顿第一定律指出: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。
从日常生活的角度来看,假如一个静止的球,没有受到外力的作用,它就会一直保持静止;而一个在光滑平面上匀速滚动的球,如果没有摩擦力或其他外力的干扰,它会一直以相同的速度和方向滚动下去。
惯性是物体保持原有运动状态的性质,质量是衡量物体惯性大小的唯一量度。
质量越大,惯性越大,物体越难改变其运动状态;质量越小,惯性越小,物体越容易改变其运动状态。
比如一辆大卡车和一辆小汽车,在相同的外力作用下,小汽车更容易加速或减速。
牛顿第一定律揭示了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。
这一观念的转变在物理学的发展中具有里程碑式的意义。
二、牛顿第二定律牛顿第二定律表明: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。
其数学表达式为 F =ma,其中 F 表示作用力,m 表示物体的质量,a 表示物体的加速度。
以推动一辆小车为例,如果我们用较大的力去推,小车获得的加速度就大,速度增加得就快;反之,如果用较小的力推,加速度就小,速度增加得就慢。
而且,如果小车的质量较大,要使其获得相同的加速度,就需要施加更大的力;反之,如果质量较小,较小的力就能产生较大的加速度。
牛顿第二定律进一步深化了我们对力和运动关系的理解。
它不仅让我们能够定量地计算力对物体运动的影响,还为解决各种力学问题提供了重要的工具。
三、牛顿第三定律牛顿第三定律阐述: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。
比如,当你用力推墙时,墙也会以同样大小的力推你。
牛顿运动定律与动量守恒知识点总结
牛顿运动定律与动量守恒知识点总结一、牛顿运动定律(一)牛顿第一定律(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。
理解这一定律时,要注意“惯性”这一概念。
惯性是物体保持原有运动状态的性质,质量是惯性大小的唯一量度。
质量越大,惯性越大,物体的运动状态就越难改变。
例如,一辆重型卡车和一辆小汽车,在相同的外力作用下,重型卡车的运动状态改变更困难,就是因为它的质量大,惯性大。
(二)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,加速度的方向跟作用力的方向相同。
其表达式为 F = ma。
这一定律揭示了力与运动的关系。
当合外力为零时,加速度为零,物体将保持匀速直线运动或静止状态;当合外力不为零时,物体将产生加速度。
比如,用力推一个静止的箱子,推力越大,箱子的加速度就越大;箱子的质量越大,相同推力下产生的加速度就越小。
(三)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,作用在同一条直线上。
作用力与反作用力具有同时性、同性质、异体性等特点。
比如,人在地面上行走,脚对地面有向后的摩擦力,地面就对脚有向前的摩擦力,使人能够向前移动。
二、动量守恒定律(一)动量动量是物体的质量与速度的乘积,即 p = mv。
动量是矢量,其方向与速度的方向相同。
(二)动量守恒定律如果一个系统不受外力,或者所受外力的矢量和为零,这个系统的总动量保持不变。
例如,在光滑水平面上,两个质量分别为 m1 和 m2 的小球,速度分别为 v1 和 v2 ,它们发生碰撞后,速度分别变为 v1' 和 v2' 。
根据动量守恒定律,有 m1v1 + m2v2 = m1v1' + m2v2' 。
(三)动量守恒定律的适用条件1、系统不受外力或所受外力的合力为零。
2、系统所受内力远远大于外力,如爆炸、碰撞等过程。
3、系统在某一方向上所受合力为零,则在该方向上动量守恒。
高中物理牛顿运动定律知识点总结(超全)
高中物理牛顿运动定律知识点总结(超全)单选题1、一质量为m=2.0kg的小物块以一定的初速度冲上一倾角为37°足够长的斜面,某同学利用传感器测出了小物块冲上斜面过程中多个时刻的瞬时速度,并用计算机作出了小物块上滑过程的v-t图线,如图所示(sin37°=0.6,cos37°=0.8,g取10m/s2)。
则()A.小物块冲上斜面过程中加速度的大小是5.0m/s2B.小物块与斜面间的动摩擦因数是0.25C.小物块在斜面上滑行的最大位移是8mD.小物块在运动的整个过程中,损失的机械能是6.4J答案:B解析:A.由小物块上滑过程的速度-时间图线,可得小物块冲上斜面过程中,加速度大小为a1=ΔvΔt=81=8.0m/sA错误;B.对小物块进行受力分析,根据牛顿第二定律有mgsin37°+F f=ma1F N−mgcos37°=0又F f=μF N代入数据解得μ=0.25B正确;C.由小物块上滑过程的速度-时间图线可得,小物块沿斜面向上运动的位移x=v02t=82×1=4mC错误;D.小物块在运动的整个过程中,损失的机械能是ΔE=2W f=2μmgcos37°⋅x=2×0.25×20×0.8×4=32JD错误。
故选B。
2、中国高速铁路最高运行时速350km,被誉为中国“新四大发明”之一。
几年前一位来中国旅行的瑞典人在网上发了一段视频,高速行驶的列车窗台上,放了一枚直立的硬币,如图所示。
在列车行驶的过程中,硬币始终直立在列车窗台上,直到列车转弯的时候,硬币才倒下。
这一视频证明了中国高铁极好的稳定性。
关于这枚硬币,下列判断正确的是()A.硬币直立过程中,列车一定做匀速直线运动B.硬币直立过程中,一定只受重力和支持力,处于平衡状态C.硬币直立过程中,可能受到与列车行驶方向相同的摩擦力作用D.列车加速或减速行驶时,硬币都可能受到与列车运动方向相反的摩擦力作用答案:C解析:A.硬币直立过程中,硬币与列车间可能存在一定的摩擦力,列车做匀速直线运动时可以直立,列车在做加速度较小的加速运动时,所需要的摩擦力也会较小,也能使硬币处于直立的状态,故A错误;B.硬币直立的过程,也可能处于加速运动状态,故不一定处于平衡状态,故B错误;C.硬币直立过程中,可能受到与列车行驶方向相同的摩擦力作用,故C正确;D.列车加速时,硬币受到的摩擦力与列车的运动方向相同,列车减速行驶时,硬币受到摩擦力与列车运动方向相反,故D错误。
力学知识点整理
力学知识点整理力学是物理学的一个重要分支,它研究物体的运动和相互作用的规律。
以下是对力学中一些重要知识点的整理。
一、牛顿运动定律1、牛顿第一定律(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。
这一定律揭示了物体具有惯性,即保持原有运动状态的性质。
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,加速度的方向跟作用力的方向相同。
其表达式为 F = ma ,其中 F 表示作用力,m 表示物体的质量,a 表示加速度。
3、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,作用在同一条直线上。
这一定律说明了力的相互性。
二、力的合成与分解1、力的合成当一个物体同时受到几个力的作用时,可以求出这些力的合力。
遵循平行四边形定则,即以两个共点力为邻边作平行四边形,这两个邻边之间的对角线就表示合力的大小和方向。
2、力的分解已知一个力,求它的分力的过程叫做力的分解。
同样遵循平行四边形定则,分解的方法有无数种,但通常按照实际效果进行分解。
三、重力1、定义由于地球的吸引而使物体受到的力。
2、大小G = mg ,其中 m 是物体的质量,g 是重力加速度,在一般计算中,g 通常取 98 m/s²。
3、方向总是竖直向下。
4、重心物体的各部分都受到重力的作用,从效果上看,可以认为各部分受到的重力作用集中于一点,这一点叫做物体的重心。
四、弹力1、定义发生弹性形变的物体,由于要恢复原状,对与它接触的物体会产生力的作用,这种力叫做弹力。
2、产生条件两物体相互接触;发生弹性形变。
3、常见的弹力压力、支持力、拉力等。
4、胡克定律弹簧发生弹性形变时,弹力的大小 F 跟弹簧伸长(或缩短)的长度x 成正比,即 F = kx ,其中 k 是弹簧的劲度系数。
五、摩擦力1、静摩擦力当两个相互接触的物体之间相对静止,但有相对运动趋势时,在接触面之间会产生一种阻碍相对运动趋势的力,叫做静摩擦力。
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(完整版)⽜顿三⼤定律知识点与例题,推荐⽂档⽜顿运动定律⽜顿第⼀定律、⽜顿第三定律知识要点⼀、⽜顿第⼀定律1.⽜顿第⼀定律的内容:⼀切物体总保持原来的匀速直线运动或静⽌状态,直到有外⼒迫使它改变这种状态为⽌.2.理解⽜顿第⼀定律,应明确以下⼏点:(1)⽜顿第⼀定律是⼀条独⽴的定律,反映了物体不受外⼒时的运动规律,它揭⽰了:运动是物体的固有属性,⼒是改变物体运动状态的原因.①⽜顿第⼀定律反映了⼀切物体都有保持原来匀速直线运动状态或静⽌状态不变的性质,这种性质称为惯性,所以⽜顿第⼀定律⼜叫惯性定律.②它定性揭⽰了运动与⼒的关系:⼒是改变物体运动状态的原因,是产⽣加速度的原因.(2)⽜顿第⼀定律表述的只是⼀种理想情况,因为实际不受⼒的物体是不存在的,因⽽⽆法⽤实验直接验证,理想实验就是把可靠的事实和理论思维结合起来,深刻地揭⽰⾃然规律.理想实验⽅法:也叫假想实验或理想实验.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.也叫头脑中的实验.但是,理想实验并不是脱离实际的主观臆想,⾸先,理想实验以实践为基础,在真实的实验的基础上,抓住主要⽭盾,忽略次要⽭盾,对实际过程做出更深⼀层的抽象分析;其次,理想实验的推理过程,是以⼀定的逻辑法则作为依据.3.惯性(1)惯性是任何物体都具有的固有属性.质量是物体惯性⼤⼩的唯⼀量度,它和物体的受⼒情况及运动状态⽆关.(2)改变物体运动状态的难易程度是指:在同样的外⼒下,产⽣的加速度的⼤⼩;或者,产⽣同样的加速度所需的外⼒的⼤⼩.(3)惯性不是⼒,惯性是指物体总具有的保持匀速直线运动或静⽌状态的性质,⼒是物体间的相互作⽤,两者是两个不同的概念.⼆、⽜顿第三定律1.⽜顿第三定律的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.理解⽜顿第三定律应明确以下⼏点:(1)作⽤⼒与反作⽤⼒总是同时出现,同时消失,同时变化;(2)作⽤⼒和反作⽤⼒是⼀对同性质⼒;(3)注意⼀对作⽤⼒和反作⽤⼒与⼀对平衡⼒的区别对⼀对作⽤⼒、反作⽤⼒和平衡⼒的理解θLm叠加性⼆⼒不可抵消,不可叠加,不可求和可抵消、可叠加、可求和且合⼒为零相同点等⼤、反向、共线典题解析【例 1】.关于物体的惯性,下列说法正确的是:A 只有处于静⽌状态或匀速直线运动状态的物体才有惯性.B 惯性是保持物体运动状态的⼒,起到阻碍物体运动状态改变的作⽤.C ⼀切物体都有惯性,速度越⼤惯性就越⼤.D ⼀切物体都有惯性,质量越⼤惯性就越⼤.【例 2】.有⼈做过这样⼀个实验:如图所⽰,把鸡蛋 A 向另⼀个完全⼀样的鸡蛋 B 撞去(⽤同⼀部分),结果是每次都是鸡蛋B被撞破,则下列说法不正确的是()AA对B的作⽤⼒⼤⼩等于B对A的作⽤⼒的⼤⼩. BA对B的作⽤⼒的⼤于B对A的作⽤⼒的⼤⼩.C A 蛋碰撞瞬间,其内蛋黄和蛋⽩由于惯性,会对 A 蛋壳产⽣向前的作⽤⼒.BAD A 蛋碰撞部位除受到 B 对它的作⽤⼒外,还受到 A 蛋中蛋黄和蛋⽩对它的作⽤⼒,所以受到合⼒较⼩.【例 3】如图所⽰,⼀个劈形物 abc 各⾯均光滑,放在固定的斜⾯上,ab 边成⽔平并放上⼀光滑⼩球,把物体 abc 从静⽌开始释放,则⼩球在碰到斜⾯以前的运动轨迹是()A 沿斜⾯的直线B 竖直的直线C 弧形曲线D 抛物线【拓展】如图所⽰,AB 为⼀光滑⽔平横杆,杆上套⼀轻环,环上系⼀长为ABL 质量不计的细绳,绳的另⼀端拴⼀质量为 m 的⼩球,现将绳拉直,且与 AB平⾏,由静⽌释放⼩球,则当细绳与 AB 成θ⾓时,⼩球速度的⽔平分量和竖直分量的⼤⼩各是多少?轻环移动的距离 d 是多少?【深化思维】怎样正确理解⽜顿第⼀定律和⽜顿第⼆定律的关系?【例 4】由⽜顿第⼆定律的表达式 F=ma ,当 F=0 时,即物体所受合外⼒为 0 或不受外⼒时,物体的加速度为 0,物体就做匀速直线运动或保持静⽌,因此,能不能说⽜顿第⼀定律是⽜顿第⼆定律的⼀个特例?同步练习1. 伽利略理想实验将可靠的事实与理论思维结合起来,能更深刻地反映⾃然规律,伽利略的斜⾯实验程序如下:(1)减⼩第⼆个斜⾯的倾⾓,⼩球在这个斜⾯上仍然要达到原来的⾼度. (2)两个对接的斜⾯,让静⽌的⼩球沿⼀个斜⾯滚下,⼩球将滚上另⼀个斜⾯. (3)如果没有摩擦,⼩球将上升到释放时的⾼度.b ac(4)继续减⼩第⼆个斜⾯的倾⾓,最后使它成⽔平⾯,⼩球沿⽔平⾯做持续的匀速直线运动.请按程序先后次序排列,并指出它属于可靠的事实还是通过思维过程的推论,下列选项正确的是(数字表⽰上述程序号码)()A. 事实 2→事实 1→推论 3→推论 4B. 事实 2→推论 1→推论 3→推论 4C. 事实 2→推论 3→推论 1→推论 4D. 事实 2→推论 1→推论 4→推论 32. ⽕车在⽔平轨道上匀速⾏驶,门窗紧闭的车厢内有⼈向上跳起,发现仍落回到车上原来的位置,这是因为()A. ⼈跳起后,厢内空⽓给他⼀个向前的⼒,带着他随同⽕车⼀起向前运动.B. ⼈跳起的瞬间,车厢底板给他⼀个向前的⼒,推动他随同⽕车⼀起向前运动.C. ⼈跳起后,车继续向前运动,所以⼈下落后必定偏后⼀些,只是由于时间太短,距离太⼩,不明显⽽已.D. ⼈跳起后直到落地,在⽔平⽅向上⼈和车始终具有相同的速度. 3. 关于惯性下列说法正确的是:()A. 静⽌的⽕车启动时速度变化缓慢,是因为⽕车静⽌时惯性⼤B. 乒乓球可以迅速抽杀,是因为乒乓球惯性⼩的缘故.C.物体超重时惯性⼤,失重时惯性⼩.D.在宇宙飞船中的物体不存在惯性.4.如图所⽰,在⼀辆表⾯光滑⾜够长的⼩车上,有质量分别为m 1、m 2 的两个⼩球(m 1﹥m 2)随车⼀起匀速运动,当车突然停⽌时,若不考虑其他阻⼒,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,因为不知道⼩车的运动⽅向.5.如图所⽰,重物系于线 DC 下端,重物下端再系⼀根同样的线 BA,下列说法正确的是:A. 在线的 A 端慢慢增加拉⼒,结果 CD 线拉断.B. 在线的 A 端慢慢增加拉⼒,结果 AB 线拉断.C. 在线的 A 端突然猛⼒⼀拉,结果将 AB 线拉断.D. 在线的 A 端突然猛⼒⼀拉,结果将 CD 线拉断.6. (海南⾼考)16 世纪纪末,伽利略⽤实验和推理,推翻了已在欧洲流⾏了近两千年的亚⾥⼠多德关于⼒和运动的理论,开启了物理学发展的新纪元.在以下说法中,与亚⾥⼠多德观点相反的是A. 四匹马拉拉车⽐两匹马拉的车跑得快:这说明,物体受的⼒越⼤,速度就越⼤B. ⼀个运动的物体,如果不再受⼒了,它总会逐渐停下来,这说明,静⽌状态才是物体长时间不受⼒时的“⾃然状态”C. 两物体从同⼀⾼度⾃由下落,较重的物体下落较快D .⼀个物体维持匀速直线运动,不需要受⼒m 1m 2D CB A7.关于作⽤⼒和反作⽤⼒,下列说法正确的是()BABABABAA.物体相互作⽤时,先有作⽤⼒,后有反作⽤⼒.B.作⽤⼒和反作⽤⼒⼤⼩相等、⽅向相反、作⽤在同⼀直线上,因此这⼆⼒平衡.C.作⽤⼒与反作⽤⼒可以是不同性质的⼒,例如作⽤⼒是重⼒,其反作⽤⼒可能是弹⼒D.作⽤⼒和反作⽤⼒总是同时分别作⽤在两个相互作⽤的物体上.8.某同学坐在运动的车厢内,观察⽔杯中⽔⾯的变化情况,如下图所⽰,说明车厢()A.向前运动,速度很⼤.B.向前运动,速度很⼩.C.加速向前运动D.减速向后运动.9.如图所⽰,在车厢内的B 是⽤绳⼦拴在底部上的氢⽓球,A 是⽤绳挂在车厢顶的⾦属球,开始时它们和车厢⼀起向右作匀速直线运动,若忽然刹车使车厢作匀减速运动,则下列哪个图正确表⽰刹车期间车内的情况()A BC D10.在地球⾚道上的A 处静⽌放置⼀个⼩物体,现在设想地球对⼩物体的万有引⼒突然消失,则在数⼩时内,⼩物体相对于A 点处的地⾯来说,将()A.⽔平向东飞去.B.原地不动,物体对地⾯的压⼒消失.C.向上并渐偏向西⽅飞去.D.向上并渐偏向东⽅飞去.E.⼀直垂直向上飞去.11.有⼀种仪器中电路如右图,其中M 是质量较⼤的⼀个钨块,将仪器固定在⼀辆汽车上,汽车启动时,灯亮,原理是,刹车时灯亮,原理是.车前进⽅向⽜顿第⼆定律知识要点前后红绿M⼀.⽜顿第⼆定律的内容及表达式物体的加速度a 跟物体所受合外⼒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.其数学表达式为:F=ma⼆.理解⽜顿第⼆定律,应明确以下⼏点:1.⽜顿第⼆定律反映了加速度a 跟合外⼒F、质量m 的定量关系.注意体会研究中的控制变量法,可理解为:①对同⼀物体(m⼀定),加速度a与合外⼒F成正⽐.②对同样的合外⼒(F⼀定),不同的物体,加速度a与质量成反⽐.2.⽜顿第⼆定律的数学表达式F=ma 是⽮量式,加速度a 永远与合外⼒F 同⽅向,体会单位制的规定.3.⽜顿第⼆定律是⼒的瞬时规律,即状态规律,它说明⼒的瞬时作⽤效果是使物体产⽣加速度,加速度与⼒同时产⽣、同时变化、同时消失.三.⽜顿运动定律的适⽤范围——宏观低速的物体在惯性参照系中.1.宏观是指⽤光学⼿段能观测到物体,有别于分⼦、原⼦等微观粒⼦.2.低速是指物体的速度远远⼩于真空中的光速.3.惯性系是指⽜顿定律严格成⽴的参照系,通常情况下,地⾯和相当于地⾯静⽌或匀速运动的物体是理想的惯性系.四.超重和失重1.超重:物体有向上的加速度(或向上的加速度分量),称物体处于超重状态.处于超重的物体,其视重⼤于其实重.2.失重:物体有向下的加速度(或向下的加速度分量),称物体处于失重状态.处于失重的物体,其视重⼩于实重.3.对超、失重的理解应注意的问题:(1)不论物体处于超重还是失重状态,物体本⾝的重⼒并没有改变,⽽是因重⼒⽽产⽣的效果发⽣了改变,如对⽔平⽀持⾯的压⼒(或对竖直绳⼦的拉⼒)不等于物体本⾝的重⼒,即视重变化.(2)发⽣超重或失重现象与物体的速度⽆关,只决定于加速度的⽅向.(3)在完全失重的状态下,平常⼀切由重⼒产⽣的物理观感现象都会完全消失,如单摆停摆,天平实效,浸在液体中的物体不再受浮⼒、液体柱不再产⽣压强等.典题解析【例1】关于⼒和运动,下列说法正确的是()A.如果物体运动,它⼀定受到⼒的作⽤.B.⼒是使物体做变速运动的原因.C.⼒是使物体产⽣加速度的原因.D.⼒只能改变速度的⼤⼩.【点评】⼒是产⽣加速度的原因,合外⼒不为零时,物体必产⽣加速度,物体做变速运动;另⼀⽅⾯,如果物体做变速运动,则物体必存在加速度,这是⼒作⽤的结果.【例 2】如图所⽰,⼀个⼩球从竖直固定在地⾯上的轻弹簧的正上⽅某处⾃由下落,从⼩球与弹簧接触开始直到弹簧被压缩到最短的过程中,⼩球的速度和加速度的变化情况是()A. 加速度和速度均越来越⼩,它们的⽅向均向下.B. 加速度先变⼩后⼜增⼤,⽅向先向下后向上;速度越来越⼩,⽅向⼀直向下.C. 加速度先变⼩后⼜增⼤,⽅向先向下后向上;速度先变⼤后⼜变⼩,⽅向⼀直向下.D.加速度越来越⼩,⽅向⼀直向下;速度先变⼤后⼜变⼩,⽅向⼀直向下. 【深化】本题要注意动态分析,其中最⾼点、最低点和平衡位置是三个特殊的位置。
高一物理牛顿运动定律知识点归纳
高一物理:牛顿运动定律知识点归纳高一物理:牛顿运动定律学问点归纳1.牛顿第肯定律(1)内容:一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态,直到有外力迫使它转变这种状态为止。
(2)惯性:物体保持原来的匀速直线运动状态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。
质量是物体惯性大小的唯一量度。
(3)牛顿第肯定律说明白物体不受外力时的运动状态是匀速直线运动或静止,所以说力不是维持物体运动状态的缘由,而是使物体转变运动状态的缘由,即产生加速度的缘由。
2、牛顿其次定律(1)内容:物体运动的加速度与所受的合外力成正比,与物体的质量成反比,加速度的方向与合外力一样。
表达式为。
(2)牛顿其次定律的瞬时性与矢量性对于一个质量肯定的物体来说,它在某一时刻加速度的大小和方向,只由它在这一时刻所受到的合外力的大小和方一直打算。
当它受到的合外力发生变化时,它的加速度随即也要发生变化,这便是牛顿其次定律的瞬时性的含义。
(3)运动和力的关系牛顿运动定律指明白物体运动的加速度与物体所受外力的合力的关系,即物体运动的加速度是由合外力打算的。
但是物体毕竟做什么运动,不仅与物体的加速度有关还与物体的初始运动状态有关。
比方一个正在向东运动的物体,若受到向西方向的外力,物体即具有向西方向的加速度,则物体向东做减速运动,直至速度减为零后,物体再在向西方向的力的作用下,向西做加速运动。
由此说明,物体受到的外力打算了物体运动的加速度,而不是打算了物体运动的速度,物体的运动状况是由所受的合外力以及物体的初始运动状态共同打算的。
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、作用在同一条直线上。
(2)作用力和反作用力与一对平衡力的区分与联系关系类别作用力和反作用力一对平衡力一样大小相等相等方向相反、作用在同一条直线上相反、作用在同一条直线上不同作用点作用在两个不同的物体上作用在同一个物体上性质一样不肯定一样作用时间同时产生同时消逝一个力的变化,不影响另一个力的变化。
牛顿运动定律知识点总结
牛顿运动定律知识点总结牛顿第一定律(惯性定律)内容:任何一个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。
知识点:惯性:物体保持其静止或匀速直线运动状态的倾向。
所有物体都具有惯性,质量是物体惯性大小的唯一量度。
不受外力作用的物体:将保持静止或匀速直线运动状态。
力是改变物体运动状态的原因:力不是维持物体运动的原因,而是改变物体运动状态(包括静止开始运动,匀速运动变成变速运动等)的原因。
牛顿第二定律(动量定律)内容:物体的加速度与作用力成正比,与物体的质量成反比,且与物体质量的倒数成正比;加速度的方向与作用力的方向相同。
公式:(F = ma)其中,(F) 是作用在物体上的力,(m) 是物体的质量,(a) 是物体的加速度。
知识点:力与加速度的瞬时关系:一旦作用力发生变化,物体的加速度就会立即发生变化。
作用力与反作用力:物体受到作用力时,会对施力物体产生大小相等、方向相反的反作用力。
单位制:在国际单位制(SI)中,力的单位是牛顿(N),质量的单位是千克(kg),加速度的单位是米每平方秒(m/s²)。
牛顿第三定律(作用与反作用定律)内容:两个物体之间的作用力和反作用力,总是同时在同一条直线上,大小相等,方向相反。
知识点:作用力和反作用力总是成对出现:有作用力必有反作用力,且作用力与反作用力大小相等、方向相反、作用在同一直线上。
作用力和反作用力作用在两个不同的物体上:作用力与反作用力总是成对出现,其中一个力(称作用力)作用在某一物体上,而另一个力(称反作用力)作用在与之相互作用的另一个物体上。
力的性质相同:它们都是同一种性质的力,且不能合成,不是平衡力。
作用与反作用力和平衡力的区别:作用与反作用力是两个物体间的相互作用力,是一对力;而平衡力是一个物体受到几个力而平衡,是一对以上的力。
通过这三个定律,牛顿建立了完整的经典力学体系,对后世的物理学发展产生了深远的影响。
【牛顿运动定律】知识点总结
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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:
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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
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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.
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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.
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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
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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.
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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___.
高中物理必修一:牛顿运动定律知识点总结
高中物理必修一:牛顿运动定律知识点总结一、对牛顿运动定律的理解基础知识汇总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,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状态或静止状态的性质。
(1)惯性大小只与物体的质量有关;(2)惯性是物体的固有属性,不是力。
3.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,作用在同一条直线上。
作用力和反作用力的性质相同,作用在两个物体上。
4.作用力和反作用力与平衡力的区别:作用力和反作用力“异体、同存、同性质”,而平衡力是“同体”。
5.牛顿第二定律:a=F/m。
6.牛顿第二定律具有“四性”:矢量性、瞬时性、同体性、独立性。
对牛顿第一定律、第三定律的考查1.考查对牛顿第一定律和惯性的理解(1)惯性是物体保持原有运动状态不变的一种性质。
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)牛顿第一定律是惯性定律,它指出一切物体都有惯性,惯性只与质量有关。
2.考查对力与运动的关系的理解(1)力是改变物体运动状态的原因(运动状态指物体的速度),不是维持物体运动的原因。
(2)产生加速度的原因是力。
3.考查牛顿第三定律区别作用力和反作用力与平衡力:一对平衡力作用在同一物体上,一对作用力和反作用力作用在两个物体上。
1.合成法求合外力物体只受两个力的作用而产生加速度,利用矢量合成法则;两个力方向相同或相反时,加速度与物体运动方向在同一直线上,合成法更简单。
2.正交分解法与牛顿第二定律的结合应用物体受到两个以上的力的作用而产生加速度时,常用正交分解法解题。
(1)分解力求物体受力问题把力正交分解在沿加速度方向和垂直于加速度方向上,在沿加速度的方向列方程Fx=ma,在垂直于加速度方向列方程Fy=0求解。
(2)分解加速度求解受力问题分析物体受力,建立直角坐标系,将加速度a分解为ax和ay,根据牛顿第二定律得Fx=max,Fy=may求解。
必修一《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。
牛顿运动定律知识点总结
牛顿运动定律知识点总结牛顿运动定律是力学中最基本的理论之一,通过描述物体的运动状态和运动过程,帮助我们理解运动的规律和特性。
本文将对牛顿运动定律的三个基本定律进行总结和解析。
一、第一定律 - 物体的惯性定律牛顿第一定律,也称为物体的惯性定律,它表述如下:“物体在不受外力作用时,将保持匀速直线运动或保持静止状态”。
这一定律强调了物体的惯性特点,即物体会保持其原有的运动状态,除非受到外力的干预。
根据第一定律,我们可以解释一些日常的现象。
例如,当我们乘坐公交车突然刹车时,我们会感觉到身体向前倾斜。
这是因为公交车突然减速,而我们本身具有惯性,继续以原有的速度向前运动,导致身体倾斜。
二、第二定律 - 物体加速度与作用力的关系牛顿第二定律描述了物体的加速度和作用力之间的关系,它表述如下:“物体的加速度与作用在物体上的力成正比,与物体的质量成反比”。
数学上可以用下式表示:F = ma,其中F表示作用力,m表示物体的质量,a表示物体的加速度。
通过第二定律,我们可以理解为什么两个物体在受到同样大小的力作用下,质量较小的物体会获得更大的加速度。
例如,用相同的力推动一个小球和一个大球,小球由于质量较小,会获得较大的加速度,而大球由于质量较大,获得较小的加速度。
三、第三定律 - 作用力和反作用力牛顿第三定律是指作用力和反作用力之间的关系,它表述如下:“任何作用在物体上的力都会产生一个大小相等、方向相反的反作用力”。
这一定律强调了物体间力的相互作用和相互影响。
第三定律可以解释很多力和运动的现象。
例如,当我们站在冰面上用力滑行时,我们会感受到一个向后的推力,这是因为我们的脚对冰面施加了向后的作用力,而冰面同时对我们的脚产生了一个大小相等、方向相反的反作用力,推动我们向前滑行。
结论牛顿运动定律为我们解释了物体运动的基本规律,涵盖了物体的运动状态、加速度与作用力的关系以及作用力和反作用力的互相影响。
通过理解和运用这些定律,我们能够更好地理解和分析运动现象,为实际问题提供科学的解释和解决方案。
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2 (4)作用力与反作用力一定是同种性质的力。(平衡力的性质呢?) 作用力与反作用力的二力平衡的区别 内容 作用力和反作用力 二力平衡 受力物体 作用在两个相互作用的物体上 作用在同一物体上 依赖关系 同时产生,同时消失相互依存,不可单独存在 无依赖关系,撤除一个、另一个可依然存在,只是不再平衡 叠加性 两力作用效果不可抵消,不可叠加,不可求合力 两力运动效果可相互抵消,可叠加,可求合力,合力为零;形变效果不能抵消 力的性质 一定是同性质的力 可以是同性质的力也可以不是同性质的力 三、牛顿第二定律 1、内容:物体的加速度与物体所受合外力成正比,跟物体质量成反比,加速度方向跟合外力的方向相同。 2、数学表达式:F合=ma 3、牛顿第二定律的理解 (1)瞬时性: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,注意力的瞬时效果是加速度而不是速度; (2)、矢量性: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,Fz=maz; (3)、同体性:F =m a是对同一物体而言的 (4)独立性:每个力的作用是独立的,物体的加速度是各力独立作用共同的结果 (5)、牛顿第二定律F=ma定义了力的基本单位——牛顿(定义使质量为1kg的物体产生1m/s2的加速度的作用力为1N,即1N=1kg.m/s2. 4、应用牛顿第二定律的解题方法 (1)合成法 若物体只受两个力作用产生加速度时,根据平行四边形定则求合力.运用三角形的有关知识,列出分力、合力及加速度之间的关系求解. 例:如图所示,小车上固定着光滑的斜面,斜面的倾角为,小车以恒定的加速度向左运动,有一物体放于斜面上,相对斜面静止,此时这个物体相对地面的加速度是 。 解:1、分析受力 2、加速度的方向 3、合力的方向,合力的大小 4、列方程 a=gtanθ
3 (2)正交分解法 步骤:1、明确加速度方向 2、分析受力 3、建坐标系 4、建立方程 常把力正交分解在加速度方向和垂直加速度方向上,有 有时也把加速度分解在相互垂直的两个方向上,有 mg F合 Fx=ma(沿加速度方向) Fy=0(垂直于加速度方向) Fx=max Fy=may
1 第三章 牛顿运动定律 专题一:牛顿定律内容 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、理解要点: (1)第一定律是牛顿以伽俐略的理想斜面实验为基础,通过分析、概括、推理得出的,不可能用实验直接来验证。 (2)对任何物体都适用,不论固体、液体、气体。 (3)它定性地揭示了运动与力的关系:力是改变物体运动状态的原因, ,是使物体产生加速度的原因。力不是维持物体运动状态的原因. (4)牛顿第一定律是牛顿第二定律的基础,不能认为它是牛顿第二定律合外力为零时的特例,第一定律定性地给出了力与运动的关系,第二定律定量地给出力与运动的关系。 (5)运动的物体不受力时做匀速直线运动(保持它的运动状态) (6)静止的物体不受力时保持静止状态(保持它的静止状态) (7)说明:①、“一切”说明该定律对于所有物体都是普遍适用的,不是特殊现象。 ②、“没有受到外力作用”是定律成立的条件,实际中不受外力是指受合力为0。 ③、“总”指的是总是这样,没有例外。 ④、“或”指两种状态必居其一,不能同时存在,也就是说如果物体如果不受外力作用,原来静止的物体仍保持静止,而原来处于运动状态的物体会保持原来速度的大小和方向做匀速直线运动。 二、惯性: 1、定义:物体保持原来的匀速直线运动状态或静止状态的性质叫做惯性。 2、惯性的理解: (1)一切物体任何时候都具有惯性.(静止的物体具有惯性,运动的物体也具有惯性) 牛顿第一定律表明,一切物体都具有保持静止状态或匀速直线状态的性质,因此牛顿第一定律也叫惯性定律。 (2)惯性是物体的固有属性,与物体的受力情况及运动状态无关。 (3)质量是物体惯性大小的唯一量度。.质量越大,惯性越大。质量越大的物体其运动状态越难改变。惯性的大小与物体的形状、运动状态、位置及受力情况毫无关系。 (4)惯性是一种属性,它不是力。惯性只有大小,没有方向。 3、 防止惯性的现象:汽车安ห้องสมุดไป่ตู้安全气襄, 汽车安装安全带 利用惯性的现象:跳远助跑可提高成绩, 拍打衣服可除尘 4、 解释现象: 例:汽车突然刹车时,乘客为何向汽车行驶的方向倾倒? 答:汽车刹车前,乘客与汽车一起处于运动状态,当刹车时,乘客的脚由于受摩擦力作用,随汽车突然停止,而乘客的上身由于惯性要保持原来的运动状态,继续向汽车行驶的方向运动,所以……. 二、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、作用在同一直线上。 2. 理解作用力与反作用力的关系时,要注意以下几点: (1)作用力与反作用力同时产生,同时消失,同时变化,无先后之分。 (2)作用力与反作用力总是大小相等,方向相反,作用在同一直线上(与物体的大小,形状,运动状态均无关系。) (3)作用力和反作用力是不可叠加的,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,两个力的作用效果不能相互抵消,这应注意同二力平衡加以区别。
4 例yxamgNf2、分析受力3、建坐标系4、建立方程解:1、加速度方向 专题二 牛顿第二定律的平衡问题 一:共点力作用下物体的平衡 (一). 平衡状态 指的是静止或匀速直线运动状态。运动学特点:a0。 (二). 平衡条件 1、平衡条件: 共点力作用下物体的平衡条件是所受合外力为零,动力学特点F0。 即F合=0 其正交分解式为Fx合=0 ;Fy合=0 2、平衡条件的理解:某力与余下其它力的合力平衡(即等值、反向)。 (1)二力平衡:这两个力大小相等,方向相反,作用在同一直线上,并作用于同一物体 (2)三力平衡:三个力的作用线(或者反向延长线)必交于一个点,且三个力共面.称为汇交共面性。其力大小符合组成三解形规律 三个力平移后构成一个首尾相接、封闭的矢量形;任意两个力的合力与第三个力等大、反向(即是相互平衡) 三力汇交原理:当物体受到三个非平行的共点力作用而平衡时,这三个力必交于一点; (3)几个共点力作用于物体而平衡,其中任意几个力的合力与剩余几个力(一个力)的合力一定等值反向 说明: ①物体受到N个共点力作用而处于平衡状态时,取出其中的一个力,则这个力必与剩下的(N-1)个力的合力等大反向。 ②若采用正交分解法求平衡问题,则其平衡条件为:FX合=0,FY合=0; (三)、解决共点力作用下物体的平衡问题思路 (1)确定研究对象:若是相连接的几个物体处于平衡状态,要注意“整体法”和“隔离法”的综合运用; (2)对研究对象受力分析,画好受力图; (3)选择相应的方法求相应的力 ( 四). 求解共点力作用下物体的平衡问题常用的方法 1、三力以上平衡问题:一般从平衡的观点用正交分解法。 将各个力分别分解到X轴上和y轴上,运用两坐标轴上的合力等于零的条件,多用于三个以上共点力作用下的物体的平衡.值得注意的是,对x、y方向选择时,尽可能使落在x、y轴上的力多;被分解的力尽可能是已知力,不宜分解待求力
6 画出平行四边形或者矢量三角形进行动态分析,确定最大值或最小值。. 二、 两种基本类型的计算题 加速度是构建力和运动的桥梁 解题时我们要明确已知量、未知量,确定解题思路. 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; 题型一、已知物体的受力情况,求解物体的运动情况. . 由物体的受力情况求解物体的运动情况的一般方法和步骤 (1)确定研究对象,对研究对象进行受力分析,并画出物体的受力图 (2)根据力的合成与分解或正交分解的方法,求出物体所受的合外力(包括大小和方向)(建立正确的坐标系一般x轴或y轴沿a方向) (3)根据牛顿第二定律列方程,求出物体的加速度 (4)结合给定的物体运动的初始条件,选择运动学公式,求出所需的运动参量,并分析讨论结果是否正确合理 例题(一维坐标) 例题(二维坐标----物体在平面上,外力斜的) 例题(二维坐标----物体在斜面上) 题型二、已知物体的运动情况,求受力情况 1、理解题意,确立研究对象,分析物体受力情况和运动情况. 2、建立正确的坐标系.(一般x轴或y轴沿a方向) 3、由运动学公式求有关运动的物理量a. 4、根据已求出的运动的物理量a,由牛顿第二定律F合=ma求出物体的受力情况. 例题:(一维坐标) 例题(二维----物体在平面上,外力斜的) 例题(二维---物体在斜面上) 题型三:多个过程的问题 例题(平面+平面) 例题(平面+斜面)
5 2、三个力的平衡可用 (1)正交分解、 (2)合成法、 物体受三个力作用而平衡时,其中任意两个力的合力必跟第三个力等大反向,可利用力的平行四边形定则,根据正弦定理、余弦定理或相似三角形等数学知识求解. (3)分解法, (4)三角形法则:物体受同一平面内三个互不平行的力作用平衡时,这三个力的矢量箭头首尾相接,构成一个矢量三角形;反之,若三个力矢量箭头首尾相接恰好构成三角形,则这三个力的合力必为零.利用三角形法,根据正弦定理、余弦定理或相似三角形等数学知识可求得未知力. (5)相似三角形法:通过力三角形与几何三角形相似求未知力。(一般对对斜三角形)。 (6)力三角形图解法(一般用于动态平衡) 说明:力的三角形法与正交分解法是解决共点力平衡问题的最常见的两种解法.前者适于三力平衡问题,简捷、直观.后者适于多力平衡问题,是基本的解法,但有时有冗长的演算过程,因此要灵活地选择解题方法 (五)、动态平衡问题:画矢量三角形解决动态平衡问题 1、两种平衡状态: ①静态平衡v=0;a=0 瞬时速度为0时,不一定处于平衡状态. 如:竖直上抛最高点.只有能保持静止状态而加速度也为零才能认为平衡状态. ②. 动态平衡v≠0;a=0 在有关物体平衡问题中,存在着大量的动态平衡问题,所谓动态平衡问题是指通过控制某些物理量,使物体的状态发生缓慢的变化,而在这个过程中物体又始终处于一系列的平衡状态. 即:物体受的几个共点力是变化的,但物体总保持平衡即满足合力为零的条件。物理学中的“缓慢移动”一般可理解为动态平衡。 2、动态平衡的分析方法 解动态问题的关键是抓住不变量,依据不变的量来确定其他量的变化规律,常用的分析方法有解析法和图解法 (1)解析法的基本程序是:对研究对象的任一状态进行受力分析,建立平衡方程,求出应变物理量与自变物理量的一般函数关系式,然后根据自变量的变化情况及变化区间确定应变物理量的变化情况 (2) 图解法的基本程序是:当物体所受的力变化时,通过对几个特殊状态画出力图(在同一图上)对比分析,使动态问题静态化,抽象问题形象化,问题将变得易于分析处理。解决这类平衡问题的方法是画出一系列为的矢量三角形,从三角形的边长变化就可定性确定力的变化。 对研究对象在状态变化过程中的若干状态进行受力分析,依据某一参量的变化(一般为某一角度),在同一图中作出物体在若干状态下的平衡力图(力的平行四边形或力的三角形),再由动态的力的平行四边形或三角形的边的长度变及角度变化确某些力的大小及方向的变化情况 (六)、平衡的临界问题 由某种物理现象变化为另一种物理现象或由某种物理状态变化为另一种物理状态时,发生转折的状态叫临界状态,临界状态可以理解为“恰好出现”或“恰好不出现”某种现象的状态。在问题的描述中常用“刚好”、“刚能”、“恰好”等语言叙述。往往利用“恰好出现”或“恰好不出现”的条件。 解决这类问题的基本方法是假设推理法,即先假设某种情况成立,然后再根据平衡条件及有关知识进行论证 (七)、平衡的极值问题 1、极值:是指研究平衡问题中某物理量变化情况时出现的最大值或最小值。中学物理的极值问题可分为简单极值问题和条件,区分的依据就是是否受附加条件限制。若受附加条件阴制,则为条件极值。 2、平衡物体的极值:一般指在力的变化过程中的最大值和最小值问题。 解决这类问题的方法常用解析法,即根据物体的平衡条件列出方程,在解方程时,采用数学知识求极值或者根据物理临界条件求极值。另外,图解法也是常用的一种方法,即根据物体的平衡条件作出力的矢量图,