高一物理牛頓運動定律

　　導(dǎo)讀：牛頓定律是什么?牛頓定律的考點有什么，小編為你總結(jié)了全面的知識點。

　　考點一：對牛頓運動定律的理解

　　1.對牛頓第一定律的理解

　　(1)揭示了物體不受外力作用時的運動規(guī)律

　　(2)牛頓第一定律是慣性定律，它指出一切物體都有慣性，慣性只與質(zhì)量有關(guān)

　　(3)肯定了力和運動的關(guān)系：力是改變物體運動狀態(tài)的原因，不是維持物體運動的原因

　　(4)牛頓第一定律是用理想化的實驗總結(jié)出來的一條獨立的規(guī)律，并非牛頓第二定律的特例

　　(5)當(dāng)物體所受合力為零時，從運動效果上說，相當(dāng)于物體不受力，此時可以應(yīng)用牛頓第一定律

　　2.對牛頓第二定律的理解

　　(1)揭示了a與F、m的定量關(guān)系，特別是a與F的幾種特殊的對應(yīng)關(guān)系：同時性、同向性、同體性、相對性、獨立性

　　(2)牛頓第二定律進(jìn)一步揭示了力與運動的關(guān)系，一個物體的運動情況決定于物體的受力情況和初始狀態(tài)

　　(3)加速度是聯(lián)系受力情況和運動情況的橋梁，無論是由受力情況確定運動情況，還是由運動情況確定受力情況，都需求出加速度

　　3.對牛頓第三定律的理解

　　(1)力總是成對出現(xiàn)于同一對物體之間，物體間的這對力一個是作用力，另一個是反作用力

　　(2)指出了物體間的相互作用的特點：“四同”指大小相等，性質(zhì)相等，作用在同一直線上，同時出現(xiàn)、消失、存在;“三不同”指方向不同，施力物體和受力物體不同，效果不同

　　考點二：應(yīng)用牛頓運動定律時常用的方法、技巧

　　1.理想實驗法

　　2.控制變量法

　　3.整體與隔離法

　　4.圖解法

　　5.正交分解法

　　6.關(guān)于臨界問題

　　處理的基本方法是：

　　根據(jù)條件變化或過程的發(fā)展，分析引起的受力情況的變化和狀態(tài)的變化，找到臨界點或臨界條件(更多類型見錯題本)

　　考點三：應(yīng)用牛頓運動定律解決的幾個典型問題

　　1.力、加速度、速度的關(guān)系

　　(1)物體所受合力的方向決定了其加速度的方向，合力與加速度的關(guān)系，合力只要不為零，無論速度是多大，加速度都不為零

　　(2)合力與速度無必然聯(lián)系，只有速度變化才與合力有必然聯(lián)系

　　(3)速度大小如何變化，取決于速度方向與所受合力方向之間的關(guān)系，當(dāng)二者夾角為銳角或方向相同時，速度增加，否則速度減小

　　2.關(guān)于輕繩、輕桿、輕彈簧的問題

　　(1)輕繩

　�、倮�力的方向一定沿繩指向繩收縮的方向

　�、谕�一根繩上各處的拉力大小都相等

　　③認(rèn)為受力形變極微，看做不可伸長

　　④彈力可做瞬時變化

　　(2)輕桿

　�、僮饔昧Ψ较虿灰欢ㄑ貤U的方向

　�、诟魈幾饔昧Φ拇笮∠嗟�

　�、圯p桿不能伸長或壓縮

　　④輕桿受到的彈力方式有：拉力、壓力

　　⑤彈力變化所需時間極短，可忽略不計

　　(3)輕彈簧

　�、俑魈幍膹椓Υ笮∠嗟�，方向與彈簧形變的方向相反

　　②彈力的大小遵循的關(guān)系

　�、蹚椈傻膹椓Σ荒馨l(fā)生突變

　　3.關(guān)于超重和失重的問題

　　(1)物體超重或失重是物體對支持面的壓力或?qū)�懸掛物體的拉力大于或小于物體的實際重力

　　(2)物體超重或失重與速度方向和大小無關(guān)。

　　根據(jù)加速度的方向判斷超重或失重：加速度方向向上，則超重;加速度方向向下，則失重

　　(3)物體出于完全失重狀態(tài)時，物體與重力有關(guān)的現(xiàn)象全部消失：

　�、倥c重力有關(guān)的一些儀器如天平、臺秤等不能使用

　　②豎直上拋的物體再也回不到地面

　�、郾�口向下時，杯中的水也不流出

　　牛 頓 運 動 定 律

　　一、夯實基礎(chǔ)知識

　　1、牛頓第一定律：一切物體總保持勻速直線運動狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)，除非作用在它上面的力迫使它改變這種狀態(tài)為止。

　　理解要點： (1)運動是物體的一種屬性，物體的運動不需要力來維持; (2)它定性地揭示了運動與力的關(guān)系，即力是改變物體運動狀態(tài)的原因，力是使物體產(chǎn)生加速度的原因。

　　(3)定律說明了任何物體都有一個極其重要的屬性——慣性;一切物體都有保持原有運動狀態(tài)的性質(zhì)，這就是慣性。

　　慣性反映了 物體運動狀態(tài)改變的難易程度(慣性大的物體運動狀態(tài)不容易改變) 。

　　質(zhì)量是物體慣性大小的唯一量度。

　　2、牛頓第二定律：物體的加速度跟作用力成正比，跟物體的質(zhì)量成反比。

　　公式 F=ma. 理解要點：

　　(1)牛頓第二定律定量揭示了力與運動的關(guān)系，即知道了力，可根據(jù)牛頓第二定律研究其效果，分析出物體的運動規(guī)律;反過來， 知道了運動，可根據(jù)牛頓第二定律研究其受力情況

　　(2)牛頓第二定律揭示的是力的瞬時效果，即作用在物體上的力與它的效果是瞬時對應(yīng)關(guān)系，力變加速度就變，力撤除加速度就 為零，注意力的瞬時效果是加速度而不是速度;

　　(3)牛頓第二定律是矢量關(guān)系，加速度的方向總是和合外力的方向相同的。

　　(4)牛頓第二定律 F=ma 定義了力的基本單位——牛頓(使質(zhì)量為 1kg 的物體產(chǎn)生 1m/s2 的加速度的作用力為 1N,即 1N=1kg.m/s2.)

　　(5)應(yīng)用牛頓第二定律解題的步驟： ①明確研究對象 ②受力分析 ③運動分析④當(dāng)研究對象在研究過程的不同階段受力情況有變化時，那就必須分階段進(jìn)行受力 分析，分階段列方程求解。

　　(6)運用牛頓運動定律解決的動力學(xué)問題解題思路圖解如下： 牛頓第二定律 加速度 a 第一類問題 運動學(xué)公式 可見，不論求解那一類問題，求解加速度是解題的 橋梁和紐帶，是順利求解的關(guān)鍵。

　　受力情況 運動情況 另一類問題 3、 牛頓第三定律： 兩個物體之間的作用力與反作用力總是大小相 等，方向相反，作用在同一直線上。

　　加速度 a 理解要點： 牛頓第二定律 運動學(xué)公式 (1)作用力和反作用力相互依賴性，它們是相互依存，互以對方作 為自已存在的前提;

　　(2)作用力和反作用力的同時性，它們是同時產(chǎn)生、同時消失，同時變化，不是先有作用力后有反作用力; (3)作用力和反作用力是同一性質(zhì)的力;

　　(4)作用力和反作用力是不可疊加的，作用力和反作用力分別作用在兩個不同的物體上，各產(chǎn)生其效果，不可求它們的合力，兩 個力的作用效果不能相互抵消，這應(yīng)注意同二力平衡加以區(qū)別。

　　(5)區(qū)分一對作用力反作用力和一對平衡力：一對作用力反作用力和一對平衡力的共同點有：大小相等、方向相反、作用在同一 條直線上。

　　不同點有：作用力反作用力作用在兩個不同物體上，而平衡力作用在同一個物體上;作用力反作用力一定是同種性質(zhì)的 力，而平衡力可能是不同性質(zhì)的力; 作用力反作用力一定是同時產(chǎn)生同時消失的， 而平衡力中的一個消失后， 另一個可能仍然存在。

　　4. 超重和失重： (1)超重：物體具有豎直向上的加速度稱物體處于超重。

　　處于超重狀態(tài)的物體對支持面的壓力 F(或?qū)�懸掛物的拉�?大于物體 的重力，即 F=mg+ma.; (2)失重：物體具有豎直向下的加速度稱物體處于失重。

　　處于失重狀態(tài)的物體對支持面的壓力 FN(或?qū)�懸掛物的拉�?小于物體 的重力 mg，即 FN=mg-ma，當(dāng) a=g 時，F(xiàn)N=0,即物體處于完全失重。

　　6、牛頓定律的適用范圍： y (1)只適用于研究慣性系中運動與力的關(guān)系，不能用于非慣性系; FN x (2)只適用于解決宏觀物體的低速運動問題，不能用來處理高速運動問題; Ff x (3)只適用于宏觀物體，一般不適用微觀粒子。

　　a ay 二、解析典型問題 mgx 問題 1：必須弄清牛頓第二定律的矢量性。

　　ax 300 例 1、如圖 1 所示，電梯與水平面夾角為 300,當(dāng)電梯加速向上運動時，人對梯面壓力是其重力 的 6/5，則人與梯面間的摩擦力是其重力的多少倍? 圖1 . 問題 2：必須弄清牛頓第二定律的瞬時性。

　　加速度與力是同一時刻的對應(yīng)量，即同時產(chǎn)生、同時變化、同時消失。

　　例 2、如圖 2 所示，一質(zhì)量為 m 的物體系于長度為 L2 一根細(xì)線上，L1 的一端懸掛在天花 板上，與豎直方向夾角為θ ，L2 水平拉直，物體處于平衡狀態(tài)。

　　現(xiàn)將 L2 線剪斷，求剪斷瞬時物體 的加速度。

　　L1 L2 圖2 θ 1 問題 3：必須弄清牛頓第二定律的獨立性。

　　例 3、 (多選)力 F1 單獨作用于某物體時產(chǎn)生的加速度大小為 3m/s2;力 F2 單獨作用于該物體時產(chǎn)生的加速度大小為 4m/s2，

　　則兩 力同時作用于該物體時產(chǎn)生的加速度大小可能是( A.1m/s . 2 ) 2 B.4m/s . 2 C.5m/s . 2 D.8 m/s 問題 4：必須弄清牛頓第二定律的同體性。

　　加速度和合外力(還有質(zhì)量)是同屬一個物體的， 所以解題時一定要把研究對象確定好， 把研究對象全過程的受力情況都搞清楚。

　　例 4、一人在井下站在吊臺上，用如圖 3 所示的定滑輪裝置拉繩把吊臺和自己提升上來。

　　圖中跨過滑輪的 兩段繩都認(rèn)為是豎直的且不計摩擦。

　　吊臺的質(zhì)量 m=15kg, 人的質(zhì)量為 M=55kg, 起動時吊臺向上的加速度是 a=0.2m/s2,求這時人對吊臺的壓力。

　　(g=9.8m/s2) 問題 5：必須會分析臨界問題。

　　例 5、如圖 4 所示，細(xì)線的一端固定于傾角為 450 的光滑楔形滑塊 A 的頂端 P 處，細(xì)線的另一端 拴一質(zhì)量為 m 的小球。

　　當(dāng)滑塊至少以加速度 a= 向左運動時，小球?qū)�滑塊的壓力等于零， 當(dāng)滑塊以 a=2g 的加速度向左運動時，線中拉力 T= 。

　　圖3 P a A 圖4 450 問題 6：必須會用整體法和隔離法解題。

　　兩個或兩個以上物體相互連接參與運動的系統(tǒng)稱為連接體.以平衡態(tài)或非平衡態(tài)下連接體問題擬題屢次呈現(xiàn)于高考卷面中，是 考生備考臨考的難點之一.

　　例 6.質(zhì)量為 2m 的物塊 A 與水平地面的摩擦可忽略不計，質(zhì)量為 m 的物塊 B 與地面的動摩擦因數(shù)為μ ，在已知水 平力 F 的作用下，A、B 做加速運動，A 對 B 的作用力為多少? 問題 7：必須會分析與斜面體有關(guān)的問題。

　　例 7、如圖所示，質(zhì)量為 M 的木板放在傾角為θ 的光滑斜面上，質(zhì)量為 m 的人 在木板上跑，假如腳與板接觸處不打滑。

　　(1)要保持木板相對斜面靜止，人應(yīng) 以多大的加速度朝什么方向跑動?(2)要保持人相對于斜面的位置不變，人 在原地跑而使木板以多大的加速度朝什么方向運動? θ 問題 8：必須會分析傳送帶有關(guān)的問題。

　　例 8、如圖所示，水平傳送帶 A、B 兩端相距 s=3.5m，物體與傳送帶間的動摩擦因數(shù)μ =0.1，物體滑上傳送帶 A 端的瞬時速度 vA=4m/s，到達(dá) B 端的瞬時速度設(shè)為 vB。

　　下列說法中正確的是( A.若傳送帶不動，vB=3m/s B.若傳送帶逆時針勻速轉(zhuǎn)動，vB 一定等于 3m/s C.若傳送帶順時針勻速轉(zhuǎn)動，vB 一定等于 3m/s D.若傳送帶順時針勻速轉(zhuǎn)動，vB 有可能等于 3m/ ) 2

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