牛顿运动定律和万有引力定律

牛顿运动定律和万有引力定律
牛顿运动定律和万有引力定律

唐伟豪 同学个性化教学设计

年 级: 高一 教 师: 宋文君 科 目:物理 班 主 任: 席老师 日 期: 8.19 时 段: 14-16 课题

牛顿运动定律和万有引力定律

教学目标 本章讲述牛顿运动定律,进一步研究了物体运动状态变化的原因,揭示出运动和力之间的本质关系及万有引力定律及其应用。

重难点透视

宇宙速度、人造地球卫星,万有引力定律的应用。B 考点

质点间的万有引力表达式:F 万=G

2R

Mm

知识点剖析

序号 知识点

预估时间 掌握情况

1 牛顿第二定律 30

2 圆周运动

30 3 质点间的万有引力表达式:F 万=G

2

R Mm

30 4 圆周运动中的向心力:F 向=ma 向=m R

v 2=mR ω2

30

5

教学内容

一、考试要求

1.牛顿第一定律、惯性 B

2.牛顿第二定律、质量 B

3.牛顿第三定律 B

4.牛顿定律的应用 B

5.超重和失重 A

6.圆周运动 B

说明:1.处理物体在粗糙面上的问题,只限于静止或已知运动方向的情况。 2.不要求用牛顿定律列方程处理两个或两个以上物体的运动问题。 3.有关向心力的计算,只限于向心力是由一条直线的力合成的情况。

4.不要求推导a=v 2

/R

二、知识结构

其中牛顿第一定律说明物体的运动并不需要外力来维持,确定了力的含义即力是改变物体运动状态的原因,并给出了惯性的概念,牛顿第三定律说明物体间力的作用是相互的,即力总是成对出现的并且同时增减,同时消失。而牛顿第二定律反映了力与物体运动状态改变的具体关系。圆周运动和天体运动的动力学特征可以用牛顿定律的关系式来反映,这里的加速度为向心加速度。

三、知识点、能力点提示

1.牛顿第一定律,提出了惯性的概念,力的定义。

2.牛顿第二定律,包含了力和质量的量度定义。 (1)表达式:a ∝∑F /m

(2)分量式:∑F x =ma x ,∑F y =ma y

(3)牛顿第二定律的瞬时性、矢量性

(4)力的独力作用原理:F 1=ma 1,F 2=ma 2,… 3.牛顿第三定律,阐明物体间相互作用的关系。

4.失重和超重.视重大于重力G=mg 叫超重;小于重力叫失重。

5.圆周运动中的向心力:F 向=ma 向=m R

v 2=mR ω2

6.万有引力定律及其应用

(1)质点间的万有引力表达式:F 万=G

2R

Mm

(2)人造卫星计算公式:R v m R

GMm 22

==mr ω2

=mR 2)2(T π 第一宇宙速度v=Rg ,R 为地球半径。

课堂 总结

讲解较细,理解的较好,但课下需多做题熟悉公式

课后作业 教材解析习题,熟悉课本

课堂反馈: ○ 非常满意 ○ 满意 ○ 一般 ○ 差 学生签字:

校长签字: ___________ 日期

高考物理牛顿运动定律的应用练习题及答案

高考物理牛顿运动定律的应用练习题及答案 一、高中物理精讲专题测试牛顿运动定律的应用 1.如图所示,倾角α=30°的足够长传送带上有一长L=1.0m ,质量M=0.5kg 的薄木板,木板的最右端叠放质量为m=0.3kg 的小木块.对木板施加一沿传送带向上的恒力F ,同时让传送带逆时针转动,运行速度v=1.0m/s 。已知木板与物块间动摩擦因数μ1=3 ,木板与传送带间的动摩擦因数μ2= 3 4 ,取g=10m/s 2,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。 (1)若在恒力F 作用下,薄木板保持静止不动,通过计算判定小木块所处的状态; (2)若小木块和薄木板相对静止,一起沿传送带向上滑动,求所施恒力的最大值F m ; (3)若F=10N ,木板与物块经过多长时间分离?分离前的这段时间内,木板、木块、传送带组成系统产生的热量Q 。 【答案】(1)木块处于静止状态;(2)9.0N (3)1s 12J 【解析】 【详解】 (1)对小木块受力分析如图甲: 木块重力沿斜面的分力:1 sin 2 mg mg α= 斜面对木块的最大静摩擦力:13 cos 4 m f mg mg μα== 由于:sin m f mg α> 所以,小木块处于静止状态; (2)设小木块恰好不相对木板滑动的加速度为a ,小木块受力如图乙所示,则 1cos sin mg mg ma μαα-=

木板受力如图丙所示,则:()21sin cos cos m F Mg M m g mg Ma αμαμα--+-= 解得:()9 9.0N 8 m F M m g = += (3)因为F=10N>9N ,所以两者发生相对滑动 对小木块有:2 1cos sin 2.5m/s a g g μαα=-= 对长木棒受力如图丙所示 ()21sin cos cos F Mg M m g mg Ma αμαμα--+-'= 解得24.5m/s a =' 由几何关系有:221122 L a t at =-' 解得1t s = 全过程中产生的热量有两处,则 ()2121231cos cos 2Q Q Q mgL M m g vt a t μαμα?? =+=+++ ??? 解得:12J Q =。 2.如图所示,有1、2、3三个质量均为m =1kg 的物体,物体2与物体3通过不可伸长轻绳连接,跨过光滑的定滑轮,设长板2到定滑轮足够远,物体3离地面高H =5.75m , 物体1与长板2之间的动摩擦因数μ=O .2.长板2在光滑的桌面上从静止开始释放,同时物体1(视为质点)在长板2的左端以v =4m/s 的初速度开始运动,运动过程中恰好没有从长板2的右端掉下.(取g =10m/s2)求: (1)长板2开始运动时的加速度大小;

牛顿运动定律知识点总结归纳

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: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 A t 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”。); WKJV (3)定律说明了任何物体都有一个极其重要的属性一一惯性;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 - rr—.r” - r—―― —- - j- ■ ■ ■ —. ■ ■1—r?_— 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。 f ~1 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。 (4)牛顿第二定律F=ma定义了力的基本单位一一牛顿(使质量为1kg的物体产生1m/s2的加速度的作用力为 2 1N,即1N=1kg.m/s . (5 )应用牛顿第二定律解题的步骤: ①明确研究对象。 ②对研究对象进行受力分析。同时还应该分析研究对象的运动情况(包括速度、加速度),并把速度、加速度的

高考物理牛顿运动定律的应用专题训练答案及解析

高考物理牛顿运动定律的应用专题训练答案及解析 一、高中物理精讲专题测试牛顿运动定律的应用 1.一长木板置于粗糙水平地面上,木板左端放置一小物块,在木板右方有一墙壁,木板右端与墙壁的距离为4.5m ,如图(a )所示.0t =时刻开始,小物块与木板一起以共同速度向右运动,直至1t s =时木板与墙壁碰撞(碰撞时间极短).碰撞前后木板速度大小不变,方向相反;运动过程中小物块始终未离开木板.已知碰撞后1s 时间内小物块的v t -图线如图(b )所示.木板的质量是小物块质量的15倍,重力加速度大小g 取10m/s 2.求 (1)木板与地面间的动摩擦因数1μ及小物块与木板间的动摩擦因数2μ; (2)木板的最小长度; (3)木板右端离墙壁的最终距离. 【答案】(1)10.1μ=20.4μ=(2)6m (3)6.5m 【解析】 (1)根据图像可以判定碰撞前木块与木板共同速度为v 4m/s = 碰撞后木板速度水平向左,大小也是v 4m/s = 木块受到滑动摩擦力而向右做匀减速,根据牛顿第二定律有24/0/1m s m s g s μ-= 解得20.4μ= 木板与墙壁碰撞前,匀减速运动时间1t s =,位移 4.5x m =,末速度v 4m/s = 其逆运动则为匀加速直线运动可得212 x vt at =+ 带入可得21/a m s = 木块和木板整体受力分析,滑动摩擦力提供合外力,即1g a μ= 可得10.1μ= (2)碰撞后,木板向左匀减速,依据牛顿第二定律有121()M m g mg Ma μμ++= 可得214 /3 a m s = 对滑块,则有加速度2 24/a m s = 滑块速度先减小到0,此时碰后时间为11t s = 此时,木板向左的位移为2111111023x vt a t m =- =末速度18 /3 v m s =

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 ; 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,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)牛顿第一定律说明了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原因,而是使物体改变运动状态的原因,即产生加速度的原因。 2、牛顿第二定律 (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相同。表达式为。 (2)牛顿第二定律的瞬时性与矢量性 对于一个质量一定的物体来说,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向来决定。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,这便是牛顿第二定律的瞬时性的含义。 (3)运动和力的关系

牛顿运动定律指明了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决定的。但是物体究竟做什么运动,不仅与物体的加速度有关还与物体的初始运动状态有关。比如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,物体受到的外力决定了物体运动的加速度,而不是决定了物体运动的速度,物体的运动情况是由所受的合外力以及物体的初始运动状态共同决定的。 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别与联系 关系类别作用力和反作用力一对平衡力相同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相同不一定相同作用时间同时产生同时消失一个力的变化,不影响另一个力的变化 本文链接: ://..//xuexizongjie/2800716

高一物理《牛顿运动定律的应用》教案

高一物理《牛顿运动定律的应用》教案高一物理《牛顿运动定律的应用》教案 教学目标 1、知识目标: (1)能结合物体的运动情况进行受力分析. (2)掌握应用牛顿运动定律解决问题的基本思路和方法,学会用牛顿运动定律和运动学公式解决力学问题. 2、能力目标:培养学生审题能力、分析能力、利用数学解决问题能力、表述能力. 3、情感目标:培养严谨的科学态度,养成良好的思维习惯. 教学建议 教材分析 本节主要通过对典型例题的分析,帮助学生掌握处理动力学两类问题的思路和方法.这两类问题是:已知物体的受力情况,求解物体的运动情况;已知物体的运动情况,求解物体的受力. 教法建议 1、总结受力分析的方法,让学生能够正确、快速的对研究对象进行受力分析. 2、强调解决动力学问题的一般步骤是:确定研究对象;分析物体的受力情况和运动情况;列方程求解;对结果的合理性讨论.要让学生逐步习惯于对问题先作定性和半定量分析,弄清问题的物理情景后再

动笔算,并养成画情景图的好习惯. 3、根据学生的实际情况,对这部分内容分层次要求,即解决两类基本问题——→解决斜面问题——→较简单的连接体问题,建议该节内容用2-3节课完成. 教学设计示例 教学重点:物体的受力分析;应用牛顿运动定律解决两类问题的方法和思路. 教学难点:物体的受力分析;如何正确运用力和运动关系处理问题. 示例: 一、受力分析方法小结 通过基本练习,小结受力分析方法.(让学生说,老师必要时补充) 1、练习:请对下例四幅图中的A、B物体进行受力分析. 答案: 2、受力分析方法小结 (1)明确研究对象,把它从周围物体中隔离出来; (2)按重力、弹力、摩擦力、外力顺序进行受力分析; (3)注意:分析各力的依据和方法:产生条件;物体所受合外力与加速度方向相同;分析静摩擦力可用假设光滑法. 不多力、不丢力的方法:绕物一周分析受力;每分析一力均有施力物体;合力、分力不要重复分析,只保留实际受到的力. 二、动力学的两类基本问题

专题三牛顿运动定律知识点总结归纳

精心整理 专题三牛顿三定律 1.牛顿第一定律(即惯性定律) 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。 (1 (2 ③由牛顿第二定律定义的惯性质量m=F/a和由万有引力定律定义的引力质量 2/严格相等。 m Fr GM ④惯性不是力,惯性是物体具有的保持匀速直线运动或静止状态的性质。力是物体对物体的作用,惯性和力是两个不同的概念。 2.牛顿第二定律

(1)定律内容 成正比,跟物体的质量m成反比。 物体的加速度a跟物体所受的合外力F 合 (2)公式:F ma = 合 理解要点: 是产生加速度a的原因,它们同时产生,同时变化,同时存在,同时①因果性:F 合 3. (1 4. 分析物体受力情况,应用牛顿第二定律列方程。(隔离法) 一般两种方法配合交替应用,可有效解决连接体问题。 5.超重与失重 视重:物体对竖直悬绳(测力计)的拉力或对水平支持物(台秤)的压力。(测力计或台秤示数)

物体处于平衡状态时,N=G,视重等于重力,不超重,也不失重,a=0 当N>G,超重,竖直向上的加速度,a↑ 当N<G,失重,竖直向下的加速度,a↓ 注:①无论物体处于何状态,重力永远存在且不变,变化的是视重。 ②超、失重状态只与加速度方向有关,与速度方向无关。(超重可能:a↑,v↑,向 例 度为 f1- h1= 在t1到t=t2=5s的时间内,体重计的示数等于mg,故电梯应做匀速上升运动,速度为t1时刻电梯的速度,即 v1=a1t1,③ 在这段时间内电梯上升的高度 h2=v2(t2-t1)。④

在t2到t=t3=6s的时间内,体重计的示数小于mg,故电梯应做向上的减速运动。设这段时间内体重计作用于小孩的力为f1,电梯及小孩的加速度为a2,由牛顿第二定律,得 mg-f2=ma2,⑤ 在这段时间内电梯上升的高度 h3=2 h=h h= 例B。它 A m A 令x2 定律可知 kx2=m B gsinθ② F-m A gsinθ-kx2=m A a ③ 由②③式可得a=④ 由题意d=x1+x2⑤

5.牛顿运动定律的应用

牛顿运动定律的应用 1. 力和运动的关系 例1. 如图所示,轻弹簧下端固定在水平面上。一个小球从弹簧正上方某一高 度处由静止开始自由下落,接触弹簧后把弹簧压缩到一定程度后停止下落。 在小球下落的这一全过程中,下列说法中正确的是() A. 小球刚接触弹簧瞬间速度最大 B. 从小球接触弹簧起加速度变为竖直向上 C. 从小球接触弹簧到达最低点,小球的速度先增大后减小 D. 从小球接触弹簧到到达最低点,小球的加速度先减小后增大 例2. 一航天探测器完成对月球的探测任务后,在离开月球的过程中,由静止 开始沿着与月球表面成一倾斜角的直线飞行,先加速运动,再匀速运动,探测器通过喷气而获得推动力,以下关于喷气方向的描述中正确的是() A. 探测器加速运动时,沿直线向后喷气 B. 探测器加速运动时,竖直向下喷气 C. 探测器匀速运动时,竖直向下喷气 D. 探测器匀速运动时,不需要喷气 例3、如图所示,电梯与水平面夹角为300,当电梯加速向上 运动时,人对梯面压力是其重力的6/5,则人与梯面间的摩 擦力是其重力的多少倍? 2. 力和加速度的瞬时对应关系 例4. 如图所示,竖直光滑杆上套有一个小球和两根弹簧,两弹簧的一端各 与小球相连,另一端分别用销钉M、N固定于杆上,小球处于静止状态,设 拔去销钉M瞬间,小球加速度的大小为12m/s2。若不拔去销钉M而拔去 销钉N瞬间,小球的加速度可能是() A.22m/s2,竖直向上 B . 22m/s2,竖直向下 C . 2m/s2,竖直向上 D. 2m/s2,竖直向下 例5. 某型航空导弹质量为M,从离地面H高处水平飞行的战斗机上水平发 射,初速度为v0,发射之后助推火箭便给导弹以恒定的水平推力F作用使其加速,不计空气阻力和导弹质量的改变,下列说法正确的有() A. 推力F越大,导弹在空中飞行的时间越长 B . 不论推力F多大,导弹在空中飞行的时间一定 C . 推力F越大,导弹的射程越大 D. 不论推力F多大,导弹的射程一定

牛顿运动定律的应用

第3讲牛顿运动定律的应用 ★考情直播 1.考纲解读 考纲内容能力要求考向定位 1.牛顿定律的应用 2.超重与失重 3.力学单位制1.能利用牛顿第二定 律求解已知受力求运 动和已知运动求受力 的两类动力学问题 2.了解超重、失重现 象,掌握超重、失重、 完全失重的本质 3.了解基本单位和导 出单位,了解国际单 位制 牛顿第二定律的应 用在近几年高考中出 现的频率较高,属于 Ⅱ级要求,主要涉及 到两种典型的动力学 问题,特别是传送带、 相对滑动的系统、弹 簧等问题更是命题的 重点.这些问题都能 很好的考查考试的思 维能力和综合分析能 力. 考点一已知受力求运动 [特别提醒] 已知物体的受力情况求物体运动情况:首先要确定研究对象,对物体进行受力分析,作出受力图,建立坐标系,进行力的正交分解,然后根据牛顿第二定律求加速度a,再根据运动学公式求运动中的某一物理量. 一轻质光滑的定滑轮,一条不可伸长的轻

绳绕过定滑轮分别与物块A 、B 相连,细绳处于伸直状态,物块A 和B 的质量分别为m A =8kg 和m B =2kg ,物块A 与水平桌面间的动摩擦因数μ=0.1,物块B 距地面的高度h =0.15m.桌面上部分的绳足够长.现将物块B 从h 高处由静止释放,直到A 停止运动.求A 在水平桌面上运动的时间.(g=10m/s 2) [解析]对B 研究,由牛顿第二定律得m B g-T=m B a 1 同理,对A :T-f =m A a 1 A N f μ= 0=-g m N A A 代入数值解得21/2.1s m a = B 做匀加速直线运2112 1t a h =;11t a v = 解得s t 5.01= s m v /6.0= B 落地后,A 在摩擦力作用下做匀减速运动2a m f A = ;2 1a v t = 解得:s t 6.02= s t t t 1.121=+= [方法技巧] 本题特别应注意研究对象和研究过程的选取,在B 着地之前,B 处于失重状态,千万不可认为A 所受绳子的拉力和B 的重力相等.当然B 着地之前,我们也可以把A 、B 视为一整体,根据牛顿第二定律求加速度,同学们不妨一试. 考点二 已知运动求受力 [例2]某航空公司的一架客机,在正常航线上作水平飞行时,由于突然受到强大垂直气流的作用,使飞机在10s内高度下降1700m造成众多

高中物理竞赛 牛顿运动定律 资料

牛顿运动定律导学资料 一、竞赛要求 1、牛顿运动定律 2、惯性力 3、运动和力的关系 4、天体运动 二、重点知识 牛顿运动定律、天体运动 三、难点突破 惯性力 §3.1牛顿定律 3.1.1、牛顿第一定律 (1)牛顿第一定律:任何物体都保持静止或匀速直线运动状态,直到其他物体所作用的力迫使它改变这种状态为止。 物体保持静止状态或匀速直线运动状态的性质称为惯性。牛顿第一定律又称为惯性定律,惯性定律是物体的固有属性,可用质量来量度。 牛顿第一定律指出了力是改变物体运动状态的原因。 (2)惯性系:牛顿第一定律只在一类特殊的参照系中成立,此参照系称为惯性参照系。相对某一惯性系作匀速运动的参照系必定也是惯性系, (3)非惯性系:牛顿第一定律不成立的参照系称为非惯性参照系,非惯性系相对惯性系必作变速运动,地球是较好的惯性系,太阳是精度更高的惯性系。 3.1.2.牛顿第二定律 (1)定律内容:物体的加速度跟所受外力的合力成正比,跟物体的质量成反比,加速度的方向跟合外力的方向相同 (2)数学表达式: ma F m F a= =∑ ∑ 或 (3)理解要点 ①牛顿第二定律不仅揭示了物体的加速度跟它所受的合外力之间的数量关系,而且揭示

了加速度方向总与合外力的方向一致的矢量关系。在应用该定律处理物体在二维平面或三维空间中运动的问题,往往需要选择适当的坐标系,把它写成分量形式 x x ma F = ∑=ma F y y ma F = z z ma F = ②牛顿第二定律反映了力的瞬时作用规律。物体的加速度与它所受的合外力是时刻对应的,即物体所受合外力不论在大小还是方向上一旦发生变化,其加速度也一定同时发生相应的变化。 ③当物体受到几个力的作用时,每个力各自独立地使物体产 生一个加速度,就如同其他力不存在—样;物体受几个力共同作 用时,产生的加速度等于每个力单独作用时产生的加速度的矢量和,如图3-1-1示。这个结论称为力的独立作用原理。 ④牛顿第二定律阐述了物体的质量是惯性大小的量度,公式 ∑ =a F m /反映了对同—物体,其所受合外跟它的加速度之比 值是个常数,而对不同物体其比值不同,这个比值的大小就是物体的质量,它是物体惯性大小量度,当合外力不变时,物体加速度跟其质量成反比,即质量越大,物体加速度越小,运动状态越难改变,惯性也就越大。 ⑤牛顿第二定律的数学表达式 ∑=ma F 定义了力的基本单位;牛顿(N )。因为, ∑∞m F a /,故∑=kma F ,当定义使质量为1kg 的物体产生2 1s m 加速度的作用力为1N 时,即1N=211s m kg ?时,k=1。由于力的单位1N 的规定使牛顿第二定律公式 中的k=1,由此所产生的单位制即我们最常用的国际单位制。 ⑥在惯性参考系中,公式∑=ma F 中的ma 不是一个单独的力,更不能称它是什么“加 速力”,它是一个效果力,只是在数值上等于物体所受的合外力。 ⑦对一个质点系而言,同样可以应用牛顿第二定律。 如果这个质量系在任意的x 方向上受的合外力为 x F ,质点系中的n 个物体(质量分别为 n m m m ,,21)在x 方向上的加速度分别为nx x x a a a ,,21,那么有 nx n x x x a m a m a m F +++= 2211 这就是质点系的牛顿第二定律。 3.1.3、牛顿第三定律 (1)定律内容:两个物体之间的作用力与反作用力总是大小相等,方向相反,作用在一条直线上。 (2)数学表达式:F F '-= (3)理解要点 ①牛顿第三定律揭示了物体相互作用的规律,自然界中的力的作用都是相互的,任何一 图3-1-1 图3-2-1

牛顿运动定律知识点总结

专题三牛顿三定律 1. 牛顿第一定律(即惯性定律) 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。 (1)理解要点: 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: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。 ③第一定律是牛顿以伽俐略的理想斜面实验为基础,总结前人的研究成果加以丰富的想象而提出来的;定律成立的条件是物体不受外力,不能用实验直接验证。 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。 (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。 ①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。 ②质量是物体惯性大小的量度。 ③由牛顿第二定律定义的惯性质量m=F/a和由万有引力定律定义的引力质量m Fr GM 2/严格相等。 ④惯性不是力,惯性是物体具有的保持匀速直线运动或静止状态的性质。力是物体对物体的作用,惯性和力是两个不同的概念。

2. 牛顿第二定律 (1)定律内容 成正比,跟物体的质量m 物体的加速度a跟物体所受的合外力F 合 成反比。 (2)公式:F ma = 合 理解要点: ①因果性:F 是产生加速度a的原因,它们同时产生,同时变 合 化,同时存在,同时消失; ②方向性:a与F 都是矢量,方向严格相同; 合 是该时刻作 ③瞬时性和对应性:a为某时刻某物体的加速度,F 合 用在该物体上的合外力。 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,作用在一条直线上,公式可写为F F =-'。 (1)作用力和反作用力与二力平衡的区别 4. 牛顿定律在连接体中的应用

2020年高考物理高三冲刺复习讲义及练习:3 牛顿运动定律

核心考点 考纲要求 牛顿运动定律及其应用超重和失重ⅡⅠ 网络知识

解密考点 考点1 动力学中的图象问题 必备知识 物理公式与物理图象的结合是一种重要题型,也是高考的重点及热点。 1.常见的图象有:v –t 图象,a –t 图象,F –t 图象,F –x 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。 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.解题策略 (1)弄清图象斜率、截距、交点、拐点的物理意义。 (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。 5.分析图象问题时常见的误区 (1)没有看清纵、横坐标所表示的物理量及单位。 (2)不注意坐标原点是否从零开始。 (3)不清楚图线的点、斜率、面积等的物理意义。 (4)忽视对物体的受力情况和运动情况的分析。 典例分析 (2019·四川绵阳中学)水平地面上质量为m =6 kg 的物体,在大小为12 N 的水平拉力F 的作用下做匀速直线运动,从x =2.5 m 位置处拉力逐渐减小,力F 随位移x 变化规律如图所示,当x =7 m 时拉力减为零, 物体也恰好停下,取,下列结论正确的是 2 10m/s g

A .物体与水平面间的动摩擦因数为0.5 B .合外力对物体所做的功为57 J C .物体在减速阶段所受合外力的冲量为12 N?S D .物体匀速运动时的速度为3 m/s 【参考答案】D 【试题解析】匀速时应有:F=f=μmg ,解得动摩擦因数μ=0.2,故A 错误;根据W=Fs 可知,F –s 图象与s 轴所夹图形的面积即为F 做的功,可求出力F 对物体所做的功为 ,摩擦 力做功为,所以合外力做的功为:,故B 错误;对全 过程由动能定理应有: ,解得:,故D 正确;根据动量定理可得物体在减速阶 段所受合外力的冲量为,故C 错误。 跟踪练习 1.如图1所示,一个静止在光滑水平面上的物块,在t =0时给它施加一个水平向右的作用力F ,F 随时间t 变化的关系如图2所示,则物块速度v 随时间t 变化的图象是 A . B . C . D . 【答案】C 03m/s v

人教版高中物理必修一知识框架.doc

学习必备欢迎下载 第一章物理必修一知识点总结运动的描述 第一节质点、参考系质点定义:有质量而不计形状和大小的物质。 和坐标系参考系定义:用来作参考的物体。 坐标系定义:在某一问题中确定坐标的方法,就是该问 题所用的坐标系。 第二节时间和位移时刻和时间间在表示时间的数轴上,时刻用点表示,时间间隔 隔用线段表示。 路程和位移路程物体运动轨迹的长度。 位移表示物体(质点)的位置变化。 从初位置到末位置作一条有向线 段表示位移。 矢量和标量矢量既有大小又有方向。 标量只有大小没有方向。 直线运动的位公式:x=x1- x2 置和位移 第三节运动快慢的描坐标与坐标的公式:t =t 2- t 1 述——速度变化量 速度定义:用位移与发生这个位移所用时间的比值表 示物体运动的快慢。 公式: v= x/ t 单位:米每秒( m/s) 速度是矢量,既有大小,又有方向。 速度的大小在数值上等于单位时间内物体位移的 大小,速度的方向也就是物体运动的方向。 平均速度和瞬平均速度物体在时间间隔内的平均快慢程 时速度度。 瞬时速度时间间隔非常非常小,在这个时间 间隔内的平均速度。 速率瞬时速度的大小。 第四节实验:用打点电磁打点计时器 计时器测速度电火花计时器 练习使用打点计时器 用打点计时器测量瞬时速度 用图象表示速速度—时间图像( v- t 图象):描述速度 v 与时间 度t 关系的图象。 第五节速度变化快慢加速度定义:速度的变化量与发生这一变化所用时间的 的描述——加速度比值。 公式: a= v/ t 单位:米每二次方秒( m/s2) 加速度方向与在直线运动中,如果速度增加,加速度的方向与 速度方向的关速度的方向相同;如果速度减小,加速度的大方 系向与速度的方向相反。 从 v-t 图象看从曲线的倾斜程度就饿能判断加速度的大小。加速 度 第二章匀变速直线运动的研究 第一节实验:探究小进行实验 车速度随时间处理数据

牛顿运动定律常用解题方法

三、牛顿运动定律常用解题方法 1.合成法与分解法 【例1】如图所示,沿水平方向做匀变速直线运动的车厢中,悬挂小球的悬线偏离竖直方向37°角,球和车厢相对静止,球的质量为1kg .(g =10m/s 2 ,sin37°=,cos37°=) (1)求车厢运动的加速度并说明车厢的运动情况. (2)求悬线对球的拉力. 解析:(1)球和车厢相对静止,它们的运动情况相同,由于对球的受力情况知道的较多,故应以球为研究对象.球受两个力作用:重力mg 和线的拉力F T ,由球随车一起沿水平方向做匀变速直线运动,故其加速度沿水平方向,合外力沿水平方向.做出平行四边形如图所示.球所受的合外力为 F 合=mg tan37° 由牛顿第二定律F 合=ma 可求得球的加速度为 =?== 37tan g m F a 合7.5m/s 2 加速度方向水平向右. 车厢可能水平向右做匀加速直线运动,也可能水平向左做匀减速直线运动. (2)由图可得,线对球的拉力大小为 8 .010 137cos ?= ?= mg F T N= N 点评:本题解题的关键是根据小球的加速度方向,判断出物体所受合外力的方向,然后画出平行四边形,解其中的三角形就可求得结果. 2. 正交分解法 当物体受到两个以上的力作用而产生加速度时,常用正交分解法解题,多数情况下是把力正交分解在加速度方向和垂直加速度方向上,有F ma F ma x x y y ==,,有的情况下分解加速度比分解力更简单。

例3. 质量为m 的物体放在倾角为α的斜面上斜面固定在地面上,物体和斜面间的动摩擦因数为μ,如沿水平方向加一个力F ,使物体沿斜面向上以加速度a 做匀加速直线运动,如图2的所示,则F 的大小为多少 图2 解析:物体受力分析如图2(a )所示,以加速度方向即沿斜面向上为x 轴正向,分解F 和mg ,建立方程并求解: 图2(a ) x 方向:F mg F ma f cos sin αα--= y 方向:F mg F N --=cos sin αα0 又因为F F f N =μ 联立以上三式求解得F m a g g = ++-(sin cos ) cos sin αμααμα 例4. 如图3所示,电梯与水平面夹角为30°,当电梯加速向上运动时,人对梯面压力是其重力的6 5 ,则人与梯面间的摩擦力是其重力的多少倍

牛顿三大定律知识点与例题

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

最新高考物理牛顿运动定律的应用试题经典

最新高考物理牛顿运动定律的应用试题经典 一、高中物理精讲专题测试牛顿运动定律的应用 1.如图,质量分别为m A =2kg 、m B =4kg 的A 、B 小球由轻绳贯穿并挂于定滑轮两侧等高H =25m 处,两球同时由静止开始向下运动,已知两球与轻绳间的最大静摩擦力均等于其重力的0.5倍,且最大静摩擦力等于滑动摩擦力.两侧轻绳下端恰好触地,取g =10m/s 2,不计细绳与滑轮间的摩擦,求:, (1)A 、B 两球开始运动时的加速度. (2)A 、B 两球落地时的动能. (3)A 、B 两球损失的机械能总量. 【答案】(1)2 5m/s A a =27.5m/s B a = (2)850J kB E = (3)250J 【解析】 【详解】 (1)由于是轻绳,所以A 、B 两球对细绳的摩擦力必须等大,又A 得质量小于B 的质量,所以两球由静止释放后A 与细绳间为滑动摩擦力,B 与细绳间为静摩擦力,经过受力分析可得: 对A :A A A A m g f m a -= 对B :B B B B m g f m a -= A B f f = 0.5A A f m g = 联立以上方程得:2 5m/s A a = 27.5m/s B a = (2)设A 球经t s 与细绳分离,此时,A 、B 下降的高度分别为h A 、h B ,速度分别为V A 、V B ,因为它们都做匀变速直线运动 则有:212A A h a t = 21 2 B B h a t = A B H h h =+ A A V a t = B B V a t = 联立得:2s t =,10m A h =, 15m B h =,10m/s A V =,15m/s B V = A 、 B 落地时的动能分别为kA E 、kB E ,由机械能守恒,则有: 21()2 kA A A A A E m v m g H h = +- 400J kA E =

必修一第四章《牛顿运动定律》知识点归纳

精心整理 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 5 6 7 8 1 (1 (2 2 (1 (2 3 样测量加速度和外力。 (1)测量加速度的方案:采用较多的方案是使用打点计时器,根据连续相等的时间T内的位移之差Δx=a T2求出加速度。条件许可也可以采用气垫导轨和光电门。教材的参考案例效果也比较好。(2)提供并且测量物体所受的外力的方案:由于我们上述测量加速度的方案只能适用于匀变速直线运动,所以我们必须给物体提供一个恒定的外力,并且要测量这个外力。教材的参考案例提供的外力比较容易测量,采用这种方法是不错的选择。 4.对实验结果的分析是本实验的关键。如果根据实验数据描出的a-F图象和a-1/m图象都非常接近一条通过原点的直线,也只能说我们的实验结果是“在质量不变的条件下,加速度与外力成正比;在外力不变的条件下,加速度与质量成反比。”这一结果决不能说找出了定律,一个定律的发现不可能是几次实验就能得出的。 四、力学单位制

[要点导学] 1、单位制的概念——基本单位和导出单位一起组成了单位制。 2、国际单位制(SI)就是由七个基本单位和用这些基本单位导出的单位组成的单位制。 3、国际单位制(SI)中的基本单位: 力学中有三个基本单位:长度的单位米,国际符号m、质量的单位千克,国际符号㎏、时间的单位秒,国际符号s。 以下基本单位将在今后学习 电学中有一个基本单位:电流强度的单位安培,国际符号A; 热学中有二个基本单位:物质的量的单位摩尔,国际符号mol; 热力学温度的单位开尔文,国际符号K; 光学中有一个基本单位:发光强度的单位坎德拉,国际符号cd。 4、 5、 秒”6、 7、 1、牛顿第三运动定律的内容: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、应该能正确领会牛顿第三运动定律的物理意义,牛顿第三运动定律实质上揭示了物体间的作用是相互的,力总是成对出现的,物体作为施力物的时候它也一定是受力物。要知道作用力与反作用力是同时产生、同时消失、同时同样变化、一定是同一性质的力。并且作用力和反作用力“大小相等、方向相反”的关系与两个物体相互作用的方式、相互作用时的运动状态均无关。 3、要能区分相互平衡的两个力与一对作用力、反作用力。现将一对相互作用力与一对平

高一物理第四章牛顿运动定律学习知识点情况总结

高 一 物 理 第 四 章 《 牛 顿 运 动 定 律 》 总 结 一、夯实基础知识 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。 理解要点: (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,但是建立在大量实验现象的基础之上,通过思维的逻辑推理而发现的。它告诉了人们研究物理问题的另一种方法,即通过大量的实验现象,利用人的逻辑思维,从大量现象中寻找事物的规律; (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. 理解要点: (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,注意力的瞬时效果是加速度而不是速度;

物理牛顿运动定律的应用练习及解析

物理牛顿运动定律的应用练习及解析 一、高中物理精讲专题测试牛顿运动定律的应用 1.如图所示,钉子A 、B 相距5l ,处于同一高度.细线的一端系有质量为M 的小物块,另一端绕过A 固定于B .质量为m 的小球固定在细线上C 点,B 、C 间的线长为3l .用手竖直向下拉住小球,使小球和物块都静止,此时BC 与水平方向的夹角为53°.松手后,小球运动到与A 、B 相同高度时的速度恰好为零,然后向下运动.忽略一切摩擦,重力加速度为g ,取sin53°=0.8,cos53°=0.6.求: (1)小球受到手的拉力大小F ; (2)物块和小球的质量之比M :m ; (3)小球向下运动到最低点时,物块M 所受的拉力大小T 【答案】(1)53F Mg mg =- (2) 65M m = (3)()85mMg T m M =+(4855 T mg =或8 11T Mg = ) 【解析】 【分析】 【详解】 (1)设小球受AC 、BC 的拉力分别为F 1、F 2 F 1sin53°=F 2cos53° F +mg =F 1cos53°+ F 2sin53°且F 1=Mg 解得5 3 F Mg mg = - (2)小球运动到与A 、B 相同高度过程中 小球上升高度h 1=3l sin53°,物块下降高度h 2=2l 机械能守恒定律mgh 1=Mgh 2 解得 65 M m = (3)根据机械能守恒定律,小球回到起始点.设此时AC 方向的加速度大小为a ,重物受到的拉力为T 牛顿运动定律Mg –T =Ma 小球受AC 的拉力T ′=T 牛顿运动定律T ′–mg cos53°=ma 解得85mMg T m M = +()(488 5511 T mg T Mg = =或) 【点睛】

高考物理力学知识点之牛顿运动定律知识点总复习附答案

高考物理力学知识点之牛顿运动定律知识点总复习附答案 一、选择题 1.在升降电梯内的地板上放一体重计,电梯静止时,某同学站在体重计上,体重计示数为50.0kg .若电梯运动中的某一段时间内,该同学发现体重计示数为如图所示的40.0kg ,则在这段时间内(重力加速度为g )( ) A .该同学所受的重力变小了 B .电梯一定在竖直向下运动 C .该同学对体重计的压力小于体重计对她的支持力 D .电梯的加速度大小为0.2g ,方向一定竖直向下 2.随着人们生活水平的提高,高尔夫球将逐渐成为普通人的休闲娱乐运动.如图所示,某人从高出水平地面h 的坡上水平击出一个质量为m 的高尔夫球,由于恒定的水平风力作用,高尔夫球竖直地落入距击球点水平距离为L 的A 穴,则( ) A .球被击出后做平抛运动 B .由于水平风力的原因球在空中运动的时间大于2h g C .球被击出后受到的水平风力大小为mgL h D .球被击出时的初速度大小为L 2g h 3.如图所示,弹簧测力计外壳质量为0m ,弹簧及挂钩的质量忽略不计,挂钩吊着一质量为m 的重物,现用一竖直向上的拉力F 拉着弹簧测力计,使其向上做匀加速直线运动,弹簧测力计的读数为0F ,则拉力F 大小为( )

A .0 m m mg m + B.0 m m F m + C.0 m m mg m + D.00 m m F m + 4.如图所示,质量为m的小球用水平轻质弹簧系住,并用倾角θ=37° 的木板托住,小球处于静止状态,弹簧处于压缩状态,则( ) A.小球受木板的摩擦力一定沿斜面向上 B.弹簧弹力不可能为 3 4 mg C.小球可能受三个力作用 D.木板对小球的作用力有可能小于小球的重力mg 5.如图,物块a、b和c的质量相同,a和b、b和c之间用完全相同的轻弹簧S1和S2相连,通过系在a上的细线悬挂于固定点O;整个系统处于静止状态;现将细绳剪断,将物块a的加速度记为a1,S1和S2相对原长的伸长分别为?x1和?x2,重力加速度大小为g,在剪断瞬间() A.a1=g B.a1=3g C.?x1=3?x2D.?x1=?x2 6.如图所示,小球从高处落到竖直放置的轻弹簧上,则小球从开始接触弹簧到将弹簧压缩至最短的整个过程中() A.小球的动能不断减少 B.小球的机械能在不断减少 C.弹簧的弹性势能先增大后减小 D.小球到达最低点时所受弹簧的弹力等于重力 7.质量为2kg的物体做匀变速直线运动,其位移随时间变化的规律为2 22(m) x t t =+。该物体所受合力的大小为() A.2N B.4N C.6N D.8N 8.如图所示,在水平地面上有一辆小车,小车内底面水平且光滑,侧面竖直且光滑。球A

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