第23课时 动力学三大基本规律和两个守恒定律的应用(B卷)
动力学的基本定律
动力学的基本定律动力学是研究物体运动的科学领域，它描述了物体运动的规律和原因。
在动力学中，有三个基本定律被公认为是最重要的。
本文将介绍这三个基本定律并探讨它们在我们日常生活中的应用。
第一定律：牛顿惯性定律牛顿第一定律，也被称为惯性定律，表明一个物体会保持匀速直线运动或保持静止，除非有其他力作用于它。
这意味着物体具有惯性，需要外力才能改变其运动状态。
例如，当你开车突然刹车，乘坐车内的物体会因为惯性而向前运动，直到受到人或座椅的阻止。
这个定律解释了为什么我们在车辆转弯时会倾向于向外侧倾斜。
第二定律：牛顿运动定律牛顿第二定律描述了物体受力时的加速度与所受力的关系。
它的数学表达式为：力等于质量乘以加速度（F=ma）。
这意味着一个物体所受的力越大，它的加速度也会越大。
例如，当你用力推一个小车，你施加在小车上的力越大，小车的加速度就越大。
这个定律也解释了为什么不同质量的物体在受到相同力的作用下会有不同的加速度。
第三定律：牛顿作用-反作用定律牛顿第三定律表明，对于任何一个物体施加的力都会有一个相等大小、方向相反的反作用力。
简而言之，这意味着每个动力学系统都会存在一个等量但方向相反的力对。
例如，当你站在地面上，你对地面施加一个向下的力，地面会对你施加一个同样大小但方向相反的向上的力。
这个定律解释了为什么我们可以行走和奔跑，以及为什么喷气式飞机能够飞行。
这三个基本定律是动力学的基石，在物理学和工程学等领域应用广泛。
它们提供了一种解释和预测物体运动的方法，并为科学家和工程师提供了指导。
无论是建筑设计、车辆制造还是航空航天技术，都离不开这些基本定律。
总结：动力学的基本定律对于理解物体运动至关重要。
牛顿的三个定律揭示了物体运动的规律，并在科学和工程应用中发挥着重要作用。
了解这些定律不仅可以帮助我们理解自然界中的运动现象，而且可以为我们解决实际问题提供一种方法和框架。
在日常生活中，我们可以通过这些定律来解释和理解我们所观察到的各种现象，使我们对物质世界的认识更加深入。
动力学的基本定律
动⼒学的基本定律
动⼒学的基本定律2、动⼒学基本定律
动⼒学的基本定律
动⼒学的基本定律
第⼀定律 (惯性定律)
不受⼒作⽤的质点（包括平衡⼒系作⽤的质点），将保持静⽌或作匀速直线运动。
第⼆定律（⼒与加速度之间的关系定律） ma F 质点所具有的这种性质称为惯性。
质量是质点惯性的度量。
第三定律 (作⽤与反作⽤定律)
两个物体间的作⽤⼒与反作⽤⼒总是⼤⼩相等,⽅向相反,沿着同⼀直线,且同时分别作⽤在这两个物体上。
惯性参考系
⼀般的⼯程问题
固定于地⾯或相对于地⾯匀速直线运动
⼈造卫星
洲际导弹地⼼为原点，三轴指向三颗恒星
天体运动太阳⼼为原点，三轴指向三颗恒星以⽜顿三定律为基础的⼒学称为古典⼒学（经典⼒学）。
质量是不变的的量；
空间和时间是绝对的，与物体运动⽆关。
速度远⼩于光速时，⼀般⼯程中的机械运动问题，应⽤古典⼒学可以得到⾜够精确的结果。
动⼒学的基本定律。
动力学中的牛顿三定律
动力学中的牛顿三定律动力学是物理学的一个重要分支，研究力、运动和物体之间的相互关系。
在动力学中，牛顿三定律是基本的法则，描述了物体受力和运动的规律。
本文将详细介绍牛顿三定律及其应用。
一、第一定律——惯性定律牛顿的第一定律，也被称为惯性定律，表明物体在受力作用下的运动状态会发生变化。
具体而言，如果没有任何外力作用在物体上，物体将保持静止或匀速直线运动的状态。
这是因为物体具有惯性，即物体继续保持其原有的状态，直到有外力改变其状态。
这一定律在很多日常物理现象中有应用，例如车辆行驶过程中乘客会向前倾斜。
第一定律的公式表达如下：若受力F=0，则物体保持静止或匀速直线运动。
二、第二定律——动量定律牛顿的第二定律，也被称为运动定律，描述了力对物体运动状态的影响。
根据第二定律，物体所受合外力等于该物体的质量乘以加速度，即：F=ma其中，F是合外力，m是物体的质量，a是物体的加速度。
根据第二定律，可以看出力与加速度成正比，质量与加速度成反比。
这意味着当施加相同力的情况下，质量越大的物体加速度越小，质量越小的物体加速度越大。
此外，第二定律还解释了动量的概念，动量等于物体的质量乘以速度。
因此，当施加力瞬间发生变化时，物体的动量也会发生改变。
三、第三定律——作用-反作用定律牛顿的第三定律，也被称为作用-反作用定律，指出任何一对物体之间的相互作用力都是相等且反向的。
也就是说，如果物体A对物体B施加一个力，那么物体B对物体A也会施加一个大小相等、方向相反的力。
这一定律也可简称为“作用力与反作用力”。
第三定律阐述了物体间相互作用的本质，并且适用于很多实际情况，比如行走时我们能够前进，正是因为我们在地面上施加了向后的作用力。
总结：牛顿三定律对动力学的研究具有重要意义。
第一定律说明了惯性现象，第二定律揭示了力与加速度间的关系，第三定律说明了作用力与反作用力。
掌握了这些定律，我们能够更好地理解物体的运动规律，解释许多日常生活中的现象。
第23课时 动力学三大基本规律和两个守恒定律的应用(b卷)doc
第23课时动力学三大基本规律和两个守恒定律的应用（B卷）易错现象1．对基本概念和知识不熟悉，混淆了动量和能量、动量定理与动能定理。
对物理规律成立的条件掌握不清楚，错用了规律。
2．审题不清，不能有效地收集题目所给信息，弄清物理过程，深挖内涵，从而找到解题的合理途径。
纠错训练1．若物体在运动过程中所受合外力不为零，则（）A．物体的动能不可能总是不变的B．物体的动量不可能总是不变的C．物体的加速度一定变化D．物体的速度方向一定变化2．某消防队员从一平台上跳下，下落2m后双脚着地，接着用双腿弯曲的方法缓冲，使重心又下降0.5m，在着地过程中地面对他双脚的平均作用力估计为自身重力的倍。
3．用长L=1.6m的细绳，一端系着质量M=1kg的木块，另一端挂在固定点上。
现有一颗质量m=20g 的子弹以v1=600m／s的水平速度向木块中心射击，结果子弹穿出木块后以v2=100m／s的速度前进。
问木块能运动到多高？（取g=10m／s2，空气阻力不计）检测提高一、选择题1．一个质量为m的物块，在几个共点力的作用下静止在光滑水平面上。
现把其中一个水平方向的力从F突然增大到3F，并保持其它力不变。
则从这时开始t秒末，该力的瞬时功率是( )A．9F2t/m B．6F2t/mC．4F2t/m D．3F2t/m2．两个相同的物体a、b，都静止在光滑水平面上。
从某时刻起，它们分别受到水平恒力的作用而开始运动。
若b所受恒力的大小是a的2倍。
恒力对两物体作用的时间相同。
分别用I a、I b、W a、W b分别表示这段时间内恒力对a、b的冲量大小和做功多少，下列结论正确的是( )A．W b=2W a，I b=2I a B．W b=4W a，I b=2I aC．W b=2W a，I b=4I a D．W b=4W a，I b=4I a3．两辆质量不等的汽车，额定功率相等。
它们在同一条平直公路上都以额定功率向同一方向行驶，受到的阻力与车重的比值相等。
动力学的基本定律和应用
动力学的基本定律和应用动力学（dynamics）是研究物体运动的规律以及运动状态变化的学科。
在物理学中，动力学通过基本定律来描述和解释物体运动的方式。
本文将介绍动力学的基本定律，并探讨其在科学研究和技术应用中的具体应用。
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，其表述为：“一个物体如果受到合力的作用，将会以匀速直线运动的状态持续下去；一个物体如果不受合力的作用，将会保持静止状态”。
惯性定律在科学研究中具有广泛的应用。
例如，在天文学中，根据惯性定律，科学家可以预测行星、恒星等天体在太空中的运动轨迹，进而研究宇宙演化的规律。
此外，惯性定律也在交通工具设计中发挥着重要作用。
以汽车为例，当车辆突然加速或者减速时，驾驶员和乘客的身体会出现相应的惯性反应，这就是惯性定律的具体表现。
工程师们通过研究惯性定律，设计和改进车辆的安全设施，以减轻事故发生时乘员受伤的可能性。
二、牛顿第二定律——运动定律牛顿第二定律是动力学中最重要的定律之一，它可以描述物体在受力作用下的运动状态。
牛顿第二定律的公式表述为：F = ma，其中F代表作用力，m代表物体的质量，a代表物体的加速度。
牛顿第二定律可以用于解释各种物体运动的现象。
例如，当足球在比赛中被踢出一脚时，根据牛顿第二定律，可以计算出足球在空中的运动轨迹和速度。
运动员在进行射门时，也需要根据牛顿第二定律调整自己的动作和力度，以确保足球获得期望的运动状态。
此外，牛顿第二定律也在工程学领域得到广泛应用。
例如，建筑物的结构设计中考虑到重力和风力等外力对建筑物的作用，通过应用牛顿第二定律，工程师可以计算建筑物在不同条件下的受力情况，从而保证建筑物的稳定性和安全性。
三、牛顿第三定律——作用与反作用定律牛顿第三定律也被称为作用与反作用定律，其表述为：“对于两个物体之间的相互作用，作用力与反作用力大小相等、方向相反，且分别作用于两个物体上”。
作用与反作用定律在现实生活中随处可见。
第23课时动力学三大基本规律和两个守恒定律的应用
英才苑网站: 会员上传资料保护知识产权 人人有责第23课时动力学三大基本规律和两个守恒定律的应用 A 卷 典型题点击1．D 2. 8J ; 24J 3. 球C 与B 发生碰撞，并立即结成一个整体D ，根据动量守恒 mv 0=2mv 1D 与A 发生碰撞，当弹簧压缩到最短时，D 与A 速度相等，如此时速度为v 2, 2mv 1=3mv 2 解得 v 2=v 0/3当弹簧的长度被锁定后，弹簧的弹性势能由能量守恒，有 Ep=2mv 12/2-3mv 22/2=mv 02/12当突然解除锁定, 弹簧恢复到自然长度时，弹簧的弹性势能全部转变成D 的动能，设D 的速度v 3, 有Ep=2mv 32/2弹簧继续伸长，A 球离开挡板Ｐ，并获得速度。
当A 、D 的速度相等时，弹簧伸至最长．此时的势能为最大，设此时A 、D 的速度为v 4，势能为E p /·由动量守恒，有2mv 3=3mv 4，由能量守恒，有 2mv 32/2=3mv 42/2+Ep / 可得 Ep /=mv 02/36 4. （1）以向右为正方向，设每一个球质量m, 恢复到自然长度时速度u 1、u 2，则 m u 1+m u 2= m u 0 m u 12/2+ m u 22/2= m u 02/2 解得：u 1=0，u 2= u 0；或 u 1 = u 0，u 2=0 合理解为 u 1=0，u 2= u 0（2）v 1、v i / 表示恢复到自然长度时两球的速度，则有 m v 1+m v i / =0m v 12/2+ m v i / 2/2= E 0解得合理解为 v 1=- (E 0/m)1/2 v i / = (E 0/m)1/2 振子1与振子2碰后瞬时，2左端球速度(E 0/m)1/2，右端球速度为零，再压缩、恢复时，由（1）问可知2振子右端球速度为(E 0/m)1/2，再与振子3碰，3左端球速度(E 0/m)1/2，恢复时，3振子右端速度(E 0/m)1/2，……第N 个振子被碰时，左端球速度(E 0/m)1/2，右端球速度为零，再压缩、恢复时振子右端球速度为(E 0/m)1/2。
动力学三大守恒定律
动力学三大守恒定律动力学是研究物体运动的学科，其中有三大重要的守恒定律，即能量守恒定律、动量守恒定律和角动量守恒定律。
这些定律是物理学中最基本和最重要的定律之一，它们对于我们理解和解释物体运动以及相互作用的规律有着深远的影响。
能量守恒定律是指在任何一个封闭系统中，能量的总量是不变的。
换句话说，能量可以从一种形式转变为另一种形式，但总能量的大小保持不变。
这意味着在物体的运动过程中，能量是不会消失或者凭空产生的。
例如，当一个物体从高处掉落时，它的势能会逐渐转变为动能，而不会丢失或者增加。
能量守恒定律给我们提供了一种方式来计算物体的能量转化过程，并且帮助我们理解能量在自然界中的传递和转化。
动量守恒定律是指在一个封闭系统中，物体的总动量保持不变。
动量是描述物体运动状态的物理量，它等于物体的质量乘以其速度。
当一个物体的动量改变时，必然存在其他物体的动量改变以保持整个系统的总动量不变。
这个定律在碰撞和相互作用等多种情况中都得到了验证。
例如，当两个物体发生碰撞时，它们的总动量在碰撞之前和之后保持不变。
动量守恒定律对于我们理解物体之间的相互作用以及碰撞过程中的能量转化非常关键。
角动量守恒定律是指在一个封闭系统中，物体的总角动量保持不变。
角动量是描述物体旋转状态的物理量，它等于物体的惯量乘以其角速度。
与动量守恒定律类似，在一个封闭系统中，当物体的角动量发生改变时，必然存在其他物体的角动量改变以保持整个系统的总角动量不变。
这个定律在旋转和转动等多种情况中都得到了验证。
例如，当一个旋转的物体突然改变其旋转方向或速度时，系统中其他物体的角动量也会相应改变，以保持总角动量守恒。
角动量守恒定律对于我们理解刚体运动和天体运动等现象有着重要的指导作用。
总结来说，能量守恒定律、动量守恒定律和角动量守恒定律是动力学中三大重要的守恒定律。
它们的应用范围非常广泛，对于我们理解和解释物体的运动以及相互作用的规律起着至关重要的作用。
通过研究和运用这些定律，我们可以深入探索自然界的奥秘，并且在工程和科学研究中取得更加准确和可靠的结果。
动力学三大基本定律
动力学三大基本定律牛顿的物理学思想主要是在绝对空间建立了经典物理学体系，这包括动力学三大定律，在前人的工作上结合他杰出的数学思维发现了引力定律，实现了天上的物理学和地上的物理学的一个大综合。
牛顿的宇宙观为，时间是绝对的、单向的，空间是均匀无限的。
牛顿第一定律：任何物体都保持静止或匀速直线运动的状态，直到受到其它物体的作用力迫使它改变这种状态为止。
物体都有维持静止和作匀速直线运动的趋势，因此物体的运动状态是由它的运动速度决定的，没有外力，它的运动状态是不会改变的。
物体的这种性质称为惯性。
所以牛顿第一定律也称为惯性定律。
第一定律也阐明了力的概念。
明确了力是物体间的相互作用，指出了是力改变了物体的运动状态。
因为加速度是描写物体运动状态的变化，所以力是和加速度相联系的，而不是和速度相联系的。
在日常生活中不注意这点，往往容易产生错觉。
牛顿第二定律：物体在受到合外力的作用会产生加速度，加速度的方向和合外力的方向相同，加速度的大小正比于合外力的大小与物体的惯性质量成反比。
第二定律定量描述了力作用的效果，定量地量度了物体的惯性大小。
它是矢量式，并且是瞬时关系。
物体受到的合外力，会产生加速度，可能使物体的运动状态或速度发生改变，但是这种改变是和物体本身的运动状态有关的。
真空中，由于没有空气阻力，各种物体因为只受到重力，则无论它们的质量如何，都具有的相同的加速度。
因此在作自由落体时，在相同的时间间隔中，它们的速度改变是相同的。
牛顿第三定律：两个物体之间的作用力和反作用力，在同一条直线上，大小相等，方向相反。
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。
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第23课时动力学三大基本规律和两个守恒定律的应用（B卷）
易错现象
1．对基本概念和知识不熟悉，混淆了动量和能量、动量定理与动能定理。
对物理规律成立的条件掌握不清楚，错用了规律。
2．审题不清，不能有效地收集题目所给信息，弄清物理过程，深挖内涵，从而找到解题的合理途径。
纠错训练
1．若物体在运动过程中所受合外力不为零，则（）A．物体的动能不可能总是不变的
B．物体的动量不可能总是不变的
C．物体的加速度一定变化
D．物体的速度方向一定变化
2．某消防队员从一平台上跳下，下落2m后双脚着地，接着用双腿弯曲的方法缓冲，使重心又下降0.5m，在着地过程中地面对他双脚的平均作用力估计为自身重力的倍。
3．用长L=1.6m的细绳，一端系着质量M=1kg的木块，另一端挂在固定点上。
现有一颗质量m=20g 的子弹以v1=600m／s的水平速度向木块中心射击，结果子弹穿出木块后以v2=100m／s的速度前进。
问木块能运动到多高？（取g=10m／s2，空气阻力不计）
检测提高
一、选择题
1．一个质量为m的物块，在几个共点力的作用下静止在光滑水平面上。
现把其中一个水平方向的力从F突然增大到3F，并保持其它力不变。
则从这时开始t秒末，该力的瞬时功率是( )
A．9F2t/m B．6F2t/m
C．4F2t/m D．3F2t/m
2．两个相同的物体a、b，都静止在光滑水平面上。
从某时刻起，它们分别受到水平恒力的作用而开始运动。
若b所受恒力的大小是a的2倍。
恒力对两物体作用的时间相同。
分别用I a、I b、W a、W b分别表示这段时间内恒力对a、b的冲量大小和做功多少，下列结论正确的是( )
A．W b=2W a，I b=2I a B．W b=4W a，I b=2I a
C．W b=2W a，I b=4I a D．W b=4W a，I b=4I a
3．两辆质量不等的汽车，额定功率相等。
它们在同一条平直公路上都以额定功率向同一方向行驶，受到的阻力与车重的比值相等。
下面关于两车的比较中：①最大速度相等；②最大动量相等；③最大动能相等；④达到最大速度一半时的加速度相等。
这些说法中正确的是( )
A.①③
B.②④
C.②③
D.①④
4．如图23-B-1所示，A、B两物体的质量分别为m A、m B，用劲度为k的轻弹簧相
连，开始时，A、B都处于静止状
态。
现对A施加一个竖直向上的力
F，缓慢将A提起，直到使B恰好
对地面没有压力。
这时撤去力F，
A由静止向下运动到具有最大速度为止，重力对A 做的功是( )
A．m A2g2/k B.．m B2g2/k
C．.m A(m A +m B)g2/k D．.m B(m A +m B)g2/k 5．如图23-B-2所示，质量相同的木块A、B用轻弹簧相连，静止在光滑水平面上。
弹簧处于自然状态。
现用水平恒力F
向右推A，则从开始推
A到弹簧第一次被压
缩到最短的过程中，下
列说法中正确的是( )
A．两木块速度相同时，加速度a A= a B
B．两木块速度相同时，加速度a A> a B
C．两木块加速度相同时，速度v A> v B
D．两木块加速度相同时，速度v A< v B
6．如图23-B-3所示，一轻弹簧左端固定在长木块M的左端，右端与小物块m连接，且m、M及M 与地面间接触光滑，
开始时，m和M均
静止，现同时对m、
M施加等大反向的
水平恒力F1和F2，
从两物体开始运动以后的整个过程中，对m、M和弹簧组成的系统（整个过程中弹簧形变不超过其弹性限度，M足够长），正确的说法是( ) A．由于F1、F2等大反向，故系统机械能守恒B．由于F1、F2分别对m、M做正功，故系统动量不断增大
C．由于F1、F2分别对m、M做正功，故系统机械能不断增大
D．当弹簧弹力大小与F1、F2大小相等时，m、M 动能最大
二、填空题
图23-B-3
7．1999年11月，我国成功发射了质量为m的“神州”号宇宙飞船，它标志着我国载人航天技术有了新的重大突破，该宇宙飞船在环绕地球的椭圆轨道上运行，假设在运行中它的速度最大值为vｍ，当它由远地点运行到近地点的过程中，地球引力对它做功为W.则宇宙飞船在近地点的速度为__________，在远地点的速度为____________。
8．一个质量为m的皮球，从距地面高为h处自由落下，反弹回来的高度为原来的3/4，若此时立即用力向下拍球，使球再次与地面相碰后能反弹回到h高度，则拍球时需对球做的功为。
（设空气阻力大小不变，且不计皮球与地面碰撞时的机械能损失）。
三、计算题
9．质量分别为2.0kg和1.0kg的两滑块A和B，在光滑水平面上沿同一条直线运动，在某时刻发生正碰。
已知碰撞过程中系统损失的动能为75J。
求：⑴两滑块碰撞前的总动能至少是多大？⑵与此总动能最小值相对应，两滑块在碰前的速度大小分别是多大？
10．2003年1月5日晚，“神舟”四号飞船返回舱安全降落在内蒙古中部草原。
“神舟”四号飞船在返回时先要进行姿态调整，使返回舱与留轨舱分离，返回舱以近8km/s的速度进入大气层。
当返回舱距地面30km时，返回舱上的回收发动机启动，相继完成拉出天线、抛掉底盖等动作，在距地面20km时，速度减小到200m/s，而保持匀速下降。
此阶段返回舱所受空气阻力可由公式f=ρv2S/2表示，式中的ρ为大气密度，v是返回舱的速度，S 为与形状特征有关的阻力面积。
当返回舱距地面10km时，打开面积为1200m2的降落伞，直到速度减小到8.0m/s后，再保持匀速下降。
为了实现软着陆（即返回舱着陆时速度为零），当返回舱离地面1.2m时，反冲发动机点火，使返回舱落地时速度减小为零。
已知返回舱此时的质量为2.7×103kg，取g=10m/s2。
⑴用字母表示返回舱在速度为200m/s时的质量。
⑵分析打开降落伞到反冲发动机点火前，返回舱的加速度和速度的变化情况。
⑶求反冲发动机的平均反推力的大小及反冲发动机对返回舱做的功。
11．如图23-B-4所示，质量M= 8.0kg的小车停放在光滑水平面上。
在小车右端施加一个F = 8.0N的水平恒力。
当小车向右运动的速度达到3.0m/s时，在其右端轻轻放上一个质量m=2.0kg的小物块（初速为零），物块与小车间的动摩擦因数μ = 0.20，假定小车足够长。
求：⑴经多长时间物块停止在小车上无相对滑动？⑵小物块从放在车上开始，经过t = 3.0 s，通过的位
移是多少？(取
g=10m/s2)
12．如图23-B-5所示，质量为M的长木板放在水平面上静止，右端用细线栓在竖直墙上，左端固定有一根轻弹簧。
质量为m的小铁块以某个初速度从木板右端向左滑上木板，并压缩弹簧。
当小铁块的速度减小为初速度的一半时，弹簧的弹性势能为E，此时细线刚好被拉断。
求：⑴为使木板能获得最大动能，M与m的比值应该是多大？(不计任何摩擦) ⑵在此条
件下，这个最大动
能是多大？。