专题三 牛顿运动定律
专题三 第3讲 牛顿运动定律的应用
C．物体处于超重或者失重状态时，其惯性比物体处于静
止状态时增加或减小了 D．物体处于超重或者失重状态时，其质量和受到的重力 都没有发生变化 解析：不管是超重还是失重，发生变化的是视重，而物体
的实际重力并没有变化；衡量物体惯性大小的因素为物体的质
量，超重和失重时物体的质量均无变化，所以惯性也未变化．
4．(2011 年广东五校联考)一个人站在医用体重计的测盘 上，在下蹲的全过程中，指针示数变化应是( D ) A．先减小，后还原 B．先增大，后还原
(1)明确研究对象：根据问题的需要和解题的方便，确定某 一物体或几个物体组成的系统研究对象． (2)分析物体的受力情况和运动情况，画好受力示意图，明 确物体的运动性质和运动过程． (3)利用牛顿第二定律(在受力情况已知时)或结合运动学公 式(在运动情况已知时)进行求解．
(4)必要时对结果进行讨论．
【跟踪训练】 1．一物体初速度 v0＝5 m/s，沿着倾角 37°的斜面匀加速向 下运动，若物体和斜面间的动摩擦因数为 0.25，则物体 3 s 末的
思路点拨：弹簧的伸长量变大，说明弹簧的弹力变大，从 而判断出小铁球的合外力向上和加速度向上． 解析：电梯静止时，弹簧的拉力和小铁球所受重力相等． 现在，弹簧的伸长量变大，则弹簧的拉力变大，小铁球的合力
方向向上，加速度方向向上，小铁球处于超重状态．但电梯可
以是加速向上运动或减速向下运动． 答案：BD 备考策略：超重和失重现象是生产和生活中常见的现象， 近年高考比较注重对本部分的考查．解决此类问题的实质是牛
第 3 讲 牛顿运动定律的应用
考点 1 动力学的两类基本问题
1．第一类问题：已知物体的受力情况，求物体的运动情况，
如物体运动的速度、时间、位移等．
专题三牛顿运动定律知识点总结
专题三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：运动是物体的一种属性，物体的运动不需要力来维持。
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。
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。
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。
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。
质量是物体惯性大小的量度。
由牛顿第二定律定义的惯性质量mF/a和由万有引力定律定义的引力质量mFr2/GM严格相等。
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)定律内容物体的加速度a跟物体所受的合外力F合成正比，跟物体的质量m成反比。
(2)公式：F合ma理解要点：因果性：F合是产生加速度a的原因，它们同时产生，同时变化，同时存在，同时消失；方向性：a与F合都是矢量，方向严格相同；瞬时性和对应性：a为某时刻某物体的加速度，F合是该时刻作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FF。
(1)作用力和反作用力与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，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，只是不冉平衡叠加性两力作用效果不口抵消，不口叠加，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/、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4.牛顿定律在连接体中的应用在连接体问题中，如果不要求知道各个运动物体间的相互作用力，并且各个物体具有相同加速度，可以把它们看成一个整体。
高中会考物理专题三《牛顿定律》
高二物理会考《专题三、牛顿运动定律和力的平衡》一、会考考点1.牛顿第一定律（A）一切物体总保持___________或_______状态，直到_______________ ___ __ __ .牛顿第一运动定律表明，物体具有保持__________或____________的性质，我们把这个性质叫做惯性。
牛顿第一定律又叫做惯性定律。
2.量度物体惯性大小的物理量是它们的______。
质量越大，惯性越，质量不变，惯性。
3.牛顿第二定律（C）物体的加速度跟物体受到的作用力成_______，跟物体的质量成________。
表达式_____________________4.牛顿第三定律（A）两个物体之间的作用力和反作用力总是大小_______，方向_____，作用在________直线上。
作用力和反作用力性质一定______,作用在_______的物体上.而一对平衡力一定作用在同一个物体上,要求力的性质___________.要能区分相互平衡的两个力与一对作用力、反作用力。
一对力比较项目一对平衡力一对作用力与反作用力不同点两个力作用在同一物体上两个力分别作用在两个不同物体上可以求合力，且合力一定为零不可以求合力两个力共同作用的效果是使物体平衡两个力的效果分别表现在相互作用的两个物体上相同点大小相等、方向相反、作用在一条直线上5.力学单位制（A）在力学范围内，国际单位制规定______、_____、_____为三个基本物理量。
它们的单位____、_______、________为基本单位。
6.共点力作用下物体的平衡（A）当物体处于或状态时，物体受力平衡。
即物体所受的所有力的合力为。
二、课堂练习：《会考指南》P43--47：2、3、5、9、11、13、23、26、28P48--49：1、4、9高二物理会考《专题四、曲线运动》一、会考考点1、曲线运动（A）曲线运动方向：质点在某一点的速度,沿曲线在这一点的方向曲线运动条件：合外力F(a)与物体的速度v 。
专题三 第1讲 牛顿第一定律 牛顿第三定律
Ι
3.牛顿运动定律在圆周运动中的应用是每年必考的内容，弹簧和实 验问题这几年有所侧重，连接体问题亦受高考命题专家的青睐． 4.牛顿运动定律在生活、生产实践中有很多具体的应用，命题中以 与现代高科技发展联系紧密的航天技术、人造地球卫星的发射与 运行等社会热点为背景的题目.
第 1 讲 牛顿第一定律 牛顿第三定律
专题三
牛顿运动定律
考纲考点 要求 1.牛顿运 动定律、 牛顿定律 的应用 2.超重和 失重 3.实验： 验证牛顿 运动定律 Ⅱ
热点考向 1.应用牛顿运动定律解题是历年高考的重点和热点，不仅在力学中 而且在电磁学、热学中都有涉及． 2.高考考查牛顿运动定律只有两种情况：已知受力求运动和已知运 动求受力，对于在运动中两物体追及问题和一个物体两次不同受 力情况、两次不同运动情况以及正交方向上一个物体受力变化的 题目仍应予以重视．
解析：物体受到的静摩擦力的反作用力是物体对斜面的静 摩擦力，A 错．物体对斜面的压力在数值上等于物体所受重力 沿垂直于斜面的分力，B 错．物体所受的重力的反作用力是物 体对地球的吸引力，C 错．
6．(单选)人走路时，人和地球间的作用力和反作用力的对 数有( C ) A．一对 C．三对 B．二对 D．四对
2．正确理解牛顿第三定律 (1)作用力与反作用力总是成对出现，同时产生，同时变化， 同时消失． (2)作用力和反作用力在两个不同的物体上，各产生其效果， 永远不会抵消． (3)作用力和反作用力是同一性质的力． 定律内容可归纳为：同时、同性、异物、等值、反向、共 线．
3．区分一对作用力和反作用力与一对平衡力
解析：伽利略的理想斜面实验的思维过程是个演绎推理的 过程，因为四条结论只有第一条是现实的，其余的都是现实中 不可能存在的，是科学的逻辑推理的方法，而不是实验归纳法， 故 D 错．
高考物理易错题专题三物理牛顿运动定律(含解析)及解析
高考物理易错题专题三物理牛顿运动定律(含解析)及解析一、高中物理精讲专题测试牛顿运动定律1．利用弹簧弹射和传送带可以将工件运送至高处。
如图所示，传送带与水平方向成37度角，顺时针匀速运动的速度v ＝4m/s 。
B 、C 分别是传送带与两轮的切点，相距L ＝6.4m 。
倾角也是37︒的斜面固定于地面且与传送带上的B 点良好对接。
一原长小于斜面长的轻弹簧平行斜面放置，下端固定在斜面底端，上端放一质量m ＝1kg 的工件（可视为质点）。
用力将弹簧压缩至A 点后由静止释放，工件离开斜面顶端滑到B 点时速度v 0＝8m/s ，A 、B 间的距离x ＝1m ，工件与斜面、传送带问的动摩擦因数相同，均为μ＝0.5，工件到达C 点即为运送过程结束。
g 取10m/s 2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，求：（1）弹簧压缩至A 点时的弹性势能；（2）工件沿传送带由B 点上滑到C 点所用的时间；（3）工件沿传送带由B 点上滑到C 点的过程中，工件和传送带间由于摩擦而产生的热量。
【答案】(1)42J,(2)2.4s,(3)19.2J【解析】【详解】（1）由能量守恒定律得，弹簧的最大弹性势能为：2P 01sin 37cos372E mgx mgx mv μ︒︒=++ 解得：E p ＝42J（2）工件在减速到与传送带速度相等的过程中，加速度为a 1，由牛顿第二定律得： 1sin 37cos37mg mg ma μ︒︒+=解得：a 1＝10m/s 2 工件与传送带共速需要时间为：011v v t a -=解得：t 1＝0.4s 工件滑行位移大小为：220112v v x a -= 解得：1 2.4x m L =<因为tan 37μ︒<，所以工件将沿传送带继续减速上滑，在继续上滑过程中加速度为a 2，则有：2sin 37cos37mg mg ma μ︒︒-=解得：a 2＝2m/s 2假设工件速度减为0时，工件未从传送带上滑落，则运动时间为：22vt a = 解得：t 2＝2s工件滑行位移大小为：2 3? 1n n n n n 解得：x 2＝4m工件运动到C 点时速度恰好为零，故假设成立。
专题三：牛顿定律
专题三：牛顿定律一、基础知识填空1.牛顿三定律（1）牛顿第一定律的内容：一切物体在不受外力的时候总保持_____________或__________状态；①惯性的决定因素是________；②牛顿第一定律是在___________的基础上，通过推理概括得来；（2）牛顿第三定律①一对相互作用力的特点：_________、_________、_________、__________;②一对平衡力的特点：___________、___________、__________、__________;（3）牛顿第二定律：①公式：____________②实验验证F=ma 中1）图像II 表示____________________；2）图像III 表示___________________；3）图像III 会无限趋近于___________；4）该实验中砝码质量m 和小车质量M 应满足的关系：___________；5）验证a —M 关系时应该以______为纵坐标，_______为横坐标；2.超重和失重①超重的条件：加速度_______（包括____________、____________）②失重的条件：加速度________（包括___________、____________）③完全失重的条件：____________④常见的完全失重的运动________运动、__________运动（含______、__________、__________）二、典题练习题型一：牛顿一、三定律1.在沿水平路面行驶的火车车厢中的水平桌面上放着一个小球，当车厢里的人看到小球突然在桌面上向右运动，说明()A ．火车在向左拐弯．B ．火车在向右拐弯．C ．火车速率一定在变化．D ．火车可能在做匀速运动．2.如图所示，一个劈形物体A ，各面均光滑，放在固定的斜面上，上表面水平，在上表面上放一光滑的小球B ，劈形物体A 从静止开始释放，则小球在碰到斜面前的运动轨迹是()A ．沿斜面向下的直线B ．竖直向下的直线C ．无规则曲线D ．抛物线图9a F ⅢⅡⅠ3.如图所示，甲、乙两人在冰面上“拔河”．两人中间位置处有一分界线，约定先使对方过分界线者赢．若绳子质量不计，冰面可看成光滑，则下列说法正确的是()A．甲对绳的拉力与绳对甲的拉力是一对平衡力B．甲对绳的拉力与乙对绳的拉力是作用力与反作用力C．若甲的质量比乙大，则甲能赢得“拔河”比赛的胜利D．若乙收绳的速度比甲快，则乙能赢得“拔河”比赛的胜利4.(多选)消防员用绳子将一不慎落入井中的儿童从井内加速向上提的过程中，不计绳子的重力，以下说法正确的是()A．绳子对儿童的拉力大于儿童对绳子的拉力B．绳子对儿童的拉力大于儿童的重力C．消防员对绳子的拉力与绳子对消防员的拉力是一对作用力与反作用力D．消防员对绳子的拉力与绳子对儿童的拉力是一对平衡力题型二：力和运动的定性分析1.如图1所示，一小球自空中自由落下，与正下方的直立轻质弹簧接触，直至速度为零的过程中，关于（）A．接触后，小球作减速运动，加速度的绝对值越来越大，速度越来越小，最后等于零B．接触后，小球先做加速运动，后做减速运动，其速度先增加后减小直到为零C．接触后，速度为零的地方就是弹簧被压缩最大之处，加速度为零的地方也是弹簧被压缩最大之处D．接触后，小球速度最大的地方就是加速度等于零的地方2.（多选）设雨滴从很高处竖直下落，所受空气阻力f和其速度v成正比．则雨滴的运动情况是（）A．先加速后减速，最后静止B．先加速后匀速C．先加速后减速直至匀速D．加速度逐渐减小到零3.一物体在几个力的共同作用下处于静止状态．现使其中向东的一个力F的值逐渐减小到零，又马上使其恢复到原值（方向不变），则（）A．物体始终向西运动B．物体先向西运动后向东运动C．物体的加速度先增大后减小D．物体的速度先增大后减小4.如图所示，处于自然状态下的轻弹簧一端固定在水平地面上，质量为m 的小球从弹簧的另一端所在位置由静止释放，设小球和弹簧一直处于竖直方向，弹簧的劲度系数为k，重力加速度为g.在小球将弹簧压缩到最短的过程中，下列叙述中不正确的是()A ．小球的速度先增大后减小B ．小球的加速度先减小后增大C．小球速度最大时弹簧的形变量为mg k D ．弹簧的最大形变量为mg k 题型三：牛顿第二定律基本应用——瞬时问题1.如图所示，A 、B 两小球分别连在弹簧两端，B 端用细线固定在倾角为30°的光滑斜面上，若不计弹簧质量，在线被剪断瞬间，A 、B 两球的加速度分别为A.都等于2gB.2g 和0C.2g M M M B B A ⋅+和0 D.0和2g M M M B B A ⋅+2.如图所示，在光滑的水平面上，质量分别为m1和m2的木块A 和B 之间用轻弹簧相连，在拉力F 作用下，以加速度a 做匀加速直线运动，某时刻突然撤去拉力F ，此瞬时A 和B 的加速度为a 1和a 2，则（）A 、a 1=a 2=0B 、a 1=a ，a 2=0C 、a a a a m m m m m m 21221121,++==D 、a a a a m m 2121,-==3.如图所示，两根完全相同的弹簧下挂一质量为m 的小球，小球与地面间有细线相连，处于静止状态，细线竖直向下的拉力大小为2mg .若剪断细线，则在剪断细线的瞬间，小球的加速度a （）A 、a =g 方向向上B 、a =g 方向向下C 、a =2g 方向向上D 、a =3g 方向向上4.如图所示，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 ．0B .233g C ．g D .33g FA B m5.如图所示，轻弹簧上端与一质量为m 的木块1相连，下端与另一质量为M 的木块2相连，整个系统置于水平放置的光滑木板上，并处于静止状态．现将木板沿水平方向突然抽出，设抽出后的瞬间，木块1、2的加速度大小分别为a 1、a 2.重力加速度大小为g.则有()A ．a 1＝0，a 2＝g B ．a 1＝g ，a 2＝g C ．a 1＝0，a 2＝m ＋M M g D ．a 1＝g ，a 2＝m ＋M Mg 6.如图所示，质量分别为m 、2m 的球A 、B 由轻质弹簧相连后再用细线悬挂在正在竖直向上做匀减速运动的电梯内，细线承受的拉力为F ，此时突然剪断细线，在绳断的瞬间，弹簧的弹力大小和小球A 的加速度大小分别为()A.2F32F 3m ＋g B.F32F 3m ＋g C.2F3F 3m ＋g D.F3F 3m＋g 题型四：牛顿第二定律应用——超重和失重1.如图所示，固定在水平面上的斜面体C 上放有一个斜劈A ，A 的上表面水平且放有物块B .若A 、B 运动过程中始终保持相对静止．以下说法正确的是()A ．若C 斜面光滑，A 和B 由静止释放，在向下运动时，B 物块可能只受两个力作用B ．若C 斜面光滑，A 和B 以一定的初速度沿斜面减速上滑，则B 处于超重状态C ．若C 斜面粗糙，A 和B 以一定的初速度沿斜面减速上滑，则B 受水平向左的摩擦力D ．若C 斜面粗糙，A 和B 以一定的初速度沿斜面加速下滑，则B 处于超重状态2.如图所示，A 、B 两物体叠放在一起，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3.跳水运动员从10m 跳台腾空跃起，先向上运动一段距离达到最高点后，再自由下落进入水池，不计空气阻力，关于运动员在空中上升过程和下落过程以下说法正确的有()A ．上升过程处于超重状态，下落过程处于失重状态B ．上升过程处于失重状态，下落过程处于超重状态C ．上升过程和下落过程均处于超重状态D ．上升过程和下落过程均处于完全失重状态4.（多选）某人在地面上用弹簧秤称得体重为490N ．他将弹簧秤移至电梯内称其体重，t 0至t 3时间段内，弹簧秤的示数如图11所示，电梯运行的v －t 图可能是(取电梯向上运动的方向为正)()5.如图所示，试管中有一根弹簧，一个质量为m 的小球压在弹簧上.开始时手握住试管处于静止状态，现在突然放手，则小球在开始阶段的运动，在地面上的人看来是()A.自由落体运动B.向上升起一定高度后落下C.向下做加速度小于g 的运动D.向下做加速度大于g 的运动题型五：动力学两类基本问题1.质量m ＝4kg 的物块，在一个平行于斜面向上的拉力F ＝40N 作用下，从静止开始沿斜面向上运动，如图所示，已知斜面足够长，倾角θ＝37°，物块与斜面间的动摩擦因数µ＝0.2，力F 作用了5s ，求物块在5s 内的位移及它在5s 末的速度。
高三物理二轮专题复习 专题三 牛顿运动定律
专题三 牛顿运动定律一、运动状态的分析：1、 一物体从某一高度自由落下，落在直立于地面的轻弹簧上，如图所示，在A点，物体开始与弹簧接触，到B 点时，物体速度为零，然后被弹回。
下列说法中正确的是（ ）A ．物体从A 下降到B 的过程中，速率不断变小 B ．物体从B 上升到A 的过程中，速率不断变大C ．物体从A 下降到B ，以及从B 上升到A 的过程中，速率都是先增大，后减小D ．物体在B 点时，所受合力为零2、在光滑水平面上有一质量为m 的物块受到水平恒力F 的作用而运动，在其正前方固定一个足够长的劲度系数为k 的轻质弹簧，如图所示．当物块与弹簧接触且向右运动的过程中，下列说法正确的是( )A ．物块在接触弹簧的过程中一直做减速运动BC D3状态。
若力A ．在第B ．在第C ．在第D ．在第4、板上，A.B.C.D.5、如图（a ）、（质量分别为M 、m ，大小为F ，同样大小的水平推力F 作用于Q A 、N 1 =N 2 6把A 从B A. μm 1g 7、在水平面上向右匀加速运动，设A 、B 间的摩擦力为1f ，B 与桌面间的摩擦力为2f ，若增大C 桶内沙的质量，而A 、B 仍一起向右运动，则摩擦力1f 、2f 的变化情况是 （ ）A ．1f 不变，2f 变大B ．1f 变大，2f 不变C ．1f 和2f 都变大D ．1f 和2f 都不变三 、瞬时问题 8、如图2-25天花板上用细绳吊起两个用轻弹簧相连的两个质量相同的小球。
两小球均保持静止。
当突然剪断细绳时，上面小球A 与下面小球B 的加速度为 [ ]A ．a 1=g a 2=gB ．a 1=g a 2=gC ．a 1=2g a 2=0D ．a 1=0 a 2=g 9、如图所示，质量为m 的小球用一水平轻弹簧系住，并用倾角为60°的光滑木板ABPQF(a)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，小球的加速度为（ ）A ．0B ．大小为g ，方向竖直向下C ．大小g3，方向垂直木板向下 D ．大小为2g ，方向垂直木板向下四、应用牛顿运动定律分析图像问题10、物体A 、B 、C 均放置在同一水平面上，它们的质量分别为A m 、B m 、Cm ，与水平面的动摩擦因数分别为A μ、B μ、C μ ，当用水平力F 拉物体A 、B 、C 时得到的a 与力F 关系图线如图4所对应的直线甲、乙、丙所示，甲、乙直线平行，则以下说法正确的是 （ ）①μ A ＜μB m A ＝m B ②μ B ＞μC m B ＞m C ③μ B ＝μC m B ＞m C④μA＜μC m A ＜m CA．①② B ．②④ C ．③④D ．①④11、某人在地面上用弹簧秤称得体重为490N 。
专题三 牛顿运动定律
专题三牛顿运动定律【2013山东卷14】伽利略开创了实验研究和逻辑推理相结合探索物理规律的科学方法，利用这种方法伽利略发现的规律有A.力不是维持物体运动的原因B.物体之间普遍存在相互吸引力C.忽略空气阻力，重物与轻物下落得同样快D.物体间的相互作用力总是大小相等，方向相反【答案】AC【解析】伽利略用理想斜面实验指出力不是维持物体运动的原因，A选项正确，万有引力是牛顿提出的，B错；伽利略在研究自由落体运动是指出忽略空气阻力，重物与轻物下落得同样快，C对；牛顿第三定律总结了作用力和反作用力的关系，D错。
【2013海南7】科学家关于物体运动的研究对树立正确的自然观具有重要作用。
下列说法符合历史事实的是( )A．亚里士多德认为，必须有力作用在物体上，物体的运动状态才会改变B．伽利略通过“理想实验”得出结论：一旦物体具有某一速度，如果它不受力，它将以这一速度永远运动下去C．笛卡儿指出：如果运动中的物体没有受到力的作用，它将继续以同一速度沿同一直线运动，既不停下来也不偏离原来的方向D．牛顿认为，物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质【答案】BCD【解析】亚里士多德认为运动不需要力来维持，伽利略认为力是改变物体运动状态的原因，A错；伽利略通过“理想实验”得出结论：一旦物体具有某一速度，如果它不受力，它将以这一速度永远运动下去，B对；笛卡尔指出：如果运动中的物体没有受到力的作用，它将继续以同一速度沿同一直线运动，既不停下来也不偏离原来的方向，C对；牛顿认为，物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质。
【2013新课标14】右图是伽利略1604年做斜面实验时的一页手稿照片，照片左上角的三列数据如下表。
表中第二列是时间，第三列是物体沿斜面运动的距离．第一列是伽利略在分析实验数据时添加的。
撤据表中的数据，伽利略可以得出的结论是A 物体具有惯性B 斜面倾角一定时，加速度与质量无关C 物体运动的距离与时间的平方成正比D 物体运动的加速度与重力加速度成正比【答案】C【解析】分析表中数据，发现物体运动的距离之比近似等于时间平方之比，所以C选项正确。
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同向性 正比性 瞬时性
因果性 同一性
知能拓展
拓展一 对牛顿第二定律的深入理解
公式F=ma是矢量式,任一时刻,F与a同向 m一定时,a∝F a与F对应同一时刻,即a为某时刻的加速度时,F为该时刻物体所受的合外力
F是产生a的原因,物体具有加速度是因为物体受到的合外力不为0 有三层意思:①任意时刻,加速度a相对同一惯性系(一般指地面) ②F=ma中,F、m、a对应同一物体或同一系统 ③F=ma中,各量统一使用国际单位制单位
求合力,合力为零
一定相同
不一定相同
考点二 牛顿运动定律的应用
一、应用牛顿第二定律解决的两类问题 1.已知物体的受力情况,求解物体的运动情况 解这类题目,一般是应用牛顿运动定律求出物体的⑨ 加速度 ,再根据物 体的初始条件,应用运动学公式,求出物体运动的情况。 2.已知物体的运动情况,求解物体的受力情况 解这类题目,一般是应用运动学公式求出物体的加速度,再应用牛顿第二定 律求出物体所受的合外力,进而求出物体所受的其他外力。
二、惯性 1.定义:一切物体都有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质,我们 把这种性质叫做惯性。 2.惯性大小的量度 (1)④ 质量 是物体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。 (2)惯性与物体是否受力、受力大小无关,与物体是否运动、怎样运动无 关,与物体所处的地理位置无关,一切有质量的物体都具有惯性。 三、牛顿第二定律 1.内容:物体的加速度的大小跟它受到的合外力成正比,跟它的质量成反比, 加速度的方向跟合外力的方向相同。 4.力的单位:当质量单位为⑤ kg ,加速度单位为⑥ m/s2 时,力的单位
例2 如图甲所示,水平长木板上有质量m=1.0 kg的物块,受到随时间t变化 的水平拉力F作用,用力传感器测出相应时刻物块所受摩擦力f的大小。重
力加速度g取10 m/s2。下列判断正确的是 ( )相同点Fra bibliotek受力 物体
依赖 关系 力的 效果
力的 性质
作用力与反作用力
一对平衡力
等大、反向,作用在同一条直线上
作用在两个不同的物体上
作用在同一个物体上
相互依存,不可单独存在
无依赖关系,解除一个,另一个可依然 存在,只是不再平衡
两力作用效果不可抵消,不可叠加, 两力作用效果可相互抵消,可叠加,可
不可求合力
2.表达式:F合=ma。 3.物理意义 反映物体运动的加速度大小、方向与所受合外力的关系。 为N,即1 N=1 kg·m/s2。 5.牛顿第二定律的适用范围 (1)牛顿第二定律只适用于相对地面静止或匀速直线运动的参考系。 (2)牛顿第二定律只适用于宏观、低速运动的物体。
四、单位制、基本单位、导出单位 单位制:基本单位和导出单位一起组成了单位制。 (1)基本量:只要选定几个物理量的单位,就能够利用这几个单位推导出其 他物理量的单位。这些被选定的物理量叫做基本量。 (2)基本单位:基本物理量的单位。力学中的基本量有三个,它们是 ⑦ 质量 、⑧ 长度 、时间;它们的单位是基本单位,分别是kg、m、s。 (3)导出单位:由基本单位根据物理公式推导出来的其他物理量的单位。 五、牛顿第三定律 1.作用力与反作用力 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,作用在同一条 直线上。 2.一对作用力、反作用力和一对平衡力的区别
例1 如图所示,质量为m的人站在自动扶梯上,扶梯正以加速度a向上减速 运动,a与水平方向的夹角为θ。求人受到的支持力和摩擦力的大小。
解题导引
解析 以人为研究对象,受力分析如图(a)所示,建立如图所示的坐标系,并 将加速度分解为水平方向加速度ax和竖直方向加速度ay,如图(b)所示,则ax= a cos θ,ay=a sin θ。
独立性 局限性
①作用于物体上的每一个力各自产生的加速度都遵从牛顿第二定律 ②物体的实际加速度等于每个力产生的加速度的矢量和 ③力、加速度在各个方向上的分量也遵从牛顿第二定律,即Fx=max,Fy=may
①只适用于宏观、低速运动的物体,不适用于微观、高速运动的粒子 ②物体的加速度必须是相对于地球静止或匀速直线运动的参考系(惯性系)而言的
二、超重和失重的应用 分析此类问题时,要特别注意以下几点: 1.超重、失重不是物体重力增加或减少了,而是物体对水平支持面的压力 或对竖直悬线的拉力变大或变小了,重力的大小是没有变化的,仍为mg。 2.超重、失重与物体的速度无关,只取决于物体的加速度方向。加速度竖 直向上为超重,加速度竖直向下为失重。 3.在完全失重的状态下,由重力产生的一切物理现象都会消失。如单摆停 摆、天平失效、浸没于液体中的物体不再受浮力、水银气压计失效等,但 测力的仪器弹簧测力计是可以使用的,因为弹簧测力计是根据F=kx制成 的,而不是根据重力制成的。
考点清单
考点一 牛顿运动定律
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,除非作用在它上面 的力迫使它① 改变这种状态 。 2.意义 (1)揭示了物体在不受外力或所受合外力为零时的运动规律。 (2)提出了一切物体都具有惯性,即保持原来运动状态不变的特性。 (3)揭示了力与运动的关系,说明力不是② 维持 物体运动状态的原因, 而是③ 改变 物体运动状态的原因,即产生加速度的原因。
由牛顿第二定律得F静=max,mg-FN=may 求得F静=ma cos θ,FN=m(g-a sin θ)。 答案 m(g-a sin θ) ma cos θ
拓展二 运用图像解答牛顿运动定律问题
1.运用图像解题包括两个方面:①用给定的图像解答问题,②根据题意去作 图,运用图像去解答问题。 2.解题策略 (1)分清图像的类别:即分清横、纵坐标所代表的物理量,明确其物理意义, 物理图像所反映的物理过程,会分析临界点。 (2)注意图线中的一些特殊点所表示的物理意义:图线与横、纵坐标的交 点,图线的转折点,两图线的交点等。 (3)明确能从图像中获得哪些信息:把图像与具体的题意、情景结合起来, 应用物理规律列出与图像对应的函数方程式,进而明确“图像与公式” “图像与物体”间的关系,以便对有关物理问题作出准确判断。