牛顿运动定律及其应用
牛顿运动定律应用(上课用)
F
a FT 8m/ s2 m2
G2
再分析m1m2整体受力情况：
FN m2m1 F
F =(m1+m2)a=24N
G
求解简单的连接体问题的方法：
-------整体隔离法 1、已知外力求内力：
先用整体法求加速度， 再用隔离法求内力
2、已知内力求外力： 先用隔离法求加速度， 再用整体法求外力
例与练
1、如图所示，质量为2kg 的m1和质量为1kg 的m2 两个物体叠放在一起，放在水平面，m1 与m2、m1 与水平面间的动摩擦因数都是0.3，现用水平拉力F 拉m1，使m1 和m2一起沿水平面运动，要使m1 和 m2之间没有相对滑动，水平拉力F最大为多大？
问题2：由物体的运动情况求解受力情况
例2.一个滑雪的人，质量m = 75kg，以v0 = 2m/s的初速
度沿山坡匀加速滑下，山坡的倾角θ= 30o，在 t = 5s 的时间内滑下的路程x = 60m，求滑雪人受到的阻力 （包括摩擦和空气阻力）。
思路：已知运动情况求受力。 应先求出加速度a，再利用 牛顿第二定律F合=ma求滑 雪人受到的阻力。
(1643-1727)
知识准备
一、牛顿第二运动定律
1、内容：物体加速度的大小跟所受到的作用 力成正比,跟它的质量成反比; 加速度方向 跟作用力方向相同。
2、公式: F=ma
二、运动学常用公式
速度公式 ：v = vo+at
位移公式：x= vot +
1
2 at2
导出公式：v 2－ vo 2 =2ax
问题1：由受力情况求解运动情况
解：开始水平力作用时对物体受
力分析如图，
Ff
水平 F f方 M 1 .向 .a ...1 ( ) .： .....
牛顿三大定律的概念及应用
牛顿三大定律的概念及应用_牛顿三大定律的概念及应用牛顿三大定律是在力学当中重要的定律，在这里，我们一起来回顾学习一下牛顿三大定律的概念解读及其应用。
一、概念及解读1、牛顿第一定律(惯性定律)：任何一个物体在不受外力或受平衡力的作用时，总是保持静止状态或匀速直线运动状态，直到有作用在它上面的外力迫使它改变这种状态为止。
解读：力改变物体的运动状态，惯性维持物体的运动状态，直至受到可以改变物体运动状态的外力为止。
2、牛顿第二定律(加速度定律)：物体的加速度跟物体所受的合外力成正比，跟物体的质量成反比，加速度的方向跟合外力的方向相同。
解读：(1)适用范围：一般只适用于质点的运动。
(2)表达式为：F=kma(k=1)=ma，这是一个矢量方程，注意规定正方向，一般取加速度的方向为正方向。
(3)牛顿第二定律解题常用的两种方法：①合成法;②正交分解法：已知受力情况时，正交分解力;已知运动情况时，正交分解加速度。
3、牛顿第三定律：两个物体之间的作用力和反作用力，在同一直线上，大小相等，方向相反。
解读：注意相互作用力与平衡力的区别：(1)一对相互作用力大小相等、方向相反、作用在同一直线上、且分别在两个物体上，一定是同性质力。
而一对平衡力是作用在同一个物体上的两个大小相同、方向相反，作用在同一直线上的力，两个力不一定是同性质力。
(2)一对平衡力中的两个力不一定同时存在，可以单独存在，但一对相互作用力同时存在，同时消失。
二、应用例1.(牛顿第一定律)根据牛顿运动定律，以下选项中正确的是( )。
A.人只有在静止的车厢内，竖直向上高高跳起后，才会落在车厢的原来位臵B.人在沿直线匀速前进的车厢内，竖直向上高高跳起后，将落在起跳点的后方C.人在沿直线加速前进的车厢内，竖直向上高高跳起后，将落在起跳点的后方D.人在沿直线减速前进的车厢内，竖直向上高高跳起后，将落在起跳点的后方答案：C。
解析：AB、除了在静止车厢外，在匀速直线前进的车厢内，跳起后，由于水平方向的惯性，人在水平方向依然保持原来的速度，故也将落在车厢的原来位置。
牛顿的三大运动定律
牛顿的三大运动定律牛顿的三大运动定律，也被称为牛顿力学，是物理学中最重要的基本规律之一。
这些定律揭示了物体在力的作用下的运动规律，为解释和预测自然界中发生的各种现象提供了理论基础。
本文将会详细讨论牛顿的三大运动定律，并概述它们的应用和重要性。
第一定律：惯性定律牛顿的第一定律，也被称为惯性定律，表明物体在没有外力作用时将保持静止或匀速直线运动的状态。
简而言之，物体会继续以其现有的运动状态继续运动，除非受到外力的干扰。
这个定律帮助我们理解为什么我们坐在车里的时候会被向前推，当车突然停下来时我们会被向前甩出去。
第二定律：加速度定律牛顿的第二定律给出了物体在受力作用下的加速度与所受力的关系。
它表明物体的加速度正比于作用在物体上的力，反比于物体的质量。
用公式表示为F=ma，其中F表示力，m表示物体的质量，a表示物体的加速度。
这个定律告诉我们，当一个力作用在物体上时，物体的质量越大，所产生的加速度越小，而力越大，加速度越大。
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，它阐述了力的相互作用规律。
根据该定律，当一个物体施加力于另一个物体时，第二个物体同时也会施加等大反向的力于第一个物体上。
换句话说，对于任何一个力，必然存在一个与之大小相等、方向相反的力。
这个定律解释了为什么我们能够行走、为什么飞机能够飞行。
当我们走路时，我们用脚施加向后的力在地面上，地面同样施加向前的力在我们身上，从而推动我们前进。
牛顿的三大运动定律在理论和实践中都有广泛的应用。
它们不仅帮助我们解释物体的运动，还为设计和构建各种机械系统、进行航天飞行和开发交通运输工具提供了理论依据。
对于工程师、物理学家和其他科学家来说，理解和运用这些定律是至关重要的。
此外，牛顿的三大运动定律也提供了基础知识，用于数学建模和计算机模拟。
通过将物体的运动抽象成数学表达式，我们可以预测和模拟各种情况下的物体行为，从而为科学研究和工程设计提供重要参考。
牛顿的三大运动定律解析与应用
牛顿的三大运动定律解析与应用在物理学领域中，牛顿的三大运动定律是基础且重要的理论，它们对于解释物体运动的规律以及实际应用有着广泛的影响和意义。
本文将对牛顿三大运动定律进行解析，并探讨其在实际生活中的应用。
第一定律：惯性定律牛顿第一定律也被称为惯性定律，它表明一个物体如果没有受到外力的作用，将保持静止状态或匀速直线运动状态。
这意味着物体具有惯性，只有外力的作用才能改变其状态。
例如，当我们在车辆急刹车时，坐在车内没有扶持物的人会向前倾斜，这是因为人的身体会继续保持运动状态，反应出牛顿第一定律的特性。
第二定律：动量定律牛顿第二定律是描述物体运动与所受力量之间关系的定律，它表明力等于质量乘以加速度，即F=ma。
这条定律揭示了物体的运动状态如何受到力的作用而改变，并定量地描述了力的效果。
例如，当一个人用力推动一辆停着的自行车，施加在自行车上的力越大，自行车的加速度也越大。
第三定律：作用反作用定律牛顿第三定律也被称为作用反作用定律，它表明任何一个物体施加在另一个物体上的力，都会产生一个大小相等、方向相反的力作用到施力物体上。
简单来说，作用力和反作用力相等且反向。
例如，当我们站在地面上，我们的身体对地面施加一个向下的力，而地面同样也对我们的身体施加一个大小相等、方向相反的向上的力，使我们保持平衡。
三大定律的应用牛顿三大运动定律在实际生活中有着广泛的应用。
以下是几个重要的应用示例：1. 汽车行驶汽车的驱动是基于牛顿第三定律的应用。
当汽车的轮胎与地面产生摩擦力时，地面同样施加相当于摩擦力的反作用力到轮胎上，使汽车能够前进。
2. 跳水运动在跳水运动中，运动员通过牛顿第二定律的应用来控制自己的运动。
通过改变身体的姿势和动作，运动员可以控制自己的质量和加速度，从而实现翻滚和旋转等特定动作。
3. 建筑物工程在建筑物的设计和施工中，需要合理运用牛顿定律来平衡和支撑结构的力。
例如，在高楼建筑中，需要根据物体的重力和受力情况来计算和确定建筑材料的强度和支撑结构。
大学物理2-1第2章
说明
惯性力不是真实力，无施力物体，无反作用力。
2、非惯性系中的力学规律
F F0 ma
a 为物体相对非惯性系的加速度
物体相对惯性系的加速度 a a a0
常见的非惯性系 1、作直线运动的加速参考系 以恒定加速度 a0 作直线运动的车厢内吊一重物 m 。
g
GM地 球 R2
9.8m s 2
2 弹性力：发生形变的物体，有恢复原状的趋势，对与它接 触的物体产生的作用力。 ★绳或线对物体的拉力
绳或线对物体的拉力，是由绳发生形变而产生的，其大小取决于 绳被拉紧的程度。绳产生拉力时，绳的内部各段之间也有相互的 弹力作用，这种内部的弹力作用称为张力。 设绳子不可伸长，每段的质量为△mi 则：
s
2.4 惯性系和非惯性系
一、惯性系与非惯性系：
乙
甲
F m
a
l0
观察者甲： 有力 F和加速度 a即 F m a
牛顿定律在该参照系中适用 — 惯性系 牛顿运动定律适用的参考系称为惯性系。
观察者乙：有力 F 但没有加速度 a即 m a 0 , F 0
讨论结果的物理意义，判断其是否合理和正确。
选对象、分析力、看运动、建坐标系和列方程
例题2-1 光滑桌面上放置一固定圆环，半径为R ，一 物体贴着环带内侧运动，如图所示。物体与环带间的滑动磨 擦系数为μ。设 t = 0 时，质点经 A 点的速度为v0 。求此后 t 时刻物体的速率和从 A 点开始所经过的路程。 分析：已知初始条件求速率和路程，需先求出加速度。 结论：用牛顿运动定律求出加速度后，问题变成已知加速度 和初始条件求速度方程或运动方程的第二类运动学问题。 解：1）以桌面为参考系，建立自然坐标系 2）分析受力,设物体的质量为m 3） 应用牛顿第二定律
物理学牛顿三大定律的解释与应用
物理学牛顿三大定律的解释与应用牛顿三大定律是经典力学的基石，对于物体运动的解释和描述起着重要的作用。
这些定律由英国科学家艾萨克·牛顿在17世纪末提出，为后来的物理学研究奠定了坚实的基础。
本文将对牛顿三大定律进行解释，并探讨其在实际应用中的重要性。
第一定律：惯性定律牛顿的第一定律，也称作惯性定律，指出一个物体如果处于静止状态，将继续保持静止状态；而如果一个物体处于运动状态，将以相同的速度和方向继续运动，除非受到外力的作用。
此定律强调物体在没有受到外力作用时会保持其原有状态。
惯性定律的解释非常简单：物体有一种存在的“惯性”，即在不受外力作用时，物体将保持其原来的状态。
这一定律常常被用于解释为什么乘坐车辆突然加速或刹车时，我们会向前或向后倾斜。
根据惯性定律，在车辆加速或刹车时，我们的身体趋向保持原来的运动状态，而车辆的运动状态发生了改变，因此产生了身体的倾斜。
此外，在惯性定律的指导下，我们还可以解释为什么离心力会使得转动的物体向外部移动，或者为什么人在转弯时会感到向外推的力道。
这都是因为当物体偏离直线运动时，它会保持惯性，不受力的作用就会向外部移动。
第二定律：运动定律牛顿的第二定律，也被称为运动定律，是最为著名的定律之一。
它表明一个物体所受的力等于质量乘以加速度。
换言之，物体的加速度与作用在它上面的力成正比，与物体的质量成反比。
运动定律的数学表达方式是 F=ma，其中F表示力，m表示物体的质量，a表示物体的加速度。
这个定律告诉我们，当我们对物体施加更大的力时，物体的加速度也会随之增加；而当物体的质量增加时，加速度则会减小。
第二定律的应用非常广泛。
例如，通过运动定律，我们可以计算出汽车的加速度，以评估汽车对应用的力和驾驶员的反应能力。
此外，运动定律也被应用于航空航天工程中，用于计算火箭或飞机的加速度和负载能力。
第三定律：作用与反作用定律牛顿的第三定律，又称作作用与反作用定律，指出对于任何施加在物体上的力，物体都会给予同样大小的反作用力，且方向相反。
牛顿运动定律的应用
牛顿运动定律的应用牛顿运动定律是经典力学的基石，被广泛应用于各个领域。
它们为我们解释了物体运动的规律，并且在实际生活和科学研究中有着重要的应用。
在本文中，我们将探讨几个关于牛顿运动定律应用的例子，展示这些定律的实际应用和意义。
一、运动中的惯性第一个应用例子是关于运动中的惯性。
牛顿第一定律告诉我们，一个物体如果没有外力作用，将保持其原有的状态，即静止物体保持静止，运动物体保持匀速直线运动。
这就是物体的惯性。
拿我们日常生活中最常见的例子来说，当我们在汽车上突然刹车时，身体会继续保持前进的动力，直到与座椅或安全带接触，才会停下来。
这说明了牛顿第一定律的应用。
如果没有外力的作用，我们会按照惯性继续移动。
二、加速度与力的关系牛顿第二定律是描述物体加速度与施加在物体上的力之间关系的定律。
它告诉我们，物体的加速度与作用力成正比，与物体的质量成反比。
运用这一定律，我们可以解释为什么需要施加更大的力来加速一个较重的物体，而用相同大小的力加速一个较轻的物体时，后者的加速度更大。
在我们日常生活中，这个定律的应用非常广泛。
比如，开车时，我们需要踩下油门，施加一定的力来加速汽车。
同时，如果我们要减速或停车，需要踩下刹车踏板，通过施加反向的力来减少汽车的速度。
三、作用力与反作用力牛顿第三定律指出，对于每一个作用力都会有一个同大小、反方向的作用力作用在不同的物体上。
这就是我们常说的“作用力与反作用力”。
这个定律可以解释许多我们生活中的现象。
例如，当我们走路时，脚对地面施加力，地面也会对脚产生同样大小、反方向的力。
这种反作用力推动我们向前移动。
在工程领域中，牛顿第三定律的应用也非常重要。
例如，当一架飞机在空气中飞行时，空气对飞机产生的阻力同时也是飞机推进的力。
这个定律有助于我们设计高效的飞机引擎和减少能源消耗。
四、万有引力定律最后一个应用例子是万有引力定律。
这个定律描述了两个物体之间相互作用的引力大小与它们质量的乘积成正比，与它们之间距离的平方成反比。
牛顿运动定律的综合应用
3．解题方法 整体法、隔离法． 4．解题思路 (1)分析滑块和滑板的受力情况，根据牛顿第二定律分别求出 滑块和滑板的加速度． (2)对滑块和滑板进行运动情况分析，找出滑块和滑板之间的 位移关系或速度关系，建立方程．特别注意滑块和滑板的位移都 是相对地的位移．
[典例 1] 长为 L＝1.5 m 的长木板 B 静止放在水平冰面上，
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．解答图象问题的策略 (1)弄清图象坐标轴、斜率、截距、交点、拐点、面积的物理 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．
可行的办法是( BD )
A．增大 A 物的质量 B．增大 B 物的质量 C．增大倾角θ D．增大拉力 F
2. 如图所示，质量为 M、中空为半球形的光滑凹槽放置于光 滑水平地面上，光滑槽内有一质量为 m 的小铁球，现用一水平向 右的推力 F 推动凹槽，小铁球与光滑凹槽相对静止时，凹槽圆心
和小铁球的连线与竖直方向成 α 角，则下列说法正确的是( C )
A．小铁球受到的合外力方向水平向左 B．凹槽对小铁球的支持力为smingα C．系统的加速度为 a＝gtan α D．推力 F＝Mgtan α
二、动力学中的图象问题 1．常见的图象有
v－t 图象，a－t 图象，F－t 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．
练习： 1．(多选)如图(a)，一物块在 t＝0 时刻滑上一固定斜面，其运
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牛顿运动定律及其应用
牛顿运动定律是经典物理学的重要组成部分。
该定律是形成整
个物理学的基础，它解释了物体运动的力学规律。
牛顿运动定律
不仅有纯理论方面的应用，还有实际物理问题的具体解决方案。
一、牛顿运动定律的概念
牛顿运动定律简称牛顿定律，是经典力学中的三个基本定律之一，主要阐述了物体在受力作用下的运动规律。
一般认为牛顿运
动定律包含以下三个方面的内容：
1. 物体运动状态的惯性，即没有外部力作用时，物体将保持静
止或匀速直线运动的状态；
2. 物体的加速度大小与作用力成正比，方向与作用力方向相同；
3. 物体作用力与反作用力大小相等，方向相反。
二、牛顿运动定律的应用
1. 牛顿第一定律的应用
牛顿第一定律是运动学与动力学的基础，具有重要的应用价值。
在许多科学技术领域，长时间的恒定作用力是很难实现的。
而且，为了保证精度及可靠性，必须满足设备的高精度、长时间性能稳
定等需求。
常常采用惯性运动的概念，即由物体的惯性保持其原
来的状态，以达到稳定的效果。
比如说，汽车减速时要离开刹车，将离合器松开，让发动机阻力和车轮的弹性力平衡，这就是利用
牛顿第一定律所实现的。
2. 牛顿第二定律的应用
牛顿第二定律说明了力与加速度的关系。
任何物体都可以视为
质点，即对质量集中在一个点而导致的物体。
它通常被描述为一
个物体所受力的大小与速度的变化率成正比。
因此，牛顿第二定
律可以被看作是加速度计算的基本公式。
举个例子，当我们想要去提高跳绳的速度时，必须增加绳索的
旋转速度，以增加绳上的拉力，使脚踩弹跳更顺畅。
根据牛顿第
二定律，物体受力与加速度成正比。
因此，在提高跳绳速度的过
程中，我们可以通过应用拉力来增加加速度，从而提高跳绳的速度。
3. 牛顿第三定律的应用
牛顿第三定律描述了两个物体之间相互作用的情况。
它表示每
个物体受到的作用力与另一个物体施加在其上的相同大小的反作
用力相等，方向相反。
举个例子，当人们在游泳时，水对游泳池边的力与离水面很近
的空气对人体的相等的反向力是一对牛顿第三定律的作用力和反
作用力。
在这种情况下，这两个相互作用的力保持平衡，使人保
持恒定的状态。
三、总结
牛顿运动定律是经典物理学中最重要的定律之一，它解释了多
种物理现象的本质。
牛顿定律的应用十分广泛，涵盖了许多领域，如汽车制造、机械制造、电子电器制造等。
通过掌握牛顿运动定
律的基本概念和应用，我们能够更好地理解自然界中存在的各种现象，从而更好地解决问题。