牛顿第一定律 力与运动关系

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物体的运动与力的关系

物体的运动与力的关系

物体的运动与力的关系物体的运动是由外力所引起的,力是物体运动的原因。

根据牛顿第二定律,物体的加速度与作用在物体上的合力成正比,与物体质量成反比。

因此,物体的运动状态与所施加的力密切相关。

1. 力的定义和特点:在物理学中,力被定义为引起物体发生形状、速度或方向上的变化的作用。

力具有以下特点:- 力是矢量量,具有大小和方向。

- 力的单位是牛顿(N)。

- 力可以通过求和法则进行合成。

- 力的作用点和作用线都有重要意义。

2. 牛顿第一定律与物体的运动:牛顿第一定律也被称为惯性定律。

它表明,当物体处于静止状态或匀速直线运动状态时,如果没有外力作用于物体,物体将保持原有的状态。

只有当外力作用于物体时,物体才会发生状态改变。

3. 牛顿第二定律与物体的运动:牛顿第二定律也被称为运动定律。

它表明,物体所受合力等于物体质量与加速度的乘积。

即F = ma,其中F代表合力,m代表物体质量,a代表加速度。

4. 牛顿第三定律与物体的运动:牛顿第三定律表明,对于任何一对相互作用的物体,彼此施加的作用力大小相等、方向相反。

这被称为作用力与反作用力的平衡。

5. 物体运动的类型:基于物体所受力的不同,物体的运动可以分为以下类型之一:- 等速直线运动: 当物体所受合力为零时,物体将以恒定速度沿直线运动。

- 加速直线运动: 当物体所受合力不为零时,物体将产生加速度,并以逐渐增加或减少的速度沿直线运动。

- 循环运动: 当物体所受力保持恒定矢量大小,但方向不断变化时,物体将进行循环运动。

- 弹性碰撞: 当两个物体发生碰撞时,它们之间将产生相互作用力,引起碰撞物体的变形或改变速度。

6. 力对物体运动的影响:力对物体运动产生直接影响。

根据牛顿第二定律,当施加的力增加时,物体的加速度也会增加。

相反,当施加的力减少时,物体的加速度也会减小。

因此,力的大小与物体的加速度成正比。

7. 物体运动与力的实际应用:物体运动和力的关系在我们日常生活中发挥着重要作用。

高中物理必修一第四章 运动和力的关系 牛顿第一定律

高中物理必修一第四章 运动和力的关系 牛顿第一定律

亚里士多德
力是维持 物体运动 的原因。
历史上对运动和力的关系的研究
现实生活中,我们推动物体,物体才前进,停止推动物体,物体就停下来; 马拉车,车前进,停止拉车,车就停下了。那么力真的是维持物体运动的原因 吗?
伽利略理想实验
伽利略认为,一个运动的物体,假如有了某种速度以后,只要没有增加或 减小速度的外部原因,便会始终保持这一速度——这个条件只有在水平的平面 上才有可能,因为在斜面的情况下,朝下的斜面提供了加速的原因,而朝上的 斜面提供了减速的原因。
力不是维持 物体运动的
原因。
伽利略
伽利略理想实验
为了证明自己的观点,伽利略设计了如下图所示的实验。让一个小球从静 止开始运动,小球将冲上另一个斜面,如果没有摩擦,小球将到达原来的高度, 当倾角变小,运动的距离将变长,当斜面变成水平面后,小球将永远运动下去。
伽利略
伽利略理想实验
因为阻力并不能完全消除,所以伽利略的实验是一个“理想实验”。他这 种依据逻辑推理将实际实验理想化的思想是我们研究物理问题的重要方法之一。
伽利略
运动和力的关系
与伽利略同时代的科学家笛卡儿认为,如果物体处于运动之中,那么如无 其他作用的话,它将继续以同一速度在同一直线上运动,既不停下也不偏离原 来方向。
笛卡儿
思考
运动和力到底有什么样的关系?
太空中的运动
思考:为什么太空中航天员很难停下来?而地上的物体不推就不动?
牛顿第一定律
牛顿(Isaac Newton ,
1643-1727)
牛顿在前人研究的基础上提出了: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。这就是牛顿第一定律。
物体保持原来运动状态或静止状态的性质叫作惯性。 牛顿第一定律也被叫作周围的物体有相互作用,即力的作用, 不受力的物体是不存在的。所以牛顿第一定律所描述的 状态是一种理想状态。

高一物理运动与力的关系知识点

高一物理运动与力的关系知识点

高一物理运动与力的关系知识点一、力的基本概念力是物体作用于物体上的一种相互作用,是描述物体之间相互作用强度的物理量。

力的大小用牛顿(N)表示,方向用箭头表示。

二、牛顿第一定律牛顿第一定律,也称为惯性定律,它表明当物体所受的合力为零时,物体将保持静止或匀速直线运动的状态。

三、牛顿第二定律牛顿第二定律,也称为加速度定律,它表明物体所受的合力等于物体质量乘以加速度。

四、力的合成与分解力的合成指两个或多个力共同作用在一个物体上,合成力的大小和方向由力的矢量和求得。

力的分解指一个力可以被分解为几个力的合成。

五、弹力弹力是物体表面的弹性变形所产生的力,它的方向与物体表面垂直。

六、摩擦力摩擦力是两个物体相互接触时由于相互之间的粗糙程度而产生的阻碍物体相对滑动的力。

七、重力重力是物体在地球或其他天体附近受到的吸引力,是由物体质量产生的。

八、平衡条件物体处于平衡状态时,合力和合力矩均为零。

平衡条件可以分为平衡在静力学平衡和平衡在动力学平衡两种情况。

九、滑动摩擦力和静止摩擦力物体静止时所受到的摩擦力称为静止摩擦力,物体滑动时所受到的摩擦力称为滑动摩擦力。

滑动摩擦力与物体之间的法向压力成正比,而与物体表面间的粗糙程度、润滑情况和接触面积等因素有关。

十、力的平行四边形法则力的平行四边形法则用于计算两个力合成后的大小和方向,将两个力按照平行四边形的两条邻边进行平行移动,连接起始点和结束点即可得到合力的大小和方向。

十一、张力张力是由绳子、弹簧、弦等伸长物体的内部相对分子间拉力产生的力。

十二、动摩擦力和静摩擦力的判定物体在受到外力作用之前处于静止状态时,所需的摩擦力最大值称为静摩擦力。

当外力逐渐增大,物体开始运动时,所受到的摩擦力减小,称为动摩擦力。

总结:物体运动与力的关系是物理学的基本内容之一。

通过牛顿的三大定律,我们可以清楚地了解到力与物体运动的密切关系。

除了基本的力的概念,我们还学习了力的合成与分解、弹力、摩擦力、重力、动摩擦力和静摩擦力等相关知识点。

运动和力之间有哪些关系

运动和力之间有哪些关系

运动和力之间有哪些关系知识点:运动和力之间的关系一、概念解析1.运动的定义:物体位置随时间的变化称为运动。

2.力的定义:力是物体对物体的作用,是改变物体运动状态的原因。

二、运动和力的关系1.牛顿第一定律(惯性定律):一个物体如果没有受到外力作用,它将保持静止状态或匀速直线运动状态。

2.牛顿第二定律(力的定律):物体的加速度与作用在它上面的外力成正比,与它的质量成反比,加速度的方向与外力的方向相同。

3.牛顿第三定律(作用与反作用定律):任何两个物体之间的相互作用力,都是大小相等、方向相反的。

三、运动的类型1.直线运动:物体运动轨迹为直线。

2.曲线运动:物体运动轨迹为曲线。

3.匀速运动:物体速度大小和方向都不变的运动。

4.变速运动:物体速度大小或方向发生改变的运动的统称。

四、力的作用1.启动运动:一个静止的物体,在受到外力作用下,开始运动。

2.改变运动状态:物体运动过程中,外力可以改变物体的速度、方向或者使物体产生加速度。

3.停止运动:物体在受到外力作用下,速度减小直至为零,停止运动。

五、常见的力1.重力:地球对物体的吸引力。

2.弹力:物体发生形变后,要恢复原状对与它接触的物体产生的力。

3.摩擦力:两个互相接触的物体,当它们要发生或已经发生相对运动时,会在接触面上产生一种阻碍相对运动的力。

4.拉力:物体间由于拉伸而产生的力。

5.推力:物体间由于推动而产生的力。

六、运动和力的关系在实际生活中的应用1.交通工具:汽车、自行车等交通工具的运行离不开发动机产生的动力。

2.体育竞技:运动员在比赛中,需要通过肌肉力量来克服重力和摩擦力,从而完成各种动作。

3.航空航天:火箭升空时,喷射燃料产生推力,克服地球引力,实现飞行。

综上所述,运动和力之间有着密切的关系。

力是改变物体运动状态的原因,运动是物体位置随时间的变化。

掌握运动和力之间的关系,有助于我们更好地理解和应用物理知识。

习题及方法:1.习题:一个静止的物体在受到一个恒定的力的作用下,经过5秒后速度达到20m/s,这个力的大小是多少?解题思路:根据牛顿第二定律,我们可以得到力的计算公式:F = m * a。

力与运动的关系

力与运动的关系

力与运动的关系力和运动是物理学中两个核心的概念,它们之间存在着紧密的关系。

力是指使物体发生位移或变形的物理量,而运动则是物体在时间内改变位置的过程。

在物理学中,力和运动的关系被描述为力学定律,这些定律揭示了力对运动的影响以及它们如何相互作用。

力是通过两个或多个物体之间产生的相互作用而产生的。

它可以改变物体的速度、形状和方向。

力的大小通常用牛顿衡量,符号为N。

根据牛顿第一定律,如果物体没有合力作用于它,它将保持静止或匀速直线运动。

根据牛顿第二定律,当有力作用于物体时,它将产生加速度。

牛顿第二定律的数学表达式是F=ma,其中F代表力,m代表物体的质量,a代表物体的加速度。

根据这个定律,物体所受的合力越大,物体的加速度就越大。

根据牛顿第三定律,任何一个施加力的物体都会受到一个等大反向的力。

这意味着对于每个作用力都存在一个相等的反作用力。

例如,当我们站在地面上时,地面向上施加一个与我们体重相等的力,而我们也向地面施加一个与我们体重相等的反作用力。

除了牛顿的三个定律,还有其他一些与力和运动相关的定律。

例如,胡克定律描述了弹簧的力学性质。

根据胡克定律,弹簧的伸长或压缩的长度与作用于它的力呈线性关系。

力和运动的关系也可以通过动能和势能来描述。

动能是物体由于运动而具有的能量,它与物体的质量和速度有关。

根据动能定理,物体的动能等于所施加的力乘以物体的位移。

例如,需要用力去推动一个沿光滑水平面滑动的物体时,所施加的力能够增加物体的动能,使它具有更大的速度。

势能是物体由于其位置或状态而具有的能量。

重力势能是最常见的一种形式,它与物体的高度和质量有关。

当物体从高处下落时,它将失去重力势能并获得动能。

根据能量守恒定律,能量不会被创建或摧毁,只会从一种形式转化为另一种形式。

通过力和运动的相互作用,我们可以理解物体在自然界中的行为。

物体在受到力的作用下会发生运动,而这种运动又会影响到力的传递和作用。

力学定律帮助我们解释自然界中广泛的物理现象,从行星的运动到经典力学中的各种应用。

力与牛顿三大定律的联系

力与牛顿三大定律的联系
方向上。
第三定律 对于每一个作用,总有一个相等的反作用与之相反;或者说,两个物体对
各自对方的相互作用总是相等的,而且指向相反的方向。
力与牛顿第一定律
• 惯性(inertia)是一个物体内的力,以避免其状态易于被一个外力所改变。(《论流体的重 力和平衡》,1668)

“物质固有的力,是每个物体按其一定的量而存在于其中的一种抵抗能力,在这种力的作用
定量地解出在给定形式的力的作用下质点运动状态的变化 光有动力学方程而不知道力的表示就无法求解,因此要建立力的定律
力与牛顿第三定律
• 是把一个物体受到的力与其他物体受到的力联系起来的桥梁(补充牛一牛二)。
• 在受力分析过程中,由一个物体的受力情况过渡到另一个物体的受力情况,在对物
体的受力分析上建立起“量”的联系。
力与牛顿第一定律
定性地定义了“力”
把物体受力与不受力从性质上区分开来 凡不是匀速直线运动的物体必然有“力”作用在它上面
强调力对于物体来说是外来的,因而包含了物质和运动分离的思想(机械论运动观)
定性地指出力与运动的关系 定义了惯性参考系
指明所谓“静止”和“运动”是相对于什么物体而言,这样才可以判断一个物体是否处于“静 止”/“运动”状态。——牛二的前提
力与牛顿第二定律
“运动” = 物体(质点)质量和速度的乘积 “变化” = 对时间的变化率
牛顿当时认为,m是与v无关的常量
力与牛顿第二定律
给出了“力”的定量度量
力是用物体的加速度来度量的,力和加速度之间只差一个比例系数,这就是质量
是力的瞬时作用规律
力和加速度同时产生、同时变化、同时消逝。
基本的动力学方程
下物体保持其原来静止的状态或者在以直线上等速运动的状态,这种力总是同具有这种力的 物质的量成正比的,它和物质的惯性没有什么差异,只是说法上的不同而已……外加力是一 种为了改变一个物体的静止或等速直线运动状态而加于其上的作用力。”(《自然哲学的数 学原理》,1687)

物理知识点详解力与运动

物理知识点详解力与运动

物理知识点详解力与运动力是物理学中的基本概念之一,它在运动中起着至关重要的作用。

力可以改变物体的状态,引起物体的运动或改变物体的形状。

本文将详细解析力与运动之间的关系,从牛顿三定律、重力、摩擦力以及弹力等方面进行讲解。

1. 牛顿的第一定律物体在外力作用下保持静止或匀速直线运动的状态,称为惯性。

这一定律被称为牛顿的第一定律,也被称为惯性定律。

牛顿第一定律表明,物体如果没有受到外力的作用,将保持原来的状态,即静止物体会一直保持静止,运动物体会一直保持匀速直线运动。

2. 牛顿的第二定律牛顿的第二定律给出了力与物体运动之间的关系。

它的数学表达式为:力等于物体质量乘以物体的加速度,即 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。

根据该定律,当一个物体受到外力时,它会产生加速度,大小与作用在物体上的合力成正比,与物体的质量成反比。

3. 重力重力是地球或其他天体对物体产生的吸引力。

根据万有引力定律,物体之间的引力与它们的质量成正比,与它们之间的距离的平方成反比。

在地球表面,重力近似等于物体的质量乘以重力加速度 g(g 约等于 9.8 m/s²)。

重力是物体受到的垂直向下的力,所以在自由落体运动中,物体的重力是它的唯一作用力。

4. 摩擦力摩擦力是物体之间接触面上相互阻碍运动的力。

它可以分为静摩擦力和动摩擦力。

当物体处于静止状态时,静摩擦力与物体受到的推力相等,使物体保持静止。

当物体开始运动时,静摩擦力逐渐减小,直到达到动摩擦力的大小。

动摩擦力始终与物体运动的方向相反,阻碍物体的运动。

5. 弹力当一个物体被压缩或拉伸时,它会产生弹性变形,相应地产生弹力。

弹力是物体恢复原状的力,它的方向与物体的变形方向相反。

根据胡克定律,弹力与物体的变形成正比,与弹簧的劲度系数 k 有关。

弹力可以用来解释弹簧振动、橡胶带的回弹等现象。

综上所述,力与运动密不可分。

牛顿的三定律给出了力的基本规律,重力、摩擦力和弹力则是力的常见形式。

2022年苏科版物理八下第九章《牛顿第一定律 力与运动关系》知识点附练习讲义

2022年苏科版物理八下第九章《牛顿第一定律  力与运动关系》知识点附练习讲义

牛顿第一定律力与运动关系【学习目标】1、知道牛顿第一定律的内容;2、理解惯性是物质的一种属性,会解释常见的惯性现象;3、理解力与运动的关系。

【要点梳理】要点一、牛顿第一定律一切物体,在没有受到力的作用时,总保持静止或匀速直线运动状态,这就是牛顿第一定律。

要点诠释:对定律的理解:1、“一切〞说明该定律对于所有物体都适用,不是特殊现象。

2、“没有受到力的作用〞是定律成立的条件。

“没有受到力的作用〞有两层含义:一是该物体确定没有受到任何力的作用,这是一种理想化的情况(实际上,不受任何力的作用的物体是不存在的);二是该物体所受合力为零,它的作用效果可以等效为不受任何力的作用时的作用效果。

3、“或〞指两种状态必居其一,不能同时存在,也就是说物体在不受力的作用时,原来静止的物体仍保持静止状态,原来运动的物体仍保持匀速直线运动状态。

4、牛顿第一定律的内涵:物体在不受力的情况下依旧可以保持原有的运动状态,说明力不是维持物体运动的原因,而是使物体运动状态发生改变的原因。

或者说:物体的运动不需要力来维持,要改变物体的运动状态,必须对物体施加力的作用。

5、牛顿第一定律不能用实验直接验证,而是在实验的根底上通过分析、概括、推理总结出来的。

6、牛顿第一定律是关于力与运动关系的规律,它反映了物体在不受力(或受合力为零)时的运动规律,在不受任何力时,物体要保持原有的运动状态不变。

要点二、惯性物体具有保持静止或匀速直线运动状态不变的性质,叫做惯性。

要点诠释:对惯性的理解。

1、一切物体都有惯性,一切物体是指无论是气体、液体、还是固体;无论是静止还是运动;无论受力还是不受力都具有惯性。

惯性是物体本身的一种属性。

2、惯性指物体保持静止状态或匀速直线运动状态不变的性质。

即静止的物体总要保持静止状态,运动的物体总要保持匀速直线运动状态。

3、惯性是物体的属性,不是力。

因此在提到惯性时,只能说“物体具有惯性〞,或“由于惯性〞,而不能说“受到惯性作用〞或“惯性力〞等。

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牛顿第一定律力与运动关系
【学习目标】
1、知道牛顿第一定律的内容;
2、理解惯性是物质的一种属性,会解释常见的惯性现象;
3、理解力与运动的关系。

【要点梳理】
要点一、牛顿第一定律
一切物体,在没有受到力的作用时,总保持静止或匀速直线运动状态,这就是牛顿第一定律。

要点诠释:
对定律的理解:
1、“一切”说明该定律对于所有物体都适用,不是特殊现象。

2、“没有受到力的作用”是定律成立的条件。

“没有受到力的作用”有两层含义:一是该物体确定没有受到任何力的作用,这是一种理想化的情况(实际上,不受任何力的作用的物体是不存在的);二是该物体所受合力为零,它的作用效果可以等效为不受任何力的作用时的作用效果。

3、“或”指两种状态必居其一,不能同时存在,也就是说物体在不受力的作用时,原来静止的物体仍保持静止状态,原来运动的物体仍保持匀速直线运动状态。

4、牛顿第一定律的内涵:物体在不受力的情况下依旧可以保持原有的运动状态,说明力不是维持物体运动的原因,而是使物体运动状态发生改变的原因。

或者说:物体的运动不需要力来维持,要改变物体的运动状态,必须对物体施加力的作用。

5、牛顿第一定律不能用实验直接验证,而是在实验的基础上通过分析、概括、推理总结出来的。

6、牛顿第一定律是关于力与运动关系的规律,它反映了物体在不受力(或受合力为零)时的运动规律,在不受任何力时,物体要保持原有的运动状态不变。

要点二、惯性
物体具有保持静止或匀速直线运动状态不变的性质,叫做惯性。

要点诠释:
对惯性的理解。

1、一切物体都有惯性,一切物体是指无论是气体、液体、还是固体;无论是静止还是运动;无论受力还是不受力都具有惯性。

惯性是物体本身的一种属性。

2、惯性指物体保持静止状态或匀速直线运动状态不变的性质。

即静止的物体总要保持静止状态,运动的物体总要保持匀速直线运动状态。

3、惯性是物体的属性,不是力。

因此在提到惯性时,只能说“物体具有惯性”,或“由于惯性”,而不能说“受到惯性作用”或“惯性力”等。

惯性只有大小,惯性的大小仅取决于物体的质量,质量大,惯性也大。

要点三、力与运动的关系
1、力的作用效果
力的作用效果包括两方面:改变物体的运动状态、改变物体的形状。

2、力与运动
力是使物体运动状态改变的原因。

要点诠释:
(1)力可以改变物体的运动状态,物体运动状态的改变包括三种情况:
①物体的运动方向不变,速度大小发生改变。

例如:刚驶出站台的火车,做变速直线运动。

②物体的速度大小不变,运动方向发生改变。

例如:匀速行驶的汽车拐弯了。

③物体的速度大小和运动方向同时发生改变。

例如:向斜上方抛出的铅球,速度的大小和方向都在发生变化。

(2)力可以改变物体的形状。

例如:用力捏橡皮泥,使橡皮泥变成各种形状;用力拉弓,使弓张开;将尺变弯等。

都是在力的作用下,使物体的形状发生改变。

(3)物体受力平衡时,将保持静止或匀速直线运动状态;物体受力不平衡时,其运动状态会发生改变。

【典型例题】
类型一、牛顿第一定律
1、在探究牛顿第一定律的实验中,如图所示用同一小车从同样斜面的同一高度滑下,使它在三种不同表面的水平轨道上继续运动。

(1)同一小车三次从斜面的同一高度滑下,采用同一高度的目的是为了使小车在水平面上开始运动时,具有相同的。

(2)小车在表面上滑行的最远;因为平面越光滑,小车速度减小得越。

(3)从实验中得出的结论是若接触面完全光滑,即水平方向不受外力作用,轨道足够长,小车将一直做运动。

(4)本次探究中应用了在观察实验的基础上进行科学的方法。

【思路点拨】熟悉物理实验常用方法,看清实验条件的不同,是解题关键。

【答案】(1)速度(2)木板、慢(3)匀速直线(4)推理
【解析】(1)使小车从同一高度滑下,目的是为了让小车到达水平面就具有相同的速度。

(2)由实验可知表面越光滑,小车运动的距离越远,即摩擦力越小,小车运动越远,速度减小的越慢。

(3)从实验可以得出,小车受到的阻力越小,小车滑行的距离越远;因此如果小车不受阻力作用,那么小车将保持原来的速度和方向永远运动下去;即运动的小车,当不受到阻力作用时,将保持匀速直线运动。

(4)在实验的基础上,加上科学的推理进行归纳。

【总结升华】本题考查理想实验,应理解理想实验的控制变量法,同时体会如何从实验中得出结论,以及合理的推理得出物理规律的思想。

举一反三:
【变式】在研究牛顿第一定律的实验中,记录数据如下,则下列说法正确的是:()
A.三次实验让小车从斜面的同一高度滑下
B.在木板表面小车速度减小得最慢
C.实验表明,力是使物体运动的原因
D.实验中运用了逐渐逼近法。

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