專題三牛頓運(yùn)動定律知識點(diǎn)總結(jié)(已修改)
2025-07-08 13:18 本頁面
【正文】 專題三 牛頓三定律 1. 牛頓第一定律（即慣性定律） 一切物體總保持勻速直線運(yùn)動狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)，直到有外力迫使它改變這種狀態(tài)為止。 （1）理解要點(diǎn)： ①運(yùn)動是物體的一種屬性，物體的運(yùn)動不需要力來維持。 ②它定性地揭示了運(yùn)動與力的關(guān)系：力是改變物體運(yùn)動狀態(tài)的原因，是使物體產(chǎn)生加速度的原因。 ③第一定律是牛頓以伽俐略的理想斜面實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)，總結(jié)前人的研究成果加以豐富的想象而提出來的；定律成立的條件是物體不受外力，不能用實(shí)驗(yàn)直接驗(yàn)證。 ④牛頓第一定律是牛頓第二定律的基礎(chǔ)，不能認(rèn)為它是牛頓第二定律合外力為零時(shí)的特例，第一定律定性地給出了力與運(yùn)動的關(guān)系，第二定律定量地給出力與運(yùn)動的關(guān)系。 （2）慣性：物體保持原來的勻速直線運(yùn)動狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)的性質(zhì)叫做慣性。 ①慣性是物體的固有屬性，與物體的受力情況及運(yùn)動狀態(tài)無關(guān)。 ②質(zhì)量是物體慣性大小的量度。 ③由牛頓第二定律定義的慣性質(zhì)量m＝F/a和由萬有引力定律定義的引力質(zhì)量嚴(yán)格相等。 ④慣性不是力，慣性是物體具有的保持勻速直線運(yùn)動或靜止?fàn)顟B(tài)的性質(zhì)。力是物體對物體的作用，慣性和力是兩個(gè)不同的概念。 2. 牛頓第二定律 （1）定律內(nèi)容 物體的加速度a跟物體所受的合外力成正比，跟物體的質(zhì)量m成反比。 （2）公式： 理解要點(diǎn)： ①因果性：是產(chǎn)生加速度a的原因，它們同時(shí)產(chǎn)生，同時(shí)變化，同時(shí)存在，同時(shí)消失； ②方向性：a與都是矢量，方向嚴(yán)格相同； ③瞬時(shí)性和對應(yīng)性：a為某時(shí)刻某物體的加速度，是該時(shí)刻作用在該物體上的合外力。 3. 牛頓第三定律 兩個(gè)物體之間的作用力和反作用力總是大小相等，方向相反，作用在一條直線上，公式可寫為。 （1）作用力和反作用力與二力平衡的區(qū)別 4. 牛頓定律在連接體中的應(yīng)用 在連接體問題中，如果不要求知道各個(gè)運(yùn)動物體間的相互作用力，并且各個(gè)物體具有相同加速度，可以把它們看成一個(gè)整體。分析受到的外力和運(yùn)動情況，應(yīng)用牛頓第二定律求出整體的加速度。（整體法） 如果需要知道物體之間的相互作用力，就需要把物體隔離出來，將內(nèi)力轉(zhuǎn)化為外力，分析物體受力情況，應(yīng)用牛頓第二定律列方程。（隔離法）一般兩種方法配合交替應(yīng)用，可有效解決連接體問題。 5. 超重與失重 視重：物體對豎直懸繩（測力計(jì)）的拉力或?qū)λ街С治铮ㄅ_秤）的壓力。（測力計(jì)或臺秤示數(shù)） 物體處于平衡狀態(tài)時(shí)，N＝G，視重等于重力，不超重，也不失重，a＝0 當(dāng)N＞G，超重，豎直向上的加速度，a↑ 當(dāng)N＜G，失重，豎直向下的加速度，a↓ 注：①無論物體處于何狀態(tài)，重力永遠(yuǎn)存在且不變，變化的是視重。 ②超、失重狀態(tài)只與加速度方向有關(guān)，與速度方向無關(guān)。（超重可能：a↑，v↑，向上加速；a↑，v↓，向下減速） ③當(dāng)物體向下a＝g時(shí)，N＝0，稱完全失重。 ④豎直面內(nèi)圓周運(yùn)動，人造航天器發(fā)射、回收，太空運(yùn)行中均有超、失重現(xiàn)象?！窘忸}方法指導(dǎo)】 例1. 一質(zhì)量為m＝40kg的小孩子站在電梯內(nèi)的體重計(jì)上。電梯從t＝0時(shí)刻由靜止開始上升，在0到6s內(nèi)體重計(jì)示數(shù)F的變化如圖所示。試問：在這段時(shí)間內(nèi)電梯上升的高度是多少？取重力加速度g＝10m/s2。 解析：由圖可知，在t＝0到t＝t1＝2s的時(shí)間內(nèi)，體重計(jì)的示數(shù)大于mg，故電梯應(yīng)做向上的加速運(yùn)動。設(shè)這段時(shí)間內(nèi)體重計(jì)作用于小孩的力為f1，電梯及小孩的加速度為a1，由牛頓第二定律，得 f1－mg＝ma1， ① 在這段時(shí)間內(nèi)電梯上升的高度 h1＝a1t2。 ② 在t1到t＝t2＝5s的時(shí)間內(nèi)，體重計(jì)的示數(shù)等于mg，故電梯應(yīng)做勻速上升運(yùn)動，速度為t1時(shí)刻電梯的速度，即 v1＝a1t1， ③ 在這段時(shí)間內(nèi)電梯上升的高度 h2＝v2（t2－t1）。 ④ 在t2到t＝t3＝6s的時(shí)間內(nèi)，體重計(jì)的示數(shù)小于mg，故電梯應(yīng)做向上的減速運(yùn)動。設(shè)這段時(shí)間內(nèi)體重計(jì)作用于小孩的力為f1，電梯及小孩的加速度為a2，由牛頓第二定律，得 mg－f2＝ma2， ⑤ 在這段時(shí)間內(nèi)電梯上升的高度 h3＝v1(t3－t2)－a 2(t3－t2)2。 ⑥ 電梯上升的總高度 h＝h1＋h2＋h3。 ⑦ 由以上各式，利用牛頓第三定律和題文及題圖中的數(shù)據(jù)，解得 h＝9m。 ⑧ 說明：本題屬于超失重現(xiàn)象，知道物體受力情況解決物體的運(yùn)動情況。 例2. 如圖所示，在傾角為θ的光滑斜面上有兩個(gè)用輕質(zhì)彈簧相連接的物塊A、B。它們的質(zhì)量分別為mA、mB，彈簧的勁度系數(shù)為k , C為一固定擋板。系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)。現(xiàn)開始用一恒力F沿斜面方向拉物塊A 使之向上運(yùn)動，求物塊B 剛要離開C時(shí)物塊A 的加速度a 和從開始到此時(shí)物塊A 的位移d？重力加速度為g。 解析：令x1表示未加F時(shí)彈簧的壓縮量，由胡克定律和牛頓定律可知 mAgsinθ＝kx1 ① 令x2表示B 剛要離開C時(shí)彈簧的伸長量，a表示此時(shí)A 的加速度，由胡克定律和牛頓定律可知 kx2＝mBgsinθ ② F－mAgsinθ－kx2＝mAa ③ 由②③式可得a＝
環(huán)評公示相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號-1