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1、第三章牛顿运动定律本章是在前面对力和运动的分别研究的基础上，研究力和运动的关系，建立牛顿运动定律，它是动力学的基础，是力学中，也是整个物理学的基本规律。正确地理解惯性的概念、理解物体间相互作用的规律、熟练地运用牛顿第二定律解决问题，是本章学习的要求，也是进一步复习其它力学知识和电磁学中带电粒子在电场或磁场中运动等内容奠定基础。本章可分成二个单元复习：（）牛顿运动定律；共点力作用下物体的平衡；（）牛顿运动定律的应用h第单元牛顿运动定律共点力作用下物体的平衡概念规律方法一 牛顿第一定律1 定律内容2 惯性3 由牛顿第一定律可知：力不是维持运动的原因，而是改变运动状态（产生加速度）的原因4 理想实验
2、方法二 牛顿第二定律1 定律内容2 公式：F合ma3几点说明：（1）牛顿第二定律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。（2）Fma是一个矢量方程，应用时应规定正方向，凡与正方向相同的力或加速度均取正值，反之取负值，一般常取加速度的方向为正方向。（3）根据力的独立作用原理，用牛顿第二定律处理物体在一个平面内运动的问题时，可将物体所受各力正交分解，在正交分解的方向上分别应用牛顿第二定律的分量形式：Fxmax；Fymay列方程。三 牛顿第三定律1 定律内容2几点说明：（1）作用力和反作用力同时产生，同时消失，同种性质，作用在不同的物体上各产生其效果，不会相互抵消。（2）作用力和
3、反作用力的关系与物体运动无关。（3）注意和平衡力的区别，（4）借助牛顿第三定律可以变换研究对象，从一个物体的受力分析过渡到另一个物体的受力分析。四 超重和失重五 共点力作用下的物体的平衡1 平衡状态：a02 平衡条件：合外力为零，即F合0或写成分量形式为Fx合0，Fy合0例题应用牛顿运动定律解题的一般步骤：（1）选定研究对象；（2）分析受力并画出受力图；（3）根据题目需要建立直角坐标系，要注意减少力的分解；（4）根据牛顿第二定律和运动学公式列方程；（5）求解方程，检验结果，必要时对结果进行讨论。例1如图所示，弹簧左端固定，右端自由伸长到O点并系住物体m，现将弹簧压缩到A点，然后释放，物体一直可
4、以运动到B点，如果物体受到的阻力恒定，则（A）A物体从A到O先加速后减速B物体从A到O加速运动，从O到B减速运动AOBmC物体运动到O点时所受合力为零D物体从A到O的过程加速度逐渐减少 例2如图，求物体沿光滑的高度为h的斜面下滑所用时间，并讨论所求时间与斜面倾角之间的关系.解以下滑物体为研究对象，分析受力，物体共受到两个力即重力和支持力的作用，其合力为F合mgsin.所以其加速度为agsin.物体的位移为sh/sin.由运动学公式得：由上述结果可知：随着的增大，t将减小.例3如图，求物体沿光滑的底边长为l的斜面下滑所用时间，并讨论所求时间与斜面倾角之间的关系.l解以下滑物体为研究对象，分析受力
5、，物体共受到两个力即重力和支持力的作用，其合力为F合mgsin.所以其加速度为agsin.物体的位移为sl/cos.由运动学公式得： 由上述结果可知：随着的增大，t有可能增大，也有可能减小.第单元牛顿运动定律的应用规律方法一 应用牛顿运动定律解答的主要问题，可分为两类：1知道物体所受的全部作用力，应用牛顿第二定律求出加速度，如果再知道初始条件，应用运动学公式就可以求出物体的运动情况任意时刻的位置、速度及运动轨道。2知道物体的运动情况，应用运动学公式求出物体的加速度，再应用牛顿运动定律推断或求出物体的受力情况。二 建立坐标系时应注意：1如果物体所受外力都在同一直线上，应建立一维坐标系；若在同一平
6、面，应建立二维直角坐标系。2仅用牛顿第二定律能解决的问题，通常选加速度a的方向和垂直于a的新闻自由作为坐标轴的正向。综合牛顿定律和运动学公式才能解答的，常选初速度v0方向和垂直于v0方向为坐标轴方向。3如果所解答问题中，涉及到物体运动的位移和时间，通常把所研究的物理过程的起点作为坐标原点。例题FM例1如图，位于水平面上的质量为M的小木块，在大小为F，方向与水平方向成角的拉力作用下沿地面作加速运动，若木块与地面之间的动摩擦因数为，则木块的加速度大小为分析：本题先对M作受力分析，然后将所有作用在M上的力作正交分解，运用牛顿第二定律求出加速度aFcos(MgFsin)/M 例2如图，质量m5.0kg
7、的物体置于倾角300的固定斜面上，物体在水平推力F50N的作用下沿斜面向上运动，物体与斜面间的动摩擦因数为0.1，求物体加速度（g10m/s2）Fm 分析：本题以物体m为研究对象，加速度沿斜面水平向上，建立直角坐标系，把物体所受的力正交分解在两坐标轴。由牛顿第二定律可求解a2.3m/s2例3如图，托盘质量为m，内有一质量为m0的砝码，系统静止时，弹簧伸长量为L，现用力将弹簧下拉，使之又伸长L，然后放手，求放手瞬间砝码对托盘的压力. 分析：本题意图：考查对弹簧模型的认识；对超重、失重概念的理解；牛顿第二定律的运用.练习F1F212 1如图，两个质量相同的物体1和2紧靠在一起放在光滑的水平面上如果它们分别受到水平推力F1和F2，且F1F2，则1施于2的作用力大小为OEC2如图所示，轻质弹簧OE和细绳CE共同拴挂着小球E。小球静止，其中弹簧OE与水平面成37角，细绳CE保持水平.当烧断细绳CE瞬间，小球的加速度大小为 ，方向为 .注：此处将OE换成细绳，情况将大不相同.3在平静的湖面1.2m高处有一木块自由落下，已知木块密度0.25103kg/m3,木块在水中除受浮力外，不受其它阻力。问木块能进入水中多深？（0.4m）
