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1、第 页1牛顿运动定律及运用一、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，直到有外力迫使它改变这种状态为止说明：（1）物体不受外力是该定律的条件（2）物体总保持匀速直线运动或静止状态是结果（3）直至外力迫使它改变这种状态为止，说明力是产生加速度的原因（4）物体保持原来运动状态的性质叫惯性，惯性大小的量度是物体的质量（5）应注意：牛顿第一定律不是实脸直接总结出来的牛顿以伽利略的理想斜面实脸为基拙，加之高度的抽象思维，概括总结出来的不可能由实际的实验来验证；牛顿第一定律不是牛顿第二定律的特例，而是不受外力时的理想化状态定律揭示了力和运动的关系：力不是维持物体运动的原因，而是改变
2、物体运动状态的原因【例 1】科学思维和科学方法是我们认识世界的基本手段在研究和解决问题过程中，不仅需要相应的知识，还要注意运用科学方法理想实验有时更能深刻地反映自然规律，伽利略设想了一个理想实验，其中有一个是实验事实，其余是推论减小第二个斜面的倾角，小球在这斜面上仍然要达到原来的高度；两个对接的斜面，让静止的小球沿一个斜面滚下，小球将滚上另一个斜面；如果没有摩擦，小球将上升到原来释放的高度；继续减小第二个斜面的倾角，最后使它成水平面，小球要沿水平面做持续的匀速运动请将上述理想实验的设想步骤按照正确的顺序排列 只要填写序号即可）在上述的设想步骤中，有的属于可靠的事实，有的则是理想化的推论下列关于
3、事实和推论的分类正确的是（ B ）A、是事实，是推论B、是事实，是推论C、是事实，是推论D、是事实，是推论2、惯性：物体保持匀速直线运动状态或静止状态的性质说明：惯性是物体的固有属性，与物体是否受力及运动状态无关质量是惯性大小的量度质量大的物体惯性大，质量小的物体惯性小第 页2【例 2】下列说法正确的是（D）A、运动得越快的汽车越不容易停下来，是因为汽车运动得越快，惯性越大B、小球在做自由落体运动时，惯性不存在了C、把一个物体竖直向上抛出后，能继续上升，是因为物体仍受到一个向上的推力D、物体的惯性仅与质量有关，质量大的惯性大，质量小的惯性小【例 3】火车在长直水平轨道上匀速行驶，车厢内有一个人
4、向上跳起，发现仍落回到车上原处，这是因为（ D ）A人跳起后，车厢内的空气给人一个向前的力，这力使他向前运动B人跳起时，车厢对人一个向前的摩擦力，这力使人向前运动C人跳起后，车继续向前运动，所以人下落后必定向后偏一些，只是由于时间很短，距离太小，不明显而已D人跳起后，在水平方向人和车水平速度始终相同二、牛顿第三定律（1）内容：两物体之间的作用力与反作用力总是大小相等，方向相反，而且在一条直线上（2）表达式：F=F /说明：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，不能抵消，所以这两个力不会平衡作用力和反作用力的关系与物体的运动状态无关不管两物体处于什么状态
5、，牛顿第三定律都适用。三、作用力和反作用力与平衡力的区别内容 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 相互依存，不可单独存在无依赖关系，撤除一个，另一个可依然存在，只是不再平衡叠加性两力作用效果不可抵消，不可叠加，不可求合力两力作用效果可相互抵消，可叠加，可求合力，合力为零力的性质 一定是同性质的力 可以是同性质的力，也可以是不同性质的力第 页3【例 4】下面说法正确的是（ C ）A静止或做匀速直线运动的物体一定不受外力的作用B物体的速度为零时一定处于平衡状态C物体的运动状态发生变化时，一定受到外力的作用D物体的位移方向一定与所受合力方向一致【例
6、5】以下有关惯性的说法中正确的是（BD）A、在水平轨道上滑行的两节车厢质量相同，行驶速度较大的不容易停下来，说明速度较大的物体惯性大B、在水平轨道上滑行的两节车厢速度相同，其中质量较大的车厢不容易停下来，说明质量大的物体惯性大C、推动原来静止在水平轨道上的车厢，比推另一节相同的、正在滑行的车厢需要的力大，说明静止的物体惯性大D、物体的惯性大小与物体的运动情况及受力情况无关【例 6】公共汽车在平直的公路上行驶时，固定于路旁的照相机每隔两秒连续两次对其拍照，得到清晰照片，如图所示分析照片得到如下结果：（1)在两张照片中，悬挂在公共汽车顶棚上的拉手均向后倾斜且程度相同；（2）对间隔 2s 所拍的照片
7、进行比较，可知汽车在 2s内前进了 12 m.根据这两张照片，下列分析正确的是（ABD）A.在拍第一张照片时公共汽车正加速B.可求出汽车在 t1s 时的运动速度C.若后来发现车顶棚上的拉手自然下垂，则汽车一定停止前进D.若后来发现车顶棚上的拉手自然下垂，则汽车可能做匀速运动【例 7】物体静止于一斜面上如图所示则下述说法正确的是（ B ） （A）物体对斜面的压力和斜面对物体的持力是一对平衡力（B）物体对斜面的摩擦力和斜面对物体的摩擦力是一对作用力和反作用力（C）物体所受重力和斜面对物体的作用力是一对作用力和反作用力（D）物体所受重力可以分解为沿斜面向下的力和对斜面的压力第 页4【例 8】下列说法
8、正确的是（ C ）A、人走路时，地对脚的力大于脚蹬地的力，所以人才往前走B、只有你站在地上不动，你对地面的压力和地面对你的支持力，才是大小相等、方向相反的C、物体 A 静止在物体 B 上，A 的质量是 B 的质量的 100 倍，则 A 作用于 B 的力大小等于 B作用于 A 的力的大小D、以卵击石，石头没损伤而鸡蛋破了，这是因为石头对鸡蛋的作用力大于鸡蛋对石头的作用力【例 9】由同种材料制成的物体 A 和 B 放在长木板上，随长木板一起以速度 v 向右做匀速直线运动，如图所示，已知 MA MB，某时刻木 板停止运动，下列说法正确的是D）A、若木块光滑，由于 A 的惯性较大,A、B 间的距离将增
9、大B、若木板光滑，由于 B 的惯性较小,A、B 间距离将减小C、若木板粗糙，A、B 一定会相撞D、不论木板是否光滑,A、B 间的相对距离保持不变【例 10】如图所示，水平放置的小瓶内装有水，其中有气泡，当瓶子从静止状态突然向右加速运动时，小气泡在瓶内将向何方运动？当瓶子从向右匀速运动状态突然停止时，小气泡在瓶内又将如何运动？四、牛顿第二定律1.内容：物体的加速度与所受合外力成正比，与物体的质量成反比，加速度的方向与合外力的方向相同2.公式：F=ma第 页53、对牛顿第二定律理解：（1）F=ma 中的 F 为物体所受到的合外力（2）Fma 中的 m，当对哪个物体受力分析，就是哪个物体的质量，当对
10、一个系统（几个物体组成一个系统）做受力分析时，如果 F 是系统受到的合外力，则 m 是系统的合质量（3）Fma 中的 F 与 a 有瞬时对应关系， F 变 a 则变，F 大小变，a 则大小变，F 方向变a 也方向变（4）Fma 中的 F 与 a 有矢量对应关系， a 的方向一定与 F 的方向相同。（5）Fma 中，可根据力的独立性原理求某个力产生的加速度，也可以求某一个方向合外力的加速度（6）Fma 中，F 的单位是牛顿，m 的单位是千克， a 的单位是米秒 2（7）Fma 的适用范围：宏观、低速【例 11】如图所示，轻绳跨过定滑轮（与滑轮问摩擦不计）一端系一质量为 m 的物体，一端用 PN
11、的拉力，结果物体上升的加速度为 a1，后来将 PN 的力改为重力为 PN 的物体，m 向上的加速度为 a2 则（ B ）Aa 1 a2 ；Ba 1 a2 ；C、a 1a 2 ；D无法判断注意： Fma 关系中的 m 为系统的合质量五、动力学的两类基本问题 1、已知物体的受力情况求物体运动中的某一物理量：应先对物体受力分析，然后找出物体所受到的合外力，根据牛顿第二定律求加速度 a，再根据运动学公式求运动中的某一物理量2、已知物体的运动情况求物体所受到的某一个力：应先根据运动学公式求得加速度 a，再根据牛顿第二定律求物体所受到的合外力，从而就可以求出某一分力综上所述，解决问题的关键是先根据题目中的
12、已知条件求加速度 a，然后再去求所要求的物理量，加速度象纽带一样将运动学与动力学连为一体【例 4】质量为 m 的物体放在水平地面上，受水平恒力 F 作用，由静止开始做匀加速直线运动，经过 ts 后，撤去水平拉力 F，物体又经过 ts 停下，求物体受到的滑动摩擦力 f第 页6【例 12】如图所示，一向右运动的车厢顶上悬挂两单摆 M 和 N,它们只能在图所示平面内摆动，某一瞬时出现图示情景，由此可知车厢的运动及两单摆相对车厢运动的可能情况是（ AB ）A、车厢做匀速直线运动,M 在摆动，N 在静止；B、车厢做匀速直线运动,M 在摆动，N 也在摆动；C、车厢做匀速直线运动，M 静止，N 在摆动；D、
13、车厢做匀加速直线运动,M 静止，N 也静止；六、牛顿运动定律的解题步骤1分析题意，明确已知条件和所求量2、选取研究对象；所选取的对象可以是一个物体，也可以是几个物体组成的系统，同一个题目，根据题意和解题需要也可以先后选取不同的研究对象。3对其进行受力情况分析和运动情况分析（切莫多力与缺力） ；4根据牛顿第二定律列出方程；5把各量统一单位，代入数值求解；【例 13】如图所示地面上放一 m40kg 的木箱，用大小为 10 N 与水平方向夹角300 的力推木箱，木箱恰好匀速运动，若用此力与水平方向成 300 角斜向上拉木箱，30s 可使木箱前进多少米？（g 取 10m/s2）M N第 页7【例 14
14、】如图电梯与水平面夹角为 370，60 千克的人随电梯以 alm/s 2 的加速度运动，则人受到平面的支持力及摩擦力各为多大？（ g 取 10 rns 2）【例 15】如图所示三个物体质量分别为 m1、m 2、m 3，带有滑轮的物体放在光滑水平面上，滑轮和所有触处的摩擦及绳的质量均不计，为使三个物体无相对运动，则水平推力 F 【例 16】一质量为 M，倾角为 的楔形木块，放在水平桌面上，与桌面间的动摩擦因数为，一物块质量为 m，置于楔形木块的斜面上，物块与斜面的接触是光滑的为了保持物块第 页8相对斜面静止，可用一水平力 F 推楔形木块，如图所示，求此水平力大小的表达式答案：【例 14】解析：对
15、加速度沿竖直、水平方向分解，axacos37 008 ms 2 ayasin37 006 ms 2水平方向：fma x6008N=48N竖直方向：Nmgma y ， 所以 Nmgma y（60036）N=636N注意：当由加速度求力时，一定要沿力的方向分解加速度【例 15】 解析：对 m2竖直方向合力为零，所以 T=m2g，对 m1水平方向只受绳拉力 T 作用所以 a=T/m1=m2g/m1，由于三者加速度一样，所以 F（m l十 m2十 m3）a=（m l十 m2十 m3）m2g/m1 注意：几个物体加速度一样时，可先从一个物体入手，求出加速度 a，然后将这几个物体视为一系统求合外力。【例 16】 解析：把楔形木块和放在其上相对静止的物块看成一个整体它只受到四个力作用：重力（m+M）g，竖直向下；桌面对它的支持力 N，竖直向上；水平向左的推力 F；桌面对它的摩擦力 f，水平向右由牛顿定律和摩擦定律可得Ff=（mM）a， N（mM）g=0，fN 联立解得 F=（mM）g（mM）a再隔离 m，根据其特殊要求（与 M 相对静止，a 相同）和受力情况确定 m 的加速度也就是整第 页
