《牛顿运动定律精讲》由会员分享，可在线阅读，更多相关《牛顿运动定律精讲（18页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第四单元 牛顿运动定律知识归纳总结：一、牛顿第一定律1牛顿第一定律（惯性定律）：一切物体总是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。这个定律有两层含义： （1）保持匀速直线运动状态或静止状态是物体的固有属性；物体的运动不需要用力来维持。（否定亚里士多德的话，力是维持物体运动的原因）（2）要使物体的运动状态（即速度变化包括大小和方向）改变，必须施加力的作用，力是改变物体运动状态的原因（伽利略通过理想的实验得出，并否定亚里士多德的话）理解：根据加速度定义：，有速度变化就一定有加速度，所以可以说：力是使物体产生加速度的原因。（不能说“力是产生速度的原因”、“力是维持速度的原
2、因”，也不能说“力是改变加速度的原因”。） 牛顿第一定律导出了惯性的概念一切物体都有保持原有运动状态的性质，这就是惯性。惯性反映了物体运动状态改变的难易程度（惯性大的物体运动状态不容易改变）。牛顿第一定律描述的是理想化状态牛顿第一定律描述的是物体在不受任何外力时的状态。而不受外力的物体是不存在的。物体不受外力和物体所受合外力为零是有区别的，所以不能把牛顿第一定律当成牛顿第二定律在F=0时的特例。（注：外力不包括重力和弹力，而合外力包括所有的力）2惯性：物体保持原来运动状态或静止状态能力的大小。对于惯性理解应注意以下三点：（1）惯性是物体本身固有的属性，跟物体的运动状态无关，跟物体的受力无关，跟
3、物体所处的地理位置无关。一切物体都有惯性，在任何状态下。（2）质量是物体惯性大小的唯一量度，质量大则惯性大，其运动状态难以改变（3）外力作用于物体上能使物体的运动状态改变，但不能认为克服了物体的惯性例1、下列关于惯性的说法中正确的是 （ ）A物体只有静止或做匀速直线运动时才有惯性B物体只有受外力作用时才有惯性C物体的运动速度大时惯性大D物体在任何情况下都有惯性解析：惯性是物体的固有属性，一切物体都具有惯性，与物体的运动状态及受力情况无关，故只有D项正确。例2、在一艘匀速向北行驶的轮船甲板上，一运动员做立定跳远，若向各个方向都用相同的力，则 （ ）A向北跳最远B向南跳最远C向东向西跳一样远，但没
4、有向南跳远D无论向哪个方向都一样远解析：运动员起跳后，因惯性其水平方向还具有与船等值的速度，所以无论向何方跳都一样。因此应选答案D。二、牛顿第二定律1牛顿第二定律的表述：物体的加速度跟所受的外力的合力成正比，跟物体的质量成反比，加速度的方向跟合力的方向相同，即（其中的F和m、a必须相对应，a为合加速度）2对定律的理解：（1）同一性：决定运动状态的只能是所受的合力，a与是对应关系（2）矢量性：牛顿第二定律公式是矢量式。公式只表示加速度与合外力的大小关系。矢量式的含义在于加速度的方向与合外力的方向始终一致，v与无必然关系。（3）瞬时性：加速度与合外力在每个瞬时都有大小、方向上的对应关系，这种对应关
5、系表现为：合外力恒定不变时，加速度也保持不变。合外力变化时加速度也随之变化。合外力为零时，加速度也为零。（4）独立性：当物体受到几个力的作用时，各力将独立的产生与其对应的加速度，而物体表现出来的实际加速度是各力产生的加速度的矢量和。探究小车的加速度与力、质量的关系，在实验中，把钩码的重力当作小车受到的合力（如图甲所示装置）。 为了减小把钩码的重力当作小车受到的合力而带来的误差，实验中，除了拉小车的细线与长木板平行外，还应： 把长木板倾斜一定的角度，让小车在不挂重物下，能够匀速下滑（用重力的分力平衡摩擦力），即平衡摩擦力。所挂物体的重力要远远小于小车的重力。 对小车：绳子的拉力F=Ma 对物体：
6、mg-F=ma 解得 ，可见，当Mm时，（2）力一定时，加速度与质量成反比，为对此进行验证，应画图象。（因为a-m图像在第一象限就一支，无法确定是成反比的）（3） 在保持小车及车中的砝码质量m一定探究加速度a与所受合外力F的关系时，由于平衡摩擦力时操作不当，得到的aF关系如图乙所示：其原因是：没有平衡摩擦力，或者木板倾角过小。（4）在保持小车及车中的砝码质量m一定探究加速度a与所受合外力F的关系时，由于平衡摩擦力时操作不当，得到的aF关系如图丙所示：其原因是：木板倾角过大。a例1.台阶式电梯与地面的夹角为，一质量为m的人站在电梯的一台阶上相对电梯静止，如图所示。则当电梯以加速度a匀加速上升时，
7、求：（1）人受到的摩擦力是多大？（2）人对电梯的压力是多大？解析：（分解加速度）取相对于电梯静止的人为研究对象，则其受力为重力mg，方向竖直向下；支持力FN，方向竖起向上；摩擦力F1，方向水平向右，如图所示。F1FNGa在水平方向，由牛顿第二定律得：F1=macos在竖起方向，由牛顿第二定律得：FNmg=masin解得：F1=macos，FN=m（gasin）由牛顿第三定律可得，人对电梯的压力是FN=FN=m（gasin）。例2.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，物体一直可以运动到B点如果物体受到的阻力恒定，则 （ ）A物体从A到O先加速后减速B
8、物体从A到O加速运动，从O到B减速运动C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小解析：物体从A到O的运动过程，弹力方向向右初始阶段弹力大于阻力，合力方向向右随着物体向右运动，弹力逐渐减小，合力逐渐减小，由牛顿第二定律可知，此阶段物体的加速度向右且逐渐减小，由于加速度与速度同向，物体的速度逐渐增大所以初始阶段物体向右做加速度逐渐减小的加速运动当物体向右运动至AO间某点（设为O）时，弹力减小到等于阻力，物体所受合力为零，加速度为零，速度达到最大此后，随着物体继续向右移动，弹力继续减小，阻力大于弹力，合力方向变为向左至O点时弹力减为零，此后弹力向左且逐渐增大所以物体从O点后的合
9、力方向均向左且合力逐渐增大，由牛顿第二定律可知，此阶段物体的加速度向左且逐渐增大由于加速度与速度反向，物体做加速度逐渐增大的减速运动答案：AC点评：（1）解答此题容易犯的错误就是认为弹簧无形变时物体的速度最大，加速度为零这显然是没对物理过程认真分析，靠定势思维得出的结论要学会分析动态变化过程，分析时要先在脑子里建立起一幅较为清晰的动态图景，再运用概念和规律进行推理和判断（2）通过此题，可加深对牛顿第二定律中合外力与加速度间的瞬时关系的理解，加深对速度和加速度间关系的理解譬如，本题中物体在初始阶段，尽管加速度在逐渐减小，但由于它与速度同向，所以速度仍继续增大例3：搬运工人沿粗糙斜面把一个物体拉上
10、卡车，当力沿斜面向上，大小为F时，物体的加速度为a1；若保持力的方向不变，大小变为2F时，物体的加速度为a2，则高考资源网 Aal=a2 Ba1a22al高考资源网答案.D【解析】当为F时有,当为2F时有,可知,D对.能力强化训练1如图所示，质量为10kg的物体，在水平地面上向左运动物体与水平面间的动摩擦因数为0.2与此同时，物体受到一个水平向右的推力F=20N的作用，则物体的加速度为（g取10 m/s2）A0 B4 m/s2，水平向右C2 m/s2，水平向右 D2 m/s2，水平向左2质量为的物体放在粗糙的水平面上，水平拉力F作用于物体上，物体产生的加速度为a，若作用在物体上的水平拉力变为2
11、 F，则物体产生的加速度为（）A小于a B等于aC在a和2a之间 D大于2a1.B 2.D三、牛顿第三定律1 对牛顿第三定律理解应注意：（1）两个物体之间的作用力和反作用力总是相互作用的不同物体，大小相等，方向相反，作用在一条上（2）作用力与反作用力总是成对出现同时产生，同时变化，同时消失（3）作用力和反作用力在两个相互作用的不同的物体上，各产生其效果，永远不会抵消（4）作用力和反作用力是同一性质的力（5）物体间的相互作用力既可以是接触力，也可以是非接触力。注：重力的作用力与反作用力是物体与地球。2区分一对作用力反作用力和一对平衡力一对作用力反作用力和一对平衡力的共同点有：大小相等、方向相反、
12、作用在同一条直线上。不同点有：作用力反作用力作用在两个不同物体上，而平衡力作用在同一个物体上；作用力反作用力一定是同种性质的力，而平衡力可能是不同性质的力；作用力反作用力一定是同时产生同时消失的，而平衡力中的一个消失后，另一个可能仍然存在。一对作用力和反作用力一对平衡力作用对象两个相互作用的物体同一个物体作用时间同时产生，同时消失不一定同时产生或消失力的性质一定是同性质的力不一定是同性质的力力的大小关系大小相等大小相等力的方向关系方向相反且共线方向相反且共线例1.汽车拉着拖车在水平道路上沿直线加速行驶，根据牛顿运动定律可知（ ）A汽车拉拖车的力大于拖车拉汽车的力B汽车拉拖车的力等于拖车拉汽车的
13、力C汽车拉拖车的力大于拖车受到的阻力D汽车拉拖车的力等于拖车受到的阻力解析：汽车拉拖车的力与拖车拉汽车的力是一对作用力和反作用力，根据牛顿第三定律得知，汽车拉拖车的力与拖车拉汽车的力必定是大小相等方向相反的，因而B正确，A错误。由于题干中说明汽车拉拖车在水平道路上沿直线加速行驶，故沿水平方向拖车只受到两个外力作用：汽车对它的拉力和地面对它的阻力。因而由牛顿第二定律得知，汽车对它的拉力必大于地面对它的阻力。所以C对，D错。例2.甲、乙二人拔河，甲拉动乙向左运动，下面说法中正确的是A做匀速运动时，甲、乙二人对绳的拉力大小一定相等B不论做何种运动，根据牛顿第三定律，甲、乙二人对绳的拉力大小一定相等C
14、绳的质量可以忽略不计时，甲乙二人对绳的拉力大小一定相等D绳的质量不能忽略不计时，甲对绳的拉力一定大于乙对绳的拉力解析：甲、乙两人对绳的拉力都作用在绳上，即不是作用力和反作用力故B项错误做匀速运动时，绳子受力平衡，即甲、乙两人对绳的拉力大小一定相等，故A项正确 绳的质量可以忽略不计时，绳子所受合力为零故甲、乙二人对绳的拉力大小一定相等 故C项正确绳的质量不能忽略不计时，如果有加速度，当加速度向右时，乙对绳的拉力大于甲对绳的拉力故D项不正确故正确选项为AC。能力强化训练1物体静止在斜面上，以下几种分析中正确的是 （ ）A物体受到的静摩擦力的反作用力是重力沿斜面的分力B物体所受重力沿垂直于斜面的分力就是物体对斜面的压力C物体所受重力的反作用力就是斜面对它的静摩擦力和支持力这两个力的合力D物体受到的支持力的反作用力，就是物体对斜面的压力2人走路时，人和地球间的作用力和反作用力的对数有 （ ）A一对 B二对 C三对 D四对3物体静止于水平桌面上，则 （ ）A桌面对物体的支持力的大小等于物体的重力，这两个力是一对平衡力B物体所受的重力和桌面对它的支持力是一对作用力与反作用力C物体对桌面的压力就是物体的重力，这两
