高一物理牛頓定律doc

1、學習必備歡迎下載高一物理牛頓運動定律1、牛頓第一定律：一切物體總保持勻速直線運動狀態(tài)或靜止狀態(tài)，除非作用在它上面的力迫使它改變這種狀態(tài)為止。理解要點 ：（ 1）運動是物體的一種屬性，物體的運動不需要力來維持；（ 2）它定性地揭示了運動與力的關系，即力是改變物體運動狀態(tài)的原因，（運動狀態(tài)指物體的速度）又根據(jù)加速度定義：av ，有速度變化就一定有加速度，所以可以說：力是使物體產生加速度的原因。（不t能說“力是產生速度的原因” 、“力是維持速度的原因” ，也不能說“力是改變加速度的原因” 。）；（ 3）定律說明了任何物體都有一個極其重要的屬性慣性；一切物體都有保持原有運動狀態(tài)的性質，這就是慣性。慣性

2、反映了物體運動狀態(tài)改變的難易程度（慣性大的物體運動狀態(tài)不容易改變）。質量是物體慣性大小的量度。（ 4）牛頓第一定律描述的是物體在不受任何外力時的狀態(tài)。而不受外力的物體是不存在的，牛頓第一定律不能用實驗直接驗證，但是建立在大量實驗現(xiàn)象的基礎之上，通過思維的邏輯推理而發(fā)現(xiàn)的。它告訴了人們研究物理問題的另一種方法，即通過大量的實驗現(xiàn)象，利用人的邏輯思維，從大量現(xiàn)象中尋找事物的規(guī)律；（ 5）牛頓第一定律是牛頓第二定律的基礎，物體不受外力和物體所受合外力為零是有區(qū)別的，所以不能把牛頓第一定律當成牛頓第二定律在F=0 時的特例， 牛頓第一定律定性地給出了力與運動的關系，二定律定量地給出力與運動的關系。2、

3、牛頓第二定律：物體的加速度跟作用力成正比，跟物體的質量成反比。公式F=ma.理解要點 ：牛頓第（ 1）牛頓第二定律定量揭示了力與運動的關系，即知道了力，可根據(jù)牛頓第二定律研究其效果，分析出物體的運動規(guī)律；反過來，知道了運動，可根據(jù)牛頓第二定律研究其受力情況，為設計運動，控制運動提供了理論基礎； （ 2）牛頓第二定律揭示的是力的瞬時效果，即作用在物體上的力與它的效果是瞬時對應關系，力變加速度就變，力撤除加速度就為零，注意力的瞬時效果是加速度而不是速度；（ 3 ）牛頓第二定律是矢量關系，加速度的方向總是和合外力的方向相同的，可以用分量式表示，F(xiàn)x=max,Fy=may, 若 F 為物體受的合外力，

4、那么 a 表示物體的實際加速度；若 F 為物體受的某一個方向上的所有力的合力，那么a 表示物體在該方向上的分加速度；若F 為物體受的若干力中的某一個力，那么a 僅表示該力產生的加速度，不是物體的實際加速度。（ 4）牛頓第二定律F=ma定義了力的基本單位牛頓（使質量為1kg 的物體產生1m/s2 的加速度的作用力為1N, 即 1N=1kg.m/s 2.（ 5）應用牛頓第二定律解題的步驟：學習必備歡迎下載明確研究對象?？梢砸阅骋粋€物體為對象，也可以以幾個物體組成的質點組為對象。設每個質點的質量為 mi，對應的加速度為ai ，則有： F 合 =m1a1+m2a2 +m3a3 + +mnan對這個結論

5、可以這樣理解：先分別以質點組中的每個物體為研究對象用牛頓第二定律：F 1=m1a1，F(xiàn)2=m2a2， F n=mnan，將以上各式等號左、右分別相加，其中左邊所有力中，凡屬于系統(tǒng)內力的，總是成對出現(xiàn)并且大小相等方向相反的，其矢量和必為零，所以最后得到的是該質點組所受的所有外力之和，即合外力 F。對研究對象進行受力分析。同時還應該分析研究對象的運動情況（包括速度、加速度） ，并把速度、加速度的方向在受力圖旁邊畫出來。若研究對象在不共線的兩個力作用下做加速運動，一般用平行四邊形定則（或三角形定則）解題；若研究對象在不共線的三個以上的力作用下做加速運動，一般用正交分解法解題（注意靈活選取坐標軸的方向

6、，既可以分解力，也可以分解加速度） 。當研究對象在研究過程的不同階段受力情況有變化時，那就必須分階段進行受力分析，分階段列方程求解。注：解題要養(yǎng)成良好的習慣。 只要嚴格按照以上步驟解題， 同時認真畫出受力分析圖， 標出運動情況，那么問題都能迎刃而解。（ 6）運用牛頓運動定律解決的動力學問題常?？梢苑譃閮煞N類型（兩類動力學基本問題）：（ 1）已知物體的受力情況，要求物體的運動情況如物體運動的位移、速度及時間等（ 2）已知物體的運動情況，要求物體的受力情況（求力的大小和方向）但不管哪種類型，一般總是先根據(jù)已知條件求出物體運動的加速度，然后再由此得出問題的答案兩類動力學基本問題的解題思路圖解如牛頓第

7、二定律加速度 a運動學公式下：第一類問題受力情況運動情況另一類問題加速度 a牛頓第二定律運動學公式可見，不論求解那一類問題，求解加速度是解題的橋梁和紐帶，是順利求解的關鍵。3、牛頓第三定律：兩個物體之間的作用力與反作用力總是大小相等，方向相反，作用在同一直線上。理解要點 ：(1) 作用力和反作用力相互依賴性，它們是相互依存，互以對方作為自已存在的前提；（ 2）作用力和反作用力的同時性，它們是同時產生、同時消失，同時變化，不是先有作用力后有反作用力；（ 3）作用力和反作學習必備歡迎下載用力是同一性質的力； （ 4）作用力和反作用力是不可疊加的，作用力和反作用力分別作用在兩個不同的物體上，各產生其

8、效果，不可求它們的合力，兩個力的作用效果不能相互抵消，這應注意同二力平衡加以區(qū)別。（ 5）區(qū)分一對作用力反作用力和一對平衡力：一對作用力反作用力和一對平衡力的共同點有：大小相等、方向相反、作用在同一條直線上。不同點有：作用力反作用力作用在兩個不同物體上，而平衡力作用在同一個物體上；作用力反作用力一定是同種性質的力，而平衡力可能是不同性質的力；作用力反作用力一定是同時產生同時消失的，而平衡力中的一個消失后，另一個可能仍然存在。4. 物體受力分析的基本程序 ：（1）確定研究對象；（2）采用隔離法分析其他物體對研究對象的作用力；（ 3）按照先重力，然后環(huán)繞物體一周找出跟研究對象接觸的物體，并逐個分析

9、這些物體對研究對象的彈力和摩擦力（ 4）畫物體受力圖，沒有特別要求，則畫示意圖即可。5. 超重和失重 ：（1）超重 ：物體具有豎直向上的加速度稱物體處于超重。處于超重狀態(tài)的物體對支持面的壓力 F（或對懸掛物的拉力）大于物體的重力，即F=mg+ma. ；（ 2）失重 ：物體具有豎直向下的加速度稱物體處于失重。 處于失重狀態(tài)的物體對支持面的壓力F（或對懸掛物的拉力） 小于物體的重力mg，即 FN=mgN ma，當 a=g 時， FN=0, 即物體處于完全失重。6、牛頓定律的適用范圍： （ 1）只適用于研究慣性系中運動與力的關系，不能用于非慣性系；（ 2）只適用于解決宏觀物體的低速運動問題，不能用來

10、處理高速運動問題；（ 3）只適用于宏觀物體，一般不適用微觀粒子。題型：必須弄清牛頓第二定律的矢量性。牛頓第二定律F=ma 是矢量式，加速度的方向與物體所受合外力的方向相同。在解題時，可以利用正交分解法進行求解。例 1、如圖 1 所示，電梯與水平面夾角為300,當電梯加速向上運動時，人對梯面壓y力是其重力的 6/5，則人與梯面間的摩擦力是其重力的多少倍？FNxFfxa分析與解：對人受力分析，他受到重力mg、支持力 FN 和摩擦力Ff 作用，如圖 1aymg0所示 .取水平向右為x 軸正向，豎直向上為30axy 軸正向，此時只需分解加速度，據(jù)牛頓第二定律可得：圖 1Ff=macos300,FN -

11、mg=masin30 0FN6F f3因為，解得mg.mg55題型 ：必須弄清牛頓第二定律的瞬時性。牛頓第二定律是表示力的瞬時作用規(guī)律，描述的是力的瞬時作用效果 產生加速度。物體在某一時刻加速度的大小和方向，是由該物體在這一時刻所受到的合外力的大小和方向來決定的。當物體所受到的合學習必備歡迎下載外力發(fā)生變化時，它的加速度隨即也要發(fā)生變化，F(xiàn)=ma 對運動過程的每一瞬間成立，加速度與力是同一時刻的對應量，即同時產生、同時變化、同時消失。例 2、如圖 2（ a）所示，一質量為 m的物體系于長度分別為 L1、 L2 的兩根細線上， L1 的一端懸掛在天花板上，與豎直方向夾角為 ，L2 水平拉直，物體

12、處于平衡狀態(tài)?，F(xiàn)將 L2 線剪斷，求剪斷瞬時物體的加速度。L 1L 1L2L 2圖 2(a)圖 2(b)題型：必須弄清牛頓第二定律的獨立性。當物體受到幾個力的作用時，各力將獨立地產生與其對應的加速度（力的獨立作用原m理），而物體表現(xiàn)出來的實際加速度是物體所受各力產生加速度疊加的結果。那個方向的力M就產生那個方向的加速度。例 3、如圖 3 所示，一個劈形物體 M 放在固定的斜面上，上表面水平，在水平面上放圖 3有光滑小球m，劈形物體從靜止開始釋放，則小球在碰到斜面前的運動軌跡是：A 沿斜面向下的直線B拋物線C豎直向下的直線D.無規(guī)則的曲線。題型：必須弄清牛頓第二定律的同體性。加速度和合外力 (還

13、有質量 )是同屬一個物體的，所以解題時一定要把研究對象確定好，把研究對象全過程的受力情況都搞清楚。例 4、一人在井下站在吊臺上，用如圖4 所示的定滑輪裝置拉繩把吊臺和自己提升上來。圖中跨過滑輪的兩段繩都認為是豎直的且不計摩擦。吊臺的質量 m=15kg,人的質量為M=55kg, 起動時吊臺向上的加速度是2FFa=0.2m/s ,求這時人對吊臺的壓力。(m+M)g圖 4圖 5學習必備歡迎下載(g=9.8m/s 2)題型：必須弄清面接觸物體分離的條件及應用。相互接觸的物體間可能存在彈力相互作用。對于面接觸的物體，在接觸面間彈力變?yōu)榱銜r，它們將要分離。抓住相互接觸物體分離的這一條件，就可順利解答相關問

14、題。下面舉例說明。例 5、一根勁度系數(shù)為k,質量不計的輕彈簧，上端固定,下端系一質量為m 的物體,有一水平板將物體托住 ,并使彈簧處于自然長度。如圖7 所示。現(xiàn)讓木板由靜止開始以加速度a(a g勻加速向下移動。求經過多長時間木板開始與物體分離。圖 7質量例 6、如圖 8 所示，一個彈簧臺秤的秤盤質量和彈簧質量都不計，盤內放一個物體m=12kg ，彈簧的勁度系數(shù)k=300N/m ?，F(xiàn)在給 P 施加一個豎直向上的力F，使P 處于靜止， P 的 P 從靜止開始向上做勻加速直線運動，已知在t=0.2s內 F 是變力，在0.2s 以后F 是恒力， g=10m/s2,則F 的最小值是， F 的最大值是。F

15、圖 8例 7、一彈簧秤的秤盤質量 m1=15kg ，盤內放一質量為m2=10 5kg 的物體 P，彈簧質量不計，其勁度系數(shù)為 k=800N/m ，系統(tǒng)處于靜止狀態(tài)，如圖9 所示?，F(xiàn)給P 施加一個豎直向上的力F，使 P 從靜止開始向學習必備歡迎下載上做勻加速直線運動，已知在最初0 2s 內 F 是變化的，在0 2s 后是恒定的，求F 的最大值和最小值各是多少？（ g=10m/s2 ）題型：必須會分析臨界問題。例 8、如圖 10，在光滑水平面上放著緊靠在一起的兩物體，的質量是的恒力 B =2N ，受到的水平力A =(9-2t)N ，(t 的單位是s)。從 t 0 開始計時，則：2 倍，受到向右的A

16、 物體在3s 末時刻的加速度是初始時刻的511 倍；B t s 后 ,物體做勻加速直線運動；Ct4.5s 時 ,物體的速度為零；圖 10D t4.5s 后 ,的加速度方向相反。例 9、如圖 11 所示，細線的一端固定于傾角為450 的光滑楔形滑塊A 的頂端 P 處，細線的另一端拴一質量為 m 的小球。當滑塊至少以加速度a=向左運動時，小球對滑塊的壓力等于零，當滑塊以a=2g 的加速度向左運動時，線中拉力T=。TNT450aamgmg圖 13圖 12題型：必須會用整體法和隔離法解題。兩個或兩個以上物體相互連接參與運動的系統(tǒng)稱為連接體.以平衡態(tài)或非平衡態(tài)下連接體問題擬題屢學習必備歡迎下載次呈現(xiàn)于高

17、考卷面中，是考生備考臨考的難點之一.例 10、用質量為 m、長度為 L 的繩沿著光滑水平面拉動質量為M的物體，在繩的一端所施加的水平拉力為 F， 如圖 14 所示，求：(1) 物體與繩的加速度；(2) 繩中各處張力的大小( 假定繩的質量分布均勻，下垂度可忽略不計。 )MFMmmxFx圖14圖15例 11、如圖 16 所示， AB 為一光滑水平橫桿，桿上套一輕環(huán)，環(huán)上系一長為 L 質量不計的細繩，繩的另一端拴一質量為 m 的小球，現(xiàn)將繩拉直，且與 AB 平行，由靜止釋放小球，則當細繩與 AB 成 角時，小球速度的水平分量和豎直分量的大小各是多少？輕環(huán)移動的距離 d 是多少？ABLm圖 16題型：

18、必須會分析與斜面體有關的問題。例 12、如圖 17 所示，水平粗糙的地面上放置一質量為M 、傾角為 的斜面體，斜面體表面也是粗糙的有一質量為m 的小滑塊以初速度V 0 由斜面底端滑上斜面上經過時間t 到達某處速度為零，在小滑塊上滑過程中斜面體保持不動。求此過程中水平地面對斜面體的摩擦力與支持力各為多大？yPQV0mMVxS圖 17圖 18問題 9：必須會分析傳送帶有關的問題。例 13、如圖 18 所示，某工廠用水平傳送帶傳送零件，設兩輪子圓心的距離為S，傳送帶與零件間的學習必備歡迎下載動摩擦因數(shù)為 ，傳送帶的速度恒為V，在 P 點輕放一質量為m的零件，并使被傳送到右邊的Q 處。設零件運動的后一

19、段與傳送帶之間無滑動，則傳送所需時間為，摩擦力對零件做功為.例 14、如圖 19 所示，傳送帶與地面的傾角 =37 ，從 A 到 B 的長度為16，傳送帶以 V 0=10m/s的速度逆時針轉動。在傳送帶上端無初速的放一個質量為0.5 的物體，它與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)=0.5，求物體從 A 運動到 B 所需的時間是多少？(sin37=0.6,cos37=0.8)ANa1Nf2Ba2f1mgmg(a)(b)圖 19圖 20問題 10：必須會分析求解聯(lián)系的問題。例 15、風洞實驗室中可產生水平方向的，大小可調節(jié)的風力。現(xiàn)將一套有小球的細直桿放入風洞實驗室。小球孔徑略大于細桿直徑。如圖21 所示。（ 1）當桿在水平方向上固定