02 牛顿运动定律

02牛顿运动定律习题解答第二章牛顿运动定律一选择题1．下列四种说法中，正确的为：（）A.物体在恒力作用下，不可能作曲线运动；B.物体在变力作用下，不可能作曲线运动；C.物体在垂直于速度方向，且大小不变的力作用下作匀速圆周运动；D.物体在不垂直于速度方向的力作用下，不可能作圆周运动；解：答案是C。

2．关于惯性有下面四种说法，正确的为：（）A.物体静止或作匀速运动时才具有惯性；B.物体受力作变速运动时才具有惯性；C.物体受力作变速运动时才没有惯性；D.惯性是物体的一种固有属性，在任何情况下物体均有惯性。

解：答案是D3．在足够长的管中装有粘滞液体，放入钢球由静止开始向下运动，下列说法中正确的是：（）A.钢球运动越来越慢，最后静止不动；B.钢球运动越来越慢，最后达到稳定的速度；C.钢球运动越来越快，一直无限制地增加；D.钢球运动越来越快，最后达到稳定的速度。

解：答案是D4．一人肩扛一重量为P的米袋从高台上往下跳，当其在空中运动时，米袋作用在他肩上的力应为：（）A.0B.P/4C.PD.P/2解：答案是A。

简要提示：米袋和人具有相同的加速度，因此米袋作用在他肩上的力应为0。

5．有两辆构造相同的汽车在相同的水平面上行驶，其中甲车满载，乙车空载，当两车速度相等时，均关掉发动机，使其滑行，若从开始滑行到静止，甲车需时t1，乙车为t2，则有：（）A.t1=t2B.t1>t2C.t1<t2D.无法确定谁长谁短解：答案是A。

简要提示：两车滑动时的加速度大小均为g，又因v0at1=v0at2=0，所以t1=t26.若你在赤道地区用弹簧秤自已的体重，当地球突然停止自转，则你的体重将：（）A.增加；B.减小；C.不变；D.变为0解：答案是A简要提示：重力是万有引力与惯性离心力的矢量和，在赤道上两者的方向相反，当地球突然停止自转，惯性离心力变为0，因此体重将增加。

7.质量为m的物体最初位于某0处，在力F=k/某2作用下由静止开始沿直线运动，k为一常数，则物体在任一位置某处的速度应为（）A.k112k113k11k11()B.()C.()D.()m某某0m某某0m某某0m某某0解：答案是B。

第二章 牛顿运动定律（Newton’s Laws of Motion ）§1 牛顿运动定律▲第一定律(惯性定律)(First law ，Inertia law ): 任何物体都保持静止或作匀速直线运动的状态，除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态。

⎩⎨⎧概念定性给出了力与惯性的定义了“惯性系” 惯性系（inertial frame ）：牛顿第一定律成立的参考系。

力是改变物体运动状态的原因，而并非维持物体运动状态的原因。

▲第二定律（Second lawF ρ：物体所受的合外力。

m ：质量（mass ），它是物体惯性大小的量度，也称惯性质量（inertial mass ）。

若m = const. ，则有：a m F ρρ= a ρ：物体的加速度。

第一定律▲第三定律（Third Law ）：2112F F ρρ-=说明：1.牛顿定律只适用于惯性系；2.牛顿定律是对质点而言的，而一般物体可认为是质点的集合，故牛顿定律具有普遍意义。

Δ§2 SI 单位和量纲（书第二章第2节）Δ§3 技术中常见的几种力（书第二章第3节）Δ§4基本自然力（书第二章第4节）m 1 m 2 F 12 F 21§5 牛顿定律应用举例书第二章第2节的各个例题一定要认真看，下面再补充一例，同时说明作题要求。

已知:桶绕z轴转动，ω= const.水对桶静止。

求：水面形状（z - r关系）解：▲选对象：任选表面上一小块水为隔离体m ；▲看运动：m作匀速率圆周运动raρρ2ω-=；▲查受力：受力gmρ及Nρ，水面⊥Nρ（∵稳定时m受周围水及空气的切向合力为零）；▲列方程：⎩⎨⎧-=-=-)2(sin)1(cos2rmNrmgNzωθθ向：向：θtg为z（r）曲线的斜率，由导数关系知：rzddtg=θ(3)由(1)(2)(3)得：rgrz2ddtgωθ==分离变量： r r gz d d 2ω= 积分： ⎰⎰=zz rr r g z 002d d ω得： 0222z r g z +=ω（旋转抛物面） 若已知不旋转时水深为h ，桶半径为R ,则由旋转前后水的体积不变，有： ⎰=⋅R h R r r z 02d 2ππ⎰=+Rh R r r z r g 02022d 2)2(ππω 得 g R h z 4220ω-=▲验结果： 0222z r g z +=ω ·单位：[2ω]=1/s 2 ，[r ]=m ，[g ]=m/s 2][m m/sm )/s 1(]2[2222z g ==⋅=ω，正确。

牛顿三大定律是什么
牛顿三大定律，也称为经典力学三大定律，是物理学中最基本的定律之一，由
英国科学家牛顿在17世纪提出，并被视为经典力学的基石。

这三大定律分别为惯
性定律、动力学定律和相互作用定律。

1. 惯性定律
惯性定律又称为牛顿第一定律，它阐述了物体保持静止或匀速直线运动的倾向，除非受到外力的作用。

换句话说，物体将保持其所处的运动状态，直到有外力施加为止。

这意味着如果没有外力的作用，物体会继续保持它的静止或匀速直线运动状态。

2. 动力学定律
动力学定律是牛顿的第二定律，它描述了物体的运动是如何受到施加在其上的
力的影响。

该定律表明，物体所受的力等于其质量与加速度的乘积，即F=ma，其
中F代表受到的力，m为物体的质量，a为其加速度。

这意味着当一个物体受到
外力时，其加速度将与所受力的大小成正比，与物体的质量成反比。

3. 相互作用定律
相互作用定律是牛顿的第三定律，也称为作用与反作用定律。

该定律指出：对
于任何两个物体而言，彼此之间的相互作用力大小相等，方向相反。

换句话说，如果物体A对物体B施加一个力，那么物体B对物体A会产生一个大小相等、方向
相反的力。

这解释了为什么在物体之间的相互作用力总是成对出现的。

综上所述，牛顿的三大定律为经典力学奠定了基础。

理解这些定律不仅有助于
我们解释物体的运动规律，还为我们设计复杂系统和解决工程问题提供了重要的理论支持。

通过深入研究和实践这些定律，我们能更好地理解自然界中的运动规律和相互作用关系。

牛顿三大运动定律牛顿运动定律（Newton's laws of motion）是由艾萨克-牛顿爵士（Sir Isaac Newton）总结于17世纪并发表于《自然哲学的数学原理》的牛顿第一运动定律（Newton's first law of motion）即惯性定律（law of inertia）、牛顿第二运动定律（Newton's second law of motion）和牛顿第三运动定律（Newton's third law of motion）三大经典力学基本运动定律的总称。

牛顿三大定律第一定律:所有物质向支点方向做有速运动，直到平衡第二定律:作用力与反作用力是平衡的方向相反的。

作用力小于物质力时，作用力与相等的物质力平衡，支点压力是作用力和反作用力之和压力向物质承受能力弱的方向做有速运动直到平衡。

作用力的方向相同与物质力方向，作用力加速度到与物质力平衡。

第三定律:作用力大于物质力时物质以作用力最快的速度做运动叫惯性。

物质运动的方向与大于物质力的作用力相同，速度以振动方式传递消失，作用力以压力方式存在，压力释放产生作用力作用力速度作用力方向，向支点方向做有速运动直到平衡。

牛顿第一定律:内容:表述一：任何一个物体在不受外力或受平衡力的作用时,总是保持静止状态或匀速直线运动状态，直到有作用在它上面的外力迫使它改变这种状态为止。

原来静止的物体具有保持静止的性质，原来运动的物体具有保持运动的性质，因此我们称物体具有保持运动状态不变的性质称为惯性。

一切物体都具有惯性，惯性是物体的物理属性。

所以此定律又称为“惯性定律”。

表述二：当质点距离其他质点足够远时，这个质点就作匀速直线运动或保持静止状态。

即：质量是惯性大小的量度。

惯性大小只与质量有关，与速度和接触面的粗糙程度无关。

质量越大，克服惯性做功越大；质量越小，克服惯性做功越小。

力不是保持物体运动状态的原因，而是改变物体运动状态的原因。