直线运动和力知识点
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物理中的力学与运动(物理知识点)力学是物理学的一个重要分支,研究物体运动的规律以及与力的关系。
运动则是物质在空间中位置的变化。
力学和运动是物理学的基础,它们之间有着紧密的联系和相互作用。
下面将介绍一些物理中的力学与运动的知识点。
1. 物体的运动状态物体的运动可以分为匀速直线运动和变速直线运动。
在匀速直线运动中,物体在相等时间内走过的距离相等;在变速直线运动中,物体在相等时间内走过的距离不相等,速度改变。
2. 力的概念和性质力是物体之间相互作用的表现形式,它可以改变物体的状态。
力的大小用牛顿(N)作为单位。
有些常见的力包括重力、弹力、摩擦力等。
力具有方向和大小,可以通过矢量表示。
3. 牛顿定律牛顿提出了三个力学定律,成为现代力学的基础。
- 第一定律:一个物体如果没有受到外力作用,将保持静止或匀速直线运动的状态。
- 第二定律:物体的加速度与作用力成正比,与物体质量成反比。
即F=ma,其中F是力,m是质量,a是加速度。
- 第三定律:任何两个物体之间的作用力都是相等且相反的。
4. 静力学静力学研究物体在静止状态下的平衡条件和平衡规律。
平衡是指物体受力平衡,不发生运动或者匀速直线运动。
5. 动力学动力学研究物体在受到力的作用下的运动规律。
对于匀速直线运动,可以利用速度、位移和时间的关系来描述物体的运动。
对于变速直线运动,需要考虑物体的加速度和力的作用。
6. 弹性碰撞弹性碰撞是指两个物体发生碰撞后,能够恢复原状的碰撞。
根据动量守恒定律和动能守恒定律,可以分析弹性碰撞的过程,并计算物体的速度变化。
7. 能量转化与守恒能量转化与守恒是物理学中的重要原理。
根据能量守恒定律,一个系统的能量总是守恒的,在能量的转化过程中,总能量保持不变。
力学中常见的能量包括动能和势能。
8. 物体的受力分析物体受到多个力的作用时,可以通过受力分析来确定物体的运动情况。
受力分析可以应用力的合成和分解原理,将多个力合成一个合力,或者将一个力分解成多个力的合成。
运动和力之间有哪些关系知识点:运动和力之间的关系一、概念解析1.运动的定义:物体位置随时间的变化称为运动。
2.力的定义:力是物体对物体的作用,是改变物体运动状态的原因。
二、运动和力的关系1.牛顿第一定律(惯性定律):一个物体如果没有受到外力作用,它将保持静止状态或匀速直线运动状态。
2.牛顿第二定律(力的定律):物体的加速度与作用在它上面的外力成正比,与它的质量成反比,加速度的方向与外力的方向相同。
3.牛顿第三定律(作用与反作用定律):任何两个物体之间的相互作用力,都是大小相等、方向相反的。
三、运动的类型1.直线运动:物体运动轨迹为直线。
2.曲线运动:物体运动轨迹为曲线。
3.匀速运动:物体速度大小和方向都不变的运动。
4.变速运动:物体速度大小或方向发生改变的运动的统称。
四、力的作用1.启动运动:一个静止的物体,在受到外力作用下,开始运动。
2.改变运动状态:物体运动过程中,外力可以改变物体的速度、方向或者使物体产生加速度。
3.停止运动:物体在受到外力作用下,速度减小直至为零,停止运动。
五、常见的力1.重力:地球对物体的吸引力。
2.弹力:物体发生形变后,要恢复原状对与它接触的物体产生的力。
3.摩擦力:两个互相接触的物体,当它们要发生或已经发生相对运动时,会在接触面上产生一种阻碍相对运动的力。
4.拉力:物体间由于拉伸而产生的力。
5.推力:物体间由于推动而产生的力。
六、运动和力的关系在实际生活中的应用1.交通工具:汽车、自行车等交通工具的运行离不开发动机产生的动力。
2.体育竞技:运动员在比赛中,需要通过肌肉力量来克服重力和摩擦力,从而完成各种动作。
3.航空航天:火箭升空时,喷射燃料产生推力,克服地球引力,实现飞行。
综上所述,运动和力之间有着密切的关系。
力是改变物体运动状态的原因,运动是物体位置随时间的变化。
掌握运动和力之间的关系,有助于我们更好地理解和应用物理知识。
习题及方法:1.习题:一个静止的物体在受到一个恒定的力的作用下,经过5秒后速度达到20m/s,这个力的大小是多少?解题思路:根据牛顿第二定律,我们可以得到力的计算公式:F = m * a。
高中物理力学知识点总结1. 运动学1.1 直线运动•位置、位移和路程的概念•平均速度和瞬时速度的计算方法•加速度的概念及计算方法•等加速直线运动:速度-时间图、位移-时间图、加速度与位移关系式1.2 曲线运动•圆周运动基础知识:半径、圆心角、弧长、角速度和周期的关系等•匀速圆周运动:切线与目标方向的夹角等基本概念•匀变速圆周运动:角加速度与相应的公式关联,如角位移、切向加速度等2. 力学基本定律2.1 牛顿三定律•第一定律:惯性原理的表述和例子,如匀速直线运动的示例•第二定律:物体受力与加速度的关系表达式,质量与惯性之间的关系,以及常见力(例如重力、摩擦力)对物体造成的影响。
•第三定律:作用力和反作用力对物体之间产生干扰;合力和平衡对物体产生的影响。
2.2 物理力学的应用•弹簧力、压强等一些基本概念和公式•斜面上的静摩擦力和动摩擦力表达式•滑块在斜面上的运动分析•研究平衡问题时所使用的自由体图3. 动量和能量3.1 动量守恒定律•冲量和力之间的关系及其相关公式•动量守恒定律的应用:碰撞问题,如完全弹性碰撞和非完全弹性碰撞等3.2 能量转化与守恒•力做功与功率之间的关系表达式及计算方法•势能与动能之间相互转化的能量守恒原理•势能转换、机械能转换及其相关例子4. 古典力学中其他重要概念4.1 平衡条件分析•不同类型杆件或物体受到拉力或压力时所保持平衡需要满足的条件。
•杠杆平衡以及杠杆原理应用4.2 圆周运动中离心力与向心力的作用•离心力与向心力的概念及表达式•深入分析物体在转动过程中所受到的力以上是高中物理力学知识点总结的一部分,其中包括运动学、力学基本定律、动量和能量以及其他重要概念。
希望这些内容能够为您提供一个全面而详细的了解,并对您在学习物理时有所帮助。
高一力学知识点总结一、力学的基本概念1、定义:力学是研究物体运动和静止状态的科学,它是物理学的基础。
2、基本量:力学中的基本量包括质量、长度、时间、力、速度、加速度等。
3、运动的基本规律:牛顿三定律,它包括惯性定律、动力学定律和作用反作用定律。
二、运动学1、直线运动:直线运动是指物体在运动过程中沿直线路径运动。
直线运动中经常涉及的量包括位移、速度和加速度。
2、曲线运动:曲线运动是指物体在运动过程中沿曲线路径运动。
曲线运动中的量包括切向速度和切向加速度。
3、匀变速直线运动:匀变速直线运动是指物体在运动过程中速度保持不变,而加速度保持不变或者变化的运动。
在匀变速直线运动中常用的公式包括速度公式、位移公式和加速度公式。
4、自由落体运动:自由落体运动是指物体在重力作用下运动的特殊情况。
自由落体运动中的公式包括位移公式、速度公式和加速度公式。
5、抛体运动:抛体运动是指物体在给定初速度的情况下,同时受到重力和阻力的作用运动。
抛体运动中的常用公式包括抛物线方程和飞行时间公式。
三、牛顿运动定律1、牛顿第一定律(惯性定律):物体如果没有受到外力,则保持静止或匀速直线运动。
2、牛顿第二定律(动力学定律):物体所受的合力等于物体质量与加速度的乘积。
3、牛顿第三定律(作用反作用定律):任何一个物体受到外力的作用时,必然伴随着一个与这个外力大小相等、方向相反的作用力。
四、摩擦力1、定义:摩擦力是指两个接触物体之间由于不完全光滑所产生的相互阻碍相对运动的力。
2、摩擦力的类型:静摩擦力和动摩擦力。
3、静摩擦力和动摩擦力的关系:静摩擦力大于动摩擦力。
4、摩擦力的应用:摩擦力常常在物体的运动、静止和力的传递过程中起着重要的作用。
例如:车辆的制动、货物的搬运等。
五、弹力1、定义:弹力是一种物体在往复形变时所表现出来的力。
2、胡克定律:胡克定律是描述弹簧弹力的科学原理,它指出弹簧的伸长(或压缩)与作用在弹簧上的力成正比。
3、弹簧的力学能量:弹簧的弹力与弹簧形变时的势能之间存在一种关系,即弹簧的弹力与弹簧形变的势能成正比。
物理知识点详解力与运动力是物理学中的基本概念之一,它在运动中起着至关重要的作用。
力可以改变物体的状态,引起物体的运动或改变物体的形状。
本文将详细解析力与运动之间的关系,从牛顿三定律、重力、摩擦力以及弹力等方面进行讲解。
1. 牛顿的第一定律物体在外力作用下保持静止或匀速直线运动的状态,称为惯性。
这一定律被称为牛顿的第一定律,也被称为惯性定律。
牛顿第一定律表明,物体如果没有受到外力的作用,将保持原来的状态,即静止物体会一直保持静止,运动物体会一直保持匀速直线运动。
2. 牛顿的第二定律牛顿的第二定律给出了力与物体运动之间的关系。
它的数学表达式为:力等于物体质量乘以物体的加速度,即 F = ma,其中 F 表示力,m 表示物体的质量,a 表示物体的加速度。
根据该定律,当一个物体受到外力时,它会产生加速度,大小与作用在物体上的合力成正比,与物体的质量成反比。
3. 重力重力是地球或其他天体对物体产生的吸引力。
根据万有引力定律,物体之间的引力与它们的质量成正比,与它们之间的距离的平方成反比。
在地球表面,重力近似等于物体的质量乘以重力加速度 g(g 约等于 9.8 m/s²)。
重力是物体受到的垂直向下的力,所以在自由落体运动中,物体的重力是它的唯一作用力。
4. 摩擦力摩擦力是物体之间接触面上相互阻碍运动的力。
它可以分为静摩擦力和动摩擦力。
当物体处于静止状态时,静摩擦力与物体受到的推力相等,使物体保持静止。
当物体开始运动时,静摩擦力逐渐减小,直到达到动摩擦力的大小。
动摩擦力始终与物体运动的方向相反,阻碍物体的运动。
5. 弹力当一个物体被压缩或拉伸时,它会产生弹性变形,相应地产生弹力。
弹力是物体恢复原状的力,它的方向与物体的变形方向相反。
根据胡克定律,弹力与物体的变形成正比,与弹簧的劲度系数 k 有关。
弹力可以用来解释弹簧振动、橡胶带的回弹等现象。
综上所述,力与运动密不可分。
牛顿的三定律给出了力的基本规律,重力、摩擦力和弹力则是力的常见形式。
专题二力与物体的运动第1课时力与直线运动专题复习定位解决问题本专题主要解决直线运动中匀变速直线运动规律、牛顿运动定律和动力学方法的应用。
高考重点匀变速直线运动规律的应用;应用牛顿第二定律分析瞬时、超重和失重、连接体和图象等问题;应用动力学方法处理“传送带模型”和“板—块模型”等问题。
题型难度以选择题为主,有时候在计算题中的某一问或者单独以计算题的形式命题,题目难度一般为中档题。
1.匀变速直线运动的条件物体所受合力为恒力,且与速度方向共线。
2.匀变速直线运动的基本公式及推论速度公式:v=v0+at。
位移公式:x=v0t+12at2。
速度和位移公式的推论:v2-v20=2ax。
中间时刻的瞬时速度:v t2=xt=v0+v2。
任意两个连续相等的时间间隔内的位移之差是一个恒量,即Δx=x n+1-x n=aT2。
3.图象问题(1)速度—时间图线的斜率或切线斜率表示物体运动的加速度,图线与时间轴所包围的面积表示物体运动的位移。
匀变速直线运动的v-t图象是一条倾斜直线。
(2)位移—时间图线的斜率或切线斜率表示物体的速度。
4.超重和失重超重或失重时,物体的重力并未发生变化,只是物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)发生了变化。
物体发生超重或失重现象与物体的运动方向无关,只取决于物体的加速度方向。
当a有竖直向上的分量时,超重;当a有竖直向下的分量时,失重;当a=g且竖直向下时,完全失重。
5.瞬时问题应用牛顿第二定律分析瞬时问题时,应注意物体与物体间的弹力、绳的弹力和杆的弹力可以突变,而弹簧的弹力不能突变。
6.连接体问题在连接体问题中,一般取连接体整体为研究对象,求共同运动的加速度,隔离法求连接体内各物体间的相互作用力。
1.基本思路2.解题关键抓住两个分析,受力分析和运动情况分析,必要时要画运动情景示意图。
对于多运动过程问题,还要找准转折点,特别是转折点的速度。
3.常用方法(1)整体法与隔离法:单个物体的问题通常采用隔离法分析,对于连接体问题,通常需要交替使用整体法与隔离法。
运动和力知识点总结1. 基本概念1.1 力(Force):作用在物体上的推或拉,能够使物体的静止状态或运动状态发生改变。
1.2 质量(Mass):物体所含物质的多少,是物体惯性的量度。
1.3 惯性(Inertia):物体保持其静止状态或匀速直线运动状态的性质。
1.4 运动(Motion):物体位置随时间的变化。
1.5 速度(Velocity):描述物体运动快慢和方向的物理量。
1.6 加速度(Acceleration):物体速度随时间的变化率。
2. 力的作用2.1 重力(Gravitational Force):地球对物体的吸引力。
2.2 摩擦力(Friction):物体之间接触面产生的阻力。
2.3 弹力(Elastic Force):物体由于形变产生的恢复力。
2.4 流体阻力(Fluid Resistance):物体在流体中运动时受到的阻力。
3. 力的合成与分解3.1 合力(Resultant Force):多个力作用在一点时的等效力。
3.2 分力(Component Force):合力的分解,按照一定规则分解为若干个力。
4. 牛顿运动定律4.1 牛顿第一定律(Inertia Law):物体若未受外力,将保持静止或匀速直线运动。
4.2 牛顿第二定律(F=ma):物体的加速度与作用力成正比,与物体质量成反比。
4.3 牛顿第三定律(Action-Reaction Law):作用力和反作用力大小相等,方向相反。
5. 动量与能量5.1 动量(Momentum):物体质量与速度的乘积,是矢量量。
5.2 动能(Kinetic Energy):物体由于运动而具有的能量。
5.3 势能(Potential Energy):物体由于位置或状态而具有的能量。
5.4 机械能守恒定律(Conservation of Mechanical Energy):在没有非保守力做功的情况下,系统的总机械能保持不变。
6. 圆周运动6.1 向心力(Centripetal Force):使物体沿圆周路径运动的力。
四年级科学《运动和力》知识点运动和力是四年级科学的一个重要知识点,通过学习运动和力,我们可以了解物体的运动规律以及力的作用。
在运动和力的学习中,我们会探索物体的运动方式、力的种类和作用、力的大小和方向等内容。
下面就让我们逐一来了解这些知识点吧。
一、物体的运动方式物体的运动方式主要有直线运动和曲线运动两种。
直线运动是指物体在一条直线上的运动,比如小汽车沿直路行驶;曲线运动是指物体在曲线上的运动,比如乒乓球在球桌上的弧线运动。
不同的物体在不同的场景下会呈现出不同的运动方式,我们可以通过观察和实验来观察物体的运动方式。
二、力的种类和作用力是使物体发生运动或改变运动状态的原因。
常见的力有推力、拉力、重力、弹力等。
推力是指把物体往前推的力,比如我们推门;拉力是指把物体往后拉的力,比如我们拉绳子;重力是指地球对物体的吸引力,使物体朝向地面下落;弹力是指物体由于受到压缩或拉伸而产生的力。
力的作用有两种情况,一种是使物体发生运动,另一种是使物体停止运动或改变运动状态。
比如我们用力推动小汽车,小汽车就会开始运动;而当我们停止推动小汽车时,小汽车就会停下来。
又比如我们用力拉绳子,绳子就会拉紧;而当我们停止拉绳子时,绳子就会变松弛。
三、力的大小和方向力的大小可以用牛顿(N)来表示。
力的大小与物体的质量和加速度有关,当物体质量越大或加速度越大时,所需的力就越大。
比如我们用力推动一辆小汽车和一辆大卡车,大卡车所需的推力会更大。
力的方向则根据物体的运动状态而定。
如果物体处于静止状态,那么力的方向与物体的运动方向相反;如果物体处于匀速直线运动状态,那么力的方向与物体的运动方向相同;如果物体处于曲线运动状态,那么力的方向则不一定与物体的运动方向相同。
在日常生活中,我们还会遇到其他与运动和力相关的知识,比如摩擦力、滑动摩擦力、静摩擦力等。
摩擦力是物体相互接触时产生的一种力,可以使物体受阻或减慢运动速度。
滑动摩擦力是物体在表面上滑动时产生的力,比如我们滑动的小车。
物理力学知识点总结大全一、力和运动1.1 力的概念力是促使物体产生运动或改变运动状态的物理量。
它是描述物体间相互作用的基本概念,通常用矢量表示。
力的大小可以用牛顿(N)作为单位来衡量。
1.2 力的分类根据产生力的方式,力可以分为接触力和场力两种。
接触力是指物体间直接接触产生的力,例如摩擦力和支持力;场力是指物体间通过场的作用产生的力,例如引力和电场力。
1.3 牛顿三定律牛顿三定律是描述物体受力和运动关系的基本原理。
第一定律称为惯性定律,它指出物体在无外力作用下将保持匀速直线运动或静止状态;第二定律称为运动定律,它表明物体的加速度与作用力成正比,与物体的质量成反比;第三定律称为作用-反作用定律,它表明任何一次力的作用都会有相等大小、方向相反的反作用。
1.4 弹力弹力是一种由于物体间的接触而产生的力,它的大小与物体之间的位移成正比,方向与位移方向相反。
弹力是弹簧、橡皮筋等弹性物体产生的力,它在生活和工程中有广泛的应用。
二、运动与重力2.1 物体的运动描述物体的运动可以用位置、速度和加速度等物理量来描述。
位置是运动物体的空间坐标,速度是位置随时间的变化率,而加速度是速度随时间的变化率。
2.2 运动的规律牛顿运动定律描述了物体的运动规律。
根据第一定律,当物体不受外力作用时,它将保持匀速直线运动或静止状态;根据第二定律,物体的加速度与作用力成正比,与质量成反比;根据第三定律,物体受到的所有外力的合力将决定物体的运动状态。
2.3 重力重力是地球或其他物体对物体的吸引力,它是一种场力。
根据牛顿万有引力定律,物体间的引力与它们的质量和距离成反比。
在地球上,重力的大小约为9.8N/kg,它引起了物体的重量和物体跌落的速度。
2.4 自由落体自由落体是指物体在只受重力作用下的自由下落运动。
根据牛顿第二定律,自由落体的加速度与重力的大小相等,方向向下。
自由落体的运动规律可以用一维运动的公式来描述。
2.5 匀变速直线运动在物体受到恒定外力作用时,物体的运动将是匀变速直线运动。
运动和力的知识点总结一、运动的基本概念1. 运动的定义运动是物体位置随时间的变化。
当物体相对于某一参照物发生位置变化时,我们就说该物体在运动。
2. 运动的描述运动的描述包括位置、位移、速度和加速度。
位置是物体所处的空间点;位移是物体从一个位置到另一个位置的变化;速度是物体在单位时间内所经过位移的大小和方向;加速度是速度随时间的变化率。
3. 运动的类型根据不同标准,运动可以分为直线运动和曲线运动、匀速运动和变速运动、一维运动和二维运动、相对运动和绝对运动等类型。
4. 运动的规律根据牛顿运动定律,物体在没有受到外力作用时将保持静止或匀速直线运动。
这一规律启示我们认识到物体的运动状态是由力决定的。
二、力的性质和分类1. 力的定义力是导致物体产生形状、速度、方向发生变化的物体间的相互作用。
它是物体间的相互作用,是描述物体间相互作用强度的物理量。
2. 力的性质力的性质包括方向、作用点和作用方式。
力既有大小又有方向,可以合成和分解;作用点是力的作用位置;作用方式包括挤压力、拉力、摩擦力、弹力等。
3. 力的分类根据不同标准,力可以分为接触力和非接触力、内力和外力、重力和电磁力、正交力和切向力等。
三、牛顿运动定律1. 第一定律(惯性定律)牛顿第一定律指出,物体在没有外力作用时将保持静止或匀速直线运动。
这就是所谓的惯性定律,说明物体的运动状态不会自发发生改变。
2. 第二定律(运动定律)牛顿第二定律指出,物体所受合力与物体的加速度成正比,方向相同。
即F=ma,力的大小与物体的加速度成正比,方向与加速度方向相同。
3. 第三定律(作用与反作用定律)牛顿第三定律指出,凡作用必有反作用,且大小相等、方向相反。
即任何一个物体对另一个物体施加力,另一个物体对其也将施加等大反向的力。
四、重力和摩擦力1. 重力重力是地球对物体的吸引力,也被称为重量。
根据牛顿万有引力定律,两个物体之间的引力与它们的质量成正比,与它们的距离的平方成反比。
第三章 直线运动和力二.总体思路(1)本单元的核心是描述运动和力的关系的牛顿运动定律,也是整个经典力学的核心内容。
在复习总体设计上力图体现人类对该物理规律的得出过程和研究的方法,以及知识来源于实践,又指导实践的特点。
因此,从常见的物理现象出发,以研究惯性为开端,逐步深入,对三个定律所涉及的概念、原理和方法都在前面以问题的方式提给学生提出。
对于定量表征物体受力与运动状态变化的牛顿第二定律,在例题和基础训练中都作为重中之重,进行了探究和强化。
(2)本单元的规律和现象都比较抽象,应采取合理有效的方法加以深化和理解.如采用比较法:把作用力、反作用力与一对平衡力进行比较。
本单元还涉及到“理想实验法”和“控制变量法”:前者的合理引入,能够达到意外的效果,在现实中不能通过实验操作验证的结论,可以通过理想实验印证;而后者在处理多因素共同作用的问题时,更是得心应手,有条不紊。
第一单元 牛顿三定律基础知识一.牛顿三定律知识清单:1.牛顿第一定律知识清单:(1)牛顿第一定律导出了力的概念力是改变物体运动状态的原因。
(运动状态指物体的速度)又根据加速度定义:tv a ∆∆=,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”、“力是维持速度的原因”,也不能说“力是改变加速度的原因”。
)(2)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)。
质量是物体惯性大小的量度。
(3)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。
2.牛顿第三定律知识清单:(1)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、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。
(2)一对作用力和反作用力的冲量和功一对作用力和反作用力在同一个过程中(同一段时间或同一段位移)的总冲量一定为零,但作的总功可能为零、可能为正、也可能为负。
这是因为作用力和反作用力的作用时间一定是相同的,而位移大小、方向都可能是不同的。
3.牛顿第二定律知识清单:(1)定律的内容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F=ma。
(2)要点表述:(1)矢量性(方向性):F合与a的方向永远是一致的。
(2)瞬时性(同时性):F合与a是瞬时对应的,它们同生、同灭、同变化。
(3)同一性:F、m、a均指同一研究对象。
(4)相对性:公式中a是相对惯性系的。
(5)独立性:一个力在物体上产生的效果不因另一个力的存在而改变。
即:F x=ma x;F y=ma y(3)牛顿第二定律确立了力和运动的关系牛顿第二定律明确了物体的受力情况和运动情况之间的定量关系。
联系物体的受力情况和运动情况的桥梁或纽带就是加速度。
(4)应用牛顿第二定律解题的步骤①明确研究对象。
可以以某一个物体为对象,也可以以几个物体组成的质点组为对象。
设每个质点的质量为m i,对应的加速度为a i,则有:F合=m1a1+m2a2+m3a3+……+m n a n 对这个结论可以这样理解:先分别以质点组中的每个物体为研究对象用牛顿第二定律:∑F1=m1a1,∑F2=m2a2,……∑F n=m n a n,将以上各式等号左、右分别相加,其中左边所有力中,凡属于系统内力的,总是成对出现并且大小相等方向相反的,其矢量和必为零,所以最后得到的是该质点组所受的所有外力之和,即合外力F。
②对研究对象进行受力分析。
同时还应该分析研究对象的运动情况(包括速度、加速度),并把速度、加速度的方向在受力图旁边画出来。
③若研究对象在不共线的两个力作用下做加速运动,一般用平行四边形定则(或三角形定则)解题;若研究对象在不共线的三个以上的力作用下做加速运动,一般用正交分解法解题(注意灵活选取坐标轴的方向,既可以分解力,也可以分解加速度)。
④当研究对象在研究过程的不同阶段受力情况有变化时,那就必须分阶段进行受力分析,分阶段列方程求解。
解题要养成良好的习惯。
只要严格按照以上步骤解题,同时认真画出受力分析图,标出运动情况,那么问题都能迎刃而解。
4.运动和力的关系一览表:V 0=0 静止 F 合=0 a=0V 0≠0 匀速直线运动V 0=0 匀加速直线运动F 合 F 合恒定 a 恒定 V 0与F 合同向 匀加速直线运动 V 0≠0 V 0与F 合反向 匀减速直线运动 V 0与F 合成一角度 匀变速曲线运动 V 始终垂直F 合 可做匀速圆周运动 F 合变化 a 变化a=Acos (ωt+φ) 简谐运动二.重点与难点:1.惯性是物体的一种固有属性,惯性大小跟物体运动的速度是无关的.同一辆汽车在同一路面上行驶,速度越大,刹车后滑行的时间越长,运动状态越难改变,是否可以推断出速度越大,汽车的惯性越大呢?这种推断之所以错误,主要是把速度大的汽车刹车后滑行的时间长误认为汽车的运动状态难改变.其实物体的运动状态难改变,是指在相同外力作用下物体的速度变化慢,即产生的加速度小.这辆汽车虽以不同的速度运动,但由于汽车的质量不变,在同一路面上产生的制动力是相同的,因而由制动力产生的加速度也是相同的,故汽车运动状态改变的难易程度是一样的.至于滑行时间长短是由速度的变化量和加速度两者共同决定的(公式Δt =av ).当汽车的加速度相同时,滑行时间完全取决于速度的变化量.汽车的初速度越大,刹车后直到车停止的全过程中,速度的变化量越大,因而经历的时间就越长。
2.牛顿第一定律是牛顿在伽利略理想实验的基础上,继承前人的成果,加以丰富的想象总结出来的一条由实验不能直接验证的独立定律.这种以可靠的实验事实为基础,通过推理,得出结论的思维方法是科学研究中的一种重要方法,称理想实验法。
3.超重、失重现象是系统在竖直方向上有加速度时表现出的一种好像物体的重力增加或减少的现象,超重、失重问题可做如下等效处理:将物体的重力mg 直接看作mg +ma (超重)或mg -ma (失重),然后按平衡问题处理。
4.当求物体的作用力不方便时,根据牛顿第三定律,可以求其反作用力,即转化研究对象。
5.牛顿定律适用于惯性参考系.地球及相对于其静止或匀速运动的物体均为惯性参考系。
因此,由牛顿第二定律求出的加速度是相对地球的,由此推断出的物体的运动情况也是对地的。
这一点,在两个物体相对滑动的有关问题中,要特别注意。
三.基本概念基本能力训练:1.2001年2月11晚上,在中央电视台“实话实说”节目中,为了揭露各种歪理邪说,司马南与主持人崔永元合作表演了“铁锤砸砖”节目。
崔头顶8块砖,司马南用一铁锤击打头顶上的砖。
结果砖被击碎,但崔安然无恙.据司讲,他做第一次实验时头顶一块砖,结果被砸昏了过去.请从物理学的角度定性解释上述事实。
(惯性,表述能力)2.在水平路面上,一个大人推一辆重车,一个小孩推一辆轻车,各自做匀加速直线运动(阻力不计).甲、乙两同学在一起讨论.甲同学说:根据牛顿运动定律,大人的推力大,小孩的推力小,因此重车的加速度大.乙同学说:根据牛顿运动定律,重车质量大,轻车质量小,因此轻车的加速度大。
你认为他们的说法是否正确?请简述理由。
(牛二概念,表述能力)3.我们骑着自行车过一个大门,但门开的不够大,却又不先下车把大门开大,而是边用手推大门边往里进,这时会发生什么现象?为什么?(作用力反作用力,表述)4.如图3—1—1所示是家用弹簧秤.将它系在一根细绳下,在它的钩子下吊着一个较重的物体,提着绳的上端,就能在电梯或列车中测定加速度.请简述测量方法.(备有量角器一个)(1)测电梯匀加速上升的加速度。
(2)测列车沿直线做匀减速运动时的加速度。
(牛二,表述,设计能力)5.质量分别是m1和m2的A、B两个物体,以相同的速度相向运动,某时刻它们处在同一位置.由此刻起它们分别受到相同的恒力F作用,力F的方向与原来A运动方向相同,这两个物体是否可能再度相遇?试分析说明。
(牛二应用,表述能力)四.典型例题例1.(惯性)(1)下列说法正确的是()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.物体匀速运动时,存在惯性;物体变速运动时,不存在惯性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.同一物体,放在赤道上比放在北京惯性大E.物体的惯性只与物体的质量有关,与其他因素无关(2)力能使物体的运动状态发生改变,此时惯性被克服了吗?你能分清力与惯性的不同吗?例2.(2000年上海高考)匀速上升的升降机顶部悬有一轻质弹簧,弹簧下端挂有一小球。
若升降机突然停止,在地面上的观察者看来,小球在继续上升的过程中()A.速度逐渐减小B.速度先增大后减小C.加速度逐渐增大D.加速度逐渐减小(2)若升降机由加速上升时突然停止,小球在上升的过程中,速度和加速度如何变化?例3.(作用力反作用力平衡力)物体静止在水平桌面上,下列说法中正确的是()A.物体受到桌面的支持力等于物体的重力,但它们不是一对平衡力B.物体对桌面的压力就是物体的重力,它们是一对作用力与反作用力C.物体对桌面的压力大小等于桌面对物体支持力的大小,它们是一对作用力与反作用力D.物体对桌面压力的大小等于桌面对物体的支持力,它们是一对平衡力例4.(失重)某同学从4楼阳台上释放一装满水、无盖、靠近底部有孔的饮料瓶.我们在地上观察到,水并不从小孔流出,这是由于()A.水和瓶都处于完全失重状态B.水和瓶都不受重力作用C.水不受重力,饮料瓶受重力D.由于瓶子下落太快,水流出来了,但我们没有发现例5.(牛二独立性)恒力F作用于甲物体产生的加速度为a1,此力作用于乙物体产生的加速度为a2,若将甲、乙两个物体合在一起,仍受此力的作用,产生的加速度是()A.(a1+a2)/2B.|a1-a2|/2C.a1a2/(a1+a2)D.(a1+a2)/a1a2例6.(力学单位)4.在国际单位制中,力学的三个基本单位是()A.N、m、sB.kg、m、sC.N、kg、sD.N、kg、m第二单元牛顿运动定律的应用一.备考目标(1)知识目标①知道用牛顿运动定律解决“已知力求运动;已知运动求力”两类基本问题的思路.②知道牛顿运动定律只适用于研究惯性系中宏观物体的低速运动问题.③知道整体法、隔离法是解决连接体问题的基本方法,会根据牛顿第三定律和题意进行研究对象的转换.(2)能力目标①通过案例分析、讨论、培养学生综合运用牛顿运动定律解题的能力.②通过解题训练、培养学生审题能力及分析问题、解决问题的能力.③通过对连接体问题的分析,培养用整体、隔离的观点解决问题的能力.二.总体思路与教学建议(1)本单元的核心问题是牛顿运动定律在日常生活、科学实验和工程技术中的应用.从整体设计上,力图把牛顿运动定律在以上各领域中的应用设计思路和应用方法,通过例题和训练题充分地展示出来。