牛顿运动定律专题复习
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第三章 牛顿运动定律知识网络:第1单元 牛顿运动三定律一、牛顿第一定律(内容):(1)保持匀速直线运动或静止是物体的固有属性;物体的运动不需要用力来维持(2)要使物体的运动状态(即速度包括大小和方向)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:t v 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惯性:物体保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质。
惯性应注意以下三点:(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,跟物体所处的地理位置无关(2)质量是物体惯性大小的量度,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。
4、不受力的物体是不存在的,牛顿第一定律不能用实验直接验证,但是建立在大量实验现象的基础之上,通过思维的逻辑推理而发现的。
它告诉了人们研究物理问题的另一种方法,即通过大量的实验现象,利用人的逻辑思维,从大量现象中寻找事物的规律。
5、牛顿第一定律是牛顿第二定律的基础,不能简单地认为它是牛顿第二定律不受外力时的特例,牛顿第一定律定性地给出了力与运动的关系,牛顿第二定律定量地给出力与运动的关系。
【例1】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,但没有向南跳远D .无论向哪个方向都一样远【例2】某人用力推原来静止在水平面上的小车,使小车开始运动,此后改用较小的力就可以维持小车做匀速直线运动,可见( )A .力是使物体产生运动的原因B .力是维持物体运动速度的原因C .力是使物体速度发生改变的原因D .力是使物体惯性改变的原因【例3】如图中的甲图所示,重球系于线DC下端,重球下再系一根同样的线BA,下面说法中正确的是()A.在线的A端慢慢增加拉力,结果CD线拉断B.在线的A端慢慢增加拉力,结果AB线拉断C.在线的A端突然猛力一拉,结果AB线拉断D.在线的A端突然猛力一拉,结果CD线拉断二、牛顿第三定律(12个字——等值、反向、共线同时、同性、两体、)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。
一、牛顿运动定律1 、一个置于水平地面上的物体受到的重力为 G,当用力 F 竖直向下压它时,它对地面的压力等于_______________2 、一个做直线运动的物体受到的合外力的方向与物体运动的方向一致,当合外力增大时,则物体运动的加速度将_________速度的将____________.3、下列物理量中属于标量的是 ______________.A.力B.功C.动量D.加速度E.温度F.热量4 、质量为 4 千克的物体静止在光滑的水平地面上,受到 10 牛的水平力作用 2 秒,则物体速度达到_____________m/s。
5 、一轻弹簧上端固定,下端挂一重物,平衡时弹簧伸长了 4cm ,再将重物向下拉 1cm,然后放手,则在刚释放的瞬间,重物的加速度是 ____________ 。
6 、质量为 2.0kg 的物体,从离地面 16m 高处,由静止开始加速下落,经 2s 落地,则物体下落的加速度的大小是 m/s2,下落过程中物体所受阻力的大小是 N。
(g取 10m/s2 )7、一个物体受到 4N 的力作用时,产生的加速度是 2m/s2. 要使它产生 3m/s2 的加速度,需要施加多大的力8 、一个铁块在 8N 的外力作用下,产生的加速度是 4m/s2. 它在 12N 的外力作用下,产生的加速度是多大?9、质量是 1.0kg 的物体受到互成120°角的两个力的作用,这两个力都是 10N,这个物体产生的加速度是多大?10、汽车满载时总质量是4.0×103kg,牵引力是4.8×103N 。
从静止开始运动,经过 10s 前进了 40m.求汽车受到的阻力。
11、一个质量为 2 千克的物体放在水平地面上,它与地面的滑动摩擦系数为 =0.2,物体受到大小为 5 牛的水平拉力作用,由静止开始运动。
(g 取 10m/s2 )问:(1) 物体受到的滑动摩擦力是多大?(2) 经过 4 秒钟,物体运动的位移是多少?12、一个原来静止在水平面上的物体,质量是 2.0kg,在水平方向受到 4.4 牛的拉力,物体跟平面的滑动摩擦力是 2.2N.求物体 4.0s 末的速度和 4.0s 内发生的位移。
牛顿运动定律知识点归纳牛顿运动定律知识点一: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.2、理解:①它说明了一切物体都有惯性,惯性是物体的固有性质.质量是物体惯性大小的量度(惯性与物体的速度大小、受力大小、运动状态无关).②它揭示了力与运动的关系:力是改变物体运动状态(产生加速度)的原因,而不是维持运动的原因。
③它是通过理想实验得出的,它不能由实际的实验来验证.牛顿运动定律知识点二:牛顿第二定律1、内容:物体的加速度a跟物体所受的合外力F成正比,跟物体的质量m 成反比,加速度的方向跟合外力的方向相同.2、理解:①瞬时性:力和加速度同时产生、同时变化、同时消失.②矢量性:加速度的方向与合外力的方向相同。
③同体性:合外力、质量和加速度是针对同一物体(同一研究对象)④同一性:合外力、质量和加速度的单位统一用SI制主单位⑤相对性:加速度是相对于惯性参照系的。
牛顿运动定律知识点三:牛顿第三定律1内容:两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等,方向相反,作用在一条直线上.2理解:①作用力和反作用力的同时性.它们是同时产生,同时变化,同时消失,不是先有作用力后有反作用力.②作用力和反作用力的性质相同.即作用力和反作用力是属同种性质的力.③作用力和反作用力的相互依赖性:它们是相互依存,互以对方作为自己存在的前提.④作用力和反作用力的不可叠加性.作用力和反作用力分别作用在两个不同的物体上,各产生其效果,不可求它们的合力,两力的作用效果不能相互抵消.3、牛顿运动定律的适用范围:对于宏观物体低速的运动(运动速度远小于光速的运动),牛顿运动定律是成立的,但对于物体的高速运动(运动速度接近光速)和微观粒子的运动,牛顿运动定律就不适用了,要用相对论观点、量子力学理论处理.4、易错现象:(1)错误地认为惯性与物体的速度有关,速度越大惯性越大,速度越小惯性越小;另外一种错误是认为惯性和力是同一个概念。
牛顿运动定律要点归纳(一)深刻理解牛顿第一、第三定律1.牛顿第一定律(惯性定律)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.(1)理解要点①运动是物体的一种属性,物体的运动不需要力来维持.②它定性地揭示了运动与力的关系:力是改变物体运动状态的原因,是使物体产生加速度的原因.③牛顿第一定律是牛顿第二定律的基础,不能认为它是牛顿第二定律合外力为零时的特例.牛顿第一定律定性地给出了力与运动的关系,第二定律定量地给出力与运动的关系.(2)惯性:物体保持原来的匀速直线运动状态或静止状态的性质叫做惯性.①惯性是物体的固有属性,与物体的受力情况及运动状态无关.②质量是物体惯性大小的量度.2.牛顿第三定律(1)两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等,方向相反,作用在一条直线上,可用公式表示为F=-F′.(2)作用力与反作用力一定是同种性质的力,作用效果不能抵消.(3)牛顿第三定律的应用非常广泛,凡是涉及两个或两个以上物体的物理情境、过程的解答,往往都需要应用这一定律.(二)牛顿第二定律1.定律内容物体的加速度a跟物体所受的合外力F合成正比,跟物体的质量m成反比.2.公式:F合=ma理解要点①因果性:F合是产生加速度a的原因,它们同时产生,同时变化,同时存在,同时消失.②方向性:a与F合都是矢量,方向严格相同.③瞬时性和对应性:a为某时刻某物体的加速度,F合是该时刻作用在该物体上的合外力.3.应用牛顿第二定律解题的一般步骤:(1)确定研究对象;(2)分析研究对象的受力情况,画出受力分析图并找出加速度的方向;(3)建立直角坐标系,使尽可能多的力或加速度落在坐标轴上,并将其余的力或加速度分解到两坐标轴上;(4)分别沿x轴方向和y轴方向应用牛顿第二定律列出方程;(5)统一单位,计算数值.热点、重点、难点一、正交分解法在动力学问题中的应用当物体受到多个方向的外力作用产生加速度时,常要用到正交分解法.1.在适当的方向建立直角坐标系,使需要分解的矢量尽可能少.2.F x 合=ma x 合,F y 合=ma y 合,F z 合=ma z 合.3.正交分解法对本章各类问题,甚至对整个高中物理来说都是一重要的思想方法. ●例 如图1-15甲所示,在风洞实验室里,一根足够长的细杆与水平面成θ=37°固定,质量m =1 kg 的小球穿在细杆上静止于细杆底端O 点.现有水平向右的风力F 作用于小球上,经时间t 1=2 s 后停止,小球沿细杆运动的部分v -t 图象如图1-15乙所示.试求:(取g=10 m/s 2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8)图1-15(1)小球在0~2 s 内的加速度a 1和2~4 s 内的加速度a 2.(20 m/s 2,方向沿杆向上;-10 m/s 2,负号表示方向沿杆向下(2)风对小球的作用力F 的大小.(60 N)【点评】①斜面(或类斜面)问题是高中最常出现的物理模型.②正交分解法是求解高中物理题最重要的思想方法之一.二、连接体问题(整体法与隔离法)高考卷中常出现涉及两个研究对象的动力学问题,其中又包含两种情况:一是两对象的速度相同需分析它们之间的相互作用,二是两对象的加速度不同需分析各自的运动或受力.隔离(或与整体法相结合)的思想方法是处理这类问题的重要手段.1.整体法是指当连接体内(即系统内)各物体具有相同的加速度时,可以把连接体内所有物体组成的系统作为整体考虑,分析其受力情况,运用牛顿第二定律对整体列方程求解的方法.2.隔离法是指当研究对象涉及由多个物体组成的系统时,若要求连接体内物体间的相互作用力,则应把某个物体或某几个物体从系统中隔离出来,分析其受力情况及运动情况,再利用牛顿第二定律对隔离出来的物体列式求解的方法.3.当连接体中各物体运动的加速度相同或要求合外力时,优先考虑整体法;当连接体中各物体运动的加速度不相同或要求物体间的作用力时,优先考虑隔离法.有时一个问题要两种方法结合起来使用才能解决.●例 如图1-16所示,在光滑的水平地面上有两个质量相等的物体,中间用劲度系数为k 的轻质弹簧相连,在外力F 1、F 2的作用下运动.已知F 1>F 2,当运动达到稳定时,弹簧的伸长量为( C )图1-16A .F 1-F 2k B .F 1-F 22k C .F 1+F 22k D .F 1+F 2k【点评】①解析中的‘隔离’对A,B 都是可以的。
高一物理牛顿运动定律复习试题 A 卷班级 学号 姓名1.下列说法正确的是( )A .运动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,由于处于完全失重状态,所以重力为零,惯性也就不存在了C .在同样大小的力作用下,运动状态越难改变的物体,其惯性一定越大D .在长直水平轨道上匀速运动的火车上,门窗紧闭的车厢内有一人向上跳起后,发现落回原处,这是因为人跳起后,车继续向前运动,人落下后必定向后偏些,但因时间太短,偏后距离太小,不明显而已2.伽利略的理想实验证明了( )A .要物体运动必须有力的作用,没有力的作用物体将要静止B .要物体静止必须有力的作用,没有力的作用物体就运动C .物体不受力作用时,一定处于静止状态D .物体不受力作用时,总保持原来的匀速直线运动状态或静止状态3.下列说法中正确的是( )A .牛顿第一定律是实验定律B .四匹马拉的车比两匹马拉的车跑得快;这说明,物体受的力越大,速度就越大C .理想实验的思维方法与质点概念的建立一样,都是一种科学抽象的思维方法D .由牛顿第一定律可知,静止的物体一定不受外力作用4.下列说法正确的是( )A .在国际单位制中,基本力学物理量是:长度、力、时间、质量B .基本单位和导出单位一起组成了单位制;在国际单位制中,质量的单位可以是kg ,也可以是gC .声音在某种气体中的速度表达式,可以只用气体的压强p 、气体的密度ρ和没有单位的比例常数k 表示,根据上述情况,声音在该气体中的速度表达式可能是v =k p ρD .只有在国际单位制中,牛顿第二定律的表达式才是F =ma5.有一恒力F 施于质量为m 1的物体上,产生的加速度为a 1、施于质量为m 2的物体上产生的加速度为a 2;若此恒力F 施于质量为(m 1+m 2)的物体上,产生的加速度应是( )A .a 1+a 2 B.a 1+a 22 C.a 1a 2 D.a 1a 2a 1+a 26.一个物体在几个力的作用下处于静止状态,若其中一个向西的力逐渐减小直到为零,则在此过程中的加速度( )A .方向一定向东,且逐渐增大B .方向一定向西,且逐渐增大C .方向一定向西,且逐渐减小D .方向一定向东,且逐渐减小7.一个质量为2 kg 的物体同时受到两个力的作用,这两个力的大小分别为2 N 和6 N ,当两个力的方向发生变化时,物体的加速度大小可能为( )A .1 m/s 2B .2 m/s 2C .3 m/s 2D .4 m/s 28.如图所示,光滑水平面上,水平恒力F 拉小车和木块一起做匀加速直线运动,小车质量为M ,木块质量为m ,它们的共同加速度为a ,木块与小车间的动摩擦因数为μ,则在运动过程中( )A .木块受到的摩擦力大小一定为μmgB .木块受到的合力大小为maC .小车受到的摩擦力大小为mF m +MD .小车受到的合力大小为(m +M )a 9. 图为蹦极运动的示意图,弹性绳的一端固定在O 点,另一端和运动员相连.运动员从O 点自由下落,至B 点弹性绳自然伸直,经过合力为零的C 点到达最低点D ,然后弹起.整个过程中忽略空气阻力.分析这一过程,下列表述正确的是( )①经过B 点时,运动员的速率最大 ②经过C 点时,运动员的速率最大③从C 点到D 点,运动员的加速度增大 ④从C 点到D 点,运动员的加速度不变A .①③B .②③C .①④D .②④10. 一物体放在光滑水平面上,若物体仅受到沿水平方向的两个力F 1和F 2的作用.在两个力开始作用的第1 s 内物体保持静止状态,已知这两个力随时间的变化情况如图所示,则( )A .在第2 s 内,物体做加速运动,加速度减小,速度增大B .在第3 s 内,物体做加速运动,加速度增大,速度减小C .在第4 s 内,物体做加速运动,加速度减小,速度增大D .在第6 s 内,物体处于静止状态11.建筑工人用如图所示的定滑轮装置运送建筑材料.质量为70.0 kg的工人站在地面上,通过定滑轮将20.0 kg 的建筑材料以0.500 m/s 2的加速度拉升,忽略绳子和定滑轮的质量及定滑轮的摩擦,则工人对地面的压力大小为(g 取10 m/s 2)( )A .510 NB .490 NC .890 ND .910 N12.三个完全相同的物块1、2、3放在水平桌面上,它们与桌面间的动摩擦因数都相同.现用大小相同的外力F 沿图11所示方向分别作用在1和2上,用12F 的外力沿水平方向作用在3上,使三者都做加速运动.令a 1、a 2、a 3分别代表物块1、2、3的加速度,则( )A .a 1=a 2=a 3B .a 1=a 2,a 2>a 3C .a 1>a 3>a 2D .a 1>a 2>a 3二.实验题13.(1)在采用如图所示的实验探究加速度与力、质量的关系时,按实验要求安装好器材后,应按一定的步骤进行实验,下列给出供选择的操作步骤:A .保持小盘和重物的质量不变,在小车里加砝码,测出加速度,重复几次B .保持小车质量不变,改变小盘中重物的质量,测出加速度,重复几次C .用天平测出小车和砂子的质量D .在长木板没有定滑轮的一端垫上厚度合适的垫木,平衡摩擦力E .根据测出的数据,分别画出加速度和力的关系图线及加速度和质量的倒数关系图线F .用停表测出小车运动的时间G .将放有重物的小盘用细线通过定滑轮系到小车上,接通电源,释放小车,在纸带上打出一系列的点以上步骤中,不必要的步骤是__________,正确步骤的合理顺序是________.(填写代表字母)(2)在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中,关于平衡摩擦力的说法中正确的是A .“平衡摩擦力”的本质就是想法让小车受到的摩擦力为零B .“平衡摩擦力”的本质就是使小车所受的重力的下滑分力与所受到的摩擦阻力相平衡C .“平衡摩擦力”的目的就是要使小车所受的合力等于所挂重物通过细绳对小车施加的拉力D .“平衡摩擦力”时应将小车在重物通过细绳和滑轮而拉动小车过程中进行调整E .“平衡摩擦力”是否成功,可由小车施动而由打点计时器打出的纸带上的点迹间距是否均匀而确定(3)在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中,下列说法中正确的是( )A .为了减小实验误差,悬挂物的质量应远小于小车和砝码的总质量m 1 α m 2 B .为减小小车、纸带受到摩擦力对实验的影响,需把小车运动平面起始端略垫高C .实验结果采用描点法画图像,是为了减小误差D .实验结果采用a -1m坐标作图,是为了根据图像直观地作出判断 (4)利用如图甲所示的装置探究“质量一定,加速度与力的定量关系”实验时,甲同学根据实验数据画出的小车加速度a 和小车所受拉力F 的图像如图乙中的直线Ⅰ所示,乙同学画出的a -F 图像如图乙中的直线Ⅱ所示.直线Ⅰ、Ⅱ在两个坐标轴上的截距都比较大,明显超出了误差范围,下面关于形成这种状况原因的解释正确的是( )A .实验前甲同学没有平衡摩擦力B .甲同学在平衡摩擦力时,把长木板不带滑轮的一端垫得过高了C .实验前乙同学没有平衡摩擦力D .乙同学在平衡摩擦力时,把长木板不带滑轮的一端垫得过高了(5)某同学顺利地完成了实验.图是他在实验中得到的一条纸带,图中相邻两计数点之间的时间间隔为0.1 s ,由图中的数据可算出小车的加速度a 为________m/s 2(保留两位有效数字)三、计算题14.放在水平地面上的一物块,受到方向不变的水平推力F 的作用,F 的大小与时间t 的关系和物块速度v 与时间t 的关系如图甲、乙所示.重力加速度g 取10 m/s 2.试利用两图线求出物块的质量及物块与地面间的动摩擦因数.15.如图,m 1=m 2=100g ,α=370,固定斜面与m 1之间的动摩擦因数为0.1,m 2离地面面0.5m 。
牛顿运动定律一、夯实基础知识1、牛顿第一定律:一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态,除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态为止。
理解要点:(1)运动是物体的一种属性,物体的运动不需要力来维持;(2)它定性地揭示了运动与力的关系,即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:,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tv a ∆∆=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”。
);(3)定律说明了任何物体都有一个极其重要的属性——惯性;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。
(4)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,牛顿第一定律不能用实验直接验证,但是建立在大量实验现象的基础之上,通过思维的逻辑推理而发现的。
它告诉了人们研究物理问题的另一种方法,即通过大量的实验现象,利用人的逻辑思维,从大量现象中寻找事物的规律;(5)牛顿第一定律是牛顿第二定律的基础,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,牛顿第一定律定性地给出了力与运动的关系,牛顿第二定律定量地给出力与运动的关系。
2、牛顿第二定律:物体的加速度跟作用力成正比,跟物体的质量成反比。
公式F=ma.理解要点:(1)牛顿第二定律定量揭示了力与运动的关系,即知道了力,可根据牛顿第二定律研究其效果,分析出物体的运动规律;反过来,知道了运动,可根据牛顿第二定律研究其受力情况,为设计运动,控制运动提供了理论基础;(2)牛顿第二定律揭示的是力的瞬时效果,即作用在物体上的力与它的效果是瞬时对应关系,力变加速度就变,力撤除加速度就为零,注意力的瞬时效果是加速度而不是速度;(3)牛顿第二定律是矢量关系,加速度的方向总是和合外力的方向相同的,可以用分量式表示,F x =ma x ,F y =ma y , 若F 为物体受的合外力,那么a 表示物体的实际加速度;若F 为物体受的某一个方向上的所有力的合力,那么a 表示物体在该方向上的分加速度;若F 为物体受的若干力中的某一个力,那么a 仅表示该力产生的加速度,不是物体的实际加速度。
高考物理专项复习《牛顿运动定律的应用》十年高考真题汇总选择题1.(2019•海南卷•T5)如图,两物块P 、Q 置于水平地面上,其质量分别为m 、2m ,两者之间用水平轻绳连接。
两物块与地面之间的动摩擦因数均为µ,重力加速度大小为g ,现对Q 施加一水平向右的拉力F ,使两物块做匀加速直线运动,轻绳的张力大小为A.2F mg μ-B.13F mg μ+C.13F mg μ-D.13F 2.(2018·新课标I 卷)如图,轻弹簧的下端固定在水平桌面上,上端放有物块P ,系统处于静止状态,现用一竖直向上的力F 作用在P 上,使其向上做匀加速直线运动,以x 表示P 离开静止位置的位移,在弹簧恢复原长前,下列表示F 和x 之间关系的图像可能正确的是3.(2012·海南卷)根据牛顿第二定律,下列叙述正确的是A.物体加速度的大小跟它的质量和速度大小的乘积成反比B.物体所受合力必须达到一定值时,才能使物体产生加速度C.物体加速度的大小跟它所受作用力中任一个的大小成正比D.当物体质量改变但其所受合力的水平分力不变时,物体水平加速度大小与其质量成反比4.(2014·北京卷)应用物理知识分析生活中的常见现象,可以使物理学习更加有趣和深入,例如平伸手掌托起物体,由静止开始竖直向上运动,直至将物体抛出。
对此现象分析正确的是A.受托物体向上运动的过程中,物体始终处于超重状态B.受托物体向上运动的过程中,物体始终处于失重状态C.在物体离开手的瞬间,物体的加速度大于重力加速度D.在物体离开手的瞬间,手的加速度大于重力加速度5.(2011·上海卷)如图,在水平面上的箱子内,带异种电荷的小球a 、b 用绝缘细线分别系于上、下两边,处于静止状态。
地面受到的压力为N ,球b 所受细线的拉力为F 。
剪断连接球b 的细线后,在球b上升过程中地面受到的压力A.小于NB.等于NC.等于N+FD.大于N+F6.(2016·上海卷)如图,顶端固定着小球的直杆固定在小车上,当小车向右做匀加速运动时,球所受合外力的方向沿图中的A.OA方向B.OB方向C.OC方向D.OD方向7.(2012·新课标全国卷)伽利略根据小球在斜面上运动的实验和理想实验,提出了惯性的概念,从而奠定了牛顿力学的基础。
牛顿运动定律专题复习一知识网络第一部分牛顿第一定律和牛顿第三定律知识要点梳理知识点一——牛顿第一定律▲知识梳理一、力与物体运动的关系亚里士多德的观点:必须有力作用在物体上,物体才能运动;没有力的作用,物体就不会运动。
所以说力是维持物体运动的原因。
伽利略的观点:以一定速度在水平面上运动的物体,如果没有摩擦力,物体将保持原有速度继续运动下去。
笛卡儿的观点:除非物体受到外力作用,否则物体将会永远保持其静止或匀速直线运动状态,永远不会沿曲线运动。
二、牛顿第一定律1.定律内容: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。
2.惯性:物体保持原来的匀速直线运动状态或静止状态的性质叫做惯性一切物体都有惯性,惯性是物体的固有性质。
质量是物体惯性大小的唯一量度。
3.理想实验:也叫假想实验。
它是在可知的经验事实基础上采用科学的抽象思维来展开的实验,是人们在思想上塑造的理想过程。
牛顿第一定律是通过理想斜面实验得出的,它不能由实际的实验来验证。
4.几点说明:(1)牛顿第一定律指出了力是改变物体运动状态的原因,为牛顿第二定律的提出作出了准备。
(2)牛顿第一定律明确指出适用于一切物体。
这就包括地上的物体和天上的物体,这是人类思想史上的一次跨越,把地上的物体运动规律与天上的物体运动规律统一起来。
(3)牛顿第一定律不能看作牛顿第二定律的特殊情况,牛顿第一定律研究的是不受外力的理想情况,与受合外力为零不是一回事。
(理想与现实是不能等同的)▲疑难导析一、对牛顿第一定律内容的理解1.明确惯性的概念“一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态”,揭示了物体所具有的一个重要属性—惯性,即物体总保持匀速直线运动状态或静止状态的性质。
2.确定了力的实质“除非作用在它上面的力迫使它改变这种运动状态”,实际上是对力的本质的定义,即力是改变物体运动状态的原因,而不是维持物体运动的原因。
对这一点要切实理解。
同学们常常受一些错误生活经验的误导,认为有力作用的物体,物体才能运动,其原因是没有全面正确地对物体进行受力分析。
3.定性揭示了力和运动的关系牛顿这一定律指出了物体不受力作用时的运动规律,它描述的只是一种理想状态,而实际中不受外力作用的物体是不存在的,当物体受外力时,但所受外力作用为零时,其作用效果跟不受力作用时相同。
因此,我们可以把理想情况“不受力作用”理解为实际情况中的“所受合外力为零”。
二、对惯性的理解1.惯性是物体的一种固有属性,一切物体都具有惯性。
2.惯性的大小和有无与物体的运动状态、受力情况均无关,不论物体处于怎样的运动状态,惯性总是存在的。
当物体静止时,它一直“想”保持这种静止状态;当物体运动时,它一直“想”保持这一速度做匀速直线运动。
3.惯性的大小只与物体的质量有关,质量大的物体惯性大,质量小的物体惯性小。
例:在向前行驶的客车上驾驶员和乘客的身体姿势如图所示,则对客车运动情况的判断正确的是()A.客车一定做匀加速直线运动B.客车一定做匀速直线运动C.客车可能是突然减速 D.客车可能是突然加速知识点二——牛顿第三定律▲知识梳理1.定律内容两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等,方向相反,作用在同一条直线上。
2.几点说明(1)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,不会相互抵消。
(2)作用力和反作用力的关系与物体的运动状态无关。
(3)和平衡力的区别:一对平衡力是作用在同一物体上的,且力的性质可以不同。
(4)借助牛顿第三定律可以变换研究对象,从一个物体的受力分析讨论到另一个物体的受力分析。
▲疑难导析对牛顿第三定律的理解1.定律中的“总是”二字说明对于任何物体,在任何条件下牛顿第三定律都是成立的。
2.牛顿第三定律只对相互作用的两个物体成立,因为大小相等、方向相反、作用在两个物体上且作用在同一条直线上的两个力,不一定是作用力与反作用力。
3.牛顿第三定律说明了作用力与反作用力中,若一个产生或消失,则另一个必须同时产生或消失,否则其间的相等关系就不成立了。
4.作用力与反作用力有如下说明:“四同”(同大小、同时存在、同性质、共线);“三异”(反向、异体、不同效果);“三无关”(与什么物体无关,与相互作用的两物体的运动状态无关,与是否和另外的物体相互作用无关)。
5.牛顿第三定律的实验性:牛顿第三定律是一个实验定律,可用实验方法验证作用力与反作用力大小是相等的。
如甲、乙两队进行拔河比赛,无论胜败如何,甲、乙两队拉绳子的力是大小相等、方向相反的。
例:在一次学校组织的拔河比赛中甲队胜、乙队负,在分析总结会上,同学们关于胜负的讨论有以下几种说法,正确的是()A.由于甲胜、乙负,所以甲拉乙的力大于乙拉甲的力B.只在两队相持不动时,两队拉力才大小相等C.不管什么情况下两队的拉力总是相等的D.甲队获胜的原因是甲队受到地面的最大静摩擦力大于乙队受到地面的最大静摩擦力典型例题透析类型一——生活现象中的惯性问题惯性和惯性定律是同学们最易混淆的两个内容。
惯性是物体的一种属性,惯性定律(即牛顿第一定律)是物体运动的一种规律;惯性的存在是无条件的,一切物体都有惯性,其大小由物体的质量决定;惯性定律的成立是有条件的,即物体不受外力或受外力的合力为零。
1、一天,下着倾盆大雨.某人乘坐列车时发现,车厢的双层玻璃窗内积水了。
列车进站过程中,他发现水面的形状如图中的()举一反三【变式】下列关于惯性的各种说法中,你认为正确的是()A.材料不同的两个物体放在地面上,用一个相同的水平力分别推它们,则难以推动的物体惯性大B.在完全失重的情况下,物体的惯性将消失C.把手中的球由静止释放后,球能竖直加速下落,说明力是改变物体惯性的原因D.抛出去的标枪、手榴弹等是靠惯性向远处运动的类型二——牛顿第一定律的理解牛顿第一定律揭示了运动和力的关系,它说明了力不是维持物体运动状态的原因,而是改变物体运动状态的原因,并指出一切物体都具有惯性,即保持物体原来静止状态或匀速直线运动状态不变的特性。
牛顿第一定律的内容包含两层含义,说明了物体所处的两种状态(保持的状态和变化的状态)与物体受力的关系,即(1)不受力或所受外力之和为零,则物体处于平衡状态,运动状态不变;(2)物体受到外力且外力之和不为零,则物体处于变化的状态,运动状态一定发生改变。
2、关于牛顿第一定律有以下说法,正确的是()①牛顿第一定律是由理想实验得出的定律②牛顿第一定律说明力是改变物体运动状态的原因③惯性定律与惯性的实质是相同的④物体的运动不需要力来维持A.①② B.②③ C.②④ D.①②④举一反三【变式】关于物体的运动,下列说法中正确的是()A.运动速度大的物体,不能很快停下来,是因为速度大时,惯性也大B.静止的火车启动时,速度变化慢,是因为静止的火车惯性大C.乒乓球可以快速抽杀.是因为乒乓球惯性小的缘故D.物体受到的外力大,则惯性小;受到的外力小,则惯性就大类型三——作用力、反作用力和一对平衡力的区别1.作用力与反作用力的关系与物体所处运动状态无关。
与相互作用的物体被作用的效果也无关,如“以卵击石”,鸡蛋“粉身碎骨”。
而石头却“安然无恙”,但鸡蛋与石头之间的相互作用力依然是等大反向的,很容易误认为石头对鸡蛋的作用力大于鸡蛋对石头的作用力。
2.作用力和反作用力与一对平衡力的联系和区别(1)联系:都是大小相等、方向相反,作用在一条直线上。
(2)区别:①作用力和反作用力都是同种性质的力,而一对平衡力不一定是同种性质的力。
②作用力和反作用力总是同时产生、同时消失,而一对平衡力不具有同时性。
③作用力和反作用力分别作用在两个不同的物体上,而一对平衡力作用在同一物体上。
④作用力和反作用力可以处于任何运动状态,而一对平衡力的相关物体一定处于平衡状态。
3、如图所示,物体A放在水平桌面上,被水平细绳拉着处于静止状态,则()A.绳子对A的拉力小于A受的静摩擦力B.A受的重力和桌面对A的支持力是一对作用力和反作用力C.A对桌面的压力和桌面对A的支持力总是平衡的D.A对桌面的摩擦力的方向是水平向右的举一反三【变式】如图所示,用水平外力F将木块压在竖直墙面上而保持静止状态,下列说法中正确的是()A.木块重力与墙对木块的静摩擦力平衡B.木块重力与墙对木块的静摩擦力是一对作用力与反作用力C.水平力F与墙对木块的正压力是一对作用力与反作用力D.木块对墙的压力的反作用力与水平力F是一对平衡力第二部分牛顿第二定律知识要点梳理知识点一——牛顿第二定律▲知识梳理一、牛顿第二定律1.牛顿第二定律内容:物体运动的加速度与所受的合外力处边成正比,与物体的质量成反比,加速度的方向与合外力相同。
2.牛顿第二定律的比例式为;表达式为。
3.力的单位是牛(N),1 N力的物理意义是使质量为m=1kg的物体产生的加速度的力。
4.几点说明:(1)瞬时性:牛顿第二定律是力的瞬时作用规律,力是加速度产生的根本原因,加速度与力同时存在、同时变化、同时消失。
(2)矢量性:是一个矢量方程,加速度a与力F方向相同。
(3)独立性:物体受到几个力的作用,一个力产生的加速度只与此力有关,与其他力无关。
(4)同体性:指作用于物体上的力使该物体产生加速度。
二、整体法与隔离法1.连接体:由两个或两个以上的物体组成的物体系统称为连接体。
2.隔离体:把某个物体从系统中单独“隔离”出来,作为研究对象进行分析的方法叫做隔离法(称为“隔离审查对象”)。
3.整体法:把相互作用的多个物体视为一个系统、整体进行分析研究的方法称为整体法。
三、正交分解法与牛顿第二定律的结合应用当物体受到两个以上的力作用而产生加速度时,常用正交分解法解题,多数情况下是把力正交分解在加速度方向和垂直加速度方向上,有:(沿加速度方向);(垂直于加速度方向)特殊情况下分解加速度比分解力更简单。
应用步骤一般为:①确定研究对象;②分析研究对象的受力情况并画出受力图;③建立直角坐标系,把力或加速度分解在x 轴和y轴上;④分别沿x轴方向和y轴方向应用牛顿第二定律列出方程;⑤统一单位,计算数值。
四、用牛顿运动定律解题的一般步骤1.审题,明确题意,清楚物理过程;2.选取研究对象,可以是一个物体,也可以是几个物体组成的系统;3.运用隔离法对研究对象进行受力分析,画出受力示意图;4.建立坐标系,一般情况下可选择物体运动方向或加速度方向为正方向;5.根据牛顿运动定律、运动学公式、题目所给的条件列方程;6.解方程,对结果进行分析,检验或讨论。
▲疑难导析一、对牛顿第二定律的理解牛顿第二定律是动力学的核心内容,在中学物理中有非常重要的地位。
为了深刻理解牛顿第二定律,要从不同的角度,多层次、系统化地揭示其丰富的物理内涵。
概括地讲,牛顿第二定律有“四同”“一相对”的特点。