牛顿运动定律意义
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理解牛顿运动定律的重要性运动是物质的基本属性之一,也是我们日常生活中不可分割的部分。
无论是自然界中的天体运动,还是人类的日常活动,都遵循着一定的规律和定律。
而牛顿运动定律,则是关于物体运动的基本定律之一,对于我们理解并解释运动现象具有重要的意义。
第一条牛顿运动定律,即惯性定律。
它指出,当物体处于静止或匀速直线运动时,如果没有外力作用,物体将保持原来的状态。
这一定律的理解和应用,对于我们正确分析和解释日常生活中的运动现象至关重要。
以日常生活中的交通事故为例。
当一个汽车在道路上行驶时,如果突然遇到障碍物,驾驶员需要迅速采取制动或转向等措施来避免碰撞。
这时,我们就可以利用牛顿第一定律解释这一现象。
根据惯性定律,汽车继续前进的惯性使其趋向直线匀速直线运动,而驾驶员的制动或转向行为则是为了改变汽车原本的运动状态,即使汽车停下来或改变方向。
因此,理解牛顿第一定律可以帮助我们正确应对交通事故以及其他运动中的问题,减少潜在的危险和损失。
第二条牛顿运动定律,也称为加速度定律。
它指出,当物体受到外力作用时,其运动状态将发生变化,即物体将产生加速度。
这一定律的应用范围广泛,包括机械运动、天体运动以及人类身体运动等。
考虑一个简单的例子,一个等速度行驶的汽车突然踩下刹车,车辆将开始减速直至停下。
根据牛顿第二定律,车辆受到刹车力的作用,将产生反向的加速度,使车辆减速。
因此,理解并应用牛顿第二定律,可以帮助我们预测和计算物体在外力作用下的加速度和运动轨迹,提高运动控制和管理的效果。
第三条牛顿运动定律,也叫作作用和反作用定律。
它指出,当一个物体对另一个物体施加力时,另一个物体会以相等大小的反作用力作用在其上。
这一定律的理解对于解释力的产生与传递以及运动中的相互作用具有重要的意义。
以撞球为例,当一颗球撞击另一颗球时,根据牛顿第三定律,撞击球施加的力会得到一个等大小但方向相反的反作用力,作用在撞球上。
这个反作用力将使被撞球发生加速度变化,产生相应的运动效果。
物理学中的牛顿运动定律解释及应用示例牛顿运动定律是物理学中最基本的定律之一,它描述了物体在受到力的作用下的运动规律。
在本文中,我们将探讨牛顿运动定律的解释及其在现实生活中的应用示例。
首先,让我们回顾一下牛顿运动定律的三个基本原理。
第一定律,也被称为惯性定律,指出物体在没有外力作用时将保持静止或匀速直线运动。
这意味着物体的运动状态不会自发地改变,除非有外力作用于其上。
第二定律是牛顿运动定律中最为重要的定律,它描述了物体在受到力的作用下的加速度。
牛顿的第二定律可以用数学公式F=ma来表示,其中F代表物体所受的力,m代表物体的质量,a代表物体的加速度。
这个公式说明了力和加速度之间的关系,即物体所受的力越大,其加速度也越大。
第三定律是牛顿运动定律中最为有趣的定律,它表明对于每一个作用力都存在一个相等大小但方向相反的反作用力。
简而言之,这意味着每一个作用力都会引起物体对作用力的反向作用。
例如,当我们站在地面上时,我们对地面施加了一个向下的力,而地面对我们也会施加一个向上的力,这就是牛顿第三定律的体现。
牛顿运动定律的应用非常广泛,下面我们将通过几个具体的示例来说明。
首先,我们来看一个常见的应用示例:汽车的加速。
当我们踩下油门时,引擎会施加一个向前的力,推动汽车向前加速。
根据牛顿第二定律,汽车的加速度取决于所受的推力和汽车的质量。
如果我们增加了引擎的功率,汽车将加速得更快;而如果汽车的质量增加,加速度将减小。
另一个应用示例是弹射器的原理。
弹射器是一种用来发射物体的装置,比如弓箭或者弹弓。
当我们拉紧弓弦或者拉动弹弓时,我们施加了一个力来储存能量。
当我们松开弓弦或者弹弓时,储存的能量转化为物体的动能,使其飞出。
这个过程可以通过牛顿第二定律来解释,拉紧弓弦或者拉动弹弓时施加的力会导致物体加速,从而飞出。
最后一个示例是摩擦力的作用。
当我们在桌子上推动一个物体时,我们需要克服摩擦力。
摩擦力是由物体之间的接触面产生的力,它的大小取决于物体之间的粗糙程度和压力。
牛顿运动定律的应用牛顿运动定律是经典力学的基石,被广泛应用于各个领域。
它们为我们解释了物体运动的规律,并且在实际生活和科学研究中有着重要的应用。
在本文中,我们将探讨几个关于牛顿运动定律应用的例子,展示这些定律的实际应用和意义。
一、运动中的惯性第一个应用例子是关于运动中的惯性。
牛顿第一定律告诉我们,一个物体如果没有外力作用,将保持其原有的状态,即静止物体保持静止,运动物体保持匀速直线运动。
这就是物体的惯性。
拿我们日常生活中最常见的例子来说,当我们在汽车上突然刹车时,身体会继续保持前进的动力,直到与座椅或安全带接触,才会停下来。
这说明了牛顿第一定律的应用。
如果没有外力的作用,我们会按照惯性继续移动。
二、加速度与力的关系牛顿第二定律是描述物体加速度与施加在物体上的力之间关系的定律。
它告诉我们,物体的加速度与作用力成正比,与物体的质量成反比。
运用这一定律,我们可以解释为什么需要施加更大的力来加速一个较重的物体,而用相同大小的力加速一个较轻的物体时,后者的加速度更大。
在我们日常生活中,这个定律的应用非常广泛。
比如,开车时,我们需要踩下油门,施加一定的力来加速汽车。
同时,如果我们要减速或停车,需要踩下刹车踏板,通过施加反向的力来减少汽车的速度。
三、作用力与反作用力牛顿第三定律指出,对于每一个作用力都会有一个同大小、反方向的作用力作用在不同的物体上。
这就是我们常说的“作用力与反作用力”。
这个定律可以解释许多我们生活中的现象。
例如,当我们走路时,脚对地面施加力,地面也会对脚产生同样大小、反方向的力。
这种反作用力推动我们向前移动。
在工程领域中,牛顿第三定律的应用也非常重要。
例如,当一架飞机在空气中飞行时,空气对飞机产生的阻力同时也是飞机推进的力。
这个定律有助于我们设计高效的飞机引擎和减少能源消耗。
四、万有引力定律最后一个应用例子是万有引力定律。
这个定律描述了两个物体之间相互作用的引力大小与它们质量的乘积成正比,与它们之间距离的平方成反比。
第二章 牛顿定律【基本内容】一、牛顿运动定律概述1、牛顿第一定律定律内容:任何物体都保持静止或匀速直线运动状态,除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态。
定律意义:引入了惯性的概念,惯性——物体保持其原有运动状态的一种属性;定性确定了力的概念,力——是使物体的运动状态发生改变的原因。
2、牛顿第二定律定律内容:运动的变化与所加的动力成正比,且发生在该力所沿的直线上。
定律意义:定量确定了力的概念;引入了质量的概念,质量——是物体惯性大小的量度。
定律的数学形式am F =在直角坐标系下:yyy xxx madtdv m F madtdv mF ====,在自然坐标系下:nn mavmF madtdv mF ====ρττ2,3、牛顿第三定律当物体A 以力1F作用在物体B 上时,物体B 必以力2F 作用在物体A 上,且1F 与2F大小相等、方向相反,并在同一直线上。
二、力学中常见的力1、万有引力2211221/1067.6,kgmN G rm m GF ⋅⨯==-若忽略地球的自转,则地球表面附近的物体所受的万有引力叫重力。
2RM Gg g m P ==2、弹力 包括拉力、支撑力等。
胡克定律 kxf -=,k 叫弹簧的倔强系数。
3、摩擦力 滑动摩擦力:kk k N f μμ,=——滑动摩擦系数。
静摩擦力:ss s N f μμ,max=——静摩擦系数。
注意:静摩擦力)0(N f μ≤≤是一个范围概念,只有最大静摩擦力才能用等式Nf μ=max 表示。
惯性系中,静摩擦力由平衡条件求出。
三、惯性系与非惯性系惯性系:牛顿定律适用的坐标系称为惯性系。
相对于惯性系作匀速直线运动的参照系均为惯性系。
非惯性系:相对于惯性系作加速度运动的参照系为非惯性系。
【典型例题】如物体处于惯性系,首先进行受力分析,根据具体情况将力分解,再运用牛顿定律,写出微分方程并求解;如物体处于非惯性系,首先引入惯性力(或利用加速度变换将非惯性系转化为惯性系),再按上面步骤求解。
第1讲牛顿运动定律的理解知识点牛顿第一定律Ⅱ1.牛顿第一定律(1)内容:一切物体总保持01匀速直线运动状态或02静止状态,除非作用在它上面的力迫使它03改变这种状态。
(2)意义①揭示了物体的固有属性:一切物体都有04惯性,因此牛顿第一定律又叫05惯性定律。
②揭示了力与运动的关系:力不是06维持物体运动的原因,而是07改变物体运动状态的原因,即力是产生08加速度的原因。
(3)适用范围:惯性参考系。
2.惯性(1)定义:物体具有保持原来09匀速直线运动状态或10静止状态的性质。
(2)惯性的两种表现①物体不受外力作用时,其惯性表现在保持静止或11匀速直线运动状态。
②物体受外力作用时,其惯性表现在反抗运动状态的12改变。
(3)量度:13质量是惯性大小的唯一量度,14质量大的物体惯性大,15质量小的物体惯性小。
(4)普遍性:惯性是物体的16固有属性,一切物体都具有惯性,与物体的运动情况和受力情况17无关(选填“有关”或“无关”)。
知识点牛顿第二定律Ⅱ单位制Ⅰ1.牛顿第二定律(1)内容:01作用力成正比,02质量成03作用力的方向相同。
(2)表达式:F=kma,当F、m、a单位采用国际单位制时k=041,F=05ma。
(3)适用范围①牛顿第二定律只适用于06惯性参考系(相对地面静止或做匀速直线运动的参考系)。
②牛顿第二定律只适用于07宏观物体(相对于分子、原子)、08低速运动(远小于光速)的情况。
2.单位制、基本单位、导出单位(1)单位制:09基本单位和10导出单位一起组成了单位制。
①基本量:只要选定几个物理量的单位,就能够利用物理公式推导出其他物理量的单位,这些被选定的物理量叫做基本量。
②基本单位:基本量的单位。
力学中的基本量有三个,它们是11质量、12时间、13长度,它们的单位千克、秒、米就是基本单位。
③导出单位:由14基本量根据物理关系推导出来的其他物理量的单位。
(2)国际单位制的基本单位基本物理物理量符号单位名称单位符号量质量m 千克kg时间t 秒s长度l 米m电流I 安[培] A热力学温度T 开[尔文]K物质的量n 摩[尔]mol发光强度I,(I V)坎[德拉]cd知识点牛顿第三定律Ⅱ1.作用力和反作用力01相互的。
三大定律分别是:牛顿第一运动定律、牛顿第二运动定律、牛顿第三运动定律。
一、牛顿三大定律1.牛顿第一运动定律牛顿第一运动定律,又称惯性定律。
第一定律说明了力的含义:力是改变物体运动状态的原因。
表述为:任何物体都要保持匀速直线运动或静止状态,直到外力迫使它改变运动状态为止。
2.牛顿第二运动定律牛顿第二运动定律:第二定律指出了力的作用效果:力使物体获得加速度。
表述是:物体加速度的大小跟作用力成正比,跟物体的质量成反比,且与物体质量的倒数成正比;加速度的方向跟作用力的方向相同。
3.牛顿第三运动定律牛顿第三运动定律:第三定律揭示出力的本质:力是物体间的相互作用。
表述是:相互作用的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。
二、牛顿三大定律的影响牛顿运动定律是建立在绝对时空以及与此相适应的超距作用基础.上的所谓超距作用,是指分离的物体间不需要任何介质,也不需要时间来传递它们之间的相互作用.也就是说相互作用以无穷大的速度传递。
除了上述基本观点以外,在牛顿的时代,人们了解的相互作用。
如万有引力、磁石之间的磁力以及相互接触物体之间的作用力,都是沿着相互作用的物体的连线方向,而且相互作用的物体的运动速度都在常速范围内。
三、牛顿三大定律的相关知识1.牛顿运动定律中的各定律互相独立,且内在逻辑符合自洽一致性。
其适用范围是经典力学范围,适用条件是质点、惯性参考系以及宏观、低速运动问题。
牛顿运动定律阐释了牛顿力学的完整体系,阐述了经典力学中基本的运动规律,在各领域上应用广泛。
2.牛顿运动定律是力学中重要的定律,是研究经典力学甚至物理学的基础,阐述了经典力学中基本的运动规律。
该定律的适用范围为由牛顿第-运动定律所给出惯性参考系,并使人们对物理问题的研究和物理量的测里有意义。
3.牛顿运动定律只适用宏观问题。
当考察的物体的运动线度可以和该物体的德布罗意波相比拟时,由粒子运动不确定性关系式可知,该物体的动里和位置已不能同时准确获知,故牛顿动力学方程缺少准确的初始条件而无法求解,即经典的描述方法由于粒子运动不确定性关系时已经失效或者需要修改。
牛顿三定律的概念及意义牛顿三定律,被誉为物理学中的基石,由伟大的科学家艾萨克·牛顿在17世纪提出。
这些定律不仅具有深刻的理论意义,而且在日常生活和工程实践中有着广泛的应用。
牛顿第一定律,也被称为惯性定律,揭示了物体在无外力作用下的运动状态。
它告诉我们,一个物体如果没有受到外力的作用,将保持匀速直线运动或者静止状态。
这个定律中蕴含的“惯性”概念,是我们理解物体运动状态的关键。
惯性是物体保持其原有运动状态不变的性质,它使得物体在不受外力时,能够保持匀速直线运动或静止状态。
这一定律不仅帮助我们理解了许多日常生活中的现象,如汽车在没有外力作用时为何能够保持匀速行驶,也为我们揭示了力的本质——力是改变物体运动状态的原因。
牛顿第二定律,即F=ma,是描述物体受力与加速度之间关系的定律。
它告诉我们,一个物体所受的力与其质量成正比,与其加速度也成正比。
这个定律不仅揭示了力的作用效果,即力可以使物体产生加速度,还为我们提供了计算加速度的方法。
在日常生活和工程实践中,我们可以利用这个定律来计算物体的加速度,如汽车加速时的速度变化,或者火箭发射时的推力等。
此外,这个定律还为我们理解了许多复杂的物理现象提供了基础,如摆的运动、弹簧的振动等。
牛顿第三定律,即作用力和反作用力定律,揭示了力的本质——力是物体间的相互作用。
它告诉我们,当一个物体对另一个物体施加力的作用时,同时也会受到另一个物体施加的反作用力。
这两个力大小相等、方向相反、作用在同一条直线上。
这个定律不仅帮助我们理解了物体间的相互作用,如人走路时脚对地面的压力和地面对脚的反作用力,还为我们解决了许多实际问题提供了依据。
例如,在航空航天领域,飞机起飞和降落时需要克服重力的作用,而飞机翅膀产生的升力就是通过反作用力实现的。
此外,在机械工程中,我们也需要利用这个定律来设计机构和设备,确保它们能够正常工作并承受外力。
牛顿三定律是物理学中的基石,它们为我们理解物体运动和力的本质提供了基础。
牛顿的运动定律和万有引力定律牛顿是著名的英国科学家和数学家,他是物理学和数学领域的重要人物。
牛顿提出的运动定律和万有引力定律,这不仅是力学和天文学的基础,也是现代科学研究的基石。
一、牛顿三大运动定律牛顿三大运动定律是物理学的基础,这三大运动定律表明了物体运动的三个方面:物体的惯性、物体的加速度和物体的作用力。
1、牛顿第一定律:物体的惯性牛顿第一定律也被称为惯性定律,其内容是:保持静止或直线运动的物体,在没有外力作用下,将继续保持静止或匀速直线运动的状态。
这就是说,任何物体只要没有外界干扰,就会保持自己原来的状态,即静止状态或平衡状态。
2、牛顿第二定律:物体的加速度牛顿第二定律的内容是:物体的加速度与作用于物体的外力成正比,与物体的质量成反比。
此外,加速度的方向与作用力的方向相同。
3、牛顿第三定律:作用力与反作用力牛顿第三定律的内容是:所有相互作用的物体,彼此之间会施加同样大小和方向相反的力。
这就是说,无论原来的物体处于什么状态,它都会继续不断受到相互作用的力。
二、牛顿万有引力定律万有引力定律是牛顿最著名的科学成就之一,也是物理学史上的重要里程碑。
万有引力定律指出,任何两个物体都会相互吸引,这种引力的大小与它们的质量成正比,与它们之间的距离的平方成反比。
公式为:F=G(m1×m2)/r²。
万有引力定律的创新之处在于,它将地球上的物理现象与太空的物理现象联系到了一起,使人们真正意识到宇宙间的力量与地球上的力量有着同样的本质规律。
三、牛顿运动定律的意义牛顿的三大运动定律和万有引力定律,不仅首次为物理学的发展奠定了基础,还为人们提供了从地球上描绘宇宙的精确框架。
此外,这些定律不仅仅适用于经典物理学,也适用于现代物理学、相对论和量子力学等先进领域。
同时,牛顿运动定律的应用也十分广泛。
例如,汽车的制动系统、航空器的飞行、机械的设计等等。
在实践中,运动定律也有很多实际应用,例如通过测量物体的运动和变形来设计更好的产品。
牛顿运动定律及其应用众所周知,牛顿是一位伟大的科学家,他提出了三个著名的运动定律,即牛顿运动定律。
这些定律不仅在科学界具有重要意义,而且在日常生活中也有广泛的应用。
第一个运动定律,也被称为惯性定律,表明一个物体如果没有受到外力的作用,将保持静止或匀速直线运动。
这个定律在我们日常生活中有很多例子。
比如,当火车急刹车时,乘客会因为惯性而向前倾斜。
同样地,当你突然松开手中的物体,它会因为惯性而继续沿原来的方向运动,直到受到其他力的作用。
第二个运动定律,也被称为运动定律,描述了物体的加速度与作用力之间的关系。
它的数学表达式为 F = ma,其中 F 表示作用力,m 表示物体的质量,a 表示物体的加速度。
这个定律告诉我们,当一个物体受到力的作用时,它的加速度与所受的力成正比,质量越大,所需的力越大,加速度越小。
运动定律在工程学中有着广泛的应用。
以汽车设计为例,工程师们需要计算出车辆所受到的各个力,以确定所需的引擎功率和牵引力。
根据运动定律,如果汽车质量较大,所需的力也就相应增加,因此需要更强大的引擎才能使汽车加速。
此外,运动定律还能解释为何重装的卡车在起步时需要更长的时间来加速。
第三个运动定律,也被称为作用与反作用定律,它指出每一个作用力都会伴随着一个大小相等、方向相反的反作用力。
这个定律在我们的日常生活中千真万确。
例如,当你站在地面上,你会感受到地面对你施加的支持力,同时你对地面施加的力被地面反作用,使你保持平衡。
作用与反作用定律在许多机械装置的设计中扮演着重要角色。
以火箭发射为例,当火箭燃烧燃料释放出的气体向下喷射时,根据作用与反作用定律,火箭就会受到向上的反作用力,从而推动火箭向上运动。
这也是为什么火箭升空时的火焰向下喷射的原因。
牛顿运动定律的应用远不止于此。
在体育训练中,教练们通过深入了解运动定律,设计出更加科学合理的训练方法。
比如,在田径运动中,运动员需要通过腿部的推力来加速,而不是仅仅通过手臂的摆动。
牛顿三大定律
牛顿三大定律是经典力学的基础,由英国科学家牛顿在17世纪提出,揭示了物体运动的基本规律。
这三大定律为运动的描述提供了坚实的理论基础,对于解释自然界中各种运动现象具有重要意义。
第一定律:惯性定律
牛顿第一定律也称为惯性定律,它表明一个物体如果没有外力作用于它,将保持静止或匀速直线运动。
换句话说,物体要改变其状态(静止或运动状态),必须受到外力的作用。
这意味着物体具有惯性,即保持其原本的状态。
第二定律:动量定律
牛顿第二定律描述了一个物体受到的力和它的加速度之间的关系。
该定律的数学表达式为F=ma,其中F代表物体所受的合力,m代表物体的质量,a代表物体的加速度。
这条定律表明,一个物体受到的力越大,其加速度也越大,同时也暗示了质量对于物体受力后的运动状态有重要影响。
第三定律:作用与反作用定律
牛顿第三定律指出:任何一个物体施加在另一个物体上的力,都将以同样大小相反方向作用在施加者自身身上。
换言之,对于任何作用力,都存在一个等大相反方向的反作用力。
这一定律也被称为“作用与反作用”定律,说明了相互作用的两个物体之间反应的互动关系。
在日常生活中,牛顿三大定律贯穿着物体的运动,所以它们被认为是经典物理学的基石。
理解并应用这些定律,可以帮助我们解释和预测物体的运动,为工程、天文学等领域的研究提供理论基础。
牛顿三大定律是什么有什么意义牛顿三大定律是指牛顿第肯定律、牛顿其次定律和牛顿第三定律,内容分别是牛顿第肯定律力的意义、其次定律力的效果、第三定律力的本质。
牛顿三大定律的提出也震撼了物理学界,使人们对物理问题的讨论和物理量的测量有意义,从而使它成为整个力学甚至物理学的动身点。
牛顿三大定律分别是什么1.牛顿第肯定律一切物体在没有受到力的作用时(合外力为零时),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转变这种运动状态。
第肯定律说明白力的含义:力是转变物体运动状态的缘由。
2.牛顿其次定律物体加速度的大小跟物体受到的作用力成正比,跟物体的质量成反比,加速度的方向跟合外力的方向相同。
其次定律指出了力的作用效果:力使物体获得加速度。
3.牛顿第三定律两个物体之间的作用力和反作用力,总是同时在同一条直线上,大小相等,方向相反。
第三定律揭示出力的本质:力是物体间的相互作用。
牛顿三定律的影响1.牛顿第肯定律给出了一个没有加速度的参考系——惯性系,使人们对物理问题的讨论和物理量的测量有意义,从而使它成为整个力学甚至物理学的动身点。
牛顿其次、第三定律以及由牛顿运动定律建立起来的质点力学体系,如动量定理、动量守恒定律、动能定理等,只对惯性系成立。
2.牛顿其次运动定律定义了国际单位中力的单位——牛顿(符号N):使质量为1kg的物体产生1m/s²加速度的力,叫做1N;即1N=1kg·m/s²。
牛顿其次运动定律定量地说明白物体运动状态的变化和对它作用的力之间的关系,是力学中重要的定律,是讨论经典力学的基础阐述了经典力学中基本的运动规律。
3.牛顿第三运动定律不仅揭示两物体相互作用的规律,而且为解决力学问题,转换讨论对象供应了理论基础,拓宽了牛顿其次定律的适用范围,是牛顿物理学中不行分割的重要组成部分。
牛顿运动定律牛顿第一定律牛顿第三定律基础知识归纳1.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,除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态.(2)牛顿第一定律的意义①指出了一切物体都有惯性,因此牛顿第一定律又称惯性定律.②指出力不是维持物体运动的原因,而是改变物体运动状态的原因,即力是产生加速度的原因.(3)惯性①定义:物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质.②量度:质量是物体惯性大小的唯一量度,质量大的物体惯性大,质量小的物体惯性小.③普遍性:惯性是物体的固有属性,一切物体都有惯性.2.牛顿第三定律(1)作用力和反作用力:两个物体之间的作用总是相互的,一个物体对另一个物体施加了力,另一个物体一定同时对这个物体也施加了力.(2)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.(3)物理意义:建立了相互作用的物体之间的联系及作用力与反作用力的相互依赖关系.4.作用力与反作用力的“四同”和“三不同”四同:(1)大小相同(2)方向在同一直线上(3)性质相同(4)出现、存在、消失的时间相同三不同:(1)方向不同(2)作用对象不同(3)作用效果不同典例精析1.牛顿第一定律的应用、【例1】如图所示,在一辆表面光滑的小车上,有质量分别为mm2的两个小球(m1>m2)随车一起匀速运动,当车停止时,如不考虑其他阻力,设车足够长,则两个小球()A.一定相碰B.一定不相碰C.不一定相碰D.难以确定是否相碰,因为不知小车的运动方向2.对惯性概念的理解【例2】做匀速直线运动的小车上,水平放置一密闭的装有水的瓶子,瓶内有一气泡,如图所示,当小车突然停止运动时,气泡相对于瓶子怎样运动?(1)若在瓶内放一小软木块,当小车突然停止时,软木块相对于瓶子怎样运动?(2)若在瓶内放一小铁块,又如何?3.作用力与反作用力和平衡力的区别【例3】如图所示,在台秤上放半杯水,台秤示数为G′=50 N,另用挂在支架上的弹簧测力计悬挂一边长a=10 cm的金属块,金属块的密度ρ=3×103kg/m3,当把弹簧测力计下的金属块平稳地浸入水中深b=4 cm时,弹簧秤和台秤示数分别为多少?(水的密度是ρ水=103 kg/m3,取g=10 m/s2)【例4】关于马拉车时马与车的相互作用,下列说法正确的是()A.马拉车而车未动,马向前拉车的力小于车向后拉马的力B.马拉车只有匀速前进时,马向前拉车的力才等于车向后拉马的力C.马拉车加速前进时,马向前拉车的力大于车向后拉马的力D.无论车是否运动、如何运动,马向前拉车的力都等于车向后拉马的力牛顿第二定律力学单位制基础知识归纳1.牛顿第二定律(1)内容:物体的加速度与所受合外力成正比,跟物体的质量成反比.(2)表达式:F=ma.(3)力的单位:当质量m的单位是kg、加速度a的单位是m/s2时,力F的单位就是N,即1 kg•m/s2=1 N.(4)物理意义:反映物体运动的加速度大小、方向与所受合外力的关系,且这种关系是瞬时的.(5)适用范围:①牛顿第二定律只适用于惯性参考系(相对地面静止或匀速直线运动的参考系).②牛顿第二定律只适用于宏观物体(相对于分子、原子)、低速运动(远小于光速)的情况.2.单位制单位制:由基本单位和导出单位一起组成了单位制.①基本单位:基本物理量的单位.力学中的基本物理量有三个,它们是长度、质量、时间;它们的国际单位分别是米、千克、秒.②导出单位:由基本量根据物理关系推导出来的其他物理量的单位.3.力和运动关系的分析分析力和运动关系问题时要注意以下几点:1.物体所受合力的方向决定了其加速度的方向,合力与加速度的大小关系是F合=ma,只要有合力,不管速度是大还是小,或是零,都有加速度,只有合力为零时,加速度才能为零,一般情况下,合力与速度无必然的联系,只有速度变化才与合力有必然的联系.2.合力与速度同向时,物体加速,反之则减速.3.物体的运动情况取决于物体受的力和物体的初始条件(即初速度),尤其是初始条件是很多同学最容易忽视的,从而导致不能正确地分析物体的运动过程.典例精析1.瞬时性问题分析【例1】如图甲所示,一质量为m的物体系于长度分别为L1、L2的两根细线上,L1的一端悬挂在天花板上,与竖直方向夹角为θ,L2水平拉直,物体处于平衡状态.(1)现将L2线剪断,求剪断瞬间物体的加速度;(2)若将图甲中的细线L1改为质量不计的轻弹簧而其余情况不变,如图乙所示,求剪断L2线瞬间物体的加速度.【拓展1】如图所示,弹簧S1的上端固定在天花板上,下端连一小球A,球A与球B之间用线相连.球B与球C之间用弹簧S2相连.A、B、C的质量分别为m A、m B、m C,弹簧与线的质量均不计.开始时它们都处于静止状态.现将A、B间的线突然剪断,求线刚剪断时A、B、C的加速度.2.应用牛顿第二定律解题的基本方法【例2】一物体放置在倾角为θ的斜面上,斜面固定于加速上升的电梯中,加速度为a,如图所示,在物体始终相对于斜面静止的条件下,下列说法正确的是()A.当θ一定时,a越大,斜面对物体的正压力越小B.当θ一定时,a越大,斜面对物体的摩擦力越大C.当a一定时,θ越大,斜面对物体的正压力越小D.当a一定时,θ越大,斜面对物体的摩擦力越小【拓展2】风洞实验中可产生水平方向的、大小可以调节的风力,先将一套有小球的细杆放入风洞实验室,小球孔径略大于细杆直径,如图所示.(1)当杆在水平方向上固定时,调节风力的大小,使小球在杆上匀速运动,这时所受风力为小球所受重力的0.5倍,求小球与杆的动摩擦因数;(2)保持小球所受风力不变,使杆与水平方向间夹角为37°并固定,则小球从静止出发在细杆上滑下距离x的时间为多少.(sin 37°=0.6,cos 37°=0.8)易错门诊3.力和运动的关系【例3】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,如果物体受到的摩擦力恒定,则()A.物体从A到O加速,从O到B减速B.物体从A到O速度越来越小,从O到B加速度不变C.物体从A到O间先加速后减速,从O到B一直减速运动D.物体运动到O点时所受合力为零牛顿运动定律的应用重点难点突破一、动力学两类基本问题的求解思路两类基本问题中,受力分析是关键,求解加速度是桥梁和枢纽,思维过程如下:二、用牛顿定律处理临界问题的方法1.临界问题的分析思路解决临界问题的关键是:认真分析题中的物理情景,将各个过程划分阶段,找出各阶段中物理量发生突变或转折的“临界点”,然后分析出这些“临界点”应符合的临界条件,并将其转化为物理条件.2.临界、极值问题的求解方法(1)极限法:在题目中如出现“最大”、“最小”、“刚好”等词语时,一般隐含着临界问题,处理此类问题时,应把物理问题(或过程)推向极端,从而使临界现象(或状态)暴露出来,达到尽快求解的目的.(2)假设法:有些物理过程中没有明显出现临界问题的线索,但在变化过程中可能出现临界问题,也可能不出现临界问题,解答此类题目,一般采用假设法.此外,我们还可以应用图象法等进行求解.典例精析1.动力学基本问题分析【例1】在光滑的水平面上,一个质量为200 g的物体,在1 N的水平力F作用下由静止开始做匀加速直线运动,2 s后将此力换为相反方向的1 N的力,再过2 s将力的方向再反过来……这样物体受到的力大小不变,而力的方向每过2 s改变一次,求经过30 s物体的位移.【拓展1】质量为40 kg的雪橇在倾角θ=37°的斜面上向下滑动(如图甲所示),所受的空气阻力与速度成正比.今测得雪橇运动的v-t图象如图乙所示,且AB是曲线的切线,B点坐标为(4,15),CD是曲线的渐近线.试求空气的阻力系数k和雪橇与斜坡间的动摩擦因数μ.2.临界、极值问题【例2】如图所示,一个质量为m=0.2 kg的小球用细绳吊在倾角为θ=53°的光滑斜面上,当斜面静止时,绳与斜面平行.当斜面以10 m/s2的加速度向右做加速运动时,求绳子的拉力及斜面对小球的弹力.【拓展2】如图所示,长L=1.6 m,质量M=3 kg的木板静放在光滑水平面上,质量m=1 kg的小物块放在木板的右端,木板和物块间的动摩擦因数μ=0.1.现对木板施加一水平向右的拉力F,取g=10 m/s2,求:(1)使物块不掉下去的最大拉力F;(2)如果拉力F=10 N恒定不变,小物块的所能获得的最大速度.易错门诊3.多过程问题分析【例3】如图,有一水平传送带以2 m/s的速度匀速运动,现将一物体轻轻放在传送带上,若物体与传送带间的动摩擦因数为0.5,则传送带将该物体传送10 m的距离所需时间为多少?(取重力加速度g=10 m/s2)超重与失重整体法和隔离法基础知识归纳1.超重与失重和完全失重(1)实重和视重①实重:物体实际所受的重力,它与物体的运动状态无关.②视重:当物体在竖直方向上有加速度时,物体对弹簧测力计的拉力或对台秤的压力将不等于物体的重力.此时弹簧测力计的示数或台秤的示数即为视重.(2)超重、失重和完全失重的比较现象实质超重物体对支持物的压力或对悬挂物的拉力大于自身重力的现象系统具有竖直向上的加速度或加速度有竖直向上的分量失重物体对支持物的压力或对悬挂物的拉力小于自身重力的现象系统具有竖直向下的加速度或加速度有竖直向下的分量完全失重物体对支持物的压力或对悬挂物的拉力等于零的现象系统具有竖直向下的加速度,且a=g2.连接体问题(1)连接体两个或两个以上存在相互作用或有一定关联的物体系统称为连接体,在我们运用牛顿运动定律解答力学问题中常会遇到.(2)解连接体问题的基本方法整体法:把两个或两个以上相互连接的物体看成一个整体,此时不必考虑物体之间的内力.隔离法:当求物体之间的作用力时,就需要将各个物体隔离出来单独分析.解决实际问题时,将隔离法和整体法交叉使用,有分有合,灵活处理.典例精析1.超重和失重现象【例1】升降机由静止开始上升,开始2 s 内匀加速上升8 m ,以后3 s 内做匀速运动,最后2 s 内做匀减速运动,速度减小到零.升降机内有一质量为250 kg 的重物,求整个上升过程中重物对升降机的底板的压力,并作出升降机运动的v-t 图象和重物对升降机底板压力的F-t 图象.(g 取10 m/s 2)【拓展1】如图所示,小球的密度小于杯中水的密度,弹簧两端分别固定在杯底和小球上.静止时弹簧伸长Δx .若全套装置自由下落,则在下落过程中弹簧的伸长量将( D )A.仍为ΔxB.大于ΔxC.小于Δx ,大于零D.等于零2.整体法和隔离法的应用【例2】如图所示,质量为m =1 kg 的物块放在倾角为θ的斜面上,斜面体质量为M =2 kg ,斜面与物块间的动摩擦因数μ=0.2,地面光滑,θ=37°.现对斜面体施一水平推力F ,要使物块m 相对斜面静止,力F 应为多大?(设物块与斜面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,g 取10 m/s 2)3.整体运用牛顿第二定律【例3】如图所示,倾角α=30°、质量M =34 kg 的斜面体始终停在粗糙的水平地面上,质量m A =14 kg 、m B =2 kg 的物体A 和B ,由细线通过定滑轮连接.若A 以a =2.5 m/s 2的加速度沿斜面下滑,求此过程中地面对斜面体的摩擦力和支持力各是多少?易错门诊【例4】如图所示,一个质量为M 、倾角为30°的光滑斜面体放在粗糙水平桌面上,质量为m 的小木块从斜面顶端无初速度滑下的过程中,斜面体静止不动.则下列关于此斜面体对水平桌面压力F N的大小和桌面对斜面体摩擦力F f 的说法正确的( )A.F N =Mg +mgB.F N =Mg +43mg C.F f 方向向左,大小为23mg D.F f 方向向左,大小为43mg。
牛顿运动定律的实际应用牛顿运动定律是经典力学的基础,它对我们生活中的许多现象和技术应用都具有重要的指导意义。
本文将从不同角度探讨牛顿运动定律的实际应用。
一、牛顿第一定律在交通运输中的应用牛顿第一定律,也被称为惯性定律,指明了物体在没有受到外力作用时将保持静止或匀速直线运动的状态。
这一定律在交通运输中有着广泛的应用。
举个例子,当一辆汽车在高速行驶时,如果突然刹车,乘车人员会因惯性律定的作用而前倾,因为车上的人物并未得到与车身一致的减速。
这就解释了为什么在紧急刹车时,乘客会感到身体向前倾的现象。
二、牛顿第二定律在机械工程中的应用牛顿第二定律是指物体受力的加速度与作用在物体上的合力成正比,与物体质量成反比。
这一定律在机械工程中的应用非常广泛。
例如,当我们使用各种机械设备时,都离不开受力的分析以及合力的计算。
通过运用牛顿第二定律,我们可以确定机械设备所需要的驱动力大小,从而保证工程机械正常运转。
三、牛顿第三定律在航天工程中的应用牛顿第三定律是指任何一个物体受到的力都有一个等大而方向相反的作用力。
这一定律在航天工程中的应用尤为显著。
在火箭发射过程中,牛顿第三定律解释了为什么火箭能够推进。
火箭喷射出的废气作为一种反作用力,向后推动火箭本身,从而使火箭向前加速。
四、牛顿运动定律在体育运动中的应用牛顿运动定律在体育运动中也有着广泛的应用。
比如,在田径运动中,运动员发力跳远时,根据牛顿第三定律,他们在离地之前会用力蹬地,产生向上的反作用力,从而达到更高的起跳高度。
此外,在游泳比赛中,泳手腿部的蹬水动作也是应用了牛顿运动定律。
蹬水时,泳手的脚通过向后蹬水产生反作用力,推动泳手向前快速游进。
总结:通过以上几个方面的实际应用,我们可以看到牛顿运动定律在交通运输、机械工程、航天工程和体育运动等领域具有重要的作用。
不仅深化了我们对经典力学的理解,更为科学技术的发展提供了指导和支持。
结尾,牛顿运动定律的实际应用不仅局限于上述领域,还延伸到更广泛的领域,如建筑工程、电子通讯等。
牛顿运动定律意义
英国物理学家及数学家牛顿(IsaacNewton)在17世纪末发表了世界上最重要的物理学理论之一“动力学三定律”,它也被称为“牛顿第一定律”。
牛顿的动力学定律提供了一个解释和预测物体运动的完整框架,它是现代物理学的基石,被广泛应用于各种物理和工程学科中。
这三条定律首先是牛顿第一定律:物体静止时,会保持静止,运动时,会保持恒速直线运动,直到受到一个外力的干扰。
这条定律说明物体的运动受到外力的改变时,会改变物体的状态,使其产生加速度。
牛顿的第二定律是力和加速度之间的关系:受力的物体上的加速度和施加在物体上的外力的大小成正比。
即如果施力的大小增加,物体上的加速度也会增加;如果施力的大小减小,物体上的加速度也会减小。
牛顿第三定律是:作用力和反作用力之间相等,即任何一种施加在物体上的外力,其反作用力也是相等的。
它表明,施加在物体上的外力和物体作出的反作用力总会相等,这是事物之间相互作用的基本原理。
以上三个定律构成了物理学和工程学中非常重要的运动学框架牛顿运动定律。
牛顿运动定律可以用来解释物体的运动规律,也可以用来分析物体受到力而产生的加速度,以及物体运动的路径。
它还被广泛用于解释空气流动的过程,以及建造火箭、飞机和跟踪卫星的计
算等。
此外,牛顿运动定律对各个领域的研究也有着重要的意义。
例如,它可以用来分析天体运动;它也可以用来解决静电、磁学和固体力学中的问题。
它更可以应用于量子力学,从而揭示原子和分子之间的秘密。
总之,牛顿运动定律对现代物理学和其它学科的发展具有重要意义。
它不仅提供了一个完整的框架来解释物体的运动规律,而且也可以用于分析和预测天体运动、分子系统的运动,以及其他科学技术问题。
它更加增进了人类对自然规律的理解,并促进物理学和其他学科的发展。