高一物理牛顿运动定律

时间：2020-12-10 12:39:22 常识大全我要投稿

高一物理牛顿运动定律

　　导读：牛顿定律是什么?牛顿定律的考点有什么，小编为你总结了全面的知识点。

高一物理牛顿运动定律

　　考点一：对牛顿运动定律的理解

　　1.对牛顿第一定律的理解

　　(1)揭示了物体不受外力作用时的运动规律

　　(2)牛顿第一定律是惯性定律，它指出一切物体都有惯性，惯性只与质量有关

　　(3)肯定了力和运动的关系：力是改变物体运动状态的原因，不是维持物体运动的原因

　　(4)牛顿第一定律是用理想化的实验总结出来的一条独立的规律，并非牛顿第二定律的特例

　　(5)当物体所受合力为零时，从运动效果上说，相当于物体不受力，此时可以应用牛顿第一定律

　　2.对牛顿第二定律的理解

　　(1)揭示了a与F、m的定量关系，特别是a与F的几种特殊的对应关系：同时性、同向性、同体性、相对性、独立性

　　(2)牛顿第二定律进一步揭示了力与运动的关系，一个物体的运动情况决定于物体的受力情况和初始状态

　　(3)加速度是联系受力情况和运动情况的桥梁，无论是由受力情况确定运动情况，还是由运动情况确定受力情况，都需求出加速度

　　3.对牛顿第三定律的理解

　　(1)力总是成对出现于同一对物体之间，物体间的这对力一个是作用力，另一个是反作用力

　　(2)指出了物体间的相互作用的特点：“四同”指大小相等，性质相等，作用在同一直线上，同时出现、消失、存在;“三不同”指方向不同，施力物体和受力物体不同，效果不同

　　考点二：应用牛顿运动定律时常用的方法、技巧

　　1.理想实验法

　　2.控制变量法

　　3.整体与隔离法

　　4.图解法

　　5.正交分解法

　　6.关于临界问题

　　处理的基本方法是：

　　根据条件变化或过程的发展，分析引起的受力情况的变化和状态的变化，找到临界点或临界条件(更多类型见错题本)

　　考点三：应用牛顿运动定律解决的几个典型问题

　　1.力、加速度、速度的关系

　　(1)物体所受合力的方向决定了其加速度的方向，合力与加速度的关系，合力只要不为零，无论速度是多大，加速度都不为零

　　(2)合力与速度无必然联系，只有速度变化才与合力有必然联系

　　(3)速度大小如何变化，取决于速度方向与所受合力方向之间的关系，当二者夹角为锐角或方向相同时，速度增加，否则速度减小

　　2.关于轻绳、轻杆、轻弹簧的问题

　　(1)轻绳

　　①拉力的方向一定沿绳指向绳收缩的方向

　　②同一根绳上各处的拉力大小都相等

　　③认为受力形变极微，看做不可伸长

　　④弹力可做瞬时变化

　　(2)轻杆

　　①作用力方向不一定沿杆的方向

　　②各处作用力的大小相等

　　③轻杆不能伸长或压缩

　　④轻杆受到的弹力方式有：拉力、压力

　　⑤弹力变化所需时间极短，可忽略不计

　　(3)轻弹簧

　　①各处的弹力大小相等，方向与弹簧形变的方向相反

　　②弹力的大小遵循的关系

　　③弹簧的弹力不能发生突变

　　3.关于超重和失重的问题

　　(1)物体超重或失重是物体对支持面的压力或对悬挂物体的拉力大于或小于物体的实际重力

　　(2)物体超重或失重与速度方向和大小无关。

　　根据加速度的方向判断超重或失重：加速度方向向上，则超重;加速度方向向下，则失重

　　(3)物体出于完全失重状态时，物体与重力有关的现象全部消失：

　　①与重力有关的一些仪器如天平、台秤等不能使用

　　②竖直上抛的物体再也回不到地面

　　③杯口向下时，杯中的水也不流出

　　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，力是使物体产生加速度的原因。

　　(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唯一量度。

　　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

　　(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。

　　(4)牛顿第二定律 F=ma 定义了力的基本单位——牛顿(使质量为 1kg 的物体产生 1m/s2 的加速度的作用力为 1N,即 1N=1kg.m/s2.)

　　(5)应用牛顿第二定律解题的步骤： ①明确研究对象 ②受力分析 ③运动分析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。

　　(6)运用牛顿运动定律解决的动力学问题解题思路图解如下：牛顿第二定律加速度 a 第一类问题运动学公式可见，不论求解那一类问题，求解加速度是解题的桥梁和纽带，是顺利求解的关键。

　　受力情况运动情况另一类问题 3、牛顿第三定律：两个物体之间的作用力与反作用力总是大小相等，方向相反，作用在同一直线上。

　　加速度 a 理解要点：牛顿第二定律运动学公式 (1)作用力和反作用力相互依赖性，它们是相互依存，互以对方作为自已存在的前提;

　　(2)作用力和反作用力的同时性，它们是同时产生、同时消失，同时变化，不是先有作用力后有反作用力; (3)作用力和反作用力是同一性质的力;

　　(4)作用力和反作用力是不可叠加的，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，两个力的作用效果不能相互抵消，这应注意同二力平衡加以区别。

　　(5)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。

　　4. 超重和失重： (1)超重：物体具有竖直向上的加速度称物体处于超重。

　　处于超重状态的物体对支持面的压力 F(或对悬挂物的拉力)大于物体的重力，即 F=mg+ma.; (2)失重：物体具有竖直向下的加速度称物体处于失重。

　　处于失重状态的物体对支持面的压力 FN(或对悬挂物的拉力)小于物体的重力 mg，即 FN=mg-ma，当 a=g 时，FN=0,即物体处于完全失重。

　　6、牛顿定律的适用范围： y (1)只适用于研究惯性系中运动与力的关系，不能用于非惯性系; FN x (2)只适用于解决宏观物体的低速运动问题，不能用来处理高速运动问题; Ff x (3)只适用于宏观物体，一般不适用微观粒子。

　　a ay 二、解析典型问题 mgx 问题 1：必须弄清牛顿第二定律的矢量性。

　　ax 300 例 1、如图 1 所示，电梯与水平面夹角为 300,当电梯加速向上运动时，人对梯面压力是其重力的 6/5，则人与梯面间的摩擦力是其重力的多少倍? 图1 . 问题 2：必须弄清牛顿第二定律的瞬时性。

　　加速度与力是同一时刻的对应量，即同时产生、同时变化、同时消失。

　　例 2、如图 2 所示，一质量为 m 的'物体系于长度为 L2 一根细线上，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。

　　现将 L2 线剪断，求剪断瞬时物体的加速度。

　　L1 L2 图2 θ 1 问题 3：必须弄清牛顿第二定律的独立性。

　　例 3、 (多选)力 F1 单独作用于某物体时产生的加速度大小为 3m/s2;力 F2 单独作用于该物体时产生的加速度大小为 4m/s2，

　　则两力同时作用于该物体时产生的加速度大小可能是( A.1m/s . 2 ) 2 B.4m/s . 2 C.5m/s . 2 D.8 m/s 问题 4：必须弄清牛顿第二定律的同体性。

　　加速度和合外力(还有质量)是同属一个物体的，所以解题时一定要把研究对象确定好，把研究对象全过程的受力情况都搞清楚。

　　例 4、一人在井下站在吊台上，用如图 3 所示的定滑轮装置拉绳把吊台和自己提升上来。

　　图中跨过滑轮的两段绳都认为是竖直的且不计摩擦。

　　吊台的质量 m=15kg, 人的质量为 M=55kg, 起动时吊台向上的加速度是 a=0.2m/s2,求这时人对吊台的压力。

　　(g=9.8m/s2) 问题 5：必须会分析临界问题。

　　例 5、如图 4 所示，细线的一端固定于倾角为 450 的光滑楔形滑块 A 的顶端 P 处，细线的另一端拴一质量为 m 的小球。

　　当滑块至少以加速度 a= 向左运动时，小球对滑块的压力等于零，当滑块以 a=2g 的加速度向左运动时，线中拉力 T= 。

　　图3 P a A 图4 450 问题 6：必须会用整体法和隔离法解题。

　　两个或两个以上物体相互连接参与运动的系统称为连接体.以平衡态或非平衡态下连接体问题拟题屡次呈现于高考卷面中，是考生备考临考的难点之一.

　　例 6.质量为 2m 的物块 A 与水平地面的摩擦可忽略不计，质量为 m 的物块 B 与地面的动摩擦因数为μ ，在已知水平力 F 的作用下，A、B 做加速运动，A 对 B 的作用力为多少? 问题 7：必须会分析与斜面体有关的问题。

　　例 7、如图所示，质量为 M 的木板放在倾角为θ 的光滑斜面上，质量为 m 的人在木板上跑，假如脚与板接触处不打滑。

　　(1)要保持木板相对斜面静止，人应以多大的加速度朝什么方向跑动?(2)要保持人相对于斜面的位置不变，人在原地跑而使木板以多大的加速度朝什么方向运动? θ 问题 8：必须会分析传送带有关的问题。

　　例 8、如图所示，水平传送带 A、B 两端相距 s=3.5m，物体与传送带间的动摩擦因数μ =0.1，物体滑上传送带 A 端的瞬时速度 vA=4m/s，到达 B 端的瞬时速度设为 vB。

　　下列说法中正确的是( A.若传送带不动，vB=3m/s B.若传送带逆时针匀速转动，vB 一定等于 3m/s C.若传送带顺时针匀速转动，vB 一定等于 3m/s D.若传送带顺时针匀速转动，vB 有可能等于 3m/ ) 2

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