牛頓運動定律的理解及應(yīng)用

1、一、牛頓運動定律一、牛頓運動定律的理解及簡單應(yīng)用的理解及簡單應(yīng)用基礎(chǔ)知識掌握什么？基礎(chǔ)知識掌握什么？(一一)牛頓第一定律牛頓第一定律1.內(nèi)容：一切物體總保持勻速直線運動狀態(tài)或靜止內(nèi)容：一切物體總保持勻速直線運動狀態(tài)或靜止狀態(tài)，直到有外力狀態(tài)，直到有外力 它改變這種狀態(tài)為止。它改變這種狀態(tài)為止。迫使迫使2.意義意義：(1)揭示了一種定性關(guān)系揭示了一種定性關(guān)系 運動與力的關(guān)系：力運動與力的關(guān)系：力是是 的的原因，而不是原因，而不是 的的原因原因.改變運動狀態(tài)改變運動狀態(tài)維持運動維持運動(2)說明了一個重要的屬性說明了一個重要的屬性 慣性慣性:慣性慣性是物體的固是物體的固有屬性有屬性,與物體所處的與

2、物體所處的 無關(guān)無關(guān).運動狀態(tài)和受力情況運動狀態(tài)和受力情況(3)告訴了一種研究物理問題的方法告訴了一種研究物理問題的方法 理想實驗法：理想實驗法：把可靠的把可靠的 結(jié)合起來，從而更深刻結(jié)合起來，從而更深刻地揭示自然規(guī)律。地揭示自然規(guī)律。 事實和理論思維事實和理論思維基礎(chǔ)知識掌握什么？基礎(chǔ)知識掌握什么？（二）牛頓第二定律（二）牛頓第二定律1.內(nèi)容及表達式：物體的加速度內(nèi)容及表達式：物體的加速度跟物體所受的合外跟物體所受的合外力力F成正比，跟物體的質(zhì)量成正比，跟物體的質(zhì)量m成反比，加速度的方向成反比，加速度的方向跟合外力的方向相同。跟合外力的方向相同。 表達式為表達式為 或或 .F合合 = mFa

3、m2.對定律的理解：對定律的理解：(1)瞬時性：合外力恒定不變時瞬時性：合外力恒定不變時,加速度也保持加速度也保持 ，合外力變化時加速度也隨之合外力變化時加速度也隨之 .合外力為零時，合外力為零時，加速度也加速度也 。不變不變變化變化為零為零(2)矢量性：加速度的方向與矢量性：加速度的方向與 的方向始終一致的方向始終一致合外力合外力(3)局限性：牛頓第二定律只適用于局限性：牛頓第二定律只適用于 的宏觀的宏觀物體，不適用于高速運動的物體，不適用于高速運動的 .低速運動低速運動微觀粒子和其他物體微觀粒子和其他物體基礎(chǔ)知識掌握什么？基礎(chǔ)知識掌握什么？（三）牛頓第三定律（三）牛頓第三定律1.牛頓第三定

4、律內(nèi)容：牛頓第三定律內(nèi)容： 兩個物體之間的作用力與反作兩個物體之間的作用力與反作用力總是大小相等，方向相反，作用在同一直線上。用力總是大小相等，方向相反，作用在同一直線上。2.對牛頓第三定律的理解要點對牛頓第三定律的理解要點(四同三不同四同三不同)(1) 四同四同（2）三不同：）三不同：大小相同大小相同: 大小相同大小相同同時變化同時變化:作用力與反作用力作用力與反作用力 、 消失消失， 變化，不是先有作用力后有反作用力變化，不是先有作用力后有反作用力性質(zhì)相同性質(zhì)相同:作用力和反作用力是作用力和反作用力是 的力的力同一直線同一直線:作用力和反作用力作用力和反作用力 在同一直線上在同一直線上作用

5、力與反作用力作用力與反作用力同時產(chǎn)生同時產(chǎn)生同時同時同時同時同一性質(zhì)同一性質(zhì)方向方向方向不同方向不同基礎(chǔ)知識掌握什么？基礎(chǔ)知識掌握什么？作用對象不同：作用對象不同： 作用力和反作用力分別作用在作用力和反作用力分別作用在 的物體上的物體上兩個不同兩個不同作用效果不同：作用效果不同：作用力和反作用力是分別作用在作用力和反作用力是分別作用在 的物體上，各產(chǎn)生其效果，不可求它們的的物體上，各產(chǎn)生其效果，不可求它們的合力，兩個力的作用效果不能相互抵消，這應(yīng)注意合力，兩個力的作用效果不能相互抵消，這應(yīng)注意同二力平衡加以區(qū)別。同二力平衡加以區(qū)別。 兩個不同兩個不同（四）運動與力的關(guān)系（四）運動與力的關(guān)系1.

6、物體不受外力作用或受到平衡力的作用時：物體不受外力作用或受到平衡力的作用時：將保持靜將保持靜止狀態(tài)或作勻速直線運動。止狀態(tài)或作勻速直線運動。2.物體受非平衡力作用時物體受非平衡力作用時:若合力與初速度方向相同時做若合力與初速度方向相同時做 運動運動,相反時做相反時做 運動運動,不共線時做不共線時做 運動運動,若受到的合力為恒力時則為若受到的合力為恒力時則為 運動運動,當合力方當合力方向與初速度方向相同時為向與初速度方向相同時為 運動運動,相反則為相反則為 . 運動運動,非共線時則為非共線時則為 運動運動.加速直線加速直線減速直線減速直線曲線曲線勻變速勻變速勻加速直線勻加速直線勻減速勻減速勻變速

7、曲線勻變速曲線直線直線可從哪些角度考查？可從哪些角度考查？1.正確理解慣性正確理解慣性 慣性是物體的固有屬性，與物體的受力情況及慣性是物體的固有屬性，與物體的受力情況及運動情況無關(guān)。運動情況無關(guān)。 質(zhì)量質(zhì)量是物體慣性大小的是物體慣性大小的惟一惟一量度，質(zhì)量越大，量度，質(zhì)量越大，物體的慣性越大，物體的運動狀態(tài)越難改變。物體的慣性越大，物體的運動狀態(tài)越難改變。 物體保持原來的勻速直線運動狀態(tài)或靜止狀態(tài)物體保持原來的勻速直線運動狀態(tài)或靜止狀態(tài)的性質(zhì)叫慣性。的性質(zhì)叫慣性。 慣性相同是指物體在慣性相同是指物體在相同的力相同的力作用下經(jīng)過作用下經(jīng)過相同相同的時間的時間時時速度的變化相同速度的變化相同。如果

8、物體在受到相同。如果物體在受到相同阻力的情況下，速度大小不同但質(zhì)量相同的物體，阻力的情況下，速度大小不同但質(zhì)量相同的物體，在相等的時間內(nèi)速度的減小量是相同的，它們的在相等的時間內(nèi)速度的減小量是相同的，它們的慣性應(yīng)是相同的。慣性應(yīng)是相同的。【例例1】下列關(guān)于慣性的說法中正確的是（下列關(guān)于慣性的說法中正確的是（ ）物體只有靜止或做勻速直線運動時才有慣性物體只有靜止或做勻速直線運動時才有慣性物體只有受外力作用時才有慣性物體只有受外力作用時才有慣性物體的運動速度大時慣性大物體的運動速度大時慣性大物體在任何情況下都有慣性物體在任何情況下都有慣性解：慣性是物體的固有屬性，一切物體都具有解：慣性是物體的固有

9、屬性，一切物體都具有慣性，與物體的運動狀態(tài)及受力情況無關(guān)，故慣性，與物體的運動狀態(tài)及受力情況無關(guān)，故只有項正確。只有項正確?！纠?】關(guān)于牛頓第一定律的下列說法中關(guān)于牛頓第一定律的下列說法中,正確的是（正確的是（ ） A.牛頓第一定律是實驗定律牛頓第一定律是實驗定律 B.牛頓第一定律說明力是改變物體運動狀態(tài)的原牛頓第一定律說明力是改變物體運動狀態(tài)的原因因 C.慣性定律與慣性的實質(zhì)是相同的慣性定律與慣性的實質(zhì)是相同的 D.物體的運動不需要力來維持物體的運動不需要力來維持2.理解慣性及慣性定律的區(qū)別理解慣性及慣性定律的區(qū)別解解:牛頓第一定律是物體在理想條件下的運動規(guī)律牛頓第一定律是物體在理想條件下

10、的運動規(guī)律,反反映的是物體在不受力的情況下所遵循的運動規(guī)律映的是物體在不受力的情況下所遵循的運動規(guī)律,而而自然界中不受力的物體是不存在的自然界中不受力的物體是不存在的.故是錯誤的故是錯誤的 慣性是物體保持原有運動狀態(tài)不變的一種性質(zhì)，慣性是物體保持原有運動狀態(tài)不變的一種性質(zhì)，慣性定律慣性定律(即牛頓第一定律即牛頓第一定律)則反映物體在一定條件下則反映物體在一定條件下的運動規(guī)律，顯然的運動規(guī)律，顯然C不正確由牛頓第一定律可知，不正確由牛頓第一定律可知，物體的運動不需要力來維持，但要改變物體的運動物體的運動不需要力來維持，但要改變物體的運動狀態(tài)則必須有力的作用，所以答案為狀態(tài)則必須有力的作用，所以答

11、案為B、D3 3正確理解作用力和反作用力的關(guān)系正確理解作用力和反作用力的關(guān)系【例例3】甲、乙二人拔河，甲拉動乙向左運動，下甲、乙二人拔河，甲拉動乙向左運動，下面說法中正確的是面說法中正確的是 A做勻速運動時，甲、乙二人對繩的拉力大小做勻速運動時，甲、乙二人對繩的拉力大小一定相等一定相等 B不論做何種運動，根據(jù)牛頓第三定律，甲、不論做何種運動，根據(jù)牛頓第三定律，甲、乙二人對繩的拉力大小一定相等乙二人對繩的拉力大小一定相等 C繩的質(zhì)量可以忽略不計時，甲乙二人對繩的繩的質(zhì)量可以忽略不計時，甲乙二人對繩的拉力大小一定相等拉力大小一定相等 D繩的質(zhì)量不能忽略不計時，甲對繩的拉力一繩的質(zhì)量不能忽略不計時，

12、甲對繩的拉力一定大于乙對繩的拉力定大于乙對繩的拉力 解：甲、乙兩人對繩的拉力都作用在繩上，即解：甲、乙兩人對繩的拉力都作用在繩上，即不不是是作用力和反作用力故作用力和反作用力故B項錯誤項錯誤 做勻速運動時，繩子受力平衡，即甲、乙兩人做勻速運動時，繩子受力平衡，即甲、乙兩人對繩的拉力大小一定相等，故對繩的拉力大小一定相等，故A項正確繩的質(zhì)項正確繩的質(zhì)量可以忽略不計時，繩子所受合力為零故甲、量可以忽略不計時，繩子所受合力為零故甲、乙二人對繩的拉力大小一定相等乙二人對繩的拉力大小一定相等 故故C項正確項正確 作用在作用在 相互作相互作用的物體上用的物體上4 4作用力和反作用力與一對平衡力的區(qū)別作用力

13、和反作用力與一對平衡力的區(qū)別內(nèi)容內(nèi)容 作用力和反作用力作用力和反作用力 二力平衡二力平衡受力受力物體物體 作用在作用在 物體上物體上依賴依賴關(guān)系關(guān)系 疊加疊加性性 力的力的性質(zhì)性質(zhì)兩個兩個同一同一 相互依存相互依存,不可單不可單獨存在獨存在 無依賴關(guān)系無依賴關(guān)系,撤除一個撤除一個,另一個可依然存在另一個可依然存在,只是只是不再平衡不再平衡兩力作用效果兩力作用效果不可不可抵消，抵消，不可不可疊加，疊加，不可不可求合力求合力 兩力作用效果兩力作用效果可可相相互抵消，互抵消，可可疊加疊加,可可求求合力合力,合力為零合力為零一定是一定是同性質(zhì)同性質(zhì)的力的力 可以是可以是同性質(zhì)同性質(zhì)的力的力,也可也可以

14、是以是不同性質(zhì)不同性質(zhì)的力的力可從哪些角度考查？可從哪些角度考查？ 【例例4】物體靜止于水平桌面上，則物體靜止于水平桌面上，則 .桌面對物體的支持力的大小等于物體的重力，桌面對物體的支持力的大小等于物體的重力，這兩個力是一對平衡力這兩個力是一對平衡力 .物體所受的重力和桌面對它的支持力是一對作物體所受的重力和桌面對它的支持力是一對作用力與反作用力用力與反作用力 .物體對桌面的壓力就是物體的重力，這兩個力物體對桌面的壓力就是物體的重力，這兩個力是同一種性質(zhì)的力是同一種性質(zhì)的力 .物體對桌面的壓力和桌面對物體的支持力是一物體對桌面的壓力和桌面對物體的支持力是一對平衡的力對平衡的力可從哪些角度考查？

15、可從哪些角度考查？ 5.5.注意牛頓第二定律的矢量性和瞬時性注意牛頓第二定律的矢量性和瞬時性【例例5】原來靜止的物體，突然受到一個不為零的恒原來靜止的物體，突然受到一個不為零的恒定的合外力作用，當物體剛受到這個合外力作用時定的合外力作用，當物體剛受到這個合外力作用時,下列各種說法中正確的是下列各種說法中正確的是( ) A.物體一定立刻有速度產(chǎn)生，但加速度仍然為零物體一定立刻有速度產(chǎn)生，但加速度仍然為零 B.物體一定立刻有加速度產(chǎn)生，但速度仍然為零物體一定立刻有加速度產(chǎn)生，但速度仍然為零 C.物體一定立刻有速度產(chǎn)生，但位移仍然為零物體一定立刻有速度產(chǎn)生，但位移仍然為零 D.物體此后的速度方向一定

16、與物體受到的合外力物體此后的速度方向一定與物體受到的合外力的方向一致的方向一致 6.能用牛頓第二定律定性分析力與運動的關(guān)系能用牛頓第二定律定性分析力與運動的關(guān)系【例例6】如圖所示如圖所示,彈簧左端固定彈簧左端固定,右端自由伸長到右端自由伸長到O點并系住物體點并系住物體m.現(xiàn)將彈簧壓縮到現(xiàn)將彈簧壓縮到A點點,然后釋放然后釋放,物體物體一直可以運動到一直可以運動到B點如果物體受到的阻力恒定，則點如果物體受到的阻力恒定，則 A.物體從物體從A到到O先加速后減速先加速后減速 B.物體從物體從A到到O加速運動，從加速運動，從 O到到B減速運動減速運動 C.物體運動到物體運動到O點時所受合力為零點時所受合

17、力為零 D.物體從物體從A到到O的過程加速度逐漸減小的過程加速度逐漸減小解：物體從解：物體從A A到到OO的運動過程，的運動過程，彈力方向向右初始階段彈力彈力方向向右初始階段彈力大于阻力，合力方向向右大于阻力，合力方向向右 隨著物體向右運動，彈力逐漸減小，合力逐漸減隨著物體向右運動，彈力逐漸減小，合力逐漸減小，由牛頓第二定律可知，此階段物體的加速度向小，由牛頓第二定律可知，此階段物體的加速度向右且逐漸減小，由于加速度與速度同向，物體的速右且逐漸減小，由于加速度與速度同向，物體的速度逐漸增大所以初始階段物體向右做加速度逐漸度逐漸增大所以初始階段物體向右做加速度逐漸減小的加速運動減小的加速運動F F彈力彈力F F阻阻力力 此后，隨著物體繼續(xù)向右移動，彈力繼續(xù)減此后，隨著物體繼續(xù)向右移動，彈力繼續(xù)減小，阻力大于彈力，合力方向變?yōu)橄蜃笾列。枇Υ笥趶椓?，合力方向變?yōu)橄蜃笾罯點點時彈力減為零，此后